CN107507755B

CN107507755B - 一种用于照明器具的发光药丸及其应用

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Publication number: CN107507755B
Application number: CN201710492447.9A
Authority: CN
Inventors: 王卫其
Original assignee: Taicang Innovation Lighting Appliance Co Ltd
Current assignee: Taicang Innovation Lighting Appliance Co Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2037-06-26
Also published as: CN107507755A

Abstract

本发明提供了一种用于照明器具的发光药丸及其应用，其色温在8000~10000K之间，可作为高清光源使用。一种用于照明器具的发光药丸包括铝的碘化物以及镝和/或镨的碘化物，所述镝和/或镨的碘化物和铝的碘化物中重量比为（1~2）：（0.3~1.2），所述发光药丸还包括汞的碘化物和/或HgH₃、Gd、HgCl₂、NdI₃、CsI中的一种或几种。所述发光药丸用于路灯、泛光灯或矿灯、捕虫灯、影视光源。

Description

一种用于照明器具的发光药丸及其应用

技术领域

本发明涉及照明器具的光源领域，具体涉及一种用于照明器具的发光药丸以及具有这种发光药丸的路灯和泛光灯。

背景技术

照明器具采用的第三代光源为金卤灯（金属卤化物灯，Metal Halide Lamp），是在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯，金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的。金属卤化物灯广泛应用在路灯、矿灯以及泛光灯中，目前普遍采用钪钠型金属卤化物灯。然而，钪钠型金属卤化物灯光色与日光存在较大的差别，颜色偏黄，色温在某些情形下并不能满足使用需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于照明器具的发光药丸及其应用，其色温在8000~10000K之间，可作为高清光源使用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于照明器具的发光药丸，包括铝的碘化物以及镝和/或镨的碘化物，所述镝和/或镨的碘化物和铝的碘化物中重量比为（1~2）：（0.3~1.2）。

优选地，所述发光药丸还包括汞的碘化物和/或HgI₂、Gd、HgCl₂、NdI₃、CsI中的一种或几种。

优选地，包括组分A、B、C以及光稳定剂；所述组分A为组分A1和/或A2，组分A1为DyI₃和AlI₃的混合物且AlI₃的重量百分比为20%~40%，组分A2为PrI₃和AlI₃的混合物且AlI₃的重量百分比为25%~30%；所述组分B为AlI₃和HgI₂的混合物且AlI₃的重量百分比为27%~30%；所述组分C选自HgI₂、Gd、HgCl₂、NdI₃、CsI中的一种或几种；其中，所述组分A1、B、C以及光稳定剂的重量比为（0.1~1.2）：（0.2~2）：（0.1~1.2）：0.2，所述组分A2、B、C以及光稳定剂的重量比为（0.1~1.5）：（0.2~2）：（0.1~1.2）：0.2。

优选地，所述组分C包括HgI₂，所述组分B、HgI₂的重量比为（0.2~2）：（0.3~1）；

或，所述组分C包括Gd，所述组分B、Gd的重量比为（0.2~2）：（0.2~1.2）；

或，所述组分C包括HgCl₂，所述组分B、HgCl₂的重量比为（0.2~2）：（0.1~0.5）；

或，所述组分C包括NdI₃，所述组分B、NdI₃的重量比为（0.2~2）：（0.2~1）；

或，所述组分C包括CsI，所述组分B、CsI的重量比为（0.2~2）：（0.2~1.2）。

优选地，所述发光药丸还包括光稳定剂。

更优选地，所述发光药丸包括由组分A1、B、C以及光稳定剂组成，组分C为以5:1的重量比混合的Gd和HgCl₂，所述光稳定剂为六氯三聚磷腈，所述组分A1、B、C、光稳定剂的重量比为0.8:1.2:0.6:0.1。采用AlI₃和DyI₃或PrI₃混合作为组分A，通过组分A来调节发光的光色、色温以及亮度，通过AlI₃和HgI₂混合来控制灯管管压，通过组分C来调节发光颜色、灯管内蒸汽压，使得发出的光线接近自然的日光，可作为高清光源使用，甚至可满足影视光源的要求，用在路灯、泛光灯以及矿灯中可获得较为自然高清的照明效果，且具有较大的照明范围。

优选地，所述发光药丸由如下步骤制得：

将所述组分A1制成0.1~1.2mg的单颗粒，或将所述组分A2制成0.1~1.5mg的单颗粒；

将所述组分B制成0.2~1mg的单颗粒；

将所述组分C所选的成分按以下规格制成单颗粒，HgI₂单颗粒的粒重为0.3~1mg，Gd单颗粒的粒重为0.2~1.2mg，HgCl₂单颗粒的粒重为0.1~0.5mg，NdI₃单颗粒的粒重为0.2~1mg，CsI单颗粒的粒重为0.2~1.2mg；

取组分A1或A2的单颗粒一颗、B的单颗粒两颗以及C所选的成分的单颗粒各一颗和光稳定剂0.2mg混合。

一种路灯、泛光灯、矿灯、捕虫灯、影视光源，具有所述的发光药丸。

一种泛光灯，具有所述的发光药丸。

一种矿灯，具有所述的发光药丸。

本发明采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点：

发光药丸以镝铝或镨铝为主，色温可达8000~10000K，照射距离较大（可达30米），具有较大的照明范围，可作为高清光源，应用在路灯、泛光灯、矿灯、捕虫灯、影视光源中。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。

本发明提供一种用于照明器具的发光药丸，该发光药丸具体可用在路灯、泛光灯、矿灯中。需要说明的是：由于用途不同，发光药丸的配方依照照明灯具功率大小、色温高低要求、光谱要求、灯泡内径体积而具体调节，没有确定的定律。

本发明的发光药丸以镝铝组合或镨铝组合为主，根据要求的蒸汽压、光谱而配制。一般而言，需先将可能需要的如下各种组分制备原料单颗粒。

组分A1的单颗粒：DyI₃（碘化镝）和AlI₃（碘化铝）混合后造粒，其中，DyI₃的重量百分比为60~80%，AlI₃的重量百分比为20%~40%，粒重0.1~1.2mg；

组分A2的单颗粒：PrI₃（碘化镨）和AlI₃混合后造粒，其中，PrI₃的重量百分比为70~75%，AlI₃的重量百分比为25%~30%，粒重0.1~1.5mg；

组分B的单颗粒：AlI₃和HgI₂（碘化汞）的混合物，其中，HgI₂的质量百分比为275~30%，AlI₃的重量百分比为27%~30%，粒重为0.2~1mg；

组分C中可选成分的单颗粒：

HgI₂单颗粒，含量100%，粒重为0.3~1mg；

Gd（钆）单颗粒，含量100%，粒重为0.2~1.2mg；

HgCl₂（氯化汞）单颗粒，含量100%，粒重为0.1~0.5mg；

NdI₃（碘化钕）单颗粒，含量100%，粒重为0.2~1mg；

CsI（碘化铯）单颗粒，含量100%，粒重为0.2~1.2mg。

光稳定剂，选用六氯三聚磷腈。

下面的实施例提供几种用于250W高色温配比、外壳直径15.5mm、厚度1.32mm情形下的发光药丸。

实施例1

取组分A1的单颗粒一颗、B的单颗粒两颗以及Gd单颗粒、HgCl₂单颗粒各一颗，和0.2mg六氯三聚磷腈混合，既得发光药丸。其中，A1的单颗粒、B的单颗粒、Gd单颗粒、HgCl₂单颗粒的粒重分别为0.8mg、0.6mg、0.5mg、0.1mg。

将制得的发光药丸放入照明器具的上述规格的泡壳内，灯启动后，观察到发出的光线近似自然光，经光谱测试分析，其色坐标x：0.303、y：0.346。色温在6500K以上，充入氙气可达10000K，并且光稳定。

实施例2

取组分A2的单颗粒、B的单颗粒以及NdI₃单颗粒各一颗，和0.2mg六氯三聚磷腈混合，既得发光药丸。其中，A2的单颗粒、B的单颗粒、NdI₃（碘化钕）单颗粒的粒重分别为0.8mg、0.6mg、0.5mg。

将制得的发光药丸放入照明器具的上述规格的泡壳内，灯启动后，观察到发出的光线近似自然光，经光谱测试分析，其色坐标x：0.298、y：0.353。色温在6500K以上，充入氙气可达10000K，并且光稳定。

以路灯为例，目前普遍使用的金卤灯型路灯为对比，其色温在4000~6000K之间，不属于高清光源，无热启动性能，照射距离在10~15米之间，体积大而重。路灯采用本发明提供的如下三种配方的发光药丸：

a、DyI₃（碘化镝）1.0~2.0mg，AlI₃（碘化铝）0.3~0.9mg；

b、DyI₃1.2~2.0mg，AlI₃0.5~0.8mg，HgI₂ 0.5mg；

c、DyI₃1.2~2.0mg，AlI₃0.5~0.8mg，HgI₂0.5mg，Gd 0.2mg；

其中配方a、b、c的发光药丸用于250W、575W、1200W路灯中，采用氙镝铝光源，体积小而轻，色温在8000~10000K之间，有热启动性能，高清光源，有效照射距离30米。光效可达95~97，灯压在100个大气压左右，光源内胆填充物为上述配方的发光药丸和氙气，泡壳经吹泡、封接而成，泡壳可承受100个以上的大气压，体积减小50%。还可在配方a、b、c分别在添加NdI₃（碘化钕）0.2mg、0.3mg、0.5mg。可以热启动。

而LED泛光灯、路灯、太阳能路灯，色温普遍在6000~7200K之间，光效75~80，其配套使用的大功率芯片需从国外引进，照射距离在10米左右，成本是本发明的氙镝铝光源的五倍。

工矿灯目前有LED、金卤灯、氙气灯，而采用本发明的发光药丸的工矿灯，工矿灯采用本发明提供的如下三种配方的发光药丸：

d、(DyI₃ 77% + PrI₃ 23%) 1.2mg, (DyI₃ 87% + AlI₃ 13%)0.5mg;CsI 0.2mg；

e、(DyI₃ 75% + PrI₃ 25%) 1.5~2.0mg, (DyI₃ 87% + AlI₃ 13%) 1~1.5mg;CsI0.3mg；

f、(DyI₃ 60% + PrI₃ 40%) 1.5~2.0mg, (DyI₃ 85% + AlI₃ 15%) 1~1.5mg; HgI₃0.5mg；

其中配方a、b、c的发光药丸用于250W、575W、1200W工矿灯中。镝铝光源，不加氙气，色温高、高清、射程大、气压为10个大气压。工矿灯可热启动，具体根据工作场合、地理位置、所需照射角度与光照距离来决定配比。

农作物、果园捕虫，目前主要依靠电网、光源发光诱虫捕杀，但受光辐射距离及高清度达不到，捕虫面积较小；本发明的发光药丸可用于捕虫灯中，高清且强力光辐射，对地下虫类、飞虫、爬虫都具有较好的捕杀效果，有效捕虫面积达200平方米以上，可以热启动。可采用如下配方：(DyI₃ 87% + AlI₃ 13%)1.2mg，(HgI₂ 27% + AlI₃ 73%)0.3mg，HgCl₂0.2mg。以上为捕虫灯250W的配方。

高强影视光源，目前国内的高清光源热启动存在缺陷，电阻较高，显色性差，寿命短，光源与电源适配有距离。采用如实施例1、2的发光药丸制成影视光源，适当充入氙气，可使光源光谱达到理想效果，可热启动和冷启动。250W~300W影视光源的发光药丸还可采用如下配方：(DyI₃ 80% + AlI₃ 20%)1.5mg，(DyI₃ 40% + PrI₃ 60%) 0.5mg，Gd 0.4mg，CsI 0.2mg。575W~1200W还可在上述基础上加上(HgI₂ 27% + AlI₃ 73%)0.5~1.2mg。2500W配方为：(DyI₃ 80% + AlI₃ 20%)2.0mg，(DyI₃ 50% + AlI₃ 50%) 0.5mg，Gd 0.5mg，CsI 0.4 mg，HgCl₂0.3mg。

碘化铝是极难控制管压的碘化物，但与本申请指定的碘化物，溴化物结合，会产生管压低压状态，根据用户需求，可达管压12v至110v调节，增加氙气或注入汞即可。现有技术中的制丸技术颗粒做不了0.2mg药丸，而本发明采用上述合并分体法完成，可以解决该问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于照明器具的发光药丸，其特征在于，包括铝的碘化物以及镝和/或镨的碘化物，所述镝和/或镨的碘化物和铝的碘化物中重量比为（1~2）：（0.3~1.2）；

所述发光药丸包括组分A、B、C；所述组分A为组分A1或A2，组分A1为DyI₃和AlI₃的混合物且AlI₃的重量百分比为20%~40%，组分A2为PrI₃和AlI₃的混合物且AlI₃的重量百分比为25%~30%；所述组分B为AlI₃和HgI₂的混合物且AlI₃的重量百分比为27%~30%；所述组分C选自HgI₂、Gd、HgCl₂、NdI₃、CsI中的一种或几种；其中，所述组分A1、B、C的重量比为（0.1~1.2）：（0.2~2）：（0.1~1.2），所述组分A2、B、C的重量比为（0.1~1.5）：（0.2~2）：（0.1~1.2）；

所述发光药丸由如下步骤制得：

将所述组分B制成0.2~1mg的单颗粒；

2.根据权利要求1所述的发光药丸，其特征在于，

所述组分C包括HgI₂，所述组分B、HgI₂的重量比为（0.2~2）：（0.3~1）；

3.根据权利要求2所述的发光药丸，其特征在于，所述发光药丸由组分A1、B、C以及光稳定剂组成，组分C为以5:1的重量比混合的Gd和HgCl₂，所述光稳定剂为六氯三聚磷腈，所述组分A1、B、C、光稳定剂的重量比为0.8:1.2:0.6:0.1。

4.一种路灯，其特征在于，具有如权利要求1-3任一项所述的发光药丸。

5.一种泛光灯，其特征在于，具有如权利要求1-3任一项所述的发光药丸。

6.一种矿灯，其特征在于，具有如权利要求1-3任一项所述的发光药丸。

7.一种捕虫灯，其特征在于，具有如权利要求1-3任一项所述的发光药丸。

8.一种影视光源，其特征在于，具有如权利要求1-3任一项所述的发光药丸。