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熒光燈及其制造方法、以及照明裝置的制作方法

文檔序號:2938994閱讀:203來源:國知局

專利名稱::熒光燈及其制造方法、以及照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及熒光燈及其制造方法、以及使用了該熒光燈的照明裝置。
背景技術(shù)
:近年來,熒光燈作為辦公室照明和一般家庭的照明而得到了廣泛的普及。一般地說,熒光燈的構(gòu)成是在玻璃管的內(nèi)表面形成熒光體層,并在玻璃管的內(nèi)部封入水銀和稀有氣體。另外,在玻璃管的兩端設(shè)置有電極,在該電極的作用下,于玻璃管內(nèi)產(chǎn)生放電,并通過該放電而從水銀中產(chǎn)生紫外線,進而在該紫外線的作用下,熒光體層產(chǎn)生可見光,從而使該可見光從玻璃管向外部發(fā)射。該熒光燈與白熾燈泡相比,所具有的特征是發(fā)光效率優(yōu)良,消耗電力較低,但存在的問題是如果長時間使用,則玻璃管的玻璃中所含有的鈉(Na)就會擴散,從而與玻璃管內(nèi)的水銀形成汞齊,引起水銀的消耗而使光束維持率降低。為解決這個問題,以前提出了在玻璃管和熒光體層之間形成由無機粒子構(gòu)成的保護膜等的方案(例如,參照專利文獻l、專利文獻2)。另外,該保護膜具有如下的效果使玻璃管內(nèi)發(fā)生的紫外線產(chǎn)生反射,從而防止紫外線向外部的發(fā)射,同時提高紫外線的利用效率,以增強熒光燈的光束。也就是說,專利文獻l提出了一種熒光燈,其具有填充了水銀及包含稀有氣體在內(nèi)的封入氣體的玻璃管;形成于該玻璃管的內(nèi)壁面上且以包含勃姆石形氧化鋁及Y-氧化鋁在內(nèi)的氧化鋁為主體而構(gòu)成的保護膜;含有設(shè)置于該保護膜上的熒光體粒子的熒光體層;以及在封入氣體中用于維持放電的機構(gòu)。另外,專利文獻2提出了一種熒光燈,其具有玻璃燈泡(glassbulb);封裝在該燈泡內(nèi)部的電極機構(gòu);封入該燈泡內(nèi)的放電維持介質(zhì);形成于該燈泡的內(nèi)表面部分上,通過以1次粒子的形狀呈球狀或大致的球形、且粒徑的中值為4075nrn的氧化釔為主體,并向其中混合氧化鋁而形成的金屬氧化物膜;在這個金屬氧化物膜上層疊形成的熒光體膜。如上所述,如果在玻璃管和熒光體層之間設(shè)置保護膜,則可以抑制玻璃管內(nèi)水銀的消耗,而且可以提高紫外線的利用率。該保護膜的效果隨著保護膜厚度的增加而相應(yīng)地增大。但是,以前該保護膜的厚度為O.lym左右,最大被設(shè)定為0.2ixm左右。這是因為如果保護膜的厚度超過0.2ym,則在熒光燈的制造時的加熱工序中,由于玻璃管和保護膜的膨脹系數(shù)不同,所以保護膜有可能從玻璃管上剝離。特別地,在直管狀的玻璃管上形成保護膜及熒光體層之后,在通過加熱而加工成圓管狀的情況下,保護膜在其彎曲部分容易發(fā)生剝離。如果保護膜剝離,則熒光體層的剝離也會發(fā)生,所以招致光束的降低,從而就會降低作為熒光燈的質(zhì)量。專利文獻l:特開2001—15017號公報專利文獻2:特開2003—51284號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決上述的問題,提供一種熒光燈及其制造方法、以及使用了該熒光燈的照明裝置,該熒光燈即使將保護膜的厚度增加至超過0.2um,其保護膜的剝離也不會發(fā)生。本發(fā)明提供一種熒光燈,其含有封入了水銀及稀有氣體的玻璃管、覆蓋于所述玻璃管的內(nèi)表面的保護膜、層疊于所述保護膜之上的熒光體層,所述熒光燈的特征在于所述保護膜的厚度為0.5um3um,所述保護膜由無機粒子所形成,且所述保護膜的體積比為0.10.5。另外,本發(fā)明的照明裝置的特征在于具有所述本發(fā)明的熒光燈。另外,本發(fā)明的第l的熒光燈的制造方法的特征在于,其具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在pH被調(diào)整到與所述無機粒子的等電點有3以上的差值的水中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布所述保護膜液體的工序;以及使涂布于所述玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序。另外,本發(fā)明的第2的熒光燈的制造方法的特征在于,其具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在含有有機填料的有機溶劑中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布所述保護膜液體的工序;使涂布于所述玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序;以及加熱所述保護膜,從而除去所述有機填料的工序。'本發(fā)明的熒光燈由于可以抑制玻璃管內(nèi)水銀的消耗,因而可以提高光束維持率,由于可以提高紫外線的利用率,因而使光束得以增強。另外,本發(fā)明的熒光燈的制造方法以簡便的方法便能夠制造保護膜的體積比得以控制的熒光燈。再者,本發(fā)明的照明裝置由于具有本發(fā)明的熒光燈,因而可以提供一種光束、光束維持率等質(zhì)量特性較高的照明裝置。圖1是表示本發(fā)明的熒光燈的一個實例的局部剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的照明裝置的一個實例的臺燈型照明裝置的立體圖。圖3是實施例2的保護膜的電子顯微鏡照片。圖4是比較例2的保護膜的電子顯微鏡照片。圖5是表示實施例1及比較例1的光束維持率和照明時間之間的關(guān)系的圖。圖6是表示實施例2及比較例2的光束維持率和照明時間之間的關(guān)系的圖。圖7是表示實施例1及實施例8的發(fā)射光譜的圖。具體實施例方式本發(fā)明的熒光燈含有封入了水銀及稀有氣體的玻璃管、覆蓋于玻璃管的內(nèi)表面的保護膜、以及層疊于保護膜之上的熒光體層。另夕卜,上述保護膜的厚度為0.5um3um。由此,可以抑制玻璃管內(nèi)水銀的消耗,而且可以提高紫外線的利用率。當保護膜的厚度低于0.5"m時,由于抑制玻璃管內(nèi)水銀的消耗的效果較小,所以光束維持率低下,由于紫外線的利用率也降低,因而光束得以降低。另外,如果保護膜的厚度超過3!xm,則發(fā)生保護膜的剝離。保護膜厚度更優(yōu)選的范圍是lum2um。另外,上述保護膜由無機粒子形成,且其體積比為0.10.5。由此,即使將保護膜的厚度設(shè)定為0.53lim,也可以抑制保護膜的剝離。當保護膜的體積比低于0.1時,由于保護膜的強度低下,所以保護膜的形成變得困難。當保護膜的體積比超過0.5時,則會發(fā)生保護膜的剝離。保護膜的體積比更優(yōu)選的范圍是0.20.4。在此,本發(fā)明中的所謂"體積比"被定義為用形成保護膜的無機粒子的粒子密度除形成于玻璃管內(nèi)表面的保護膜的每單位體積的質(zhì)量所得到的數(shù)值。粒子密度是指粒子的每單位體積的質(zhì)量,其中粒子的體積是以位于粒子內(nèi)部的密閉空洞包含在粒子的體積中、而向粒子的外部開放的空洞不包含在粒子的體積中這一方式而求出的。另外,在本說明書中,粒子密度設(shè)定由定容積壓縮法而求出。形成保護膜的無機粒子優(yōu)選為選自氧化鋁(A1203)、二氧化硅(Si02)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(Ti02)、氧化鈰(Ce02)、氧化釔(Y203)及鹵代磷酸鈣之中的至少1種,其中,最為優(yōu)選的是氧化鋁和二氧化硅。這是因為氧化鋁和氧化硅都是熱穩(wěn)定的,而且二氧化硅的紫外線的反射率最高,從而可以最大地提高紫外線的利用率。另外,無機粒子的平均粒徑優(yōu)選設(shè)定為20nm200nm。這是因為如果在該范圍內(nèi),則可以合理地將保護膜的體積比控制在0.10.5的范圍。作為上述玻璃管,可以使用直管狀玻璃管或圓管狀玻璃管,但其它形狀的玻璃管也可以使用。另外,本發(fā)明的照明裝置是具有上述本發(fā)明的熒光燈的照明裝置。通過具有本發(fā)明的熒光燈,可以提供一種光束維持率及光束得以提高的照明裝置。作為照明裝置,例如可以列舉出室內(nèi)外照明燈、車內(nèi)照明燈、緊急燈以及裝飾燈等。另外,本發(fā)明的第l的熒光燈的制造方法具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在pH被調(diào)整到與無機粒子的等電點有3以上的差值的水中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布保護膜液體的工序;以及使涂布于所述玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序。通過在pH被調(diào)配成特定范圍的水中,分散具有特定范屈的平均粒徑的無機粒子,便可以提高無機粒子的分散性,降低保護膜的體積比。在此,所謂無機粒子的等電點,是指離解后整個無機粒子的電荷平均值為O時的pH。無機粒子的等電點在本說明書中,設(shè)定根據(jù)日本工業(yè)標準GIS)R1638規(guī)定的"精細陶瓷粉末的等電點測量方法"來進行測定。另外,平均粒徑在本說明書中,設(shè)定采用超聲波衰減分光法來進行測定。具體地說,在上述無機粒子為氧化鋁粒子(等電點7.48.6)的情況下,通過將pH設(shè)定為45.5,便可以將保護膜的體積比設(shè)定為0.10.5。另夕卜,在上述無機粒子為二氧化硅粒子(等電點1.82.5)的情況下,通過將pH設(shè)定為810,便可以將保護膜的體積比為0.10.5。另外,本發(fā)明的第2的熒光燈的制造方法具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在含有有機填料的有機溶劑中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布保護膜液體的工序;使涂布于玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序;以及加熱保護膜,從而除去所述有機填料的工序。在含有有機填料的有機溶劑中,分散具有特定范圍的平均粒徑的無機粒子,由此可以提高無機粒子的分散性,降低保護膜的體積比。上述有機填料的含量相對于有機溶劑和有機填料的總計重量,可以設(shè)定為1重量%10重量%。下面根據(jù)附圖就本發(fā)明的實施方案進行說明。(實施方案1)首先,根據(jù)附圖就本發(fā)明的熒光燈的實施方案進行說明。圖l是表示本發(fā)明的熒光燈的一個實例的局部剖視圖。在圖1中,直管狀的玻璃管l通過支柱(stem)2而使兩端得以密封,在內(nèi)部封入有氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)等的稀有氣體和水銀。在玻璃管l的內(nèi)表面上,覆蓋著厚度為0.53iim、體積比為0.10.5的保護膜3。另夕卜,在保護膜3上層疊著含有熒光體的熒光體層4。熒光體層4的厚度通常為1525um。燈絲電極6通過2根引線5安設(shè)在支柱2上。具有電極端子7的燈頭8連接在玻璃管l的兩端,電極端子7與引線5進行連接。本實施方案的熒光燈由于在玻璃管的內(nèi)表面覆蓋著厚度為0.53um的保護膜3,所以玻璃管l內(nèi)的水銀的消耗得以抑制,從而光束維持率得以提高,同時提高了紫外線的利用率,從而使光束得以增強。另外,由于保護膜3的體積比設(shè)定為0.10.5,所以保護膜3的剝離也不會發(fā)生。保護膜3的形成方法并沒有特別的限定,例如只要調(diào)配將無機粒子均勻分散于水中的保護膜液體,然后在玻璃管的內(nèi)表面涂布該保護膜液體并使其干燥即可。保護膜液體的覆蓋方法及干燥方法也沒有特別的限定,例如只要使保護膜液體從直立的玻璃管的上部自然流下而進行涂布,然后向玻璃管通熱風而使其干燥即可。保護膜3厚度的控制可以通過增減保護膜液體的涂布量來進行。另外,為了將體積比控制為0.10.5,可以將保護膜液體的pH控制在特定的范圍,并將保護膜液體中無機粒子的平均粒徑控制在特定的范圍。關(guān)于該體積比的控制,在實施方案2中進行詳細的說明。熒光體層4的形成方法并沒有特別的限定,例如只要調(diào)配將熒光體、增稠劑、粘結(jié)劑分散于溶劑中的熒光體涂布液,然后將該熒光體涂布液涂布于保護膜3上并使其干燥即可。熒光體層4的厚度的控制可以通過增減熒光體涂布液的涂布量來進行。作為上述熒光體涂布液的溶劑,可以使用水、醋酸丁酯等。另外,作為上述熒光體,可以單獨或混合使用銪活化氧化釔熒光體、鈰鋱活化磷酸鑭熒光體、銪活化齒代磷酸鍶熒光體、銪活化鋇鎂鋁酸鹽熒光體、銪錳活化鋇鎂鋁酸鹽熒光體、鋱活化鈰鋁酸鹽熒光體、鋱活化鈰鎂鋁酸鹽熒光體、銻活化鹵代磷酸鈣熒光體等。上述增稠劑用于提高熒光體涂布液的附著性,例如優(yōu)選為聚環(huán)氧乙烷、乙基纖維素、硝酸纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基丙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等,其中特別優(yōu)選的是聚環(huán)氧乙烷。這是因為聚環(huán)氧乙烷由于可燃性較高,因而在熒光體的燒結(jié)時容易除去。增稠劑的量優(yōu)選相對于每lkg的熒光體,為lg50g。這是因為如果在該范圍內(nèi),則將進一步提高熒光體的涂布膜的均勻性。上述粘結(jié)劑用于使熒光體粒子相互之間發(fā)生鍵合以提高熒光體層的強度,例如可以使用氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋅等,其中,特別優(yōu)選的是氧化鋁。這是因為氧化鋁的粘結(jié)力較大。粘結(jié)劑的平均粒徑優(yōu)選為0.012um。這是因為如果在該范圍內(nèi),則熒光體粒子之間均勻地分散,從而可以使熒光體粒子相互之間得以切實地粘結(jié)。另外,粘結(jié)劑的量優(yōu)選相對于每lkg的上述熒光體,為5g60g。這是因為如果在該范圍內(nèi),則可以充分發(fā)揮出粘結(jié)力。關(guān)于本實施方案的熒光燈,其形狀、尺寸、瓦數(shù)、以及熒光燈發(fā)出的光顏色、演色性等并沒有有特別的限定。關(guān)于形狀,不只限于本實施方案的直管,例如可以采用圓形、雙環(huán)形、成對形(twinshape)、緊湊形、U字形、燈泡形等,也包含液晶背后照明(backlight)用細管等。關(guān)于尺寸,例如有4形110形等。關(guān)于瓦數(shù),例如有幾瓦一百幾十瓦等。關(guān)于光顏色,例如有日光色、白光色、白色、溫白色、電燈泡色等。(實施方案2)其次,就本發(fā)明的熒光燈的制造方法的實施方案進行說明。但是,本實施方案所使用的無機粒子和玻璃管由于可以使用與實施方案l所說明的同樣的無機粒子和玻璃管,所以在此省略了其說明。本發(fā)明的第l的熒光燈的制造方法的一個實例具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在pH被調(diào)整到與無機粒子的等電點有3以上的差值的水中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布保護膜液體的工序;以及使涂布于玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序。將保護膜液體的pH控制在特定的范圍,且將保護膜液體中無機粒子的平均粒徑控制在20nm200nm,由此可以將保護膜的體積比控制為0.10.5。具體地說,例如在使用平均粒徑為20200nm、等電點為7.48.6的氧化鋁(礬土)作為無機粒子的情況下,通過將保護膜液體的pH設(shè)定為45.5,便可以將保護膜的體積比設(shè)定為0.10.5。另外,在使用平均粒徑為20200nm、等電點為1.82.5的二氧化硅(硅石)作為無機粒子的情況下,通過將保護膜液體的pH設(shè)定為810,便可以將保護膜的體積比設(shè)定為0.10.5。這是因為一般認為保護膜的體積比與保護膜液體中的無機粒子的分散性有關(guān),如果分散性得以提高,則體積比也就降低。雖然不明確保護膜液體的pH和特定粒徑的無機粒子的分散性之間的關(guān)系,但一般認為與無機粒子的Zeta電位有關(guān)在此,所謂Zeta電位,是指在異相界面產(chǎn)生的界面電位,常常用于微粒分散體系的穩(wěn)定性分析中。另外還知道,Zeta電位隨粒子的等電點和粒子液體的pH的變化而變化。也就是說,一般認為粒子的等電點與粒子液體的pH之差越小,其粒子的Zeta電位就越小,相反,粒子的等電點和粒子液體的pH之差越大,其粒子的Zeta電位就越大。也就是說,一般認為通過使含有平均粒徑為20200nm的氧化鋁粒子(等電點7.48.6)的保護膜液體的pH為45.5,則氧化鋁粒子的Zeta電位得以提高,結(jié)果氧化鋁粒子的靜電排斥力增大,從而氧化鋁粒子可以維持高分散狀態(tài)。另外,一般還認為例如通過使含有平均粒徑為20200nm的硅石粒子(等電點1.82.5)的保護膜液體的pH為810,則硅石粒子的Zeta電位得以提高,結(jié)果硅石粒子的靜電排斥力增大,從而硅石粒子可以維持高分散狀態(tài)。另一方面,一般認為不對上述pH進行控制的以前的保護膜液體與進行了pH控制的保護膜液體相比,無機粒子的Zeta電位相對降低,無機粒子的靜電排斥力減小,從而由于無機粒子的凝集而使保護膜液體的分散性降低,這樣便難以將保護膜的體積比設(shè)定為0.5以下。如上所述,在本實施方案中,保護膜的厚度控制可以通過增減保護膜液體的涂布量來進行,保護膜液體的涂布方法及干燥方法并沒有如上所述,作為上述的無機粒子,可以使用氧化鋁(AI203)、二氧化硅(Si02)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鈦(Ti02)、氧化鈰(Ce02)、氧化釔(Y203)以及鹵代磷酸鈣,但是,由于MgO和ZnO是酸或堿可溶的,Ce02及Y203是酸可溶的,所以當在這些無機粒子所溶解的pH區(qū)域調(diào)配保護膜液體的pH時,為了抑制無機粒子的溶解和變質(zhì)等,必需在短時間內(nèi)完成從保護膜液體的調(diào)配到保護膜的形成的過程。另外,本發(fā)明的第2的熒光燈的制造方法的一個實例具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在含有有機填料的有機溶劑中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布保護膜液體的工序;使涂布于玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序;以及加熱保護膜,從而除去有機填料的工序。在含有有機填料的有機溶劑中,通過使用分散著平均粒徑為20nm200nm的無機粒子的保護膜液體,便可以將保護膜的體積比控制為0.10.5。一般認為這是因為如果在保護膜液體中含有有機填料,則該有機填料分散在無機粒子的周圍,以致無機粒子相互之間的凝集受到抑制,從而無機粒子可以維持高分散狀態(tài)。也就是說,如果把含有無機粒子和有機填料的保護膜液體涂布于玻璃管上,則在玻璃管的表面所形成的保護膜成為無機粒子和有機填料混合存在的保護膜,其后通過加熱使有機填料燃燒或分解等而將其除去,由此便可以將保護膜的體積比設(shè)定為0.10.5。作為上述的有機溶劑,并沒有特別的限定,例如可以使用醋酸丁酯、二甲苯、丁醇、異丙醇等。另外,作為上述有機填料,只要是不溶解于上述有機溶劑中而可以在50(TC左右的溫度下將其除去,就沒有特別的限定,例如可以使用乙基纖維素以及硝酸纖維素等。上述有機填料的含量相對于有機溶劑和有機填料的總計重量,可以設(shè)定為1重量%10重量%。加熱保護膜以除去有機填料的方法并沒有特別的限定,但是,有機填料通常在玻璃管中燒結(jié)保護膜和熒光體層時,因加熱而得以除去。本發(fā)明的第2的熒光燈的制造方法由于不會有無機粒子溶解于保護膜液體中,所以在使用可溶于上述的酸和/或堿的無機粒子而形成保護膜的情況下是特別有效的。另外,在上述的本發(fā)明的第l的熒光燈的制造方法中,在以水作為分散介質(zhì)的保護膜液體中,也可以進一步添加有機填料。這樣,可以進一步降低保護膜的體積比。作為在以水為分散介質(zhì)的保護膜液體中使用的有機填料,例如可以列舉出聚環(huán)氧乙烷、羥丙基纖維素、羥甲基丙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。另外,這時的有機填料的含量相對于水和有機填料的總計重量,可以設(shè)定為13重量%。(實施方案3)其次,根據(jù)附圖就本發(fā)明的照明裝置的實施方案進行說明。圖2是表示本發(fā)明的照明裝置的一個實例的臺燈型照明裝置的立體圖。在圖2中,臺燈型照明裝置11具有2個在實施方案1中說明的熒光燈12,可以通過開關(guān)13進行ON—OFF控制和光量控制。本實施方案的照明裝置由于使用實施方案1的熒光燈,故而可以提供一種光束維持率和光束得以提高的照明裝置。下面基于實施例就本發(fā)明進行說明。(實施例1)<保護膜液體的調(diào)配>將60g平均粒徑為70nm、等電點為8.5的氧化鋁(礬土)添加到260gpH被調(diào)整為5的醋酸水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此調(diào)配出保護膜液體。氧化鋁的平均粒徑是使用調(diào)配的保護膜液體并采用超聲波衰減分光法所測得的數(shù)值,是處于在保護膜液體中被分散的狀態(tài)時無機粒子的平均粒徑的數(shù)值。具體地說,采用MatecAppliedSciences公司生產(chǎn)的粒度分布測量裝置"APS—100",測量了氧化鋁的平均粒徑。在本實施例以外的其它實施例和比較例中,氧化鋁等無機粒子的平均粒徑也與本實施例同樣地進行了測量。<熒光體涂布液的調(diào)配>首先,作為熒光體涂布液的材料,準備以下的材料。(1)溶劑蒸餾水1700g(2)熒光體作為紅色熒光體,銪活化氧化釔熒光體(Y203:Eu3+,以下稱為"YOX")350g;作為綠色熒光體,鈰鋱活化磷酸鍶熒光體aaP04:Ce3+,Tb3+,以下稱為"LAP")350g;以及作為藍色熒光體,銪活化鋁酸鋇鎂熒光體((Sr,Ca,Ba)1Q(P04)6Cl2:Eu2+,以下稱為"SCA")300g(3)增稠劑重均分子量約為100萬的聚環(huán)氧乙烷15g(4)粘結(jié)劑平均粒徑為50nm的氧化鋁15g其次,使用攪拌裝置在蒸餾水中使聚環(huán)氧乙垸溶解后,依次添加熒光體和氧化鋁并進行攪拌,由此便調(diào)配出熒光體涂布液。<直管熒光燈的制作>使用上述保護膜液體和熒光體涂布液,按以下的方法制作20W直管型熒光燈。首先,向以垂直方向成為長度方向的方式所設(shè)置的鈉玻璃制直管狀的玻璃管中,從上部流入上述的保護膜液體,使其自然流下而在玻璃管的內(nèi)側(cè)附著保護膜液體。其后,在大約60'C的熱風中使附著的保護膜液體干燥4分鐘,便在玻璃管的內(nèi)表面上形成出保護膜。其次,向形成有保護膜的玻璃管中,從上部流入上述熒光體涂布液,使其自然流下而在保護膜上附著熒光體涂布液。然后,在大約60"C的熱風中,使附著的熒光體涂布液干燥大約10分鐘,從而將熒光體層層疊于保護膜上。之后,將整個玻璃管放入氣體爐中,在空氣中于大約55(TC的溫度下加熱大約3分鐘,使保護膜和熒光體層燒結(jié)并固定在玻璃管上。保護膜的設(shè)計厚度為2um,熒光體層的設(shè)計厚度為20um。接著在玻璃管的兩端部,熔合安裝有電極的帶有排氣管的玻璃,從排氣管用回轉(zhuǎn)泵抽真空以排出玻璃管內(nèi)部的空氣。最后,封入水銀和氬氣,安設(shè)燈頭,從而制作出熒光燈。(實施例2)<保護膜液體的調(diào)配>將60g平均粒徑為70nm、等電點為2的二氧化硅(硅石)添加到300gpH被調(diào)整為8的氨水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此調(diào)配出保護膜液體。<熒光體涂布液的調(diào)配>首先,作為熒光體涂布液的材料,準備了以下的材料。(1)溶劑醋酸丁酯400g(2)熒光體作為紅色熒光體,YOX350g;作為綠色熒光體,LAP350g;以及作為藍色熒光體,銪活化鹵代磷酸鍶(BaMgAl1()017:Eu2+,以下稱為"BAM")300g(3)增稠劑乙基纖維素40g(4)粘結(jié)劑60質(zhì)量%的CaO(uBaOL6B203和40質(zhì)量%的CaP207的混合陶瓷(粒徑0.5lnm)30g其次,使用攪拌裝置而使乙基纖維素溶解于醋酸丁酯中,然后,依次添加熒光體和混合陶瓷并進行攪拌,由此便調(diào)配出熒光體涂布液。<圓管熒光燈的制作〉使用上述保護膜液體和熒光體涂布液,按以下的方法制作30W圓管型的熒光燈。首先,向以垂直方向成為長度方向的方式所設(shè)置的鈉玻璃制直管狀的玻璃管中,從上部流入上述的保護膜液體,使其自然流下而在玻璃管的內(nèi)側(cè)附著保護膜液體。其后,在大約6(TC的熱風中使附著的保護膜液體干燥4分鐘,便在玻璃管的內(nèi)表面上形成出保護膜。其次,向形成有保護膜的玻璃管中,從上部流入上述熒光體涂布液,使其自然流下而在保護膜上附著熒光體涂布液。然后,在大約60'C的熱風中,使附著的熒光體涂布液干燥大約10分鐘,從而將熒光體層層疊于保護膜上。之后,將整個玻璃管放入氣體爐中,在空氣中于大約550'C的溫度下加熱大約3分鐘,使保護膜和熒光體層燒結(jié)并固定在玻璃管上。保護膜的設(shè)計厚度為2um,熒光體層的設(shè)計厚度為20iim。接著在玻璃管的兩端部,熔合安裝有電極的帶有排氣管的玻璃,將玻璃管加熱到70(TC而彎曲成環(huán)狀。其次,從排氣管用回轉(zhuǎn)泵抽真空以排出玻璃管內(nèi)部的空氣,然后封入水銀和氬氣,安設(shè)燈頭,從而制作出熒光燈。(比較例1)<保護膜液體的調(diào)配〉將30g平均粒徑為70nm、等電點為8.5的氧化鋁加入到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。<直管熒光燈的制作>除使用上述保護膜液體而形成設(shè)計厚度為0.2um的保護膜以外,其余與實施例1同樣地制作熒光燈。(比較例2)<保護膜液體的調(diào)配>將30g平均粒徑為80nm、等電點為2的硅石加入到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。<圓管熒光燈的制作>除使用上述保護膜液體而形成設(shè)計厚度為0.2um的保護膜以外,其余與實施例2同樣地制作熒光燈。<保護膜的厚度和體積比的測量〉按如下的方法求出實施例1、2及比較例1、2的各熒光燈的保護膜的厚度和體積比。保護膜的厚度根據(jù)玻璃管的表面所形成的保護膜的斷面的電子顯微鏡照片進行測量。具體地說,測量玻璃管的兩端及中央部這3點的保護膜厚度,將其平均值設(shè)定為保護膜的厚度。作為參考,圖3表示了實施例2的保護膜的電子顯微鏡照片,圖4表示了比較例2的保護膜的電子顯微鏡照片。從圖3及圖4可知,在玻璃管l和熒光體層4之間形成了保護膜3。其次,使用上述的電子顯微鏡照片,求出玻璃管表面上保護膜的整個占有體積V。接著,用毛刷除去保護膜上的熒光體層之后,用刮刀從玻璃管上剝離保護膜,測量剝下的保護膜粒子的整個質(zhì)量M。然后,使用筒井理化學(xué)器械公司生產(chǎn)的筒井空氣-氦氣式粒子密度測量裝置,根據(jù)定容積壓縮法測量了保護膜粒子的粒子密度D。由這些測量值計算M/(VXD),將其作為保護膜的體積比。<熒光燈的總光束的測量〉使用實施例1、2及比較例1、2的各熒光燈,用積分球測量100小時照明時的總光束。以上的結(jié)果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從表1可知,在直管型熒光燈的情況下,實施例l與比較例l相比,總光束大約提高2%,在圓管型熒光燈的情況下,實施例2與比較例2相比,總光束大約提高3%。<熒光燈的光束維持率的測量>連接如上述那樣測量了總光束的各熒光燈并點亮,求出在各照明時間的光束維持率。光束維持率被定義為在將熒光燈照明100小時時的總光束設(shè)定為A(lm),將此后熒光燈照明特定時間時的總光束設(shè)定為B(lm)的情況下,用(B/A)X100表示的數(shù)值(%)。其結(jié)果如圖5及圖6所示。從圖5可知,在直管型熒光燈的情況下,照明時間為10000小時的實施例1的光束維持率是85%,與此相對照,比較例l則為80°/。。另外,從圖6可知,在圓管型熒光燈的情況下,照明時間為9000小時的實施例2的光束維持率維持在80%以上,與此相對照,比較例2則降低至60%。<保護膜的體積比的最優(yōu)化〉其次,嘗試了保護膜的體積比的最優(yōu)化。首先,使用與實施例l同樣的材料,使保護膜的厚度和體積比發(fā)生變化而制作直管熒光燈,根據(jù)目測觀察保護膜的剝落。其結(jié)果如表2所示。在表2中,完全沒有觀察到保護膜的剝落的熒光燈用"〇"表示,觀察到5mm見方以上的膜剝落的熒光燈用"X"表'示,觀察到小于5mm見方的膜剝落的熒光燈用"△"表示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>從表2可知,當保護膜的厚度在0.53um的范圍,且保護膜的體積比在0.10.5的范圍時,完全沒有觀察到保護膜的剝落。再者,將完全沒有觀察到保護膜的剝落的該熒光燈照明到10000小時而測量了光束維持率,結(jié)果當保護膜的厚度為l2um的范圍,且保護膜的體積比為0.20.4的范圍時,可以維持85°/。以上的光束維持率。另一方面,體積比低于0.1的保護膜由于膜強度減小,所以保護膜的形成比較困難。另夕卜,如果保護膜的厚度為4ym,則即使將體積比設(shè)定為0.5以下,也會有剝落的發(fā)生。此外,在表2中,保護膜的體積比的數(shù)值及厚度0.2um和0.5um的數(shù)值,分別是小數(shù)點后2位四舍五入的數(shù)值,保護膜厚度l4iim的數(shù)值,分別是小數(shù)點后l位四舍五入的數(shù)值。下表3也是同樣的。其次,使用與實施例2同樣的材料,改變保護膜的厚度和體積比而制作圓管熒光燈,根據(jù)目測觀察了保護膜的剝落。其結(jié)果如表3所示。在表3中,完全沒有觀察到保護膜的剝落的熒光燈用"〇"表示,觀察到5mm見方以上的膜剝落的熒光燈用"X"表示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>從表3可知,當保護膜的厚度在0.53ym的范圍,且保護膜的體積比為0.10.5的范圍時,完全沒有觀察到保護膜的剝落。再者,將完全沒有觀察到保護膜的剝落的該熒光燈照明到9000小時而測量了光束維持率,結(jié)果當保護膜的厚度在l2ym的范圍,且保護膜的體積比為0.20.4的范圍時,可以維持80%以上的光束維持率。另一方面,體積比低于0.1的保護膜由于膜強度減小,所以保護膜的形成比較困難。另外,如果保護膜的厚度為4Pm,則即使將休積比設(shè)定為0.5以下,也會有剝落的發(fā)生。(實施例3)將40g平均粒徑為20nm的氧化鋅(ZnO)添加到300cn^含有5。/o重量的乙基纖維素(有機填料)的醋酸丁酯溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度為2ym的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作熒光燈。(實施例4)將60g平均粒徑為50nm、等電點為6的氧化鈦(TiO2)添加到260gpH被調(diào)整為9的氨水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度為2um的保護膜以外,其余與實施例1同樣地制作了熒光燈。(實施例5)將50g平均粒徑為100nm、等電點為12的氧化鎂(MgO)添加到260gpH被調(diào)整為5的醋酸水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度2Pm的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(實施例6)將110g平均粒徑為50nm、等電點為7的氧化鈰(Ce02)添加到300gpH被調(diào)整為4的醋酸水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度2Um的保護膜以外,其余與實施例1同樣地制作了熒光燈。(實施例7)將70g平均粒徑為150nm、等電點為9.3的氧化釔(Y203)中添加到300gpH被調(diào)整為5的醋酸水溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度2ixm的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(比較例3)將20g平均粒徑為20nm的氧化鋅(ZnO)添加到300cmS醋酸丁酯溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度為0.211111的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(比較例4)將20g平均粒徑為50nm、等電點為6的氧化鈦(Ti02)添加到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè)計厚度為0.2ixm的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(比較例5)將15g平均粒徑為100nm、等電點為12的氧化鎂(MgO)添加到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成設(shè).計厚度為0.2um的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(比較例6)將50g平均粒徑為50nm、等電點為7的氧化鈰(Ce02)添加到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成了設(shè)計厚度為0.2um的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。(比較例7)將20g平均粒徑為150nm、等電點為9.3的氧化釔(Y203)添加到300g蒸餾水中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成了設(shè)計厚度為0.2ixm的保護膜以外,其余與實施例l同樣地制作了熒光燈。<保護膜的厚度和體積比的測量>與實施例1同樣,求出了實施例37及比較例37的各熒光燈的保護膜的厚度和體積比。<熒光燈的總光束的測量〉使用實施例37和比較例37的各熒光燈,用積分球測量了100小時照明時的總光束。<熒光燈的光束維持率的測量>使用如上述那樣測量了總光束的實施例37及比較例37的各熒光燈,與實施例1同樣地求出了各照明時間的光束維持率。以上的結(jié)果如表4所示。在表4中,表示了照明時間為10000小時的光束維持率。表4<table>complextableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>從表4可知,當對使用了同種無機粒子的實施例和比較例進行比較時,則實施例37與比較例37相比較,總光束分別提高了大約2%。另外還知道,如果進行同樣的比較,則實施例37與比較例37相比較,光束維持率也得以提高。(實施例8)將20g平均粒徑為20nm的氧化鋅(ZnO)和40g平均粒徑為70nm的氧化鋁(礬土)添加到300cr^含有重量Q/。乙基纖維素(有機填料)的醋酸丁酯溶液中,使用攪拌裝置進行攪拌,由此便調(diào)配出保護膜液體。除使用該保護膜液體而形成了設(shè)計厚度為3"m的保護膜以外,其余與實施例1同樣地制作了熒光燈。<保護膜的厚度和體積比的測量〉與實施例l同樣,求出了實施例8的熒光燈的保護膜的厚度和體積比。其結(jié)果是,體積比為0.5,厚度為2.8um。<熒光燈的總光束的測量〉使用實施例8的熒光燈,用積分球測量了1OO小時照明時的總光束。其結(jié)果為1370(lm)。該數(shù)值是僅使用了氧化鋁的實施例1的總光束1379(lm)和僅使用了氧化鋅的實施例3的總光束1362(lm)的大致中間值。一般認為這是因為氧化鋅的折射率1.9比氧化鋁的折射率1.7高,所以可見光可取出的發(fā)射強度(光束)與只有氧化鋁的情況相比,隨添加氧化鋅的量而相應(yīng)地降低。<發(fā)射光譜的測量>使用實施例1及實施例8的熒光燈,測量了在紫外線區(qū)域(300400nm)的發(fā)射光譜。其結(jié)果如圖7所示。從圖7可知,在實施例8中,近紫外線區(qū)域中的近紫外線的發(fā)射強度的峰值與實施例l相比,可以降低到大約1/10。這是因為氧化鋅與氧化鋁相比較,近紫外線的遮斷性能較高。本發(fā)明在不脫離其宗旨的范圍內(nèi),即使作為上述以外的方案,也是可以實施的。本申請所公開的實施方案只是一個實例,本發(fā)明并不局限于此。附加的權(quán)利要求書的記載比上述說明書的記載更優(yōu)先地解釋本發(fā)明的范圍,在與權(quán)利要求書等同的范圍內(nèi)的所有變更,均包含在權(quán)利要求書中。正如以上所說明的那樣,本發(fā)明可以提供一種光束維持率和光束得以提高的熒光燈及該熒光燈的制造方法、以及使用了該熒光燈的照明裝置,從而其具有較大的工業(yè)價值。權(quán)利要求1、一種熒光燈,其含有封入了水銀及稀有氣體的玻璃管、覆蓋于所述玻璃管的內(nèi)表面的保護膜、以及層疊于所述保護膜之上的熒光體層,所述熒光燈的特征在于所述保護膜的厚度為0.5μm~3μm,所述保護膜由無機粒子所形成,且所述保護膜的體積比為0.1~0.5。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈,其中,所述體積比為0.20.4。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的熒光燈,其中,所述保護膜的厚度為ll"im2m。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈,其中,所述無機粒子為選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔以及鹵代磷酸鈣之中的至少l種。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈,其中,所述玻璃管為選自直管狀玻璃管及圓管狀玻璃管之中的任一種。6、一種照明裝置,其特征在于具有權(quán)利要求15的任一項所述的熒光燈。.7、一種根據(jù)權(quán)利要求15的任一項所述的熒光燈的制造方法,其特征在于,具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在pH被調(diào)整到與所述無機粒子的等電點有3以上的差值的水中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布所述保護膜液體的工序;以及使涂布于所述玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光燈的制造方法,其中,在所述無機粒子為氧化鋁粒子的情況下,所述pH為45.5。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光燈的制造方法,其中,在所述無機粒子為二氧化硅粒子的情況下,所述pH為810。10、一種根據(jù)權(quán)利要求15的任一項所述的熒光燈的制造方法,其特征在于,具有使平均粒徑為20nm200nm的無機粒子分散在含有有機填料的有機溶劑中以調(diào)配保護膜液體的工序;在玻璃管的內(nèi)表面上涂布所述保護膜液體的工序;使涂布于所述玻璃管上的保護膜液體干燥,從而在玻璃管的表面形成保護膜的工序;以及加熱所述保護膜,從而除去所述有機填料的工序。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的熒光燈的制造方法,其中,所述有機填料的含量相對于所述有機溶劑和所述有機填料的總計重量,為1重量%10重量%。全文摘要本發(fā)明涉及一種熒光燈,其含有封入了水銀及稀有氣體的玻璃管(1)、覆蓋于所述玻璃管(1)的內(nèi)表面的保護膜(3)、以及層疊于保護膜(3)之上的熒光體層(4);保護膜(3)的厚度為0.5μm~3μm;保護膜(3)由無機粒子所形成,且其體積比為0.1~0.5。所述無機粒子優(yōu)選為選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔以及鹵代磷酸鈣之中的至少1種。文檔編號H01J61/35GK101189703SQ20068001917公開日2008年5月28日申請日期2006年5月29日優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日發(fā)明者戶田正吾,濱政明,真鍋由雄,稻垣文拓申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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