荧光灯、灯泡型荧光灯及照明装置

摘要

提供了刚点灯时光通量有所上升的荧光灯、灯泡型荧光灯和照明装置。荧光灯具备以下3个部分:即封入了包含具有低于纯水银的水银蒸汽压的汞齐和稀有气体的放电介质的玻璃灯管4,在玻璃灯管4内进行放电的放电发生装置,包含荧光体粒子和粘合剂的荧光层。前述荧光灯的特征是荧光层10的粘合剂中氧化铝量减少,氧化铝和硼酸等并用,使用氧化锆,氧化锆和硼酸并用或使形成荧光层10的荧光体粒子10a表面附着带负电的金属氧化物或无机化合物10b。

说明书

本发明涉及封入了汞齐的荧光灯、灯泡型荧光灯及照明装置。

由于荧光灯能够高效率地将供给的电能转换为可见光幅射，所以，被用于普通照明以及OA设备用光源、液晶显示的背照光等广泛的领域。另外，近年为了适应设备的小型化等的要求，进一步促进了其自身的小型化并不断提高性能。

将荧光灯作为这样的光源使用时，对其有以下3点要求：1)防止和改善光通量保持率的降低，2)防止和改善早期黑化现象的发生，3)改善刚点灯时的光通量上升特性等。所以，在荧光灯中，在构成发光管的玻璃灯管的内壁面(内表面)上形成荧光层时，一般添加至少相当于荧光体2重量％的γ-氧化铝作为粘合剂。

另外，为了适应荧光灯的高负荷要求而对玻璃灯管内的水银蒸汽压进行适度控制，或者为了保护环境而减少水银的使用量，采取的公知方法是将铋—铟—水银合金等汞齐封入玻璃灯管内。即，在对水银的蒸汽压进行控制的情况下，由于在高负荷下点灯，即使玻璃灯管内的温度很高，但由于汞齐的水银蒸汽压较低，所以也能够有效地控制水银蒸汽压。

将汞齐封入荧光灯的情况下，在点灯的过程中，即使高温也能够有效地保持水银蒸汽压，但由于刚点灯时灯管内的温度未立即上升，所以，根据汞齐的特性，处于低温状态，光通量上升特性较差，这样就不够理想。

此外，为了减少水银用量，在封入了锌—水银合金等定量封入用汞齐的情况下，由于灯管内不存在多余的水银，所以，因关灯时水银凝聚的位置不同，水银蒸汽压有时没有在刚点灯后马上提前扩散。而且，定量封入用汞齐在荧光灯制造完毕后，由于长时间放置在仓库等中处于长期的关灯状态，所以，在荧光灯关灯期间水银被慢慢吸附，也常常使刚点灯后光通量上升特性较差。

为改善上述情况，提出了(a)在电极附近设置辅助汞齐(日本专利公开公报平5-3017号)和(b)在荧光层中混合汞齐(日本专利公开公报平8-31374号)的方案。

但是，上述(a)设置辅助汞齐的情况下，点灯后，由位于玻璃灯管端部的电极加热的辅助汞齐放出的水银要扩散到整个玻璃灯管内部有时需要一定的时间，上述情况未能得到充分的改善。(b)在荧光层中混合汞齐的情况下，可认为通过选择不同的汞齐确实改善了上述情况，但是，由于非发光物质混合在荧光层中，所以，出现了光通量降低的问题。

本发明就是鉴于上述问题而产生的，其目的是提供改善点灯后光通量上升特性的荧光灯、灯泡型荧光灯和照明装置。

权利要求1的发明记载了一种荧光灯，其特征是由以下3个部分组成：即封入了包含具有低于纯水银的水银蒸汽压的汞齐和稀有气体的放电介质的玻璃灯管，在玻璃灯管内进行放电的放电发生装置，形成于玻璃灯管内表面、包含荧光体粒子和以相当于该荧光体粒子0.5～1.5重量％的氧化铝为主体的粘合剂的荧光层。

权利要求2的发明的特征是，权利要求1记载的荧光灯中，粘合剂中的氧化铝的表面积以BET值计在20m²/g以上。

权利要求3的发明的特征是，权利要求1记载的荧光灯中，粘合剂中的氧化铝以α-氧化铝为主成分，其一级粒子的粒径在50nm以下。

权利要求4的发明的特征是，权利要求1记载的荧光灯中，粘合剂中含有对应于荧光体粒子0.1～10.0重量％的至少1种选自氧化镧和硼酸的物质。

权利要求1～4的发明中，组成荧光层粘合剂的氧化铝在对应于荧光体粒子0.5～1.5重量％的范围内选择。其理由是，如果少于0.5重量％，则对玻璃灯管的粘合力不足，如果超过1.5重量％，则显现出容易使光通量上升特性变坏的倾向。

上述发明若将作为荧光层粘合剂使用的氧化铝的量限定在一定范围内，则荧光层对玻璃灯管内表面粘合力就足够大，在荧光灯刚点灯时，可显现出良好的光通量上升特性，从而完成了上述发明。

也就是说可以知道，将作为荧光层粘合剂使用的氧化铝的量控制在一定范围内，可消除因汞齐的水银蒸汽压而引起的点灯时荧光灯的放电空间内水银暂时不足的状态。

即可以认为，当使用对应于荧光体粒子的重量比超过2％的γ-氧化铝作为上述荧光层的粘合剂时，由于从汞齐中放出的水银被γ-氧化铝吸附，所以，水银蒸汽向放电空间扩散需要一定时间，出现了水银暂时不足的情况。对于γ-氧化铝为什么吸附水银的原因目前虽还不明确，但一般认为是因为γ-氧化铝容易产生大量羟基(-OH基)，其结果是，制成荧光灯后，在荧光灯的灯管内残留了大量羟基，荧光灯刚点灯时，放电产生的水银正离子(Hg⁺)因双极性扩散而向荧光灯的灯管壁扩散时被前述羟基捕获，出现了水银正离子(Hg⁺)未转变为水银(Hg)的现象。

这里，对于消除荧光灯的放电空间内水银暂时不足的状态，具有荧光层粘合剂功能的氧化铝粒子的表面积和吸附性(空隙率)也对其产生影响，如果BET值在20m²/g以上(对上限值无特别限定，一般在200m²/g左右，最好为50m²/g)，则前述光通量上升特性可进一步提高。

此外还知道，氧化铝的粘合力受到氧化铝一级粒子的粒径的影响，一级粒子的平均粒径较好是在50nm以下，更好是在20nm以下。氧化铝可以是γ-氧化铝、α-氧化铝或它们的混合物，较好的是α-氧化铝在50％以上的物质。

权利要求5的发明记载了一种荧光灯，其特征是由以下3个部分组成：即封入了包含具有低于纯水银的水银蒸汽压的汞齐和稀有气体的放电介质的玻璃灯管，在玻璃灯管内进行放电的放电发生装置，形成于玻璃灯管内表面、包含荧光体粒子和含有相当于该荧光体粒子0.5～3.0重量％的氧化铝、0.1～5.0重量％的氧化镧及/或0.1～5.0重量％的硼酸的粘合剂的荧光层。

权利要求5的发明是在以下见解的基础上形成的。即，将氧化铝作为荧光层粘合剂使用时，如果在规定范围内并用镧和硼中的至少1种的氧化物，则荧光层对玻璃灯管内表面的粘合力会进一步提高。另一方面，荧光灯刚点灯就能够显现出良好的光通量上升特性，从而完成了本发明。权利要求6的发明记载了一种荧光灯，其特征是由以下3个部分组成：即封入了包含具有低于纯水银的水银蒸汽压的汞齐和稀有气体的放电介质的玻璃灯管，在玻璃灯管内进行放电的放电发生装置，形成于玻璃灯管内表面、包含荧光体粒子和含有氧化锆的粘合剂的荧光层。

权利要求7的发明的特征是，权利要求6记载的荧光灯中，氧化锆的含量为对应于荧光体粒子的0.2～2.0重量％。

权利要求8的发明的特征是，权利要求6记载的荧光灯中，粘合剂为氧化锆和硼酸的混合物，硼酸的含量为对应于荧光体粒子的0.5重量％。

权利要求9的发明的特征是，权利要求6记载的荧光灯中，粘合剂中的氧化锆的表面积以BET值计在20m²/g以上，一级粒子的粒径在50nm以下。

上述发明是在以下研究的基础上完成的。即，将氧化锆作为荧光层粘合剂使用时，荧光层对玻璃灯管内表面的粘合力十分强，而且，荧光灯刚点灯就显现出良好的光通量上升特性，从而完成了本发明。

这里可认为，由于包含在荧光层中作为粘合剂的氧化锆的羟基量较少，所以，难以吸附水银，还能够容易消除因汞齐的水银蒸汽特性而引起的点灯时荧光灯放电空间内的水银暂时不足的状态。此外，氧化锆粒子的表面积和吸附性(空隙率)对是否容易消除前述水银暂时不足状态也有影响，可以说有助于进一步提高前述光通量上升特性。

权利要求6～9的发明中，对应于荧光体粒子，一般构成荧光层粘合剂的氧化锆的一级粒子平均粒径在约50nm以下，或者表面积以BET值计在20m²/g以上，且含量在0.1～10.0重量％左右，较好是在5重量％以下，更好是在0.2～2重量％的范围内选择。如果粘合剂量超过10.0重量％，则氧化锆等非发光性组分会产生影响，容易使发光性受损。

粘合剂可仅用氧化锆，但若与硼酸并用(混合物)，则对改善和提高荧光层的粘合力及上升特性有利。并用的硼酸量对应于荧光体粒子，一般在0.5重量％以下，较好是在0.3重量％以下，其量一般少于氧化锆的量。并用硼酸时，最好以H₃BO₃溶液添加混合在荧光体涂料中。此外，还可并用钙的氧化物。

上述权利要求1～9的发明中，所用的荧光体一般为荧光灯使用的荧光体，但最好预先对荧光体粒子或荧光层表面进行处理。即，以相对于荧光体0.1～3％的重量比的具有结晶性的磷酸钙、氧化镧、氧化铝和氧化锆等的微粒加以包覆，或者以相对于荧光体0.1～5％的重量比的纯度在99.5％以上的硼酸加以包覆，这样就能够抑制荧光层表面对水银的吸附，使光通量上升特性等进一步得到改善。这里的结晶性是指得到X射线衍射峰值的材料。

进行荧光体的表面处理时所用的结晶性磷酸钙、氧化镧、氧化铝、氧化锆微粒或纯度在99.5％以上的硼酸还可作为荧光体的粘合剂使用(并用)。

权利要求10的发明的特征是，权利要求1或6记载的荧光灯中的玻璃灯管至少具有1个弯曲部位。即，权利要求1或6的发明中，玻璃灯管由构成荧光灯(低压水银蒸汽放电灯)用的玻璃材料制成，可以是直管型、环型、U字型和W型等公知的形状。汞齐显现出低于纯水银的水银蒸汽压，例如，铋—锡—水银(Bi-Sn-Hg)、铋—铟—水银(Bi-In-Hg)等水银蒸汽压控制用物质，锌—水银(Zn-Hg)等所谓的水银定量封入用物质。

此外，使用至少具有1个弯曲部位、管内径在12mm以下、放电路径长在200mm以上的荧光灯时，由于水银蒸汽很难在玻璃灯管内扩散，所以，需要重视上述刚点灯时水银暂时不足的问题，即光通量上升特性的问题。

荧光灯点灯初期(制造时)，汞齐被封入和配置在设置于玻璃灯管的细管内等。这种情况下，显现出低于纯水银的水银蒸汽压的汞齐被配置在荧光灯灯管的放电空间以外的区域，即处于所谓的未在放电空间(放电区域)内的状态。但是，汞齐也可以在玻璃灯管内移动的方式封入而存在于放电空间。

光通量上升特性问题分为关灯后5分钟再次点灯、或经过3个月左右(制造后放置在仓库中)再点灯这两种情况。它们的区别在于，关灯后经过短时间再次点灯时，若使用辅助汞齐，则可改善光通量的上升特性，如果是长时间放置的情况，若使用辅助汞齐，则可显著改善光通量的上升特性。

即，关灯后马上点灯时扩散到玻璃灯管内的大部分水银被主汞齐吸收，辅助汞齐在此吸收过程中对水银进行辅助吸收，而长时间放置的情况下，由于主汞齐和辅助汞齐间的水银蒸汽压趋于平衡，水银从主汞齐向具有较低水银蒸汽压的辅助汞齐转移，所以，显现出明显的辅助汞齐产生的水银扩散效果。

目前的现状是，荧光灯从制造完毕到交给用户使用都处于长时间的关灯和放置状态。放置后的光通量上升特性降低也是本发明需解决的问题之一，通过并用辅助汞齐和本发明的粘合剂能够达到改善上升特性的目的。

权利要求1～10的发明中，玻璃灯管内的封入气体中进行放电的放电发生手段一般是面向形成阳极光束放电路径的玻璃灯管两端而封装的一对电极，也可以是在玻璃灯管外的至少一端配置了电极的结构。

如果必要的话，为防止因紫外线照射而使玻璃和水银反应导致玻璃灯管着色，防止光通量保持率的降低，防止玻璃灯管的强度降低等，可在玻璃灯管内表面增加作为荧光层基底的耐着色性保护层，其厚度约为0.05～10μm。

权利要求11的发明记载了一种灯泡型荧光灯，其特征是由权利要求10记载的荧光灯、固定该荧光灯的具有灯头的灯头帽和装在灯头帽内的荧光灯点灯用的点灯装置这3个部分组成。

权利要求12的发明的特征是，权利要求11记载的灯泡型荧光灯中，汞齐具有在25℃时水银蒸汽压在0.2Pa以下的特性，荧光灯在氛围气温度为25℃、玻璃灯管温度在100℃以上的温度下点灯。

25℃的水银蒸汽压是指汞齐温度为25℃时的水银蒸汽压，具有上述水银蒸汽压特性的汞齐包括铋—铅—水银(Bi-Pb-Hg)和铋—铟—水银(Bi-In-Hg)等。玻璃灯管温度是氛围气温度为25℃时的通常点灯时的玻璃灯管温度，和有无球罩无关。封入了具有25℃的水银蒸汽压在0.1Pa以下特性的汞齐的荧光灯，由于水银蒸汽压更低，所以，水银暂时不足的状态较严重，水银扩散需要一定时间，因此显现出上升特性变差的倾向，但通过使用上述粘合剂可改善这种情况。

玻璃灯管在100℃以上的温度点灯时，由于荧光层也处于高温，所以，荧光灯起动时吸附的水银容易在点灯中脱离，而关灯后照样被汞齐吸收的量较多，所以，荧光层中残存的水银量极少。因此，如果在玻璃灯管100℃以上的温度下点灯后再次点灯，则仅残存了极少量水银的荧光层再次想要吸附大量水银，所以，水银的扩散需要一定时间，但通过使用上述粘合剂可改善这种情况。

安装上述权利要求1～权利要求12记载的荧光灯的照明器具可根据前述荧光灯的规格、形状、尺寸、用途等，从通常使用的照明器具中加以选择。

权利要求1～权利要求4的发明中，组成荧光层粘合剂的α-、γ-氧化铝的数量大幅度减少。即，由于捕获了因荧光灯点灯初期的放电而生成的水银正离子的氧化铝的羟基量大幅度减少，所以，消除了水银暂时不足的现象，显现出良好的上升特性。

权利要求5的发明中，作为荧光层的粘合剂，除了氧化铝(α-、γ-氧化铝)之外，还并用不生成羟基的氧化镧和硼酸中的至少1种。即，由于具有捕获因荧光灯点灯初期的放电而生成的水银正离子的羟基的氧化铝量有所减少，所以，消除了水银暂时不足的现象，显现出良好的上升特性。

权利要求6～权利要求9的发明中，作为荧光层的粘合剂，使用了氧化锆或氧化锆和硼酸的混合物。即，由于使用羟基量较少的氧化锆系物质作为荧光层的粘合剂，所以，可减少和避免捕获因荧光灯点灯初期的放电而生成的水银正离子，容易消除水银暂时不足的现象，因此，显现出更好的上升特性。

一般还认为上述权利要求1～权利要求9的各发明之所以能够显现出良好上升特性是因为以下的原因，即还可以认为，由于形成荧光层时所用的粘合剂(例如，α-氧化铝和氧化锆)的表面积(BET值)约在20m²/g以上，较大，水银残留并附着在表面凹部和空隙部分等，所以，在再次点灯时水银容易脱离，能够显现出良好的上升特性。

权利要求10～权利要求12的发明提供了通过将玻璃灯管弯曲而获得的立体的更小型光源，或几乎能够与平面照明一样的光源。

以下，参考图1～图8，对本发明的实施状态之一进行说明。

实施状态1

图1是实施状态1的直管型荧光灯主要构成的部分剖面图，1为直管型玻璃灯管，2是设置在前述直管型玻璃灯管1内表面(内壁面)的荧光层，3a和3b为管脚。在该直管型玻璃灯管1内还封入了稀有气体，在其两端封装一对电极(图中未显示)，该电极与前述管脚3a和3b电气相连。另外，一端的排气管内还封入了Bi-Sn-Hg汞齐。

玻璃灯管1是管径为16mm、管长为540mm的钠钙玻璃管。荧光层2是将三基色荧光体粒子、相对该荧光体粒子1重量％的作为粘合剂的平均一级粒子粒径为40nm的γ-氧化铝、以及水性粘合剂混合而制得的荧光体混合液进行涂布和烧结后形成的。这里也可以用含有少量γ-氧化铝的α-氧化铝代替γ-氧化铝。

三基色荧光体包括例如作为蓝色荧光体的(SrCaBa)₅(PO₄)₃Cl：Eu或BaMg₂Al₁₆O₂₇：Eu，Mn，作为绿色荧光体的LaPO₄：Ce，Tb，作为红色荧光体的Y₂O₃：Eu等，但对其无特别限定。上述荧光灯不仅在刚点灯时显现出良好的光通量上升特性，而且在关灯后经过2个月的时间，光通量上升特性也几乎没有变化。此外，光通量保持率和早期黑化的防止也较理想。

对上述构成的荧光灯的玻璃灯管1进行弯曲加工制成鞍形而获得的小型荧光灯也获得同样的效果。

对上述γ-氧化铝量为2.5重量％(曲线A)和上述γ-氧化铝量为5.0重量％(曲线B)的玻璃灯管管径为28mm、管长为580mm的直管型荧光灯在再次点灯时的点灯时间(秒)和相对光输出(％)的关系进行测试和评估，其结果如图2所示。这两种荧光灯中附着在荧光层上的水银量M，前者为0.1μg/cm²，后者为1μg/cm²，从图2可看出，水银的附着量越少，光通量的上升特性越好。

对改变粘合剂种类和添加量而形成荧光层的荧光灯(FL20SS)进行1小时的老化处理后，采集50mg荧光体，在400℃加热，对放出的水银量进行测定而获得的数值即为荧光体单位表面积上附着的水银量M。

在与上述同样的条件下，对玻璃灯管管径为28mm、管长为580mm的直管型荧光灯在再次点灯时的点灯时间(秒)和相对光输出(％)的关系进行测试和评估的结果确认，荧光体单位表面积上附着的水银量M在0.005μg/cm²～0.01μg/cm²的范围内，具备良好的光通量上升特性。

如果上述构成是以2％重量比的结晶性磷酸钙微粒和α-氧化铝微粒包覆荧光体表面的情况，则附着在荧光层表面的水银量有所减少，光通量上升特性进一步提高。

实施状态2

本实施状态的荧光灯是与前述图1相同的直管型荧光灯，即如图1所示，具有直管型玻璃灯管1，设置在前述直管型玻璃灯管1内表面的荧光层2，以及管脚3a和3b。在直管型玻璃灯管1内还封入了稀有气体，在其两端封装一对电极(图中未显示)，该电极与前述管脚3a和3b电气相连。另外，一端的排气管内封入了Bi-Sn-Hg汞齐。

玻璃灯管1是管径为16mm、管长为540mm的钠钙玻璃管。荧光层2是将三基色荧光体粒子、作为粘合剂的相对该荧光体粒子重量比为1％的γ-氧化铝、重量比为0.5％的镧、重量比为1％的硼和水性粘合剂混合而制得的荧光体混合液进行涂布和烧结后形成的。三基色荧光体包括例如作为蓝色荧光体的(SrCaBa)₅(PO₄)₃Cl：Eu或BaMg₂Al₁₆O₂₇：Eu，Mn，作为绿色荧光体的LaPO₄：Ce，Tb，作为红色荧光体的Y₂O₃：Eu等，但对其无特别限定。

上述荧光灯不仅在刚点灯时显现出良好的光通量上升特性，而且在关灯后经过2个月的时间，光通量上升特性几乎没有变化。此外，光通量保持率和早期黑化的防止也较理想。

上述荧光灯的构成中，即使作为粘合剂组成的γ-氧化铝(或α-氧化铝)在0.5～1.5重量％、氧化镧在0.1～5.0重量％、硼酸在0.1～5.0重量％的范围内变化，制得在上述范围内的粘合剂组分为γ-氧化铝(或α-氧化铝)-氧化镧系、γ-氧化铝(或α-氧化铝)-硼酸系，再对玻璃管进行弯曲加工制成鞍形而获得的小型荧光灯也能够获得同样的效果。

实施状态3

图3是实施状态3的灯泡型荧光灯主要构成的部分剖面图。图3中，4为弯成U字型的3根玻璃管连在一起采用同一放电路径的玻璃灯管，在该玻璃灯管4内表面设置了荧光层。荧光层由三基色荧光体和作为粘合剂的对应于荧光体为2重量％的一级粒子粒径约为10nm的氧化锆形成(实施例3a)，或由三基色荧光体和在对应于荧光体为1重量％的一级粒子粒径约为10nm的氧化锆中添加了3重量％的H₂BO₃溶液的粘合剂形成(实施例3b)，或由三基色荧光体和在对应于荧光体为2重量％的一级粒子粒径约为10nm、表面积的BET值约为100m²/g的氧化锆中添加了3重量％的H₂BO₃溶液的粘合剂形成(实施例3c)。

此外，5是一端具备灯头6、在另一端配置了固定安装前述弯成的玻璃灯管4的支架(图中省略)的灯头帽。7是通过嵌合等方式安装在前述灯头帽5的另一端而罩住经过弯曲加工的玻璃灯管4的透光性球罩，8是安装在由前述支架和灯头帽5形成的空间内的点灯电路。

前述经过弯曲加工的玻璃灯管4内封入了稀有气体，在其两端封装一对电极，电极与前述灯头6电气相连。配置在端部的排气用细管4a内封入了规定量的Bi-Sn-Hg汞齐，前述电极附近装有镀铟辅助汞齐。

弯曲的玻璃灯管4是将管径为10mm、管长为250mm的铅玻璃管弯成U字形，再将3根管子按照剖面三角形状相连而形成的，电灯的电流为200mA、电灯的电压为65V。在25℃的氛围气温度下将该弯管型荧光灯点灯，则玻璃灯管的温度为130℃。

将上述构成的灯泡型荧光灯装上相应的逆变器点灯电路，分别测定进行逆变器点灯时的光通量相对值，其结果显现图4所示的倾向。图4中的曲线C为实施例3a、曲线D为实施例3b、曲线E为实施例3c，曲线a为比较例3a、曲线b为比较例3b的灯泡型荧光灯的情况，对它们进行比较。比较例3a和比较例3b的构成中除了作为粘合剂的γ-氧化铝的量分别为2重量％和1重量％，其他条件分别与上述实施例3a和上述实施例3b的构成相同。

上述实施例3a、3b、3c的荧光灯不仅在刚点灯时都显现出良好的光通量上升特性，而且在关灯后经过2个月的时间，光通量上升特性也几乎没有变化。此外，光通量保持率和初期黑化防止也较理想。

此外，上述构成中，如果用硼酸代替作为荧光层粘合剂的部分一级粒子粒径约为10nm的氧化锆，以及用一级粒子粒径约为10nm或表面积BET值为100m²/g的氧化锆作为粘合剂，也能够获得同样的效果。

作为本实施状态的变形例，将1.5重量％的氧化锆作为荧光层的粘合剂使用，附着在荧光层上的水银量M为0μg/cm²(曲线F)，以及将0.5重量％的氧化锆作为荧光层的粘合剂使用，附着在荧光层上的水银量M为0.01μg/cm²(曲线G)，对这两种玻璃灯管管径为28mm、管长为580mm的直管型荧光灯在再次点灯时的点灯时间(秒)和相对光输出(％)的关系进行测试和评估，其结果如图5所示。从图5可看出，水银的附着量越少，光通量上升特性越好。

将按照同样的规格和条件制作的、且经过同样条件下到再次点灯的直管型荧光灯加以分解，确认单位荧光体表面积附着的水银量M。

在与上述同样的条件下，对玻璃灯管管径为30mm、管长为580mm的直管型荧光灯在再次点灯时的点灯时间(秒)和相对光输出(％)的关系进行测试和评估，结果表明，单位荧光体表面积附着的水银量mhg在0.005μg/cm²～0.01μg/cm²的范围内，具备良好的光通量上升特性。

如果上述构成是在荧光体表面进一步包覆了结晶性磷酸钙微粒、α-氧化铝微粒或纯度在99.5％以上的硼酸的构成，则荧光体表面的水银附着量有所减少，光通量的上升特性将进一步提高。

实施状态4

本实施状态4的直管型荧光灯与上述图1所示的荧光灯的构成基本相同，所以可参考图1对其主要结构进行说明。即，具备直管型玻璃灯管1、设置在前述玻璃灯管1内表面的荧光层2和管脚3a、3b。在直管型玻璃灯管1内还封入了稀有气体，在其两端封装一对电极(图中未显示)，该电极与前述管脚3a和3b电气相连。另外，从一端的排气管定量封入了锌汞齐(Zn-Hg)，封入的该锌汞齐能够在灯管内移动。

玻璃灯管1是管径为16mm、管长为540mm的钠钙玻璃管。荧光层2是将表面包覆相对荧光体粒子的重量比为0.1～5％、纯度在99.5％以上的硼酸的三基色荧光体粒子、水性粘合剂和γ-氧化铝粘合剂混合而制得的荧光体混合液进行涂布和烧结后形成的。三基色荧光体包括作为蓝色荧光体的(SrCaBa)₅(PO₄)₃Cl：Eu或BaMg₂Al₁₆O₂₇：Eu，Mn，作为绿色荧光体的LaPO₄：Ce，Tb，作为红色荧光体的Y₂O₃：Eu等，但对其无特别限定。

上述荧光灯不仅在刚点灯时显现出良好的光通量上升特性，而且在关灯后经过2个月的时间，光通量上升特性也几乎没有变化。此外，光通量保持率和初期黑化防止也较理想。

上述荧光灯的构成中，如果在荧光体粒子表面包覆0.1～3％重量比的结晶性氧化镧、硼酸、磷酸钙或氧化锆等的微粒来代替高纯度的硼酸层，或者再对玻璃灯管1进行弯曲加工制成鞍形获得小型荧光灯，这些情况都能够获得同样的效果。

实施状态5

本实施状态是具备上述图3所示结构的灯泡型荧光灯。即，具备将3根被弯成U字型的玻璃管连在一起使用同一放电路径的玻璃灯管4，设置于前述W字型玻璃灯管4内表面的荧光层(图中省略)，一端带有灯头6、在另一端配置了固定安装前述经过弯曲加工的玻璃灯管4的支架(图中省略)的灯头帽5，通过嵌合等方式安装在前述灯头帽5的另一端而罩住经过弯曲加工的玻璃灯管4的透光性球罩7，安装在由前述支架和灯头帽5形成的空间内的点灯电路8。

此外，前述经过弯曲加工的玻璃灯管4内还封入了稀有气体，其两端封装了一对电极，电极与前述灯头6电气相连，另外，还在配置在一端的排气用细管4a内封入了规定量的Bi-Sn-Hg汞齐。经过弯曲加工的玻璃灯管4是将管径为10mm、管长为120mm的铅玻璃管弯成U字型，再按照剖面三角形的形状将3根管子相连而制成的。如图6的部分剖面被放大了的模拟图所示，在玻璃管内壁面上形成了厚度约为1μm的氧化铝层9。该氧化铝层9具有防止因紫外线照射而使水银和玻璃发生反应导致玻璃管4着色、防止光通量保持率降低、防止玻璃管4强度降低的保护膜的作用。

荧光层10是将表面包覆对应于荧光体粒子10a的重量比为0.1～3％的结晶性氧化镧微粒10b的三基色荧光体粒子、水性粘合剂和γ-氧化铝粘合剂10c混合而制得的荧光体混合液涂布并烧结而形成的。

上述荧光灯不仅在刚点灯时显现出良好的光通量上升特性，即使在关灯后经过2个月的时间，其光通量上升特性也几乎没有变化。即可以认为，关灯后，因为结晶性氧化镧微粒10b的作用，有助于放电和发光的水银被荧光层10的吸附等受到抑制而残留在形成放电空间的玻璃管4内，所以，即使以后点灯也能够显现出很快的光通量上升特性。

上述关灯后留在玻璃管4内的水银量决定了点灯启动时的光通量上升特性。如图7所示，实施例中的荧光灯在关灯后0分钟(曲线G)和关灯后1个月时(曲线G’)再点灯，使光通量达到80％的所需时间(灯亮起来)都在30秒以下。对应于此，参考例的荧光灯在关灯后0分钟(曲线d)再点灯时光通量达到80％所需的时间(灯亮起来)略超过30秒钟，而关灯1个月时(曲线d’)再点灯则需2分钟以上。

上述作用效果对于管径在20mm以下、管壁负荷较大的荧光灯是有效的，所述管径在20mm以下、管壁负荷较大的荧光灯能够在点灯启动时使发光管温度迅速上升，从荧光层10放出水银的效果明显。

本发明并不仅限于上述实施状态，只要不脱离发明的主题还有各种变相的例子。例如，根据玻璃灯管的材质、形状、荧光体的种类、荧光灯的规格和用途等可作适当选择。

权利要求1～权利要求4的发明提供了显现良好上升特性的荧光灯。

权利要求5的发明也提供了显现良好上升特性的荧光灯。

权利要求6～权利要求9的发明中，由于将羟基量较少的氧化锆系作为荧光层的粘合剂，所以，能够消除荧光灯在刚点灯时的水银暂时不足的现象，显现出良好的上升特性。

权利要求10的发明提供了通过对玻璃灯管进行弯曲加工而获得的立体的更小型的光源，或几乎能够与平面照明一样的光源。

权利要求11和权利要求12的发明提供了可代替白炽灯泡的灯泡型小功率光源。

图1是实施状态1的荧光灯主要构成的部分剖面图。

图2是表示实施状态1的荧光灯的单位荧光体表面积附着水银量、再次点灯时间和相对光输出的关系的特性图。

图3是实施状态2的荧光灯主要构成的部分剖面图。

图4是对实施状态3的荧光灯和比较例的荧光灯的点灯上升特性进行比较的特性图。

图5是实施状态3的荧光灯的单位荧光体表面积附着水银量、再次点灯时间和相对光输出的关系的特性图。

图6是实施状态4的荧光灯玻璃管内壁面的放大模拟剖面图。

图7是对实施状态5和参考例的荧光灯的光通量上升特性进行比较的特性图。

图中，1，4…玻璃灯管，2，5…荧光层，3a，3b，…管脚，4a…排气用细管，4b…氧化铝层，6…灯头，7…球罩，8…点灯电路，9…二氧化硅层，10…荧光层，10a…荧光体粒子，10…附着在荧光体粒子上的结晶性微粒。