一种低光衰荧光灯的制作方法

专利名称：一种低光衰荧光灯的制作方法
技术领域：
本发明属于照明领域，具体涉及一种荧光灯，更具体的说是提供一种降低光能衰 减的荧光灯，并包括真空紫外线激发荧光粉发光的荧光灯。
背景技术：
以下两种原因会造成荧光灯衰减一是在在制灯过程中需要高温除去溶剂，可能 会使EU2+被氧化成EU3+，二是灯工作中的真空紫外线和离子溅射的衰减，其原因是原为晶体 的表面变为无定型表面，厚度为5-20nm，由于紫外线穿透浅，这个不发光的无定形表面会导 致发光亮度降低。而且，荧光粉特别是蓝粉和绿粉在暴露的等离子环境中，性能不稳定会造 成发光效率降低。为了提高荧光灯亮度和减少灯光衰，研究最多的是采用荧光粉颗粒包膜。 Young2Rag Do等用溶剂-凝胶法在真空紫外线激发的蓝粉荧光粉中包膜氧化硅和氧化铝， 为了减少对紫外线的吸收，膜厚控制在IOnm之内，600°C温度处理后包覆的蓝色荧光粉亮 度比未包覆的蓝色荧光粉亮度提高了 25%，但是此方法的缺点是，膜层太薄从而在工作过 程中由于离和真空紫外线的冲击而无法长时间保持光亮度。为了抑制荧光灯黑化同时增加 电极二次电子发射率，申请号为CN200610160936. 6的发明公布了一种溶胶凝胶法成膜工 艺，以解决细管径荧光灯如CCFL(冷阴极荧光灯)或EEFL(外部电极荧光灯)上成膜的问 题由氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡的前体中至少一种经烧制分解成膜，并要求烧制后得 到的金属氧化物粒子大小为IOnm-IOO μ m，最好为100rim-50 μ m，膜的厚度约等于荧光层的 厚度(注一般为5-50 μ m)，最好为lOOnm-lOym，按照该方法以上述金属氧化物前体为基 质在荧光粉层之上制作厚度为IOOnm的金属氧化物膜层，发现实际上该氧化物膜成了紫外 线反射吸收膜，紫外线在膜层中不停反射和吸收而致使能量损失很大，灯亮度下降幅度不 可接受；另外按照该方法制作颗粒大小为IOnm的基质成膜，发现会因紫外线反射增强而同 样有较高比例的灯亮度降低，因此上述两个方面的结合使得该方案在隔离高速离子与荧光 层方面更加没有实用价值。在有汞荧光灯中，汞被激发发出254nm和185nm的紫外线，由于真空紫外线185nm 波长的紫外线由于能量很大，会对荧光粉的晶体结构造成破坏，同样荧光粉长期处在高速 运动的离子撞击环境中，也会引起荧光粉晶体结构被破坏而老化，这些都是造成的灯亮度 光衰偏大的原因。特别是在密封灯具大功率荧光灯照明场所，如路灯照明中，天棚灯照明 中，由于荧光粉工作在高温环境中，由于高温造成的发光效率降低更加严重。

发明内容
针对上述现有技术存在的缺点和不足，发明人旨在提供一种具有能把荧光粉与高 速离子或真空紫外线隔离的荧光灯，以防止高速离子或真空紫外线对荧光粉的损伤，从而 提高荧光粉的性能稳定性和发光亮度。发明人通过深入研究，发现明显影响等离子隔离膜层紫外线透过率的因素有三个 方面一是形成等离子隔离膜层基质材料类别，二是等离子隔离膜层的厚度大小，三是等离子隔离膜层采用金属离子物质如金属氧化物或金属盐类物质时，其颗粒的粒径大小和颗粒 形状。而对于含汞荧光灯而言，还要求形成等离子隔离膜层的基质材料的吸汞量很小。具体说来，发明人提供如下的技术方案—种低光衰荧光灯，其组成包括玻璃管，所述的玻璃管内充有惰性气体，所述的玻 璃管内壁涂有保护膜层，所述的保护膜层上涂覆有荧光粉层，其中，所述的荧光粉层上涂覆 有厚度为5-lOOnm的等离子隔离膜层，所述的等离子隔离膜由选自纳米氧化物、纳米氟化物、纳米含氧酸盐、乳胶或聚有机硅氧烷中的至少一种，或者表面活性剂和蜡类物质。发明人通过在荧光粉层上涂覆等离子隔离膜层，等离子隔离膜层把荧光粉层与填 充气体隔离，减少了高速等离子或真空紫外线(200nm以下波长)对荧光粉的冲击，从而提 高了荧光粉性能的稳定性，进一步提高了荧光灯的发光亮度。等离子隔离膜层的厚度过厚， 大 于lOOnm，会使紫外线吸收太多，与荧光粉性能提供而提高的发光量相比，可能会造成荧 光灯的整体亮度下降；等离子隔离膜层的厚度过低，小于5nm，则起不到隔离荧光粉层与填 充气体的目的。发明人发现，采用蜡类物质和表面活性剂作为等离子隔离膜材料，可以简化工艺。 作为优选，等离子隔离膜为由数种物质依次涂覆构成的多层复合膜，由多种物质依次一层 一层构成的多层复合膜，可以使紫外线减反射，在提高膜层厚度的同时增加紫外线的透过 率。采用玻璃管是一种常规做法，本发明中荧光灯不限于仅适用玻璃管，可以适用任何材质 可透光的透明管。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的纳米氧化物、纳米 氟化物或纳米含氧酸盐的颗粒球形，颗粒粒径小于20nm。纳米颗粒的形状很多，有棒状、球 状、板状、椭圆状等，而球状对紫外线的反射相对要小，另外由于构成等离子隔离膜层的厚 度不宜太厚，所以颗粒粒径不宜太大，更有利于提高所构成的等离子隔离膜层的致密性。本 发明中的球形包括类似于球形而并不仅仅是严格几何意义上的球形。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的含氧酸盐为金属硼 酸盐、金属硅酸盐、金属铝酸盐、金属碳酸盐、金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属钛酸盐、金属锆 酸盐、金属钨酸盐等至少一种。所述的金属选自K、Na、Mg、Ca、Si、Ba、Ti、&、Cr、Cd、Mu、Wu、 Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sn、Ge、Ce、Sc、Y、La、Gd、Lu、Al 或 Tb 等中的至少一种。上述含金属 氧酸盐要求具有较宽的带隙，适合作为紫外线透过率高的等离子隔离膜的构成材料。其中 金属磷酸盐包括多磷酸盐(Mela5PO3) n，链长η在10-10(6)之间，Mel选自Sc、Y、La、Gd、Lu、 Al 或 Tb。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的等离子隔离膜至 少由二元正磷酸盐MePO4、三元磷酸盐Me 1 (1_x) Me2xPO4、二元正硼酸盐MeBO3或三元硼酸盐 Mel(1_x)Me2xBO3 中的一种构成，所述的 Me、Mel 或 Me2 独立选自 Sc、Y、La、Gd、Lu、Al 或 Tb，O < χ < 1。上述金属磷酸盐或硼酸盐具有大的带隙，对185nm对254nm紫外线几乎不吸收， 而且与汞几乎没有化学反应，更适合作为等离子隔离膜基质。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的等离子隔离膜的组 成材料为氧化物时，所述的等离子隔离膜由氧化硅、氧化硼、氧化钡、氧化铝、氧化钨、氧化 锰、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化锶、氧化钇、氧化锆或氧化铋等氧化物中至少一种组成。上述金属氧化物由于具有较宽带隙适合作为等离子隔离膜的基质。例如氧化铝的带 隙为7. 0eV(180nm)，对240nm以下紫外线有较强的吸收，对185nm的紫外线具有较高的吸 收，但对254nm的紫外线吸收很少，适合作为等离子隔离膜基质。而氧化硅、氧化锰和氧化 镁对紫外线吸收极少，也适合作为等离子隔离膜的基质。用氧化硅、氧化铝、氧化锰、氧化镁 等氧化物制成等离子隔离膜，也可采用起始化合物是一种水溶性金属盐，尤其是水溶性硝 酸盐、水溶性醋酸盐、乙酰丙酮或柠檬酸盐，将这些金属盐的一种或多种溶解在水中制的隔 离膜溶液，并将PH值调整到7后涂敷到干燥的荧光粉层上并烘烤。而作为已知的涉及本发 明等离子隔离膜物质的成膜工艺技术，都可使用在本发明中作为等离子隔离膜的工艺。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的等离子隔离膜为多 层复合膜，由不同物质构成多层复合膜。多层复合膜可以使膜层的隔离效果更好。作为更 优选方案，所述的多层复合膜由氧化硅膜外包有ZrO或La2O3组成，或者由氧化铝膜外包有 TiO、In203> ZrO或La2O3组成，或者由氧化锰膜外包有&0、ZnO或TiO组成。上述方案使膜 层的隔 离效果更好，而且适合的膜层厚度可以产生紫外线减反射的效果，使紫外线的损失 更少。当然，本发明的多层复合膜不限于在氧化物膜层上再包覆膜层，还可以在其他含氧酸 盐的膜层上形成多层等离子隔离膜，比如在硅酸钾膜层上再包覆氧化硅层等。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的氟化物为氟化镁或 氟化钙。氟化物如氟化钙、氟化镁等氟化物对紫外线的透过率极高，并且具有较高二次电子 发射能力，有利于降低启亮电压，提高放电效率和提高荧光灯亮度。更优选的是，等离子隔 离膜采用氟化镁构成，这是因为氟化镁抗损伤能力更好。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的等离子隔离膜的组 成还包括活化剂，所述的活化剂为Tb3+或/和Dy3+活性物质。活化剂能够使等离子隔离膜以 发光的形式重新发射能量，该能量来自于部分吸收的紫外线，或来自185nm波长的紫外线， 以减少紫外线损失。Tb3+、Dy3+基本不吸收257nm紫外线，会吸收185nm的紫外线而发光，减 少185nm紫外线对荧光粉的冲击，通过添加活性物，还可以把膜层基质吸收的185nm紫外线 全部或部分激发为可见光，提高荧光灯的亮度和提高光通维持率。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的荧光粉层含至少一 种包膜荧光粉。荧光粉包膜的厚度与荧光粉亮度成反比，除减反射效应外，在设置等离子隔 离膜层的荧光灯中，可以实现极薄的荧光粉包膜层，在实现荧光粉高发光性能的同时，不会 出现荧光粉的寿命短的问题。作为优选方案，根据本发明所述的低光衰荧光灯，其中，所述的表面活性剂选自司 潘(司盘)系列、吐温T系列、壬基酚聚氧乙烯醚NP系列或烷基酚聚氧乙烯醚OP系列；蜡 类物质选自液体石蜡、合成石蜡、微粉腊、聚乙烯蜡或氯化聚乙烯。作为优选，表面活性剂的 加入量为荧光粉质量的0. 001-3%，表面活性剂的加入量为蜡类物质质量的0. 1-10%。同时等离子隔离膜并不限定上述所形成材料，在上述物质中可添加适当的镁、钙、 锶、钡或锌的氧化物中至少一种，氧化物微粒附着在构成等离子隔离膜的主体材料微粒物 质表面或等离子隔离膜表面，可以抑制主体材料与汞化合反应的产生或变色，并减少汞消 耗。添加的镁、钙、锶、钡或锌的氧化物微粒的量以重量计，与等离子隔离膜主体材料相比一 般在0.01-5%左右。另外，为了加强等离子隔离膜的牢固度，可在可以在等离子隔离膜基质 材料中添加氧化硼等粘合剂，添加量为基质材料的4% -15% .
与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明的低光衰荧光灯，通过在荧光粉层与惰性气体之间设置等离子隔离膜层， 达到有效隔离荧光粉与高速等离子，而257nm紫外线损失很少，使荧光粉的性能更加稳定， 寿命更长。同时由于采用使被吸收的185nm紫外线发出可见光，而使紫外线损失降低到最 小。对于有汞荧光灯而言，本发明的另一好处是，等离子隔离膜把汞和荧光粉层隔离， 隔离膜含有的金属离子使汞离子更远离隔离膜，使汞消耗进一步降低，可以做到更环保。
具体实施例方式下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局 限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均 可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规 方法。 实施例中，等离子隔离膜的成膜方法，根据所使用的材料不同而有不同，可以直接 采用上述的形成等离子隔离膜的材料微粒配合分散介质制成分散流体。其中，分散介质可 以是水、甲醇、异丙醇；甲酸脂如甲酸钾脂、甲酸乙脂、甲酸丙脂、甲酸异丙脂、甲酸丁酯、甲 酸异丁酯、甲酸仲丁酯；乙酸脂如乙酸甲脂、乙酸乙酯、乙酸丙脂、乙酸异丙脂、乙酸丁酯、乙 酸异丁酯、乙酸仲丁酯；酮如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基甲酮；芳烃如甲苯、对二甲苯、 邻二甲苯。粘合剂也可以包括在分散流体中，如酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基纤维 素、乙基纤维素、硝基纤维素、PVP、PVA、聚乙烯醇缩醛、丁醛树脂或硅树脂等。实施例中的金属磷酸盐、金属硼酸盐、复合硼酸盐、复合磷酸盐采用市售产品，或 者由对应的磷氧化物、硼氧化物与金属氧化物或含氧酸盐反应生成。实施例中采用的纳米氧化物、纳米氟化物或纳米含氧酸盐的颗粒呈球形，颗粒粒 径小于20nm。实施例中的惰性气体选自氖气、氩气、氪气或氦气。实验表明，无论选用哪种惰性 气体，对本发明的结果所得出的结论没有实质影响。实施例中低光衰荧光灯的制备过程一般为在洁净的玻璃的玻璃管玻璃内壁上涂敷一层保护膜层，以隔离玻璃管中钠等离子 渗入荧光粉与汞形成钠汞齐合金，在干燥的保护膜上涂敷一层荧光粉，干燥后再在荧光粉 层上涂敷等离子隔离膜，等离子隔离膜可以由数层不同物质的膜组成复合膜，等离子隔离 膜把荧光粉层与惰性气体隔离。可采用喷洒方法、浸泡方法、吸料法或流体在玻璃管内部冲 洗的方法用作涂敷方法，静电涂敷方法也可以用作涂敷方法，把分散流体涂敷在荧光粉层 上并进行烘烤得到等离子隔离膜。具体实施例比较例1玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内涂敷氧化硅保护膜层，干燥后在氧 化铝保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成对比例的荧光灯。 实施例1把纳米氟化钙颗粒(5nm)用异丙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光 粉层上并进行烘烤得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中氟化钙的重量比和分散流体的流速可控制等离子隔离膜层 的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例2将1. Og硼酸置于70°C的IOOml商用纳米级氧化铝溶液中，制得硼酸铝盐溶液。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，将制得的硼酸铝盐溶液涂敷在干燥的荧 光粉层上，过滤烘干，烘烤得到硼酸铝等离子隔离膜层。等离子隔离膜层的厚度控制在 25nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例3将硼酸置于纳米氧化铝溶液中，并在该溶液中任意添加Tb3+，其余操作同实施例 2。实施例4荧光粉层中的绿粉和蓝粉为包膜荧光粉，其包膜基质为SiO2和Al2O3，膜层厚度在 IOnm以下，其余操作同实施例1。实施例5将1. Og硫酸酸置于70°C的IOOml商用纳米级氧化钡(20nm)溶液中，制得硫酸酸
钡盐溶液。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，将制得的硼酸钡盐溶液涂敷在干燥的荧 光粉层上，过滤烘干，反复4次，然后经烘烤得到硼酸铝等离子隔离膜层，等离子隔离膜层 的厚度控制在20nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例6把商用纳米级磷酸钇颗粒(5-20nm)用异丙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中磷酸钇的重量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在5nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例7把商用纳米级钛酸钡颗粒(IOnm)用乙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中钛酸钡的重量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在30nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管 冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例8把商用纳米级硅酸钾颗粒(5-20nm)用水制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中硅酸钾的重量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在lOOnm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例9把商用纳米级碳酸钙颗粒(5-20nm)用乙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烘烤得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中碳酸钙的重量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在50nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例10把商用纳米级铝酸钡颗粒(5-20nm)溶解于水制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烘烤得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中铝酸钡的质量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在lOOnm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。
实施例11 把商用纳米级锆酸钡颗粒(5-20nm)用异丙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中锆酸钡的质量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在35nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例12把商用纳米级钨酸铝颗粒(5-20nm)用异丙醇制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜。通过控制分散流体中钨酸铝的质量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm。烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体， 密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例13把聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯(即吐温-80，其HLB值为15)溶入纯水中形成表面 活性溶液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把表面活性溶液1施加到干燥荧光粉层 上烤干。把失水山梨醇油酸酯(即吐温-80，其HLB值为4. 3)和微粉蜡均勻混合加热 60-80°C并充分搅拌形成活性腊类物质，然后施加到含表面活性溶液1的荧光粉层上，形成 等离子隔离膜层，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电 极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧 光灯。实施例14把壬基酚聚氧乙烯(10)醚(即NP-10，其HLB值为13. 3)溶入水中，形成表面活性 剂溶液1。把玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥 后在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把表面活性溶液1施加到干燥荧光粉 层上烤干。失水山梨醇油酸酯(即吐温-80，其HLB值为4. 3)和聚乙烯蜡均勻混合加热80°C 并充分搅拌形成活性腊类物质，然后施加到含表面活性溶液1的荧光粉层上，形成等离子 隔离膜层，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子 粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。
实施例15把烷基酚聚氧乙烯(10)醚0P-10 (HLB值为13. 3)溶入水中，形成表面活性剂溶液
Io玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把表面活性溶液1施加到干燥荧光粉层 上烤干。把壬基酚聚氧乙烯(4)醚(即NP-4，其HLB值为8. 9)和微粉蜡混合在一起，加热 70°C，充分搅拌，形成活性的蜡类物质然后施加到含表面活性溶液1的荧光粉层上，形成等 离子隔离膜层，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、 电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光 灯。实施例16
把聚氧乙烯失水山梨酸醇硬脂酸脂(即吐温-60，其HLB值为14.9)溶入水中，形 成表面活性剂溶液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把表面活性溶液1施加到干燥荧光粉层 上烤干。把普罗尼克聚醚L_62(其HLB值为7)和液体石蜡混合在一起，加热80°C，充分搅 拌，形成活性的蜡类物质然后施加到含表面活性溶液1的荧光粉层上，形成等离子隔离膜 层，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分 解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例17把等量聚氧乙烯失水山梨醇油酸酯(即吐温-80，其HLB值为15)和壬基酚聚氧乙 烯(7)醚(即NP-7，其HLB值为11. 7)溶入纯水中形成表面活性溶液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把表面活性溶液1施加到干燥荧光粉层 上烤干。把壬基酚聚氧乙烯⑷醚(即NP-4，其HLB值为8. 9)和10倍质量的氯化聚乙烯 蜡混合在一起，加热80°C并充分搅拌形成活性腊类物质，然后施加到含表面活性溶液1的 荧光粉层上，形成等离子隔离膜层，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封 入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例18取30克正硅酸四乙基脂(TEOS)溶于40ml无水乙醇，制成混合液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把混合液1施加到干燥荧光粉层上并干 燥，经600°以上烘烤可得到氧化硅等离子膜。把ZrO分散剂施加在氧化硅等离子膜上，干燥后再把La2O3分散剂施加到ZrO膜上 加热干燥制成复合等离子保护膜，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入 汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。
实施例19取乳胶溶于40ml无水乙醇，制成混合液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把混合液1施加到干燥荧光粉层上并干 燥，经更高温度可使乳胶熔化，得到乳胶等离子隔离膜。膜厚度控制在25nm，烘烤结束后在 玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成 本实施例的低光衰荧光灯。实施例20
取聚有机硅氧烷溶于40ml无水乙醇，制成混合液1。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃管内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后 在保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥，把混合液1施加到干燥荧光粉层上并干 燥，经热引发、自由基引发、催化引发可使荧光粉层表面的聚有机硅氧烷交联，得到等离子 隔离膜。膜厚度控制在lOOnm，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设置电极、电子粉分解、封入汞、 排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光衰荧光灯。实施例21把商用纳米级硅酸铝颗粒(5-20nm)用水制成分散流体。玻璃管经烤管去除杂质清洁后，先在玻璃内壁上涂敷氧化铝保护膜层，干燥后在 保护膜层上再涂敷荧光粉层，待荧光粉层干燥后，采用涂覆方法把分散流体涂敷在荧光粉 层上并进行烤管得到等离子隔离膜，把氧化硅分散剂施加在等离子膜上，干燥后再把La2O3 分散剂施加到氧化硅膜上加热干燥制成复合等离子保护膜，烘烤结束后在玻璃玻璃管内设 置电极、电子粉分解、封入汞、排气、封入惰性气体，密封玻璃管冷端，制成本实施例的低光 衰荧光灯。通过控制分散流体中硅酸钾的重量比和分散流体的流速和涂覆次数可控制等离 子隔离膜层的厚度，等离子隔离膜层的厚度控制在25nm。表1、实施例与比较例的光通维持率
权利要求
1.一种低光衰荧光灯，其组成包括玻璃管，所述的玻璃管内充有惰性气体，所述的玻璃 管内壁涂有保护膜层，所述的保护膜层上涂覆有荧光粉层，其特征在于，所述的荧光粉层上 涂覆有厚度为5-lOOnm的等离子隔离膜层，其中，所述的等离子隔离膜的组成材料选自纳米氧化物、纳米氟化物、纳米含氧酸盐、乳胶或聚有机硅氧烷中的至少一种，或者表 面活性剂和蜡类物质。
2.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的纳米氧化物、纳米氟化物 或纳米含氧酸盐的颗粒为球形，颗粒粒径小于20nm。
3.根据权利要求1或2所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的纳米含氧酸盐为金属 硼酸盐、金属硅酸盐、金属铝酸盐、金属碳酸盐、金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属钛酸盐、金属 锆酸盐或金属钨酸盐中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的等离子隔离膜至少由二 元正磷酸盐MePO4、三元磷酸盐Mel(1_x)Me2xP04、二元正硼酸盐MeBO3或三元硼酸盐Mel(1_x) Me2xBO3中的一种构成，所述的Me、Mel或Me2独立选自Sc、Y、La、Gd、Lu、Al或Tb，0 < χ < 1。
5.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的等离子隔离膜的组成材 料为纳米氧化物时，所述的等离子隔离膜由氧化硅、氧化硼、氧化钡、氧化铝、氧化钨、氧化 锰、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铟、氧化锶、氧化钇、氧化锆或氧化铋中的至少一种组成。
6.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的等离子隔离膜为多层复 合膜，由不同物质构成多层复合膜，其中，所述的多层复合膜由氧化硅膜外包有ZrO或La2O3 组成，或者由氧化铝膜外包有TiO、In2O3> ZrO或La2O3组成，或者氧化锰膜外包有&0、ZnO 或TiO组成。
7.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的氟化物为氟化镁或氟化钙。
8.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的等离子隔离膜的组成材 料还包括活化剂，所述的活化剂为Tb3+或/和Dy3+活性物质。
9.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的荧光粉层含至少一种包 膜荧光粉。
10.根据权利要求1所述的低光衰荧光灯，其特征在于，所述的表面活性剂选自司潘系 列、吐温T系列、壬基酚聚氧乙烯醚NP系列或烷基酚聚氧乙烯醚OP系列；蜡类物质选自液 体石蜡、合成石蜡、微粉腊、聚乙烯蜡或氯化聚乙烯。
全文摘要
本发明属于照明领域，具体涉及一种低光衰荧光灯，其组成包括玻璃管，所述的玻璃管内充有惰性气体，所述的玻璃管内壁涂有保护膜层，所述的保护膜层上涂覆有荧光粉层，所述的荧光粉层上涂覆有厚度为5-100nm的等离子隔离膜层，其中，所述的等离子隔离膜的组成材料选自纳米氧化物、纳米氟化物、纳米含氧酸盐、乳胶或聚有机硅氧烷中的至少一种，或者表面活性剂和蜡类物质。本发明通过在荧光粉层与惰性气体之间设置等离子隔离膜层，达到有效隔离荧光粉与高速等离子，而257nm紫外线损失很少，使荧光粉的性能更加稳定，发光效率更高，寿命更长。
文档编号H01J61/35GK102097279SQ20101061092
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者毛有强 申请人:毛有强