[发明专利]发光装置及采用此发光装置的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光装置，具体地说，涉及一种以HID灯作为光源的发光效率高、显色性好和具有蓄光性的发光装置及采用此发光装置的照明装置。

背景技术

高强度气体放电(High-intensity discharge，简称HID)灯包括高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯和氙灯等。HID灯的最大特点是发光效率高，显色性好，寿命长，节能效果显著，因而被广泛用于工业和人们的日常生活中，例如道路、铁路、港口、车站、码头、机场、停车场、体育场馆、工厂、矿山、仓库、影院、商店、园林、建筑物等室内外照明领域，还可用于汽车照明、投影机等。除了用作照明外，紫外线高压汞灯、紫外线金属卤化物灯也广泛用于印刷、晒图、医疗、保健、灭菌、光化学、油漆固化、紫外线探伤、荧光分析等领域。

但HID灯存在以下问题：

(1)紫外辐射能量未合理利用

从图11～图16中可知：高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯和氙灯辐射的光谱能量中包含大量紫外辐射能量。根据文献1(徐叙瑢，苏勉曾.发光学与发光材料.北京：化学工业出版社，2004，P268～269)，对于输入功率为400W的高压汞灯，在能量转换中，有192W的功率转换为辐射能量，其中59W转换为可见辐射，73W转换为紫外辐射，60W转换为红外辐射，即在高压汞灯的内管中，输入能量的18.3％转换为紫外辐射，14.8％转换为可见辐射，15％转换为红外辐射。在输入功率为400W的Sc-Na系金属卤化物灯的辐射能量中，380nm以下的紫外辐射占20.9％，380～760nm的可见辐射占61.8％，而760～2600nm的红外辐射占17.3％。

除了高压汞荧光灯是通过荧光粉，将高压汞灯辐射的紫外能量部分地转换为可见光之外，其余HID灯的紫外辐射能量绝大部分都由外管的玻璃或滤光膜所吸收而被白白地浪费。高压汞荧光灯的紫外能量转换效率也不高，发光效率仅提高了20％。总之，对于HID灯，紫外辐射能量未充分地合理利用。

(2)发光效率和显色指数还需提高

对于高压汞荧光灯和超高压汞灯，发光效率和显色指数偏低，有必要进一步提高。对于金属卤化物灯和氙灯，也需要再提高发光效率。

(3)不具有长余辉特性

对于所有的HID灯而言，都不具有长余辉特性。从安全角度考虑，在许多场合，都要求发光装置具有长余辉特性。

(4)存在紫外辐射公害

HID灯向外发射的400nm以下的少量紫外辐射不仅对人体会造成伤害，而且会污染环境。

如果能够充分利用HID灯发出的紫外辐射，将紫外辐射全部转换为可见辐射，则可以显著提高发光效率和显色指数，并可使HID灯具有长余辉特性，同时可以使向外发射的400nm以下的紫外辐射减低到最小程度。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的HID灯中存在的问题，通过将HID灯发射的紫外光和可见光分离，再将紫外光转换为可见光，从而能够提供一种以HID灯作为光源的发光效率高、显色性好和具有蓄光性的发光装置及采用此发光装置的照明装置。

本发明的目的通过以下措施达到，即：本发明的发光装置包括光源、光学薄膜元件和波长变换元件，光源发出至少包括紫外光和可见光的光通过光学薄膜元件被分成两部分，其中一部分不包括紫外光，另一部分不包括可见光，前者直接向外发射，后者照射在波长变换元件上，紫外光转换为可见光后，向外发射。

另外，本发明的发光装置包括光源、光学薄膜元件和波长变换元件，光源发出至少包括紫外光和可见光的光通过光学薄膜元件被分成两部分，其中一部分为蓝光和波长大于蓝光的光，另一部分为紫光和紫外光，前者直接向外发射，后者照射在波长变换元件上，紫光和紫外光转换为可见光后，向外发射。

另外，上述光源是高压汞灯或超高压汞灯或金属卤化物灯或氙灯。

另外，上述光学薄膜元件是由覆盖上述光源的曲面基板和在该基板的光源侧的表面上形成的光学薄膜构成的滤光镜。

另外，上述光学薄膜元件是由平面基板和在该基板的表面上形成的光学薄膜构成的滤光镜。

另外，上述光学薄膜是紫外截止滤光膜或紫外红外截止滤光膜或紫色短波长截止滤光膜或紫外带通滤光膜。

另外，上述波长变换元件由基板、基板上形成的全反射膜和全反射膜上形成的波长变换层构成，或者由基板和基板上形成的波长变换层构成。

另外，上述波长变换层中包含的发光材料既可以是在紫外光激发下或紫外光～紫光激发下发光的非蓄光性发光材料，也可以是在紫外光激发下或紫外光～紫光激发下发光的蓄光性发光材料。