专利名称：荧光灯的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种放射紫外线区域的光的荧光灯，尤其涉及一种可获得波长200 250nm左右的发光的荧光灯。
背景技术：
紫外线用于各种处理对象物的改性，或者在通过应用了光化学反应的处理来制造物质时使用。并且，例如在紫外线进行粘合剂等树脂的硬化处理、印刷基板等的曝光处理中，使用波长200nm左右的紫外线。并且，近来在半导体的制造工艺中，在提高低介电常数膜(low-k膜)的机械强度的处理中，也使用同样波长带的紫外线。在上述半导体的低介电常数膜(low-k膜)的制造中，近年来，因设备的高集成化， 对细密布线及多层布线构造的要求越来越高，为了降低耗电的同时增加设备的处理速度， 而减少层间容量，因而开始使用low-k膜材料。因此，伴随着材料的介电常数减少的材料机械强度(弹性模量或EM)的减少变得无法忽略，从现有的热(退火)硬化处理，变为为了增大机械强度而采用照射紫外线并进行硬化处理、从而改善强度下降的方法。并且，作为该low-k膜的强度改善所使用的紫外线，如专利文献1(特开 2009-289996号公报)所示，包括大约波长200nm 300nm的发光在内的紫外线较有效，尤其是200 ^Onm、优选波长220 250nm的光。专利文献1 日本特开2009-289996号公报一直以来，作为放射大约200nm 300nm的波长区域的紫外线的灯，公知有在发光管内部封入有水银的长弧型高压水银灯。但这种紫外线放射灯在发光管的内部封入有水银，其特性当然取决于水银的蒸发状态，因此根据使用灯的周围温度条件的不同，出现上升迟缓、或发光特性不稳定的问题。并且，高压水银灯作为水银的共振线，主要放射代表性的250 320nm范围的光， 存在low-k膜的强度改善所需的200 ^OmiK优选220 250nm的光输出不足的问题。进一步，高压水银灯是在发光管内部具有电极的构造，因此通过电极中含有的放射体的枯竭状态来决定电极寿命，通常其寿命为1万小时以内，存在寿命较短、运行成本较大的问题。因此，要求开发出波长200 ^Onm、优选220 250nm的光输出较大、不使用水银
的使用寿命较长的光源。
发明内容
本发明鉴于以上情况，提供一种作为放电气体不使用水银、波长200 ^Onm的紫外线发光强度较大、换言之变换效率高的荧光灯。为解决上述课题，本发明涉及的荧光灯中，在发光管的内表面形成有荧光体层，上述发光管的外部配置有一对电极，内部封入有包含氙气的放电气体，其特征在于，上述荧光体层具有(La、Pr) PO荧光体，该荧光体的通式表示为(Ι^_χ，Prx) PO4,上述χ在0. 02 0. 04 的范围。并且其特征在于，在上述发光管和荧光体层之间，形成有由软质玻璃或硬质玻璃构成的玻璃层。进一步，其特征在于，上述发光管的内表面形成有包含焦磷酸钙(Ca2P2O7)、磷酸钙 (Ca3(PO4)2)、焦磷酸镁(M^P2O7)、或Ba-Na-Si-O中的任意一种的紫外线反射膜。发明的效果根据本发明涉及的荧光灯，能够获得使大约200nm 300nm的发光光谱有效发光， 长时间开灯导致退化减少的效果。并且，通过在发光管和荧光体层之间形成玻璃层，荧光体层牢固地与发光管结合， 不会剥离、脱落。
图1是本发明涉及的荧光灯的剖视图。
图2是图1的P部的放大剖视图。图3是本发明的其他实施例的剖视图。图4是本发明的荧光灯的发光光谱图表。图5是本发明的荧光灯的累计光量图表。
具体实施例方式图1是本发明的一个实施方式涉及的荧光灯的剖视图，㈧是横向剖视图，⑶是径向剖视图。并且，图2是图I(A)的放大剖视图。如图1所示，在由石英玻璃构成的发光管2的外周面上，一对外部电极3、4相对配置，该外部电极3、4具有向管轴方向延伸的大概带状的形状，例如由混合了银(Ag)和烧结玻璃的银膏、混合了金(Au)和烧结玻璃的金膏等导电模形成。上述外部电极3、4分别连接到导线Wl、W2，它们连接到产生高频电压的电源8。发光管2由相对于波长200nm区域的紫外线透过性强的石英玻璃构成，可使用熔融石英玻璃、合成石英玻璃的任意一种。但这种情况下，为了降低紫外线造成的退化，优选使用OH基浓度为IOOppm以上的石英玻璃。并且，发光管2内，作为放电气体封入有稀有气体，作为稀有气体，可以仅是氙气， 或者也可以是氙气和其他稀有气体的混合气体。如图2所示，上述发光管2的内表面上，玻璃层5基本在整个区域内扩散形成。并且，层积在该玻璃层5的内表面上地形成荧光体层6。玻璃层5用于使荧光体层6附着到构成发光管2的石英玻璃上，该玻璃的特性优选软化点在荧光体的烧制温度GOO 900°C)范围，具体而言，其材质是软质玻璃或硬质玻璃。特别优选耐热冲击性良好的硬质玻璃。通过将这种玻璃层5加入到荧光体层6和发光管2之间，可起到以下效果。将荧光体层6直接附着到发光管2的情况下，在将荧光体涂布到发光管2的内表面后，经历使烧制温度升温到构成发光管2的玻璃的温度附近为止并进行烧制的工序。但当发光管材料使用石英玻璃时，其软化点约是1600°C，将荧光体加热到这种高温区域时，产生荧光体退化，无法获得预定的光。另一方面，将荧光体的烧制温度降低到其发光特性不会产生问题的温度区域、例如900°C以下来烧制时，无法获得石英玻璃的软化，产生荧光体层 6从管壁剥落的问题。结果产生无法获得预定的配光分布的问题。根据本实施方式涉及的荧光灯，将软化点低于石英玻璃的软质玻璃或硬质玻璃构成的玻璃层5形成在发光管2内表面上，因此可使荧光体的烧制温度设定得较低，可稳定保持荧光体层6。进一步，如果将玻璃层5自身的厚度设定为3 30μπι左右，则可保持荧光体层6，因此通过玻璃层5不会明显降低透过率。作为上述玻璃层5的具体材质，当是硬质玻璃时，优选硼硅酸玻璃(Si-B-O类玻璃，软化点约800°C )、铝硅酸玻璃(Si-Al-O类玻璃，软化点约900°C )、或以该任意一种组成为基础添加了碱土类氧化物或碱氧化物、金属氧化物的玻璃，这些硬质玻璃可单独使用，也可以适当比例混合使用。此外，玻璃形态优选粉末状。玻璃层5形成在发光管2的内表面上，从而如上所述，玻璃层5上层积形成的荧光体层6牢固在保持在发光管2上，可提供一种荧光体6不会剥离、脱落的可靠性强的荧光灯。并且，作为发光管2的材质，使用紫外线透过率高的石英玻璃，所以可形成波长大约200nm 300ηπΚ200 ^Onm,优选220 250nm)的紫外线的透过率良好、紫外线的放射效率高的荧光灯。构成荧光体层13的荧光体被照射由氙气的准分子发光所放射的146nm或172nm 等真空紫外线，从而被激励，是波长大约200nm 300nu、具体而言是波长200 260nm、优选220 250nm的发光特性良好的荧光体，以下述通式表示。(La1^x, Prx) PO4其中，χ = 0. 02 0. 04。通过使用上述荧光体，可使波长200 ^Onm、优选220 250nm的发光特性最大化，提供一种效率极高的荧光灯。在本发明中，灯的构造可进行各种变形，图3示例了几种例子。在图3(A)中，荧光体层6的圆周状的一部分被去除，该部分变为用于取出光的光圈10。通过这一构成，在发光管2的内部产生的200 ^Onm的紫外线通过荧光体层6表面的反射被引导到光圈部分，紫外线从该光圈10高效地放射。并且，在图3(B)中，在发光管2的内表面形成有紫外线反射膜7，切开其圆周状的一部分形成光圈10，在该紫外线反射膜7上层积形成有玻璃层5和荧光体层6。上述紫外线反射膜7含有焦磷酸钙(Ca2P207)、磷酸钙(Qi3(PO4)2)、焦磷酸镁 (Mg2P2O7)、及Ba-Na-Si-O中的任意一种，它们的总量优选在膜中含量超过50%。这样一来，在发光管2内生成的紫外线在该发光管内被紫外线反射膜7反射的同时，按照光圈10部分的荧光体层6、玻璃层5的顺序依次透过，向发光管3的外部有指向性地放射。图3(C)表示在图(B)的装置中，进一步在荧光体层6上也形成光圈10的例子，紫外线在该光圈10部分仅透过玻璃层5，高效地放射到发光管2的外部。
以下表示本发明的制作步骤的一例。1，作为发光管材料，使用由熔融石英玻璃构成的圆筒状石英管。2，向发光管的内表面涂布玻璃粉末浆。首先，以预定比例混合软化点和石英玻璃相比处于低温区域的玻璃粉末、及硝化纤维素、醋酸丁酯液，制作悬浊液，制成分散了玻璃粉末的玻璃粉末浆。玻璃层中使用的玻璃可从以下选择硼硅酸玻璃(Si-B-O类玻璃)、及铝硅酸玻璃 (Si-Al-O类玻璃)、或以该任意一种组成为基础添加了碱土类氧化物或碱氧化物、金属氧化物的玻璃，例如是日本电气硝子株式会社制造的玻璃、型号ΒΠ(或BS、PS-94。将上述玻璃粉末的浆液用流入法或吸引法等涂布到石英玻璃制的发光管的内表3，干燥玻璃粉末的层。浆液定着后，从发光管的一个开口流过干燥氮气(也可以是干燥空气)，蒸发玻璃浆中含有的醋酸丁酯。结果获得玻璃管内表面上厚3 10 μ m、由玻璃粉末构成的层。此外，作为干燥后的玻璃层的分布状态，优选以30 90%的面积比平均分散。并且，玻璃层的厚度优选是3 ΙΟμπι，尤其优选3 6μπι。作为玻璃层的形成比例，在浓度较低的情况下，当最终构成荧光灯时，石英玻璃的暴露面过宽，难于保持荧光体。而当其大于90 %时，变为构成玻璃层的玻璃粉末之间无裂缝形成的状态，因制造灯时的温度变化、重复开灯/关灯而产生的热膨胀，在发光管和玻璃层的界面上形成空隙，出现玻璃层剥离的情况。4，烧制玻璃粉末的层将干燥后的玻璃粉末构成的层在大气中以800°C烧制1小时。并且，作为最佳的烧制温度，在使用上述硼硅酸玻璃、铝硅酸玻璃时，优选以600 900°C进行。并且，使用例如对这些玻璃添加碱土类氧化物、碱氧化物、金属氧化物的任意一种的玻璃时，优选在500 800°C下进行。玻璃粉末通过该烧制工序使粒子之间部分结合，并且与石英玻璃构成的玻璃管熔融，玻璃层强力地粘合到基材上。5，调制荧光体浆荧光体是镨活化的磷酸镧类荧光体，通式如下(La1^x, Prx) PO4(其中，χ = 0. 02 0. 04)6，向发光管内表面涂布荧光体浆。将荧光体浆涂布到发光管2内。涂布方法是吸上法、流入法等，可适当选择。7，干燥荧光体。向玻璃管内部流过干燥氮气(也可是干燥空气)，使荧光体浆中含有的乙酸丁酯蒸发。8，烧制荧光体。将发光管用的玻璃管放到炉中烧制。烧制条件是在大气气氛中，约500 800°C， 最高温度下的保持时间是加热0. 2 1小时。在该烧制工序中，在荧光体层6和玻璃粉末层5的边界面上产生玻璃的软化，荧光体粘合到玻璃粉末层5，结果获得牢固的结合状态。
最后，在烧制完并冷却发光管后，使该发光管内部排气，封入放电用气体，进行气体密封(切掉，chip-off)，形成外部电极。这样构成的荧光灯在图1中，从电源8向一对外侧电极3、4施加高频电压时，形成在电极3、4之间介有电介质(发光管2的上下壁)的放电，通过作为放电气体的例如氙气 (Xe)的发光，产生波长172nm的紫外线。在此获得的紫外线是用于荧光体激励的发光，该波长172nm的紫外线照射荧光体层6，使荧光体被激励，获得在波长200 ^Onm、优选在220 250nm中发光特性良好的荧光灯。进一步，作为发光管的材质使用石英玻璃，从而可形成大约200nm 300nm的紫外线的透过性良好的荧光灯。(实验例)接着以上述实施例的要点来改变荧光体的组成，构成荧光灯，用分光分布计(, *才電機制造USR40)测定发光光谱。荧光体是镨活化的磷酸镧类荧光体((Lai_x，ft~x)P04)，x的值分别变为0. 01,0. 02、 0. 03,0. 04,0. 05,0. 08,0. 11 来制造。此外，所有荧光灯的封入气体均为氙气，封入压力为21kPa(160Torr)。向该灯施加 V。_p = 1700V的矩形波电压并点灯，进行测定。首先，图4表示上述灯中，荧光体的χ值为0.01、0.03、0.08、0. 11的各荧光灯的、 波长(λ ) 200 350nm区域的发光光谱的例子。从该图可知，所有荧光灯在波长200 300nm之间可获得良好的发光状态，但因荧光体的组成(La和ft·的比)不同，发光强度大为不同。进一步，测定上述所有灯的波长200 250nm区域的累计光量，研究对χ的比例的依赖性。其结果如图5所示。分光器使用,*才電機制造的USR-40D，进行距发光管中央的距离为25mm时的分光测定。此时，对灯点灯电源8的输入是，灯的长度每Im为10W/m。将在此获得的每Inm的光强度数据与在200 250nm范围下累计的光量进行比较。根据该图可知，χ为0. 03时，获得最高的光量，设其累计光量为100%，以相对值表示各浓度下的累计光量。并且可知，当χ为0. 02 0. 04时，可获得效率良好的荧光灯。如上所述，在本发明的荧光灯中，在由石英玻璃构成的发光管的内表面上，形成具有(La、Pr) PO荧光体的荧光体层，上述荧光体以通式(Ι^_χ，PO4表示，上述χ在0. 02 0. 04的范围，因此可高效地放射出波长200 ^Onm、优选220 250nm的紫外线，并且在上述发光管和该荧光体层之间，形成并介入有由软件玻璃或硬质玻璃构成的玻璃层，从而能够获得使发光体层强固地保持于发光管，该荧光体层不会剥离、脱落，可提供一种可靠性强的荧光灯的优异效果。
权利要求
1.一种荧光灯，具有发光管，其由石英玻璃构成，内部封入有包含氙气的放电气体； 一对电极，配置在该发光管的外部；以及荧光体层，形成于上述发光管的内表面， 该荧光灯的特征在于，上述荧光体层具有(La、Pr) PO荧光体，该荧光体通式表示为(Lai_x，ft~x)P04，上述χ在 0. 02 0. 04的范围。
2.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于，在上述发光管和荧光体层之间，形成有由软质玻璃或硬质玻璃构成的玻璃层。
3.根据权利要求1或2所述的荧光灯，其特征在于， 上述发光管的内表面形成有紫外线反射膜。
4.根据权利要求3所述的荧光灯，其特征在于，上述紫外线反射膜包含焦磷酸钙(Cii2P2O7)、磷酸I丐(Qi3(PO4)2)、焦磷酸镁(Ife2P2O7)、或 Ba-Na-Si-O中的任意一种。
全文摘要
本发明提供一种荧光灯，该荧光灯具有由石英玻璃构成的发光管、及涂布在该发光管的内表面上的放射紫外线的荧光体层，可高效放射波长200～260nm的紫外线，且上述发光管的内表面上的荧光体层不会轻易剥落，其特征在于，上述荧光体层具有(La、Pr)PO荧光体，其通式表示为(La1-x，Prx)PO4，上述x在0.02～0.04的范围，并且在上述发光管和荧光体层之间形成有由软质玻璃或硬质玻璃构成的玻璃层。
文档编号H01J61/30GK102169801SQ201110025168
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年2月24日
发明者田川幸治 申请人:优志旺电机株式会社