一种复合阴极荧光灯制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合阴极萤光灯，包括内涂萤光粉层的灯管、阴极及灯管内作为放电工作介质的复合气体，阴极设有由片状材料制成的金属阴极、螺旋丝状阴极；所述的阴极由金属阴极和螺旋丝状阴极复合形成。采用上述技术方案，兼具金属冷阴极和氧化物热阴极的优点，实现优势互补：金属冷阴极能够承受离子的反复轰击，灯管工作寿命长；而氧化物热阴极的发射电子能力好，能耗低阴极位降和灯管电压降，以及提高发光效率。复合阴极可以改善灯管的光电性能，又能保护或减轻热阴极所遭受的离子溅射损伤，特别是在灯管点燃启动的瞬间，明显减少热电子发射材料的耗损，提高灯管的工作可靠性，延长灯管寿命。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于气体放电光源的
，涉及萤光灯阴极结构，更具体地说，本技术涉及一种复合阴极萤光灯。
技术介绍
近年来，作为液晶背光照明的冷阴极荧光灯(CCFL)的制作技术得到很大发展，已 开始进入普通照明领域。 冷阴极荧光灯有着结构紧凑，发光效率高，可频繁开关，调光便易，使用寿命长等 特点，其有效寿命达到2 5万小时。但是，灯管的工作电流较小，管电压高，需高电压启动。 阴极大多为杯状、筒状或片状的铝、铁、镍、钼、铌等高纯金属材料，或者锆铅、铁镍等合金材 料。阴极工作温度约为80 12(TC，其工作原理是由离子轰击电极而发射二次电子。有时 为了提高阴极发射电子的能力，在电极表面涂覆有电子发射较高的粉末材料。随着冷阴极 荧光灯功率的增大，以及要求灯管工作特性的改善，必须提高阴极发射电子粉的能力，则可 以增大阴极的表面积，或者选用二次电子发射系数较大的阴极材料。 热阴极荧光灯的氧化物阴极是在较高温度下工作，属于热电子发射，电子获得足 够热能后而溢出电极，它具有功函数低，二次电子发射能力较好的优质电子发射体。但是氧 化物阴极耐离子轰击的能力差，易被离子轰击溅射损耗，工作寿命短，在冷阴极荧光灯中通 常不宜采用。 当灯管工作电流较小时，阴极工作温度低，其主要为二次电子发射，热电子发射所 占份额较小；随工作电流不断增大，热阴极温度相应升高，热电子发射所占份额变大，甚至 呈现以热电子发射为主。只要合理地选择电极结构，电场分布，灯管电流值的大小等，就可 以得到阴极的不同份额的二次电子和热电子发射量。通常二次电子发射份额大，则光效较 低，寿命长，反之热电子发射为主，光效高，寿命较短。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术提供了一种复合阴极荧光灯，这是一种冷阴极和热阴 极相组合的低压气体放电灯具，其目的是提高阴极荧光灯的发光效率，延长使用寿命提高， 提高工作可靠性。 为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为 本技术所提供的这种复合阴极萤光灯，包括内涂萤光粉层的灯管、阴极及灯 管内作为放电工作介质的复合气体，所述的阴极设有由片状材料制成的金属阴极、螺旋丝 状阴极；所述的阴极由所述的金属阴极和螺旋丝状阴极复合形成。 本技术的目的在于设计一种冷阴极和热阴极相组合的低压气体放电灯，根据 应用场合和工作特性要求的不同，调整阴极结构和工作温度，以及填充气体的组份和压力， 得到发光效率高、寿命长，工作可靠的气体放电光源。 下面是两个不同的螺旋丝状阴极的螺旋旋转方向的设置方案 1、所述的螺旋丝状阴极的螺旋旋转轴线为横向，即该轴线垂直于所述的灯管轴 线。 2、或者，所述的螺旋丝状阴极的螺旋旋转轴线为立式，即该轴线与所述的灯管轴 线方向平行或重合。 下面是根据灯管直径的不同而采用的复合阴极的三个不同复合方式的结构方 案 1、所述的灯管直径大于6mm，所述的金属阴极为筒形，所述的螺旋丝状阴极设在金属阴极的筒形之内，并且螺旋丝状阴极的外形小于金属阴极的内壁，所述的螺旋丝状阴极的两端分别由两根镍导丝引出，所述的镍导丝平行于金属阴极的筒形的侧面母线，所述的镍导丝与金属阴极的内壁相距一定距离，所述的镍导丝与金属阴极通过焊接点连接。 2、或者，所述的灯管直径小于6mm，所述的金属阴极为筒形，所述的螺旋丝状阴极设在金属阴极的筒形之内并与金属阴极的内壁接触；所述的螺旋丝状阴极的两端分别由两根镍导丝引出，所述的镍导丝平行于金属阴极的筒形的侧面母线，并且所述镍导丝紧贴在金属阴极的内壁上。 3、或者，所述的灯管直径小于6mm，所述的金属阴极为两块互相平行的平板，所述 的螺旋丝状阴极设在金属阴极的两块互相平行的平板之间并与金属阴极的内壁接触；所述 的螺旋丝状阴极的两端分别由两根镍导丝引出，所述的镍导丝平行于金属阴极的平板的平 面，并且所述镍导丝紧贴在金属阴极的内侧面上。 下面是螺旋丝状阴极与金属阴极的相对位置的四个不同的方案 1、所述的螺旋丝状阴极设置在金属阴极的筒形朝向所述灯管内方向的沿口位置。 2、或者，所述的螺旋丝状阴极在金属阴极的筒形朝向所述灯管内方向的沿口縮进一段距离。 3、或者，所述的螺旋丝状阴极设置在平板状的金属阴极的朝向所述灯管内方向的 端头位置。 4、或者，所述的螺旋丝状阴极在平板状的金属阴极的朝向所述灯管内方向的端头縮进一段距离。 下面是萤光灯管电路的两个不同的方案 1、与所述的金属阴极或螺旋丝状阴极相连接的杜美丝引出线，与电子镇流器的输 出端相连接； 2、或者，与所述的金属阴极或螺旋丝状阴极相连接的杜美丝引出线，与电子逆变 器的输出端相连接。 本技术采用上述技术方案，将金属冷阴极和氧化物热阴极组合在一起，兼具 两者的优点，克服其缺点，实现优势互补金属冷阴极能够承受离子的反复轰击，灯管工作 寿命长，而电子发射性能较差，发光效率不高；而氧化物热阴极的发射电子能力好，能耗低 阴极位降和灯管电压降，以及提高发光效率。通过两者的复合，可以改善灯管的光电性能， 提高阴极荧光灯的发光效率，又能保护或减轻热阴极所遭受的离子溅射损伤，特别是在灯 管点燃启动的瞬间，明显减少热电子发射材料的耗损，提高灯管的工作可靠性，延长灯管寿附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明 图1为管径大于6mm以上的电灯的复合阴极结构示意图，其中 图1 (a)为金属阴极与横式螺旋丝状阴极复合； 图1 (b)为金属阴极与立式螺旋丝状阴极复合。 图2为管径小于6mm的放电灯的复合阴极结构示意图，其中 图2(a)为金属阴极与横式螺旋丝状阴极复合； 图2(b)为金属阴极与立式螺旋丝状阴极复合。 图3为热电子发射为主的复合阴极的结构图，其中 图3(a)为管径大于6mm以上的复合阴极结构示意图； 图3(b)为管径小于6mm的复合阴极结构示意图。 图4为本技术所涉及的萤光灯的电路图，其中 图4(a)为本技术中灯管与电子逆变器连接的电路图； 图4(b)为本技术中灯管与电子整流器连接、处于弧光放电状态的电路图。图中标记为 1、金属阴极，2、螺旋丝状阴极，3、镍导丝，4、焊接点，5、芯柱，6、杜美丝，7、排气管； 8、电子镇流器，9、电子逆变器，10、灯管，11、金属阴极，12、螺旋丝状阴极，13、镍导丝，14、玻 珠，15、杜美丝。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式如所涉及的 各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造 工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本技术的 专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。 如图1、图2和图3所表达的本技术的结构，本技术为一种复合阴极萤光 灯，包括内涂萤光粉层的灯管10、阴极及灯管10内作为放电工作介质的复合气体。 所述的气体放电的工作物质由Ar、Ne、Hg等构成。灯管10配有电控逆变器，可以 改变灯管工作状态和电流的大小，随之调整阴极工作温度。 为了解决在本说明书
技术介绍
部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺 陷，实现提高阴极荧光灯的发光效率，延长使用寿命提高，提高工作可靠性的专利技术目的，本 技术采取的技术方案为 如图1至图3所示，本技术所提供的这种复合阴极萤光灯，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合阴极萤光灯，包括内涂萤光粉层的灯管（１０）、阴极及灯管（１０）内作为放电工作介质的复合气体，其特征在于：所述的阴极设有由片状材料制成的金属阴极（１、１１）、螺旋丝状阴极（２、１２）；所述的阴极由所述的金属阴极（１、１１）和螺旋丝状阴极（２、１２）复合形成。

【技术特征摘要】
一种复合阴极萤光灯，包括内涂萤光粉层的灯管(10)、阴极及灯管(10)内作为放电工作介质的复合气体，其特征在于所述的阴极设有由片状材料制成的金属阴极(1、11)、螺旋丝状阴极(2、12)；所述的阴极由所述的金属阴极(1、11)和螺旋丝状阴极(2、12)复合形成。2. 按照权利要求1所述的复合阴极萤光灯，其特征在于所述的螺旋丝状阴极(2、 12) 的螺旋旋转轴线为横向，即该轴线垂直于所述的灯管(10)轴线。3. 按照权利要求1所述的复合阴极萤光灯，其特征在于所述的螺旋丝状阴极(2、 12) 的螺旋旋转轴线为立式，即该轴线与所述的灯管(10)轴线方向平行或重合。4. 按照权利要求1或2或3所述的复合阴极萤光灯，其特征在于所述的灯管(10)直 径大于或等于6mm，所述的金属阴极(1)为筒形，所述的螺旋丝状阴极(2)设在金属阴极(1) 的筒形之内，并且螺旋丝状阴极(2)的外形小于金属阴极(1)的内壁，所述的螺旋丝状 阴极(2)的两端分别由两根镍导丝(3)引出，所述的镍导丝(3)平行于金属阴极(1)的筒 形的侧面母线，所述的镍导丝(3)与金属阴极(1)的内壁相距一定距离，所述的镍导丝(3) 与金属阴极(1)通过焊接点(4)连接。5. 按照权利要求1或2或3所述的复合阴极萤光灯，其特征在于所述的灯管(10)直 径小于6mm，所述的金属阴极(11)为筒形，所述的螺旋丝状阴极(12)设在金属阴极(11)的 筒形之内并与金属阴极(11)的内壁接触；所述的螺旋丝状阴极(12)的两端分别由两根镍 导丝(13)引出，所述的镍导丝(13)平行于金属阴极(11)的筒形的侧面母线，并且所述镍 导丝(13)紧贴在金属阴极(11)的内壁上。6. 按照权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸玉华，张建国，
申请(专利权)人：黄山虹川照明有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]