200836234 九、發明說明： 本申請案係根據並主張在2006年1 日本專利申請案第2006-305.8 27號之優^ 容以參考的方式倂入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種螢光燈及其製造 明係關於一種包含由在玻璃管內表面上 分佈之粉末所構成的保護膜之螢光燈， 【先前技術】 傳統的燈絲型螢光燈和冷陰極螢光 其中有提供玻璃管，而螢光體層係提供 面上，而且還配備一對各自密封在玻璃 在本發明的.意義方面，電極係燈絲 放電之螢光燈，和電極係冷陰極電極且 發生放電之螢光燈，係被包含在內簡單 當必須要區分上述這兩者時，電極 間發生放電之螢光燈稱爲燈絲型螢光燈 電極之螢光燈稱爲冷陰極螢光燈。 在玻璃管之中，例如，由氖氣和氬 成的稀有氣體和汞被封入當作放電媒體 被密封，使得玻璃管的內部係保持在氣 雖然有一種情形是螢光體膜係直接 表面上，但是保護膜也可以提供在玻璃 防止放電媒體（如汞和玻璃）之間的化學 1月1 0日所申請之 fc權的利益’將其內 方法。尤其，本發 具有兩種粉粒尺寸 及其製造方法。 燈具有一種結構， 在玻璃管的內壁表 管兩端之電極。 且在燈絲之間發生 在冷陰極電極之間 稱爲螢光燈。 係燈絲且在燈絲之 ，而電極係冷陰極 氣之混合氣體所組 ，而玻璃管的兩端 密狀態。 提供在玻璃管的內 管的內表面上’以 反應，或防止由於 200836234 汞的沉積造成玻璃管變黑或退化。 在此情形下，典型地，由金屬氧化物構成之保護膜係 藉由塗佈形成在玻璃管的內表面上，然後螢光體膜再形成 在保護膜上。 對於現代裝置之尺寸減少和性能提升之要求的發展， 此種要求已增加，尤其，對於冷陰極螢光燈，還需要改善 從螢光體膜光輸出之性能，其中包含改善螢光體材料本 身。另一方面，螢光體膜從玻璃管剝落也已變成是一個關 Ο /鍵問題。 曰本專利公開第09-28 308 2號揭露一種冷陰極螢光燈 泡，其中玻璃燈泡的內表面被蝕刻，以形成凹凸表面，然 後螢光體膜形成在凹凸表面上。其提出此將造成已通過螢 光體膜之可見光會因凹凸表面而發生擴散，於是會均勻地 放射成爲散射光；因此，燈泡表面的發光會變得均勻，光 通量將會增加，而且也可以防止螢光體膜的剝落。 Q 日本專利公開第2005-340066號揭露一種冷陰極螢光 燈，其中霧化層係藉由氟化酸（fluorinated acid)處理形成在 玻璃管的內壁上，以減少剝落缺陷，然後保護膜或螢光體 膜形成在霧化層之上，使得可以防止螢光體層的剝落。 日本專利公開第2003 -272559號揭露一種螢光燈，其具 有之特徵爲提供含有小粉粒螢光體和細粉粒金屬氧化物之 保護膜。其提出此保護膜限制汞的滲透作用，於是可以給 予保護膜具有高發光效率之放射螢光的功能。 200836234 但是’在日本專利公開第09-283082號所揭露之冷陰 極螢光燈泡中，雖然可以達成之有利效應有燈泡表面的發 光會變得很均勻，及光通量的分佈可以改善，於是可以防 止螢光體膜的剝落，但是並沒有提供保護膜。因此，仍然 會有封入在玻璃燈泡中之汞與構成玻璃燈泡之玻璃材料進 行化學反應而導致透明玻璃燈泡之顏色改變，於是光通量 會隨時間減少之問題。 在曰本專利公開第 2005 -340066號所揭露之冷陰極螢 Γ ' 光燈中，其已達成減少因螢光體層膜的剝落所造成之缺陷 的效果。其也達成另一個效應，當螢光體膜係直接形成在 玻璃管上，而沒有提供保護膜時，穿透螢光體膜的可見光 被霧化層散射，於是在燈泡表面上的發光變得很均勻。但 是’仍然會有封入在玻璃燈泡中之汞與構成玻璃燈泡之玻 璃材料進行化學反應而導致透明玻璃燈泡之顏色改變，於 是光通量會隨時間而減少之問題。另一方面，當有提供保 Q 護膜時，雖然可以防止汞和玻璃材料之間發生化學反應， 但是因爲保護膜和螢光體膜之間的結合表面很平滑，所以 不可能在穿透螢光體膜之後達成散射可見光之效果，因而 使燈泡表面的發光變得均勻。 在日本專利公開第 2003 -2725 59號所揭露之螢光燈 中’雖然保護膜本身具有放射螢光的功能，但是在表面上 並未提供凹凸結構。因此，不可能達成在穿透螢光體膜之 後達成散射可見光之效果，而使燈泡表面上的發光變得均 200836234 勻。 黑或退 ，當即 本身具 -272559 性能沒 可以防 以防止 此種螢 管中之 尺寸分 之螢光 分佈之 膜。構 ，金屬 Ti、Si、 傳統上’保護膜的主要目的係要防止玻璃管變 化。當然，不提供保護膜將會造成這些問題。但是 使有提供保護膜時，還僅有一個範例，其中保護膜 有放射螢光的功能，如在由日本專利公開第2003 號所揭露之發明中，而對藉由保護膜本身改善光學 有作很多的硏究。 【發明內容】 本發明之目的係要提供一種螢光燈，其中包含 止汞和玻璃燈泡之玻璃材料接觸之保護膜，於是可 螢光體膜剝落，此外還可以改善捕獲光的效率，及 光燈之製造方法。 本發明之螢光燈包含玻璃管，一對提供在玻璃 電極，形成在玻璃管的內表面上且由含有兩種粉粒 佈之粉末構成的保護膜，形成在保護膜的內表面上 體膜，及封裝在玻璃管之中的放電媒體。 保護膜可以爲藉由施加包含具有兩種粉粒尺寸 粉末的分散液在該玻璃管之內表面上所形成之保護 成保護膜之粉末可以爲金屬氧化物的細粉粒。再者 氧化物可以爲任何包含Y、Ce和La之稀土族金屬、 A1和Mg的氧化物。 金屬氧化物的第一細粉粒可以具有範圍在0.001 // m 到0 · 1 // m，較佳爲0 · 0 0 1 // m到0 · 0 1 // m的中心粉粒直 200836234 徑。金屬氧化物的第二細粉粒可以具有範圍在1 # m到6 // m，較佳爲2 // m到5 // m的中心粉粒直徑。再者，第二 細粉粒的量可以不超過第一粉粒量的1 % ’而較佳爲不超過 0.1%。 放電媒體係由汞和稀有氣體構成。 螢光燈可以爲燈絲型螢光燈，其放電係發生在燈絲之 間，而螢光燈可以爲冷陰極螢光燈，其放電係發生在冷陰 極電極之間。 根據本發明之螢光燈的製造方法係一種包含玻璃管， 一對提供在玻璃管中之電極，形成在玻璃管的內表面上之 保護膜和螢光體膜，及封裝在玻璃管之中的放電媒體之螢 光燈的製造方法，其中保護膜係由包含兩種粉粒尺寸分佈 之粉末構成。 保護膜可以藉由施加包含具有兩種粉粒尺寸分佈之粉 末的分散液在該玻璃管之內表面上而形成。 如到目前爲止之說明，本發明之螢光燈包含提供一對 在其內部之電極，且塡入放電媒體之玻璃管。玻璃管係形 成爲在其內表面上具有保護膜，用以防止其爲具有穿透螢 光體膜之放電媒體的汞和玻璃管之玻璃材料接觸。此保護 膜係由具有兩種粉粒尺寸分佈之粉末構成。因爲由具有兩 種粉粒尺寸分佈之粉末構成的保護膜係藉由施加保護膜在 玻璃管的內表面上所形成，所以在已施加保護膜在其上之 內表面側具有凹凸形狀，其中較大粉粒直徑之粉末會突 200836234 出。因爲形成在此表面內側之接觸面也具有凹凸形狀 以放射自具有凹凸形狀的螢光體膜之光束會被擴散， 透保護膜和玻璃管放射到玻璃管的外側成爲散射光。 如此的光放射會變得很均勻，所以可以增加總光通量 於保護膜具有凹凸表面之事實，所以有可能可以變得 效率地捕獲發射自位在保護膜的內表面上之螢光體 光，而且光也會變得均勻，使得可以改善發光（亮度） 此外，因爲螢光體膜的接觸面具有凹凸形狀，所 有防止螢光體膜剝落的效果。 本發明上述的和其他的目的、特徵與優點，將會 參考說明本發明範例之附圖的下列說明而變得很清楚 【實施方式】 第1圖爲根據本發明第一示範性實施例之螢光燈 視圖；第2(a)圖和第2(b)圖爲第1圖之A部分的局部 圖，其中第2 (a)圖代表本發明第一不範性實施例，而第 圖顯示相關技術之範例。雖然，在第一示範性實施例 螢光燈將根據燈絲型螢光燈說明，但是也可以應用到 極螢光燈。 本發明第一示範性實施例之螢光燈1，如第1圖戶/ 係由圓柱形且兩端密封之玻璃管1 0，施加到玻璃管1 〇 表面上之保護膜2 0，形成在保護膜的內表面上之螢光 3 0，及提供在玻璃管1 0的兩端之電極部分4 0製成。 光燈1之中，有封入由汞蒸氣51和稀有氣體52構成 ，所 而穿 因爲 。由 更有 膜的 > 以也 藉由 〇 的剖 放大 2(b) 中， 冷陰 :示， 的內 體膜 在螢 之放 -10- 200836234 電媒體。 電極部分40係由連接到外部電源之電極4 1、連接到電 極4 1且執行放電之燈絲42、用以保持電極之基座4 3、和 用以將電極部分40固定到玻璃管1 〇之燈莖44。 玻璃管1 0係用以建構螢光燈1之基底且由玻璃材料構 成。對於被提供之半透明的和不易碎的玻璃材料的成份， 玻璃管的形狀和尺寸等都沒有特殊限制。玻璃管1 0的形狀 並不侷限於圖中所示之圓柱狀，也可以爲環狀的或槽狀的。 / , 1 保護膜20限制滲入螢光體膜30之汞蒸氣5 1與玻璃管 1 0接觸而限制與其發生化學反應，同時也限制穿透螢光體 膜3 0之紫外光照射玻璃管1〇因而加速上述的化學反應。 此將會限制因化學反應所造成之玻璃管1 0變黑和顏色改 變，於是限制螢光燈1之光通量的減少。對於保護膜的厚 度沒有特殊限制，因爲較大的厚度會減少光的穿透率，所 以較佳爲不要超過3 // m。 I ‘ 本發明之保護膜2 0可以藉由施加包含具有兩種粉粒 尺寸分佈之粉末的分散液在玻璃管1 〇之內表面上而形 成。構成保護fl吴之粉末爲金屬氧化物的細粉粒。對於金屬 氧化物，較佳爲具有吸收紫外光特性之材料，及不能和汞 相容之氧化物（例如，容易具有正表面電荷之氧化物）或具 有折射率低於玻璃之氧化物。 具體而言，金屬氧化物較佳爲任何包含 Y、Ce和La 之稀土族金屬、T i、S i、A1和M g的氧化物。 -11 - 200836234 金屬氧化物的第一細粉粒可以具有範圍在0.001 // m 到0 · 1 /z m，較佳爲0 · 0 0 1 /z m到0 · 0 1 // m的中心粉粒直 徑。此外，金屬氧化物的第二細粉粒可以具有範圍在1 // m 到6 // m，較佳爲2 // m到5 // m的中心粉粒直徑。再者， 第二細粉粒的量可以不超過第一粉粒量的1 %，而較佳爲不 超過0.1 %。 在傳統的保護膜中，如第2(b)圖所示，傳統保護膜22 的表面係平坦的，而螢光體膜3 0係形成在其上。因此，螢 ~ 光體膜30的發光表面幾乎是在平坦的狀態。 保護膜的表面，其係可以藉由施加包含具有兩種粉粒 尺寸分佈之粉末的分散液在玻璃管1 0之內表面上而形 成，變成凹凸表面21，其中較大粉粒係散佈在表面上，如 第2 (a)圖所示。已有螢光體膜30形成在其上之表面也會變 成凹凸表面2 1，而自表面上的粉粒發射的光會被擴散，進 入保護膜20，且穿透保護膜20和玻璃管1 0，以很廣的角 I 度投射到外側。 在此種螢光燈1之中，當施加電壓在兩個電極部分40 之間時，在兩個燈絲42之間會發生放電，螢光燈1發光， 且光穿透螢光體膜30、保護膜20、和玻璃管1 0，投射到外 側。在示於第2(b)圖之傳統的螢光燈2中，穿透螢光體膜 3 0的光係從玻璃管1 〇投射到外側，同時保持其方向幾乎是 相同的。 在示於第2(a)圖之本發明的螢光燈1中，已經穿透螢 -12- 200836234 光體膜30的光線會在保護膜20的凹凸表面21 由保護膜20以很廣的角度均勻地投射到玻璃管 如到目前爲止之說明，本發明之保護膜2 0 入螢光體膜30之汞蒸氣51與玻璃管接觸，而 生化學反應。此外，保護膜20也展現可以限制 膜3 0之紫外光與玻璃管1 0接觸而限制進行上 的效果，而且也扮演在保護膜20的凹凸表面 透螢光體膜30之光線，且經由保護膜20均勻 璃管1 0外側之角色。 再者，因爲在螢光體膜30和保護膜20之 已變成凹凸表面21，而且因爲接觸面積大，所 螢光體膜3 0剝落。 第3圖爲根據本發明第二示範性實施例： 視圖。第二示範性實施例之螢光燈3係冷陰ί 放電係發生在冷陰極電極47之間。第二示範1 極部分45與第一示範性實施例不同之處爲； 46和冷陰極電極47製成。因爲除了電極45 : 和第一示範性實施例相同，而且具有相同的〕 由使用相同的符號省略其組態及操作的說明 例之組態不只是可以應用到冷陰極螢光燈’-任何使用螢光體之放電燈。 雖然已使用特定的術語說明本發明之實] 此的說明只是爲了解釋目的，而且應瞭解的： 擴散，且經 :1 0的外側。 可以防止滲 防止與其發 穿透螢光體 述化學反應 2 1擴散已穿 地投射到玻 .間的接觸面 :以可以防止 :螢光燈的剖 ;螢光燈，其 i實施例之電 :係由引入線 :外的組態都 J能，所以藉 示範性實施 i可以應用到 区例，但是如 在不脫離後 -13- 200836234 述之申請專利範圍的精神和範圍的情況下可進行數種變更 及變化。 【圖式簡單說明】 第1圖爲根據本發明第一示範性實施例之螢光燈的剖 視圖； 第2(a)圖和第2(b)圖爲第1圖之A部分的局部放大 圖’其中第2(a)圖代表本發明第一示範性實施例，而第2(b) 圖顯示相關技術之範例；及 f μ 第3圖爲本發明第二示範性實施例之螢光燈的剖視 圖。 【主要元件符號說明】 1,2,3 螢 光 燈 10 玻 璃 管 20 保 護 膜 21 凹 凸 表 面 22 保 護 膜 30 螢 光 體 膜 40 電 極 部 分 4 1 電 極 42 燈 絲 43 基 座 44 燈 莖 45 電 極 部 分 46 引 入 線 -14- 200836234 47 冷陰極電極 5 1 录蒸氣 52 稀有氣體
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