CN105470070B - 一种外置外部电极荧光灯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外置外部电极荧光灯的制备方法，属于照明技术领域，以制备一种可用于生活照明应用的、结构多样化的EEFL。获取一密封的玻璃腔体，所述玻璃腔体由玻璃制成，所述玻璃腔体内表面涂覆荧光粉，内部密封有惰性气体；在所述玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组及其导线、第二外部电极组及其导线，所述第一外部电极组的各外部电极用于施加第一电势，所述第二外部电极组的各外部电极用于施加不等于所述第一电势的第二电势；其中，所述玻璃腔体为圆柱体、圆锥体、多面体或不规则结构。

Description

一种外置外部电极荧光灯的制备方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域，具体地说，涉及一种外置外部电极荧光灯的制备方法。

背景技术

人类生活除了水、空气、食物必需用品之外，光一直影响人们的作息，一直过着日出而作，日落而息的生活。直到1879年爱迪生发明了电灯炮(白炽灯)，它的原理是：当灯接入电路中，电流流过灯丝的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可察觉，由于工作时灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了；同时由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命大大的缩短了，大约在2200小时左右，而光效大约在每瓦12(Lm)左右。

以前照明系统只讲究数量，而今天已经逐步走向精致，讲究省能效果。由于照明技术及照明器具的广泛使用，人们的生活水准得到了普遍提高。同时人们对照明设备的需求日益激增，也使得耗电量不断增大。于是人们开始重视高效率、高品质的照明设备的发展。

其中，外置外部电极荧光灯(External Electrode Fluorescent Lamp，简称EEFL)因其具备的高节能、使用寿命长、体温度等优势，得到广泛关注。但传统的EEFL虽然具备高效节能、使用寿命长等优点，但是主要应用于背光照明，没有用于生活照明应用，结构比较单一，仍未受到有效的推广、使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外置外部电极荧光灯的制备方法，以制备一种可用于生活照明应用的、结构多样化的EEFL。

本发明提供了一种外置外部电极荧光灯的制备方法包括：

获取一密封的玻璃腔体，所述玻璃腔体由玻璃制成，所述玻璃腔体内表面涂覆荧光粉，内部密封有惰性气体；

在所述玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组及其导线、第二外部电极组及其导线，所述第一外部电极组的各外部电极用于施加第一电势，所述第二外部电极组的各外部电极用于施加不等于所述第一电势的第二电势；

其中，所述玻璃腔体为圆柱体、圆锥体、多面体或不规则结构。

可选的，所述玻璃腔体为发黑或灯丝损坏的灯管。

可选的，所述第一外部电极组或所述第二外部电极组包括至少一个外部电极，当所述第一外部电极组或所述第二外部电极组包括多个外部电极，同一组内的各外部电极通过导线连接。

可选的，所述玻璃腔体为圆柱体结构，所述玻璃腔体的直径为9.5至50毫米，长度为400至1500毫米。

可选的，在所述玻璃腔体外贴覆第一外部电极组和第二外部电极组包括：

利用导电胶，在所述玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组和第二外部电极组。

可选的，所述导电胶为掺杂有导电粒子的导电胶。

可选的，该制备方法还包括：

在各外部电极和各导线的表面形成保护膜。

可选的，在各外部电极和各导线的表面形成保护膜包括：

通过涂覆环氧三防漆，在各外部电极和各导线的表面形成保护膜。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种外置外部电极荧光灯的制备方法，该制备方法可用于制备各式各样的外置外部电极荧光灯，可增大外置外部电极荧光灯的适用范围，并使得制备出来的外置外部电极荧光灯可用于生活照明。同时，有利于降低外置外部电极荧光灯的制备的制备难度，提高制备的品质。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1是本发明实施例提供的外置外部电极荧光灯的制备方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的外置外部电极荧光灯的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种外置外部电极荧光灯的制备方法，如图1所示，该制备方法包括：

步骤S101、获取一密封的玻璃腔体，玻璃腔体由硬质玻璃制成，玻璃腔体内表面涂覆荧光粉，内部密封有惰性气体。

本发明实施例中，可根据EEFL的使用场合，确定EEFL的功率、照度、艺术效果、个性爱好、文化风格等特性。确定之后该玻璃腔体1既可以选用图2所示的现成的日光灯或节能灯、低频无极灯或高频无极灯的灯管或灯泡，也可以通过设计玻璃腔体1的大小、形状、厚薄、预留给外置的外部电极2的位置和尺寸等要素，从而制作玻璃腔体1来满足使用需求。

使用现成的日光灯管或节能灯管作为玻璃腔体1的时候，忽略其内部外部电极2的存在，可以在接近灯管根部的地方剪断其内部外部电极2导线。对于使用较久的两端已经发黑但不存在漏气的现成灯管，外置的外部电极2的预留位置可以布置在灯管两端，从而遮挡灯管的发黑部分，美化灯管。

由此可见，可以使用无破损漏气、但两端发黑或者灯丝损坏的废旧日光灯管或节能灯管作为玻璃腔体1，从而充分利用玻璃腔体1内含稀土成分的高效率三基色荧光粉的寿命，大大降低资源消耗速度，有利于节约资源。同时，可以充分利用灯丝损坏或两端发黑的日光灯管或节能灯管就地继续照明，减缓灯管丢弃，从而减少环境汞污染、促进汞污染废物的有效利用。

而对于新买来的灯管，也可以将外置的外部电极2的预留位置设置在反射罩一侧的的两端，灯管内部不作任何变化，来形成玻璃腔体1。需要生产订制现有灯管的时候，由于不需在灯管内部植入外部电极2，可以充分利用现有的日光灯管或节能灯管生产设备和技术，来生产内部无需植入外部电极2的玻璃腔体1，不仅消除了外部电极2成本，也消除了因为植入外部电极2而出现的漏气或慢漏现象，提高了玻璃腔体1的整体合格率。

当利用现成的无极灯泡体作为玻璃腔体1的时候，可以利用无极灯泡体接近灯头3的部位来设置外部电极2；而对于环形无极灯管，可以在其反射罩一侧的两边预留外部电极2的位置。而玻璃腔体1内部的一切填充仍然不作变化。因此可以看出，现成气体放电灯玻璃腔体1内可以存在或不存在外部电极2。对于存在外部电极2的现成气体放电灯的玻璃腔体1，不论其内部外部电极2是否完好，都不使用其内部外部电极2。

利用现有废旧荧光灯管作泡体时，尺寸范围为9.5mm-50mm，长度为400mm-1500mm.以最常见的T8管为例，标称直径为26mm，长度为1.5米，也可以利用现有的低频无极灯灯管，管径为50mm，等效长度为1米；而玻璃腔体可以吹制成几乎任意的形状。比如吹制称为一个长×宽×高分别为1000mm×1000mm×25mm的立方体，也可以吹制成一个直径为200mm，高度为360mm的圆柱体。

步骤S102、在玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组及其导线、第二外部电极组及其导线(引线和电极之间是直接用锡焊接在一起的)，第一外部电极组的各外部电极用于施加第一电势，第二外部电极组的各外部电极用于施加不等于第一电势的第二电势。

玻璃腔体1确定之后，接下来制作外部电极2并贴覆到玻璃腔体1表面预留的位置上。外部电极2一般使用具有良好导电性能的金属材料薄片制作，例如铜箔、铝箔、银箔等。外部电极2至少设置两块，多块外部电极2分为两个外部电极组，两个外部电极组中的外部电极2的电势不相等，使得位于不同外部电极组的外部电极2形成电容，使得玻璃腔体1内部具有一定的电场，能够驱动灯发光。对于具有多个外部电极2的外部电极组，可通过导线将各外部电极2连接起来，以使得同一组内的各外部电极2具有相同的电势，保证各外部电极2可以正常工作。

将外部电极2按照在玻璃腔体1上预留的位置的形状面积裁剪，但外部电极2的尺寸应略微小于预留的位置的尺寸，并对每个外部电极2都设置导线。将导线引出后，可利用导电胶分别将外部电极2一一贴覆到玻璃腔体1外表面上对应的位置。

本实施例中的导电胶优选固化后仍有良好弹性或柔软的导电胶，这里使用的导电胶有四个作用：第一个作用是利用导电胶颗粒填满玻璃腔体1表面和外部电极2接触表面的凹凸小坑，最大限度地减少了外部电极2与玻璃腔体1之间的接触电阻；第二个作用是在灯工作发热的情况下，由于外部电极2与玻璃腔体1处热膨胀系数差异引起二者相对位置变化时，柔软并有弹性导电胶本身电阻值几乎不变，稳定了外部电极2与玻璃腔体1之间的接触电阻；第三个作用是在在外部电极2的总面积一定的情况下，最大限度地增加了并且稳定了两组外部电极2形成的等效电容量；第四个作用是，即使在非专业的情况下，利用导电胶将外部电极2粘接到玻璃腔体1上时，除了在一般机械振动条件下，并且也不会在灯发热时由于玻璃腔体1和外部电极2的热膨胀系数不一致造成玻璃腔体1破裂或形成裂缝、分离等缺陷，因此可以对外部电极2的粘接面起到防止氧化，抗腐蚀的作用。

值得注意的是虽然导电胶具有较低的体积电阻率，但其导电性能显然无法与外部电极2的材料相比，所以导电胶涂覆的厚度应尽量小。具体的，玻璃腔体1受热后，任一外部电极2的厚度的变化量为a，玻璃腔体1的腔壁的厚度的变化量为b，所涂覆的导电胶的厚度大于|a-b|0.1至0.5毫米即可，优选0.1至0.2毫米。较薄的导电胶能够进一步减小外部电极2与玻璃腔体1外表面之间，由于热膨胀系数的差异引起的电容的变化，保证了玻璃腔体1内部的电场恒定。

综上，在设计制作玻璃腔体1时，为提高光效，在设计制作玻璃腔体1时中需要注意两点，第一是在不影响玻璃腔体1结构强度的情况下，尽量减小玻璃腔体1上预留给外部电极2的位置处的玻璃厚度。第二是在不影响整灯需求的情况下，通过增加预留给外部电极2位置的数量，或者增加预留的单块外部电极2位置的面积，尽量加大玻璃腔体1上预留的用于安装外部电极2的总面积。通过这两个手段，可以尽量加大电容的容量以提高光效。

需要说明的是本发明实施例中的导电胶优选为南京航硕电子技术有限公司生产的久七牌，型号为YC-02的有机硅导电胶。该有机硅导电胶中的导电粒子为银粒子。

步骤S103、在各外部电极和各导线的表面形成保护膜。

在外部电极2的贴覆完成后，可通过涂覆环氧三防漆，在外部电极2的未贴覆面以及导线的表面形成保护膜，使玻璃腔体1的外部电极2能够在规定使用条件下满足防潮湿、防盐雾、防霉菌和安规中的绝缘要求。处理后留出分别连接两组外部电极组的两根导线准备接到驱动电源的输出端口。

进一步的，在一些需要体现人文、建筑或布局个性化的地方，可以充分利用EEFL无需考虑磁芯耦合器作用区域的特点，通过在玻璃腔体1外部的适当位置放置外部电极2，由此可以制造多种艺术造型的玻璃腔体1，例如足球灯、熊猫灯、国画墨竹灯等，来达到需要的艺术效果。比如足球造型灯上的黑块可以用于预留外部电极2的位置，而玻璃腔体1的外形为球形，腔体内部与现有的无极灯泡体内部的填充物压力或比例一致或相似，当然也可以采用现有的更环保的无汞方案。类似的还有挂在墙上的一幅国画灯，玻璃腔体1的外部形状类似于镜框，很薄，而外部电极2可以布置在靠墙的腔体背面，腔体正面玻璃上可以是绘制的国画图形或绘制的有国画的散热透明膜。同时兼具照明和观赏的效果。诸如此类，还可构建很多，比如灯笼灯、熊猫灯等，此处不再一一列举。

从这些例子可以看出，玻璃腔体1上外部电极2的位置和数量可以很灵活，不像磁耦合无极灯中磁芯耦合器的体积、作用场位置会使造型受到限制。因此，玻璃腔体1上预留的外部电极2可以直接或间接用于配光，减小额外的配光损耗。间接用于配光是指外部电极2的面积、形状、位置改变的时候可以改变玻璃腔体1内等离子体的密度，得到更加灵活的艺术或定向照明配置的目的。

之后，为了驱动制备得到的EEFL，需要制作专用驱动电源。除了现成的可以查到额定电流的日光灯管或灯泡，其余订制的形态各异的贴覆有外部电极2的玻璃腔体1都需要测试稳态工作情况下的负载特性。为适应本实施例中EEFL的工作特性要求，不论是实验室使用的测试电源中还是配灯具的驱动电源，本实施例中都采用了恒流工作的驱动方式。

综上，本实施例制备得到的EEFL灯具有如下工作特性要求：(1)温度变化的时候，由于玻璃腔体1与外部电极2金属材料的热膨胀系数不一致，在稳态工作中温度变化的时候造成这二者的距离发生改变，因此造成等效的电容量的变化，而稳态工作中等离子体电阻即等效电阻的变化却较小，所以，要维持等离子体的功率基本稳定，就需要保持等效等离子体电阻的电流恒定。(2)用于测试等效等离子体电阻时，采用恒流模式工作非常的测试和计算非常方便，并且有较高的精度。相比于采用内置耦合器的无极灯，其模型的测试简单而且方便。(3)预置功率比较简单，同时调光也比较简单而方便。(4)恒流模式工作时，无需升压变压器就可以保证负载两端的电压高于输入电压，提高了光效。(5)当多灯并联在一起使用一个驱动电源的时候，仍然保持了多灯可以使用一个电源进行驱动的特点。

本发明实施例提供了一种外置外部电极荧光灯的制备方法，该制备方法可用于制备各式各样的外置外部电极荧光灯，可增大外置外部电极荧光灯的适用范围，并使得制备出来的外置外部电极荧光灯可用于生活照明。同时，有利于降低外置外部电极荧光灯的制备的制备难度，提高制备的品质。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种外置外部电极荧光灯的制备方法，其特征在于，包括：

获取一密封的玻璃腔体，所述玻璃腔体内表面涂覆荧光粉，内部密封有惰性气体；所述玻璃腔体为发黑或灯丝损坏的灯管；

在所述玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组及其导线与第二外部电极组及其导线，所述第一外部电极组的各外部电极用于施加第一电势，所述第二外部电极组的各外部电极用于施加不等于所述第一电势的第二电势；所述第一外部电极组或所述第二外部电极组包括多个外部电极，同一组内的各外部电极通过导线连接；

在所述玻璃腔体外贴覆第一外部电极组和第二外部电极组包括：

利用导电胶，在所述玻璃腔体外表面贴覆第一外部电极组和第二外部电极组，利用所述导电胶的颗粒填满所述玻璃腔体与所述外部电极接触表面处的凹凸小坑；其中，所述导电胶为固化后仍有良好弹性的导电胶，所涂覆的导电胶的厚度满足，当所述玻璃腔体与所述外部电极受热后，任意一个外部电极的厚度的变化量为a，所述玻璃腔体的腔壁的厚度的变化量为b，所涂覆的导电胶的厚度比|a-b|大0.1至0.5毫米；

其中，所述玻璃腔体为圆柱体、圆锥体、多面体或不规则结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃腔体为圆柱体结构，所述玻璃腔体的直径为9.5至50毫米，长度为400至1500毫米。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述导电胶为掺杂有导电粒子的导电胶。

4.根据权利要求1至3任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：

在各外部电极和各导线的表面形成保护膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在各外部电极和各导线的表面形成保护膜包括：

通过涂覆环氧三防漆，在各外部电极和各导线的表面形成保护膜。