專利名稱：高光效低工作電壓外電極熒光燈管及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高光效低工作電壓外電極熒光燈管及其制備工藝。
背景技術(shù)：
冷陰極熒光燈是一種不需要陰極燈絲加熱、管徑可以做的很細(xì)(一般在10mm以下，如1.8mm)的新型光源，冷陰極熒光燈有二類，即內(nèi)電極熒光燈(CCFL)和外電極熒光燈(EEFL)。冷陰極熒光燈中氣體放電所需要的電子、離子由氣體電離過(guò)程和電極的二次發(fā)射構(gòu)成，這與熱陰極熒光燈(HCFL)通過(guò)熱陰極的熱電子發(fā)射形成的氣體放電不同。內(nèi)電極熒光燈由于發(fā)光效率高，外徑特別小，同時(shí)不需要加熱，壽命長(zhǎng)，因此在光源體積要求特別小的地方得到了廣泛應(yīng)用，如液晶顯示背光源、家用電器(冰箱)照明等。但是內(nèi)電極熒光燈也有一些不足之處，如放電電壓較高(150～500v)，發(fā)光效率比熱陰極熒光燈低30％左右。近年來(lái)，隨著液晶顯示器和液晶電視的發(fā)展，對(duì)內(nèi)電極熒光燈的需求量越來(lái)越大。大尺寸液晶電視，如34英寸液晶電視，由于要求亮度高，要達(dá)到目前顯像管電視的亮度水平，每臺(tái)電視機(jī)需要100只左右的燈管才能滿足要求。因此液晶電視的成本有很大一部分是在背光源上。要降低液晶背光源的成本，就需要提高冷陰極熒光燈的發(fā)光效率，減少燈管使用量或降低每根燈管的成本。由于每只燈管需要配備逆變器電源維持燈管正常工作，而逆變器電源的成本與其工作電壓有很大關(guān)系，因此降低燈管工作電壓可以有效降低逆變器的成本。外電極熒光燈相對(duì)于內(nèi)電極熒光燈來(lái)講具有更高的亮度和更長(zhǎng)的壽命，同時(shí)可以采用多根燈管(如20根燈管)共用一個(gè)逆變器，降低背光源的成本。
現(xiàn)有的外電極熒光燈(EEFL)，它具有較大的直徑，氣體放電所需電壓也比較高，現(xiàn)在正在應(yīng)用于液晶電視作為背光源，可以預(yù)期這些冷陰極熒光燈的應(yīng)用將迅速發(fā)展。面臨的問(wèn)題也是降低工作電壓和提高發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高發(fā)光效率、低工作電壓的高光效低工作電壓外電極熒光燈管及其制備工藝。
本發(fā)明所述熒光燈采用如下技術(shù)方案一種可作為液晶背光源或照明用的高光效低工作電壓外電極熒光燈管，包括兩端封閉的燈管玻殼，在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層，在燈管玻殼的兩端外表面上設(shè)有外部電極，在燈管玻殼內(nèi)充有放電氣體，在燈管玻殼的兩端內(nèi)表面上設(shè)有高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層。上述的熒光燈技術(shù)方案也適合彎形，螺旋形或其它形狀的熒光燈。
本發(fā)明所述熒光燈的制備工藝采用如下技術(shù)方案一種用于制造上述高光效低工作電壓外電極熒光燈管的制備工藝取經(jīng)過(guò)清洗干燥的兩端開(kāi)口的燈管玻殼及2個(gè)能與燈管玻殼開(kāi)口封接的蓋子，在其中一個(gè)蓋子上設(shè)置排氣管，在兩個(gè)蓋子內(nèi)表面設(shè)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，在燈管玻殼的一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，再在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)置熒光粉層，在燈管玻殼的另一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，將蓋子分別與燈管玻殼的兩端封接，通過(guò)蓋子上的排氣管將管內(nèi)氣體排出并充入放電氣體，切除排氣管并封閉排氣孔，最后在被封閉后的燈管玻殼兩端制備金屬放電電極膜作為外部電極。上述的熒光燈技術(shù)方案也適合彎形，螺旋形或其它形狀的熒光燈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的基本思想是將現(xiàn)有的外電極熒光燈管兩端內(nèi)表面上制作具有高二次發(fā)射系數(shù)的介質(zhì)層，利用介質(zhì)材料的高二次電子發(fā)射系數(shù)，提高在氣體放電區(qū)域進(jìn)行電離碰撞的電子數(shù)，從而提高發(fā)光效率。
本發(fā)明將帶有排氣管的外電極熒光燈管的二端內(nèi)表面制作高二次電子發(fā)射系數(shù)的介質(zhì)層，然后將外電極熒光燈管的內(nèi)表面涂復(fù)熒光粉，再將熒光燈玻管排氣.排氣后，將惰性氣體以及汞放電氣體充入熒光燈玻管，然后將管子密封。將導(dǎo)電材料制作的涂層作為放電電極設(shè)置在熒光燈玻管的兩端外表面。工作時(shí)在兩端放電電極上施加由逆變器產(chǎn)生的交流電壓，電子在電場(chǎng)的作用下在熒光燈玻管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，由于燈管兩端內(nèi)表面上材料的高二次電子發(fā)射系數(shù)使二次電子數(shù)目大大增加與管內(nèi)氣體分子不斷發(fā)生電離碰撞，并使管內(nèi)氣體放電，由于放電空間足夠大，可以形成發(fā)光效率高的正柱區(qū)放電，由放電激勵(lì)汞放射紫外光，紫外光激發(fā)熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光使其成為光源。從而達(dá)到提高發(fā)光效率，降低工作電壓的目的。
本發(fā)明通過(guò)在冷陰極熒光燈的二端內(nèi)表面上制作介質(zhì)層，例如具有高二次電子發(fā)射系數(shù)材料(如氧化鎂，氧化鋁等)的介質(zhì)層，預(yù)計(jì)將使外電極熒光燈具有工作電壓低，發(fā)光效率高的特點(diǎn)?？梢杂行Ы档团涮纂娐返某杀?，并延長(zhǎng)燈管壽命。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一端尾部未完全被涂層覆蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是外電極熒光燈管蓋子的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是燈管為圓環(huán)型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是燈管為螺旋型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種可作為液晶背光源或照明用的高光效低工作電壓外電極熒光燈管，包括兩端封閉的燈管玻殼2，在燈管玻殼2的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層1，在燈管玻殼2的兩端外表面上設(shè)有外部電極4，在燈管玻殼2內(nèi)充有放電氣體3，在燈管玻殼2的兩端內(nèi)表面上設(shè)有高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層5，上述高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層5為氧化鎂層、氧化鋁層或鋁酸鎂層，該高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層5也可以是其它高二次電子發(fā)射材料，上述燈管玻殼2可以是直的，彎的，螺旋形或其它形狀。
實(shí)施例2
一種用于制造上述高光效低工作電壓外電極熒光燈管的制備工藝取經(jīng)過(guò)清洗干燥的兩端開(kāi)口的燈管玻殼及2個(gè)能與燈管玻殼開(kāi)口封接的蓋子，在其中一個(gè)蓋子上設(shè)置排氣管6，在兩個(gè)蓋子內(nèi)表面設(shè)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，在燈管玻殼的一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層5，再在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)置熒光粉層1，在燈管玻殼的另一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，將蓋子分別與燈管玻殼的兩端封接，通過(guò)蓋子上的排氣管6將管內(nèi)氣體排出并充入放電氣體3，切除排氣管6并封閉排氣孔，最后在被封閉后的燈管玻殼兩端制備金屬放電電極膜作為外部電極4，上述燈管玻殼2可以是直的，彎的，螺旋形或其它形狀，由此制得的熒光燈管即為直的，彎的，螺旋形或其它形狀，在本實(shí)施例中，將排氣管6與真空系統(tǒng)連接進(jìn)行排氣和充氣；將由惰性氣體和汞金屬組成的混合氣體作為放電氣體充入燈管玻殼內(nèi)；采用真空鍍膜、或化學(xué)鍍膜、涂附、印刷、燒結(jié)或金屬電極表面氧化的方法，將氧化鎂、氧化鋁、鋁酸鎂或其它高二次電子發(fā)射材料置于蓋子及燈管玻殼兩端，實(shí)現(xiàn)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層的制備；本實(shí)施例在燈管玻殼兩端制備一層導(dǎo)電石墨、銀漿薄膜或或其他導(dǎo)電材料作為外部電極；上述高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層可以與熒光粉相接或搭邊。
權(quán)利要求
1.一種可作為液晶背光源或照明用的高光效低工作電壓外電極熒光燈管，包括兩端封閉的燈管玻殼(2)，在燈管玻殼(2)的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層(1)，在燈管玻殼(2)的兩端外表面上設(shè)有外部電極(4)，在燈管玻殼(2)內(nèi)充有放電氣體(3)，其特征在于在燈管玻殼(2)的兩端內(nèi)表面上設(shè)有高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光效低工作電壓外電極熒光燈管，其特征在于高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層(5)為氧化鎂層、氧化鋁層或鋁酸鎂層。
3.一種用于制造權(quán)利要求1所述高光效低工作電壓外電極熒光燈管的制備工藝，其特征在于取經(jīng)過(guò)清洗干燥的兩端開(kāi)口的燈管玻殼及2個(gè)能與燈管玻殼開(kāi)口封接的蓋子，在其中一個(gè)蓋子上設(shè)置排氣管(6)，在兩個(gè)蓋子內(nèi)表面設(shè)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，在燈管玻殼的一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層(5)，再在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)置熒光粉層(1)，在燈管玻殼的另一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，將蓋子分別與燈管玻殼的兩端封接，通過(guò)蓋子上的排氣管(6)將管內(nèi)氣體排出并充入放電氣體(3)，切除排氣管(6)并封閉排氣孔，最后在被封閉后的燈管玻殼兩端制備金屬放電電極膜作為外部電極(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備工藝，其特征在于將排氣管(6)與真空系統(tǒng)連接進(jìn)行排氣和充氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備工藝，其特征在于將由惰性氣體和汞金屬組成的混合氣體作為放電氣體充入燈管玻殼內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備工藝，其特征在于采用真空鍍膜、或化學(xué)鍍膜、涂附、印刷、燒結(jié)或金屬電極表面氧化的方法，將氧化鎂、氧化鋁或鋁酸鎂置于蓋子及燈管玻殼兩端，實(shí)現(xiàn)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層的制備。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一權(quán)利要求所述的制備工藝，其特征在于高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層與熒光粉相接或搭邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備工藝，其特征在于在燈管玻殼兩端制備一層導(dǎo)電石墨或銀漿薄膜作為外部電極。
全文摘要
一種高光效低工作電壓外電極熒光燈管，包括兩端封閉的燈管玻殼，在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層，在燈管玻殼的兩端外表面上設(shè)有外部電極，在燈管玻殼內(nèi)充有放電氣體，在燈管玻殼的兩端內(nèi)表面上設(shè)有高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層。制備工藝取兩端開(kāi)口的燈管玻殼及2個(gè)蓋子，在其中一個(gè)蓋子上設(shè)排氣管，在蓋子內(nèi)設(shè)高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，在燈管玻殼的一開(kāi)口端的內(nèi)表面上制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)熒光粉層，在燈管玻殼的另一開(kāi)口端內(nèi)表面制備高二次電子發(fā)射材料介質(zhì)層，將蓋子與燈管玻殼的兩端封接，通過(guò)蓋子上的排氣管將管內(nèi)氣體排出并充入放電氣體，封閉排氣孔，最后在燈管玻殼兩端制備外部電極。
文檔編號(hào)H01J65/00GK1702823SQ20051004059
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者英達(dá)正, 張曉兵, 童林夙 申請(qǐng)人:東南大學(xué)