专利名称：高光效低工作电压外电极荧光灯管及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高光效低工作电压外电极荧光灯管及其制备工艺。
背景技术：
冷阴极荧光灯是一种不需要阴极灯丝加热、管径可以做的很细(一般在10mm以下，如1.8mm)的新型光源，冷阴极荧光灯有二类，即内电极荧光灯(CCFL)和外电极荧光灯(EEFL)。冷阴极荧光灯中气体放电所需要的电子、离子由气体电离过程和电极的二次发射构成，这与热阴极荧光灯(HCFL)通过热阴极的热电子发射形成的气体放电不同。内电极荧光灯由于发光效率高，外径特别小，同时不需要加热，寿命长，因此在光源体积要求特别小的地方得到了广泛应用，如液晶显示背光源、家用电器(冰箱)照明等。但是内电极荧光灯也有一些不足之处，如放电电压较高(150～500v)，发光效率比热阴极荧光灯低30％左右。近年来，随着液晶显示器和液晶电视的发展，对内电极荧光灯的需求量越来越大。大尺寸液晶电视，如34英寸液晶电视，由于要求亮度高，要达到目前显像管电视的亮度水平，每台电视机需要100只左右的灯管才能满足要求。因此液晶电视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，就需要提高冷阴极荧光灯的发光效率，减少灯管使用量或降低每根灯管的成本。由于每只灯管需要配备逆变器电源维持灯管正常工作，而逆变器电源的成本与其工作电压有很大关系，因此降低灯管工作电压可以有效降低逆变器的成本。外电极荧光灯相对于内电极荧光灯来讲具有更高的亮度和更长的寿命，同时可以采用多根灯管(如20根灯管)共用一个逆变器，降低背光源的成本。
现有的外电极荧光灯(EEFL)，它具有较大的直径，气体放电所需电压也比较高，现在正在应用于液晶电视作为背光源，可以预期这些冷阴极荧光灯的应用将迅速发展。面临的问题也是降低工作电压和提高发光效率。
发明内容
本发明提供一种高发光效率、低工作电压的高光效低工作电压外电极荧光灯管及其制备工艺。
本发明所述荧光灯采用如下技术方案一种可作为液晶背光源或照明用的高光效低工作电压外电极荧光灯管，包括两端封闭的灯管玻壳，在灯管玻壳的内壁上设有荧光粉层，在灯管玻壳的两端外表面上设有外部电极，在灯管玻壳内充有放电气体，在灯管玻壳的两端内表面上设有高二次电子发射材料介质层。上述的荧光灯技术方案也适合弯形，螺旋形或其它形状的荧光灯。
本发明所述荧光灯的制备工艺采用如下技术方案一种用于制造上述高光效低工作电压外电极荧光灯管的制备工艺取经过清洗干燥的两端开口的灯管玻壳及2个能与灯管玻壳开口封接的盖子，在其中一个盖子上设置排气管，在两个盖子内表面设高二次电子发射材料介质层，在灯管玻壳的一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层，再在灯管玻壳的内壁上设置荧光粉层，在灯管玻壳的另一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层，将盖子分别与灯管玻壳的两端封接，通过盖子上的排气管将管内气体排出并充入放电气体，切除排气管并封闭排气孔，最后在被封闭后的灯管玻壳两端制备金属放电电极膜作为外部电极。上述的荧光灯技术方案也适合弯形，螺旋形或其它形状的荧光灯。
与现有技术相比，本发明具有如下优点本发明的基本思想是将现有的外电极荧光灯管两端内表面上制作具有高二次发射系数的介质层，利用介质材料的高二次电子发射系数，提高在气体放电区域进行电离碰撞的电子数，从而提高发光效率。
本发明将带有排气管的外电极荧光灯管的二端内表面制作高二次电子发射系数的介质层，然后将外电极荧光灯管的内表面涂复荧光粉，再将荧光灯玻管排气.排气后，将惰性气体以及汞放电气体充入荧光灯玻管，然后将管子密封。将导电材料制作的涂层作为放电电极设置在荧光灯玻管的两端外表面。工作时在两端放电电极上施加由逆变器产生的交流电压，电子在电场的作用下在荧光灯玻管内运动，由于灯管两端内表面上材料的高二次电子发射系数使二次电子数目大大增加与管内气体分子不断发生电离碰撞，并使管内气体放电，由于放电空间足够大，可以形成发光效率高的正柱区放电，由放电激励汞放射紫外光，紫外光激发荧光粉发出可见光使其成为光源。从而达到提高发光效率，降低工作电压的目的。
本发明通过在冷阴极荧光灯的二端内表面上制作介质层，例如具有高二次电子发射系数材料(如氧化镁，氧化铝等)的介质层，预计将使外电极荧光灯具有工作电压低，发光效率高的特点。可以有效降低配套电路的成本，并延长灯管寿命。
图1是本发明结构示意图。
图2是一端尾部未完全被涂层覆盖的结构示意图。
图3是外电极荧光灯管盖子的结构示意图。
图4是灯管为圆环型的结构示意图。
图5是灯管为螺旋型的外部结构示意图。
具体实施例方式
实施例1一种可作为液晶背光源或照明用的高光效低工作电压外电极荧光灯管，包括两端封闭的灯管玻壳2，在灯管玻壳2的内壁上设有荧光粉层1，在灯管玻壳2的两端外表面上设有外部电极4，在灯管玻壳2内充有放电气体3，在灯管玻壳2的两端内表面上设有高二次电子发射材料介质层5，上述高二次电子发射材料介质层5为氧化镁层、氧化铝层或铝酸镁层，该高二次电子发射材料介质层5也可以是其它高二次电子发射材料，上述灯管玻壳2可以是直的，弯的，螺旋形或其它形状。
实施例2
一种用于制造上述高光效低工作电压外电极荧光灯管的制备工艺取经过清洗干燥的两端开口的灯管玻壳及2个能与灯管玻壳开口封接的盖子，在其中一个盖子上设置排气管6，在两个盖子内表面设高二次电子发射材料介质层，在灯管玻壳的一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层5，再在灯管玻壳的内壁上设置荧光粉层1，在灯管玻壳的另一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层，将盖子分别与灯管玻壳的两端封接，通过盖子上的排气管6将管内气体排出并充入放电气体3，切除排气管6并封闭排气孔，最后在被封闭后的灯管玻壳两端制备金属放电电极膜作为外部电极4，上述灯管玻壳2可以是直的，弯的，螺旋形或其它形状，由此制得的荧光灯管即为直的，弯的，螺旋形或其它形状，在本实施例中，将排气管6与真空系统连接进行排气和充气；将由惰性气体和汞金属组成的混合气体作为放电气体充入灯管玻壳内；采用真空镀膜、或化学镀膜、涂附、印刷、烧结或金属电极表面氧化的方法，将氧化镁、氧化铝、铝酸镁或其它高二次电子发射材料置于盖子及灯管玻壳两端，实现高二次电子发射材料介质层的制备；本实施例在灯管玻壳两端制备一层导电石墨、银浆薄膜或或其他导电材料作为外部电极；上述高二次电子发射材料介质层可以与荧光粉相接或搭边。
权利要求
1.一种可作为液晶背光源或照明用的高光效低工作电压外电极荧光灯管，包括两端封闭的灯管玻壳(2)，在灯管玻壳(2)的内壁上设有荧光粉层(1)，在灯管玻壳(2)的两端外表面上设有外部电极(4)，在灯管玻壳(2)内充有放电气体(3)，其特征在于在灯管玻壳(2)的两端内表面上设有高二次电子发射材料介质层(5)。
2.根据权利要求1所述的高光效低工作电压外电极荧光灯管，其特征在于高二次电子发射材料介质层(5)为氧化镁层、氧化铝层或铝酸镁层。
3.一种用于制造权利要求1所述高光效低工作电压外电极荧光灯管的制备工艺，其特征在于取经过清洗干燥的两端开口的灯管玻壳及2个能与灯管玻壳开口封接的盖子，在其中一个盖子上设置排气管(6)，在两个盖子内表面设高二次电子发射材料介质层，在灯管玻壳的一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层(5)，再在灯管玻壳的内壁上设置荧光粉层(1)，在灯管玻壳的另一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层，将盖子分别与灯管玻壳的两端封接，通过盖子上的排气管(6)将管内气体排出并充入放电气体(3)，切除排气管(6)并封闭排气孔，最后在被封闭后的灯管玻壳两端制备金属放电电极膜作为外部电极(4)。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于将排气管(6)与真空系统连接进行排气和充气。
5.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于将由惰性气体和汞金属组成的混合气体作为放电气体充入灯管玻壳内。
6.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于采用真空镀膜、或化学镀膜、涂附、印刷、烧结或金属电极表面氧化的方法，将氧化镁、氧化铝或铝酸镁置于盖子及灯管玻壳两端，实现高二次电子发射材料介质层的制备。
7.根据权利要求3至6中任一权利要求所述的制备工艺，其特征在于高二次电子发射材料介质层与荧光粉相接或搭边。
8.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于在灯管玻壳两端制备一层导电石墨或银浆薄膜作为外部电极。
全文摘要
一种高光效低工作电压外电极荧光灯管，包括两端封闭的灯管玻壳，在灯管玻壳的内壁上设有荧光粉层，在灯管玻壳的两端外表面上设有外部电极，在灯管玻壳内充有放电气体，在灯管玻壳的两端内表面上设有高二次电子发射材料介质层。制备工艺取两端开口的灯管玻壳及2个盖子，在其中一个盖子上设排气管，在盖子内设高二次电子发射材料介质层，在灯管玻壳的一开口端的内表面上制备高二次电子发射材料介质层，在灯管玻壳的内壁上设荧光粉层，在灯管玻壳的另一开口端内表面制备高二次电子发射材料介质层，将盖子与灯管玻壳的两端封接，通过盖子上的排气管将管内气体排出并充入放电气体，封闭排气孔，最后在灯管玻壳两端制备外部电极。
文档编号H01J65/00GK1702823SQ20051004059
公开日2005年11月30日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者英达正, 张晓兵, 童林夙 申请人:东南大学