CN101080803A - 冷阴极荧光灯 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种冷阴极荧光灯，其主要包括：放电管，在其内部涂覆有荧光材料，并含有发射UV光的填充气体成分；两个或者两个以上的空心阴极，由钼、钨、铌、钽及其合金组成的组的材料制成；两个或两个以上的电流引脚，由钼、钨及其合金组成的组的材料制成，使电流引脚与环、环形段、空心圆筒、或空心圆筒段接合，然后，使环、环形段、空心圆筒、或空心圆筒段再与空心阴极接合，其中，环、环形段、空心圆筒、或空心圆筒段最好由铁、镍、钴或其合金制成。

Description

冷阴极荧光灯

本发明涉及一种冷阴极荧光灯，主要包括：放电管，其内部涂覆有荧光材料，并含有发射UV(紫外)光的填充气体成分；两个或两个以上的空心阴极，由钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)及其合金组成的组中的材料制成；以及两个或两个以上的电流引脚，由钼、钨及其合金组成的组中的材料制成。

使用冷阴极荧光灯作为液晶显示器所用的背光。低压汞放电在这种情况下产生UV辐射，由施加在放电管内部的荧光层使UV辐射转变为可见光。放电管通常用硬玻璃诸如硼硅酸盐玻璃制成，并且通常为管状。电极位于灯管端部区域，取决于灯的类型，电极具有不同的形状。由于使用发射增强物质，包括例如钡(Ba)、锶(Sr)、稀土材料或者钇，并将其施加于电极表面，可以减小电子逸出功。通过电流引脚与电极构成接触。通过压紧密封或者熔合密封处理，使这些电流引脚与放电管以真空密封方式连接。此区域称为玻璃/金属压紧密封。通常，在第一个步骤中，给电流引脚设置玻璃焊，这是通过使玻璃环在电流引脚上融熔而形成的。此处理称为玻璃封装(glazing)。作为进一步的步骤，通过压紧密封或者融合密封处理，使玻璃焊与放电管连接。使用铁—镍—钴(Kovar，科瓦铁镍钴合金)材料、钼、钨等作为电流引脚的材料，这些材料具有与玻璃相当的低热膨胀系数。

冷阴极荧光灯的小型化与液晶显示器的小型化关联。如JP1-51148中所述，这促成采用空心阴极。通常使用镍作为空心阴极的材料。将镍空心阴极焊接至由Kovar材料制成的电流引脚上。然而，对于进一步小型化而言，镍的溅镀电阻不够。为此，已提出将对溅镀具有更大电阻的材料用于空心阴极，诸如铌、钽、钨、或钼。将这些材料与由钼、钨或Kovar制成的电流引脚连接。由于较高程度的热传导率，钼和钨在这种情况下比较有利。由于钨和钼较高的熔点以及本征脆度，直接焊接非常困难，并且其实施具有相当的复杂性。另外，需要很大程度避免空心阴极随之而来的再结晶和脆化。所以，需要尽可能低地保持热输入量。另外，在接合处理期间，单个部件的精确定位非常重要，因为只有这样才能实现部件的窄偏差。

所以，本发明的目的是提供一种冷阴极荧光灯，其既具有空心阴极也具有带高溅镀电阻的电流引脚，并且能以合理的成本和可靠的方式使空心阴极和电流引脚接合。

通过在权利要求1中所述的特征条款达到此目的。在这种情况下，使电流引脚与环、环形段、空心圆筒、或者空心圆筒段接合，并且使环、环形段、空心圆筒或者空心圆筒段再与空心阴极接合。环、环形段、空心圆筒、或空心圆筒段最好由熔点明显比空心阴极低的材料制成，诸如镍、铁、钴及其合金。环、环形段、空心圆筒、或空心圆筒段在这种情况下的内径，稍大于电流引脚的直径。空心圆筒或者空心圆筒段的高度最好介于空心圆筒直径的0.5倍至4倍之间。由于较低的生产成本，使用环形段或者空心圆筒段(狭缝环、狭缝空心圆筒)是有益的。在这种情况下，环形段通过弯曲一段金属丝而形成，以及，空心圆筒段则通过模压一块金属片而形成。在此过程中形成的缝隙，最好小于环周长或空心圆筒周长的四分之一。

在第一处理步骤中，有利的是使环、环形段、空心圆筒、或者空心圆筒段与电流引脚连接。为此，将环、环形段、空心圆筒、或者空心圆筒段穿过电流引脚的一端，以及，在处理过程中以简单的方式定位。在这种情况下，能以点状或面状的方式，在一个或多个点处，形成与电流引脚的接合。可以例如通过激光或者电阻焊接，进行热量的引入。在接合处理中，环或空心圆筒中局部发生热量输入的区域可以熔化。

在进一步的接合步骤中，使第一接合步骤形成的部件与空心阴极连接。最好再次通过电阻或激光焊接进行热量输入。在电阻焊接的情况下，接触面最好是环面(其向空心阴极倾斜)，或者是空心圆筒的横截面。在激光焊接的情况下，热量输入最好从径向开始进行，使环在截面中或者整个圆周上的多个点处与空心阴极连接。在这种情况下，在空心阴极由钼或者钨构成的情况下热量的输入非常低，最好即使完成再结晶并因而空心阴极基部区域脆化，也能避免融合。为了保证改善从空心阴极到电流引脚的热传递，有利的是连接电流引脚和空心阴极。电流引脚和空心阴极的连接可以通过焊接或低温焊接进行。在这种情况下，激光焊接是有利的焊接处理，这样引导光束，使得光束轴向方式瞄准空心阴极基部。尽管这并没有避免空心阴极基部的局部脆化，但由于通过诸如低温焊接、粘接、或焊接工艺，使空心阴极经由环或空心圆筒与电流引脚连接，所以，这也没有导致使用寿命的减少。因而，具有根据本发明部件的冷阴极荧光灯，即使在振动的情况下也不会导致使用寿命的减少。

通常，使电流引脚与电源引脚连接。尽管在电流引脚的情况下，对于引脚和玻璃的膨胀系数之间相似的要求明显限制了材料的选择，但这并不适用于灯外部的电源引脚。通常，使用镀铜导线(Dumet，镀铜铁镍合金)作为电源引脚。使镀铜导线与电流引脚焊接成平齐状，以形成所谓的组合引脚。在处理工艺方面，更有利的是在电流引脚与空心阴极之间的连接之前，完成电流引脚与电源引脚之间的连接，也就是，对上述处理使用组合引脚。

空心阴极可以是一个或多个部分。出于生产相关的原因(过大的拉伸比)或者出于成本的原因不能通过深冲压生产单部件形式时，通常选择多部分、优选两部分的实施方式。

下面参照附图对本发明进一步进行详细说明，其中：

图1图示冷阴极荧光灯(没有本发明的特征)的示意图；

图2以剖视图方式图示电流引脚与空心阴极之间根据本发明的连接；

图3以剖视图方式图示根据本发明的环；

图4以剖视图方式图示根据本发明的环形段；

图5以剖视图方式图示电流引脚与空心阴极之间根据本发明的连接；

图6以剖视图方式图示根据本发明的空心圆筒；以及

图7以剖视图方式图示根据本发明的空心圆筒段。

图1图示冷阴极荧光灯1的主要部件，主要有：放电管3，其内部涂覆有荧光材料2；空心阴极4；电流引脚5、以及电源引脚8。

部件的制造如图2至图4所示(未严格按照比例绘制)：

使直径0.5mm的镍线片弯曲，以形成具有大约0.5mm缝隙宽度的环形段7，并将其穿在电流引脚的一端，然后定位。利用端侧激光焊接，使环形段7与电流引脚5接合，电流引脚5由钼/0.3wt.％氧化镧(Mo/0.3wt.La₂O₃)合金制成，具有0.6mm的直径。然后，再通过激光，使用大致径向瞄准激光束，将环形段7焊接到外径1.7mm的钼空心阴极4上。然后，使激光束轴向瞄准空心阴极4的基部，将电流引脚5焊接至空心阴极4。类似地，使用环6制造部件。

部件的生产如图5至图7所示(未严格按照比例绘制)：

使厚度0.3mm的镍片零件弯曲，以形成长2mm的空心圆筒段9，并将空心圆筒段9穿在电流引脚的一端，然后定位。利用端侧激光焊接，使此空心圆筒段9与电流引脚5接合，电流引脚5由钼/0.3wt.％的氧化镧(Mo/0.3wt.La₂O₃)合金制成，具有0.8mm的直径。然后，再通过激光，使用大致径向瞄准激光束，将空心圆筒段9焊接到外径1.7mm的钼空心阴极4上。类似地，使用空心圆筒8制造部件。

Claims (6)

1.冷阴极荧光灯(1)，主要包括：放电管(3)，在其内部涂覆有荧光材料(2)，并且含有发射UV光的填充气体成分；两个或两个以上的空心阴极(4)，由钼、钨、铌、钽及其合金组成的组中的材料制成；两个或两个以上电流引脚(5)，由钼、钨及其合金组成的组中的材料制成，其特征在于：

使所述电流引脚(5)与环(6)、环形段(7)、空心圆筒(8)或空心圆筒段(9)连接，使所述环(6)、所述环形段(7)、所述空心圆筒(8)、或所述空心圆筒段(9)再与所述空心阴极(4)连接。

2.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯(1)，其特征在于：所述环(6)、所述环形段(7)、所述空心圆筒(8)、或所述空心圆筒段(9)的内径略大于所述电流引脚(5)的直径，以及所述环(6)、所述环形段(7)、所述空心圆筒(8)、或所述空心圆筒段(9)的外径大致与所述空心阴极(4)的外径对应。

3.根据前述权利要求之一所述的冷阴极荧光灯(1)，其特征在于：使所述电流引脚(5)与电源引脚(10)连接。

4.根据前述权利要求之一所述的冷阴极荧光灯(1)，其特征在于：所述环(6)、所述环形段(7)、所述空心圆筒(8)、或所述空心圆筒段(9)由镍、铁、钴及其合金组成的组的材料制成。

5.根据前述权利要求之一所述的冷阴极荧光灯(1)，其特征在于：所述空心阴极(4)为两个或两个以上的部分。

6.根据前述权利要求之一所述的冷阴极荧光灯(1)，其特征在于：将所述空心阴极(4)焊接至所述电流引脚(5)。

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