专利名称：低压汞灯及由它构成的照明板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低压汞放电灯，它包括一细长的用真空密封方法封接的管形灯管，该灯管与平面平行弯曲延伸，其表面涂有荧光粉，管内充填包含惰性气体和汞的填充剂，其放电通道两端有冷电极。
本发明还涉及一种照明板，特别涉及由这种低压汞放电灯构成的专用于液晶显示器的照明板。
HarisonElectric有限公司的一本小册子中公开了这种灯，其中所说的这种灯被推荐用于液晶显示器的照明板。该灯的外径为6.2mm(内径约为4.3mm)，放电通道的长度约500mm。这种灯被弯曲成往复弯曲形，即，灯管由许多基本上平行的支管构成，这些支管相互串联连接，其中心线在一个平面内。现有的灯适于与6英寸显示屏的照明板结合使用，这就能使这种照明板的结构高度比类似的用较大直径弯曲的荧光灯构成的照明板的结构高度小。现有的灯的工作电压规定为530伏，灯电流不大于6mA，这对用于由电池供电的轻便设备中是很有利的。
现有的灯不适合于用类似的具有较小结构高度的照明板构成的较大的显示器。为获得较大表面积的均匀照明，需要用许多所述的这种灯，这就需要建立许多单独的放电通道。灯的数量增加导致电极损耗按比例增大，这对用电池供电的可移动的液晶显示单元是很不利的。然而，任意排列的灯不能保证照明板的均匀照明，因为，实际上灯之间不可避免的存在小的亮度差。
本发明的任务是提供照明板用的灯，它的功耗很小，表面照明非常均匀，并有较小的结构高度。
按照本发明，上述的这种低压汞放电灯的特征在于放电通道的长度最少为灯管内径的250倍，最大为灯管内径的1000倍。灯的这种相对于内径有较长放电通道的几何结构使灯电极损耗较低，即，使输入功率的较大部分变成有用的气体放电。也能选择灯的形状，使之具有相当多的相互靠紧的支管，从而获得的更均匀的光分布。
为达到预期的效果，上述灯管的放电通道长度与内径的比率至少为250，其最大值为1000。但实际上当超过最大值时，灯要求的工作电压就超出了上限。
本发明的低压汞放电灯的最佳实施例中，其反复弯曲形的放电管包括许多直的、基本上相互平等的支管，灯管内径至少为2.0mm，最大是3.5mm，最好是2.5mm。灯的支管之间的自由距离至少等于灯管内径，最大是灯管内径的5倍。这种灯的优点是，当用于照明板时，可获得的非常均匀的表面照明和高的亮度。照明板通常包括一个带底的扁盒，和与底平行并有一定距离的通常覆盖一漫射板的发光面。由于灯管内径小，而且灯管的支管之间的自由距离最大限度为灯管内径的5倍，发光表面用大量的平行支管照明，从而使表面照明的均匀度提高。由于支管之间的距离造成至少等于灯管内径，因而获得高的亮度。支管之间离开的间隔实际上足以允许在底方向灯发射的光在底反射后主要部分通过。所以，这种光有助于提高照明板的亮度。
按本发明的灯的该实施例中，为避免在实际应用中灯的阻抗值升得太高，灯管内径选择为不小于2.0mm。另一方面，为了使由这样的灯构成的照明板有尽可能小的结构高度，放电管的内径选成不大于3.5mm。
已发现，选择灯的结构尺寸能使照明板具有非常均匀的表面照明，高亮度和高效率，例如10烛光/瓦，这样的照明板的结构高度限定在15mm或更小。
还注意到，美国专利US4842378公开了一种带照明板的液晶显示器，在该照明板中放置的放电灯是反复弯曲形的。这种灯的内径为4.5mm，但不是低压汞放电灯，而不是包含荧光材料的氖放电灯，其发光效率明显低于低压汞放电灯所能达到的发光效率。
通常，兰、绿、红是产生彩色图象必需的光谱成份，这些成分可通过含用二价的铕激活过的材料，用三价的铽激活过的材料，和用三价的铕激活过的材料的荧光粉提供。按本发明的灯最好用含有所说材料组中至少任何一种的荧光粉。
本发明还涉及一种照明板，特别是液晶显示器用的照明板。这种照明板包括一个带底的扁盒，一个离底有一定距离并与底平行的且被一块漫射板覆盖的发光表面，其特征是，本发明的低压汞放电灯排放在底与漫射板之间。
附图示出本发明的低压汞放电灯和照明板的实施例，其中
图1是低压汞放电灯的正视图及其部分剖面图;
图2是照明板的平面示意图;和图3是图2所示照明板在Ⅲ-Ⅲ线处的截面图。
图1所示的低压汞放电灯有一个用真空密封方法封接的管形玻璃灯管1，该玻璃灯管平行于平面反复弯曲延伸。灯管1有8个直的、基本上平行的支管2，贯穿式电流引线5、6，其每根引线都分别支撑一个管内冷电极7、8，并被封接在灯管1的两端3、4处。灯管1的内径为2.6mm，管壁厚0.8mm，长度为93mm，放电通道长度是90cm，即，是灯管1内径的348倍。灯管1的内表面涂覆有荧光层9，该荧光层是含有用二价铕激活过的发兰荧光的铝酸钡镁，用三价铽激活过的发绿荧光的铝酸铈镁，和用三价铕激活过的发红荧光的氧化钇的混合物。这些荧光材料的混合比例选择成使灯在工作期间具有色温为4000K，灯发射白光。灯的支管之间的自由距离是7mm，即，是灯管1的内径的2.7倍。由于选择了这样的自由距离与内径之间的比率，(在1-5之间)，当这种灯用于照明板时，能获得高亮度的均匀表面照明。灯管1内充填有少量的汞和压强为40毫巴的氖，氩混合气。灯的发光效率在功耗为3.5W(灯电流3mA)时约70流明/瓦，适用于6英寸显示器。
图2和图3中所述的照明板包括带底2的扁盒形外壳1和与所说底平行延伸并覆盖有漫射板4的发光表面3。排列在漫射板4上的液晶显示器5用虚线示出。外壳1的底2带有反射器层6。图1所述的这种灯7排放在外壳1中。灯7的电池电源(未示出)设置在外壳1内的位置8处。此电源产生1200伏(25KHz)的工作电压。此照明板适用于6英寸的显示器，工作期间的效率为每瓦10烛光。
权利要求
1.一种低压汞放电灯，包括用真空密封法封接的细长管形灯管，该灯管与平面平行且反复弯曲延伸，灯管内表面涂覆有荧光粉，灯管内充填有含惰性气体和汞的填充剂，其放电通道两端有冷电极，其特征是，放电通道的长度至少是灯管内径的250倍，最大是灯管内径的1000倍。
2.按权利要求1的低压汞放电灯，其中反复弯曲形的放电管包括许多直的、基本上相互平行的支管，其特征是，灯管内径至少为2.0mm，最大为3.5mm，最好是2.5mm，支管之间的自由距离至少等于灯管内径，最大为灯管内径的5倍。
3.按权利要求1或2的低压汞放电灯，其特征在于，所述的荧光层包含至少被二价铕激活过的荧光材料，至少被三价铽激活过的荧光材料和至少被三价铕激活过的荧光材料。
4.一种液晶显示器用的照明板，它包括一个带底的扁盒，和一个距底有一定距离与底平行的用漫射板覆盖的发光表面，其特征在于，照明板装有权利要求1、2或3所述的低压汞放电灯。
全文摘要
本发明涉及一种带冷电极的反复弯曲形低压汞放电灯，特别是用于液晶显示器的照明板的低压汞放电灯，在这种灯中，为获得良好的均匀亮度和高度发光效率，弯成反复弯曲形的管形灯管(1)的结构尺寸要选择成使放电通道的长度为灯管(1)内径的250倍至1000倍之间。灯管(1)的内径最好在2.0mm—3.5mm之间。
文档编号H01J61/72GK1095186SQ93106128
公开日1994年11月16日 申请日期1993年5月8日 优先权日1993年5月8日
发明者G·A·韦塞林克, F·A·S·赖特哈特 申请人:菲利浦电子有限公司