专利名称：无汞无电极荧光灯的制作方法
无汞无电极荧光灯
本发明涉及一种无汞无电极荧光灯，更具体的说，涉及一种荧光 灯内不使用汞，没有电极的荧光灯。由高频电磁场激励无汞无电极荧 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无 电极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无电极荧光灯(也称之谓无极灯)，
如中国专利85102058、 200510027617.3、 96191079.8;通常这种无极 灯内都充入惰性气体和汞(或汞齐)，由高频电磁场激励密封在无极 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 激发涂在无极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汞 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长寿命的无汞无电极荧光灯。其中高频电流由高 频电源加到位于无汞无电极荧光灯的凹腔内或环绕无汞无电极荧光 灯周围的感应线圈而产生的高频电磁场激励该无汞无电极荧光灯真 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无 电极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 特征在于该无汞无电极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会产生390nm, 426 nm的 辐射，且辐射强度不大，效率低。而采用高频电磁场激发氮气，增加 了气体的电离能力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 在该无汞无电极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。在该无汞无电极荧光灯真空密封玻璃腔体内充入放电气体 前，应将无汞无电极荧光灯真空密封玻璃腔体烘烤除气，并将无汞无 电极荧光灯真空密封玻璃腔体的真空度抽至至少0.5Pa，这样无汞无 电极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30Pa至500Pa，特别是放电气体氮 气也可以是氮气和椭性气体的混合气体其压力是40Pa至400Pa在高 频电磁场激发下产生更多紫外辐射，特别在20-50MHz的高频激发下 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，真空密封玻璃腔体直径 大时发光效率较高，例如真空密封玻璃腔体直径在50-60 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40Pa至 70Pa发光效率较高，真空密封玻璃腔体直径在40-50 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60Pa至100Pa 发光效率较高，真空密封玻璃腔体直径在30-40 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80Pa至260Pa发光
效率较高，真空密封玻璃腔体直径在20-30 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240Pa至400Pa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，使无汞无电极荧光灯更 容易启动。无汞无电极荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的涂复的荧光 粉是由345nm--405nm激发转换成可见光的荧光粉，荧光粉涂复的厚 度一般20-50 um，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100 lm/w。由于无汞无电极荧光灯不使用汞，不会发生因汞的消耗带来的 光衰退和限制灯的寿命。
无荥无电极荧光灯可以采用目前己知的无极灯的结构形式。小功 率的无汞无电极荧光灯可以像普通无极灯那样把感应线圈置于灯的 凹腔内，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 汞无电极荧光灯；只要在灯的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。也可 以把感应线圈置于环形无汞无电极荧光灯的一端并把高频电源置于 外壳中，并和灯头一起组装成一体化的无汞无电极荧光灯；在灯的真 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。大功率的无汞无电极荧光灯，可以
把感应线圈置于环形(或是方形或长方形的封闭环形)的大功率无汞 无电极荧光灯的两边，而高频电源单独设置并电连接到无汞无电极荧
光灯上，在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。
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 并有较高发光效率和长寿命的无汞无电极荧光灯。
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3是本发明第三个实施例的示意图
图中l.无汞无电极荧光灯，2.真空密封玻璃腔体，3.放电气体， 4.荧光粉，5.感应线圈，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)加到位于无汞无电极荧光 灯(1)凹腔内的感应线圈(5)而产生的高频电磁场激励该无汞无电 极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 来激发涂在该无汞无电极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无电极荧光灯。
在图2中，高频电流由高频电源(6)加到位于环形无汞无电极 荧光灯(1) 一端的感应线圈(5)而产生的高频电磁场激励该无汞无 电极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无电极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无电极荧光灯。
在图3中，高频电流由高频电源(6)加到位于环形无汞无电极 荧光灯(1)两端的感应线圈(5)而产生的高频电磁场激励该无汞无 电极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无电极荧光灯真空密封玻璃腔体内表面的荧光 粉(4)发出可见光。
权利要求
1.一种无汞无电极荧光灯，其中高频电流由高频电源加到位于无汞无电极荧光灯的凹腔内或环绕无汞无电极荧光灯周围的感应线圈而产生的高频电磁场激励该无汞无电极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无电极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，其特征在于该无汞无电极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30Pa至 500Pa。
3. 根据权利要求2所述的无汞无电极荧光灯，其特征在于所述 的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40Pa 至400Pa。
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 的混合气体中氮气所含的比例是10%—100%。
5. 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20mm至60mm。
全文摘要
一种无汞无电极荧光灯，其中高频电流由高频电源加到位于无汞无电极荧光灯的凹腔内或环绕无汞无电极荧光灯周围的感应线圈而产生的高频电磁场激励该无汞无电极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无电极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，该无汞无电极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H01J65/04GK101373701SQ200710045019
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