热阴极荧光灯的制作方法

专利名称：热阴极荧光灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及热阴极荧光灯。
背景技术：
图1是根据请求保护的发明的热阴极突光灯的横截面图。 热阴极荧光灯1具有弧光管11和基座21。在弧光管11的两端形成包括固 定灯丝31的玻璃元件的芯柱12。在弧光管11内表面上形成焚光体膜13。每个 基座21具有连接于外部电源的一对管脚22，并且被固定于弧光管11端部。在 弧光管11两端的内部提供金属引线32对和灯丝31 ，每对金属引线32的 一个端 部被连接于管脚22、另一个端部通过芯柱12延伸到弧光管11内部，灯丝31的 两个端部都被连接于各个引线32的另一端。每个电极部分30由这些引线32和 灯丝31构成。在每个灯丝31表面上涂覆电子放射性物质(发射体)例如BaO、 CaO和 SrO。在弧光管11内密封压力为几托的几毫克水银和主要成分为氩的稀有气体。当在开启热阴极荧光灯1之前激励灯丝31时，从灯丝31的加热表面上的 放射性材料(发射体)发射热电子。之后，当在弧光管11两个端部的灯丝31 之间施加高电压时，产生电场，热电子被吸引至阳极，并且开始放电。加速的 电子和弧光管11内封装的稀有气体或者水银蒸气碰撞，然后发射紫外线。之后， 紫外线激发弧光管11的荧光体膜13的荧光体(phosphor)，并产生可见光。在 这种情况下，存在下述问题(1 )从发射体、灯丝31等等发射的散射物质粘附于灯丝31附近的荧光体 膜13,并造成散射物质所粘附的部分变黑并且发光效率降低。因此，在弧光管ll内出现不均匀的亮度。特别是，当弧光管11用于图像显示装置等的背光时， 有必要在弧光管11的确定长度范围内获得均勻的亮度。因此，当弧光管11用于背光时，粘附于灯丝31附近的散射物质产生缺点。(2) 在具有灯丝31的热阴极焚光灯1中，如果在灯丝31和芯柱12之间 未提供一定距离，则芯柱12被加热并且基座21等可能被过分加热。因此，有 必要在一定程度上保持灯丝31和芯柱12之间的距离。(3) 当涂覆于灯丝31上的发射体在灯点亮时或者在灯点亮期间耗尽时， 以及当发射体流失时，采用热阴极系统的热阴极焚光灯1难以放电，并且热阴 极荧光灯1的使用期限终止。使用期限终止的灯实际上完成放电，优选其不再 被点亮。但是，存在灯超出其使用期限放电的少有情况，这将不利地影响灯装 置或者其中嵌入灯的装置。描述下面两点作为其原因。第一个原因如下所述。通常，当发射体仍然存在时，发射电子所需要的能 量(阴极压降)大约为IOV。但是，当灯重复放电并且涂覆在灯丝31上的发射 体耗尽时，仅仅剩下作为灯丝31主材的钨，并且阴极压降从数10V升高至1OOV。 因此，将向灯丝31供应为通常电功率量的大约IO倍的电功率。从而，灯丝31 过热，并且附近的芯柱12温度变得过高，其周围的引线32、基座21等等可能 熔化。第二个原因如下。特别是，当开始点亮热阴极焚光灯1以及当灯电流变化 时，发射体的散射量增加。散射的发射体物质还粘附于灯丝31附近的弧光管11 的内壁以及支承灯丝31的玻璃芯柱12上。通过重复点亮灯，这些散射物质逐 渐沉积。即使当灯丝不导电时，沉积在芯柱12上的散射物质到达导电状态，散 射物质沉积的部分过热，并且引线32和基座21可异常加热。基于阴极压降的升高，发射体耗尽的电极部分30的温度升至比常规点亮时 的温度更高的温度，并且在发射体耗尽的电极中消耗大量电功率。在过热时该 特征是常见的。(4) 根据当在封闭空间等等中使用热阴极焚光灯时环境温度的状态，弧光管ll内部温度可能过高，水银蒸气压力可能变高，并且水银蒸气压力可偏离发 光效率的最佳值。然后，可以想象在灯的最冷位置发生汞合，在该位置当关闭 灯时冷却速率较快，以及使弧光管中的压力成为预定的水银蒸气压力。但是， 在该情况下，因为根据最冷点的位置，汞合温度升高需要一定时间，所以当开 始点亮灯时出现问题。(5)关于发光效率，热阴极荧光灯优于主要用于图像显示的背光的冷阴极焚光灯。但是，当前热阴极荧光灯的使用期限为6000至10000小时，该期限对 于作为背光使用较短。如果可延长热阴极荧光灯的使用期限，则其还可满足用 作背光源的要求并且可通过减少废物而对环境友好。通过解决上述问题，还可延长热阴极荧光灯的使用期限，并且可抑制在灯 使用结束时出现的灯座异常加热。因此，可在封闭空间内采用热阴极荧光灯， 而且可将热阴极焚光灯组合进显示器单元等等。此外，因为电极部分30的整个 长度可较短，所以可延长阳极柱并改进发光效率。作为防止散射物质沉积在芯柱12和弧光管11内壁上的措施， 一个提议要 求提供阻挡灯丝31周围的散射物质的障碍。在日本专利申请公开2004 - 158207 中，公开了在引线之间提供屏蔽物以阻止来自灯丝的散射物集聚在芯柱上的方 法。在日本专利公开2005 - 235749中，公开了沿纵向设置灯丝巻绕部分和在巻绕部分周围设置套管状覆盖物以抑制离子溅射的方法。在曰本专利申请公开2005 - 346976中，公开了一种焚光灯，其具有由芯柱 支承以将芯柱与灯丝隔开的金属板、以及在金属板上提供吸气剂，该吸气剂当 灯丝温度随着灯使用期限结束时异常点亮而升高时发射杂质气体。此外，为抑制从灯丝发射的散射物质粘附于芯柱， 一种被使用的方法为在 每个灯丝和每个芯柱之间设置陶瓷板。因为在图1中所示出的热阴极焚光灯具有上述问题，所以需要具有如下特 征的热阴极焚光灯。(1)当打开灯时以及在灯点亮期间抑制包括发射体和灯丝的物质散射和粘 附于弧光管内表面的能力。(2 )当打开灯时以及在灯点亮期间抑制包括发射体和灯丝的物质散射和粘附于芯柱表面的能力。(3)缩短密封部分和灯丝之间距离的能力(从而，延长阳极柱长度的能力)。 (4 )抑制在灯使用期限结束时出现芯柱异常加热的能力。(5)最冷点结构可组合于荧光灯，该结构当关闭灯时可有效汞合水银，当打开灯时可在灯内部迅速气化水银。(6 )提供起吸收管中杂质气体的作用的吸气剂。发明内容本发明的示例目标在于提供具有上述能力的热阴极荧光灯。 根据本发明的示例性方面，热阴极荧光灯具有弧光管，在其内表面上形成 荧光体膜、在其两端形成芯柱，并具有包括连接于外部电源和固定于上述弧光 管两个端部的管脚的基座。上述热阴极荧光灯配置有设置在弧光管两端的金属 引线对，其一端被连接于管脚，另一端通过芯柱延伸到弧光管内部，两端都被 连接于各个引线另一端的灯丝，以及包括围绕灯丝的环部分并且包括设置在环 部分的与芯柱相对的一侧以将芯柱和灯丝隔开的底面板的屏蔽元件。从下面参考示例本发明的例子的附图的描述，本发明的上述和其他目标、 特征和优点将变得更清楚。


图l是关于请求保护的发明的热阴极焚光灯的横截面图； 图以及图2B为在图2A中示出的屏蔽元件的平面图具体实施方式
图2B为在图2A中示出的屏蔽元件的平面图。示例性实施例的热阴极焚光灯2的基本结构和功能与参考图1所描述的热阴极焚光灯1相同，除了设置在电极部分30中的屏蔽元件40外，它们与图2 的结构相同。因此，因为图1所示出的热阴极荧光灯1和示例性实施例的热阴 -f及荧光灯2具有相同的结构，所以将指定相同的附图标记并且省略其描述。下 面，将主要描述屏蔽元件40的结构和功能。在热阴极焚光灯2中提供屏蔽元件40，每个屏蔽元件40围绕电极部分30 的灯丝31。每个屏蔽元件40具有环部分41、底面板42、吸气剂43和保持支撑 件44。环部分41为环状，但是在所图示的例子中为椭圆形。环部分41的形状允许其尽可能接近地围绕电极部分30的灯丝31，并且环 部分41处于以下状态保持支撑件44将环部分41与芯柱12隔开以免环部分 41和灯丝31及支承灯丝的引线32接触。因此，至少可防止照明时包括发射体 和灯丝31的物质在弧光管11径向上散射，以及粘附于弧光管11内表面上的荧 光体膜13上。底面板42从椭圆形环部分41的一个长侧的底面向另一个长侧延伸。在底 面板42的下侧面上提供吸气剂43。在灯丝31与芯柱12相对的一侧设置底面板42，并将其设置在灯丝31附近。 从而，抑制了从灯丝31发出被辐射至芯柱12玻璃部分的热，可尽可能减小从 灯丝31至芯柱12顶表面之间的为保护玻璃表面不受辐射热影响所需要的距离， 因此通过该最小化的距离可以延长灯中的阳极柱。因为阳极柱较长，所以可进 一步提高发光效率。此外，防止了在照明期间包括发射体和灯丝31的物质向芯柱12散射，并 减小了散射物质在芯柱12玻璃表面上的沉积。因此，可防止由于散射物质引起 的短路造成灯使用期限结束时芯柱部分异常加热。另外，可通过设置在底面板42下的吸气剂43促进对弧光管11中杂质气体 的吸收。环部分41、底面板42和保持支撑件44由耐热材料例如金属、陶瓷或者玻 璃制成。另外，优选该元件由热耗散比荧光灯2的其它元件热耗散高的材料制 成。从而，当灯从点亮状态关闭时可使这些元件成为荧光灯的最冷点，而且这 些元件可起到混合水银蒸气的辅助汞合作用。虽然参考本发明的示例性实施例和例子特别示出和描述了本发明，但是本 发明不限于这些实施例和例子。本领域技术人员将理解可在其中进行形式和细 节的各种变化而不偏离由权利要求所限定的本发明的实质和范围。
权利要求
1.一种热阴极荧光灯，包括弧光管，在其内表面上形成荧光体膜、在其两端形成芯柱；基座，每个基座包括连接于外部电源的管脚，并固定于所述弧光管的端部；设置在弧光管两端的金属引线对，其一端被连接于管脚，另一端通过芯柱延伸到弧光管内部；灯丝，其两端都被连接于各个引线的另一端；和屏蔽元件，其包括围绕灯丝的环部分并且包括设置在环部分的与芯柱相对的一侧的用于将芯柱和灯丝隔开的底面板。
2. 如权利要求1所述的热阴极焚光灯，其中所述屏蔽元件保持为与所述芯 柱隔开的状态。
3. 如权利要求1所述的热阴极荧光灯，其中在所述底面板的与芯柱相对的 表面上提供吸收杂质气体的吸气剂。
4. 如权利要求1所述的热阴极荧光灯，其中所述屏蔽元件包括热耗散高于 包括热阴极荧光灯中其它元件的材料的材料。
全文摘要
热阴极荧光灯具有弧光管，在其内表面上形成荧光体膜、在其两端形成芯柱，并具有基座，该基座包括连接于外部电源的管脚，并固定于上述弧光管的两个端部。该热阴极荧光灯具有设置在弧光管两端的金属引线对，其一端被连接于管脚，另一端通过芯柱延伸到弧光管内部；两端都被连接于各引线另一端的灯丝，以及包括围绕灯丝的环部分并且包括设置在环部分的与芯柱相对的一侧的底面板以将芯柱和灯丝隔开的屏蔽元件。
文档编号H01J61/26GK101252076SQ20081000984
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月20日 优先权日2007年2月21日
发明者野崎仁史 申请人:Nec照明株式会社