專利名稱：大功率冷陰極熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種冷陰極熒光燈，特別是大功率、長壽命、高效率的冷陰極熒光燈，可用于照明、顯示、液晶顯示背照明和交通燈等。
目前，在現(xiàn)有技術(shù)中常見的冷陰極影光燈，其最佳發(fā)光效率的燈管內(nèi)徑約為2mm，增大燈管的管徑，發(fā)光效率將明顯下降，見圖1所示，因而就現(xiàn)有技術(shù)而言，無法制成大功率冷陰極熒光燈，例如，內(nèi)徑為2mm、長為600mm的冷陰極熒光燈，即使燈管的管壁功率高達(dá)0.15W/cm2，(一般熱陰極熒光燈約為0.05W/cm2)，整個燈管的功率也只有3.14×0.2×60×0.15＝5.6W。如何制成大功率、高效率的冷陰極熒光燈，是目前尚未解決的一個技術(shù)問題。
本實用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種大功率、高效率、長壽命的冷陰極熒光燈。
通常，熒光燈工作時，在熒光燈內(nèi)汞原子的密度高達(dá)10個/cm3左右其中大部分是處于基態(tài)的原子，一個由受激發(fā)的汞原子所產(chǎn)生的有用的紫外光子(波長為253.7毫微米)平均要經(jīng)過102至103次被處于基態(tài)的汞原子的吸收和再發(fā)射過程后，才能到達(dá)發(fā)光粉，激發(fā)發(fā)光粉產(chǎn)生可見光，在此過程中，有用的紫外光子有可能轉(zhuǎn)變成其它波長的光子而損失掉。此種光子被基態(tài)原子再吸收的現(xiàn)象，即共振吸收，在冷陰極熒光燈的情況下，汞原子的密度比一般熱陰極熒光燈更高，因此共振吸收的能量損失將更嚴(yán)重。這也是冷陰極熒光燈的最佳管徑很小的原因之一?；谏鲜鲈?，本實用新型的目的將通過如下技術(shù)方案來完成，它主要包括有一支燈管，燈管的二端各有一電極，各電極有一連接線通過封接處通向燈管外，所述的燈管是一支真空密封的、扁的燈管，燈管內(nèi)壁之間距離較小，燈管的管壁上設(shè)置有發(fā)光粉層，燈管內(nèi)還充有放電氣體。燈管的二端電極加上適當(dāng)電壓后，燈管內(nèi)氣體產(chǎn)生放電并產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)燈管管壁上的發(fā)光粉產(chǎn)生所需要的可見光。
所述的燈管的管壁上設(shè)置有發(fā)光粉層，燈管是一橫截面為扁的近橢圓形或近矩形或其它扁形狀的燈管。
所述的扁的燈管在其一個方向的管壁間距小于另一方向的管壁間距，小的管壁間距接近圓形冷陰極熒光燈的最佳管徑，且兩個間距之比小于0.8。
本實用新型所述的扁的燈管管壁上有部分是沒有發(fā)光粉的光出射窗口，而在其它部分的發(fā)光粉層與燈管管壁間有反射層。
所述的光出射窗口是沿著燈管方向的一長條窗口或是一系列點(diǎn)狀或其它形狀窗口，以適應(yīng)不同用途。
本實用新型在所述的燈的二端有電極處的燈管是一扁的或圓的或其它形狀的。
所述的扁的燈管可以是直的，也可以是其它形狀的，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形狀。


如下圖1是現(xiàn)有技術(shù)的冷陰極熒光燈的典型的發(fā)光效率與燈管內(nèi)徑的關(guān)系圖。
圖2是本實用新型的一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中A-A剖示的一種燈管截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型的另一種燈管截面結(jié)構(gòu)示意圖。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)的介紹圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的冷陰極熒光燈管均為圓形截面，由圖1可見，最佳發(fā)光效率在燈管內(nèi)徑約為2mm的位置，增大或減小燈管管徑都會使發(fā)光效率下降，增大管徑發(fā)光效率下降的主要原因是原子共振吸收的能量損失增加，因為在大管徑中，一個有用的253.7毫微米的紫外光子要經(jīng)過更多次的共振吸收和再發(fā)射才能到達(dá)燈管管壁上的發(fā)光粉，以激發(fā)發(fā)光粉發(fā)出我們所需要的可見光。另一方面，如果我們用細(xì)燈管，例如內(nèi)徑為2mm，而增大燈管電流，以得到更大功率的燈管，這時燈管內(nèi)表面積的單位負(fù)載功率將上升，從而導(dǎo)致燈管溫度過高，致使燈管使用壽命和發(fā)光效率下降。
圖2所示，冷陰極熒光燈管包括一個真空密封的扁形截面的燈管1，燈管1的二端各有一個電極2，每一電極都有一連接線3經(jīng)過燈管密接處4通向燈管外；燈管內(nèi)充有適當(dāng)?shù)姆烹姎怏w6，如汞，氖，氬，氙，氦或其它氣體；燈管管壁上制有發(fā)光粉層5，當(dāng)燈管1的二電極加上適當(dāng)電壓，就可使燈管內(nèi)的氣體產(chǎn)生氣體放電，產(chǎn)生紫外線，該紫外線可激發(fā)燈管管壁上的發(fā)光粉產(chǎn)生所需要的可見光。
燈管由玻璃或石英制成，壁上可以有或沒有發(fā)光粉層，即可以是熒光燈，紫外線燈或其他放電器件。
所述的冷陰極熒光燈的二端電極處的燈管，可以是圓形的，也可以是扁形的或其它形狀。圖2所示的冷陰極熒光燈為一直管，但也可以做成其它形狀，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形狀，也可用來代替現(xiàn)有冷陰極熒光燈管；可用于液晶顯示背照明，掃描器，復(fù)印機(jī)，照明，顯示器和交通燈等。
圖3所示，燈管1為橫截面是一扁的近似一個扁橢圓的截面，其中有燈管的玻璃管7，該玻璃管7的內(nèi)壁上制有發(fā)光粉層5，燈管的橫截面不是圓的而是扁的，它的一個方向的管壁間距8小于另一方向的間距9，例如二者的間距之比小于0.7，而間距8則接近圓形冷陰極熒光燈管的最佳燈管內(nèi)徑，例如1至8mm。圖3所示的結(jié)構(gòu)，具有較小的燈管內(nèi)壁間距，降低了因原子共振吸收產(chǎn)生的能量損失，提高了燈的發(fā)光效率；同時燈管具有較大的燈管內(nèi)壁表面積，可降低管壁單位面積的負(fù)載功率，可用于制造大功率的冷陰極熒光燈和提高燈的使用壽命。
圖4所示是本實用新型另一實施例中燈管橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖，它是在所說的扁的近橢圓截面的燈管7的一邊是沒有發(fā)光粉層的光出射窗口10，在其它部分的發(fā)光粉層5與燈管1的管壁之間有反射層11，此反射層11可使光反射集中從光出射窗口10出射，從而可得到高強(qiáng)度輸出光的光源。所說的光出射窗口10可以是沿著燈管方向的一長條的窗口，也可以是一系列點(diǎn)狀或其它形狀的光出射窗口，以適應(yīng)不同的用途。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，明顯具有功率大，效率高，使用壽命長等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種大功率冷陰極熒光燈，它主要包括有一支燈管，燈管的二端各有一電極，各電極有一連接線通過封接處通向燈管外，其特征在于所述的燈管(1)是一支真空密封的、扁的燈管，燈管(1)內(nèi)壁之間距離較小，燈管內(nèi)充有放電氣體(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的燈管(1)的管壁上設(shè)置有發(fā)光粉層(5)，燈管(1)是一橫截面為扁的近橢圓形或近矩形或其它扁形狀的燈管。
3.如權(quán)利要求2所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的扁的燈管(1)在其一個方向的管壁間距(8)小于另一方向的管壁間距(9)，小的管壁間距(8)接近圓形冷陰極熒光燈的最佳管徑，且兩個間距之比小于0.8。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的扁的燈管(1)管壁上有部分是沒有發(fā)光粉的光出射窗口(10)，而在其它部分的發(fā)光粉層(5)與燈管(1)管壁間有反射層(11)。
5.如權(quán)利要求4所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的光出射窗口(10)是沿著燈管方向的一長條窗口或是一系列點(diǎn)狀或其它形狀窗口。
6.如權(quán)利要求1所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的燈的二端有電極處的燈管(1)是一扁的或圓的或其它形狀的。
7.如權(quán)利要求1或2所述的大功率冷陰極熒光燈，其特征在于所述的扁的燈管(1)可以是直的，也可以是其它形狀的，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形狀。
專利摘要一種高效率大功率冷陰極熒光燈,它包括一支真空密封的,具有近似扁橢圓截面的燈管,內(nèi)充有放電氣體,二端各自有一個電極及其連接線,連接線經(jīng)燈管封接處通向燈管外,由于燈管是扁的,燈管內(nèi)管壁之間的間距小,從而可有效降低原子共振吸收的能量損失,提高發(fā)光效率,同時扁的燈管具有較大的管壁面積,可減小管壁單位面積負(fù)載功率,從而可制造大功率冷陰極熒光燈和提高其使用壽命,可用于液晶顯示背照明,普通照明、顯示和交通燈等。
文檔編號H01J61/00GK2389417SQ9924328
公開日2000年7月26日 申請日期1999年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月20日
發(fā)明者葛世潮, 黃希 申請人:葛世潮