[發明專利]具有高顯色指數的熒光燈及其涂層系統

有效

• 申請號: 201510363452.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105225921B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 杜方鳴;B.R.布拉德利;W.E.科亨;N.J.法卡斯;C.D.奈爾遜
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01J61/44
• 分類號: H01J61/44;C09K11/73
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;姜甜

本發明題為具有高顯色指數的熒光燈及其涂層系統。本發明公開一種用于熒光燈的涂層系統，以及設置有所述涂層系統的熒光燈。所述涂層系統包括含有熒光體的混合物的含熒光體涂層，所述熒光體的混合物含有少于10％重量的稀土熒光體。所述含熒光體涂層在被UV輻射激發時發射具有至少87的顯色指數的可見光。

相關申請案的交叉引用

本申請是2011年9月28日提交的共同待決的美國專利申請序列號13/247,350的部分繼續專利申請。所述先前申請的內容以引用的方式并入本說明書中。

技術領域

本發明大體涉及照明系統和相關技術。更具體地，本發明涉及熒光燈和被熒光燈利用以產生可見光的涂層系統。

背景技術

自從20世紀30年代以來，熒光燈就得以使用和商品化。近年來，消費者和生產者都表達了對橫跨所有行業(包括照明行業)的產品的能量效率和環境影響的增加的憂慮。因此，熒光燈見證了使用的增長，因為在與常規白熾燈比較時它們的能量效率有所提高。熒光燈見證了來自發光二極管(LED)燈的大量競爭，因為LED可能具有更大的效率和光度。已經做出大量努力和研究以便提高熒光燈流明輸出，而不增加功率需求或顯著材料成本的增加。

在圖1中示意性地示出熒光燈10的非限制性實例。燈10表示為具有密封玻璃管，所述密封玻璃管包括封閉內部腔室14的玻璃罩或殼12。腔室14優選地處于非常低的壓力例如約0.3％的大氣壓力，并且含有具有至少一種成分的氣體混合物，所述至少一種成分可被電離來產生包括紫外線(UV)波長的輻射。根據當前的技術狀態，這種氣體混合物包含一種或多種惰性氣體(例如，氬氣)，或一種或多種惰性氣體和處于低壓的其他氣體的混合物，以及少量汞蒸氣。在腔室14內的電極16電連接至從燈10的相對設置的基座20延伸的電接觸管腳18。當接觸管腳18連接至電源時，施加的電壓使得電流流過電極16，并且使得電子從一個電極16遷移至腔室14的另一端處的另一電極16。在所述過程中，這個能量將少量液體汞從液體狀態轉化為帶電的(電離的)氣體(蒸氣)狀態。電子和帶電氣體分子移動穿過腔室14，不時地碰撞和激發氣態汞分子，從而提高汞原子中的電子的能級。為了返回到它們的原始能級，電子釋放光子。

由于汞原子中的電子的排列，由這些電子釋放的大部分光子都是處于紫外線(UV)波長。這并不是可見光，并且因此(為了使燈10發射可見光)這些光子必須被轉化為可見光波長。這種轉化可由圖1中表示為設置在玻璃殼12的內表面處的涂層22來執行。涂層22含有熒光體粉末，并且通常通過具有例如氧化鋁(Al₂O₃)的UV反射阻擋層24而與玻璃殼12分離。由電離的汞蒸氣發射的UV輻射被涂層22內的熒光體組合物吸收，從而導致激發熒光體組合物以產生發射穿過玻璃殼12的可見光。更具體而言，當熒光原子的電子受到光子沖擊時，電子變為激發到更高的能級，并且發射光子以返回到它們的原始能級。發射的光子具有比撞擊光子更少的能量，并且處于可見光譜中以提供燈10的照明功能。燈10的顏色和光度主要是涂層22中使用的一種或多種熒光體的結果。

明顯的或感知的光源的顏色可根據色溫來描述，所述色溫是發射具有與考慮的輻射大約相同的色度的輻射的黑體的溫度。具有3000K色溫的光源具有比具有4100K色溫的光源更大的紅色組分。正如隨附實例，具有感知的“暖白色”顏色的熒光燈可具有約3000K的CCT，而具有感知的“冷白色”顏色的熒光燈可具有約4000K的CCT。熒光燈性能的另一量度是顯色指數(CRI)。光源的CRI不指示光源的明顯顏色，但替代地是光源與理想或自然光源相比較與之相當地再現物體的顏色的能力的定量測量。僅可在具有相同CCT的兩個光源中精確地比較CRI。最高可能CRI數值是100。本質上為黑體的白熾燈具有100的CRI。典型的LED具有80或更多的CRI，其中聲稱CRI至多是98，而熒光燈典型地具有在約50至約90的范圍內的CRI。在這點上，熒光燈的高CRI可被認為是約80和更高，具體地是至少87。