CN1176484A - 具有反射层的荧光灯 - Google Patents

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Abstract

一种反射层荧光灯具有在透光外壳和荧光粉层之间的反射层。反射层具有至少为5,优选地为6—8mg/cm2的涂层重量并为γ氧化铝和α氧化铝的混合物,优选地为7—80重量百分比的γ氧化铝和20—93重量百分比的α氧化铝,更优选地为30—40重量百分比的γ氧化铝和60—70重量百分比的α氧化铝。该反射层特别用于无电极荧光灯。

Description

具有反射层的荧光灯
本发明总地涉及荧光灯，更具体地说涉及具有改进的反射层的荧光灯。
现有几种类型的反射层荧光灯，包括无电极反射层荧光灯和具有定向束的荧光灯。反射层荧光灯采用细反射粉末涂覆在已被涂覆了传导涂层和预涂层的玻璃表面内部。这一反射涂层随后被荧光粉涂层涂覆。反射涂层的作用在于将由荧光粉涂层产生的可见光穿过荧光粉层反射回灯的内部。光线仅能从没有涂覆反射层的区域从灯内输出。因而，反射层荧光灯有效地定向产生的光线。
现有技术一般采用的荧光灯的反射层涂层是相对厚的被精细分割的二氧化钛层。这一二氧化钛涂层对于散射或反射可见光是非常有效的。但是，来自荧光灯内部放电的不被二氧化钛之上的荧光粉涂层吸收的紫外线辐射将被二氧化钛吸收而损失。这可以通过采用厚的荧光粉层来避免，但这是昂贵的。还有人建议使用某种氧化铝粉涂层代替二氧化钛粉涂层。氧化铝粉涂层与二氧化钛粉涂层相比的优点在于氧化铝粉涂层既反射可见光也反射紫外线辐射。但是，已被建议的氧化铝粉涂层具有各种缺点，包括反射能力不够。
因而，需要一种反射层荧光灯的反射层，它能更有效更足够地将可见光和紫外线辐射穿过荧光粉层反射向灯的内部，从而紫外线辐射可以被荧光粉层转换为可见光并使可见光按所需的方向离开灯。
一种荧光灯包括密封的具有内表面并包含金属和惰性气体的透光外壳、用于提供放电的装置、邻接于外壳内表面的一部分的反射层、和邻接于反射层的荧光粉层。反射层在外壳和荧光粉层之间，反射层具有至少5mg/cm2的涂层重量，反射层包括γ氧化铝和α氧化铝的混合物，氧化铝混合物是7-80重量百分比的γ氧化铝和20-93重量百分比的α氧化铝。
图1是本发明无电极荧光灯的截面正视图。
参考图1，示出了一个代表性的无电极荧光灯8。无电极荧光灯是本领域公知的。灯8包括诸如硅化碱石灰玻璃之类的密封的透光外壳或透明的外壳10，它是气密密封的并包含诸如汞之类的金属蒸气或金属以及氩之类的惰性气体。外壳10形成有用于容纳电激励线圈24的外部腔12。线圈24示出的线圈各匝24A的截面尺寸是放大的。线圈24是圆柱状，透明外壳10的心柱18延伸穿过其中空的内部。线圈24通过导线30电连接到电源或镇流电路28，导线30只示出一部分而镇流电路28仅以方块形式示意地示出。然后，镇流电路28又通过螺旋形基座32连接到提供交流电源的电源装置。这样灯具有了用于提供放电的装置。如果灯是有电极的荧光灯，则用于提供放电的装置包括一对间隔的电极和现有技术公知的相关元件。
外部腔12限定了外壳10的中心架14。中心架14具有外壁16，心柱18由中心架14的顶部而来。塑料裙边34帮助透明外壳10并将固定到位。透明外壳10具有卵形部分11、中心架14和心柱18。现有技术中公知的内部传导涂层、外部传导涂层和其它这种涂层以及预涂层可施加到透明外壳10。
如图1所示，本发明的反射涂层或层20被加在邻接于中心架14的外壁16、稍向下进入心柱18并邻接于外壳10的卵形部分的下半部的内表面直到卵形部分最宽的部分。现有技术公知的荧光粉涂层或层22被加在反射层20之上并且也邻接于卵形部分11的上半部的内表面。注意，反射层20不涂覆在外壳10的卵形部分11的上半部，从而可见光可以从那里输出。无电极荧光灯的一般结构和工作是本领域公知的，且美国专利No.5,412,280和5,461,284全文内容和附图引入此处作为参考。本发明的反射层能够用于有电极或无电极荧光灯中，例如具有一对间隔电极的低压水银蒸气放电灯、一个具有定向光束的灯、具有狭缝的有电极荧光灯管、例如美国专利No.4,924,141公开和示出的(其全部内容引入此处作为参考)，或其它反射层荧光灯中。
荧光粉层22优选地是稀土荧光粉层，例如三磷荧光粉层，但是也可以是任何其它现有技术公知的荧光粉层。也可以提供多个荧光粉层。
本发明的反射层优越地将紫外线光反射回荧光粉层或所采用的层内，导致改进的荧光粉使用性和更有效地产生可见光。反射层还将可见光反射到按所需的方向射出灯的部位。
反射层20是(或者说是包含)γ氧化铝颗粒和α氧化铝颗粒的混合物。γ氧化铝颗粒的表面面积为30-140，优选地为50-120，更优选地为80-100，更优选地为90-100m2/gm且颗粒尺寸(直径)优选地为10-500，更优选地为30-200，更优选地为50-100nm。α氧化铝颗粒具有表面面积为0.5-15，优选地为3-8，更优选地为4-6，更优选地为约5m2/gm且颗粒尺寸(直径)优选地为50-5000，更优选地为100-2000，更优选地为500-1000，特别优选地为约700nm。
反射层20中的氧化铝颗粒混合物为7-80，优选地为10-65，更优选地为20-50，更优选地为30-40，特别优选地为约35重量百分比的γ氧化铝和20-93，优选地为35-90，更优选地为50-80，更优选地为60-70，特别优选地为约65重量百分比的α氧化铝。混合物优选地包括40％γ/60％α和30％γ/70％α。
反射层20如下所述地设置在灯上。γ氧化铝和α氧化铝颗粒按重量混合。颗粒应该是纯的或高纯度而无吸收光的杂质或吸收光的杂质最少。然后氧化铝被分散在具有散布了诸如铵基聚丙烯酸脂之类或其它现有技术公知的可选的催化剂的水溶剂中。然后该悬浮液被作为涂层施加到所需的表面，例如如图1所示，并以现有技术公知的方法加热。在加热阶段，非氧化铝成分被去除，只留下氧化铝。反射层20是这样被施加的，以便在反射层中的氧化铝重量(“涂层重量”)至少为每平方厘米5，优选地为5.5-10，更优选地为6-8，特别优选地为约7mg氧化铝。
以下的例子将进一步说明本发明的各个方面。除非特别说明，所有的百分比都为重量百分比。
                         例1
类似于图1所示采用无电极荧光灯来作试验。以100小时计算流明(n＝4)。No.1具有二氧化钛反射层(8mg/cm2)并测出1068流明。No.2具有60％α氧化铝和40％γ氧化铝混合物的反射层(涂层重量8mg/cm2)并测出1125流明，意外地提高了5.3％。
                         例2
被加到平板玻璃上的氧化铝涂层的254mm紫外线光的滑动和散射反射率被采用SPEX双分级扫描色谱仪测量。涂层重量以mg/cm2计。反射率值(以％计)在254nm相对于硫酸钡标准。样品A是99％α氧化铝(4-6m2/gm表面面积)。样品B是60％α氧化铝(4-6m2/gm表面面积)和40％γ氧化铝(90-100m2/gm表面面积)。
涂层重量    样品A的反射率    样品B的反射率
   4.0         90％              99％
   5.0         93％              99％
   6.0         95％              99.5％
   7.0         96％              100％
   8.0         97％              100％
   9.0         98％              100％
   10.0        99％              100％
99％的散射反射率对于反射层是优选的，例如如图1所示的无电极反射层型荧光灯的反射层。可以看出，本发明具有更大的反射率。这是出人意料的。
尽管以上示出了本发明的优选实施例，但是应该理解在不背离本发明精神和范围的前提下可以作出各种变化和改动。

Claims (11)

1.一种荧光灯包括密封的具有内表面并包含金属和惰性气体的透光外壳、用于提供放电的装置、邻接于所述外壳内表面的一部分的反射层、和邻接于所述反射层的荧光粉层，所述反射层在所述外壳和所述荧光粉层之间，所述反射层具有至少5mg/cm2的涂层重量，所述反射层包括γ氧化铝和α氧化铝的混合物，所述氧化铝混合物是7-80重量百分比的γ氧化铝和20-93重量百分比的α氧化铝。
2、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述氧化铝混合物为20-50重量百分比的γ氧化铝和50-80重量百分比的α氧化铝。
3、根据权利要求2所述的荧光灯，其特征在于所述氧化铝混合物为30-40重量百分比的γ氧化铝和60-70重量百分比的α氧化铝。
4、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述反射层具有涂层重量6-8mg/cm2。
5、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述荧光灯是无电极荧光灯。
6、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述荧光粉层是稀土荧光粉层。
7、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述γ氧化铝具有80-100m2/gm的表面面积而所述α氧化铝具有4-6m2/gm的表面面积。
8、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述灯是具有一对间隔的电极的低压水银蒸气放电灯。
9、根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于所述反射层基本上由γ氧化铝和α氧化铝的混合物构成，所述氧化铝混合物为10-65重量百分比的γ氧化铝和35-90重量百分比的α氧化铝。
10、根据权利要求5所述的荧光灯，其特征在于所述外壳包括具有上半部和下半部的卵形部分、具有外壁的中心架、和心柱，所述反射层至少邻接于(a)中心架的外壁和(b)卵形部分的下半部，所述荧光粉层设置在所述反射层之上并还邻接于卵形部分的上半部。
11、根据权利要求10所述的荧光灯，其特征在于所述氧化铝混合物为30-40重量百分比的γ氧化铝和60-70重量百分比的α氧化铝，所述反射层具有6-8mg/cm2的涂层重量并基本上由所述氧化铝混合物构成。
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