專利名稱：：低壓汞蒸氣放電燈和緊湊型熒光燈的制作方法低壓汞蒸氣放電燈和緊湊型熒光燈本發(fā)明涉及一種低壓汞蒸氣放電燈，其包括設(shè)有保護(hù)層和熒光層的透光放電容器。本發(fā)明還涉及緊湊型熒光燈。在汞蒸氣放電燈中，汞構(gòu)成(有效)產(chǎn)生紫外(uv)光的基本成分。包括發(fā)光材料的發(fā)光層可以位于放電容器的內(nèi)壁上，用于將uv轉(zhuǎn)換成其它波長，例如轉(zhuǎn)換成用于制革(taiming)目的(日光平板燈)的UV-B和UV-A，或者轉(zhuǎn)換成用于一般照明目的的可見輻射。因此這種放電燈還被稱作熒光燈?；蛘?，產(chǎn)生的紫外光可以用于制造殺菌燈(UV-C)。低壓汞蒸氣放電燈的放電容器通常是圓形的，并包括兩個細(xì)長的和緊湊型實施例。一般情況下，緊湊型熒光燈的管形放電容器包括具有相對小直徑的相對短的直的部分的收集部(collection)，所述直的部分通過橋接部分或者經(jīng)過彎曲部分連接在一起。緊湊型熒光燈通常設(shè)有(一體的)燈頭。通常情況下，用于保持放電空間中的放電的裝置是設(shè)置在放電空間中的電極。在另一實施例中，低壓汞蒸氣放電燈包括所謂的無電極低壓汞蒸氣放電燈。已知低壓汞蒸氣放電燈中采取一些措施來以禁止電容器的內(nèi)壁的部分變黑，在放電燈工作期間，這些部分與處于放電空間中的放電接觸。由汞和構(gòu)成放電容器的玻璃之間的相互作用產(chǎn)生的這種變黑是不希望的，并且不僅會導(dǎo)致保持性減少，而且還導(dǎo)致燈的外表不美觀，特別是因為變黑例如不規(guī)則地以黑色污點或斑點的形式發(fā)生。開頭段落所述類型的低壓汞蒸氣放電燈從國際申請WO-A01/56350中可知。在已知的放電燈中，放電容器由富鈉玻璃(sodium畫richglass)構(gòu)成，放電容器的內(nèi)壁設(shè)有保護(hù)層，該保護(hù)層包括堿土金屬和/或鈧、釔、或其它稀土金屬的硼酸鹽或磷酸鹽。發(fā)光層設(shè)置在放電容器中的保護(hù)層的頂部。已知的放電燈具有改進(jìn)的保持性。已知低壓汞蒸氣放電燈的使用的缺陷是保持性仍然相對差。結(jié)果是，附加地，為了實現(xiàn)足夠長的服務(wù)壽命，該已知燈需要相對大量的汞。在服務(wù)壽命結(jié)束之后的不明智處理的情況下，這將有害于環(huán)境。本發(fā)明的目的是為了完全或部分地消除上述缺陷。根據(jù)本發(fā)明，為此目的，開頭段落所述類型的低壓汞蒸氣放電燈包括透光放電容器，其以氣密方式封閉放電空間，放電空間中設(shè)有汞和稀有氣體的填料，放電容器包括用于保持放電空間中的放電的放電裝置，放電容器的內(nèi)壁的至少一部分設(shè)有保護(hù)層，放電容器設(shè)有包括發(fā)光材料的發(fā)光層，發(fā)光層還包括無機軟化顆粒，該無機軟化顆粒具有高于450°C的軟化點，軟化顆粒的尺寸在0.01-10jim范圍內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的放電容器中，具有包括無機軟化顆粒的發(fā)光層，無機軟化顆粒的平均尺寸小于10fim，獲得了放電容器的壁上的熒光層的良好粘著性。保護(hù)層和具有軟化顆粒的熒光層的組合顯得非常好地抵制了汞-稀有氣體氣氛的作用，在工作中，這種氣氛在低壓汞蒸氣放電燈的放電容器中是很流行的。結(jié)果是，減少了由于汞和制造放電容器的玻璃之間的相互作用產(chǎn)生的變黑問題，導(dǎo)致改進(jìn)的保持性。在放電燈的服務(wù)壽命期間，從放電收回少量汞，因此，附加地，獲得放電燈的汞消耗的減少，并且在低壓汞蒸氣放電燈的制造中，少量汞劑量就足夠了。由從放電收回汞產(chǎn)生的變黑發(fā)生在低壓汞蒸氣放電燈的直的部分以及弧形部分。一般，通過在放電容器的內(nèi)壁上提供足夠粘接的和足夠厚的保護(hù)層來減少變黑現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明，施加保護(hù)層并與包括(平均)尺寸小于lOfim的軟化顆粒的發(fā)光層組合，使發(fā)光層的粘著性在低壓汞蒸氣放電燈的直的部分以及弧形部分基本上得到了改進(jìn)，因而這導(dǎo)致改進(jìn)的保持性。在實驗中，觀察到設(shè)有氧化鋁的放電容器消耗的汞比根據(jù)本發(fā)明的具有軟化顆粒的放電容器消耗的汞更多。根據(jù)本發(fā)明的措施特別適合于具有弧形燈部分的緊湊型熒光燈，其中放電容器附加地被透光外殼包圍。這種"被覆蓋的"緊湊型熒光燈的放電容器的溫度相對高，因為由于存在外殼而使向環(huán)境散布的熱量減少了。這個不利的溫度平衡負(fù)面地影響了已知放電燈的保持性，因為變黑的水平增加了；在早先的燈壽命中已經(jīng)觀察到這種影響。在實驗中，已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的緊湊型熒光燈的保持性在燃燒500小時之后超過98%，其中其放電容器被外殼包圍；而設(shè)有已知低壓汞蒸氣放電燈的相同緊湊型熒光燈的保持性在燃燒500小時之后小于96%，其中其放電容器被外殼包圍。為了提高對低壓汞蒸氣放電燈的熒光層與放電容器的粘接強度而將(低熔點)所謂燒結(jié)玻璃添加到發(fā)光層中在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。使用相對少量的(平均)尺寸小于10jim的軟化顆粒，具有提高熒光層與放電容器的壁的粘接性的優(yōu)點。優(yōu)選地，軟換顆粒的尺寸在0.01-10jim范圍內(nèi)。通過采用亞微米軟化顆粒，熒光層中的軟化顆粒的濃度可以相對低。優(yōu)選地，無機軟化顆粒包括高于450°C的熔點。通過這種方式，提高了容器的弧形部分和直的部分的粘著性。特別是，對于在涂覆焚光層之后形成彎曲部分的那些燈，軟化顆粒的熔點為大約600°C和高于G00。C，提高了放電容器的弧形部分中的熒光層的粘著性。其它優(yōu)點是降低了在壽命期間的Hg消耗并改進(jìn)了低壓汞蒸氣放電燈的起動(nm-up)。根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)選實施例的特征在于軟化顆粒包括堿土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽，和/或鈧、鑭、釔、或其它稀土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽。這種軟化顆粒提高了熒光層與放電容器的玻璃壁或預(yù)涂層的粘接性。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)選實施例中，軟化顆粒包括硼酸鉤、硼酸鍶和/或硼酸鋇和/或軟化顆粒包括磷酸鈣、磷酸鍶、和/或磷酸鋇。這種軟化顆粒具有相對高的可見光傳輸系數(shù)。而且，具有包括這種軟化顆粒的發(fā)光層的低壓汞蒸氣放電燈具有良好的保持性。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的另一優(yōu)選實施例中，軟化顆粒包括硼酸鑭、硼酸鈰和/或硼酸釓，和/或軟化顆粒包括磷酸鑭、磷酸鋅和/或磷酸釓。這種軟化顆粒具有相對高的紫外輻射和可見光傳輸系有與放電容器的內(nèi)壁的k好的粘i性。'^非常合適的軟化顆粒是硼酸鍶、硼酸鋇、硼酸釔、硼酸釔-鍶、，這些硼酸鹽可以與具有較高熔點的其它材料例如氧化鋁或焦磷酸鈣組合。根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)選實施例的特征在于保護(hù)層包括堿土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽和/或鈧、釔、或其它稀土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽。這種保護(hù)層進(jìn)一步增強了熒光層與放電容器的玻璃壁的粘接性。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)選實施例中，保護(hù)層包括氧化釔或氧化鋁。氧化釔和氧化鋁，例如異丙隆-C(Alon-C)，用做低壓汞蒸氣放電燈中的保護(hù)涂層，在本領(lǐng)域中是公知的。具有這種保護(hù)層的低壓汞蒸氣放電燈具有良好的保持性。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的優(yōu)選實施例中，保護(hù)層包括硼酸鉀、硼酸鍶和/或硼酸鋇，和/或保護(hù)層包括磷酸鉀、磷酸鍶和/或磷酸鋇。這種保護(hù)層具有相對高的可見光傳輸系數(shù)。而且，具有這種保護(hù)層的低壓汞蒸氣放電燈提供改進(jìn)的保持性，其中熒光層具有與預(yù)涂層的良好粘著性。在根據(jù)本發(fā)明的低壓汞蒸氣放電燈的另一優(yōu)選實施例中，保護(hù)層包括硼酸鑭、硼酸鈰和/或硼酸釓和/或保護(hù)層包括磷酸鑭、磷酸鈰和/或磷酸釓。這種保護(hù)層具有相對高的紫外輻射和可見光傳輸系數(shù)。還容器的內(nèi)壁的良;粘著性:由此焚光層i高了保持性。根據(jù)本i明的低壓汞蒸氣放電燈中的保護(hù)層還滿足相對于光和輻射傳輸率的需求，并且可以很容易地作為非常緊密的和均勻的保護(hù)層設(shè)置在低壓汞蒸氣放電燈的放電容器的內(nèi)壁上。例如，這是通過用合適的金屬-有機化合物(例如，丙酮酸鹽或醋酸鹽，例如與醋酸鈣、醋酸鍶、或醋酸鋇混合的醋酸鈧、醋酸釔、醋酸鑭或醋酸釓)和在水中稀釋的硼酸或磷酸的混合物的溶液漂洗放電容器來實現(xiàn)的，同時在干燥和燒結(jié)之后獲得所希望的保護(hù)層。在低壓汞蒸氣放電燈的實際實施例中，所述保護(hù)層具有大約5nm到大約2jim的厚度。在大于2jim的層厚，發(fā)生過量地吸收在放電空間中產(chǎn)生的輻射。在小于5nm的層厚，在放電和放電容器的壁之間有相互作用。通常通過光學(xué)測量來荻得這樣的層厚。從大約50nm到大約200mn的范圍內(nèi)的層厚是特別合適的。在所述優(yōu)選范圍內(nèi)，保護(hù)層具有在254nm左右的波長范圍內(nèi)的相對高的反射率。本發(fā)明的這些和其它方案將參照下面說明的實施例而明顯看出和闡明。在附圖中圖1A是根據(jù)本發(fā)明的包括低壓汞蒸氣放電燈的緊湊型熒光燈的實施例的剖面圖1B是在圖1A中所示的低壓汞蒸氣放電燈的細(xì)節(jié)的剖面圖；和圖1C是如圖1B所示的放電容器的壁的細(xì)節(jié)的剖面圖。附圖只是示意性的，并不是按比例繪制的。特別是為了清楚起見，有些尺寸被重點放大了。附圖中的相同部件盡可能地用相同的參考標(biāo)記表示。圖1A示意性地表示包括低壓汞蒸氣放電燈的緊湊型熒光燈。該低壓汞蒸氣放電燈設(shè)有傳輸輻射的放電容器10，該放電容器IO按氣密方式封閉具有大約10113體積的放電空間11。放電容器10是玻璃管，其橫截面至少基本上是圓形的，并且其(有效)內(nèi)徑大約為10mm。玻璃管按照所謂鉤形物的形式彎曲，在本實施例中，其具有大量直的部分，其中在附圖1A中示出了其中的兩個直的部分31、33。放電容器還包括大量弧形部分，在圖1A中示出了其中的兩個弧形部分32、34。放電容器10的內(nèi)壁12設(shè)有保護(hù)層16并設(shè)有包括發(fā)光材料的發(fā)光層17。放電容器10被殼體70支撐，殼體70還支撐燈頭71，該燈頭W設(shè)有電和機械觸點73a、73b，這些觸點本身都是公知的。該低壓汞蒸氣放電燈的放電容器10被透光外殼60包圍，外殼60固定到燈殼70上。透光外殼60—般具有無光澤外觀。圖1B非常示意性地表示圖1A所示低壓汞蒸氣放電燈的細(xì)節(jié)的剖面圖。放電容器10中的放電空間11不僅包括汞，而且還包括稀有氣體，在本實施例中是氬。用于保持放電的裝置由設(shè)置在放電空間11中的電極對41a(圖1B中只示出了一個電極)構(gòu)成。電極對41a是涂覆了電子發(fā)射材料的鎢線圈，這里電子發(fā)射材料是氧化鋇、氧化鈣和氧化鍶的混合物。每個電極41a由放電容器10的(凹進(jìn)的或有齒的)端部支撐(圖1A和1B中未示出)。電流饋送導(dǎo)體50a、50a，從電極對41a經(jīng)過放電容器10的端部伸出到外部。電流饋送導(dǎo)體50a、50a，連接到容納在殼體70中的(電子)電源，并電連接到燈頭"上的電觸點73b上(見圖1A)。根據(jù)本發(fā)明的放電燈的替換實施例包括所謂的無電極放電燈，其中用于保持電子放電的裝置位于被放電容器包圍的放電空間外部。一般情況下，所述裝置是通過設(shè)有電導(dǎo)體繞組的線圏形成的，在工作時，具有高頻電壓，例如具有大約3MHz的頻率，輸送給所述線圈。一般來說，所述線圈包圍軟磁材料的芯。圖1C非常示意性地表示了圖1B所示的放電容器10的壁的細(xì)節(jié)的剖面圖。放電容器10的內(nèi)壁12設(shè)有保護(hù)層16并設(shè)有包括發(fā)光材料的發(fā)光層17。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)光層17還包括軟化點高于450。C的無機軟化顆粒27。軟化顆粒27的尺寸在0.01-10nm的范圍內(nèi)。優(yōu)選軟化顆粒27的尺寸在亞微米的范圍內(nèi)，最好在0.01-1iim的范圍內(nèi)。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)軟化顆粒27的平均粒徑和軟化顆粒27的平均粒徑的相對窄分布在該材料的軟化性能方面起到了重要的作用。具有較小顆粒的材料導(dǎo)致該材料的較低熔點。此外，較小尺寸對于為了防止熒光層的粉末脫落所需的較低含量的材料是有利的。一般來說，在制造低壓汞蒸氣放電燈的放電容器期間熒光層的燒結(jié)是在從大約500°C到大約600°C的范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行的。在這個溫度范圍內(nèi)，在將熒光體液體涂覆到放電容器的內(nèi)壁上之后除去熒光層中的粘合劑。對于放電燈，其中彎曲部分是在涂覆熒光層之后形成的，放電容器的弧形部分的制造是在大約700°C和大約800°C之間的溫度下進(jìn)行的，同時軟化放電容器的玻璃壁。如果軟化材料在這個工作溫度下不軟化，則發(fā)光層不能保持與玻璃容器的粘接，因此會剝離下來。在萸光層中施加無機軟化顆粒對于放電容器的弧形部分是特別有利的。軟化顆粒的軟化點高于450°C，優(yōu)選地在600°C左右和高于600°C，提高了特別是放電容器的弧形部分中的熒光層的粘著性。選擇軟化顆粒的成分，使得該材料在溶劑中是不可溶解的。通過適當(dāng)?shù)剡x擇軟化顆粒的材料(和尺寸和尺寸分布)，可以影響熒光層與放電容器的預(yù)涂層或玻璃壁的粘著性。已經(jīng)測試了幾種材料參數(shù)。首先，研究了這些參數(shù)對防止粉末脫落的有效性的影響。已經(jīng)相對于發(fā)光材料的固體含量以0.1、0.5、l和2wt%(按重量計％)的量向熒光體懸浮液中添加了各種軟化材料。添加到發(fā)光層中的材料的顆粒的尺寸足夠小以提供發(fā)光層在放電容器的直的部分以及放電容器的弧形部分的玻璃上的優(yōu)異粘著性。已經(jīng)制造了大量低壓汞蒸氣放電燈。保護(hù)層和發(fā)光層都是通過在放電容器中進(jìn)行向下灌注來施加的.接著，將這些層在爐子中在大約600°C的溫度下在空氣中燒結(jié)。一般情況下，采用具有相對小尺寸顆粒(在0.1和ljim之間)的軟化顆粒比采用具有粗糙顆粒尺寸的相同材料更有效?？梢钥闯觯瑢τ诰哂邢鄬π☆w粒尺寸分布的軟化顆粒來說，基本上減少了粉末脫落現(xiàn)象。在從表示"沒有粉末脫落，，的"0"到表示"完全粉末脫落，，的"10"范圍內(nèi)的尺度上，觀察到對于根據(jù)本發(fā)明的具有發(fā)光層的低壓汞蒸氣放電燈的孤形部分，所述發(fā)光層具有軟化顆粒，粘著性為"0"，而如在具有發(fā)光層的已知低壓汞蒸氣放電燈的弧形部分中，其中該發(fā)光層中沒有軟化顆粒，粘著性為"8"。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有具有軟化顆粒的發(fā)光層的低壓汞蒸氣放電燈的起動時間在50到60s范圍內(nèi)，而設(shè)有沒有軟化顆粒的發(fā)光層的已知低壓汞蒸氣放電燈的起動時間在60-70s范圍內(nèi)。獲得在各種低壓汞蒸氣放電燈的2000小時內(nèi)測量的保持性結(jié)果。表1總結(jié)了這些結(jié)果。從表1可以總結(jié)出，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有具有軟化顆粒的發(fā)光層的低壓汞蒸氣放電燈的保持性基本上比設(shè)有沒有軟化顆粒的發(fā)光層的已知低壓汞蒸氣放電燈的保持性更好。表l:彎曲部分的熒光體顆;<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><image>imageseeoriginaldocumentpage10</image>表2:燈泡的直的部分中的粘著性提高(delight)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表I:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)有具有軟化顆粒的發(fā)光層的各種低壓汞蒸氣放電燈的保持性與沒有軟化顆粒的發(fā)光層的對&o__<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>本發(fā)明在100小時)的起動時間為50-60秒，已知燈的起動時間為60-70秒。應(yīng)該注意的是上述實施例只是描述本發(fā)明而不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下能夠設(shè)計很多替換實施例。在權(quán)利要求書中，位于括號內(nèi)的任何參考標(biāo)記都不將構(gòu)成為限制權(quán)利要求。使用動詞"包括"及其變化形式不排除存在權(quán)利要求中所述元件或步驟以外的其它元件或步驟。在元件前面的冠詞"一個，，不排除存在多個這種元件。本發(fā)明可以通過包括幾個不同元件的硬件和通過合適地編程計算機來實施。在包含幾個裝置的產(chǎn)品權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個裝置可以由一個相同項的硬件來體現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引證某些手段的事實并不表示這些手段的組合不能有利地使用。權(quán)利要求1、一種低壓汞蒸氣放電燈，包括透光放電容器(10)，其以氣密方式封閉放電空間(11)，放電空間中設(shè)有汞和稀有氣體的填料，放電容器(10)包括用于保持放電空間(13)中的放電的放電裝置，放電容器(10)的內(nèi)壁(12)的至少一部分設(shè)有保護(hù)層(16)，放電容器(10)設(shè)有包括發(fā)光材料的發(fā)光層(17)，發(fā)光層(17)還包括無機軟化顆粒(27)，該無機軟化顆粒具有高于450℃的軟化點，軟化顆粒(27)的尺寸在0.01-10μm的范圍內(nèi)。2、根據(jù)權(quán)利要求1的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于軟化顆粒(27)包括堿土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽，和/或鈧、鑭、釔、或其它稀土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽。3、根據(jù)權(quán)利要求2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于堿土金屬是釣、鍶和/或鋇。4、根據(jù)權(quán)利要求2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于其它稀土金屬是鑭、鈰和/或釓。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于從由硼酸鍶、硼酸鋇、硼酸釔、硼酸釔-鍶和焦磷酸鈣形成的組中選擇軟化顆粒(27)。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于軟化顆粒(27)的尺寸在0.1-lfim的范圍內(nèi)。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于無機軟化顆粒(27)具有高于仰0。C的熔點。8、根據(jù)權(quán)利要求1或2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于保護(hù)層(16)包括氧化釔或氧化鋁。9、根據(jù)權(quán)利要求1或2的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于保護(hù)層(16)包括堿土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽，和/或鈧、釔、或其它稀土金屬的硼酸鹽和/或磷酸鹽。10、根據(jù)權(quán)利要求8的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于堿土金屬是鈣、鍶和/或鋇。11、根據(jù)權(quán)利要求8的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于其它稀土金屬是鑭、鈰、和/或釓。12、一種緊湊型熒光燈，其包括根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低壓汞蒸氣放電燈，其特征在于燈殼(70)固定到低壓汞蒸氣放電燈的放電容器(10)上，燈殼設(shè)有燈頭(71)。全文摘要一種低壓汞蒸氣放電燈具有透光放電容器(10)，其以氣密方式封閉放電空間(11)，放電空間中設(shè)有汞和稀有氣體的填料。放電容器(10)包括用于保持放電空間(13)中的放電的放電裝置。放電容器(10)的內(nèi)壁(12)的至少一部分設(shè)有保護(hù)層(16)。放電容器(10)設(shè)有包括發(fā)光材料的發(fā)光層(17)。發(fā)光層(17)還包括無機軟化顆粒(27)，該無機軟化顆粒具有高于450℃的軟化點。軟化顆粒(27)的尺寸在0.01-10gm范圍內(nèi)。優(yōu)選地，軟化顆粒(27)選自硼酸鍶、硼酸鋇、硼酸釔、硼酸釔-鍶和焦磷酸鈣。文檔編號H01J61/72GK101103434SQ200580003808公開日2008年1月9日申請日期2005年2月1日優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日發(fā)明者A·H·圖因,I·J·M·斯奈克斯-亨德里克,R·A·范登布拉克爾申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司