具有电极帽的冷阴极荧光灯制造技术

本发明专利技术公开了一种冷阴极荧光灯，其包括密封的灯管（１），在灯管内表面（２）的至少一部分上涂有荧光物质。与灯管（１）的内表面（２）的一个区域并列地放置有电极（３），该电极（３）可通过支持电极的导线而从外部电源获得电能，并且该电极（３）被置于灯管（１）内的主电离区附近。荧光物质可被电极（３）放电时在灯管（１）内产生的射线激发，从而提供可见光辐射。与电离区最接近的电极部分的至少一部分表面被盖帽（５）覆盖，此盖帽由高耐热性的非导电材料制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冷阴极荧光灯的改进。
技术介绍
冷阴极荧光灯(CCFL)通常包括内含一种或多种惰性气体和少量水银的管。在管的相对端各密封有一电极，用以提供电流通过管，而且在所述电极的表面上涂有少量的电子发射材料，用以促进电子的发射。当通过电极把足够高的电压加载于灯上时，所建立的电场将使惰性气体和水银蒸汽中的一些电子在电极的方向上受到加速。由此产生的一些电子和离子，到达电极的动能足以使电极被加热至发射出更多的电子，这些电子部分由场发射、部分由于热发射。随着这一过程的持续以及灯体内产生越来越多的电子，电极将被加热到这样一种程度，即，阴极的电子发射过程主要是热发射，并且用以维持通过灯产生的放电所需的能量得到大幅的缩减，即气体/蒸汽已经离子化。离子化的气体/蒸气放电产生的紫外光随后激发管中的荧光涂层发出白光/可见光。冷阴极装置(例如，氖信号灯、气体激光器以及荧光灯)中常用的电极一般包含一杯状或管状的金属容器，并且发射涂层通常是由杯状或管状金属容器内表面上的薄涂层组成的。在灯的启动过程中会出现所谓的“发光至电弧”跃变，即，放电开始从高能量区聚集在电极邻近的情况直到电极被加热至热发射，并且变化至相对低的能量区聚集在电极邻近的情况(即当灯处于运行电弧放电模式时)。在高能量区聚集在阴极邻近的情况下，包括涂层在内的整个电极结构受到了能量相对较高的电子和离子的连续轰击，直到热发射过程发生为止。在轰击期间，大量的发射性涂层被溅出，并且通过这种连续启动和“发光至电弧”跃变机制，发射涂层将被逐渐消耗，直到一定次数的启动之后，将不再具有足够的发射涂层来提供电子进行放电，这时，电极将变为“不可激活”，灯也将不能使用。在图1中示出的一种CCFL通常被用于提供扫描器、复印机、传真机的背景光，及在液晶显示监视器/电视机中的背景光。液晶显示监视器/电视机的一个重要特征是其使用寿命，而其使用寿命在很大程度上取决于其中采用的CCFL的使用寿命。很多因素会降低CCFL的寿命，如灯管中汞量的减少，荧光粉的变化，玻璃管的退化，灯管内杂气量的增加，及电极的一般“老化”。现有CCFL存在的一个问题是当电子轰击位于灯管内的末端的电极(阴极)上的小表面区域时，会出现溅射(见图6)。常用CCFL的电极大多是管状的(图1及图2)。玻璃管的内直径约为1～8mm，而电极的直径则约为0.7～7mm。也有可使用两块平行金属片作为电极(图3)。第三种可能性是杆状电极(图4)。对于管状电极和平行片电极而言，多电子发射是可能的(见图5)。溅射的一个结果是使金属沉积在荧光粉涂层上或玻璃管的内壁上。由于灯管内壁上的金属“涂层”，溅射会降低灯的照明效率。沉积在灯管内壁上的金属还会为电子提供第二条导电路径(见图11)。该第二条导电路径会引起玻璃排放杂气，并最终会使玻璃管损坏。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是通过降低和/或消除溅射以提高CCFL的寿命，或至少向公众提供一种有效的选择。因此在第一方面，本专利技术提供了一种冷阴极荧光灯，该荧光灯包括密封的灯管，内含可电离的气体或蒸汽；安装在所述灯管端部的至少一个电极；位于所述灯管内表面的至少一部分上的涂层，其中所述气体或蒸汽在所述电极的激发下所产生的电离导致所述涂层提供可见光辐射；以及至少一个电子或离子护罩，所述护罩安装并覆盖在所述电极的末端的易溅射部分上，并且能够耐受所述电极的工作温度。优选地，所述护罩包括盖帽，所述盖帽覆盖在所述电极面向所述灯管另一端的表面的至少一部分上，并且其中所述盖帽由高耐热性的电绝缘材料制成。优选地，所述灯管的外直径小于12mm。优选地，所述护罩由珐琅、陶瓷或石英材料中的任意一种材料制成。优选地，所述电极为管状，并且所述护罩为环形圈，所述环形圈的内直径略小于所述管状柱形电极的内直径，其外直径略大于所述柱形电极的外直径。优选地，所述电极为杆状，所述护罩为盘形，并且所述护罩的外直径略大于所述柱形电极的外直径。优选地，所述电极为杆状，所述护罩为环形圈，所述护罩的外直径略大于所述柱形电极的外直径，并且所述护罩带有一个中心孔。优选地，所述荧光灯包括两个电极，它们分装在所述灯管的各一端。优选地，所述电极被置于所述灯管之内而不是所述灯管的末端。优选地，所述护罩包括盖帽，所述盖帽覆盖在所述电极最接近所述灯管内电离区部分的至少一部分表面上，并且其中所述盖帽由高耐热性的电绝缘材料制成。优选地，所述电极部分的至少一部分表面是低传热的部分。优选地，所述电极部分的至少一部分表面是与电离区相面对的表面。在第二方面，本专利技术提供了一种用于如前所述的冷阴极荧光灯的电极的电子护罩，其中所述护罩与所述电极的末端接合，并且能够被安装在所述电极至少面向所述灯管另一端的至少一部分表面上。在第三方面，本专利技术提供了一种用于减少如前所述的冷阴极荧光灯内溅射的方法。所述方法包括将所述护罩接合到所述电极的末端，至少部分地覆盖所述电极与所述灯管的另一端相面对的末端的表面。在第四方面，本专利技术提供了一种用于减少如前所述的冷阴极荧光灯内溅射的方法，其中，所述电极与所述灯管内表面的一个区域并列地放置。所述方法包括将所述护罩设置为覆盖在所述电极最接近所述灯管内电离区部分的至少一部分表面上。在第五方面，本专利技术提供了一种如前所述的冷阴极荧光灯，其中所述电极包括一对片状电极，其安装于所述灯管的端部区域，所述各个电极被并列放置，并且其电极片的平面相互平行。其中所述电极对的各个所述电极包括护罩，所述护罩覆盖在所述电极与所述灯管的另一端相面对的表面的至少一部分上。在第六方面，本专利技术提供了一种如前所述的冷阴极荧光灯，其中所述电极包括一对装在所述灯管内的片状电极，各个所述电极被并列放置，其电极片的平面相互平行，并且各个所述电极被放置于所述灯管内的电离区附近。其中最接近所述电离区的各个所述电极部分的表面的至少一部分被所述护罩覆盖。在第七方面，本专利技术提供了一种用于如前所述的冷阴极荧光灯的电极的电子护罩，其中所述电极包括一对装于所述灯管的端部区域处的片状电极，各个所述电极被并列放置，其电极片的平面相互平行，并且所述平面与所述灯管的纵轴相平行。其中所述护罩和与所述灯管的另一端相面对的所述电极的任一电极片边缘相接合。在第八方面，本专利技术提供了一种用于减少如前所述的冷阴极荧光灯内溅射的方法，其中，所述电极包括一对装于所述灯管的端部区域处的电极，各个所述电极被并列放置，其电极片的平面相互平行，并且所述电极片的平面与所述灯管的纵轴相平行。所述方法包括将所述护罩接合至与所述灯管的另一端相面对的所述电极的至少一个电极片边缘，至少部分地覆盖与所述灯管的另一端相面对的所述电极的边缘。在第九方面，本专利技术提供了一种用于减少如前所述的冷阴极荧光灯内溅射的方法，其中，所述电极包括一对电极，各个所述电极被并列放置，其电极片的平面相互平行，并且各个所述电极被放置为与所述灯管内表面的一个区域并列。所述方法包括将所述护罩设置为覆盖在所述电极最接近所述灯管内电离区部分的至少一个所述电极片部分的至少一部分表面上。对本专利技术相关领域的技术人员而言，在不背离权利要求所限定的本专利技术的范围的情况下，对于本专利技术可进行许多结构上的改变以及提出各种不同的实施方案和应用。这里所揭示和描述的部分完全是说明性的，而并非用来对本专利技术作出任何限定。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷阴极荧光灯，包括：密封的灯管，内含可电离的气体或蒸汽；安装在所述灯管端部的至少一个电极；位于所述灯管内表面的至少一部分上的涂层，其中所述气体或蒸汽在所述电极的激发下所产生的电离导致所述涂层提供可见光辐射；以及　 　至少一个电子或离子护罩，所述护罩安装并覆盖在所述电极的末端的易溅射部分上，并且能够耐受所述电极的工作温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-9-15 10/662,9101.一种冷阴极荧光灯，包括密封的灯管，内含可电离的气体或蒸汽；安装在所述灯管端部的至少一个电极；位于所述灯管内表面的至少一部分上的涂层，其中所述气体或蒸汽在所述电极的激发下所产生的电离导致所述涂层提供可见光辐射；以及至少一个电子或离子护罩，所述护罩安装并覆盖在所述电极的末端的易溅射部分上，并且能够耐受所述电极的工作温度。2.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述护罩包括盖帽，所述盖帽至少覆盖在所述电极面向所述灯管另一端的表面的至少一部分上，并且其中所述盖帽由高耐热性的电绝缘材料制成。3.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述灯管的外直径小于12mm。4.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述护罩由珐琅、陶瓷或石英材料中的任意一种材料制成。5.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极为管状，并且所述护罩为环形圈，所述环形圈的内直径略小于所述管状柱形电极的内直径，其外直径略大于所述柱形电极的外直径。6.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极为杆状，所述护罩为盘形，并且所述护罩的外直径略大于所述柱形电极的外直径。7.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极为杆状，所述护罩为环形圈，所述护罩的外直径略大于所述柱形电极的外直径，并且所述护罩带有一个中心孔。8.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述荧光灯包括两个电极，它们分装在所述灯管的各一端。9.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极被置于所述灯管之内而不是所述灯管的末端。10.根据权利要求9所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述护罩包括盖帽，所述盖帽覆盖在所述电极最接近所述灯管内电离区部分的至少一部分表面上，并且其中所述盖帽由高耐热性的电绝缘材料制成。11.根据权利要求10所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极部分的至少一部分表面是低传热的部分。12.根据权利要求10所述的冷阴极荧光灯，其特征在于，所述电极部分的至少一部分表面是与所述电离区相面对的表面。13.用于如权利要求1所述的冷阴极荧光灯的电极的电子护罩，其特征在于，所述护罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立理，周立行，
申请(专利权)人：彩辰有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]