专利名称：无汞荧光灯的制作方法
无汞荧光灯
本发明涉及一种无汞荧光灯，更具体的说，涉及一种荧光灯内不 使用汞的无汞热阴极荧光灯。由高频电场激励无汞荧光灯真空密封玻 璃腔体中的放电气体，产生紫外线来激发涂在无汞荧光灯真空密封玻 璃腔体内表面的荧光粉，使其发出可见光。
以往人们研究了多种形式的热阴极荧光灯，如中国专利
01802730.X、 200320108559.3;通常这种荧光灯内都充入惰性气体和 汞(或汞齐)，由直流、工频或高频电场激励密封在荧光灯真空密封 玻璃腔体内的惰性气体和汞，由汞产生的254 nm紫外线激发涂在荧 光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉使其发出可见光。但是，现在 人们认识到汞对环境的危害，提倡限止各种灯内汞的使用量并进一步 希望禁止使用汞。现在虽然提出了一些不使用汞的光源，例如用氙气 发出的172 nm短波紫外线激发荧光粉发出可见光的无荥荧光灯，但 由于其效率低、寿命短、工艺复杂所以难于实际应用。
为了介决上述问题，消除汞的危害，本发明提出了一种不使用汞 并有较高发光效率和结构简单的无汞荧光灯。其中高频电流由高频电 源加到无汞荧光灯两端灼热的灯丝(即热阴极)上产生的高频电场激 励该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内充填的放电气体，由放电正柱区 产生紫外线来激发涂在该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧 光粉并使其发出可见光，其特征在于该无汞荧光灯中充填的放电气体
是氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体。
研究发现，氮气在直流和工频放电时放电正柱区会产生390 nm， 426 nm的辐射，且辐射强度不大，效率低。而采用通过灼热灯丝的 高频电场激发氮气，增加了气体的电离能力在放电正柱区产生更高的 激发效率，使氮气产生更多紫外辐射，有354nm、 359 nm、 375 nm、 394 nm，氮气产生的紫外辐射激发涂在该无汞荧光灯真空密封玻璃腔 体内表面的荧光粉并使其发出可见光。在该无汞荧光灯真空密封玻璃 腔体内充入放电气体前，应将无汞荧光灯真空密封玻璃腔体烘烤除 气，并将无汞荧光灯真空密封玻璃腔体的真空度抽到至少0.5Pa，这 样无汞荧光灯才能有高的光效和长的寿命。放电气体氮气也可以是氮 气和椭性气体的混合气体其压力是150Pa至1300Pa，通过灼热灯丝 由高频电场激发放电气体在放电正柱区产生更多紫外辐射，特别在 20-50MHz的高频通过灼热的灯丝激发放电气体在放电正柱区有非常 高的紫外辐射效率，效率达20%左右。并且紫外辐射效率和真空密封 玻璃腔体的直径、放电气体压力有关，例如真空密封玻璃腔体直径在 20-40 mm时，放电气体氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体其 压力在150Pa至400Pa发光效率较高，真空密封玻璃腔体直径在10-20 mm时，放电气体氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体其压力在 250Pa至600Pa发光效率较高，真空密封玻璃腔体直径在7-10 mm时， 放电气体氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体其压力在400Pa 至B00Pa发光效率较高。研究表明氮气或氮气和椭性气体的混合气 体当混合气体中氮气所含的比例是10%—100%也会产生这样的效
果，有较高发光效率；由于混合气体会产生气体放电中的潘宁效应， 使无汞荧光灯更容易启动。无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内表面涂复 的荧光粉是由345ran—405nm激发转换成可见光的荧光粉，荧光粉涂 复的厚度一般20-50ym,相当1.5-5mg/mm2。随着这种荧光粉将紫 外线转换成可见光的效率提高，无汞无电极荧光灯的发光效率有可能 达到1001m/w。由于无汞荧光灯不使用汞，不会发生因汞的消耗带来 的光衰退和限制灯的寿命，不会对环境造成危害。
无汞荧光灯可以采用目前己知荧光灯的结构形式。无汞荧光灯可 以像普通荧光灯那样只要在真空密封玻璃腔体内表面涂复由345nm 一405nm激发转换成可见光的荧光粉，充填的放电气体是氮气也可以 是氮气和椭性气体的混合气体并且不需要充(放入)汞或汞齐；高频 电流由高频电源加到无汞荧光灯两端的灼热灯丝上产生的高频电场 激励该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内充填的放电气体产生紫外线 来激发涂在该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉并使其 发出可见光。也可以把无汞荧光灯安装在外壳上，并把高频电源置于 外壳中，并和灯头一起组装成一体化的无汞荧光灯；在无汞荧光灯的 真空密封玻璃腔体内表面涂复由345nm—405nm激发转换成可见光 的荧光粉，充填的放电气体是氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气 体并且不需要充(放入)汞或汞齐；高频电流由高频电源加到无汞荧 光灯两端灼热的灯丝上产生的高频电场激励该无汞荧光灯真空密封 玻璃腔体内充填的放电气体产生紫外线来激发涂在该无汞荧光灯真 空密封玻璃腔体内表面的荧光粉并使其发出可见光。无汞荧光灯结构简单可以用现有的荧光灯设备生产。
本发明的有益效果是提出了一种不使用汞消除汞对环境的危害 并有较高发光效率、结构简单和长寿命的无汞荧光灯。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图l是本发明的示意图
图2是本发明第二个实施例的示意图
图中l.无汞荧光灯，2.真空密封玻璃腔体，3.放电气体，4.荧光 粉，5.灯丝，6.高频电源，7.外壳，8.灯头。
具体实施例方式
在图1中，高频电流由高频电源(6)加到位于无汞荧光灯(1) 两端的灯丝(5)而产生的高频电场激励该无汞荧光灯真空密封玻璃 腔体(2)内充填的放电气体(3)产生紫外线来激发涂在该无汞荧光 灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉(4)发出可见光。
在图2中，高频电流由高频电源(6)加到位于无汞荧光灯(1) 二端的灯丝(5)而产生的高频电场激励该无汞荧光灯真空密封玻璃 腔体(2)内充填的放电气体(3)产生紫外线来激发涂在该无汞荧光 灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉(4)发出可见光；并把高频电 源(6)置于外壳(7)中，并和灯头(8) —起组装成一体化的无汞 荧光灯。
权利要求
1.一种无汞荧光灯，其中高频电流由高频电源加到无汞荧光灯两端灼热的灯丝上，高频电场激励该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内充填的放电气体产生紫外线来激发涂在该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉并使其发出可见光，其特征在于该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体中充填的放电气体是氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体。
2. 根据权利要求1所述的无汞无电极荧光灯，其特征在于所述 放电气体氮气也可以是氮气和椭性气体的混合气体其压力是150Pa 至1300Pa。
3. 根据权利要求1所述的无汞无电极荧光灯，其特征在于所述 的混合气体中氮气所含的比例是10%—100%。
4. 根据权利要求1所述的无汞无电极荧光灯，其特征在于所述 真空密封玻璃腔体的直径是7mm至40mm。
全文摘要
一种无汞荧光灯，其中高频电流由高频电源加到无汞荧光灯的灯丝上，高频电场激励该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内充填的放电气体产生紫外线来激发涂在该无汞荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光粉并使其发出可见光，该无汞荧光灯中充填的放电气体是氮气或氮气和椭性气体的混合气体。
文档编号H01J61/00GK101373699SQ200710045018
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月20日 优先权日2007年8月20日
发明者涂延华 申请人:涂延华