專利名稱：一種陶瓷冷陰極熒光燈陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低價(jià)格或高性能冷陰極熒光燈的陰極的結(jié)構(gòu)和制備方法，屬于冷陰極熒光燈制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
冷陰極熒光燈(CCFL)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。冷陰極熒光燈中氣體放電所需要的電子、離子由氣體電離過程和電極的二次發(fā)射構(gòu)成，這與熱陰極熒光燈(HCFL)通過熱陰極的熱電子發(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，同時不需要加熱，壽命長，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，隨著液晶顯示器和液晶電視的發(fā)展，對內(nèi)電極熒光燈的需求量越來越大，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，降低工作電壓，減少燈管使用量和功耗，延長燈管的壽命，這是目前冷陰極熒光燈所面臨的問題。
通常作為液晶背光源或照明用的高光效低工作電壓冷陰極熒光燈，包括兩端封閉的燈管玻殼(2)，在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層(1)，在燈管玻殼的兩端內(nèi)部上設(shè)有熒光燈冷陰極(4)，并通過電極(5)引出到燈管玻殼外部，在燈管玻殼內(nèi)充有放電氣體(3)。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。
冷陰極熒光燈的陰極一般做成杯狀或片狀陰極，由Ni，Mo等金屬材料制成，除了要求加工方便，還希望杯狀陰極具有低的逸出功、高的二次電子發(fā)射系數(shù)和低的濺射率，以降低工作電壓、提高光效、延長壽命。根據(jù)制作工藝的不同，杯杯狀電極可以由有2~4個部件通過焊接組合而成為杯狀陰極，電極引線和杯狀陰極通過焊接技術(shù)連接在一起。但是由Ni，Mo等金屬材料制成的金屬電極，價(jià)格較高，工作電壓和發(fā)光效率還希望改善發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種低價(jià)格的陶瓷冷陰極熒光燈陰極的結(jié)構(gòu)和制造方法。
技術(shù)方案本發(fā)明的低價(jià)格陶瓷冷陰極熒光燈陰極，利用了由氧化鋁、氧化鎂、鋁酸鎂或它們的混合物制成的陶瓷材料具有高的二次電子發(fā)射系數(shù)的特點(diǎn)，在電極上所加交流電壓的作用下，熒光燈氣體放電產(chǎn)生的離子、電子轟擊陶瓷陰極并產(chǎn)生二次電子，由于二次電子的產(chǎn)生，將在陶瓷陰極上形成電荷積累，形成壁電壓。壁電壓和下半周期的驅(qū)動信號疊加共同形成氣體放電驅(qū)動電壓，這可以使熒光等的工作電壓降低。
該陰極由金屬材料制成的電極、與電極相連接的陶瓷陰極組成，電極為一頭大、一頭小的形狀或“T”型的形狀，電極的大頭一端與陶瓷陰極結(jié)合在一起，在電極的中間還設(shè)有過渡材料。
其中，陶瓷陰極的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或球狀、或柱狀、或片狀。陶瓷陰極由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、或它們的混合物制成。在陶瓷陰極外表面設(shè)有導(dǎo)電層，并使導(dǎo)電層和電極產(chǎn)生電接觸。將電極或電極引線所占半徑較大的一端放置在陶瓷陰極材料內(nèi)部或表面。
陶瓷陰極可放置在杯狀的金屬電極內(nèi)部，為了避免離子轟擊對導(dǎo)電層的影響，可以在陶瓷陰極向放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對導(dǎo)電層的轟擊。
電極可以用電極引線，或?qū)㈦姌O的一端做的大一些，如將一端纏繞的電極引線，或大頭針狀的電極引線，或電極引線與杯狀金屬電極通過焊接構(gòu)成，或其他使電極引線在陶瓷陰極內(nèi)部部分比其在陶瓷陰極外部所占半徑為大形式構(gòu)成。
為了將電極和陶瓷陰極固定、制作在一起，可以將電極或電極大的一端，將大的一端放在陶瓷原材料中進(jìn)行擠壓成型，再經(jīng)燒制使電極和陶瓷制作在一起；對于杯狀電極，可以將陶瓷陰極放置在杯狀電極杯內(nèi)，擠壓杯狀電極使電極和陶瓷陰極固定在一起；也可以將電極和陶瓷陰極通過粘接的方法制作在一起。
電極將電信號引入到熒光燈內(nèi)部，但電極和燈管玻殼之間由于材料不同，因此在封接過程需要有一種過渡材料，因此要在金屬電極上制作電極和玻殼進(jìn)行封接的過渡材料。
為了提高放電效率，加大陶瓷陰極放電面積，在陶瓷陰極靠近電極的一側(cè)外表面通過鍍膜、涂敷、浸漬后燒結(jié)等陶瓷金屬化技術(shù)制作導(dǎo)電層，并使導(dǎo)電層和電極產(chǎn)生電接觸或?qū)⑻沾申帢O放置在杯狀的金屬電極內(nèi)部.為了避免離子轟擊對導(dǎo)電層的影響，可以在陶瓷陰極向放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對導(dǎo)電層的轟擊。
為了進(jìn)一步提高陶瓷冷陰極熒光燈的工作電壓，可以在陶瓷陰極的表面通過蒸發(fā)、浸漬后燒結(jié)、涂敷后燒結(jié)的方法制作氧化鎂層，提高陰極的二次電子發(fā)射系數(shù)。
有益效果與現(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)有冷陰極熒光燈杯狀或片狀陰極的用具有高二次電子發(fā)射系數(shù)的氧化鋁、氧化鎂、鋁酸鎂、氧化釔或它們的混合物制成的陶瓷材料替代或在價(jià)格便宜的杯狀電極的表面制作該陶瓷材料，由于陶瓷材料的價(jià)格非常便宜，可以降低成本，同時由于材料的高二次電子發(fā)射系數(shù)和好的抗離子轟擊性能，可以降低冷陰極熒光燈的工作電壓，提高發(fā)光效率，并延長壽命。


圖1是現(xiàn)有冷陰極熒光燈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有杯狀冷陰極。
圖3大頭針型電極和杯狀陶瓷陰極示意圖。
圖4大頭針型電極在片狀陶瓷陰極內(nèi)示意圖。
圖5大頭針型電極在片狀陶瓷陰極外的示意圖。
圖6片狀電極和管狀陶瓷陰極的示意圖。
圖7杯狀電極和管狀陶瓷陰極的示意圖。
圖8涂敷有導(dǎo)電層的帶翻邊的杯狀陶瓷電極的示意圖。
其中有熒光粉1、玻殼2、放電氣體3、杯狀陰極4、電極5、陶瓷陰極6、過渡材料7，導(dǎo)電層8。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的陶瓷冷陰極熒光燈陰極由金屬材料制成的電極5、與電極5相連接的陶瓷陰極6組成，電極5為一頭大、一頭小的形狀或“T”型的形狀，電極5的大頭一端與陶瓷陰極6結(jié)合在一起，在電極5的中間還設(shè)有過渡材料7。
陶瓷陰極6的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或球狀、或柱狀、或片狀。陶瓷陰極6由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、氧化釔或它們的混合物制成。將電極5或電極引線所占半徑較大的一端放置在陶瓷陰極6材料內(nèi)部或表面，還可在陶瓷陰極6外表面設(shè)有導(dǎo)電層8，并使導(dǎo)電層8和電極5產(chǎn)生電接觸。也可將陶瓷陰極6放置在杯狀的金屬電極4內(nèi)部。為了避免離子轟擊對導(dǎo)電層8的影響，在陶瓷陰極向放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對導(dǎo)電層的轟擊。
制造的過程為1、將T形的電極放在陶瓷制作的模具中，在模具中放入氧化鋁陶瓷原料，并將原料壓制成行使電極和陶瓷陰極成圖8所示的相對狀態(tài)，在陶瓷外表面涂敷陶瓷金屬化漿料并使其和電極連通，將此件放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)成瓷，并在電極上制作過渡材料如玻璃珠即成陶瓷陰極。
2、在圖2所示現(xiàn)有金屬杯狀陰極的內(nèi)部，放置陶瓷管，即可達(dá)到陶瓷陰極的效果。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是該陰極由金屬材料制成的電極(5)、與電極(5)相連接的陶瓷陰極(6)組成，電極(5)為一頭大、一頭小的形狀或“T”型的形狀，電極(5)的大頭一端與陶瓷陰極(6)結(jié)合在一起，在電極(5)的中間還設(shè)有過渡材料(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是陶瓷陰極(6)的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或球狀、或柱狀、或片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是將電極(5)或電極引線所占半徑較大的一端放置在陶瓷陰極(6)材料內(nèi)部或表面，
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是陶瓷陰極(6)由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、氧化釔或它們的混合物制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是在陶瓷陰極(6)外表面設(shè)有導(dǎo)電層(8)，并使導(dǎo)電層(8)和電極(5)產(chǎn)生電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是陶瓷陰極(6)放置在杯狀的金屬電極(4)內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷冷陰極熒光燈陰極，其特征是為了避免離子轟擊對導(dǎo)電層(8)的影響，在陶瓷陰極向放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對導(dǎo)電層的轟擊。
全文摘要
一種陶瓷冷陰極熒光燈陰極涉及一種低價(jià)格或高性能冷陰極熒光燈的陰極的結(jié)構(gòu)和制備方法，該陰極由金屬材料制成的電極(5)、與電極(5)相連接的陶瓷陰極(6)組成，電極(5)為一頭大、一頭小的形狀或“T”型的形狀，電極(5)的大頭一端與陶瓷陰極(6)結(jié)合在一起，在電極(5)的中間還設(shè)有過渡材料(7)。陶瓷陰極(6)的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或球狀、或柱狀、或片狀。本發(fā)明將現(xiàn)有冷陰極熒光燈杯狀或片狀陰極的用具有高二次電子發(fā)射系數(shù)的氧化鋁、氧化鎂、鋁酸鎂、氧化釔或它們的混合物制成的陶瓷材料替代或在價(jià)格便宜的杯狀電極的表面制作該陶瓷材料，可以降低冷陰極熒光燈的工作電壓，提高發(fā)光效率，并延長壽命。
文檔編號C04B35/01GK1825530SQ20061003930
公開日2006年8月30日 申請日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者張曉兵, 英達(dá)正 申請人:東南大學(xué)