CN101834111B - 荧光灯 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种荧光灯，涉及荧光灯领域，用以提高荧光灯的发光效率以及延长荧光灯的使用寿命。本发明实施例提供的荧光灯，包括灯管，并且在所述灯管外部包裹有螺线状排布的透明导线，所述透明导线的两端连接到供电端。本发明实施例提供的荧光灯适用于液晶显示装置的背光源领域。

Description

荧光灯

技术领域

本发明涉及荧光灯领域，尤其涉及一种液晶显示装置中的荧光灯。

背景技术

冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，简称CCFL)是现有荧光灯中使用较普遍的一种，因其体积小、重量轻，且显色性好、发光均匀等特点，越来越多地应用于液晶显示装置的背光源中。

具体的冷阴极荧光灯结构如图1所示：CCFL由灯管1和处于灯管1两端的第一电极2、第二电极3组成，灯管1内含有适量的惰性气体和汞蒸气，灯管1内壁上涂有荧光粉4。CCFL的两个电极之间的电压由交流电源5提供；当高压加在灯管1的第一电极2和第二电极3之间后，灯管1内少数电子之间发生高速碰撞并产生二次电子发射，灯管1内的汞原子受到电子撞击而被激发释放出紫外线，产生的紫外线又激发涂布于灯管1内壁上的荧光粉4，使得荧光粉4发出可见光。

在实现上述荧光灯的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的荧光灯产品中，碰撞产生的电子在灯管1中的运动方向具有一定的随机性，往往会直接撞击到灯管1内壁涂布的荧光粉4上；这样，电子携带的能量不能转化成光能，降低了荧光灯的发光效率，而且带电离子对荧光粉4的撞击使荧光粉4产生损耗，缩短了荧光灯的寿命。

发明内容

本发明的实施例提供一种荧光灯，可以提高荧光灯的发光效率以及延长荧光灯的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种荧光灯，包括灯管，并且在所述灯管外部包裹有螺线状排布的透明导线，所述透明导线的两端连接到供电端。

本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管外部设置螺线状排布的透明导线，使得灯管内部产生一个沿灯管轴向的磁场；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；与现有技术相比，本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

附图说明

图1为现有的冷阴极荧光灯的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的荧光灯的径向截面图；

图3为本发明实施例一提供的荧光灯的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的荧光灯的结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的荧光灯的结构示意图；

图6为本发明实施例四提供的荧光灯的结构示意图；

附图标记：1-灯管；2-第一电极；3-第二电极；4-荧光粉；5-电源；6-带状透明导线；7-独立电源。

具体实施方式

为了提高荧光灯的发光效率以及延长荧光灯的使用寿命，本发明实施例提供了一种新型结构的荧光灯。

本发明实施例提供一种荧光灯，该荧光灯包括灯管，并且在灯管外部包裹有螺线状排布的透明导线，所述透明导线的两端连接到供电端；考虑到透明导线在灯管上的固定效果，本发明实施例中的透明导线优选地设为具有一定宽度的带状透明导线。

参考图2所示，本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管1外部设置螺线状排布的带状透明导线6，使得灯管1内部产生一个沿灯管轴向的磁场；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，带电离子受电场作用而具有沿灯管轴线方向的加速度，而且带电离子在垂直于磁场方向上具有速率分量而在垂直于轴线方向的平面内做圆周运动，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

下面结合附图对本发明实施例提供的荧光灯进行详细描述。

实施例一：

如图3所示，本发明实施例提供的荧光灯，包括灯管1，并且在灯管1外部包裹有螺线状排布的带状透明导线6，所述带状透明导线6的两端连接到供电端。

其中，为了能够在灯管1内部形成均匀的磁场，带状透明导线6在灯管1外部成同向的、等间距的螺线状排布，并且带状透明导线6的两端串接在荧光灯的供电回路中。

上述同向的、等间距的螺线状排布具体为：灯管1外部包裹的带状透明导线在灯管1上的倾斜方向都是一样的，比如所有的带状透明导线都向左倾斜、或者所有的带状透明导线都向右倾斜；而且，相邻两匝带状透明导线圈之间的间距也都是一样的。

本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管1外部设置同向的、等间距的螺线状排布的带状透明导线6，使得灯管1内部产生一个沿灯管轴向的均匀的磁场；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

实施例二：

如图4所示，本发明实施例提供的荧光灯，包括灯管1，并且在灯管1外部包裹有螺线状排布的带状透明导线6，所述带状透明导线6的两端连接到供电端。

其中，为了能够在灯管1内部形成均匀的磁场，带状透明导线6在灯管1外部成同向的、等间距的螺线状排布，并且带状透明导线6的两端连接到一个独立电源7的两端，这样就可以通过控制独立电源7的供电电压来控制灯管内磁场的磁感应强度。

上述同向的、等间距的螺线状排布具体为：灯管1外部包裹的带状透明导线在灯管1上的倾斜方向都是一样的，比如所有的带状透明导线都向左倾斜、或者所有的带状透明导线都向右倾斜；而且，相邻两匝带状透明导线圈之间的间距也都是一样的。

上述独立电源7可以是如图4中所示的交流电源，进一步地，可以是与荧光灯的供电电源同频的交流电源；供电电源的电压值较大时，灯管内带电离子的运动速率也较大，使得其在与惰性气体或者汞原子发生碰撞后沿灯管径向上的运动速率分量也会较大，那么碰撞后的带电离子撞击灯管1内壁上荧光粉的几率也较大；如果带状透明导线6的电源与荧光灯的供电电源同频，则在荧光灯供电电压变大的同时，带状透明导线6两端的电压也同时变大，这样灯管1内产生的磁场强度也随之变大，对灯管1内带电离子的约束力也变强，从而减小带电离子撞击灯管1内壁上荧光粉的几率。

上述独立电源7还可以是直流电源，这样可以保证在灯管1内产生的磁场的均匀性和稳定性，使灯管内的带电离子始终限定在一定的区域内运动。

本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管1外部设置同向的、等间距的螺线状排布的带状透明导线6，使得灯管1内部产生一个沿灯管轴向的均匀的磁场；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

实施例三：

如图5所示，本发明实施例提供的荧光灯，包括灯管1，并且在灯管1外部包裹有螺线状排布的带状透明导线6，所述带状透明导线6的两端连接到供电端。

其中，带状透明导线6在灯管1外部成同向的、非等间距的螺线状排布；所述带状透明导线6的两端连接到供电端的方式，可以是直接将所述带状透明导线6串接在荧光灯的供电电路中，也可以是为所述带状透明导线6设置一独立电源7，将所述带状透明导线6的两端连接到独立电源7的两端。

上述同向的螺线状排布具体为：灯管1外部包裹的带状透明导线在灯管1上的倾斜方向都是一样的，比如所有的带状透明导线都向左倾斜、或者所有的带状透明导线都向右倾斜；

上述非等间距的螺线状排布具体为：灯管1外部的带状透明导线的排布方式为两端密中间疏，即位于灯管1两端的带状透明导线的间距比位于灯管1中间部位的带状透明导线的间距小。由于带状透明导线密集的地方产生磁场的磁感应强度会较大，因此在灯管1两端的磁感应强度比中间部位的磁感应强度要大，灯管1两端的磁场对灯管内部的带电离子的约束力也更强，使分布在灯管1两端的带电离子的活动区域限定在一个更小的范围内，其撞击灯管1内壁上荧光粉4的几率也就更小；这样，采用两端密中间疏的方式来排布带状透明导线可以更好地保护荧光灯两端的荧光粉，改善荧光灯在长期使用后灯管两端发黑的现象。

本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管1外部设置同向的、非等间距的螺线状排布的带状透明导线6，使得灯管1内部产生一个两端强、中间弱的磁场，可改善荧光灯两端发黑的现象；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

实施例四：

如图6所示，本发明实施例提供的荧光灯，包括灯管1，并且在灯管1外部包裹有螺线状排布的带状透明导线6，所述带状透明导线6的两端连接到供电端。

其中，带状透明导线6在灯管1外部成反向的螺线状排布；所述带状透明导线6的两端连接到供电端的方式，可以是直接将所述带状透明导线6串接在荧光灯的供电电路中，也可以是为所述带状透明导线6设置一独立电源7，将所述带状透明导线6的两端连接到独立电源7的两端。

参考图6，上述反向的螺线状排布具体为：灯管1包括左段和右段，在灯管1的左段，带状透明导线都向左倾斜；在灯管1的右段，带状透明导线都向右倾斜；这样，在灯管1的内部产生两个方向相反的磁场，由于两个磁场之间的互斥作用，使得灯管上产生沿轴线方向向外拉伸的应力，从而可以改善由于灯管较长导致灯管中间部位出现下垂的情况；此时，灯管内的带电离子的运动通道也更畅通。而且，由于同向的螺旋线长度减半以及两个磁场作用的相互抵消，在灯管两端的电极处的磁感应强度大幅降低，灯管两端电极处的电磁辐射也会大大减弱。

当然，上述反向的螺线状排布还可以是：在灯管1的左段，带状透明导线都向右倾斜；在灯管1的右段，带状透明导线都向左倾斜；

或者，在灯管1的外部设置多于两段的带状透明导线，且相邻的两段带状透明导线的螺旋方向相反。

另外，所述带状透明导线6在灯管1上的排布可以是等间距的螺线状排布，也可以是非等间距的螺线状排布，具体根据需要进行设置即可。

本发明实施例提供的荧光灯，通过在荧光灯的灯管1外部设置反向的螺线状排布的带状透明导线6，使得灯管1内部产生两个方向相反的磁场，利用这两个磁场之间的互斥作用，可以改善荧光灯灯管中间部位下垂的情况；由于灯管内电场和磁场的方向都是沿灯管轴线方向，因此灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；本发明实施例提供的荧光灯不仅可以增大汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

以上各实施例中的带状透明导线均由ITO(Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物)材料制成，这样，包裹在荧光灯灯管外部的导线可以在不影响荧光灯光线传播的情况下在灯管内部产生磁场。

上述带状透明导线可以通过以下方式获得：在荧光灯灯管外部沉积ITO材料，然后进行光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、剥离一系列构图工艺，制造过程用到的曝光掩模装置是和灯管上需要得到的导线图形相匹配的套筒；或者可以使用印刷工艺，最终在灯管外部形成所需的带状导线。

通过上述工艺获得的荧光灯，由于灯管内同时存在沿灯管轴线方向的电场和磁场，使得灯管内的带电离子在电场和磁场的同时作用下，被限定在一定的区域内沿灯管轴线方向成螺旋线运动，增大了电子撞击汞原子的几率，同时减小了带电离子撞击灯管内壁上荧光粉的几率；这样，不仅增大了汞原子被激发而发出紫外线的几率从而提高荧光灯的发光效率，而且可以更好地保护灯管内壁的荧光粉、延长荧光灯的使用寿命。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种荧光灯，包括灯管，其特征在于，在所述灯管外部包裹有螺线状排布的透明导线，所述透明导线的两端连接到供电端。

2.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于，所述透明导线成同向的螺线状排布。

3.根据权利要求2所述的荧光灯，其特征在于，在所述灯管两端的透明导线的间距比在所述灯管中间部位的透明导线的间距小。

4.根据权利要求1所述的荧光灯，其特征在于，所述灯管包括等长的两段，且两段灯管外部包裹的透明导线成反向的螺线状排布。

5.根据权利要求4所述的荧光灯，其特征在于，在所述灯管两端的透明导线的间距比在所述灯管中间部位的透明导线的间距小。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的荧光灯，其特征在于，所述供电端为所述荧光灯的供电回路，所述透明导线串接在所述荧光灯的供电回路中。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的荧光灯，其特征在于，所述供电端为一独立电源。

8.根据权利要求7所述的荧光灯，其特征在于，所述独立电源为直流电源。

9.根据权利要求7所述的荧光灯，其特征在于，所述独立电源为与所述荧光灯的供电电源频率相同的交流电源。

10.根据权利要求1至5、8和9中任一项所述的荧光灯，其特征在于，所述透明导线的材料为纳米铟锡金属氧化物。

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