CN103035473A - 一种用于金卤灯的发光药丸 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于金卤灯的发光药丸。该发光药丸由镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物和铯的碘化物或溴化物，以及铟、镓、铊中两种或三种元素的碘化物或溴化物组成。其中，镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物、铯的碘化物或溴化物、铟的碘化物或溴化物、镓的碘化物或溴化物和铊的碘化物或溴化物的质量比为(20～50)∶(10～50)∶(10～40)∶(0～12)∶(0～10)∶(0～10)。本发明的发光药丸具有高色温、高光效等特点，可用于金卤灯中。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于金卤灯的发光药丸，属于电光源技术领域。
背景技术
金属卤化物灯(简称金卤灯)是第三代照明光源产品的主要代表，是一种高效节能的光源，目前广泛应用于场馆、园林、道路、影视等照明领域。其中，小功率金卤灯由于其功率相对较小、光效高、显色性好、结构紧凑等特点，已成为近几年的关注热点，它不仅代表了电光源新技术的发展趋势，同时也顺应了当今世界对节能电光源产品的发展要求，因此发展很快、市场需求量很大，成为二十一世纪照明光源的发展方向和主导潮流之一。
一般来讲，白光的色温分三段：暖白2800K～3800K、正白3800K～4600K、冷白4600K～7000K。色温值越高，表示冷感越强，色温越低暖感越强，越柔和，因此可以利用不同的色温，创造不同的环境氛围。目前金卤灯通常大部分设计集中在2700K～4300K及5800K～6700K两个色温范围。前者的光效能达到85lm/W以上，光色一致性好，适用于小区道路，景观外墙照明，庭院场所照明等；后者可用于汽车前大灯、办公室室内照明灯等，但光效一般很难达到80lm/W。然而有些环境(如：体育场馆照明、展柜)要求灯不仅要有高的光效，而且色温也要高，比如在珠宝展示柜台里，用高达8000K色温的灯光照射钻石饰品，可使其更加晶莹透亮和华贵。因此，以上两种金卤灯都无法满足。
对金卤灯的质量和光学特性起决定性作用的是高纯无水金属卤化物发光材料。不同金属卤化物具有独特的特征发光谱线，因此可以通过具有不同特征谱线金属的组合和比例调配来调节出不同发光特性的金属卤化物发光材料，以满足各种色温、光效和显色指数的金卤灯需求。当今最具代表性的金卤灯用发光药丸是以碘化镝(碘化钬、碘化铥)、碘化钠、碘化铊(碘化铟)、碘化铯为主要成分的络合物共熔物。这类灯的特点是显色性好(Ra＞80)，非常接近日光，但其缺点是发光效率较低，通常低于80lm/W，相关色温5500K＜CCT＜7000K。
为了获得更高的光效，中国专利文献ZL200810136474.3发明了一种金属卤化物稀土灯的发光药丸，它是由钠、铊、铟、铯、镝、铱的碘化物组成，具有发光效率高的特点，但其色温一般仅在6000K左右，仍无法满足8000K高色温的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于金卤灯的发光药丸，该发光药丸光效高、色温高。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于金卤灯的发光药丸，该发光药丸由镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物和铯的碘化物或溴化物，以及铟、镓、铊中两种或三种元素的碘化物或溴化物组成。
所述发光药丸中镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物、铯的碘化物或溴化物、铟的碘化物或溴化物、镓的碘化物或溴化物和铊的碘化物或溴化物的质量比为(20～50)∶(10～50)∶(10～40)∶(0～12)∶(0～10)∶(0～10)。
作为本发明的优选技术方案，所述发光药丸中镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物、铯的碘化物或溴化物、铟的碘化物或溴化物、镓的碘化物或溴化物和铊的碘化物或溴化物的质量比为(25～40)∶(15～40)∶(15～30)∶(1～9)∶(0.5～4)∶(1～7)。其中，镝碘化物或溴化物和钕的碘化物或溴化物的质量之和占发光药丸总质量的50％～75％。
传统发光药丸的配方中利用碘化铊的绿色特征发光谱线提高发光效率，但达到高光效的同时使灯的光色偏绿。本发明利用钕的碘化物或溴化物来提高金卤灯的发光效率，碘化钕与碘化镝相比也有提高光效的作用，并且它是连续的白色特征光谱，不会对灯的光色造成影响，可以弥补用碘化铊提高光效时光色偏绿的不足，但当钕含量过高时，由于络合物的饱和蒸气压的下降，使金卤灯的显色性降低，影响金卤灯性能，因此需要对其含量进行控制。
本发明利用铟、镓的碘化物或溴化物来提高金卤灯的色温，铟、镓的发光特征光谱为单纯的蓝色光，调整铟、镓的含量可以使灯达到目标色温。
金卤灯在制作过程中是按照卤化物发光药丸的总质量加入的，因此，相同质量情况下，溴化物要比碘化物的含量多，这样有助于节约制灯的成本；此外，金卤灯的工作原理是卤化物分解为金属离子和卤素离子，再冷凝结合为卤化物，依此不停循环，其中溴离子与金属离子的结合要比碘离子与金属离子的结合快，加快了灯内反应物的循环速度也有益于提高灯的亮度及寿命。因此本发明利用金属溴化物部分或全部代替传统的金属碘化物。
本发明的发光药丸应用于金卤灯，不同功率所需发光药丸的粒重不等，且发光药丸的粒重不宜过大，一般限制为0.5～3mg/粒。
本发明的优点在于：
本发明的发光药丸色温高达8000K，光效达到80lm/W以上。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明，本发明的保护范围不受这些实施例的限定。
对比实施例1
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的溴化镝、碘化铯、碘化铟、碘化镓、碘化铊的质量比为74.6∶16.2∶3.6∶1∶4.6。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为1mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.3008、y：0.2902，发光效率是78.8lm/W，显色指数是74，相关色温是7934K。
实施例1
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的碘化镝、溴化钕、碘化钕、碘化铯、溴化镓、碘化铊的质量比为20.8∶15∶34.3∶10.5∶9.6∶9.8。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为1mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.2753、y：0.3782，发光效率是83.1lm/W，显色指数是77，相关色温是7915K。
实施例2
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的碘化镝、碘化钕、溴化铯、碘化铟、溴化铊的质量比为49.6∶10.3∶20.4∶11.8∶7.9。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为1mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.2712、y：0.3769，发光效率是82.1lm/W，显色指数是75，相关色温是8231K。
实施例3
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的溴化镝、碘化钕、碘化铯、溴化铟、碘化镓的质量比为23.8∶25.8∶39.2∶5.6∶5.6。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为3mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.3023、y：0.2699，发光效率是80.3lm/W，显色指数是72，相关色温是8324K。
实施例4
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的碘化镝、碘化钕、溴化铯、溴化铟、溴化镓、碘化铊的质量比为34.7∶15.9∶29.8∶8.9∶3.8∶6.9。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为2mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.2711、y：0.3776，发光效率是82.4lm/W，显色指数是73，相关色温是8216K。
实施例5
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的碘化镝、溴化钕、碘化钕、溴化铯、碘化铟、碘化镓、溴化铊的质量比为37.3∶12∶25.3∶15.3∶8.6∶0.5∶1。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为1.5mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.3037、y：0.2692，发光效率是80.9lm/W，显色指数是77，相关色温是8121K。
实施例6
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的碘化镝、碘化钕、溴化铯、溴化铟、溴化镓、溴化铊的质量比为38.2∶21.6∶29.7∶1.1∶4∶5.4。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为3mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.3024、y：0.2758，发光效率是81.6lm/W，显色指数是76，相关色温是8094K。
实施例7
一种用于金卤灯的发光药丸。组成发光药丸的溴化镝、溴化钕、碘化铯、碘化铟、碘化镓、碘化铊的质量比为36.1∶38.5∶16.2∶3.6∶1∶4.6。将上述高纯金属卤化物混合制成粒重为1mg颗粒发光药丸，用该药丸制作出的金卤灯，其色坐标x：0.2931、y：0.3096，发光效率是84.8lm/W，显色指数是78，相关色温是8083K。
实施例7与对比实施例1进行比对发现，加入钕后，金卤灯的光效、显色性等光学特性均能明显提升。
Claims (6)
1.一种用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：该发光药丸由镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物和铯的碘化物或溴化物，以及铟、镓、铊中两种或三种元素的碘化物或溴化物组成。
2.根据权利要求1所述的用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：所述发光药丸中镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物、铯的碘化物或溴化物、铟的碘化物或溴化物、镓的碘化物或溴化物和铊的碘化物或溴化物的质量比为(20～50)∶(10～50)∶(10～40)∶(0～12)∶(0～10)∶(0～10)。
3.根据权利要求2所述的用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：所述发光药丸中镝的碘化物或溴化物、钕的碘化物或溴化物、铯的碘化物或溴化物、铟的碘化物或溴化物、镓的碘化物或溴化物和铊的碘化物或溴化物的质量比为(25～40)∶(15～40)∶(15～30)∶(1～9)∶(0.5～4)∶(1～7)。
4.根据权利要求3所述的用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：所述发光药丸中镝碘化物或溴化物和钕的碘化物或溴化物的质量之和占发光药丸总质量的50％～75％。
5.根据权利要求1所述的用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：所述发光药丸的粒重为0.5～3mg/粒。
6.根据权利要求1所述的用于金卤灯的发光药丸，其特征在于：所述发光药丸的组份及含量为下列配比中的一种：
(1)碘化镝、溴化钕、碘化钕、碘化铯、溴化镓和碘化铊的质量比为20.8∶15∶34.3∶10.5∶9.6∶9.8；
(2)碘化镝、碘化钕、溴化铯、碘化铟和溴化铊的质量比为49.6∶10.3∶20.4∶11.8∶7.9；
(3)溴化镝、碘化钕、碘化铯、溴化铟和碘化镓的质量比为23.8∶25.8∶39.2∶5.6∶5.6；
(4)碘化镝、碘化钕、溴化铯、溴化铟、溴化镓和碘化铊的质量比为34.7∶15.9∶29.8∶8.9∶3.8∶6.9；
(5)碘化镝、溴化钕、碘化钕、溴化铯、碘化铟、碘化镓和溴化铊的质量比为37.3∶12∶25.3∶15.3∶8.6∶0.5∶1；
(6)碘化镝、碘化钕、溴化铯、溴化铟、溴化镓和溴化铊的质量比为38.2∶21.6∶29.7∶1.1∶4∶5.4；
(7)溴化镝、溴化钕、碘化铯、碘化铟、碘化镓和碘化铊的质量比为36.1∶38.5∶16.2∶3.6∶1∶4.6。
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