荧光灯及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有较强阻止水银和紫外线能力的、能抑制玻璃管黑化、并有良好光束保持特性的荧光灯。本发明专利技术是在玻璃管和形成于该玻璃管内表面处的荧光体层之间，还形成主要由基本上呈球形的金属氧化物粒子构成的保护膜。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在玻璃管的内表面处形成有保护膜的荧光灯，及其制造方法。现有的荧光灯具有因长期点燃使用而致玻璃管黑化、光束减低等问题。一般认为，产生这种黑化现象的原因包括①封入荧光灯中的水银与玻璃管中的碱成分反应形成汞合金，②金属水银浸透至玻璃管中，③由紫外线产生的诸如银盐感光利料曝光过强的负感现象。因而通过在玻璃管与荧光体层之间形成主要由金属氧化物构成保护膜的方式，以防止玻璃管黑化、抑制光束减低的技术已属公知。为了充分发挥保护膜的功能，需要使保护膜材料涂敷均匀、保护膜不脱落，并成为致密均匀的膜层。作为保护膜材料使用的金属氧化物材料通常采用平均粒径约为1微米以下的无定型微小粒子。这种微小粒子具有呈针状、树枝状或羽毛状的形状，因而这种无定型微小粒子容易麇集，难以调制出分散性良好的悬浊液(悬浮溶液)。当以分散生不好的悬浮溶液涂敷于玻璃管上时，容易产生因涂敷不均匀、粒子脱落所导致的孔眼。特别是对于膜厚较薄的情况，涂敷不均匀现象尤为明显，使得膜层不再连续，因而不能充分发挥保护膜的功能。另一方面，如果使膜厚比较厚，则膜层上又会产生裂缝，发生膜层的脱落，所以这种情况也不能充分发挥保护膜的功能。本专利技术的目的是要提供一种具有致密均匀之保护膜，从而能抑制玻璃管黑化、抑制光束减低的荧光灯。为实现上述目的，本专利技术提供一种荧光灯，它具有玻璃管，形成了该玻璃管内表面处的保护膜，以及形成了该保护膜上的荧光体层，其特征在于所述保护膜主要由基本上呈球形的金属氧化物粒子构成。此外，本专利技术提供一种制造具有玻璃管、在所述玻璃管内表面处形成的保护膜、以及形成在该保护膜上的荧光体层之荧光灯的制造方法，其特征在于包括调制包含主要由基本上呈球形之金属氧化物粒子构成的分散物质之悬浊液(悬浮溶液)的步骤，以及通过将所述悬浮溶液涂敷在玻璃管内表面上并实施烧结的方式，在所述玻璃管内表面处形成保护膜的步骤。本专利技术的荧光灯中，最好使构成保护膜用的金属氧化物粒子的60％以上基本上呈球形，如果80％以上基本上呈球形尤好。另外，与上述相类似，在本专利技术的荧光灯制造方法中，最好使构成悬浮溶液中分散物质用的金属氧化物粒子，60％以上基本上呈球形，如果有80％以上基本上呈球形尤好。本专利技术人根据各种研究的结果发现，主要采用呈球形或略呈球形的金属氧化物粒子，即可形成致密均匀的保护膜。换句话说，采用这种金属氧化物粒子可以提高金属氧化物粒子的流动性，从而可以调制出分散性能优良的悬浮溶液，因而可以提高悬浮溶液在玻璃管表面上的涂敷性能，得到涂敷相当均匀目致密的保护膜。而且由于这种悬浮溶液具有优良的分散性，所以即使长时间静止放置也难以发生粒子的凝聚，从而具有优良的稳定性。另外，这种悬浮溶液即使发生凝集，也容易再次将其分散开。图1为表示作为本专利技术一种具体实施方式的荧光灯主要部分结构的剖面图。图2为表示本专利技术的和现有的直管型荧光灯光束保持持性的曲线图。图3为表示本专利技术的和现有的圆管型荧光灯光束保持特性的曲线图。图4为表示用透射型电子显微镜(TEM)观察按照本专利技术制造之荧光灯中所用的球形γ-Al2O3粒子所得图象的示意图。图5为表示用透射型电子显微镜观察现有技术中所用非定型γ-Al2O3粒子所得图象的示意图。附图中的参考标号的含义为1玻璃管2保护膜3荧光体层下面参考附图说明本专利技术的最佳实施例。图1为表示作为本专利技术一种具体实施方式的荧光灯管横剖面示意图。如图1所示，这种荧光灯具有玻璃管1，形成在玻璃管1的内表面处、主要由金属氧化物构成的保护膜2，以及形成于保护膜2上的荧光体层3。虽然图中未示出，但在玻璃管1的两侧端部处，与常规荧光灯类似地，还配置有电极等部件，并在玻璃管内部封装有水银和稀有气体。下面说明这种荧光灯的制造方法。使用主要呈球形或略呈球形的金属氧化物粒子调制成以水为分散媒体的悬浮溶液。然后将这种悬浮溶液涂敷在玻璃管1的内表面处，待干燥之后，通过烧结方式形成保护膜2。在烧结之后，构成保护膜2的金属氧化物粒子大体仍保持烧结前的形状。通过使用呈球形或略呈球形的金属氧化物粒子，可以使金属氧化物粒子具有良好的流动性，进而司以提高悬浮溶液的分散性能。通过使用分散性良好的悬浮溶液，还可以减少涂敷的不均匀度，并可得到膜厚偏差较小的均匀保护膜。由于可以抑制粒子的凝集，所以即使膜厚较薄也可以形成致密均匀的保护膜。在形成该保护膜之后，可按常规制造方法制作荧光灯。实施例下面利用实施例更详细地说明本专利技术，然而本专利技术并不仅限于下述各实施例。(实施例1)使用较长直径/较短直径比为1/1～1.2/1、平均粒径为1～30毫微米的球形γ-Al2O3粒子，取水为分散媒体，并按Al2O3的浓度分别为1(重量)％、2(重量)％、5(重量)％的比例调制悬浮溶液。这里的较长直径为粒子最大直径，较短直径为粒子最小直径，平均粒径为较长直径与较短直径的平均值。因此，呈完全球形的粒子的较长直径/较短直径比为1/1。平均粒径为1～30毫微米的球形γ-Al2O3粒子可用诸如气相法等制造的粒子。这里的气相法为通过对作为目的产物之金属氧化物(如Al2O3)中的作为原料的金属(如Al)实施加热、蒸发，并与氧气反应的方式，制造金属氧化物超微粒子的方法。通过对制造条件(反应条件)的控制，便可控制金属氧化物粒子的粒径。将悬浮溶液涂敷在平坦玻璃基板上，在温风下干燥后，于大约600℃下条件实施烧结，形成盖覆膜。在用肉眼观察时，并不能在所形成的盖覆膜上发现涂敷不均匀、盖覆膜脱落、孔眼等缺陷。在浓度为1(重量)％时膜厚为0.3微米，在浓度为2(重量)％时膜厚为0.5微米，在浓度为5重量％时则为1微米。另外，由所得的单位面积基板上的盖覆率可知，即使当浓度为1(重量)％(膜厚为0.3微米)时盖覆率也将超过95％。对于浓度为2(重量)％(膜厚为0.5微米)的情况，盖覆率可达99％，对于浓度为5(重量)％(膜厚为1微米)的情况，盖覆率可达100％。所述结果如表1所示(试样l-1～1-3)。(表1) 如表1所示，取试样1-1～1-3，虽然Al2O3的浓度较小使得膜厚较薄，但盖覆率仍相当高，能充分发挥作为保护膜的功能。表1还示出按照与本实施例相同的方法，采用现有技术中通常使用的呈诸如针状、树枝状或羽毛状的无定型γ-Al2O3(平均粒径为20毫微米)的材料形成盖覆膜时的结果(试样1-4、1-5)。对于这些青况，膜厚为0.5微米时的盖覆率约为77％，膜厚为1微米时的盖覆率约为85％，因此在膜厚相同的情况下，与试样1-1～1-3相比并不能充分得到作为保护膜的功能。一般认为现有技术中所用的非定型γ-Al2O3容易发生凝集，从而使涂敷不均匀，进而导致盖覆率低下。另如图4所示，当用透射型电子显微镜(TEM)观察使用试样1-1～1--3中的γ-Al2O3时，可以确认它们呈分散的球形γ-Al2O3状态。在如后所述的实施例2中使用的试样2-1～2-3，以及在实施例3～5中使用的球形γ-Al2O3也处于类似的状态。用透射型电子显微镜观察现有技术中所用的无定型γ-Al2O3所得结果如图5所示。(实施例2)使用较长直径/较短直径比为1/1～1.5/1、平均粒径分别为1～50毫微米、30～70毫微米、50～100毫微米的球形γ-Al2O3粒子，取水为分散媒体，并按浓度为2(重量)％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种荧光灯，具有玻璃管，形成于该玻璃管内表面处的保护膜，以及形成于该保护膜上的荧光体层，其特征在于所述保护膜主要由基本呈球形的金属氧化物粒子构成。

【技术特征摘要】
JP 1998-4-28 118366/981．一种荧光灯，具有玻璃管，形成于该玻璃管内表面处的保护膜，以及形成于该保护膜上的荧光体层，其特征在于所述保护膜主要由基本呈球形的金属氧化物粒子构成。2．一种如权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述金属氧化物粒子的较长直径/较短直径比为1/1～1.5/1。3．一种如权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述金属氧化物粒子的平均粒径为1毫微米～100毫微米。4．一种如权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述金属氧化物粒子为由Al2O3、TiO2、SiO2和Y2O3中选择的至少一种粒子构成。5．一种制造具有玻璃管、形成于该玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：立花弘一，大高良宪，天野丰一，稻垣文拓，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]