CN102543655A - 具有增强色度和颜色偏好的灯 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称为“具有增强色度和颜色偏好的灯”。本文公开了具有增强的色度和颜色偏好的低压放电灯(1)。提供了提高的颜色质量等级，尤其是在提升的色温下。在该灯通电时，由该灯(1)的发光元件生成的光具有选择参数内的颜色偏好等级值以及颜色质量等级的十五个颜色样本的δ色度值。

Description

具有增强色度和颜色偏好的灯
技术领域
一般来说，本发明涉及低压放电灯，并且具体来说，本文中的某些具体实施例涉及呈现改进的颜色质量的低压放电灯。
背景技术
低压放电(例如，荧光)照明系统是为一般性、高效节能用途广泛采用的照明系统。在这种系统的照明下对象颜色的质量是这种光源的价值的重要方面。一般来说，对象颜色的质量已通过显色性来描述，显色性是对光源照明下对象的心理生理颜色与指定条件的参考照明下对象的心理生理颜色的相符程度的测量。
从基本研究中普遍已知，具有增强色度(颜色饱和度)的光源可用于增加观看者所感知的照明对象的视觉清晰度、对比度感觉以及亮度。同样普遍已知，人们可能偏好照明对象的稍微增强的色度。但是，至今为止，很难以均匀或对称的方式提供增强(增加)的色度。不对称增加的色度可导致降低的辨色效率。此外，如果要采用一些常见方法最大化显色性(例如，显色指数CRI)，结果可能是处罚与参考光源相关的任何颜色变化。另外，如果要任意增加色度以满足观看者的偏好，可导致灯的CRI值不足以符合迅速发展的全球法规。
消费者发现，General Electric公司销售的
Figure BSA00000610529700011
白炽灯泡相当有吸引力。一种最近的高效节能型灯提供荧光、固态二极管及荧光固态混合系统，以便提供
Figure BSA00000610529700012
白炽灯泡的有吸引力的颜色质量。这些已在专利公布(例如，美国专利公布2009/0102348、2009/0102391、2009/0122530、及2010/0096998)中描述，它们已全部转让给本公开的相同受让人。但是，这些灯可能无法始终提供均衡的色度增加。
预期具有进一步提高的显色性属性的灯，尤其是对于饱和颜色的显现。
发明内容
本发明的一个实施例针对具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的低压放电灯。该灯在通电时的总发光呈现介于约2000开至约4500开之间的相关色温(CCT)。该灯包括透光外壳、密封在外壳内的填充气体以及在通电时发光的荧光体合成物。在该灯通电时，其具有的总发光：(a)具有低于CIE标准色品图中的普朗克轨迹的色点。(b)呈现从约-10.0至约+12.5的、对VS1至VS15的每一个的δ色度值，在CIE LAB空间中测量δ色度值；以及(c)呈现至少为约88的颜色偏好等级Qp值。
本发明的进一步的实施例针对具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的低压放电灯，该灯在通电时的总发光呈现介于约2000开至约4500开之间的相关色温。该灯包括透光外壳、密封在外壳中的填充气体、以及在通电时发光的荧光体合成物。在该灯通电时，其具有的总发光：1(a)呈现从约-10.0至约+12.5的、对VS1至VS15的每一个的δ色度值，在CIE LAB空间中测量δ色度值；以及(b)呈现至少为约88的颜色偏好等级Qp值。荧光体合成物包括，具有范围介于约590nm至约630nm之间的峰值发射的第一红色荧光体，其中，第一红色荧光体在合成物中的含量介于约48wt％至约75wt％之间；以及具有范围介于约590nm至约670nm之间的峰值发射的可选的第二红色荧光体，其中，第二红色荧光体在合成物中的含量介于0wt％至约20wt％之间；具有范围介于约500nm至约570nm之间的峰值发射的绿色荧光体，其中，绿色荧光体在合成物中的含量介于约12wt％至约24wt％之间；以及具有范围介于约450nm至约500nm之间的峰值发射的蓝色荧光体，其中，蓝色荧光体在合成物中的含量介于约5wt％至约30wt％之间；其中，合成物中的每种荧光体可发射一个或多个颜色。
本发明的又一个实施例针对具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的荧光灯，该灯包含荧光体层。该层包含基本由以下三种荧光体组成的荧光体合成物：含量介于约48重量百分比至约75重量百分比之间的掺杂铕的氧化钇红色荧光体；含量介于约12重量百分比至约24重量百分比之间的掺杂铈和铽的绿色荧光体；以及含量介于约5重量百分比至约30重量百分比之间的掺杂铕的铝酸锶蓝色荧光体。
本发明的再一个实施例针对具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的荧光灯，该灯包含荧光体层。该层包含基本由以下四种荧光体组成的荧光体合成物：含量介于约48重量百分比至约75重量百分比之间的掺杂铕的氧化钇红色荧光体；含量介于约12重量百分比至约24重量百分比之间的掺杂铈和铽的绿色荧光体；含量介于约5重量百分比至约30重量百分比之间的掺杂铕的铝酸锶蓝色荧光体；以及含量介于大于0重量百分比至约20重量百分比之间的掺杂铈和锰中的至少一种的金属五硼酸盐红色荧光体。
通过以下详细描述，将会更好地意识到本发明的其它特征和优点。
附图说明
现在参照附图更详细地描述本发明的实施例。
图1示意性地并以截面部分地示出根据本公开实施例的荧光灯。
图2示出根据本公开实施例的七个灯呈现的色点(色度)，全部在20W螺旋形CFL设计载体中显示。
图3是根据本公开实施例的六个灯呈现的δ色度(VS)值的图形，全部在20W螺旋形CFL设计载体中显示。这六个灯是在图2中描述特征的那些灯的子集。
图4示出根据本公开实施例的四个灯呈现的色点(色度)，全部在T5线性荧光设计载体中显示。
图5是根据本公开实施例的四个灯呈现的δ色度(VS)值的图形，它们与在图4中描述特征的那些灯相同。
具体实施方式
按照实施例，本发明一般涉及诸如荧光灯之类的低压放电灯。在包括汞荧光灯、低剂量汞、超高输出荧光和无汞低压荧光灯的广泛各种类型中制造和使用本文所公开的灯，预期落入本公开的范围之内。该灯可含电极也可不含电极。该灯可以是线形的，但可使用任何大小形状或截面。它可以是不同类型的荧光灯中的任一种，例如T5、T8、T12、17W、20W、25W、32W、40W、54W、56W、59W、70W、线形、环形、2D、双管或U形荧光灯。它们可以是高效或高输出荧光灯。例如，本发明的实施例包括形状为曲线形的灯，以及一般为本领域普通技术人员所熟悉的紧凑型荧光灯。一般来说，低压放电灯将包括至少一个透光外壳，它能够由玻璃质(例如，玻璃)材料和/或陶瓷或者允许透射至少一部分可见光的任何适当材料来制成。这些灯将包括在至少一个透光外壳内部密封的、能够维持放电的填充气体成分。
一般来说，根据本发明实施例的低压放电灯将具有在所述透光外壳(例如，在所述透光外壳的内表面)上携带的至少一种荧光体合成物。一般众所周知，荧光体合成物将从放电发出的电磁辐射转换成通常较低能量的所需波长。在灯具有多个外壳的实施例中，其上部署有荧光体合成物的透光外壳可以是内壳。
术语“总发光”是指从具有一个或多个发光元件(例如，单独荧光体)的灯发出的组合光。如果灯包含一个以上的发光元件，则来自所有元件的光的组合也是可构成总发光的示例。例如，灯可以是具有带一个或多个荧光体的荧光体层的荧光灯，荧光体受激发以从低压蒸汽放电转换紫外光。在这种情况下，总发光是由受激发荧光体(和来自泄漏放电的任何光)发出的组合光。总发光还可指从具有上述一个或多个发光元件的灯发出的组合光，并进一步包括(例如，以之补充)来自其它类型的元件(例如，LED和/或OLED)的光。
根据本发明的实施例，提供具有可具有大体增加的色度的总发光同时具有足够高的CRI值的灯。显色指数(CRI)是用于衡量光源与黑体源的光谱分布的比较的传统标准。提供生成具有较高CRI值Ra的白光的光源通常是期望的，这种光照明下的对象看上去与适当参考光源照明下的对象相似。第一八个显色指数(即Ri，i为1-8)通过简单求平均结合，以获得称作Ra(或有时也称作Ra8或Ra8)的一般显色指数。这些第一八个显色指数全部处于低至中颜色饱和度。
但是，由于Ra计算中使用的八个反光样本中没有一个是高度饱和的，因此饱和颜色的显示性可能极其低下，即使Ra值很高。这使得灯可能在CRI上的分值相当高，即使它极差地显现一个或两个颜色。此外，显色性在CRI中的真正定义是有限制的。显色性是感兴趣源下仅对象颜色的保真度的测量，并且对象颜色表现相对黑体或日光照明下的任何偏差均被视作是不好的。由于此限制，感知对象色调、饱和度及光亮度的任何偏移均导致同等的Ra分值降低。事实上，CRI可因对象颜色饱和度相比参考光显示出增加而处罚灯。CRI可因反光样本在测试源下(与在参考源下相比)色调、色度(颜色饱和度)和光亮度在任何方向的偏移而处罚灯。.
但是，在实际应用中，反光对象的颜色饱和度的增加(在特定源照明特定表面时观察)可视作是有利的。饱和度的增加可产生更好的视觉清晰度及增强感知的亮度。
颜色质量等级(CQS)是一种更新的显色性系统，当前正在由美国国家标准和技术研究所(NIST)开发，它可能会解决这些缺陷中的一些。但是，与CRI不同，CQS旨在测量整体的光质量而不是简单的颜色保真度。CQS系统使用结合总共十五个Munsell颜色样本的颜色表现的整体Qa值，这些样本全部具有较高的颜色饱和度并在颜色空间中基本上均匀地分布。对于十五个颜色样本中的每一个，Qa值一般对应于单独CQS值的平均数。在Qa值中，灯不会因相对于参考源增加的对象色度而受处罚。净值是灯的分值仅因色调偏移、光亮度偏移和色度减小而受处罚。Qa值的计算在W.Davis和Y.Ohno的“Toward an improved colorrendering metric”(SPIE第五届固态照明国际会议会议录，5941，2005年)中更完整地描述，其完整内容通过引用结合到本文中。给定光源的Qa计算可由本领域技术人员容易地实现。NIST现已发布几个不同版本的CQS系统，但是，在本公开中所有提及的CQS系统均指其7.5版。
如NIST所定义，CQS利用十五个饱和Munsell颜色样本(有时称作“色卡”)的标准集合，其色调值和色度在表I中示出。
表I
 CQS颜色样本的标签   色调值   色度
 VS1   7.5P4   10
 VS2   10PB4   10
 VS3   5PB4   12
 VS4   7.5B5   10
 VS5   10BG6   8
 VS6   2.5BG6   10
 VS7   2.5G6   12
 VS8   7.5GY7   10
 VS9   2.5GY8   10
 VS10   5Y8.5   12
 VS11   10YR7   12
 VS12   5YR7   12
 VS13   10R6   12
 VS14   5R4   14
 VS15   7.5RP4   12
VS1对应于第一标准Munsell颜色样本，VS2对应于第二标准Munsell颜色样本，以此类推。色调标签说明如下：“P”是紫色，“PB”是蓝紫色，“B”是蓝色，“BG”是绿蓝色，“G”是绿色，“GY”是黄绿色，“Y”是黄色，“YR”是红黄色，“R”是红色，以及“RP”是紫红色。
如Davis和Ohno(文章名为“Color quality scale”，发表于《OpticalEngineering》中，49(3)，033602，2010年3月)所论述、并因此由本领域普通技术人员大体理解的，还存在颜色质量等级的变体-颜色偏好等级。虽然已设计一般CQS Qa参数以指示光源的整体颜色质量，但颜色偏好等级(特征参数为Qp)为对象颜色表现的偏好给予了额外的加权。这个量度Qp基于色度增加通常是优选的并应受到奖励的观念。Qp的计算与CQS Qa的过程相似，只是它会因增加对象色度而奖励光源。该计算在上述Davis和Ohno的文章中讨论，并因此Qp会被本领域普通技术人员广泛理解。CQS系统和Qa值以不处罚色度增加的方式开发。但是，Qp值不仅不处罚色度增加，它还明确地奖励色度增加。
注意，本公开中所使用的“颜色偏好”和“颜色偏好等级”与W.A.Thornton在《Journal of the Illuminating Engineering Society》第48-52页(1974年10月)所著的名为“A Validation of the Color-Preference Index”的文章中所用的相似术语含义有所不同。
还存在本公开的实施例中采用的第三参数：全色域等级，Qg。尽管在CQS的设计中对颜色饱和度给予了关注，Qa量度无法完全区别在使对象颜色饱和方面具有不同能力的光源。例如，以增加的色度(ΔC＞0)显现给定颜色样本的颜色的源可具有与以未增加的色度(ΔC＝0)显现相同样本的颜色的另一源相同的Qa分值。可通过使用基于全色域的品质因数补充CQS分值来减轻Qa量度的这个缺点。因此，NIST开发了全色域等级Qg。它定义为：由15个CQS测试颜色样本在CIELAB对象颜色空间的a*-b*平面中的坐标定义的多边形所形成的相对全色域。Qg的值可大于100。全色域等级已经由Davis和Ohno(文章名为“Color qualityscale”，发表于《Optical Engineering》，49(3)，033602，2010年3月)以及Zukauskas等人(ZUKAUSKAS、VAICEKAUSKAS及SHUR，固态灯的显色属性，《Journal ofPhysics D：Appl.Phys.》，2010年8月19日发表，第43期，第354006页)论述，并因此可被本领域普通技术人员大体理解。因此，Qg计算可被本领域普通技术人员大体理解。
这样，根据本发明有利地采用了这些用于描述颜色Qa、Qp和Qg的特征的参数。如上所述，本发明的一个实施例针对具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的低压放电灯。该灯在通电时的总发光呈现介于约2000开至约4500开之间的相关色温(CCT)。该灯包括透光外壳、密封在外壳中的填充气体以及在通电时发光的荧光体合成物。在该灯通电时，其具有的总发光：(a)具有低于CIE标准色品图中的普朗克轨迹的色点。(b)呈现从约-10.0至约+12.5的、对VS1至VS15的每一个的δ色度值，在CIE LAB空间中测量δ色度值；以及(c)呈现至少为约88的颜色偏好等级Qp值。
灯的组合光输出的颜色表现可用其色度坐标来描述，本领域技术人员会理解，色度坐标可按照标准方法从光谱功率分布来计算。这根据CIE，测量和指定光源的显色属性(第2版，Publ.CIE No.13.2(TC-3，2)，CIE中央局，巴黎，1974年)指定。(CIE是国际照明委员会(CommissionInternationale d’Eclairage))。在某些实施例中，灯具有的色点在灯的CCT下可同时低于CIE色品图中的普朗克轨迹，并且色点处于由具有以下x、y坐标的四个顶点的四边形所定义的1931 CIE色品图上的区域内：
(0.394，0.385)
(0.394，0.360)
(0.470，0.410)
(0.454，0.370).
对总发光的特征进行描述，以使得它具有落入颜色等级质量等级(CQS)中利用的每个颜色样本(VS1至VS15)的特定参数内的预选择δ色度(Δ-色度)值。本文所使用的术语“色度”值在CIE LAB空间中测量。例如，CIE 1976 a，b色度值计算为C* ab＝[(a*)2+(b*)2]1/2，如本领域技术人员公知的，并且可在本领域的标准手册(例如北美照明工程学会照明手册(ISBN-10：0-87995-150-8))中找到。根据本发明的实施例，通过以下方式使用CQS。在光的给定相关色温(CCT)和给定色点(或色度坐标)处，灯(或其它光源)生成具有对每个色卡的色度值的光，。然后，将这些色度值与使用参考源生成的每个色卡的色度值的参考集合对比。该参考源是与研究的光源具有基本相同的色温的普朗克黑体辐射。研究的灯或光源照明下的每个色卡的δ色度(Δ-色度)值是灯或光源的色度值与参考源色度值之间的算术差。
具体来说，根据本发明实施例的灯可具有如下呈现的对VS1至VS15的每一个的δ色度值的总发光：
 CQS色卡 最小δ色度 最大δ色度
 VS1 -5.5 -0.5
 VS2 -1.5 5.5
 VS3 -3.0 -1.0
 VS4 -4.0 2.5
 VS5 -4.0 4.5
 VS6 -1.0 6.5
 VS7 2.0 6.0
 VS8 -1.0 7.5
 VS9 -1.0 11.0
 VS10 0.0 12.5
 VS11 0.5 6.5
 VS12 1.0 5.0
 VS13 2.5 5.5
 VS14 -8.5 -3.0
 VS15 -10.0 -4.5
其中，δ色度值在CIE LAB空间中测量。
根据本公开的进一步的实施例，灯可具有的总发光呈现典型为约88至约95的颜色偏好等级Qp值；通常介于至少约81(可能从约81至约90)的范围的一般颜色质量等级Qa值；以及典型为约97至约105的全色域等级Qg值。如上所述，上述灯的增强色度值可在同时呈现具有至少为约77(至少约80更优选，例如从约81至约86)的Ra值的总发光时获得。
本发明的某些实施例通过荧光体合成物的明智使用实现了上面有利的颜色值。适用的荧光体合成物可包括，具有范围介于约590nm至约630nm之间的峰值发射的第一红色荧光体；具有范围介于约500nm至约570nm之间的峰值发射的绿色荧光体；具有范围介于约450nm至500nm之间的峰值发射的蓝色荧光体；以及可选的第二红色荧光体，第二红色荧光体具有范围介于约590nm至约670nm之间的峰值发射；注意到合成物中的每个荧光体可发射一个或多个颜色的事实。根据本公开的实施例，窄带荧光体可通常具有不超过约30nm的半宽。在许多情况下，它小于约15nm或小于约10nm。根据本公开的实施例，宽带荧光体通常具有超过约30nm的半宽。在许多情况下，它大于大约50nm。
适用的第一红色荧光体可具有窄带峰值发射，峰值发射半值宽度通常为约1nm至约30nm。一些适用的第一红色荧光体可具有范围介于约600nm至约620nm的峰值发射。在一些特定实施例中，第一红色荧光体可具有约611nm的峰值发射和约2nm的半值宽度。具体来说，一个适用第一红色荧光体可包含掺杂铕的氧化钇，其中铕通常是三价的。掺杂铕的氧化钇荧光体的可能公式一般可以是(Y(1-x)Eux)2O3，其中，0＜x＜0.1，可能地，0.02＜x＜0.07，例如，x＝0.06。这种掺杂铕的氧化钇荧光体通常缩写为YEO(或有时缩写为YOX或YOE)。其它可能的第一红色荧光体可包括3.5MgO*0.5MgF2*GeO2:Mn4+(MfG)或和钒磷酸钇((Y(V，P)O4:Eu)等；并可包括带有彼此或带有YEO或带有其它荧光体的以上所述的组合。一般来说，第一红色荧光体在荧光体合成物中的含量典型介于约48wt％至约75％wt％之间。
适用的绿色荧光体可呈现窄带峰值发射，峰值发射半值宽度通常为约1nm至约30nm。一些适用的绿色荧光体可具有范围介于约520nm至约560nm或范围介于约535nm至约555nm的峰值发射。一个具体的适用荧光体被认为具有约544nm的峰值发射和约5nm的半值宽度。通常，绿色荧光体可以是掺杂铈和铽的荧光体，例如掺杂铈和铽的磷酸镧。用于掺杂铈或铽的磷酸镧的典型公式可包括从LaPO4:La，Tb、LaPO4:La3+，Tb3+或(La，Ce，Tb)PO4中选择的一个。根据本发明实施例的特定掺杂铈和铽的磷酸镧荧光体可具有公式(La(1-x-y)CexTby)PO4，其中0.1＜x＜0.6且0＜y＜0.25(或可能地，0.2＜x＜0.4；0.1＜y＜0.2)(LAP)。其它可能的绿色荧光体可包含(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu2+，Mn2+(BAMn)、ZnSiO4:Mn、(Ce，Tb)MgAl11O19(CAT)及(Ce，Tb)(Mg，Mn)Al11O19中的一个或多个。一般来说，绿色荧光体在荧光体合成物中的含量典型介于约12wt％至约24％wt％之间。
适用的蓝色荧光体可具有宽带峰值发射，峰值发射半值宽度通常为约30nm至约100nm。在实施例中，一些适用的蓝色荧光体可具有范围介于约480nm至约500nm的峰值发射，例如，约490nm至约495nm的峰值发射和约55nm至约75nm的半值宽度。在某些实施例中，蓝色荧光体可包含掺杂铕的铝酸锶。这种掺杂铕的铝酸锶可具有Sr4Al14O25:Eu2+(SAE)的公式。在这个公式中，掺杂铕的铝酸锶荧光体可包含以下原子比的Sr和Eu:Sr0.90-0.99Eu0.01-0.1。一般来说，蓝色荧光体在荧光体合成物中的含量典型介于约5wt％至约30％wt％之间；更严格来说，介于约10wt％至约30％wt％之间。其它可能的蓝色荧光体可包含(Ba，Sr，Ca)MgAl10O17:Eu2+(BAM)、(Sr，Ba，Ca)5(PO4)3Cl:Eu、Y3Al5O12:Ce、Ca10(PO4)6FCl:Sb，Mn或Sr6BP5O20:Eu2+等中的一个或多个。
可选的第二红色荧光体可具有宽带峰值发射，峰值发射半值宽度典型为约30nm至约100nm。在一些实施例中，第二红色荧光体可呈现范围介于约600nm至约660nm的峰值发射，例如，约630nm的峰值发射和约75nm至约80nm的半值宽度。在实施例中，第二红色荧光体可包含掺杂铈和锰中的至少一种的金属五硼酸盐。这种掺杂铈和锰中的至少一种的金属五硼酸盐可具有公式(Gd(Zn，Mg)B5O10:Ce3+，Mn2+(CBM)。典型地，第二红色荧光体在荧光体合成物中的含量介于0wt％至约20wt％之间。其它可能的第二红色荧光体可包含(Sr，Mg)3(PO4)2:Sn(锶红)。
虽然本文中展现了采用特定荧光体的示例，但是技术人员能够通过确定根据这些示例制造的灯的光谱图样，制造或修改具有相同CQS显色属性的灯。可选择匹配示例中所述发明混合物中的荧光体光谱的其它荧光体。
现在参照图1，其中示出线形低压蒸汽放电荧光灯1的示范实施例。将意识到，可配合本发明使用多种荧光灯，包括单端或双端灯、弯管或直管灯、和无极灯。这种灯可包含汞蒸汽作为填充物，或可不含汞，但将(在这个示范实施例中)包含支持放电的蒸汽(或填充物)。荧光灯1具有可带圆形截面的由玻璃或其它适当材料制成的透光管或封装6。玻璃封装6的至少一个内表面(未具体示出)提供有含荧光体的层7。灯典型地分别由管两端连接的底座2来气密密封。通常两个间隔开的电极5分别安装在底座2上，并可由管座4支撑。通常，间隔开的引入导线从一个或多个管座延伸，并且在所述引入导线之间延伸的电极可以是包括发射成分的螺旋金属灯丝。电极5典型地由引脚3提供在电插座中接收的电流。可由汞和惰性气体组成的放电维持填充物8密封在玻璃管内。
惰性气体典型地可以是氩或氩与其它稀有气体在低压下的混合物，它们结合少量的汞，提供低蒸汽压力的操作方式。填充物可包括含Ar和Kr的一个或多个的惰性气体，例如，约15％至85％的Kr和约85％至15％的Ar。填充压力可以是约1mBar至约5mBar，可能是约2mBar至约3mBar。荧光体层7的荧光体合成物中使用的单独荧光体材料含量将取决于所需彩色光谱和/或色温而变化。荧光体材料的相对含量可用其光谱加权来描述。也就是说，光谱加权是每种荧光体材料供应到整体发射光谱的含量。本领域普通技术人员会意识到，可在本文所述的荧光体合成物中使用具有相似发射光谱的其它荧光体化合物。组成荧光体层7的每种荧光体的重量百分比可取决于所需光输出的特性而变化。
在一备选实施例中，本公开的灯可以是具有折叠式或缠绕式拓扑的紧凑型荧光灯(CFL)，这样灯的总长度比玻璃管(未具体描绘)未折叠长度短得多。变化的制造模式和用于直线形的配置以及紧凑型荧光灯为低压放电灯领域的技术人员普遍已知。
一般来说，本低压放电灯提供实现增强色度的颜色解决方案，但仍维持可接受的高显色指数。此外，一般还同时获得了高功效(以流明/瓦特LPW表示)。在某些实施例中，灯达到约56至84的LPW值(通常，对于LFL是约71lpw至约84lpw，而对于CFL是约56lpw至约64lpw)。
在“VS空间”(根据颜色质量系统)中查看时，可实现均衡的色度增加。具有所公开的带增强全色域(Qg)的颜色偏好Qp值的灯可视作适合一般照明应用并预期成为优选的，因为照明场景的视觉清晰度和感知亮度将增加。这种灯对其中颜色、色丰满度、辨色能力和视觉清晰度/视觉灵敏度很重要的应用(例如，学校、工作场所、零售市场、博物馆等)特别有利。
为了促进进一步理解本发明，提供如下示例。这些示例是说明性的，而不应当被理解为对要求专利保护的本发明的范围的任何限制。示例
示例1.(比较示例)典型的三波长(三荧光体)线形T8，18W荧光灯组装用于比较用途，使用827设计载体。功效为88lpw。荧光体层由60wt％的YEO，35wt％的LAP及5wt％的BAM组成。它呈现2726开的CCT，高于普朗克轨迹的色点(约(0.465，0.425))及83的Ra值。但是，其对饱和红色的显现较差(R9＝-13)，并且其CQS值如下：Qa＝77；Qp＝80；以及，Qg＝92。
示例2.(比较示例)在T5，54W的配置中采用了与示例1中相同的典型三波长荧光体合成物以组装另一标准线形荧光灯。使用的填充物为4.5mbar下的100％氩，提供85lpw的功效。此灯呈现2813开的色温并且Ra＝81。它对饱和红色的显现同样相当差(R9＝-16)，并且其CQS值如下：Qa＝76；Qp＝79；Qg＝93。图5描绘其十五个色卡的δ色度(VS)变化；查看使用“X”标记的蓝色曲线。色度未视作以相当均匀的方式增强，VS值中有较大的偏移(例如，对于VS5色卡，δ色度为约-8，而对于VS9，则为约+6，14点偏移)。
示例3.按照830设计载体准备了根据本公开实施例的几个T5灯并进行了评估。
3(a).以“EC1”表示的第一个这种灯是T5，54W灯，采用65.4wt％的YEO(6％Eu)，22.6wt％的LAP(高Tb)及12wt％的SAE的荧光体合成物。放电填充物为3mbar下15％的Kr，85％的Ar，给出84lpw的功效。灯EC1呈现了约2800K的色温，并进一步呈现了Ra＝85，R9＝5，Qa＝87及Qp＝89，展示出优秀的颜色偏好值。色度在图4中以图形方式示出，而VS值在图5中图形化。
3(b).以“EC2”表示的下一个灯是采用以下荧光体合成物的T5，54W线形荧光灯。60wt％的YEO，20wt％的LAP，及20wt％的SAE，使用3mbar下85％Ar/15％Kr的填充物。该灯呈现约3000K的CCT。色点在图4中示出，而VS值在图5中示出。
3(c).另一示范T554W LFL(表示为“C”)采用了以下荧光体合成物：58wt％的YEO，13wt％的LAP，20wt％的SAE，以及9wt％的CBM。采用了85％Ar，15％Kr的3mbar填充物。CCT为约2750，色点在图4中示出，而VS值在图5中示出。
3(d).另一示范T5 54 W LFL(表示为“D”)采用了以下荧光体合成物：49wt％的YEO，18wt％的LAP，16wt％的SAE，16wt％的CBM。采用了85％Ar，15％Kr的3mbar填充物。CCT为约3050K，色点在图4中示出，而VS值在图5中示出。
示例3(a)-(d)中的所有这些T5灯呈现可接受的功效(LPW 71-84)和以下范围内的有利颜色属性：79-86的Ra；5-38的R9；85-89的Qa；89-95的Qp；以及，99-105的Qg。
示例4.(比较示例)典型的三波长(三荧光体)螺旋形20 W CFL组装用于比较用途。VS值在图3中使用紫色圆圈的曲线上示出。此灯呈现Ra＝80；R9＝-7；Qa＝75；Qp＝80；以及，Qg＝97。
示例5.组装了根据本公开的实施例的示范20W螺旋形CFL灯。
5(a).采用了以下荧光体合成物进行螺旋形20 W CFL灯的组装，并以“D5”表示：73wt％的YEO，17wt％的LAP，及10wt％的SAE。此灯呈现约2700K的色温并且点(0.450，0.385)附近的色度。灯D5的色度在图2中示出，并且其VS值在图3中图形化。
5(b).以“D4”表示的另一相似螺旋形20W CFL灯准备采用以下荧光体合成物：65wt％的YEO，15wt％的LAP及20wt％的SAE。CCT为约3050K，并且色点在(0.424，0.380)附近。灯D4的色度在图2中示出，并且其VS值在图3中图形化。
5(c).组装了根据本发明的实施例的五个额外CFL灯并表示为“C0”、“C1”、“C2”、“C4”及“D1”。这五个灯和上述示例5(a)-5(d)中描述的那些灯呈现了良好的功效(LPW 56-64)和以下范围内的有利颜色属性：81-86的Ra；81-90的Qa；90-95的Qp；以及，101-105的Qg。
本文所使用的近似语言可适用于修改可改变的任何定量表示，而没有引起它所涉及的基本功能的变化。相应地，在一些情况下，通过诸如“大约”和“基本上”等术语所修改的值可以并不局限于所表示的精确值。与量结合使用的修饰词“大约”包含所述值，并且具有上下文所规定的含义(例如，包括与具体量的测量关联的误差程度)。“可选的”或“可选地”意味着随后所述事件或环境可能发生或者可能不发生，或者随后所标识材料可能存在或者可能不存在，并且描述包括其中事件或环境发生或者其中材料存在的情况以及其中事件或环境没有发生或者材料不存在的情况。单数形式的不定冠词“一”和定冠词“该”包括复数个讨论目标，除非上下文另加明确规定。本文公开的所有范围均包含所述端点并且是可独立组合的。
本文所使用的词语“适于”、“配置成”等等指的是确定大小、布置或制造成形成指定结构或者实现指定结果的元件。虽然结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应该易于理解，本发明并不局限于这些公开的实施例。更合适地，可修改本发明以结合上文未描述但与本发明的精神和范围相称的任何数量的改变、变更、替换或等效布置。另外，虽然描述了本发明的多种实施例，但是要理解，本发明的方面可仅包括上述实施例中的一些。相应地，本发明并不受上面描述的限制，而是仅由所附权利要求的范围来限制。还预计科技进步将使由于语言的不精确而现在没有预期的等效方案或置换方案成为可能，并且这些变化在可能的情况下也应当被解释为由所附权利要求涵盖。
要求专利保护并且预期受到美国专利证书保护的新方面是：
部件表
1  灯
2  底座
3  引脚
4  管座
5  电极
6  外壳
7  荧光体层
8  填充物

Claims (10)

1.一种具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的低压放电灯(1)，所述灯在通电时的总发光呈现介于约2000开至约4500开之间的相关色温(CCT)，所述灯(1)包括：
透光外壳(6)，
密封在所述外壳(6)内的填充气体(8)，以及
在通电时发光的荧光体合成物(7)；以及
其中，在所述灯通电时，所述灯具有的总发光：
(a)具有低于CIE标准色品图中的普朗克轨迹的色点。
(b)呈现从约-10.0至约+12.5的、对VS1至VS15的每一个的δ色度值，在CIE LAB空间中测量所述δ色度值；以及
(c)呈现至少为约88的颜色偏好等级Qp值。
2.如权利要求1所述的灯，其中，所述总发光呈现至少为约81的一般颜色质量等级Qa值。
3.如权利要求1所述的灯，其中，所述总发光呈现至少为约77的Ra值。
4.如权利要求1所述的灯，其中，所述总发光具有的色点在所述灯的所述CCT下可同时低于CIE色品图中的普朗克轨迹，并且所述色点处于由具有以下x、y坐标的四个顶点的四边形定义的1931 CIE色品图上的区域内：
(0.394，0.385)
(0.394，0.360)
(0.470，0.410)
(0.454，0.370)。
5.如权利要求1所述的灯，其中，所述总发光呈现的、对VS1至VS15中的每一个的δ色度值如下：
其中，δ色度值在CIE LAB空间中测量。
6.如权利要求1所述的灯，其中，所述总发光呈现约97至约105的全色域等级Qg值。
7.如权利要求1所述的灯，其中，所述荧光体合成物包括：
具有范围介于约590nm至约630nm的峰值发射的第一红色荧光体，其中，所述第一红色荧光体在所述合成物中的含量介于约48wt％至约75％wt％之间；
具有范围介于约500nm至约570nm的峰值发射的绿色荧光体，其中，所述绿色荧光体在所述合成物中的含量介于约12wt％至约24wt％之间；
具有范围介于约450nm至约500nm的峰值发射的蓝色荧光体，其中，所述蓝色荧光体在所述合成物中的含量介于约5wt％至约30wt％之间；
以及可选地具有第二红色荧光体，所述第二红色荧光体具有范围介于约590nm至约670nm的峰值发射；
其中，所述合成物中的每种荧光体可发射一个颜色或多个颜色。
8.一种具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的荧光灯(1)，所述灯包含荧光体层(7)，所述层包含基本由以下三种荧光体组成的荧光体合成物：
含量介于约48重量百分比至约75重量百分比之间的掺杂铕的氧化钇红色荧光体；
含量介于约12重量百分比至约24重量百分比之间的掺杂铈和铽的绿色荧光体；以及
含量介于约5重量百分比至约30重量百分比之间的掺杂铕的铝酸锶蓝色荧光体。
9.一种具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的荧光灯(1)，所述灯包含荧光体层(7)，所述层包含基本由以下四种荧光体组成的荧光体合成物：
含量介于约48重量百分比至约75重量百分比之间的掺杂铕的氧化钇红色荧光体；
含量介于约12重量百分比至约24重量百分比之间的掺杂铈和铽的绿色荧光体；
含量介于约5重量百分比至约30重量百分比之间的掺杂铕的铝酸锶蓝色荧光体；以及
含量介于大于0的重量百分比至约20重量百分比之间的掺杂铈和锰中的至少一种的金属五硼酸盐红色荧光体。
10.一种具有均匀增强的色度和改进的颜色偏好的低压放电灯(1)，所述灯在通电时的总发光呈现介于约2000开至约4500开之间的相关色温，所述灯(1)包括：
透光外壳(6)，
密封在所述外壳(6)内的填充气体(8)，以及
在通电时发光的荧光体合成物(7)；以及
其中，在所述灯通电时，所述灯具有的总发光：
(a)呈现从约-10.0至约+12.5的、对VS1至VS15的每一个的δ色度值，在CIE LAB空间中测量所述δ色度值；以及
(b)呈现至少为约88的颜色偏好等级Qp值；
其中，所述荧光体合成物包括：
具有范围介于约590nm至约630nm的峰值发射和约1nm至约30nm的半值宽度的第一红色荧光体，以及可选地具有范围介于约590nm至约670nm的峰值发射和约30nm至约100nm的半值宽度的第二红色荧光体；
具有范围介于约500nm至约570nm的峰值发射和约1nm至约30nm的半值宽度的绿色荧光体；以及
具有范围介于约450nm至约500nm的峰值发射和约30nm至约100nm的半值宽度的蓝色荧光体；其中，所述合成物中的每种荧光体可发射一个或多个颜色。
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