专利名称：平板荧光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种平板荧光灯，用于照明、液晶显示背照明、台灯、装饰灯、汽车灯、街灯、围墙顶灯、太阳能灯和信息显示等，可替代现有钨丝灯、荧光灯、热阴极和冷阴极节能灯等。
背景技术：
荧光灯有热阴极和冷阴极二类，前者发光效率高、光通量高，但寿命较短，管径大、难于制成平板型荧光灯(或称平板荧光灯)；后者使用寿命长、亮度高、节省能量、容易调光、体积小，可制成平板荧光灯，目前已被广泛应用于液晶显示背照明。
现有技术的冷阴极平板荧光灯主要有二类一是侧光式背光源，作为光源的冷阴极荧光灯管被安置于一个导光板的侧面，冷阴极荧光灯所发的光经导光板反射形成面光源；二是直视式背光源，也称直视式平板荧光灯。此二类冷阴极平板荧光灯由于发光效率欠高、目前还没有被制成可替换现有普通照明灯的整灯，主要用于液晶显示背照明。
现有技术的直视式冷阴极平板荧光灯主要有三种一是由一系列直的、U形的或蛇形的冷阴极荧光灯管和一个反射腔形成一个平板荧光灯，例如GL Philips LCD专利6,793,370；二是由上下二块平板玻璃真空密封成有一个平板型腔体的平板光源，腔体内充有放电气体，放电电极被安置于平板玻璃上或平板型腔体的二侧；三是由上下二块平板玻璃和一系列隔板真空密封成一个具有蛇形放电通道的平板光源，或由一块平板玻璃和一个具有蛇形凹槽的背板真空密封成一个具有蛇形放电通道的平板光源，放电电极被安置于放电通道的二端，例如GL Philips LCD专利6,765,633。三者可用于液晶显示背照明，都没有与驱动器、电连接器等构成一个整灯，都不能替换现有普通照明灯用于普通照明。
其中第一种冷阴极平板荧光灯是目前大屏幕的液晶显示背光源的主流，它具有亮度高、发光效率相对比后二者高、结构简单等优点；但其发光效率与普通荧光灯相比、则发光效率低、耗电高；现有全彩液晶显示、例如数码相机、笔记本电脑、液晶电视等的大部分电功率被消耗在背光源上，如何进一步提高背照明光源的发光效率已成为进一步降低全彩液晶显示电功耗的重要课题；同时，由于其发光效率欠高、还不能用于普通照明。另一方面，这类平板荧光灯为获得均匀的发光亮度、各支冷阴极荧光灯的一致性要求很高，且需要相当厚的反射腔以获得均匀的面亮度，因而这类平板荧光灯的厚度大、体积大；此外，当光源很大、冷阴极荧光灯管很长时、灯管易断裂，机械强度差，特别是用蛇形冷阴极荧光灯管作光源时、因灯管长度长、机械强度差、容易断裂，同时灯管间距大、工作温度低，发光效率低。因此，目前此种冷阴极平板荧光灯只能用于液晶显示背照明，未能制成高效率、大功率可用于普通照明的平板冷阴极荧光灯。
上述第二、三种冷阴极平板荧光灯的外形为平板形、厚度较小，但发光效率都很低，特别是第二种，因气体放电的通道长度很小、发光效率都非常低。第三种虽然有较长的气体放电的通道、但放电产生的大量热量难于散发掉，在高亮度、高功率工作时、会因温度过高而使发光效率很低。此外，这二种的制造工艺都很复杂，需要用低熔点玻璃在高温下封接，而此高温会损坏发光粉、导致发光效率的下降；第三种的蛇形放电通道的相邻通道之间容易因低熔点玻璃封接的缺陷而短路、使整灯失效。
总之，现有技术的平板荧光灯还不能用于普通照明。
发明内容
本发明的目的在于克服上述之不足，而提供一种新型的高发光效率、高光通量、长寿命、薄而机械强度高、亮度可调、输出光色和色温可调、可用于普通照明的平板荧光灯。它包括有至少一支蛇形冷阴极荧光灯管，一个固定装置，一个驱动器，一个电连接器，外电源经电连接器与荧光灯管的电极相连，所述的荧光灯管被用胶或支架固定在至少一个支撑板上，所述的固定装置把荧光灯管、支撑板和电连接器相互连接成一个整灯。
所述蛇形荧光灯管被固定在支撑板上，机械强度高，灯管的一面暴露在空气中，灯管所产生的热量容易被发散掉，灯管温度不会过高，灯的发光效率不会因灯管温度过高而下降，因而可制成高效率大功率平板荧光灯。
所述蛇形冷阴极荧光灯管与电连接器之间设置有把输入的外电压转变成适合荧光灯管工作的工作电压以点亮灯管的驱动器。驱动器的输入端经引线和电连接器相连，用于连接外电源，其输出端经引线与至少一支的荧光灯管的电极相连，当外电源接通时，其输出即可点亮所述灯管。
所述的蛇形冷阴极荧光灯管的长度和灯管间距可按灯的设计功率选择，例如灯管的长度为灯管管径的50倍以上，蛇形荧光灯管的管间距D小于灯管外径的3倍。选择不同的灯管间距、灯管直径和长度，可改变灯管的工作温度，从而可使荧光灯管工作于高效率的工作温度。
所述的至少一支蛇形冷阴极荧光灯管为相同发光色或不同发光色的；且在不同发光色的荧光灯管中，至少一支为暖白色的，另有至少一支为兰绿色的，或有至少各一支为红、兰、绿的。
所述的蛇形荧光灯管与支撑板之间至少一处用硅胶、环氧树脂胶或塑料构成的胶或支架相互固定在一起。
所述的支撑板为反射、透明、漫射或着色的，其表面上有光反射层或一系列小透镜、小棱镜构成的光学装置；其形状为方、长方、园、椭圆或其它几何形状的平面，或为曲面、圆柱形、锥形或其它三维立体形状的，支撑板由玻璃、钢化玻璃、塑料、陶瓷或金属制成。
所述的支撑板可为至少二个，其中至少一个为面状的，其它的可为条状的，面状的支撑板上有至少一个通孔。
所述蛇形荧光灯管为至少一层；所述支撑板的二面各有一层荧光灯管。
所述的驱动器为DC/AC，AC/AC变换器，或主要为至少一个高压变压器构成；所述电连接器为现有灯的各种电连接器中的一种。
本发明与现有技术相比，具有灯管散热好、机械强度高、灯管可工作于高发光效率的温度、发光效率高、光通量大、寿命长、可制成可替换现有照明灯的照明用整灯，用于普通照明等优点。
图1为本发明的一个实施例的结构示意图。
图2为本发明的另一个实施例的结构剖面示意图。
图3为本发明的又一个实施例的结构剖面示意图。
具体实施例方式
上述附图的标示为蛇形冷阴极荧光灯管-1；支撑板-2；有通孔的支撑板-2a；支撑条-2b；固定胶或支架-3；固定装置-4；电连接器-5；冷阴极荧光灯的电极-6；驱动器-7；引线-8；通孔-9。
下面将结合附图对本发明作详细介绍。
图1为本发明所述的平板荧光灯一个实施例的结构原理示意图，图中(A)为正视图，(B)为其B-B剖面图。它包括有至少一支蛇形冷阴极荧光灯管1，至少一个支撑板2。所述蛇形荧光灯管被用胶或支架3固定在所述支撑板2上，一个固定装置4，一个电连接器5，所述固定装置4把荧光灯管1、支撑板2和电连接器5相互连接成一个整灯。冷阴极荧光灯的电极6和驱动器7被安置在固定装置4内，所述驱动器7的输入经电连接器5接外电源，其输出经引线8与冷阴极荧光灯管的电极相连，所述驱动器把输入的外电压转变成适合冷阴极荧光灯管工作的工作电压以点亮灯管。
所述灯管1与支撑板2之间至少有一处有胶或支架3相互固定，所述的胶例如为硅胶、环氧树脂胶和塑料等。
由于所述灯管1被固定在支撑板2上，灯的机械强度高，可用长度较长、管径较小的灯管，例如灯管长度为管径的50倍以上。
所述灯管1的一面暴露在空气中，灯管所产生的热量容易被发散掉，灯管温度不会过高，容易制成大功率的平板荧光灯。同时，选择不同的蛇形荧光灯管的管径、管长和管间距D、可改变灯管的工作温度，使荧光灯管工作于高效率的工作温度，从而可制成高效率的大功率平板荧光灯。
对于小功率的平板荧光灯、由于灯管所产生的热量小，为使灯管工作于高效率的工作温度、则需要保温，这时，管间距D可选得较小，同时灯管二面都可有支撑板。
即管间距D值可按灯功率和其结构选取，例如D小于灯管外径的3倍。
所述至少一个支撑板2可为反射、透明、漫射或着色的，其表面上可有光反射层或一系列小透镜、小棱镜等光学装置；其形状为方、长方、园、椭圆或其它几何形状的平面，也可为三维立体的，例如曲面、圆柱形、锥形或其它形状。且由玻璃、钢化玻璃、塑料、陶瓷或金属制成。
所述驱动器7可把输入的交流电压例如110至230V、50或60HZ的交流市电，或几伏至几百伏的直流电、高频电转变成适合于荧光灯管工作的电压。
所述驱动器7也可为至少一个高压变压器及保险丝、电感等附加元件，高压变压器可将输入的低压高频电转变成适合于荧光灯管工作的电压。
所述电连接器5可为现有灯的各种电连接器中的一种，用于和外电源相连。
图2为本发明的又一个实施例的结构剖面示意图。图中所示的支撑板2的二面都设置有荧光灯管1；所述二面的荧光灯管可为相同发光色或不同发光色的，在不同发光色时，例如其中至少一支为暖白色的，另有至少一支为兰绿色的，调节不同发光色灯管的亮度即可调节输出光的色温，从暖白色到冷白色。图2中所示的其它数字的意义与图1中所示的相同。
图3为本发明的再一个实施例的结构剖面示意图。图中所示的蛇形冷阴极荧光灯1有三层，这时，支撑板至少有二个，在支撑板为二个以上时，其中至少一个为面状的2a，其它的可为条状的2b，面状支撑板2a上可有至少一个通孔11，以利于散热；所述三层荧光灯管可为相同发光色或不同发光色的，在不同发光色时，例如其中至少一支为暖白色的，另有至少一支为兰绿色的，或有至少各一支红、兰、绿的，调节不同发光色灯管的亮度即可调节输出光的光色或色温。图中其它数字的意义与图1中所示的相同。
本发明要求保护的范围不限于本文中介绍的各实施例，涉及的专门技术是本专业一般人员所熟悉的，因此只要了解本发明的内容和特性，可以做各种形式的变换和代换。
权利要求
1.一种平板荧光灯，它包括有至少一支蛇形冷阴极荧光灯管，一个固定装置，一个驱动器(7)，一个电连接器，外电源经电连接器与荧光灯管的电极相连，其特征在于所述的荧光灯管(1)被用胶或支架(3)固定在至少一个支撑板(2)上，所述的固定装置(4)把荧光灯管(1)、支撑板(2)、驱动器(7)和电连接器(5)相互连接成一个整灯。
2.根据权利要求1所述的平板荧光灯，其特征在于所述的蛇形冷阴极荧光灯管(1)为相同发光色或不同发光色的；且在不同发光色的荧光灯管中，至少一支为暖白色的，另有至少一支为兰绿色的，或至少有红、兰、绿各一支的。
3.根据权利要求1或2所述的平板荧光灯，其特征在于所述的蛇形冷阴极荧光灯管(1)与支撑板(2)之间至少一处用硅胶、环氧树脂胶或塑料构成的胶或支架(3)相互固定在一起。
4.根据权利要求3所述的平板荧光灯，其特征在于所述的支撑板(2)为反射、透明、漫射或着色的，其表面上有光反射层或一系列小透镜、小棱镜构成的光学装置；其形状为方、长方、园、椭圆或其它几何形状的平面，或为曲面、圆柱形、锥形或其它三维立体形状的，支撑板(2)由玻璃、钢化玻璃、塑料、陶瓷或金属制成。
5.根据权利要求4所述的平板荧光灯，其特征在于所述的支撑板(2)为至少二个，其中至少一个为面状的(2a)，其它的可为条状的(2b)，面状的支撑板(2a)上有至少一个通孔(11)。
6.根据权利要求1或2所述的平板荧光灯，其特征在于所述蛇形冷阴极荧光灯管(1)为至少一层；所述支撑板(2)的二面各有一层荧光灯管。
7.根据权利要求3所述的平板荧光灯，其特征在于所述蛇形冷阴极荧光灯管(1)为至少一层；所述支撑板(2)的二面各有一层荧光灯管。
8.根据权利要求1所述的平板荧光灯，其特征在于所述的驱动器(7)为DC/AC，AC/AC变换器，或主要为至少一个高压变压器构成；所述电连接器(5)为现有灯的各种电连接器中的一种。
全文摘要
一种平板荧光灯，它包括至少一支蛇形冷阴极荧光灯管，至少一个支撑板，所述蛇形荧光灯管被用胶或支架固定在所述支撑板上，一个驱动器、一个电连接器，一个固定装置；其特征在于它们被相互连接成一个整灯，所述荧光灯管至少有一层，所述至少一支蛇形荧光灯管可为相同发光色的、也可为不同发光色的，调节不同发光色灯管的亮度即可调节输出光的光色或色温；从而可制成高效率大功率、光色和色温可调的平板荧光灯；用于照明、液晶显示背照明和信息显示等，可替代现有钨丝灯、荧光灯、热阴极和冷阴极节能灯等。
文档编号G02F1/13GK1725430SQ200510085898
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月20日 优先权日2005年3月1日
发明者葛世潮 申请人:葛世潮