CN2389417Y - 大功率冷阴极荧光灯 - Google Patents

Abstract

一种高效率大功率冷阴极荧光灯,它包括一支真空密封的,具有近似扁椭圆截面的灯管,内充有放电气体,二端各自有一个电极及其连接线,连接线经灯管封接处通向灯管外,由于灯管是扁的,灯管内管壁之间的间距小,从而可有效降低原子共振吸收的能量损失,提高发光效率,同时扁的灯管具有较大的管壁面积,可减小管壁单位面积负载功率,从而可制造大功率冷阴极荧光灯和提高其使用寿命,可用于液晶显示背照明,普通照明、显示和交通灯等。

Description

大功率冷阴极荧光灯

本实用新型涉及的是一种冷阴极荧光灯，特别是大功率、长寿命、高效率的冷阴极荧光灯，可用于照明、显示、液晶显示背照明和交通灯等。

目前，在现有技术中常见的冷阴极影光灯，其最佳发光效率的灯管内径约为2mm，增大灯管的管径，发光效率将明显下降，见图1所示，因而就现有技术而言，无法制成大功率冷阴极荧光灯，例如，内径为2mm、长为600mm的冷阴极荧光灯，即使灯管的管壁功率高达0.15W/cm2，(一般热阴极荧光灯约为0.05W/cm2)，整个灯管的功率也只有3.14×0.2×60×0.15＝5.6W。如何制成大功率、高效率的冷阴极荧光灯，是目前尚未解决的一个技术问题。

本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种大功率、高效率、长寿命的冷阴极荧光灯。

通常，荧光灯工作时，在荧光灯内汞原子的密度高达10个/cm3左右其中大部分是处于基态的原子，一个由受激发的汞原子所产生的有用的紫外光子(波长为253.7毫微米)平均要经过10²至10³次被处于基态的汞原子的吸收和再发射过程后，才能到达发光粉，激发发光粉产生可见光，在此过程中，有用的紫外光子有可能转变成其它波长的光子而损失掉。此种光子被基态原子再吸收的现象，即共振吸收，在冷阴极荧光灯的情况下，汞原子的密度比一般热阴极荧光灯更高，因此共振吸收的能量损失将更严重。这也是冷阴极荧光灯的最佳管径很小的原因之一。基于上述原因，本实用新型的目的将通过如下技术方案来完成，它主要包括有一支灯管，灯管的二端各有一电极，各电极有一连接线通过封接处通向灯管外，所述的灯管是一支真空密封的、扁的灯管，灯管内壁之间距离较小，灯管的管壁上设置有发光粉层，灯管内还充有放电气体。灯管的二端电极加上适当电压后，灯管内气体产生放电并产生紫外线，紫外线激发灯管管壁上的发光粉产生所需要的可见光。

所述的灯管的管壁上设置有发光粉层，灯管是一横截面为扁的近椭圆形或近矩形或其它扁形状的灯管。

所述的扁的灯管在其一个方向的管壁间距小于另一方向的管壁间距，小的管壁间距接近圆形冷阴极荧光灯的最佳管径，且两个间距之比小于0.8。

本实用新型所述的扁的灯管管壁上有部分是没有发光粉的光出射窗口，而在其它部分的发光粉层与灯管管壁间有反射层。

所述的光出射窗口是沿着灯管方向的一长条窗口或是一系列点状或其它形状窗口，以适应不同用途。

本实用新型在所述的灯的二端有电极处的灯管是一扁的或圆的或其它形状的。

所述的扁的灯管可以是直的，也可以是其它形状的，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形状。

附图说明如下：

图1是现有技术的冷阴极荧光灯的典型的发光效率与灯管内径的关系图。

图2是本实用新型的一个实施例结构示意图。

图3是图2中A-A剖示的一种灯管截面结构示意图。

图4是本实用新型的另一种灯管截面结构示意图。

下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：图1所示，现有技术的冷阴极荧光灯管均为圆形截面，由图1可见，最佳发光效率在灯管内径约为2mm的位置，增大或减小灯管管径都会使发光效率下降，增大管径发光效率下降的主要原因是原子共振吸收的能量损失增加，因为在大管径中，一个有用的253.7毫微米的紫外光子要经过更多次的共振吸收和再发射才能到达灯管管壁上的发光粉，以激发发光粉发出我们所需要的可见光。另一方面，如果我们用细灯管，例如内径为2mm，而增大灯管电流，以得到更大功率的灯管，这时灯管内表面积的单位负载功率将上升，从而导致灯管温度过高，致使灯管使用寿命和发光效率下降。

图2所示，冷阴极荧光灯管包括一个真空密封的扁形截面的灯管1，灯管1的二端各有一个电极2，每一电极都有一连接线3经过灯管密接处4通向灯管外；灯管内充有适当的放电气体6，如汞，氖，氩，氙，氦或其它气体；灯管管壁上制有发光粉层5，当灯管1的二电极加上适当电压，就可使灯管内的气体产生气体放电，产生紫外线，该紫外线可激发灯管管壁上的发光粉产生所需要的可见光。

灯管由玻璃或石英制成，壁上可以有或没有发光粉层，即可以是荧光灯，紫外线灯或其他放电器件。

所述的冷阴极荧光灯的二端电极处的灯管，可以是圆形的，也可以是扁形的或其它形状。图2所示的冷阴极荧光灯为一直管，但也可以做成其它形状，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形状，也可用来代替现有冷阴极荧光灯管；可用于液晶显示背照明，扫描器，复印机，照明，显示器和交通灯等。

图3所示，灯管1为横截面是一扁的近似一个扁椭圆的截面，其中有灯管的玻璃管7，该玻璃管7的内壁上制有发光粉层5，灯管的横截面不是圆的而是扁的，它的一个方向的管壁间距8小于另一方向的间距9，例如二者的间距之比小于0.7，而间距8则接近圆形冷阴极荧光灯管的最佳灯管内径，例如1至8mm。图3所示的结构，具有较小的灯管内壁间距，降低了因原子共振吸收产生的能量损失，提高了灯的发光效率；同时灯管具有较大的灯管内壁表面积，可降低管壁单位面积的负载功率，可用于制造大功率的冷阴极荧光灯和提高灯的使用寿命。

图4所示是本实用新型另一实施例中灯管横截面的结构示意图，它是在所说的扁的近椭圆截面的灯管7的一边是没有发光粉层的光出射窗口10，在其它部分的发光粉层5与灯管1的管壁之间有反射层11，此反射层11可使光反射集中从光出射窗口10出射，从而可得到高强度输出光的光源。所说的光出射窗口10可以是沿着灯管方向的一长条的窗口，也可以是一系列点状或其它形状的光出射窗口，以适应不同的用途。

本实用新型与现有技术相比，明显具有功率大，效率高，使用寿命长等特点。

Claims (7)

1、一种大功率冷阴极荧光灯，它主要包括有一支灯管，灯管的二端各有一电极，各电极有一连接线通过封接处通向灯管外，其特征在于所述的灯管(1)是一支真空密封的、扁的灯管，灯管(1)内壁之间距离较小，灯管内充有放电气体(6)。

2、如权利要求1所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的灯管(1)的管壁上设置有发光粉层(5)，灯管(1)是一横截面为扁的近椭圆形或近矩形或其它扁形状的灯管。

3、如权利要求2所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的扁的灯管(1)在其一个方向的管壁间距(8)小于另一方向的管壁间距(9)，小的管壁间距(8)接近圆形冷阴极荧光灯的最佳管径，且两个间距之比小于0.8。

4、如权利要求1或2或3所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的扁的灯管(1)管壁上有部分是没有发光粉的光出射窗口(10)，而在其它部分的发光粉层(5)与灯管(1)管壁间有反射层(11)。

5、如权利要求4所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的光出射窗口(10)是沿着灯管方向的一长条窗口或是一系列点状或其它形状窗口。

6、如权利要求1所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的灯的二端有电极处的灯管(1)是一扁的或圆的或其它形状的。

7、如权利要求1或2所述的大功率冷阴极荧光灯，其特征在于所述的扁的灯管(1)可以是直的，也可以是其它形状的，如“U”形，“W”形，蛇形，螺旋形或其它形状。

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