熒光燈及照明裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種熒光燈（１０），其特征在于包括：玻璃燈管（１），其內部封入有放電媒質；保護膜（４），其形成于上述玻璃燈管的內面側；熒光體層（５），其形成于該保護膜的上面側；以及電極機構（３），其配設于上述玻璃燈管內，并且，該熒光燈（１０）將具有下述特性的ＳｉＯ↓［２］微粒子作為主要成分，即，使用紅外分光法時，在波數為２５００～３８００ｃｍ↑［－１］范圍內的羥基吸收帶的吸光度光譜的累計值，若將１００℃時的值作為１，則在６００℃時該值小于等于０．３。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術關于一種熒光燈及使用該熒光燈的照明裝置。
技術介紹
在熒光燈中，一般而言，以如下所述的機制來進行放射。首先，使封入玻璃燈管內的水銀蒸汽通過放電而受到激發，從而產生紫外線。使該紫外線通過涂布在玻璃燈管內面的熒光體層，而變換為可視光后，向玻璃燈管的外部放射。近年來，對地球環境問題高度關注，因此追求熒光燈的長壽命化，以此來節省資源、減少水銀的使用量。熒光燈的點燈壽命可大體分為兩種情況。一種壽命是指，因電極斷線或涂布于電極的熱電子放射物質(emitter)的消耗，而導致不亮。另一種壽命是指，玻璃燈管或熒光體表面的著色或黑化、或者熒光體自身隨時間而惡化等，而導致光束減弱。其中，與光束減弱有關的壽命是因較大地受到玻璃燈管的著色或黑化的影響所造成。關于玻璃燈管的著色或黑化，可考慮到如下所述的原因。例如，因封入熒光燈內的水銀與玻璃燈管中的堿成分發生反應而導致生成汞齊(amalgam)，封入熒光燈內的雜質氣體與水銀發生反應而導致生成氧化汞，水銀向玻璃燈管內滲透，或紫外線的負感(solarization)等現象。這些現象伴隨著熒光燈的亮燈時間的經過而持續。在這些現象的推進較快的情況下，玻璃燈管的著色或黑化變得劇烈，熒光燈的光束提前減弱。因此，一般而言，在玻璃燈管的內面與熒光體層之間，主要是形成以金屬氧化物微粒子為主要成分的保護膜。通過設置此種保護膜，可抑制玻璃燈管與水銀或紫外線的反應。其結果是，難以導致玻璃燈管被著色或黑化，可抑制光束提前減弱。而且，通過形成該保護膜，亦可獲得下述效果，在熒光燈亮燈期間與其他物質反應的水銀量減少，因此水銀的消耗量會減少。所以，亦可抑制封入水銀的量，使之為最低限度。作為形成保護膜的微粒子，已知有Al2O3或SiO2等金屬氧化物微粒子。然而，保護膜在吸收紫外線、防止水銀向玻璃燈管滲入等方面發揮效果，但是，無法抑制因雜質氣體與水銀的反應而導致的玻璃燈管的黑化。尤其是，SiO2對于雜質氣體的吸附量較多，容易向玻璃燈管內帶入雜質氣體。因此，伴隨著燈的點亮，雜質氣體與水銀產生反應，而導致玻璃燈管的黑化顯著。因此，近年來，Al2O3多被當作保護膜材料而使用。另一方面，為了改善使用有保護膜的熒光燈的光束壽命，已經提出了各種方案。例如，在日本專利特開2000-113856號公報中揭示有下述方法，通過使SiO2或Al2O3等金屬氧化物粒子的體積分率或帶電量最合理，從而改善光束壽命。然而，光束減弱所造成的壽命問題并未得到充分改善。像這樣，現狀為，仍未發現能夠有效地抑制因雜質氣體與水銀反應所導致的玻璃燈管黑化的技術。
技術實現思路
本專利技術是鑒于上述課題而制成的，因此，其目的在于提供一種能夠抑制會導致黑化的雜質殘留在玻璃燈管內、從而改善光束壽命的熒光燈及使用該熒光燈的照明器具。本專利技術的熒光燈包括玻璃燈管，其內部封入有放電媒質；保護膜，其是以SiO2微粒子作為主要成分，且形成于該玻璃燈管的內面側；熒光體層，其形成于該保護膜的上面側；及電極機構，其配設于玻璃燈管內，該熒光燈的特征在于，保護膜具備下述態樣。第1態樣是，具有下述特性構成保護膜的SiO2微粒子，其使用紅外分光法所得的在波數為2500～3800cm-1的范圍內的羥基吸收帶的吸光度光譜的累計值，將100℃時的值作為1時，則在600℃時該值小于等于0.3。第2態樣是，以質量比計算，構成保護膜的SiO2粒子的碳含有率為0.09％～0.3％。第3態樣是，構成保護膜的SiO2微粒子，其在700℃時使用激光拉曼(laser raman)分光法所得的光譜，在波數為590～610cm-1及490～500cm-1范圍內具有峰值。本專利技術的熒光燈可使用直管形、環形、U字形、W字形、或將多個支直管連接而成的彎曲形或板狀形等任意形狀的燈。本專利技術的熒光燈中的電極機構，可為使用燈絲線圈(filament coil)的熱陰極型的電極、或冷陰極型的電極。只要可在玻璃燈管內引起放電即可，因此，例如，即便是外部電極亦無妨。本專利技術并未限定于一般的熒光燈，亦可使用快速啟動(rapid start)型熒光燈。即，該熒光燈中，在燈管內面設置透明導電膜，在該導電膜的對向于放電空間的表面側，依序形成有保護膜及熒光體層。進而，亦可在保護膜與熒光體膜之間、或保護膜與玻璃燈管內面之間，介隔著光反射膜。本專利技術的摘要中無需描述所有的必要特征，本專利技術亦可為該等特征的次(sub)組合。本專利技術者等人，著重對于覆蓋在保護膜中所使用的金屬氧化物粒子的粒子表面的羥基，進行了銳意研究。具體而言，進行了下述研究，在加熱至規定溫度后，選出羥基容易脫離的金屬氧化物微粒子。其結果是，可發現，在加熱至規定溫度后，可使附著于表面的羥基有固定量的脫離的微粒子是有效的。使用此種微粒子形成保護膜，由此使殘留在熒光燈內的羥基減少，從而可抑制氧化汞的產生。其結果是，可改善光束減弱所造成的壽命問題。本專利技術是根據這樣的觀點而制成的。利用紅外分光法進行測定時，可使用傅立葉(fourier)變換紅外分光裝置(以下，稱為「FT-IR」)而進行。測定原理如下所述。首先，自FT-IR本體連續放射出波數變化的紅外線，使其透過預定的樣品。測定透過后的紅外線，并進行分析。這樣，可獲得波數-吸光度的光譜。所分析的吸光度光譜在波數為2500～3800cm-1的范圍內。該波數范圍表示羥基吸收帶，該波數帶域的吸光度越大則羥基的附著量越多。實驗是在使樣品的溫度從常溫變化至約700℃為止，并且是在真空氣體環境下測定的。100℃的累計值是指，將樣品保持在100℃、且在400Pa左右的真空氣體環境下進行紅外分光測定時所得的波數-吸光度光譜，在波數為2500～3800cm-1的范圍內進行積分，由此所得的積分值。保持真空度，并且使樣品的溫度上升至600℃，且在其到達穩定狀態后，將按照同樣的方式所求得的積分值作為600℃的累計值。使測定中所用的樣品，在設置于紅外分光裝置中之前暴露在常溫的大氣中，且吸附羥基。根據本專利技術者的實驗，可確認，將以100℃的累計值作為1時600℃的累計值小于等于0.3的SiO2微粒子用作保護膜的熒光燈，與將Al2O3微粒子作為保護膜材料的先前的熒光燈相比，光束維持率得到了改善。而且，調查了SiO2微粒子所含有的雜質的種類及濃度、與熒光燈的光束維持率之間的相互關系。其結果是，可知，光束維持率受到碳含有率的影響。較好的是，以質量比計算，SiO2微粒子中的碳含有率大于等于0.09％，在該情況下，吸附于表面的羥基與先前的SiO2微粒子相比時已減少，且提高了光束維持率。若碳含有率小于等于0.09％，則羥基的吸附并未相應減少。另一方面，若碳含有率大于等于0.3％，則由于碳的析出而產生透過率下降等不良狀況，因此，并不適合用在燈的保護膜中。使用含有0.09％～0.3％的碳的SiO2微粒子來形成保護膜的熒光燈，與將先前的SiO2微粒子及Al2O3微粒子用作保護膜的熒光燈相比，可提高光束維持率。進而，就SiO2微粒子的結構上的不同、與羥基的吸附性的關系進行研究，可知，預定的微粒子結構可提高光束維持率。對于該微粒子結構的特定，使用激光拉曼分光法進行測定。激光拉曼分光法是指下述方法，當單色的激光通過樣品時，對于激光與樣品分子間產生相互作用而產生拉曼散亂的光進行測定。根據該測定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熒光燈，其特征在于，包括：玻璃燈管，其內部封入有放電媒質，保護膜，其形成于上述玻璃燈管的內面側，熒光體層，其形成于該保護膜的上面側，以及電極機構，其配設于上述玻璃燈管內；上述保護膜中將具有下述特性的ＳｉＯ↓［２］微粒子作為主要成分，即，使用紅外分光法時，在波數為２５００～３８００ｃｍ↑［－１］的范圍內的羥基吸收帶的吸光度光譜的累計值，若將１００℃時的值作為１時，則在６００℃時該值小于等于０．３。

【技術特征摘要】
JP 2005-12-16 2005-363550;JP 2006-6-13 2006-1639231.一種熒光燈，其特征在于，包括玻璃燈管，其內部封入有放電媒質，保護膜，其形成于上述玻璃燈管的內面側，熒光體層，其形成于該保護膜的上面側，以及電極機構，其配設于上述玻璃燈管內；上述保護膜中將具有下述特性的SiO2微粒子作為主要成分，即，使用紅外分光法時，在波數為2500～3800cm-1的范圍內的羥基吸收帶的吸光度光譜的累計值，若將100℃時的值作為1時，則在600℃時該值小于等于0.3。2.一種熒光燈，其特征在于，包括玻璃燈管，其內部封入有放電媒質，保護膜，其形成于上述玻璃燈管的內面側，熒光體層，其形成于該保護膜的上面側，以及電極機構，其配設于上述玻璃燈管內；上述保護膜以下述SiO2微粒子作為主要成分，即，以質量比計算，其中碳的含有率為0.09％～0.3％。3.一種熒光燈，其特征在于，包括玻璃燈管，其內部封入有放電媒質，保...

【專利技術屬性】
技術研發人員：西村潔，大谷清，渡邊美保，直木莊司，中村光紀，吉田正彥，
申請(專利權)人：東芝照明技術株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]