專利名稱：陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高性能熒光燈的結(jié)構(gòu)，屬于熒光燈制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熒光燈是一種通過(guò)氣體放電產(chǎn)生紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光的光源，它根據(jù)采用陰極的不同，可以分為冷陰極熒光燈和熱陰極熒光燈。熱陰極熒光燈通過(guò)加熱陰極燈絲發(fā)射電子，電子在電場(chǎng)中加速過(guò)程中和放電氣分子發(fā)生碰撞，并產(chǎn)生繁流使氣體產(chǎn)生放電。由于發(fā)光效率高，熱陰極熒光燈是目前照明用的主要光源。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(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。冷陰極熒光燈由于發(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。但是冷陰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)冷陰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，降低工作電壓，減少燈管使用量和功耗，延長(zhǎng)燈管的壽命，這是目前冷陰極熒光燈所面臨的問(wèn)題。
無(wú)論熱陰極還是冷陰極熒光燈，如何提高發(fā)光效率，降低功耗使終是關(guān)系到能源、發(fā)光性能的重要內(nèi)容。
熱陰極的燈絲一般采用螺旋形電阻絲上涂敷陰極發(fā)射材料制成，由兩根加熱電極連接到燈管外。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種改善熱陰極熒光燈發(fā)光效率的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈。
技術(shù)方案本發(fā)明的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈以兩端封閉的燈管玻殼為發(fā)光體，在燈管玻殼的內(nèi)壁上設(shè)有熒光粉層，在燈管玻殼的每一端上分別設(shè)有兩根電極和一個(gè)輔助陶瓷陰極，熱陰極燈絲放置在輔助陶瓷陰極附近的區(qū)域內(nèi)，熱陰極燈絲兩端分別與電極相連，在燈管玻殼內(nèi)充有放電氣體。
陶瓷輔助陰極的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或桿狀、或片狀、或瓦片狀。陶瓷輔助陰極是由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、或氧化釔或它們的混合物制成。在陶瓷輔助陰極上通過(guò)蒸發(fā)、浸漬后燒結(jié)或涂敷后燒結(jié)的方法制作氧化鎂層。在陶瓷輔助陰極的內(nèi)部或靠近電極的一側(cè)的外表面制作導(dǎo)電層，并使導(dǎo)電層和熱陰極燈絲的一根電極產(chǎn)生電連接，與熱陰極燈絲的另一根電極絕緣；或?qū)彡帢O燈絲繞制在陶瓷輔助陰極上。對(duì)陶瓷輔助陰極在靠近放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對(duì)導(dǎo)電層的轟擊。
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)有熱陰極燈絲熒光燈陰極放置在具有高二次電子發(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制作成管狀、杯狀、碗狀、片狀、瓦片狀的陶瓷輔助陰極。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(zhǎng)燈管壽命。


圖1是熱陰極熒光燈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是熱陰極燈絲和杯狀陶瓷輔助陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是熱陰極燈絲和碗狀陶瓷輔助陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是熱陰極燈絲和管狀陶瓷輔助陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是熱陰極燈絲和片狀陶瓷輔助陰極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是熱陰極燈絲和導(dǎo)電層在在帶翻邊的杯狀陶瓷輔助陰極外表面的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是熱陰極燈絲和導(dǎo)電層在片狀陶瓷輔助陰極內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是熱陰極燈絲和繞在桿狀陶瓷輔助陰極上的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中有熒光粉1、玻殼2、放電氣體3、熱陰極燈絲4、電極5、冷陰極6，陶瓷輔助陰極7、導(dǎo)電層8。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、或氧化釔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)，將由以上陶瓷材料的制成管狀、或杯狀、或碗狀、或桿狀、或片狀、或瓦片狀的陶瓷輔助陰極，熱陰極燈絲或冷陰極電極放置在陶瓷輔助陰極所圍的區(qū)域或陶瓷輔助陰極片上，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、電子有部分轟擊陶瓷陰極并產(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(dòng)信號(hào)疊加共同形成氣體放電驅(qū)動(dòng)電壓，這可以使熒光等的工作電壓降低。同時(shí)對(duì)于熱陰極熒光燈，陶瓷輔助陰極還可以起到一定的保溫作用，降低燈絲的熱損耗。
為了提高放電效率，可以在陶瓷輔助陰極的內(nèi)部或靠近電極、遠(yuǎn)離放電空間的一側(cè)的外表面制作導(dǎo)電層(8)，并使導(dǎo)電層和熱陰極燈絲的一根電極產(chǎn)生電連接，與另一根絕緣；或與冷陰極熒光燈的電極(5)產(chǎn)生電連接；或?qū)彡帢O燈絲繞制在陶瓷輔助陰極上。為避免放電離子對(duì)導(dǎo)電層的轟擊，可以對(duì)陶瓷輔助陰極在靠近放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對(duì)導(dǎo)電層的轟擊。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于該熒光燈以兩端封閉的燈管玻殼(2)為發(fā)光體，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)的每一端上分別設(shè)有兩根電極(5)、一個(gè)輔助陶瓷陰極(7)和一個(gè)熱陰極燈絲(4)，熱陰極燈絲(4)放置在輔助陶瓷陰極(7)附近的區(qū)域內(nèi)，熱陰極燈絲(4)兩端分別與電極(5)相連，在燈管玻殼(2)內(nèi)充有放電氣體(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于陶瓷輔助陰極(7)的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或桿狀、或片狀、或瓦片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于陶瓷輔助陰極(7)是由氧化鋁、或氧化鎂、或鋁酸鎂、或氧化釔或它們的混合物制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于在陶瓷輔助陰極(7)上通過(guò)蒸發(fā)、浸漬后燒結(jié)或涂敷后燒結(jié)的方法制作氧化鎂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于在陶瓷輔助陰極(7)的內(nèi)部或靠近電極(5)的一側(cè)的外表面制作導(dǎo)電層(8)，并使導(dǎo)電層(8)和熱陰極燈絲(4)的一根電極產(chǎn)生電連接，與熱陰極燈絲(4)的另一根電極絕緣；或?qū)彡帢O燈絲(4)繞制在陶瓷輔助陰極(7)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈，其特征在于對(duì)陶瓷輔助陰極(7)在靠近放電空間的一端制作翻邊，遮擋離子對(duì)導(dǎo)電層的轟擊。
全文摘要
陶瓷輔助陰極熱陰極熒光燈涉及一種高性能熒光燈的結(jié)構(gòu)，該熒光燈以兩端封閉的燈管玻殼(2)為發(fā)光體，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)的每一端上分別設(shè)有兩根電極(5)、一個(gè)輔助陶瓷陰極(7)和熱陰極燈絲，熱陰極燈絲(4)放置在輔助陶瓷陰極(7)所圍的區(qū)域內(nèi)，熱陰極燈絲(4)兩端分別與電極(5)相連，在燈管玻殼(2)內(nèi)充有放電氣體(3)。陶瓷輔助陰極(7)的形狀為管狀、或杯狀、或碗狀、或桿狀、或片狀、或瓦片狀。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(zhǎng)燈管壽命。
文檔編號(hào)H01J61/04GK1822307SQ200610039159
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者張曉兵, 英達(dá)正 申請(qǐng)人:東南大學(xué)