CN100442431C - 陶瓷辅助阴极热阴极荧光灯 - Google Patents

Abstract

陶瓷辅助阴极热阴极荧光灯涉及一种高性能荧光灯的结构，该荧光灯以两端封闭的灯管玻壳(2)为发光体，在灯管玻壳(2)的内壁上设有荧光粉层(1)，在灯管玻壳(2)的每一端上分别设有两根电极(5)、一个辅助陶瓷阴极(7)和热阴极灯丝，热阴极灯丝(4)放置在辅助陶瓷阴极(7)所围的区域内，热阴极灯丝(4)两端分别与电极(5)相连，在灯管玻壳(2)内充有放电气体(3)。陶瓷辅助阴极(7)的形状为管状、或杯状、或碗状、或杆状、或片状、或瓦片状。由于材料的高二次电子发射系数和好的抗离子轰击性能，可以降低冷阴极荧光灯的工作电压，提高发光效率，并延长灯管寿命。

Description

陶瓷辅助阴极热阴极荧光灯

技术领域

本发明涉及一种高性能荧光灯的结构，属于荧光灯制造的技术领域。

背景技术

荧光灯是一种通过气体放电产生紫外线激发荧光粉发光的光源，它根据采用阴极的不同，可以分为冷阴极荧光灯和热阴极荧光灯。热阴极荧光灯通过加热阴极灯丝发射电子，电子在电场中加速过程中和放电气分子发生碰撞，并产生繁流使气体产生放电。由于发光效率高，热阴极荧光灯是目前照明用的主要光源。冷阴极荧光灯(CCFL)是一种不需要阴极灯丝加热、管径可以做的很细(一般在10mm以下，如1.8mm)的新型光源。冷阴极荧光灯中气体放电所需要的电子、离子由气体电离过程和电极的二次发射构成，这与热阴极荧光灯(HCFL)通过热阴极的热电子发射形成的气体放电不同。冷阴极荧光灯由于发光效率高，外径特别小，同时不需要加热，寿命长，因此在光源体积要求特别小的地方得到了广泛应用，如液晶显示背光源、家用电器(冰箱)照明等。但是冷阴极荧光灯也有一些不足之处，如放电电压较高(150~500v)，发光效率比热阴极荧光灯低30％左右。近年来，随着液晶显示器和液晶电视的发展，对冷阴极荧光灯的需求量越来越大，大尺寸液晶电视，如34英寸液晶电视，由于要求亮度高，要达到目前显像管电视的亮度水平，每台电视机需要100只左右的灯管才能满足要求。因此液晶电视的成本有很大一部分是在背光源上。要降低液晶背光源的成本，就需要提高冷阴极荧光灯的发光效率，降低工作电压，减少灯管使用量和功耗，延长灯管的寿命，这是目前冷阴极荧光灯所面临的问题。

无论热阴极还是冷阴极荧光灯，如何提高发光效率，降低功耗使终是关系到能源、发光性能的重要内容。

热阴极的灯丝一般采用螺旋形电阻丝上涂敷阴极发射材料制成，由两根加热电极连接到灯管外。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种改善热阴极荧光灯发光效率的陶瓷辅助阴极热阴极荧光灯。

技术方案：本发明的陶瓷辅助阴极热阴极荧光灯以两端封闭的灯管玻壳为发光体，在灯管玻壳的内壁上设有荧光粉层，在灯管玻壳的每一端上分别设有两根电极和一个辅助陶瓷阴极，热阴极灯丝放置在辅助陶瓷阴极附近的区域内，热阴极灯丝两端分别与电极相连，在灯管玻壳内充有放电气体。

陶瓷辅助阴极的形状为管状、或杯状、或碗状、或杆状、或片状、或瓦片状。陶瓷辅助阴极是由氧化铝、或氧化镁、或铝酸镁、或氧化钇或它们的混合物制成。在陶瓷辅助阴极上通过蒸发、浸渍后烧结或涂敷后烧结的方法制作氧化镁层。在陶瓷辅助阴极的内部或靠近电极的一侧的外表面制作导电层，并使导电层和热阴极灯丝的一根电极产生电连接，与热阴极灯丝的另一根电极绝缘；或将热阴极灯丝绕制在陶瓷辅助阴极上。对陶瓷辅助阴极在靠近放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的基本思想是将现有热阴极灯丝荧光灯阴极放置在具有高二次电子发射系数的氧化铝、氧化镁、铝酸镁、氧化钇或它们的混合物制成的陶瓷材料制作成管状、杯状、碗状、片状、瓦片状的陶瓷辅助阴极。由于材料的高二次电子发射系数和好的抗离子轰击性能，可以降低冷阴极荧光灯的工作电压，提高发光效率，并延长灯管寿命。

附图说明

图1是热阴极荧光灯结构示意图。

图2是热阴极灯丝和杯状陶瓷辅助阴极的结构示意图。

图3是热阴极灯丝和碗状陶瓷辅助阴极的结构示意图。

图4是热阴极灯丝和管状陶瓷辅助阴极的结构示意图。

图5是热阴极灯丝和片状陶瓷辅助阴极的结构示意图。

图6是热阴极灯丝和导电层在在带翻边的杯状陶瓷辅助阴极外表面的结构示意图。

图7是热阴极灯丝和导电层在片状陶瓷辅助阴极内部的结构示意图。

图8是热阴极灯丝和绕在杆状陶瓷辅助阴极上的结构示意图。

其中有荧光粉1、玻壳2、放电气体3、热阴极灯丝4、电极5、冷阴极6，陶瓷辅助阴极7、导电层8。

具体实施方式

本发明采用由氧化铝、或氧化镁、或铝酸镁、或氧化钇或它们的混合物制成的陶瓷材料具有高的二次电子发射系数的特点，将由以上陶瓷材料的制成管状、或杯状、或碗状、或杆状、或片状、或瓦片状的陶瓷辅助阴极，热阴极灯丝或冷阴极电极放置在陶瓷辅助阴极所围的区域或陶瓷辅助阴极片上，在电极上所加交流电压的作用下，荧光灯气体放电产生的离子、电子有部分轰击陶瓷阴极并产生二次电子，由于二次电子的产生，将在陶瓷阴极上形成电荷积累，形成壁电压。壁电压和下半周期的驱动信号叠加共同形成气体放电驱动电压，这可以使荧光等的工作电压降低。同时对于热阴极荧光灯，陶瓷辅助阴极还可以起到一定的保温作用，降低灯丝的热损耗。

为了提高放电效率，可以在陶瓷辅助阴极的内部或靠近电极、远离放电空间的一侧的外表面制作导电层(8)，并使导电层和热阴极灯丝的一根电极产生电连接，与另一根绝缘；或与冷阴极荧光灯的电极(5)产生电连接；或将热阴极灯丝绕制在陶瓷辅助阴极上。为避免放电离子对导电层的轰击，可以对陶瓷辅助阴极在靠近放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

Claims (3)

1.一种具有陶瓷辅助阴极的热阴极荧光灯，其特征在于该荧光灯以两端封闭的灯管玻壳(2)为发光体，在灯管玻壳(2)的内壁上设有荧光粉层(1)，在灯管玻壳(2)的每一端上分别设有两根电极(5)、一个辅助陶瓷阴极(7)和一个热阴极灯丝(4)，热阴极灯丝(4)放置在辅助陶瓷阴极(7)附近的区域内，热阴极灯丝(4)两端分别与所述电极(5)相连，在灯管玻壳(2)内充有放电气体(3)；陶瓷辅助阴极(7)的形状为管状、或杯状、或碗状、或杆状、或片状；陶瓷辅助阴极(7)是由氧化铝、或铝酸镁、或氧化钇或它们的混合物制成；在陶瓷辅助阴极(7)上通过蒸发、浸渍后烧结或涂敷后烧结的方法制作氧化镁层。

2.根据权利要求1所述的具有陶瓷辅助阴极的热阴极荧光灯，其特征在于在陶瓷辅助阴极(7)的内部或靠近所述电极(5)的一侧的外表面制作导电层(8)，并使导电层(8)和所述电极(5)中的其中一根产生电连接与另一根电极(5)绝缘；或将热阴极灯丝(4)绕制在陶瓷辅助阴极(7)上。

3.根据权利要求2所述的具有陶瓷辅助阴极的热阴极荧光灯，其特征在于对陶瓷辅助阴极(7)在靠近放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

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