CN100446170C - 一种陶瓷冷阴极荧光灯阴极 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷冷阴极荧光灯阴极涉及一种低价格或高性能冷阴极荧光灯的阴极的结构和制备方法，该阴极由金属材料制成的电极(5)、与电极(5)相连接的陶瓷阴极(6)组成，电极(5)为一头大、一头小的形状或“T”型的形状，电极(5)的大头一端与陶瓷阴极(6)结合在一起，在电极(5)的中间还设有过渡材料(7)。陶瓷阴极(6)的形状为管状、或杯状、或碗状、或球状、或柱状、或片状。本发明将现有冷阴极荧光灯杯状或片状阴极的用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替代或在价格便宜的杯状电极的表面制作该陶瓷材料，可以降低冷阴极荧光灯的工作电压，提高发光效率，并延长寿命。

Description

一种陶瓷冷阴极荧光灯阴极

技术领域

本发明涉及一种低价格或高性能冷阴极荧光灯的阴极的结构和制备方法，属于冷阴极荧光灯制造的技术领域。

背景技术

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。内电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。但是内电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，对内电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。

通常作为液晶背光源或照明用的高光效低工作电压冷阴极荧光灯，包括两端封闭的灯管玻壳(2)，在灯管玻壳的内壁上设有荧光粉层(1)，在灯管玻壳的两端内部上设有荧光灯冷阴极(4)，并通过电极(5)引出到灯管玻壳外部，在灯管玻壳内充有放电气体(3)。上述的荧光灯技术方案也适合弯形，螺旋形或其它形状的荧光灯。

冷阴极荧光灯的阴极一般做成杯状或片状阴极，由Ni，Mo等金属材料制成，除了要求加工方便，还希望杯状阴极具有低的逸出功、高的二次电子发射系数和低的溅射率，以降低工作电压、提高光效、延长寿命。根据制作工艺的不同，杯杯状电极可以由有2~4个部件通过焊接组合而成为杯状阴极，电极引线和杯状阴极通过焊接技术连接在一起。但是由Ni，Mo等金属材料制成的金属电极，价格较高，工作电压和发光效率还希望改善

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种低价格的陶瓷冷阴极荧光灯阴极的结构和制造方法。

技术方案：本发明的低价格陶瓷冷阴极荧光灯阴极，利用了由氧化铝、氧化镁、铝酸镁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，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。

该阴极由金属材料制成的电极、与电极相连接的陶瓷阴极组成，电极为一头大、一头小的形状或“T”型的形状，电极的大头一端与陶瓷阴极结合在一起，在电极的中间还设有过渡材料。

其中，陶瓷阴极的形状为管状、或杯状、或碗状、或球状、或柱状、或片状。陶瓷阴极由氧化铝、或氧化镁、或铝酸镁、或它们的混合物制成。在陶瓷阴极外表面设有导电层，并使导电层和电极产生电接触。将电极或电极引线所占半径较大的一端放置在陶瓷阴极材料内部或表面。

陶瓷阴极可放置在杯状的金属电极内部，为了避免离子轰击对导电层的影响，可以在陶瓷阴极向放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

电极可以用电极引线，或将电极的一端做的大一些，如将一端缠绕的电极引线，或大头针状的电极引线，或电极引线与杯状金属电极通过焊接构成，或其他使电极引线在陶瓷阴极内部部分比其在陶瓷阴极外部所占半径为大形式构成。

为了将电极和陶瓷阴极固定、制作在一起，可以将电极或电极大的一端，将大的一端放在陶瓷原材料中进行挤压成型，再经烧制使电极和陶瓷制作在一起；对于杯状电极，可以将陶瓷阴极放置在杯状电极杯内，挤压杯状电极使电极和陶瓷阴极固定在一起；也可以将电极和陶瓷阴极通过粘接的方法制作在一起。

电极将电信号引入到荧光灯内部，但电极和灯管玻壳之间由于材料不同，因此在封接过程需要有一种过渡材料，因此要在金属电极上制作电极和玻壳进行封接的过渡材料。

为了提高放电效率，加大陶瓷阴极放电面积，在陶瓷阴极靠近电极的一侧外表面通过镀膜、涂敷、浸渍后烧结等陶瓷金属化技术制作导电层，并使导电层和电极产生电接触或将陶瓷阴极放置在杯状的金属电极内部.为了避免离子轰击对导电层的影响，可以在陶瓷阴极向放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

为了进一步提高陶瓷冷阴极荧光灯的工作电压，可以在陶瓷阴极的表面通过蒸发、浸渍后烧结、涂敷后烧结的方法制作氧化镁层，提高阴极的二次电子发射系数。

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冷阴极荧光灯杯状或片状阴极的用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替代或在价格便宜的杯状电极的表面制作该陶瓷材料，由于陶瓷材料的价格非常便宜，可以降低成本，同时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，并延长寿命。

附图说明

图1是现有冷阴极荧光灯结构示意图。

图2是现有杯状冷阴极。

图3大头针型电极和杯状陶瓷阴极示意图。

图4大头针型电极在片状陶瓷阴极内示意图。

图5大头针型电极在片状陶瓷阴极外的示意图。

图6片状电极和管状陶瓷阴极的示意图。

图7杯状电极和管状陶瓷阴极的示意图。

图8涂敷有导电层的带翻边的杯状陶瓷电极的示意图。

其中有荧光粉1、玻壳2、放电气体3、杯状阴极4、电极5、陶瓷阴极6、过渡材料7，导电层8。

具体实施方式

本发明的陶瓷冷阴极荧光灯阴极由金属材料制成的电极5、与电极5相连接的陶瓷阴极6组成，电极5为一头大、一头小的形状或“T”型的形状，电极5的大头一端与陶瓷阴极6结合在一起，在电极5的中间还设有过渡材料7。

陶瓷阴极6的形状为管状、或杯状、或碗状、或球状、或柱状、或片状。陶瓷阴极6由氧化铝、或氧化镁、或铝酸镁、氧化钇或它们的混合物制成。将电极5或电极引线所占半径较大的一端放置在陶瓷阴极6材料内部或表面，还可在陶瓷阴极6外表面设有导电层8，并使导电层8和电极5产生电接触。也可将陶瓷阴极6放置在杯状的金属电极4内部。为了避免离子轰击对导电层8的影响，在陶瓷阴极向放电空间的一端制作翻边，遮挡离子对导电层的轰击。

制造的过程为：

1、将T形的电极放在陶瓷制作的模具中，在模具中放入氧化铝陶瓷原料，并将原料压制成行使电极和陶瓷阴极成图8所示的相对状态，在陶瓷外表面涂敷陶瓷金属化浆料并使其和电极连通，将此件放入烧结炉中进行烧结成瓷，并在电极上制作过渡材料如玻璃珠即成陶瓷阴极。

2、在图2所示现有金属杯状阴极的内部，放置陶瓷管，即可达到陶瓷阴极的效果。

Claims (4)

1.一种陶瓷冷阴极荧光灯阴极，其特征是该阴极由金属材料制成的电极(5)、与电极(5)相连接的由氧化铝、氧化镁、铝酸镁、氧化钇或它们的混合物制成的陶瓷阴极(6)组成，电极(5)为一头大、一头小的形状或“T”型的形状，电极(5)的大头一端与陶瓷阴极(6)结合在一起，在电极(5)的中间还设有过渡材料(7)；陶瓷阴极(6)的形状为管状、或杯状、或碗状、或球状、或柱状、或片状；将电极(5)或电极引线所占半径较大的一端放置在陶瓷阴极(6)材料内部或表面。

2.根据权利要求1所述的陶瓷冷阴极荧光灯阴极，其特征是在陶瓷阴极(6)外表面设有导电层(8)，并使导电层(8)和电极(5)产生电接触。

3.根据权利要求1所述的陶瓷冷阴极荧光灯阴极，其特征是陶瓷阴极(6)放置在杯状的金属电极(4)内部。

4.根据权利要求2所述的陶瓷冷阴极荧光灯阴极，其特征是为了避免离子轰击对导电层(8)的影响，在陶瓷阴极向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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