熒光燈制造技術

提供一種熒光燈，包括：由石英玻璃制成的發光管和涂布于該發光管的內表面、放射紫外光的熒光體層，該熒光燈可以高效地放射波長200～260nm的紫外光，并且所述發光管的內表面上的熒光體層不容易剝落。其特征在于所述熒光體層包括用通式(Y1-x,Prx)Al3B4O12表示的熒光體。其特征還在于所述熒光體中x為0.05～0.07的范圍。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及放射紫外光的熒光燈，特別是涉及發光波長在200 250nm附近的熒光燈。
技術介紹
紫外線用于各種處理對象物的改性或者通過利用了光化學反應的處理而制造物質等場合。并且，在例如用紫外線對粘合劑等樹脂進行硬化處理或者印刷基板等的曝光處理中，用到了 200nm左右的紫外光。此外，在近來的半導體制造工序中，提升低電容率膜(Iowk膜)的機械強度的工序也用到了同樣波長范圍的紫外光。 近年來，在上述半導體的低電容率膜(Iowk膜)的制造中，隨著裝置的高集成化，對于精密布線和多層布線結構的需要不斷提高，出于降低電力消耗的同時增加裝置的處理速度的目的，為減少層間容量，開始使用low-k膜材料。因此，隨著材料電容率的減少，材料的機械強度(彈性率，或者EM)減少的問題不容忽視，出于增大機械強度的目的，開始將之前通過熱(退火)進行的硬化處理，改為通過紫外線照射進行硬化處理，從而改善強度低下的問題。并且，對于用于上述的改善low-k膜強度的紫外光，如專利文獻I (特開2009-289996號公報)所記載，包括波長200nm左右光線的紫外線是有效的，特別是200 260nm，更優選220 250nm的光是必要的?，F有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2009-289996號公報
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題眾所周知，以往使用的放射200nm左右波長范圍紫外光的燈是在發光管內部封入有水銀的長弧形高壓水銀燈。然而，由于上述紫外線放射燈在發光管內部封入了水銀，其性能自然就依賴于水銀的蒸發狀態，因而由于使用燈的周圍的溫度條件，存在點亮延遲、發光性能不穩定的問題。此外，由于作為水銀主要的諧振線，高壓水銀燈放射代表性的250 320nm范圍的光，存在對于low-k膜的強度改善來說必要的200 260nm、優選220 250nm的光輸出不足的問題。更進一步地，由于高壓水銀燈的發光管內部裝有電極，電極壽命由電極所包含的發射極的枯竭狀態決定，因而通常存在其壽命短至I萬小時以內、運行成本變大的問題。因此，需要開發波長200 260nm、優選220 250nm的光輸出大、不使用水銀、壽命長的光源。鑒于上述情況，本專利技術提供一種不使用水銀作為放電氣體、波長200 260nm的紫外線發光強度大、換言之變換效率高的熒光燈。解決問題的手段為解決上述問題，本專利技術的熒光燈包括由石英玻璃制成的、內部封入含有氙氣的放電氣體的發光管；配置在該發光管外部的一對電極；和形成于所述發光管的內表面的熒光體層，其特征在于，所述熒光體層包括用通式(Yh，Prx) Al3B4O12表示的熒光體。本專利技術的特征還在于，所述熒光體中X為O. 05 O. 07的范圍。本專利技術的特征還在于，所述發光管和熒光體層之間形成有由軟質玻璃或硬質玻璃制成的玻璃層。 本專利技術的特征還在于，所述發光管的內表面形成有紫外線反射膜。本專利技術的特征還在于，所述紫外線反射膜含有焦磷酸鈣(Ca2P207)、磷酸鈣(Ca3(PO4)2)、焦磷酸鎂(Mg2P2O7)或者 Ba-Na-Si-O 中的任一種。專利技術效果本專利技術的熒光燈具有在200nm左右的發光光譜下有效發光，且長時間點亮導致的劣化程度低的效果。并且，由于發光管與突光體層之間形成有玻璃層，突光體層與發光管牢固結合，不會發生剝離、脫落。附圖說明圖I是本專利技術的熒光燈的剖視圖。圖2是圖I中P部分的放大剖視圖。圖3是本專利技術另一實施例的剖視圖。圖4是本專利技術的熒光燈的發光光譜圖。圖5是本專利技術的熒光燈的發光效率(相對值)圖。具體實施例方式圖I為本專利技術一種實施方式的熒光燈的剖視圖，(A)是軸向剖視圖，(B)是徑向剖視圖。并且，圖2是圖I (A)的放大剖視圖。如圖I所示，在石英玻璃制成的發光管2的外周面上，一對外部電極3、4相對配置，該外部電極3、4沿管軸方向延伸，大致呈帶狀，由例如銀(Ag)和燒結玻璃混合成的銀糊、金(Au )和燒結玻璃混合成的金糊等導電膜形成。所述外部電極3、4分別與導線Wl、W2相連接，并連接到產生高頻電壓的電源8。發光管2由對波長200nm范圍的紫外線透過性高的石英玻璃制成，可以使用熔融石英玻璃、合成石英玻璃、無臭氧石英玻璃中的任一種。不過，為降低由紫外線引起的劣化，在此優選使用OH基濃度在IOOppm以上的石英玻璃。并且，發光管2內封入作為放電氣體的稀有氣體,稀有氣體可以是單一的氣氣,也可以是氙氣和其他稀有氣體的混合氣體。如圖2所詳示，所述發光管2的內表面形成有幾乎分布于整個范圍的玻璃層5。并且該玻璃層5的內表面上層疊形成有突光體層6。玻璃層5是為了將熒光體層6附著在構成發光管2的石英玻璃上，該玻璃的特性優選軟化點處于熒光體的燒成溫度(400 900°C)范圍內，材質具體為軟質玻璃或硬質玻璃等。特別優選為耐熱沖擊性良好的硬質玻璃。通過使這樣的玻璃層5介于熒光體層6和發光管2之間，可以獲得如下效果。突光體層6直接附著在發光管2的情況下,在發光管2的內表面涂布突光體之后，要經過將燒成溫度提升到構成發光管2的玻璃的溫度附 近的燒成工序。然而，在將石英玻璃用作發光管材料時，其軟化點約為1600°C，將熒光體加熱到這樣高的溫度范圍時，會使熒光體發生劣化，無法得到所需的光。另一方面，如果將熒光體的燒成溫度降低到其發光特性不會產生問題的溫度范圍，例如900°C以下進行燒成，又會引起石英玻璃無法軟化，熒光體層6從管壁剝落的問題。結果造成無法得到所需的配光分布的問題。根據本實施方式的突光燈，由于在發光管2內表面上形成的玻璃層5由軟化點低于石英玻璃的軟質玻璃或硬質玻璃等制成，可以將熒光體的燒成溫度設定得更低，并保持突光體層6的穩定。進一步地，由于將玻璃層5自身的厚度設為3 30 μ m左右即可保持熒光體層6，玻璃層5并不會造成透過率顯著的降低。作為所述玻璃層5具體的材質，如果是硬質玻璃，優選硼硅酸玻璃(Si-B-O系玻璃，軟化點約800°C)、鋁硅酸玻璃(Si-Al-O系玻璃，軟化點約900°C)或者以從中任選的組成為基礎再添加堿土類金屬氧化物或堿金屬氧化物、金屬氧化物的玻璃，這樣的硬質玻璃可以單獨使用，也可以以適當比例混合使用。另外，玻璃的形態優選粉末狀。如上所述，由于在發光管2的內表面上形成有玻璃層5，如上所述，在玻璃層5上層疊形成的熒光體層6牢固地保持在發光管2上，熒光體層6不會剝離、脫落，能夠提供可靠性高的熒光燈。而且，由于使用紫外線透過率高的石英玻璃作為發光管2的材質，可以得到對波長200nm左右(200 260nm，優選220 250nm)的紫外光透過率良好，紫外光的放射效率高的熒光燈。構成熒光體層6的熒光體，是在被氙氣的受激準分子發光放射出的146nm、172nm等真空紫外光的照射后受到激發，波長200nm左右、具體地說波長200 260nm、優選220 250nm的發光特性良好的熒光體，用下述通式表示。(Yh，Prx) Al3B4O12,優選 χ=0· 05 O. 07由于使用上述熒光體，可以提供良好的熒光燈，其在波長200 260nm、優選220 250nm的發光特性最佳，效率極高。本專利技術中，燈的構造可以有各種變形，圖3示例地顯示了其中幾種。圖3(A)中，去掉了熒光體層6的圓周形的一部分，該部分即成為光線放出用的縫隙10。由于這本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熒光燈，包括：由石英玻璃制成、內部封入含有氙氣的放電氣體的發光管；配置在該發光管外部的一對電極；和形成于所述發光管的內表面的熒光體層，其特征在于：所述熒光體層包括用通式(Y1？x，Prx)Al3B4O12表示的熒光體。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：田川幸治，朝山淳哉，
申請(專利權)人：優志旺電機株式會社，
類型：發明
國別省市：