專利名稱：一種長壽命熒光燈管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體放電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熒光燈管的制造方法，特別涉及一種長壽命熒光燈管的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在常用的熒光燈管工作時(shí)是使燈絲導(dǎo)電加熱，陰極發(fā)射出電子與燈管內(nèi)充裝的惰性氣體碰撞而電離，汞被氣化為汞蒸汽，在電子撞擊和兩端電場作用下，汞離子大量電離，正負(fù)離子運(yùn)動形成氣體放電，即弧光放電，同時(shí)釋放出能量并產(chǎn)生紫外線，玻璃管內(nèi)壁上的熒光粉吸收紫外線的能量后，被激發(fā)而放出可見光，其具有光效高、光色白等優(yōu)點(diǎn)，但是燈管內(nèi)充入的汞，對環(huán)境存在很大的污染。在燈管工作的過程中，電極直接曝露在工作氣體中，陰極會受到強(qiáng)烈的離子轟擊，使燈管中對電子發(fā)射起關(guān)鍵作用的物質(zhì)因離子濺射而損失，最終使燈管不能正常工作。燈管內(nèi)填充的汞或汞蒸汽也會因?yàn)榕c燈管壁或燈管內(nèi)的雜質(zhì)氣體反應(yīng)而損失，使燈管的效率下降直到不能工作，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)熒光燈管的使用壽命只有幾千小時(shí)到一萬小時(shí)左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種長壽命熒光燈管的制造方法，該方法解決了現(xiàn)有熒光燈管使用壽命短的缺陷。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種長壽命熒光燈管的制造方法，按以下步驟進(jìn)行
第1步，制作電極將玻璃內(nèi)管的外表面清洗干凈，在其外表面制作電極圖形；第2步，制作介質(zhì)層在玻璃內(nèi)管的電極圖形外表面涂敷厚度為8μm～15μm的介質(zhì)層；第3步，制作保護(hù)層在上述介質(zhì)層的外表涂敷厚度為800nm～10000nm的MgO薄膜；第4步，涂敷熒光粉層將玻璃管的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，使玻璃管的內(nèi)壁上涂敷一層熒光粉層，對熒光粉層進(jìn)行燒結(jié)處理；第5步，封裝將做好的電極、介質(zhì)層、保護(hù)層的玻璃內(nèi)管和涂敷了熒光粉層的玻璃管套在一起，玻璃內(nèi)管和玻璃管之間留有間隙，電極通過電極引出端引出到玻璃管外，將玻璃內(nèi)管和玻璃管封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入工作氣體后封離。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于制作電極是采用化學(xué)沉積方法在其外表面沉積一層金屬層，再用光刻的方法刻蝕出電極圖形，或用絲網(wǎng)印刷方法直接將電極的圖形印刷到玻璃內(nèi)管的外表面，再燒結(jié)。
介質(zhì)層的材料選擇為玻璃。
涂敷介質(zhì)層是采用浸鍍或絲網(wǎng)印刷方法制成。
涂敷保護(hù)層是采用涂敷MgO的溶膠凝膠溶液后，再經(jīng)燒結(jié)的方法制成。
工作氣體為H2、N2、He、Ne、Xe、Kr、Ar中的一種或一種以上的混合氣體。
本發(fā)明通過在燈管內(nèi)電極表面涂敷介質(zhì)層和保護(hù)層，使電極不與燈管內(nèi)的氣體直接接觸，起到保護(hù)電極的作用，從而延長電極的工作壽命。同時(shí)填充的氣體中可不含汞或汞蒸汽，對環(huán)境無污染，利于環(huán)保。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)熒光燈管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)熒光燈管的工作原理圖；圖3是本發(fā)明熒光燈管的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖4本發(fā)明熒光燈管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的橫截面示意圖；圖6是本發(fā)明熒光燈管的驅(qū)動電路圖；圖7是本發(fā)明熒光燈管的驅(qū)動波形示意圖。
圖中，1玻璃管，2燈夾，3燈絲，4燈腳，5熒光粉層，6鎮(zhèn)流器，7起輝器，8零線，9火線，10電極引出端，11電極基底，12放電間隙，13電極，14玻璃內(nèi)管，15介質(zhì)層，16保護(hù)層，17間隙，18電極引出端，19電極引出端，20電極引出端。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1顯示的是現(xiàn)有熒光燈管的結(jié)構(gòu)示意圖。包括玻璃管1、玻璃管1兩端的燈夾2、燈腳4及玻璃管1內(nèi)的燈絲3，在玻璃管1的內(nèi)表面涂敷有熒光粉層5。
如圖2所示，現(xiàn)有熒光燈管的工作原理啟動時(shí)，首先起輝器7閉合，電流經(jīng)起輝器7，通過燈管兩端的熱絲3，熱絲3發(fā)熱使燈管內(nèi)的汞蒸發(fā)成氣體狀，接著起輝器7斷開，在斷開的瞬間，鎮(zhèn)流器6的兩端由于電感的作用，形成瞬時(shí)高壓，使燈管內(nèi)的氣體電離，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)燈管壁的熒光粉層5發(fā)光，這時(shí)鎮(zhèn)流器6的作用變成了限制電流，使經(jīng)過燈管內(nèi)導(dǎo)電氣體的電流不致太大，保持穩(wěn)定，防止燈管因?yàn)殡娏鬟^大而燒毀。
本發(fā)明的熒光燈管的結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，玻璃管1內(nèi)套裝玻璃內(nèi)管14，玻璃管1內(nèi)表面涂敷熒光粉層5，電極13制作在玻璃內(nèi)管14的外表面，并通過電極引出端10、18、19、20引出玻璃管1外，電極13之間間隔放電間隙12，玻璃管1和玻璃內(nèi)管14之間留有間隙17，玻璃內(nèi)管14的電極13層外還涂敷有介質(zhì)層15和保護(hù)層16，如圖5所示。
本發(fā)明的一種長壽命熒光燈管的制造方法，按以下步驟進(jìn)行第1步，制作電極13將玻璃內(nèi)管14的外表面清洗干凈后，用化學(xué)沉積方法在其外表面沉積一層導(dǎo)電性能良好的金屬層，如銅、銀等，再用光刻的方法刻蝕出電極13圖形，或者用絲網(wǎng)印刷方法直接將電極13的圖形印刷到玻璃內(nèi)管14的外表面，再燒結(jié)；第2步，制作介質(zhì)層15應(yīng)用浸鍍或絲網(wǎng)印刷方法在制作好的玻璃內(nèi)管14的電極外表面涂敷厚度為8μm～15μm的介質(zhì)層15，通常使用低熔點(diǎn)的玻璃制作；第3步，制作保護(hù)層16在上述介質(zhì)層15的外表涂敷MgO薄膜，厚度為80nm～1000nm，可采用涂敷MgO的溶膠凝膠溶液后，再燒結(jié)的方法，也可采用其它的鍍膜方法如電子束蒸發(fā)或等離子噴涂等；所涂敷的MgO薄膜，具有結(jié)構(gòu)致密、耐離子轟擊性能好，二次電子發(fā)射效率高等特點(diǎn)；第4步，涂敷熒光粉層5將玻璃管1的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，這樣玻璃管1的內(nèi)壁上就涂敷了一層熒光粉層5，將熒光粉層5燒結(jié)處理，可除去其中的有機(jī)物成分；第5步，封裝將做好的電極13、介質(zhì)層15、保護(hù)層16的玻璃內(nèi)管14和涂敷了熒光粉層5的玻璃管1套在一起，玻璃內(nèi)管14和玻璃管1之間留有100μm以上至數(shù)個(gè)毫米的間隙17，電極13通過電極引出端10、18、19、20引出到玻璃管1外，將玻璃內(nèi)管14和玻璃管1封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙17內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入工作氣體后封離，工作氣體為H2、N2、He、Ne、Xe、Kr、Ar中的一種或一種以上的混合氣體。
實(shí)施例1第1步，將玻璃內(nèi)管14的外表面清洗干凈后，用化學(xué)沉積法在其外表面沉積一層導(dǎo)電性能良好的銅，再用光刻的方法刻蝕出電極13圖形；第2步，在電極13圖形外表面用浸鍍法涂敷厚度為10μm的低熔點(diǎn)玻璃介質(zhì)層15；第3步，采用涂敷MgO的溶膠凝膠溶液后，再燒結(jié)的方法在介質(zhì)層15的外表涂敷厚度為5000nm的MgO薄膜；第4步，將玻璃管1的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，這樣玻璃管1的內(nèi)壁上就涂敷了一層熒光粉層5，將熒光粉層5燒結(jié)處理，可除去其中的有機(jī)物成分；第5步，將做好了電極13、介質(zhì)層15、保護(hù)層16的玻璃內(nèi)管14和涂敷了熒光粉層5的玻璃管1套在一起，玻璃內(nèi)管14和玻璃管1之間留有100μm以上至數(shù)個(gè)毫米的間隙17，電極13通過電極引出端10、18、19、20引出到玻璃管1外，將玻璃內(nèi)管14和玻璃管1封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙17內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入He氣后封離。
實(shí)施例2
第1步，用絲網(wǎng)印刷方法直接將電極13的圖形印刷到玻璃內(nèi)管14的外表面，再燒結(jié)；第2步，用絲網(wǎng)印刷方法在制作好的玻璃內(nèi)管14的電極13外表面涂敷厚度為8μm的低熔點(diǎn)玻璃介質(zhì)層15；第3步，在上述介質(zhì)層15的外表鍍膜一層厚度為10000nm的MgO薄膜；第4步，將玻璃管1的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，這樣玻璃管1的內(nèi)壁上就涂敷了一層熒光粉層5，將熒光粉層5燒結(jié)處理；第5步，將做好了電極13、介質(zhì)層15、保護(hù)層16的玻璃內(nèi)管14和涂敷了熒光粉層5的玻璃管1套在一起，玻璃內(nèi)管14和玻璃管1之間留有100μm以上至數(shù)個(gè)毫米的間隙17，電極13通過電極引出端10、18、19、20引出到玻璃管1外，將玻璃內(nèi)管14和玻璃管1封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙17內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入Ne、Xe各占90％和10％(體積比)的二元混合氣體，充氣壓為13300Pa，充氣后封離。
實(shí)施例3第1步，用化學(xué)沉積方法在其外表面沉積一層銀，再用光刻的方法刻蝕出電極13圖形；第2步，用絲網(wǎng)印刷方法在制作好的玻璃內(nèi)管14的電極外表面涂敷厚度為15μm的低熔點(diǎn)玻璃介質(zhì)層15；第3步，采用涂敷MgO的溶膠凝膠溶液后，再燒結(jié)的方法在上述介質(zhì)層15的外表涂敷厚度為800nm的MgO薄膜；第4步，將玻璃管1的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，這樣玻璃管1的內(nèi)壁上就涂敷了一層熒光粉層5，將熒光粉層5燒結(jié)處理；第5步，將做好了電極13、介質(zhì)層15、保護(hù)層16的玻璃內(nèi)管14和涂敷了熒光粉層5的玻璃管1套在一起，玻璃內(nèi)管14和玻璃管1之間留有間隙17，電極13通過電極引出端10、18、19、20引出到玻璃管1外，將玻璃內(nèi)管14和玻璃管1封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙17內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入He/Ne/Xe各占10％、80％、10％(體積比)的三元?dú)怏w，充氣壓力為13300Pa，充氣后封離。
本發(fā)明的熒光燈管可以由圖6所示的電路驅(qū)動，燈管啟動時(shí)，先在電極引出端10、18上加上電壓，電壓值為數(shù)百伏特，燈內(nèi)氣體在電場作用下電離，產(chǎn)生輝光放電，放電過程中產(chǎn)生VUV(真空紫外線)激發(fā)熒光粉發(fā)出可見光。電極引出端10、18之間發(fā)生放電后，開關(guān)s1斷開，s2接合，放電從電極引出端10、18之間過渡到電極引出端19、20之間，接著s2斷開，s3接合，放電過渡到電極引出端10和電極引出端20間，之后放電在電極引出端10和電極引出端20間維持，熒光燈管正常工作。
其驅(qū)動波形如圖7所示，電極13上施加如圖示的交流脈沖，電極引出端18、19、20上施加與電極13上相反的交流脈沖，燈管內(nèi)氣體在電極13和電極18、19、20間的交流脈沖的作用下，產(chǎn)生電離，發(fā)出紫外光，激發(fā)燈管壁的熒光粉5發(fā)出可見光。通過外部電路對驅(qū)動脈沖的占空比或驅(qū)動脈沖的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以對燈管的亮度方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
采用這種驅(qū)動方式，由于啟動時(shí)燈管內(nèi)電荷少，電極引出端10、18間間隙小，容易放電，易于啟支，而正常工作時(shí)，放電主要發(fā)生在電極引出端10和電極引出端10之間，這兩個(gè)電極之間的間距大，放電距離長，從而放電區(qū)的與正柱區(qū)長，VUV的產(chǎn)率高，燈管的光效高。
權(quán)利要求
1.一種長壽命熒光燈管的制造方法，其特征在于，該方法按以下步驟進(jìn)行第1步，制作電極將玻璃內(nèi)管的外表面清洗干凈，在其外表面制作電極圖形；第2步，制作介質(zhì)層在玻璃內(nèi)管的電極圖形外表面涂敷厚度為8μm～15μm的介質(zhì)層；第3步，制作保護(hù)層在上述介質(zhì)層的外表涂敷厚度為800nm～10000nm的MgO薄膜；第4步，涂敷熒光粉層將玻璃管的內(nèi)壁清洗干凈，然后將熒光粉漿料倒入，再倒出，使玻璃管的內(nèi)壁上涂敷一層熒光粉層，對熒光粉層進(jìn)行燒結(jié)處理；第5步，封裝將做好的電極、介質(zhì)層、保護(hù)層的玻璃內(nèi)管和涂敷了熒光粉層的玻璃管套在一起，玻璃內(nèi)管和玻璃管之間留有間隙，電極通過電極引出端引出到玻璃管外，將玻璃內(nèi)管和玻璃管封接到一起，將兩個(gè)玻璃管之間的間隙內(nèi)的空氣抽除，使真空度達(dá)10-3Pa以上，然后充入工作氣體后封離。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述制作電極是采用化學(xué)沉積方法在其外表面沉積一層金屬層，再用光刻的方法刻蝕出電極圖形，或用絲網(wǎng)印刷方法直接將電極的圖形印刷到玻璃內(nèi)管的外表面，再燒結(jié)。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料選擇為玻璃。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂敷介質(zhì)層是采用浸鍍或絲網(wǎng)印刷方法制成。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂敷保護(hù)層是采用涂敷MgO的溶膠凝膠溶液后，再經(jīng)燒結(jié)的方法制成。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作氣體為H2、N2、He、Ne、Xe、Kr、Ar中的一種或一種以上的混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種長壽命熒光燈管的制造方法，按以下步驟進(jìn)行首先在玻璃內(nèi)管外表面制作電極圖形，其次在電極圖形表面涂敷介質(zhì)層和保護(hù)層，在玻璃管的內(nèi)壁涂敷熒光粉層，最后將玻璃內(nèi)管和玻璃管套裝一起，在其間隙內(nèi)抽真空并充入工作氣體后封離。本發(fā)明通過在燈管內(nèi)電極表面涂敷介質(zhì)層和保護(hù)層，使電極不與燈管內(nèi)的氣體直接接觸，起到保護(hù)電極的作用，從而延長電極的工作壽命，同時(shí)填充的氣體中可不含汞或汞蒸氣，對環(huán)境無污染，利于環(huán)保。
文檔編號H01J9/00GK1873882SQ20061004306
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者唐李晟 申請人:彩虹集團(tuán)電子股份有限公司