CN1152412C - 无金属电极气体放电装置 - Google Patents
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Abstract
一种无金属电极气体放电装置，它包括一支灯管，其内壁上有发光粉，二端密封，其内充有放电气体，灯管二端的外壁上有导电层及金属帽或电连接线，内壁上有MgO层，当二端加上适当的交流电压后，放电气体即产生放电，它具有结构简单、效率高、寿命长等特点，可用照明、显示、液晶显示背照明和紫外灯等。
Description
本发明涉及的是一种冷阴极气体放电装置，特别是无金属电极的冷阴极荧光灯和紫外灯；可用于照明、信息显示和液晶显示的背照明等。
目前，现有技术的冷阴极荧光灯，包括有灯管，管内壁有发光粉，管内充有汞等放电气体，二端各有一个金属电极及其引线；当电极间加上10～100KHz的交流高压时，电极间即产生放电和发光。现已大量应用于液晶显示的背照明等。
现有技术的冷阴极荧光灯利用正离子在阴极附近的高电场加速下撞击阴极产生次极电子的原理产生电子，然后电子向阳极运动，使气体放电而产生发光。这种传统的结构，存在着如下不足：首先，正离子撞击阴极，会使阴极金属溅射，而溅射出来的金属会和放电气体，例如汞，化合成汞合金，附着在灯管壁上，使汞逐渐减少，即“吃掉”汞，最后会因汞耗尽而寿终；第二，冷阴极放电在阴极附近有较高的电压降，例如130～150伏，即在阴极上有相当大的电功耗损失，它导致阴极温度升高，由于阴极面积小，阴极的热量又要经辐射和经阴极周围的低压气体传导到管壁上后散发掉，因此阴极区温度很高，例如可达110摄氏度以上，这导致阴极和灯管放气和使整灯温度升高，降低工作寿命；第三，金属电极成本高，电极要引线，引线与玻璃封接处易慢漏造成废品，制作工序多，成本高。
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种无金属电极及其引线，无引线---玻璃封接的冷阴极气体放电装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种无金属电极气体放电装置，它主要包括有一支灯管，灯管的二端为真空密封端，内充有放电气体，所述的灯管二端外壁上设有外导电层，当二导电层之间加上适当频率的高压交流电后，放电气体即产生气体放电，以产生可见光或紫外光。
所述的灯管由硬玻璃、软玻璃或石英玻璃制成，灯管的内壁上设置有发光粉层，气体放电产生的紫外线激发发光粉，以产生所需颜色的可见光或所需波长的紫外线。
所述的外导电层为银浆、氧化锡、氧化铟锡等导电材料制成，其外设有金属帽或引线，用于和驱动器电连接。
所述的外导电层处灯管的内壁上设置有MgO保护层，以增加次电子发射能力，降低阴极电位降和保护灯管壁。
本发明还在所述的外导电层与灯管二密封端的至少一端之间设置有一段不放电的空端，它作为放电装置的冷端。
附图说明如下：
图1是现有技术的冷阴极荧光灯的剖面结构示意图；
图2是本发明的无金属电极的气体放电装置的剖面结构示意图；
图3是本发明的无金属电极的气体放电装置具有透明导电层的灯管一端的剖面结构示意图；
图4是本发明的无金属电极的气体放电装置具有冷端的灯管一端的剖面结构示意图；
下面将结合附图对本发明作详细介绍：
图1为现有技术的冷阴极气体放电灯的剖面结构示意图。图中灯管1，其内壁上有发光粉层2，内充有汞、氙、氩、氖等放电气体，灯管二端各有一金属电极3及其引出线4a和4b，当4a和4b间加上频率为10～100KHz，几百伏至1千多伏的电压时，灯管即产生气体放电，气体放电产生的紫外线激发灯管壁上的发光粉2，以产生所需颜色的可见光。
图2为本发明的无金属电极的气体放电装置的剖面结构示意图；
图中灯管5，其二端为真空密封端6，灯管内充有汞、氙、氖、氩等放电气体7，灯管内壁上有发光粉层8，灯管二端的外壁有导电层9，导电层9外有金属帽10或金属引线；灯管二端导电层9处的灯管内壁上有保护层11，由MgO等材料制成，用于提高次电子发射能力，降低阴极电位降和保护灯管内壁。当二端导电层9之间加上10～100KHz，几百至1千多伏的交流电压时，此交流电经二端导电层9和灯管内壁构成的电容耦合到灯管内，使灯管内气体产生放电，所述电容的大小，决定于导电层9的面积，该处灯管的壁厚及灯管材料，选择这些参数，容易得到所需的电容量。气体放电产生的紫外线激发灯管壁上的发光粉8，以产生所需颜色的可见光或所需波长的紫外线。发光粉8也可不用，即可见光或紫外线直接由气体放电产生，如紫外灯。
所述灯管5可以是直的或被弯成一定形状的，由硬玻璃、软玻璃或石英玻璃制成，由于密接处无金属引线，工艺简单，成品率高，特别是用硬玻璃或石英玻璃时，避免了金属---玻璃封接的困难。
所述外导电层9可由银浆或其它金属或碳等导电材料制成。
所述外导电层9也可由氧化锡或氧化铟锡等透明导电层12组成，如图3所示。并经银浆等导电材料13后与金属帽或金属引线电连接，用于连接动电压，所述透明导电层可让电极区12内放电产生的发光14也出射，这时电极区12的内壁上也可有发光粉层8。
所述二密封端6中可有至少一端与外导电层9之间有一段不产生气体放电的空端15，如图4所示，用于作放电装置的冷端，以改进其高温特性。
本发明与现有技术相比，具有结构简单、成本低、寿命长、发光效率高等特点。
Claims (2)
1、一种无金属电极气体放电装置，它包括有一支灯管，其二端为真空密封端，内充有放电气体，在灯管的二端外壁上由用银浆或氧化锡或氧化铟锡导电材料制成的外导电层，其外设置有用于和驱动器电连接的金属帽或引线，灯管由硬玻璃、软玻璃或石英玻璃制成，灯管的内壁上制有发光粉层，其特征在于外导电层(9)处灯管的内壁上设置有MgO保护层(11)。
2、根据权利要求1所述的无金属电极气体放电装置，其特征在于外导电层(9)与二密封端(6)中的至少一端之间的灯管上设置有一段不放电的、用作放电装置冷端的空端(15)。
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