CN101419893A - 低发热冷阴极灯管 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低发热冷阴极灯管，其包括玻璃管、萤光层以及两电极。玻璃管具有腔室，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。萤光层位于玻璃管的腔室表面上。两电极分别设置于玻璃管的两端，且每一电极是由玻璃管的外部延伸至玻璃管的腔室内。特别是，每一电极包括导丝、阴极以及玻珠。导丝位于玻璃管的外部并延伸至玻璃管的腔室内，其中导丝包括铜核心以及包覆铜核心的金属层。阴极是位于玻璃管的腔室内并与导丝电连接，其中阴极包括钨杯结构。玻珠包覆玻璃管中的部分导丝。

Description

低发热冷阴极灯管

技术领域

本发明涉及一种低发热冷阴极灯管(cathode cold fluorescent lamp)，且特别是涉及一种高发光效率的低发热冷阴极灯管。

背景技术

低发热冷阴极灯管属于低压汞放电灯。低发热冷阴极灯管是通过在玻璃管内壁涂有一层萤光体，并在玻璃管内部封入少量惰性气体及微量的汞。汞原子在放电中被电子冲击会产生紫外光，而紫外光激发萤光体使其放出可见光。由于低发热冷阴极灯管不使用灯丝，故无灯丝烧断或摔断的问题，因此有非常可靠的使用寿命。因而低发热冷阴极灯管经常用来作为液晶显示器、扫描器、各式照明器材、光箱、艺术照明、霓虹灯等等的光源。

传统低发热冷阴极灯管的电极包括了导丝段、玻珠段以及阴极段。一般而言，导丝段的材料是铜包覆铁-镍材料或是镍-锰材料。玻珠段是玻珠包覆铁、钴、镍合金。而阴极段的材料通常是镍(Ni)。在传统的低发热冷阴极灯管中，由于镍的功函数高、热传导系数低、比热大且较不耐阳离子的轰击，因而灯管的发光效率以及灯管的寿命都较差。另外，因玻珠段所包覆的合金材料的热传导系数更低，因此在阴极所产生的热更不易通过玻珠所包覆的合金材料传导出去，因而灯管的温度高，进而影响灯管的发光效率。再者，由于导丝段、玻珠段以及阴极段三段的材料完全不同，因此三者之间的连结需通过两次焊接加工才行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低发热冷阴极灯管，以改善传统低发热冷阴极灯管的发光效率以及使用寿命。

本发明的目的在于提供一种低发热冷阴极灯管，此低发热冷阴极灯管的电极不需两次的焊接加工。

本发明提出一种低发热冷阴极灯管，其包括玻璃管、萤光层以及两电极。玻璃管具有腔室，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。萤光层位于玻璃管的腔室表面上。两电极分别设置于玻璃管的两端，且每一电极是由玻璃管的外部延伸至玻璃管的腔室内。特别是，每一电极包括导丝、阴极以及玻珠。导丝位于玻璃管的外部并延伸至玻璃管的腔室内，其中导丝包括铜核心以及包覆铜核心的包覆层，且此包覆层的膨胀系数与玻璃管的膨胀系数相近。阴极位于玻璃管的腔室内并与导丝电连接，其中阴极的材质包括钨。玻珠则是包覆玻璃管中的部分导丝。

在本发明的一实施例中，上述的包覆层的材质包括金属。

在本发明的一实施例中，上述的金属包括铁、钴与镍的合金。

在本发明的一实施例中，上述的惰性气体包括氦气、氩气、氖气、氪气或氙气。

在本发明的一实施例中，上述的阴极为一钨杯结构，钨杯结构的底部与导丝连接。

在本发明的一实施例中，上述的萤光层包括红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料。

本发明提出一种低发热冷阴极灯管，其包括玻璃管、萤光层以及两电极。玻璃管具有腔室，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。萤光层位于玻璃管的腔室表面上。两电极分别设置于玻璃管的两端，且每一电极是由玻璃管的外部延伸至玻璃管的腔室内。特别是，每一电极包括导丝、阴极以及玻珠。导丝位于玻璃管的外部并延伸至玻璃管的腔室内，其中导丝包括铜核心以及包覆铜核心的包覆层，且包覆层包括铁、钴与镍的合金。阴极是位于玻璃管的腔室内并与导丝电连接，其中阴极包括钨杯结构。玻珠包覆玻璃管中的部分导丝。

在本发明的一实施例中，上述的惰性气体包括氦气、氩气、氖气、氪气或氙气。

在本发明的一实施例中，上述的萤光层包括红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料。

本发明的低发热冷阴极灯管的电极的导丝及阴极的材料是选择功函数较低、导热性较佳的材质且耐阳离子轰击，因此可以使得灯管在操作时的温度下降，进而提高其发光效率与使用寿命。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明一实施例的低发热冷阴极灯管的剖面示意图。

主要元件符号说明

102：玻璃管

102a：玻璃管外表面

102b：玻璃管内表面

104：腔室

106：惰性气体

108：汞蒸气

110：萤光层

112：电极

114：导丝

114a：包覆层

114b：铜核心

116：阴极

118：玻珠

120：电子

122：紫外光

124：可见光

具体实施方式

图1是依照本发明一实施例的低发热冷阴极灯管的剖面示意图。请参照图1，本实例的低发热冷阴极灯管包括玻璃管102、萤光层110以及两电极112。

玻璃管102具有腔室104，且腔室104内填充有惰性气体106以及汞蒸气108。在一实施例中，填充在腔室104内的惰性气体包括氦气、氩气、氖气、氪气或氙气，较佳的是使用氩气与氖气的混合气体。另外，填充在腔室104内的汞蒸气108遭受到阴极所放出的电子120的撞击时会被激发而放出紫外光122。

另外，萤光层110是涂布在玻璃管102的腔室104内表面上。在一实施例中，萤光层110包括红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料。由汞蒸气108所放出的紫外光122会激发萤光层110而使萤光层110产生可见光124。倘若上述萤光层110中包含了红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料，那么所产生的可见光124是白光，其是由红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料所放出的红光、绿光以及蓝光混光而成。而若要使低发热冷阴极灯管发出非白光的光线，则可以通过调整萤光层110中的萤光材料成分，即可以使其发出红光、绿光、蓝光或是其他种颜色的可见光，其例如是作为艺术照明或霓虹灯等等光源。

另外，电极112分别设置于玻璃管102的两端，且电极112是由玻璃管102的外部延伸至玻璃管102的腔室104内。特别是，在本发明中，电极112包括了导丝114、阴极116以及玻珠118。导丝114位于玻璃管102的外部并延伸至玻璃管102的腔室104内。而且，导丝114包括铜核心114b以及包覆铜核心114b的包覆层114a，其中包覆层114a的膨胀系数与玻璃管102的膨胀系数相近。在一实施例中，包覆层114a的材质包括金属。上述的金属较佳的是包括铁、钴与镍的合金。另外，阴极116位于玻璃管102的腔室104内，且阴极116会与导丝114电连接。阴极116的材质包括钨。较详细的说明是，阴极116为钨杯结构，且此钨杯结构的底部会与导丝114连接。此外，玻珠118则是包覆玻璃管102中的部分导丝114。玻珠118是位于玻璃管102的外表面102a与内表面102b之间的区域，因此玻珠118是烧结在玻璃管102内。

在本发明的低发热冷阴极灯管中，阴极116是使用钨作为其材质。由于钨的功函数较低、融点较高且较能耐阳离子的轰击，因此，阴极116放射电子的效率以及其寿命皆能有效的提高。此外，本发明的低发热冷阴极灯管中的导丝114是以金属(例如铁、钴与镍的合金)作为包覆层114a包覆铜核心114b。由于包覆层114b的热膨胀系数与玻璃管102的热膨胀系数相当，且铜核心114b的比热小且热传导性极佳，因此导丝114的热传导性非常好。此外，玻珠118包覆住位于玻璃管102内的导丝114，玻珠118的气密性可以使提高热传导速度。因此，将此导丝114、玻珠118与钨材质的阴极116结合作为电极112，可以降低低发热冷阴极灯管在运作时整体的灯管温度，进而提升灯管的发光效率。在一实施例中，上述的电极112结构相较于传统电极结构，电极端112的温度在灯管运作时可以降低摄氏50度以上，且灯管的发光效率可以提升15％以上。

另外，在本发明中，由于导丝114是由玻璃管102外部延伸至腔室104内而与阴极116连接，因此玻珠118所包覆的导丝114与玻璃管102外部的导丝114是相同的结构与材料，因此本发明的电极112仅需要将导丝114与阴极116作一次焊接加工即可。相比较于传统电极结构需两次焊接加工将导丝段、玻珠段以及阴极段连接在一起，本发明的电极较为简单且成本较低。

虽然本发明以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作一些的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种低发热冷阴极灯管，包括：

玻璃管，具有腔室，且该腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气；

萤光层，位于该玻璃管的该腔室表面上；

两电极，分别设置于该玻璃管的两端，且每一电极是由该玻璃管的外部延伸至该玻璃管的该腔室内，其中每一电极包括：

导丝，位于该玻璃管的外部并延伸至该玻璃管的该腔室内，其中该导丝包括铜核心以及包覆该铜核心的包覆层，该包覆层的膨胀系数与该玻璃管的膨胀系数相近；

阴极，位于该玻璃管的该腔室内并与该导丝电连接，其中该阴极的材质包括钨；以及

玻珠，包覆该玻璃管中的部分该导丝。

2.如权利要求1所述的低发热冷阴极灯管，其中该包覆层的材质包括金属。

3.如权利要求2所述的低发热冷阴极灯管，其中该金属包括铁、钴与镍的合金。

4.如权利要求1所述的低发热冷阴极灯管，其中该惰性气体包括氦气、氩气、氖气、氪气或氙气。

5.如权利要求1所述的低发热冷阴极灯管，其中该阴极为钨杯结构，该钨杯结构的底部与该导丝连接。

6.如权利要求1所述的低发热冷阴极灯管，其中该萤光层包括红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料。

7.一种低发热冷阴极灯管，包括：

玻璃管，具有腔室，且该腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气；

萤光层，位于该玻璃管的该腔室表面上；

两电极，分别设置于该玻璃管的两端，且每一电极是由该玻璃管的外部延伸至该玻璃管的该腔室内，其中每一电极包括：

导丝，位于该玻璃管的外部并延伸至该玻璃管的该腔室内，其中该导丝包括铜核心以及包覆该铜核心的包覆层，该包覆层是选自铁、钴与镍的合金；

阴极，位于该玻璃管的该腔室内并与该导丝电连接，其中该阴极为钨杯结构；以及

玻珠，包覆该玻璃管中的部分该导丝。

8.如权利要求7所述的低发热冷阴极灯管，其中该惰性气体包括氦气、氩气、氖气、氪气或氙气。

9.如权利要求7所述的低发热冷阴极灯管，其中该萤光层包括红光萤光材料、绿光萤光材料以及蓝光萤光材料。

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