TWI334619B - High-pressure discharge lamp with improved color point stability and high luminous efficacy - Google Patents

Description

1334619 攻、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係屬於包含有具有一放電室之一内部容器，延伸 至放電室内之至少二個電極，及圍繞内部容器之可能一外 部燈泡，且該放電室具有一可離子化之充填物之一高壓放 電燈。此一高壓放電燈為適合用於一般照明目的可具有或 不具有之外部燈泡。高壓放電燈特別的適合使用在用於一 車輛諸如例如一汽車之向前的照明上。 【先前技術】 上述具有一内部容器及外部燈泡類之一放電燈可自 EP-A3 0 964 431獲知。此處之放電燈包含包含有具有一對 電極之一光發射區及圍繞光發射區且至少部分被鎔化至光 狐管之一外部管之一光弧管，及外部管除硼外包含二氧化 矽為其主要成分。 可自EP-A2 1 037 257獲知一無汞金屬鹵化物燈其含有〇2 毫克（=36.4%以重量計）之蛾化姻（1|113)，〇19毫克（=34.50/〇 以重量計）之碘化銃，及0.16毫克（=29.1%以重量計）之碘化 納。此一情形與含有550微克一金屬鹵化物一致。已發現含 有55〇微克之一金屬鹵化物會導致在内部容器中，即在火焰 空間可見之沉積物。 自現今技藝之己知之放電燈一特別的缺點為發射光之色 點按照CIE 193 1圖不靠近黑體’此即，當在同時本色溫度 位於43 00凱氏溫度至5000凱氏溫度一之範圍時不靠近代表 一黑體之放射之線處。此外’自先前技藝己知之放電燈常 0.\87\878I4〇〇C -6- 1334619 具有一不良之照明效率（流明/瓦），不足之燈壽命特性及 特別不足之色點穩定性。 【發明内容】 本發明之一目的為提供具有增加之發射光之本色溫度， 亦指出為相等於本色溫度或相關連之本色溫度之線（CCT) 之咼壓放電燈，當在咼壓放電燈具有改良壽命特性及特 別有一改良之色點穩定性的時候，其中發射光之色點按照 CIE 1931圖在於靠近黑體位置。 本發明之進一步目的為提供對環保有益具有一可離子化 填充物之一高壓放電燈。 本發射之目的可藉由有關於本發明之專利申請範圍第丄 項申請之一高壓放電燈來達成。 按照發明之一適當的高壓放電燈包含具有一放電室之一 内部容器’具有延伸入放電室内之至少二個電極，及圍繞 内部容器之可能的一外部燈泡，其中放電室含有一可離子 化之充填物，該充填物包含： -至少一稀有氣體， -〇毫克至ίο毫克之汞，及 -一金屬鹵素化物混合物，該混合物包含： *以重量計40至80%之齒化鈉， *以重量計25至55%之鹵化銃， *以重量計1至15%之鹵化銦，及 氺以重量計0至34%之鹵化鉈。 驚奇優異之特性諸如一改良之色點穩定性，高照明效 〇 V87\878l4 〇〇c 1334619 率，及本色溫度為按照發明之可離子化充填物之一結果。 對於多種金屬画化物所指出之重量計之百分率，諸如二 (ch-)或三碘化物，一（m〇n〇_)，二或三溴化物，除齒化銃外， 疋有關對應金屬一碘化物（除非另外指出），即NaI、InI或τ}工 而在關於可離子化填充物之對應碘化物，即，NaI、InI、 SCI3及Til，為金屬鹵化物混合物按全部重量計佔之部分。 所指出之以重量計指出鹵化銃百分率，除非另外指明，則 係相對於可離子化填充物對應碘化物，有關Scl3作為金屬鹵 化物混合物，即，NaI、Ini、Scl3及T1I按全部重量計佔之 部分。藉由金屬分子數目相同之各別化合物的克分子量金 屬鹵化物化合物換算成各別金屬一碘化物。因此，例如， 以重量計20.5%之Ini3與由換算至以重量計之ini一致。 此一結果可由以下換算得出： -Ini之克分子量=241.72克/莫耳 -Inl3之克分子量=495.5 3克/莫耳 -(20.5% ΙηΙ3χ 241.72克/莫耳Ini) + 495.53克/莫耳Inl3=以重量 計 10%之 Ini。 可離子化填充物之關於類似金屬碘化物，即NaI、Ini、 SCI3及T11各自的金屬鹵化物以重量計之百分數中之比之選 取為使得全部金屬鹵化物重量比換算至破化物不能以重量 計較100%為多。 所選之金屬南化物為金屬碘化物及/或金屬溴化物。金屬 碘化物為特別所選者。

所選之金屬峨化物由包含NaI、Scl3、Ini、Inl3及/或T1I

0\87V87814.DOC 1334619 所選出。 峨化銦可由Ini及/或Inl3表示，Ini為特別所選者。較隹 的，在可離子化充填物中金屬溴化物之全部含量計算為金 屬鐵化物’即’ Nal、Scl3、Ini及T1I量達$ 500微克，較佳 的S 450微克，及特別較佳的$ 400微克。在可離子化充填 物中之金屬卤化物之全部含量以金屬碘化物，即，Nal、 SCI3、Ini及T1I為基礎來計算，亦可為$ 350微克，較佳的 S 300微克，及特別較佳的2 250微克及$ 320微克。 按照發明之高壓放電燈較從先前技藝己知之慣常高壓放 電燈具有位於靠近黑體位置之色點之一較高之本色溫度。 本色溫度’即，由高壓放電燈所發射之相等的本色溫度或 相關連之本色溫度之線位於自4300凱氏湓度至5000凱氏溫 度之一範圍’較佳的為4500凱氏溫度至4900凱氏溫度，更 較佳的為4700凱氏溫度至4800凱氏溫度。 一較高的本色溫度可使車輛之駕駛者有一較好的視線， 特別在夜晚時。進爾，由按照發明之高壓放電燈發射之光 靠近黑體位置有較高本色溫度及色點可引起較好反射，特 別是在對向駕駛車道標記及交通信號時。此一情況使交通 更為安全。應注意按照發明之高壓放電燈之可離子化充填 物發射有幾乎為與曰光相似之光。此種曰光型光對眼睛不 會造成疲勞。 按照發明之高壓放電燈，進爾，具有改良之燈壽命特性， 特別是有一增加之光點穩定性時。此為先前技藝之高壓放 電燈發射之光之色點主要缺點，即顯示出在燈壽命上有一

〇\87\878!4〇〇C 1334619 明顯轉變’使得此種高壓放電燈之發射之光會觀測到有一 可見色的變化。此一情況為在汽車情況中原因為此一情形 在僅含有一個高壓放電燈之交換之情況與不同之前燈時會 造成在高壓放電燈在光色上有所不同之結果而導致之特別 缺點。此一缺點可藉按照發明之高壓放電燈予以排除。 按知發明之兩壓放電燈所發射之光之光點改變在高壓放 電燈1500小時操作時期下相對於心色座標及孓色座標量達 $6%，較佳的$5%，較佳的$4%，更較佳的$3%，特別 較佳的S 2%，及最佳的$ 1 〇/〇。 發現如果由高壓放電燈所發射之光之色點在CIE 1931圖 中具有一X-色座標自0.345至0.375之一範圍内時為優，較佳 的自0.3 50至0.370 ’更佳的自〇·3 55至〇 36〇，及具有一 γ色 座標自0_350至0.375範圍内時為優，較佳的自〇 355至 0.370 ’ 更佳的自 0.360至 0.365。 進爾’警奇的發現使包含至少蛾化鈉，埃化筑，蛾化銦 為金屬函化物之含汞或無汞可離子化填充物可使得不僅獲 得有預見之本色溫度及色點，亦更能獲得至少70流明/瓦之 照明效率之可能。 此外，具有按照發明之可離子化充填物可得到一良好的 照明效率（流明/瓦）。如此由按照發明之一高壓放電燈所發 射之光之照明效率量可達70流明/瓦，較佳的2 75流明/瓦， 更佳的2 95流明/瓦。的確，由按照發明之高壓放‘電燈可獲 得2 100流明/瓦或更高之照明效率。 在本發明之一所選具體實施例中，由高壓放電燈所發射 O:\87\878UOOC •10- 1334619 之光之照明效率為請流明/瓦，較佳的^ 9〇流明/瓦。 使用鈥或氧化敍可能使其增加具有一另外不改變之鹽混 合物之本色溫度，使得在與至少70流明/瓦之一高照明結合 下可獲得轉移至一較藍之光。 按”，、發月進纟發現上述之色點—如所需要之流明/瓦 效率-樣在不需加㈣油下亦可達H具使用碟化 鈉，碘化銳，及碘化銦之一鹽類混合物 點原因為碘化鉈為有害於環保者。 此為一特別的優 當使用具有包含埃化納，钱銳，及蛾化銦之一鹽類混 合物之離子化充填物時可得到_特別對環保有利 之高壓放電燈。 在發明之進-步之所選具體實施例令，外部燈泡包含 欽’較佳的為氧化敍，及氣’較佳的氧化氣。特別的優點 是具有鉉摻雜之石英玻璃之外部燈泡玻璃，例如氧化斂， 及氙，例如氧化氙。 '曰加之氣或氧化氣做為特別 〜 U V饰5隻燈泡來用。 除非另有所指，用於敍泰钮π人輪 孑鉸化合物，較佳的氧化钕，按 有關於外部燈泡之全部重量以氧化敍Nd2〇3為基礎來表 不:對於筛或筛混合物，較佳的為氧化筛，以氧化錦Ce〇 相對於外部燈泡之全部重昔舌 2 ± ”土 董量以重量计0·1謂之氧化鈽為 季父佳。 欽或鉉化合物含 ’将別是氧化敘，以有關之外部 全部重量計算為2至游”飾之重量含量，較佳的 錦’較佳的以有關之外部燈泡全部重量計算為〇1幻％，外

O:\87\87814.DOC 部燈泡較佳的由石英玻璃製造。 子高壓放電燈之一所選具體實施例中，可離 子化充真物包含至少一稀有氣體，較佳 50至70%之钱鈉，以重量計職观切化筑，以重量計 1至15%之碘化銦及〇毫克至1〇毫克汞。 除非另有所指’以重量之百分數指出關於各自之金屬碰 化物鬚、Scl3、InI及Τ1Ι。此意謂，例如，在金屬產化物 中使用Inl3,將Inl3之實際含量轉換回至⑷及因此以重量計 亦較15%為多。 在發月之進-步所選具體實施例中，按照發明之一高壓 ，電燈之：離子化充填物包含至少一稀有氣體較佳的為 氙以重里计50至60%之碘化鈉，以重量計35至45%之碘化 釩，以重量計1至15%之碘化銦，及〇毫克至1〇毫克汞。 較佳的’可離子化充填物由氙、函化鈉、鹵化銃、齒化 銦及汞所組成。 可離子化充填物之汞含量為$ 〇毫克及$ 1〇毫克，該汞含 量較佳的為$5毫克，更佳的為$1毫克，及特別較佳的為 $ 〇.6毫克。可離子化充填物之汞含量亦可為2 0.5及$ 0.6 毫克。 較佳的，高壓放電燈之可離子化充填物為無汞且由氙、 鹵化鈉、函化钪及齒化銦所組成。 在發明之一更好之所選具體實施例_，含汞高壓放電燈 含有以重量計含碘化鈉40%，以重量計含碘化銃5 0。/。，及以 重量計含碘化銦10% ’較佳的含InI。

O:\87\878MDOC -12- 1334619

Ini及/或Ini3適合為蛾化銦，最好為ini。例如，以重量計 可使用碘化銦為3%至5〇/〇之一含量。替代的，可使用以重量 計 2 1%及 S 2.5%。 在該更好之所選具體實施例中，含汞高壓放電燈含有一 可離子化充填物其包含以重量計4 5 %之蛾化鈉，以重量計 50%之碘化銃，及以重量計5%之碘化銦（InI及 在一特別所選具體實施例中，高壓放電燈含有一可離子 化充填物其包含55微克Hg，以重量計5〇。/。之Nal，以重量計 45%之Scl3 ’及以重量計5%之ini。 可離子化充填物可外加包含函化辞，較佳的碘化鋅。按 照發明之無汞高壓放電燈之可離子化充填物較佳的包含鹵 化辞，特別的是Znl2。 按照發明之高壓放電燈之燈壽命至少為15〇〇小時，較佳 的g 2500小時，最佳的$ 3000小時。 【實施方式】 圖1示出一黑體之放射之線之圖，在圖令按一表面面積繪 出，指出在光譜範圍内之黑體位置（bbl)。本色溫度，即等 於本色溫度之線，亦指出位於按照發明之可離子化金屬鹵 化物充填物之色點範圍之在轉角點上之相關連之本色溫度 4300凱氏溫度及5000凱氏溫度》很明顯的可自圖看出，按 照發明之咼壓放電燈之色點位於靠近黑體位置。 圖2示出具有一内部容器（1)及一外部燈泡（2)之一普通高 壓放電燈。 按照發明之高壓放電燈可使用在用於一般發光之目的

〇 \87\87814 〇〇C 1334619 上 例如在運輪 °使用按照 ’特別是汽 特別是，高壓放電燈可使用做為—光源， 之裝置上，例如飛機，汽車，機車及類似車輛 發明之高壓放電燈在前燈上可為特別好的選擇 車之前部照明的前燈之時。 【圖式簡單說明】 本專利申請將參考附屬之圖式做更詳細之解說，其中 圖1示出一 CIE 1931色度圖，及 圖2示出具有一内部容器及一外部燈泡之一普通之高壓 故電燈。 【圖式代表符號說明】 1内部容器 外部燈泡 〇〜MD〇c 14-

Claims (1)

1334619

第092124609號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年7月） 拾、申請專利範圍： 一種高壓放電燈，其包含： 一具有一放電室之内部容器， 具有延伸至放電室内之至少二個電極，及圍繞内部容 器之可能的一外部燈泡， 其特徵為放電室含有一可離子化充填物其包含： •至少一稀有氣體， -〇毫克至10毫克之汞，及 • 一金屬鹵化物混合物，其包含： 氺以重量計至少40%之鹵化鈉， *以重量計25至55%之鹵化銃， *以重量計1至15%之鹵化銦，及 氺以重量計0至34%之鹵化鉈》 2. 如申請專利範圍第1項之高壓放電燈，其特徵為由高壓孩 電燈發射之光之色點在CIE 1931圖式中具有一 χ_色座# 自〇·345至0.375之一範圍，及具有¥_色座標自〇35^ 0.375之一範圍。 3.如申請專利範圍第_項之高壓放電燈，其特徵為 燈泡包含氧化鈾’氧化鈾含量相對於外部燈泡全旦 為 2 至 20°/。。 | 4. 如中請專利範圍第_項之高壓放電燈，其特徵為由言 壓放電燈發射之光之本色溫度位於自4300凱氏溫户： 5000凱氏溫度之一範圍。 a 5. 如申請專利範圍第鴻2項之高壓放電燈，其特徵為由該 87814-990727.doc 1334619 , Γ^Τ7. 27'- ,^ 年月日if正f渙頁 南麼放電燈發射之光之照明效率為至少7〇流明/瓦。 -6.如中4專利乾圍第⑷項之高壓放電燈，其特徵為在超 過1500小時之尚壓放電燈操作期間下相對於χ_色座標及 ·' γ-色座標量之該色點變化為$6%。 -7.如中請專利範圍第1或2項之高壓放電燈，其特徵為 離子化充填物包含： -至少一稀有氣體， -以重量計至少40%之碘化鈉， -以重量計30至50%之碘化銃， -以重量計1至15%之碘化銦，及 -0至10毫克之汞。 8. 如申請專利範圍第1或2項之高壓放電燈，其特微 離子化充填物包含： …。亥可 -至少一稀有氣體， -0至10毫克之采，及 -一金屬鹵化物混合物，其包含： 以重量計50至60%之碘化鈉， 以重量計35至45%之峨化銃，及 以重量計1至15%之碘化銦。 9. 一種可離子化充填物，其特徵為該充填物包含： -至少一稀有氣體， -〇毫克至10毫克之汞，及 -一金屬虐化物混合物，其包含： *以重量計至少40%之鹵化鈉， 87814-990727.doc 1334619 yy. 7. 27 年月日修正替換頁 *以重量計25至5 5%之鹵化銃， *以重量計1至15%之齒化銦，及 *以重量計0至34%之鹵化鉈。 10. —種包含如申請專利範圍第1至8項之任何一項之高壓放 電燈之光單元。 87814-990727.doc