專利名稱：在高顯色指數(shù)(cri)熒光燈中紅色無機發(fā)光材料的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無機發(fā)光材料的組合物，特別是在熒光燈中使用的無機發(fā)光材料。更確切地說是，本發(fā)明涉及在熒光燈中發(fā)紅光的無機發(fā)光材料和采用該具有高顯色指數(shù)的無機發(fā)光材料熒光燈。
背景技術：
熒光燈一般具有透明玻璃殼，其包裹著含有惰性氣體和水銀蒸汽的密封放電空間。當受到由電極提供的電流時，使水銀電離產生具有主要波長在185nm和254nm的輻射。這種紫外線輻射，依次激發(fā)在殼的內表面上的無機發(fā)光材料以產生透過玻璃的可見光。
通常，用于照明的熒光燈使用吸收254nmhg-共振波并且被激活以便于把水銀蒸汽的紫外光轉換成可見光的無機發(fā)光材料。在一些常規(guī)的熒光燈中，使用發(fā)射白光的鹵代磷酸鈣無機發(fā)光材料，諸如Ca10(PO4)6(F，Cl)2:Sb，Mn。最近，為了提高顯色性能和熒光燈的發(fā)射量，使用三個波段型熒光燈提供白色高效照明，該熒光燈應用其發(fā)射光譜占據(jù)相對狹窄的波段發(fā)紅色、綠色和藍色光的無機發(fā)光材料的適當混合物并且已在實際中使用。例如，可以以適當?shù)谋壤褂煤突旌希瑢τ诎l(fā)藍色光的無機發(fā)光材料，銪激活的鋇鎂鋁酸鹽無機發(fā)光材料(BaMg2Al16O27:Eu2+)，對于發(fā)射綠色光的無機發(fā)光材料，鈰和鋱激活的鎂鋁酸鹽無機發(fā)光材料[(Ce，Tb)MgAl11O19]，和對于發(fā)射紅色光的無機發(fā)光材料，銪激活的氧化釔無機發(fā)光材料(Y2O3:Eu3+)。無機發(fā)光材料混合物的組合光譜輸出產生白光。
在這種三波段型無機發(fā)光材料燈中，各種無機發(fā)光材料發(fā)射的顏色彼此有和大的差異。因此，如果三種相應的無機發(fā)光材料中的任何一個的發(fā)射強度被減弱，就會產生色差，同時降低燈的顯色性能。
依據(jù)色溫描述光源的表觀顏色，其是黑體的溫度，黑體發(fā)射與所考慮的輻射有大約相同的色度的輻射。具有3000開爾文色溫的光源比具有4100開爾文色溫的光源具有更多的紅色組分。通過改變無機發(fā)光材料的比例能夠改變使用無機發(fā)光材料混合物的燈的色溫。
依據(jù)顯色性進一步描述顏色質量，和更特別地是依據(jù)顯色指數(shù)(CRI或Ra)，其是對以光源照明的物體的心理物理顏色與特定條件下的參考照明的心理物體顏色相符的程度的度量。CRI是光源的光譜分布與白熾燈(黑體)源的光譜分布相比，在效果上良好程度的度量，其具有在紅外線(700nm以上)到紫外線(400nm以下)之間的普朗克分布(Planckian distribution)。表現(xiàn)出無機發(fā)光材料混合物特色的離散光譜將產生良好的、其顏色與與光譜峰值相匹配的物體顯色性，但是不如其顏色位于光譜峰值之間的物體的顯色性。
通過其色度坐標描述燈的顏色狀況，根據(jù)標準方法從光譜動力分布(spectralpower distribution)能夠計算出色度坐標。見CIE，Method of measuring andspecifying color rendering properties of light sources(2nd ed.)，Publ.CIE No.13.2(TC-3，2)，Bureau Central de la Cie，Paris，1974。CIE標準色度圖包括在各種不同的溫度下黑體輻射體的顏色點。在x，y圖上黑體的色度曲線稱為普朗克曲線。在該曲線上由一個點表示的任何發(fā)射源均可以用色溫來說明。在該普朗克曲線附近但不是在該曲線上的點具有相關色溫(correlated color temperature(CCT))，因為在該色溫下從這些點可以畫出貫穿普朗克曲線的線條，這樣所有的點對于常人眼睛看上去幾乎具有相同的顏色。光源的發(fā)光功率是由總的發(fā)出的光通量與總的燈的輸入電量的商以流明/瓦(LPW or lm/W)表示。
光譜混合的研究已經表明，白色光源的亮度和CRI取決于彩色組分的光譜分布。紅色無機發(fā)光材料是重要的組分，其性能對于CRI值最大化是重要的。希望在延長燈的壽命期間這些無機發(fā)光材料保持結構的完整性，以便在一段時間內無機發(fā)光材料保持化學的穩(wěn)定性同時保持燈的穩(wěn)定的CIE色坐標。高CRI值的光源在比目前的紅色無機發(fā)光材料如Y2O3:Eu3+更高的波長條件下需要深紅色的發(fā)射，它的主要發(fā)射波段在611nm處。另外，狹窄的紅色線狀發(fā)射源理想地是在視力敏感性低的區(qū)域使強度最大化和使輻射最小化。在存在的三波段燈中能使用這些無機發(fā)光材料來增加燈的CRI值。
因此，希望有一種在無機發(fā)光材料混合物中使用的紅色無機發(fā)光材料，其具有狹窄線狀的發(fā)射和更深紅色的發(fā)射，來生產具有CRI值增加、同時保持穩(wěn)定和相對的無需維護的熒光燈。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明提供一種無機發(fā)光材料混合物，其包含下列每種無機發(fā)光材料中的至少一種藍色無機發(fā)光材料、綠色無機發(fā)光材料、藍綠色無機發(fā)光材料和選自SrY2O4:Eu3+，(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+，(Y0.55-xLnxGd0.35Eu0.10)BO3，和[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eu3+m(y＜0.50，m＝0.001-0.3)的紅色無機發(fā)光材料。
第二方面，本發(fā)明提供一種無機發(fā)光材料混合物，其包含SrY2O4:Eu3+和下列每種無機發(fā)光材料中的至少一種，藍色無機發(fā)光材料、綠色無機發(fā)光材料和藍綠色無機發(fā)光材料。
第三方面，本發(fā)明提供一種無機發(fā)光材料混合物包含(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+和下列每種無機發(fā)光材料中的至少一種，藍色無機發(fā)光材料、綠色無機發(fā)光材料和藍綠色無機發(fā)光材料。
第四方面，本發(fā)明提供一種無機發(fā)光材料混合物，其包含[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eum(y＜0.50，m＝0.001-0.3)和下列每種無機發(fā)光材料中的至少一種藍色無機發(fā)光材料、綠色無機發(fā)光材料和藍綠色無機發(fā)光材料。
第五方面，本發(fā)明提供一種電弧放電燈，其包含藍色無機發(fā)光材料，綠色無機發(fā)光材料，藍綠色無機發(fā)光材料和紅色無機發(fā)光材料選自SrY2O4:Eu3+，(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+和[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eum(y＜0.50，m＝0.001-0.3)的紅色無機發(fā)光材料，該電弧放電燈具有遠大于90的CRI值和2500-10000開爾文的相關色溫。
附圖簡述

圖1是熒光燈的橫截面示意圖。
圖2是具有本發(fā)明的無機發(fā)光材料層的燈的光輸出-波長圖。
圖3是具有本發(fā)明的無機發(fā)光材料層的燈的光輸出-波長圖。
圖4是具有本發(fā)明的無機發(fā)光材料層的燈的光輸出-波長圖。
圖5是具有本發(fā)明的無機發(fā)光材料層的燈的光輸出-波長圖。
圖6是具有本發(fā)明的無機發(fā)光材料層的燈的光輸出-波長圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的緊湊熒光燈橫截面。
圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個實施方案的另一緊湊熒光燈橫截面。
本發(fā)明詳細描述參見圖1，描述了具有代表性的熒光燈10，其包含具有圓形橫截面的延伸的玻璃殼12。在所述的燈中的低壓水銀放電部件包括一對隔開的常規(guī)電極結構18，所述結構在每個端部連接至安裝在密封的玻璃殼兩端的燈座20的電觸點22上。在所述的密封的玻璃殼中持續(xù)放電的填充物是處于低壓的與少量水銀結合以提供燈運行的低蒸汽壓方式的惰性氣體，諸如氬氣或氬氣和其它稀有氣體的混合物。沉積在玻璃殼內表面上的是本發(fā)明的包含發(fā)射紅色、綠色、藍綠色和藍色的無機發(fā)光材料中每一個的至少一種的無機發(fā)光材料混合物涂層16。在本發(fā)明的實施方案中，燈10具有布置在無機發(fā)光材料混合物涂層16與玻璃殼12的內表面之間的第二材料涂層14。該第二涂層是包含常規(guī)的鹵代磷酸鈣無機發(fā)光材料的第二無機發(fā)光材料涂層。備擇地或除第二無機發(fā)光材料涂層之外，第二涂層可以是本領域所熟知的紫外線反射屏蔽層。這種屏蔽層可以包含，例如，α鋁粒子和γ鋁粒子的混合物。
上述的雙無機發(fā)光材料涂層能通過各種已知的工藝形成，這些工藝包括液體懸浮液沉積和靜電沉積。例如，在玻璃表面上通過常規(guī)的包含各種有機結合劑和其它粘結著促進劑的含水懸液沉積鹵代磷酸鈣無機發(fā)光材料基層。涂覆所述的含水懸浮液然后以常規(guī)的方式干燥。之后再以所述的常規(guī)方式將本發(fā)明的無機發(fā)光材料混合物的適合的液體懸浮液沉積于干燥的無機發(fā)光材料基層上。
本發(fā)明中所使用的無機發(fā)光材料可以用任何的陶瓷粉末制備方法制得，例如液相(熔融)法或固相法。優(yōu)選地，制備無機發(fā)光材料的方法包括以下步驟。首先，無機發(fā)光材料材料的組成在坩堝或其它的合適的容器中混合，諸如球磨機。例如，可以使用具有ZrO2或用釔增韌的ZrO2研磨介質球磨機以混合這些起始材料。優(yōu)選的起始無機發(fā)光材料組份包含金屬的氧化物，碳酸鹽，氫氧化物，硝酸鹽或草酸酸鹽。例如，為了形成SrY2O4:Eu，可以在坩堝或球磨機中混合碳酸鍶(SrCO3)，氧化釔(Y2O3)和氧化銪(Eu2O3)。
然后將混合的材料可以在空氣中或在還原性氣氛中在1400到1600℃下焙燒5-15小時，優(yōu)選在1500℃下焙燒10小時以燒結該材料。還原性氣氛可以包含混合氣體(2％的氫氣和98％的氮氣)。優(yōu)選地，起始材料中也包含助熔劑，該助熔劑在焙燒步驟期間促進起始材料的反應以形成陶瓷無機發(fā)光材料。優(yōu)選地，助熔劑包含鹵的化合物，諸如氟化物或氯化物。優(yōu)選的鹵的化合物包括鎂、鋁或鍶的氟化物或鎂、鍶、錳或銨的氯化物。然而，無機發(fā)光材料也可以在不加入助熔劑的條件下焙燒。焙燒的混合物然后被涂覆到基體，諸如燈泡上。優(yōu)選地，用混合物顆粒和液體的懸浮液涂覆該基體。
在本發(fā)明的實施方式中，無機發(fā)光材料混合物涂層中的發(fā)射紅色無機發(fā)光材料是分子式為SrY2O4:Eu3+的用稀土元素活化的鍶釔氧化物無機發(fā)光材料激活的稀土。
SrYO4:Eu3+無機發(fā)光材料的發(fā)射波長的峰值在約616nm和弱次波段分別為在具有最低的橙色和深紅色峰值的約590nm和700nm。SrY2O4:Eu3+的主發(fā)射在616nm，具有窄的發(fā)射和更深的紅色，因此，它比已知的具有較寬發(fā)射圖和更強的橙色發(fā)射的紅色無機發(fā)光材料(如Y2O3:Eu3+)相比，適合于制備更高的顯色指數(shù)(CRI)光源，Y2O3:Eu3+的主發(fā)射在611nm。另外，SrY2O4:Eu3+的光譜分布，正如其對稱的發(fā)射峰所示的，比現(xiàn)有的紅色無機發(fā)光材料有了很大的進步，現(xiàn)有的紅色無機發(fā)光材料諸如Y2O2S:Eu3+或GdAlO3:Eu3+(GAL)，它們有維修和穩(wěn)定性方面的問題。
本發(fā)明的第二實施方式中，用于無機發(fā)光材料組合物中的紅色無機發(fā)光材料為(Gd，Y)Al3B4O12:Eu3+(GABO)。圖3為(Gd，Y)Al3B4O12:Eu3+的發(fā)射波譜。如圖3所示，(Gd，Y)Al3B4O12:Eu3+無機發(fā)光材料的峰值發(fā)射波長在約614-615nm，淺橙色和深紅色次波段在約585nm和700nm。GABO的主發(fā)射在614-615nm，顯示窄的發(fā)射和更真實的紅色，因此，它比目前已知的具有較寬發(fā)射和更強烈的橙色發(fā)射的紅色無機發(fā)光材料(如Y2O3:Eu3+)相比適合于制備更高CRI的光源，Y2O3:Eu3+的主發(fā)射在611nm，分別在約585nm和690nm具有相對高亮度的橙色和深紅色的峰值。另外，GABO光譜分布，正如其對稱的發(fā)射峰所示，比現(xiàn)有的紅色無機發(fā)光材料有了很大的進步，現(xiàn)有的紅色無機發(fā)光材料諸如Y2O2S:Eu3+或GdAlO3:Eu3+(GAL)，它們有維修和穩(wěn)定性方面的問題。
本發(fā)明的第三實施方式中，用于無機發(fā)光材料混合物的紅色無機發(fā)光材料是具有通式[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eum(YLGB)的無機發(fā)光材料，其中(y＜0.50，m＝0.001-0.3)。一種優(yōu)選的YLGB無機發(fā)光材料是(Y0.55Gd0.35Eu0.10)BO3。第二種優(yōu)選的YLGB無機發(fā)光材料是(Y0.55-xLaxGd0.35Eu0.10)BO3。圖4為(Y0.55-xLaxGd0.35Eu0.10)BO3的發(fā)射光譜。如圖4所示，(Y 0.55-xLaxGd0.35Eu0.10)BO3無機發(fā)光材料的發(fā)射光譜中有三個主要的發(fā)射在大約595，612和628nm。YLGB的光譜分布比目前的紅色無機發(fā)光材料有了很大的進步，目前的紅色無機發(fā)光材料在深紅色區(qū)域內(680-720nm)有減小的強度，因此，它比目前已知的具有較寬發(fā)射圖和更強烈的深色發(fā)射的紅色無機發(fā)光材料(如Y2O3:Eu3+)適合于制備更高CRI的光源，Y2O3:Eu3+具有一個明顯的發(fā)射峰在約690nm。另外，YLGB比目前的紅色無機發(fā)光材料，如Y2O2S:Eu3+或GdAlO3:Eu3+(GAL)，有了很大的進步，Y2O2S:Eu3+或GdAlO3:Eu3+(GAL)有維修和穩(wěn)定性方面的問題。
如上所述，本發(fā)明三個實施方式中的任一種的紅色無機發(fā)光材料都優(yōu)先與綠色無機發(fā)光材料，藍綠色無機發(fā)光材料和藍色無機發(fā)光材料中的至少一種混合，以形成無機發(fā)光材料混合物16，用于上面描述過的熒光燈10。另外，橙色無機發(fā)光材料和個別的紅色無機發(fā)光材料也可以添加到該無機發(fā)光材料混合中。紅色無機發(fā)光材料可以與任何常規(guī)的已知的無機發(fā)光材料混合，來制備本發(fā)明的能發(fā)射白光的無機發(fā)光材料組合物。優(yōu)選的是，該紅色無機發(fā)光材料與綠色無機發(fā)光材料，藍綠色無機發(fā)光材料和藍色無機發(fā)光材料每一個中的一種或幾種混合，其中，綠色無機發(fā)光材料的發(fā)射峰值在約525nm到約570nm，藍綠色無機發(fā)光材料的發(fā)射峰值在約475-525nm，藍色無機發(fā)光材料的發(fā)射峰值在約430到約475nm?；旌衔镏羞€可以包括第二深紅色無機發(fā)光材料(發(fā)射峰值約在615到665nm)和/或橙色無機發(fā)光材料(發(fā)射峰值從約550到600nm)。發(fā)射綠色無機發(fā)光材料的非限定性的例子包括稀土激活的無機發(fā)光材料，諸如Tb-Ce活化的鋁酸鎂，硅酸釔和正磷酸鑭。適合的藍色無機發(fā)光材料非限定性的例子包括銪活化的鋇鎂鋁酸鹽，氯磷酸鍶，或鍶鋇鈣氯磷酸鹽。適合的紅色無機發(fā)光材料非限定性例子包括銪活化的氧化釓和氧化釔。其它適合的無機發(fā)光材料如以下所列。
藍色(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3(Cl，F(xiàn)，OH):Eu2+，Mn2+，Sb3+(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu2+，Mn2+(Ba，Sr，Ca)BPO5:Eu2+，Mn2+藍綠色Sr4Al14O25:Eu2+
BaAl8O13:Eu2+2SrO-0.84P2O5-0.16B2O3:Eu2+MgWO4BaTiP2O8(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu2+，Mn2+(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3(Cl，F(xiàn)，OH):Eu2+，Mn2+，Sb3+綠色LaPO4:Ce3+，Tb3+CeMgAl11O19:Tb3+GdMgB5O10:Ce3+，Tb3+，Mn2+(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu2+，Mn2+Zn2(Si，Ge)O4:Mn2+SrAlxO(1+3/2x):Eu2+(x＝2-2.4)(Ba，Sr，Ca)2SiO4:Eu2+GdB3O6:Ce3+，Mn2+橙色(Y，In，Gd，La，Lu，Sc，)BO3:Eu3+YVO4:Dy3+GdMgB5O10:Ce3+，Dy3+(Tb，Y，Lu，La，Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce3+(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3(Cl，F(xiàn)，OH):Eu2+，Mn2+，Sb3+(Sr，Ba)GdB8O16:Eu3+紅色(Y，Gd，La，Lu，Sc)2O3:Eu3+(Y，Gd，La，In，Lu，Sc)BO3:Eu3+(Y，Gd，La)(Al，Ga)O3:Eu3+(Ba，Sr，Ca)(Y，Gd，La，Lu)2O4:Eu3+(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+單斜晶的Gd2O3:Eu3+(Gd，Y)4(Al，Ga)2O9:Eu3+
(Ca，Sr)(Gd，Y)3(Ge，Si)Al3O9:Eu3+YVO4:Eu3+(Y，Gd，La，Lu)3GaO6:Eu3+(Sr，Mg)3(PO4)2:Sn2+3.5MgO-0.5MgF2-GeO2:Mn4+GdMgB5O10:Ce3+，Mn2+深紅色(Sr，Mg)3(PO4)2:Sn2+3.5MgO-0.5MgF2-GeO2:Mn4+GdMgB5O10:Ce3+，Mn2+實施例利用包含SrY2O4:Eu3+(Y0.55Gd0.35Eu0.10)BO3、(Gd，Y)Al3B4O12:Eu3+的不同的無機發(fā)光材料混合物通過無機發(fā)光材料混合物的含水懸浮液的制備并且把該懸浮液涂覆到熒光玻璃殼的內表面來制成熒光燈。得到的熒光燈(1-5)的CRI值與用已知的具有相同相關色溫的三無機發(fā)光材料混合物制得的燈作比較。結果列在表1中。為便于比較，所有的實施方例均制備具有4000K的CCT的燈。
表1 4000K條件下包含不同無機發(fā)光材料混合物的燈的CRI值
圖2-6中分別表示實施例1-5中每一個的波長與光輸出的關系圖。也用包含LaPO4:Ce，Tb；Sr5(PO4)3(Cl，F(xiàn)，OH):Eu2+和Y2O3:Eu3+的常規(guī)的三無機發(fā)光材料混合物制備的燈。該常規(guī)燈的CRI為83.5，4000K下亮度為345。因此，由包含上述紅色無機發(fā)光材料的無機發(fā)光材料組合物制成的燈，與目前的燈相比，顯示了改進的CRI和可比的亮度。
各個不同的具體實施方式
中的無機發(fā)光材料組合物中的單個無機發(fā)光材料的相對比例可以調整，以便當它們的發(fā)射被混合且應用于熒光燈中時，熒光燈產生預定的CIE坐標的x，y值的可見光，其中x的值調整到約0.30到約0.40的范圍內，所述的y值在約0.30到約0.40的范圍內。另外，對于在給定的CCT條件下的燈組分的相對比例是這樣的，即使其產生的光線相對于傳統(tǒng)的三無機發(fā)光材料組份混合形成的三組份混合物混合具有較高CRI值。以光譜重量來描述每種無機發(fā)光材料的相對量。光譜重量是每種無機發(fā)光材料當受到UV光激發(fā)時有助于無機發(fā)光材料混合物的全部發(fā)射光譜的相對量。所有單個無機發(fā)光材料的光譜重量的總和為1。盡管無意限定，但本發(fā)明的無機發(fā)光材料混合物通?？梢园s0.05-0.3的藍色無機發(fā)光材料，約0.05-0.3的藍綠色無機發(fā)光材料，約0.05-0.6的綠色無機發(fā)光材料，約0.05-0.55的一種本發(fā)明紅色無機發(fā)光材料，約0.0-0.6的橙色無機發(fā)光材料和約0.0-0.2的深紅色無機發(fā)光材料。
上述的無機發(fā)光材料混合物可以有很多不同的應用。例如，這種材料可以作為無機發(fā)光材料應用于燈，陰極射線管，等離子體顯示器或液晶顯示器。該材料也可以作為閃爍體應用于電磁量熱器，伽馬射線照相儀，計算機斷層掃描儀或激光器中。這些用途僅是示例性的，并不是包羅無遺的。在優(yōu)選的實施方式中，無機發(fā)光材料被應用于熒光燈中，如上所述。
優(yōu)選CRI的值大于90。調整無機發(fā)光材料組分的比例使其在理想的顏色點(color point)范圍內獲得高的亮度和CRI值，以使燈具有均勻的高亮度和顏色點。另外，根據(jù)所使用的各種無機發(fā)光材料的相對量，得到的熒光燈將有2500-10000的相關色溫(CCT)，更優(yōu)選的范圍是3000-1000K。
無機發(fā)光材料組合物中可以包含另外的添加劑，并且這些添加劑包含分散媒介物，粘結劑和一種或多種已知的各種不發(fā)光的添加劑，舉例來說包括氧化鋁，磷酸鈣、增稠劑、分散劑以及本領域已知的一定的硝酸鹽混合物。
在涂覆操作中，得各種無機發(fā)光材料粉末通常稱量來混合。得到的粉末然后在水基體系中分散(該水基體系可以包含本領域已知的其它添加劑，包括粘合促進劑，諸如羥乙基纖維素或氧化鋁或磷酸鈣的不發(fā)光細顆粒)，可以選擇本領域已知的分散劑?？梢约尤朐龀韯湫偷娜缇郗h(huán)氧乙烷。然后將該懸浮液一般用去離子水稀釋，直到使其適合于生產出所需厚度和重量的涂層。然后將無機發(fā)光材料混合物懸浮液作為涂料涂覆到玻璃管的里面(優(yōu)選把懸浮液向傾倒在垂直放置的玻璃管里面或將懸浮液泵壓向上進入該玻璃管)，以本領域已知的方法，用壓縮空氣加熱直至干燥。在第一薄涂層涂完后，另外的所需的薄涂層可用同樣的方法涂覆，在下一層涂覆之前，仔細使每一層干燥。在本發(fā)明中，疊加薄層直至總的或累積的涂敷厚度足以充分吸收由電弧產生的全部UV光。這一般是約4-6個顆粒厚的無機發(fā)光材料層。盡管無意限制，但一般厚度是約1和約25微米，優(yōu)選在1和10微米之間，根據(jù)無機發(fā)光材料混合物的精確組成和無機發(fā)光材料顆粒尺寸。
盡管已經詳細地并參考在本發(fā)明的特定的實施方式描述了本發(fā)明，但是對于本領域技術人員來說，在不偏離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，可對本發(fā)明做各種變化和修改。例如，如圖6和圖7所示(原文有誤應為圖7、8)，本發(fā)明的無機發(fā)光材料混合物能被應用于緊湊的熒光燈設備中。參考圖6(原文有誤)，30是螺旋的緊湊熒光燈，其具有盤繞的雙螺旋結構的燈殼或燈管32。端部32a，32b伸入到殼體34(housing member)的頂端36中；在端部32a，32b內放置的是電極38，它與安裝在殼體34中的鎮(zhèn)流回路設備40(ballast circuitarrangement)的耦合。如圖7(原文有誤8)所示，緊湊型熒光燈具有熒光管50(fluorescent tube)，以帽54(cap)封閉的外殼52(housing)，根據(jù)實施例，側視圖中可見的螺絲底座56(screw base)。緊湊熒光燈與本領域已知的通過該底座的電源連接(the mains)，來自于該底座連接部分的電線連接到鎮(zhèn)流回路和/或熒光管50的電極中，該鎮(zhèn)流回路安裝在外殼52。
權利要求
1.一種對于給定的色標溫度(color coordinated temperature)具有改進的顯色指數(shù)的電弧放電燈(10)，所述燈(10)包含圍繞放電空間和具有內表面的燈殼(12)；在所述的燈殼(12)之內的電離介質，其包含水銀和惰性氣體；第一和第二電極(38)；和在所述的內表面上含有無機發(fā)光材料混合物的無機發(fā)光材料涂層(16)，所述的混合物包括紅色無機發(fā)光材料，其選自SrY2O4:Eu3+、(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+和[(Y1-x-y-mLayGdx]BO3:Eum，其中y＜0.50，m＝0.001-0.3。
2.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的燈(10)的相關色溫為大約2500至大約10000開爾文，并且顯色指數(shù)為大約90或90以上。
3.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其進一步包含含有鹵代無機發(fā)光材料(halophosphor)的第二層無機發(fā)光材料涂層(16)。
4.根據(jù)權利要求3的燈(10)，其中所述的第二層無機發(fā)光材料涂層(16)包含鹵代磷酸鈣。
5.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其進一步包含在大約525至大約570nm具有發(fā)射峰的綠色無機發(fā)光材料，在大約475-525具有發(fā)射峰的藍綠色無機發(fā)光材料，和在大約430至475nm具有發(fā)射峰的藍色無機發(fā)光材料。
6.根據(jù)權利要求5的燈(10)，其進一步包含在大約615至665nm具有發(fā)射峰的深紅色無機發(fā)光材料和在大約550至600nm具有發(fā)射峰的橙色無機發(fā)光材料中的至少一種。
7.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的紅色無機發(fā)光材料包含SrY2O4:Eu3+。
8.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的紅色無機發(fā)光材料包含(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+。
9.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)進一步包含LaPO4:Ce，Tb；Sr4Al14O25:Eu2+和BaMgAl10O17:Eu2+。
10.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)進一步包含LaPO4:Ce，Tb；BaMgAl10O17:Eu2+和BaMgAl10O17:Eu2+，Mn2+。
11.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的紅色無機發(fā)光材料是(Y0.55Gd0.35Eu0.10)BO3。
12.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其進一步包含含有α鋁粒子和γ鋁粒子中至少一種的UV反射阻擋層(14)。
13.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的燈(10)發(fā)出具有在CIE刻度上的預定顏色坐標的可見光，其中x值是在0.3至0.4內而y是在0.3至0.4。
14.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)的平均顆粒尺寸1-10微米。
15.根據(jù)權利要求16的燈(10)，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)的所述厚度是4至6個粒子厚。
16.根據(jù)權利要求1的燈(10)，其中所述的無機發(fā)光材料混合物包含，按光譜重量計，大約0.05-0.3的藍色無機發(fā)光材料，0.05-0.3的藍綠色無機發(fā)光材料，0.05-0.6的綠色無機發(fā)光材料，0.05-0.55所述的紅色無機發(fā)光材料，0.0-0.6的橙色無機發(fā)光材料和0.0-0.2的深紅色無機發(fā)光材料，以總的光譜重量為1計。
17.根據(jù)權利要求1的熒光燈(10)，其中所述的燈(10)是緊湊型熒光燈(10)。
18.一種能夠吸收UV輻射和發(fā)射可見光的無機發(fā)光材料混合物，所述的混合物包含發(fā)射綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍色無機發(fā)光材料和紅色無機發(fā)光材料，所述的紅色無機發(fā)光材料選自SrY2O4:Eu3+、(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+和[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eum其中y＜0.50和m＝0.001-0.3。
19.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的綠色無機發(fā)光材料在大約525至大約570nm具有發(fā)射峰，所述的藍綠色無機發(fā)光材料在從大約475-525具有發(fā)射峰，和所述的藍色無機發(fā)光材料在從大約430至475nm具有發(fā)射峰。
20.根據(jù)權利要求1 8的無機發(fā)光材料混合物，其進一步包含在大約615至665nm具有發(fā)射峰的深紅色無機發(fā)光材料和在大約550至600nm具有發(fā)射峰的橙色無機發(fā)光材料中的至少一種。
21.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的紅色無機發(fā)光材料包含SrY2O4:Eu3+。
22.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的紅色無機發(fā)光材料包含(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+。
23.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)進一步包含LaPO4:Ce，Tb；Sr4Al14O25:Eu2+；和BaMgAl10O17:Eu2+。
24.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的無機發(fā)光材料涂層(16)進一步包含LaPO4:Ce，Tb；BaMgAl10O17:Eu2+；和BaMgAl10O17:Eu2+，Mn2+。
25.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的紅色無機發(fā)光材料是(Y0.55Gd0.35Eu0.10)BO3。
26.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的混合物的平均顆粒尺寸是1至10微米。
27.根據(jù)權利要求18的無機發(fā)光材料混合物，其中所述的無機發(fā)光材料混合物包含，按光譜重量，藍色無機發(fā)光材料大約0.05-0.3，藍綠色無機發(fā)光材料0.05-0.3，綠色無機發(fā)光材料0.05-0.6，所述的紅色無機發(fā)光材料0.05-0.55，橙色無機發(fā)光材料0.0-0.6和深紅色無機發(fā)光材料0.0至0.2，以總的光譜重量為1計。
28.一種能夠吸收UV輻射和發(fā)射可見光的無機發(fā)光材料混合物，所述的混合物包含發(fā)射綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍色無機發(fā)光材料和含有SrY2O4:Eu3+的紅色無機發(fā)光材料。
29.一種能夠吸收UV輻射和發(fā)射可見光的無機發(fā)光材料混合物，所述的混合物包含發(fā)射綠色無機發(fā)光材料，發(fā)射藍綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍色無機發(fā)光材料和含有(Y，Gd)Al3B4O12:Eu3+的紅色無機發(fā)光材料。
30.一種能夠吸收UV輻射和發(fā)射可見光的無機發(fā)光材料混合物，所述的混合物包含發(fā)射綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍綠色無機發(fā)光材料、發(fā)射藍色無機發(fā)光材料和含有[(Y1-x-y-mLay)Gdx]BO3:Eum其中y＜0.50和m＝0.001-0.3的紅色無機發(fā)光材料。
全文摘要
在熒光燈(10)中應用新式紅發(fā)射無機發(fā)光材料，與常規(guī)的紅無機發(fā)光材料相比顯色指數(shù)值高。也公開了包含無機發(fā)光材料層(16)的熒光燈(10)，前者含下列物質中至少一種的混合物藍無機發(fā)光材料，藍綠無機發(fā)光材料，綠無機發(fā)光材料和選自SrY
文檔編號H01J61/44GK1510104SQ200310120908
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權日2002年12月12日
發(fā)明者A·斯里瓦斯塔瓦, H·科曼佐, V·馬里范南, A·A·塞特魯爾, , A 斯里瓦斯塔瓦, 塞特魯爾, 鋟賭 申請人:通用電氣公司