专利名称：内反式荧光灯管的制作方法
技术领域：
本发明属电光源技术领域，具体涉及一种内反式荧光灯管。该荧光灯管可以把灯管内强烈的可见光反射到灯外，大大提高了灯管输出可见光的效率，高效节能。
背景技术：
众所周知，荧光灯通常由灯管、灯丝和灯头三大部分组成。灯管内壁涂荧光粉层，抽真空，充适量的汞和氩等惰性气体，构成低气压汞蒸气放电光源。当荧光灯启动开始放电以后，汞被激发而辐射253.7nm紫外线，该紫外线再激发荧光粉而发出可见光。由于涂在玻管内壁荧光粉层有一定厚度，所以紫外线打在内层的荧光粉发出的可见光最强，从粉层的内层到玻管内壁发出的可见光随着厚度的增加有所减弱。人们平时看到荧光灯管表面发出的可见光，是由荧光粉外层发出的可见光和内层发出的较强的可见光透过粉层迭加在一起形成的。所以荧光灯输出的可见光只是荧光灯管发出可见光的一部分，灯管内层荧光粉发出的强烈的可见光除了透射出一部分外，大部分在灯管的粉层内经多次反射变成热能损耗掉。所以荧光灯管的可见光输出效率主要取决于三个因素1.放电时产生253.7nm紫外线辐射的效率；2.荧光粉将紫外辐射的能量转换成可见光的效率；3.荧光灯管发出的可见光输出到灯外的效率；发明内容本发明的目的是提供一种输出可见光效率高的荧光灯管。
本发明提出的荧光灯管，由玻管、灯丝和灯头组成，其中，在玻管内壁涂覆有β氧化铝透明保护膜和荧光粉层，玻管内抽真空，并充有适量的汞和惰性气体(如氩气)，这些条件和制备工艺与通常的荧光灯管都是一样的。其中，玻管内壁的荧光粉层不是全覆盖灯管内壁，而是沿玻管轴向有一长条形透明窗口，即该长条形部分无荧光粉层。一般地，长条形透明窗口的宽度一致，也可以不一致。
本发明中，长条形透明窗口的面积约为灯管面积的1/7-1/4。
由本发明提出的荧光灯管可把灯管内强烈的可见光反射到灯管外，故称本发明为内反式荧光灯管。它大大提高灯管输出可见光的效率，从而达到高效节能的目的。
本发明提供的荧光灯管可提高输出可见光效率的原理说明如下从图2普通荧光灯管反射原理图可以看到，荧光粉层a点的荧光粉被253.7nm的紫外线激发出强烈的可见光，一部分透过粉层变成可见光a’。射向灯外；另一部分可见光a0在灯管内射向垂直于管内壁的b点，再透过粉层变成可见光b’0射向灯外，少部分b”0被反射回来，a点发出的绝大部分可见光都射向其他方位(a1，a3，.......a2，a4......等)，这些光都只能在粉层内不断反射，所以灯管内的可见光强度很强，而很少输出到灯管外，最后只能以热的形式消耗歹尽。
图3为本发明的内反式荧光灯管反射原理图，同样a点的荧光粉被253.7nm紫外线激发出了强烈的可见光后，一部分同样透过粉层变成可见光a’0射向灯外，另一部分强烈的可见光a0直接通过透明窗口射向灯外，在θ立体角内的强烈可见光都可直接通过透明窗口射向灯外，在θ角以外的强烈可见光(如a3，a5，.......a2，a4a6，a8等)，也只要通过粉层内壁经过几次反射后大部分通过透明窗口射向灯外。荧光粉层的其他每个点的发光原理完全与a点发光一样，整个荧光灯管发出的可见光强度为在涂粉层的部位发出可见光强为IA'=Σn=0mIa′n+Σn=0mIb′n]]>在无粉层的透明窗口发出的可见光强为IA=Σn=0mIan]]>要特别指出的，在透明窗口射出的光强IA是很强的，是普通荧光灯管的好几倍。
本发明提出的具有长条形透明窗口的荧光灯管可适用于各种管径、形状和功率的荧光灯管。
本发明灯管的长条形透明窗口部分，由于无荧光粉，对于T8以下的节能灯管(如T5、T4、T3...)，既可以大大提高可见光输出强度，节约大量电能，又可以节约很多稀土三基色荧光粉，降低成本。对普通T8灯管来说，一般使用卤粉，所以发光效率较低，显色性较差，若用稀土三基色粉，则用粉量较多，成本较高。本发明涉及的内反式荧光灯管，由于透明窗口部分无荧光粉，使用三基色粉的用量将减少四分之一左右。使T8灯管使用稀土三基色粉也成为可能。这样，涂稀土三基色粉的T8内反式荧光灯管与涂卤粉的T8普通荧光灯管相比，成本增加不多，而可见光输出大大增加，节能效果更加显著，性价比更高。
本发明内反式荧光灯管的制备工艺与通常荧光灯管的制备工艺基本相同，只是在玻管内壁须先涂履一层β氧化铝透明保护膜，然后再涂烤稀土三基色荧光粉层。这样可以防止玻管(特别是透明窗口)发黑，减少光衰，提高可见光输出的维持率。
内反式荧光灯管的长条形透明窗口的大小与面积必须适当，存在一个最佳值。因为透明窗口的存在，虽然可以增加可见光输出，但与同直径同功率的普通荧光灯相比，内壁涂履的荧光粉面积减少了，253.7nm紫外线激发荧光粉发出可见光的总量是减少了，如透明窗口面积太大，可见光输出也要减少；如透明窗口蓬隙太窄，面积太小，与普通荧光灯管相比，节能效果不明显，意义不大。本发明中确定透明窗口的面积随管径的不同而不同，一般为灯管总面积的1/7-1/4，是一个较佳的比例范围，当然也可以大于或小于这个范围，根据使用场所不同而定。
使用普通荧光灯管时对灯具要求比较高，必须把灯管向上发出的可见光有效反射到下方被照物上才能提高效率。而使用内反式荧光灯管时，大量的可见光都通过透明窗口直接射向下方被照物上，而透射过荧光粉层的可见光a’0刚好作为背景光使用，因而对灯具要求比较低。
内反式荧光灯管可以是热阴极荧光灯管，也可以是冷阴极荧光灯管；可以是各种管径的直管型灯管，也可以是各种管径和形状的节能灯管；可以大量用作普通照明，也非常适用于由红、绿、兰三支(组)彩色灯管组成的广告灯箱、投光灯具和景观照明等，只要配上跳(渐)变电子镇流控制器技术，就可以跳(渐)变出七种彩色画面，变成高光效艳丽多变的动态光源。
图1为本发明荧光灯管结构图示。
图2为普通荧光灯管的光反射原理图示。
图3为本发明内反式荧光灯管的光反射原理图示。
图中标号1为玻管，2为荧光粉层，3为灯丝，4为灯头，5为长条形透明窗口，6为透明保护膜。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步具体描述本发明。
以T8内反式荧光灯管为例，制备步骤如下1.取1.2m长T8玻管，洗净吹干后待用。
2.先在T8玻管内涂履β氧化铝透明保护膜，然后再涂烤荧光粉，并在内壁留出1/5-1/4面积无荧光粉的长条形透明窗口；3.将装架有灯丝阴极的芯柱封口到粉管两头；4.抽高真空并激活灯丝阴极，在灯内充入适量的高纯汞和氩气。
5.装上灯头即成内反式荧光灯管。
本发明不仅适用于各种普通荧光粉的荧光灯管，也适用三基色荧光粉的荧光灯管。该荧光灯管可以是热阴极荧光灯管，也可以是冷阳极荧光灯管；可以是各种管径、功率的直管形荧光灯管，也可以是各种管径、功率和形状的节能型异形荧光灯管，例如，弯管形荧光灯管、对接形荧光灯管等。
权利要求
1.一种内反式荧光灯管，由玻管、灯丝和灯头组成，其中，玻管内壁涂覆有β氧化铝透明保护膜和荧光粉层，玻管内抽真空，并充有适量的汞和惰性气体，其特征在于沿玻管轴向有一长条形透明窗口，此窗口无荧光粉层；该透明窗口的面积为灯管面积的1/7-1/4。
2.根据权利要求1所述的内反式荧光灯管，其特征是该灯管是热阴极荧光灯管或冷阴极荧光灯管。
3.根据权利要求1或2所述的内反式荧光灯管，其特征是该灯管是直管型荧光灯管，或是异形荧光灯管。
全文摘要
本发明属电光源技术领域，具体涉及一种内反式荧光灯管。该荧光灯管的基本结构与普通荧光灯管相似。只是在沿玻管轴向有一长条形透明窗口，此窗口无荧光粉层。它可以把灯管内强烈的可见光反射到灯外，大大提高了灯管输出可见光的效率，达到高效节能目的。其制备工艺也与普通荧光灯管基本相同。经洗净吹干后在内壁先涂履β氧化铝透明保护膜，然后再涂烤荧光粉，并在内壁留出适当面积无荧光粉的长条形透明窗口，然后用常规制灯方法即制成内反式荧光灯管。该灯主要大量用作常规照明，也非常适用于由红、绿、蓝三支(组)彩管组成的广告灯箱、投光灯具和景观照明等，配上跳(渐)变式电子镇流控制器专利技术，可以跳(渐)变出七种彩色画面，变成高光效艳丽多变的动态光源。
文档编号H01J61/32GK1949451SQ200610117299
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者杨根元, 杨文松, 杨文斌 申请人:复旦大学