專利名稱：：熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熒光燈，特別是熒光燈的改進(jìn)，其能在燈被熄滅后至少10分鐘仍能產(chǎn)生用以辨別物體的余輝。用于照明目的的熒光燈通常的結(jié)構(gòu)是在玻璃管的內(nèi)表面形成一層熒光層，例如，用鹵代磷酸鹽熒光物質(zhì)或稀土熒光物質(zhì)構(gòu)成的熒光層。例如，使用鹵代磷酸鹽熒光物質(zhì)的40瓦直管熒光燈產(chǎn)生2700-3100(lm)的照度，并被廣泛用于辦公室、大商場(chǎng)、影劇院、浴室和地下購物場(chǎng)所的照明。特別是在人員大量聚集的地方，如大商場(chǎng)、影劇院和地下購物場(chǎng)所，在由火災(zāi)、地震或其它災(zāi)害引起的燈光熄滅情況中，首要的是要保護(hù)生命，并且必須有安全快速撤離的措施。因而，像大商場(chǎng)、影劇院和地下購物場(chǎng)所等應(yīng)滿足它們所占空間或使用它們的人數(shù)的狀況，消防法和建筑標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)定了引導(dǎo)燈或應(yīng)急燈的預(yù)防措施。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，這樣的引導(dǎo)燈和應(yīng)急燈是設(shè)置成能夠使用市電的，但在緊急情況下(燈熄滅)，能使用內(nèi)部電池以點(diǎn)亮熒光燈或燈泡，在11x或更大照度下至少持續(xù)20-30分鐘。因此，在這種緊急情況下，在地面能夠保證至少11x或更大的照度，從而確保當(dāng)市電中斷或常規(guī)照明設(shè)備不工作時(shí)，能夠安全和迅速撤離。然而這樣的引導(dǎo)燈或應(yīng)急燈與常規(guī)燈具相比價(jià)格昂貴且數(shù)量少。例如，如果通道引導(dǎo)燈是沿著較低墻表面安置的，遠(yuǎn)離墻的人被認(rèn)為在撤離的混亂期間，比靠近墻的人不易察覺通道引導(dǎo)燈，而這降低的察覺性可能降低撤離的速度。在另一方面，在不需要設(shè)置這些引導(dǎo)燈和應(yīng)急燈的普通家庭中，在由災(zāi)害引起的燈光熄滅期間，由于缺少燈光可能阻礙順利迅速的撤離，而且可能會(huì)阻礙兒童或殘疾人的撤離。因此本申請(qǐng)人提出一種熒光燈，其在玻璃殼的內(nèi)表面上具有由一種或多種熒光物質(zhì)構(gòu)成的—熒光涂層，這個(gè)熒光涂層是一種混合物，其每一平方厘米至少包括0.2mg具有長余輝特性的熒光物質(zhì)。根據(jù)本申請(qǐng)，通過使用這樣一種熒光燈作為普通照明目的的熒光燈，即使在熒光燈已被熄滅后的500秒這段時(shí)間之后，仍能獲得至少能識(shí)別物體的0.051x的照度，因此，這種熒光燈既提供了普通夜間照明也提供了燈光熄滅后引導(dǎo)燈的功能。然而，在常規(guī)使用中，這種熒光燈產(chǎn)生的亮度僅是用于照明目的的常規(guī)熒光燈的40％，而且?guī)淼膯栴}是為常規(guī)使用設(shè)置的燈的數(shù)量必須增加，以在地面上獲得所要求的照度，從而增加了使用這種燈的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。本發(fā)明的目的是提供一種熒光燈，其通過比較簡(jiǎn)單地結(jié)構(gòu)和在延長的余輝特性中沒有損耗，使實(shí)際使用的光的程度能夠改進(jìn)。為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明是一種通過在玻璃殼的內(nèi)壁疊上第一和第二熒光涂層構(gòu)成的熒光燈，熒光涂層是由一種或多種熒光物質(zhì)組成，其中在玻璃殼表上的第一熒光涂層由具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成。作為本發(fā)明的一種改型，第一熒光涂層的具有長余輝特性的熒光物質(zhì)的使用量，設(shè)置為每平方厘米至少0.2毫克，第二熒光涂層是由具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成，及第二熒光涂層是由一種或多種稀土熒光物質(zhì)構(gòu)成。作為本發(fā)明的另一改型，在玻璃殼和第一熒光涂層之間形成一紫外線反射層，這個(gè)紫外線反射層是由氧化鋁或氧化鎂構(gòu)成的。本發(fā)明的另一改型是，在玻璃殼和第一熒光涂層之間形成一透明導(dǎo)電膜，此外，在這個(gè)透明導(dǎo)電膜和第一熒光涂層之間設(shè)一紫外線反射層。本發(fā)明的另一改進(jìn)型是，用一透明的保護(hù)層覆蓋玻璃殼的外表面，此外，這個(gè)保護(hù)層是由一樹脂管構(gòu)成的。本發(fā)明的上述和其它目的、特征和積極效果，通過下面結(jié)合說明本發(fā)明實(shí)施例的附圖的描述，將變得更加清楚明了。圖1是本發(fā)明熒光燈的第一實(shí)施例的主要部分的剖面圖。圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例主要部分的剖面圖。圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例主要部分的剖面圖。圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例主要部分的剖面圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例的燈熄滅后，消逝時(shí)間和余輝照度關(guān)系的曲線。圖6是圖5照度比例放大的視圖。下面將結(jié)合在圖1中所示采用水銀放電的熒光燈，介紹本發(fā)明的第一實(shí)施例。在這個(gè)圖中，在玻璃殼內(nèi)表面1上形成至少由一種具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成的第一熒光涂層2。這個(gè)第一熒光涂層2是以每平方厘米至少0.2毫克的使用量構(gòu)成的。作為上述的具有長余輝特性熒光物質(zhì)，所采用的化學(xué)成分可以用化學(xué)通式MAl2O4表示，其中M是光聚集熒光物質(zhì)，在光聚集熒光物質(zhì)中由至少包括從鈣、鍶及鋇組成的族類中選出的一種金屬元素構(gòu)成的一化學(xué)成分被用作原晶，除銪作為活化劑使用外，一種原素如鏑(DY)或釹(Nd)被用作共活化劑。這些熒光物質(zhì)的平均顆粒直徑被設(shè)定為，如2-12μm(根據(jù)費(fèi)歇爾亞篩粒度方法(FSSS))。由一種或多種上熒光物質(zhì)組成的第二熒光涂層3被層疊在第一熒光涂層之上。對(duì)第二熒光涂層3有效的使用量在每平方厘米2-5毫克的范圍內(nèi)，最佳使用量是3.3毫克，而且這層是由如鹵代磷酸鹽熒光物質(zhì)(Ca10(PO4)6FCl∶Sb/Mn，etc.)或稀土熒光物質(zhì)(Y2O3∶Eu，LaPO4∶Ce/Tb，(SrCaBaMg)5(PO4)3Cl∶Eu，etc.)的一種或多種混合構(gòu)成的。在形成熒光涂層2和3中，層的厚度能夠通過設(shè)定在形成第二熒光涂層3時(shí)操作方向與在形成第一熒光涂層2時(shí)的操作方向相反而達(dá)到相對(duì)均勻一致。最后，在玻璃殼1的兩端設(shè)置電極4。按照這個(gè)實(shí)施例，在玻璃殼1內(nèi)表面上形成了疊層狀的第一和第二熒光涂層2和3，至少在放電通路面上的第二熒光涂層3是由一種熒光物質(zhì)構(gòu)成的，比如用于常規(guī)照明的普通熒光燈使用的稀土熒光物質(zhì)，其次，當(dāng)燈被開通時(shí)，這個(gè)熒光物質(zhì)被如253.7納米(nm)波長的紫外線激活，因而在亮度上能實(shí)現(xiàn)顯著的增加。另外，在玻璃殼面上形成的第一熒光物質(zhì)層2，是被穿過第二涂層3的紫外線激活并發(fā)光。另一方面，當(dāng)燈被關(guān)斷時(shí)，幾乎所有發(fā)射的光從玻璃殼1直接地向外發(fā)射。因而，自第一熒光涂層2直接朝向玻璃殼面發(fā)出的光能夠幾乎沒有衰減地向外發(fā)射，并且能在緊急情況或?yàn)榱似渌康挠行У赜米饕龑?dǎo)光。尤其是，具有長余輝特性熒光物質(zhì)的使用量被設(shè)定為每平方厘米不少于0.2mg，第一熒光涂層2能夠維持在0.051x量級(jí)上的照度，在這個(gè)量級(jí)上，在熒光燈熄滅后的一個(gè)長時(shí)間段內(nèi)能夠識(shí)別物體。因而，在普通房子的照明燈具或消防法及建筑標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)定設(shè)置引導(dǎo)燈或應(yīng)急燈的場(chǎng)所的普通照明燈具中采用這樣的熒光燈，由于所產(chǎn)生的余輝為能識(shí)別物體的亮度，能夠在甚至由災(zāi)害引起的燈光熄滅情況下順利迅速的撤離。另外，使用了本發(fā)明的熒光燈省去了經(jīng)常在家用燈具使用中安裝的用作夜燈的5瓦量級(jí)的小型燈，因而能夠降低燈具的費(fèi)用，也降低電能消耗。圖2所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例，在玻璃殼1和第一熒光涂層2之間形成一透明紫外線反射層5。這個(gè)紫外線反射層5由具有平均顆粒直徑小于比如0.1微米(μm)，最30-50納米(nm)之間的如氧化鋁(Al2O3)或氧化鎂(MgO)構(gòu)成。第一和第二熒光涂層2和3是被由電極4之間放電產(chǎn)生的253.7納米(nm)波長的紫外線激發(fā)的，但是當(dāng)位于放電通道面上的熒光物質(zhì)被有效地激活時(shí)，位于玻璃殼面并離放電通道較遠(yuǎn)的熒光物質(zhì)將在一個(gè)減低的效率上被激發(fā)。然而，根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，穿過第一和第二熒光涂層2和3的紫外線光被紫外線反射層5反射，因此位于玻璃殼面上的熒光物質(zhì)被穿過的紫外線和反射回來的紫外線二者所激發(fā)。因而這種燈的照度效果可以增加。此外，由于用氧化鋁形成紫外線反射層5，能夠抑制水銀與玻璃殼1的接觸，因而減少或消除了由于日曬曝光引起的色彩變化。圖3所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中在玻璃殼1和第一熒光涂層2之間形成一透明導(dǎo)電膜6。比如，這層導(dǎo)電膜6是通過在加熱狀態(tài)下，向玻璃殼的內(nèi)表面上噴施包含有氯化錫的液體而形成的。例如，這層膜6具有1-1000KΩ量級(jí)的電阻。這個(gè)實(shí)施例能夠應(yīng)用在配有用于快速點(diǎn)亮燈的啟動(dòng)電路裝置的照明燈具上，并且在如大商場(chǎng)、影劇院和地下購物商場(chǎng)這些需要減少維修時(shí)間的場(chǎng)所中使用是很理想的。尤其是，如圖2所示在玻璃殼1和導(dǎo)電膜6之間形成紫外線反射層5，不僅能改善所達(dá)到的亮度，而且由于水銀與膜的錫接觸，膜6的晶結(jié)構(gòu)的下降所帶來的色彩變化也能夠被減少或消除，因而使熒光燈的外部特性得到改進(jìn)。圖4示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中玻璃殼1的外表面形成一保護(hù)層7。這層保護(hù)層7是由如樹脂材料構(gòu)成的，比如聚對(duì)苯二甲酸二乙酯(PET)，厚度設(shè)定為100-150微米。這個(gè)保護(hù)層7是通過先制備成管的形式，插入玻璃殼1后加熱到150-200℃，以引起管子收縮并與玻璃殼1的外表面變?yōu)榫o密接觸而形成的。尤其是，如果在保護(hù)層7中混入紫外線吸收材料，如氧化鈦(TiO2)，不僅能改善保護(hù)層7的光阻，而且保護(hù)層7也能作為紫外線阻擋層。這種結(jié)構(gòu)也能夠用于圖2和圖3中所示的熒光燈。按照這個(gè)實(shí)施例，在玻璃殼1的外表面形成樹脂構(gòu)成的保護(hù)層7，這層保護(hù)層不僅防止了在緊急情況下發(fā)生玻璃管1破碎，而且也能夠在當(dāng)燈損壞時(shí)，使其能發(fā)射出足以識(shí)別物體的光，因而能順利迅速的撤離。此外，這種熒光燈可以從燈具中取出，用作手電筒的替代品，一個(gè)實(shí)例既說明本發(fā)明在作為用于撤離的引導(dǎo)燈之外，還能用于許多方面。本發(fā)明不受上面所述任何實(shí)施例的限制，除40瓦直管熒光燈之外還能夠用于其它型號(hào)熒光燈，以及環(huán)形熒光燈，袖珍熒光燈、球形熒光燈。由于熒光物質(zhì)具有長余輝特性，任何具有長余輝特征的物質(zhì)可以使用在前面所描述的實(shí)施例中，例如用銪、釹、及釔活化的鋁酸鈣熒光體(CaAl2O4∶Eu/Nd/Y)。此外，在三磷熒光燈中，在第二熒光涂層內(nèi)的三種或多種熒光物質(zhì)中，至少有一種可以換成具有長余輝特性的熒光物質(zhì)。下面將給出本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明的發(fā)明者先制作了一個(gè)FL40熒光燈，使用了具有光發(fā)射峰值在544納米波長的用鈰和鋱活化的磷酸鑭熒光物質(zhì)LaPO4∶Ce/Tb…熒光物質(zhì)A)，和用銪和鏑活化的鋁酸鍶熒光物質(zhì)(SrAl2O4∶Eu/DY…熒光物質(zhì)B)，其具有長余輝特性和510納米波長的光發(fā)射峰值，然后測(cè)量總的照度以獲得下面表1中的結(jié)果。第一和第二熒光涂層采用的熒光物質(zhì)的量是一致的，每平方厘米4.0毫克。表1從表中清楚地看出，如果在第二熒光涂層中采用熒光物質(zhì)A，在第一熒光涂層中采用熒光物質(zhì)B，這種組合的總照度是100，對(duì)于倒過來的組合，總照度下降至90％。這樣的結(jié)果說明在放電通道面上設(shè)置具有好的照明效果的熒光物質(zhì)，能使總的效果改善。在采用前面組合的熒光燈中，在玻璃殼和第一熒光涂層間形成一氧化鋁組成的紫外線反射層，總的照度上升約3％。在采用第二熒光涂層中用熒光物質(zhì)A和第一熒光涂層中用熒光物質(zhì)B組合的FL40熒光燈中，其中熒光物質(zhì)A的施用量是一恒定值4毫克/平方厘米，熒光物質(zhì)B的施用量是在0至8.0毫克/平方厘米的范圍內(nèi)可變的，總照度的測(cè)量和燈熄滅后300秒照明產(chǎn)生的結(jié)果顯示在表2中。在這里，照明是通過在離熒光燈中心部分10毫米(mm)放置一光度計(jì)測(cè)得的。表2從表中清楚看出，雖然隨著熒光物質(zhì)B總使用量增加總照度下降，但余輝的照明增加。在意外情況，如燈熄滅時(shí)，能夠識(shí)別物體的照明度通過測(cè)試區(qū)被確定為0.051x左右，因此可看出為獲得這個(gè)照度熒光物質(zhì)B的使用量至少是0.2毫克/平方厘米。雖然總照度具有普通熒光燈照度50％的熒光燈能可靠地實(shí)際使用，從經(jīng)濟(jì)使用的觀點(diǎn)應(yīng)考慮使用量為8.0毫克/平方厘米的限制。本發(fā)明的發(fā)明人另制作了一個(gè)FL40熒光燈，具有490納米波長光發(fā)射峰值的用銪和鏑活化的鋁酸鍶熒光物質(zhì)(Sr4Al14O25∶Eu/DY…熒光物質(zhì)C)被用作第一熒光涂層，并用作第二涂層，根據(jù)表3中所示比例制備一混合物，其包括具有622納米波長光發(fā)射峰值的用銪活化的氧化釔熒光物質(zhì)(Y2O3∶Eu…熒光物質(zhì)D)、熒光物質(zhì)A，及具有453納米波長的光發(fā)射峰值的用銪活化的鍶一鈣一鋇一鎂磷酸鹽熒光物質(zhì)[(SrCaBaMg)5(PO4)3Cl∶Eu…熒光物質(zhì)E)。第一和第二熒光涂層的使用量分別是5.3毫克/平方厘米和3.4毫克/平方厘米。表3</tables>這種熒光燈各性能的測(cè)量給出了28421m的總照度。沒有設(shè)置第一熒光涂層的已有技術(shù)熒光燈的總照度是32001m。對(duì)應(yīng)于燈熄滅后(余輝特性)消逝時(shí)間的照明度表示在圖5和圖6中。圖6實(shí)際上與圖5相同，區(qū)別只是縱軸的照明度比例放大了。從圖5和圖6中可看出，甚至在熄燈后500秒，余輝照明度是0.21x，且在這個(gè)照明度水平足以識(shí)別物體，能夠順利迅速地撤離。而且，即使在兩小時(shí)之后，這種熒光燈也維持在高于0.051x的照明度。如上面所描述的，按照本發(fā)明，在玻璃殼的內(nèi)表面上形成疊層狀態(tài)的第一和第二熒光涂層，至少在放電通道面上的第二熒光涂層是由一種熒光物質(zhì)，如用于照明目的普通熒光燈中使用的稀土熒光物質(zhì)構(gòu)成的，其結(jié)果，當(dāng)燈被開啟時(shí)，這個(gè)熒光涂層被波長253.7納米的紫外線激活，從而能使亮度顯著地增加。在別一方面，在玻璃殼面上形成使用量為每平方厘米0.2毫克或更多些的第一熒光涂層，其后，這個(gè)涂層被穿過第二熒光涂層的紫外線激活并發(fā)光。當(dāng)燈管被熄滅時(shí)，幾乎所有的光從玻璃殼直接向外發(fā)出。相應(yīng)地，由第一熒光涂層發(fā)出的光能夠沒有實(shí)際衰減地射到外面，并可以用作緊急情況下的引導(dǎo)燈或作為夜燈。尤其是，如果在玻璃殼和第一熒光涂層之間形成一紫外線反射層，那些通常穿過玻璃殼散出的紫外線被反射層反射回來，并起激活熒光物質(zhì)的作用，因而起到了提高亮度的作用。如果在玻璃殼和第一熒光涂層之間另外形成一透明導(dǎo)電膜，熒光燈的啟動(dòng)特性能夠得以改進(jìn)。最后，如果在玻璃殼外表面制作一保護(hù)層，比如用樹脂材料制作，不僅能夠防止燈管在緊急情況中應(yīng)破碎的情況下破碎，而且即使在損壞的情況下，燈管仍能產(chǎn)生足夠的光以使之能夠識(shí)別物體，并且還可以從燈具中取出以作為手電筒的替代品。然而，應(yīng)理解，雖然本發(fā)明的特征和積極效果在前面的描述中已給定，但僅是說明性的公開，在所附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)是可以對(duì)各部分的設(shè)置作出變動(dòng)的。權(quán)利要求1.一種熒光燈，其特征在于在一玻璃殼的內(nèi)表面上形成包括有一種或多種熒光物質(zhì)的第一和第二涂層，所述的在玻璃殼面上的第一熒光涂層是由具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述第一熒光涂層的所述具有長余輝特性熒光物質(zhì)的使用量，是每平方厘米至少0.2毫克。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光燈，其特征在于所述的第一熒光涂層是由可用通式MAl2O4表示的化學(xué)成分構(gòu)成，其中M是光聚焦熒光物質(zhì)，該熒光物質(zhì)由至少包括從鈣、鍶及鋇組成的族類中選出的一種金屬元素構(gòu)成的一化學(xué)成分被用作原晶，除銪(Eu)作為活化劑使用外，一種元素如鏑(Dy)或釹(Nd)被用作共活化劑，這些熒光物質(zhì)的顆粒直徑被設(shè)定為2-12μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述第二熒光涂層是由一種具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述的第二熒光涂層是由一種或多種稀土熒光物質(zhì)構(gòu)成，而且所述第二熒光涂層的使用量是在每平方厘米2mg到5mg。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熒光燈，其特征在于所述第二熒光涂層是由混合一種或多種鹵代磷酸鹽熒光物質(zhì)(Ca10(PO4)6FCl∶Sb/Mn，etc.)或稀土熒光物質(zhì)(Y2O3∶Eu，LaPO4∶Ce/Tb，(SrCaBaMg)5(PO4)3Cl∶Eu，etc.)而形成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于在所述的玻璃殼和所述的第一熒光涂層之間形成一紫外線反射層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于在所述玻璃殼和所述第一熒光涂層之間形成一透明導(dǎo)電膜，所述的透明導(dǎo)電膜是通過在加熱狀態(tài)下，向玻璃殼的內(nèi)表面上噴施包含有氯化錫的液體而形成的，并具有1-1000KΩ量級(jí)的電阻。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熒光燈，其特征在于在所述的導(dǎo)電膜和所述的第一熒光涂層之間還形成一紫外線反射層。10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的熒光燈，其特征在于所述的紫外線反射層是由具有平均顆粒直徑小于0.1μm的氧化鋁或氧化鎂構(gòu)成。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈，其特征在于所述的玻璃管殼的外表面由一透明保護(hù)層覆蓋。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熒光燈，其特征在于所述的保護(hù)層是由樹脂管構(gòu)成的。全文摘要一種熒光燈,在玻璃殼的內(nèi)表面疊設(shè)由一種或多種熒光物質(zhì)組成的第一和第二熒光涂層。在玻璃殼面上的第一熒光涂層是由具有長余輝特性的熒光物質(zhì)構(gòu)成,且其使用量為0.2mg/cm文檔編號(hào)H01J61/35GK1190247SQ9710058公開日1998年8月12日申請(qǐng)日期1997年2月5日優(yōu)先權(quán)日1997年2月5日發(fā)明者畑均,長島由明,溝辺憲政申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社