專利名稱：低壓汞燈及由它構(gòu)成的照明板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓汞放電燈，它包括一細(xì)長(zhǎng)的用真空密封方法封接的管形燈管，該燈管與平面平行彎曲延伸，其表面涂有熒光粉，管內(nèi)充填包含惰性氣體和汞的填充劑，其放電通道兩端有冷電極。
本發(fā)明還涉及一種照明板，特別涉及由這種低壓汞放電燈構(gòu)成的專用于液晶顯示器的照明板。
HarisonElectric有限公司的一本小冊(cè)子中公開(kāi)了這種燈，其中所說(shuō)的這種燈被推薦用于液晶顯示器的照明板。該燈的外徑為6.2mm(內(nèi)徑約為4.3mm)，放電通道的長(zhǎng)度約500mm。這種燈被彎曲成往復(fù)彎曲形，即，燈管由許多基本上平行的支管構(gòu)成，這些支管相互串聯(lián)連接，其中心線在一個(gè)平面內(nèi)。現(xiàn)有的燈適于與6英寸顯示屏的照明板結(jié)合使用，這就能使這種照明板的結(jié)構(gòu)高度比類(lèi)似的用較大直徑彎曲的熒光燈構(gòu)成的照明板的結(jié)構(gòu)高度小。現(xiàn)有的燈的工作電壓規(guī)定為530伏，燈電流不大于6mA，這對(duì)用于由電池供電的輕便設(shè)備中是很有利的。
現(xiàn)有的燈不適合于用類(lèi)似的具有較小結(jié)構(gòu)高度的照明板構(gòu)成的較大的顯示器。為獲得較大表面積的均勻照明，需要用許多所述的這種燈，這就需要建立許多單獨(dú)的放電通道。燈的數(shù)量增加導(dǎo)致電極損耗按比例增大，這對(duì)用電池供電的可移動(dòng)的液晶顯示單元是很不利的。然而，任意排列的燈不能保證照明板的均勻照明，因?yàn)?，?shí)際上燈之間不可避免的存在小的亮度差。
本發(fā)明的任務(wù)是提供照明板用的燈，它的功耗很小，表面照明非常均勻，并有較小的結(jié)構(gòu)高度。
按照本發(fā)明，上述的這種低壓汞放電燈的特征在于放電通道的長(zhǎng)度最少為燈管內(nèi)徑的250倍，最大為燈管內(nèi)徑的1000倍。燈的這種相對(duì)于內(nèi)徑有較長(zhǎng)放電通道的幾何結(jié)構(gòu)使燈電極損耗較低，即，使輸入功率的較大部分變成有用的氣體放電。也能選擇燈的形狀，使之具有相當(dāng)多的相互靠緊的支管，從而獲得的更均勻的光分布。
為達(dá)到預(yù)期的效果，上述燈管的放電通道長(zhǎng)度與內(nèi)徑的比率至少為250，其最大值為1000。但實(shí)際上當(dāng)超過(guò)最大值時(shí)，燈要求的工作電壓就超出了上限。
本發(fā)明的低壓汞放電燈的最佳實(shí)施例中，其反復(fù)彎曲形的放電管包括許多直的、基本上相互平等的支管，燈管內(nèi)徑至少為2.0mm，最大是3.5mm，最好是2.5mm。燈的支管之間的自由距離至少等于燈管內(nèi)徑，最大是燈管內(nèi)徑的5倍。這種燈的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)用于照明板時(shí)，可獲得的非常均勻的表面照明和高的亮度。照明板通常包括一個(gè)帶底的扁盒，和與底平行并有一定距離的通常覆蓋一漫射板的發(fā)光面。由于燈管內(nèi)徑小，而且燈管的支管之間的自由距離最大限度為燈管內(nèi)徑的5倍，發(fā)光表面用大量的平行支管照明，從而使表面照明的均勻度提高。由于支管之間的距離造成至少等于燈管內(nèi)徑，因而獲得高的亮度。支管之間離開(kāi)的間隔實(shí)際上足以允許在底方向燈發(fā)射的光在底反射后主要部分通過(guò)。所以，這種光有助于提高照明板的亮度。
按本發(fā)明的燈的該實(shí)施例中，為避免在實(shí)際應(yīng)用中燈的阻抗值升得太高，燈管內(nèi)徑選擇為不小于2.0mm。另一方面，為了使由這樣的燈構(gòu)成的照明板有盡可能小的結(jié)構(gòu)高度，放電管的內(nèi)徑選成不大于3.5mm。
已發(fā)現(xiàn)，選擇燈的結(jié)構(gòu)尺寸能使照明板具有非常均勻的表面照明，高亮度和高效率，例如10燭光/瓦，這樣的照明板的結(jié)構(gòu)高度限定在15mm或更小。
還注意到，美國(guó)專利US4842378公開(kāi)了一種帶照明板的液晶顯示器，在該照明板中放置的放電燈是反復(fù)彎曲形的。這種燈的內(nèi)徑為4.5mm，但不是低壓汞放電燈，而不是包含熒光材料的氖放電燈，其發(fā)光效率明顯低于低壓汞放電燈所能達(dá)到的發(fā)光效率。
通常，蘭、綠、紅是產(chǎn)生彩色圖象必需的光譜成份，這些成分可通過(guò)含用二價(jià)的銪激活過(guò)的材料，用三價(jià)的鋱激活過(guò)的材料，和用三價(jià)的銪激活過(guò)的材料的熒光粉提供。按本發(fā)明的燈最好用含有所說(shuō)材料組中至少任何一種的熒光粉。
本發(fā)明還涉及一種照明板，特別是液晶顯示器用的照明板。這種照明板包括一個(gè)帶底的扁盒，一個(gè)離底有一定距離并與底平行的且被一塊漫射板覆蓋的發(fā)光表面，其特征是，本發(fā)明的低壓汞放電燈排放在底與漫射板之間。
附圖示出本發(fā)明的低壓汞放電燈和照明板的實(shí)施例，其中

圖1是低壓汞放電燈的正視圖及其部分剖面圖;
圖2是照明板的平面示意圖;和圖3是圖2所示照明板在Ⅲ-Ⅲ線處的截面圖。
圖1所示的低壓汞放電燈有一個(gè)用真空密封方法封接的管形玻璃燈管1，該玻璃燈管平行于平面反復(fù)彎曲延伸。燈管1有8個(gè)直的、基本上平行的支管2，貫穿式電流引線5、6，其每根引線都分別支撐一個(gè)管內(nèi)冷電極7、8，并被封接在燈管1的兩端3、4處。燈管1的內(nèi)徑為2.6mm，管壁厚0.8mm，長(zhǎng)度為93mm，放電通道長(zhǎng)度是90cm，即，是燈管1內(nèi)徑的348倍。燈管1的內(nèi)表面涂覆有熒光層9，該熒光層是含有用二價(jià)銪激活過(guò)的發(fā)蘭熒光的鋁酸鋇鎂，用三價(jià)鋱激活過(guò)的發(fā)綠熒光的鋁酸鈰鎂，和用三價(jià)銪激活過(guò)的發(fā)紅熒光的氧化釔的混合物。這些熒光材料的混合比例選擇成使燈在工作期間具有色溫為4000K，燈發(fā)射白光。燈的支管之間的自由距離是7mm，即，是燈管1的內(nèi)徑的2.7倍。由于選擇了這樣的自由距離與內(nèi)徑之間的比率，(在1-5之間)，當(dāng)這種燈用于照明板時(shí)，能獲得高亮度的均勻表面照明。燈管1內(nèi)充填有少量的汞和壓強(qiáng)為40毫巴的氖，氬混合氣。燈的發(fā)光效率在功耗為3.5W(燈電流3mA)時(shí)約70流明/瓦，適用于6英寸顯示器。
圖2和圖3中所述的照明板包括帶底2的扁盒形外殼1和與所說(shuō)底平行延伸并覆蓋有漫射板4的發(fā)光表面3。排列在漫射板4上的液晶顯示器5用虛線示出。外殼1的底2帶有反射器層6。圖1所述的這種燈7排放在外殼1中。燈7的電池電源(未示出)設(shè)置在外殼1內(nèi)的位置8處。此電源產(chǎn)生1200伏(25KHz)的工作電壓。此照明板適用于6英寸的顯示器，工作期間的效率為每瓦10燭光。
權(quán)利要求
1.一種低壓汞放電燈，包括用真空密封法封接的細(xì)長(zhǎng)管形燈管，該燈管與平面平行且反復(fù)彎曲延伸，燈管內(nèi)表面涂覆有熒光粉，燈管內(nèi)充填有含惰性氣體和汞的填充劑，其放電通道兩端有冷電極，其特征是，放電通道的長(zhǎng)度至少是燈管內(nèi)徑的250倍，最大是燈管內(nèi)徑的1000倍。
2.按權(quán)利要求1的低壓汞放電燈，其中反復(fù)彎曲形的放電管包括許多直的、基本上相互平行的支管，其特征是，燈管內(nèi)徑至少為2.0mm，最大為3.5mm，最好是2.5mm，支管之間的自由距離至少等于燈管內(nèi)徑，最大為燈管內(nèi)徑的5倍。
3.按權(quán)利要求1或2的低壓汞放電燈，其特征在于，所述的熒光層包含至少被二價(jià)銪激活過(guò)的熒光材料，至少被三價(jià)鋱激活過(guò)的熒光材料和至少被三價(jià)銪激活過(guò)的熒光材料。
4.一種液晶顯示器用的照明板，它包括一個(gè)帶底的扁盒，和一個(gè)距底有一定距離與底平行的用漫射板覆蓋的發(fā)光表面，其特征在于，照明板裝有權(quán)利要求1、2或3所述的低壓汞放電燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶冷電極的反復(fù)彎曲形低壓汞放電燈，特別是用于液晶顯示器的照明板的低壓汞放電燈，在這種燈中，為獲得良好的均勻亮度和高度發(fā)光效率，彎成反復(fù)彎曲形的管形燈管(1)的結(jié)構(gòu)尺寸要選擇成使放電通道的長(zhǎng)度為燈管(1)內(nèi)徑的250倍至1000倍之間。燈管(1)的內(nèi)徑最好在2.0mm—3.5mm之間。
文檔編號(hào)H01J61/72GK1095186SQ93106128
公開(kāi)日1994年11月16日 申請(qǐng)日期1993年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月8日
發(fā)明者G·A·韋塞林克, F·A·S·賴特哈特 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司