照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管的制作方法

专利名称：照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷阴极荧光灯，特别是涉及一种螺旋形冷阴极荧
光灯管 (Spiral-type cold cathode fluorescent lamp, spiral-type CCFL )，及具有此螺旋形冷阴极焚光灯管的照明用灯(Illuminating lamp)。
背景技术：
传统的照明装置大多采用白炽灯、日光灯管或省电灯泡等来提供光 源，其中，白炽灯利用加热灯丝的原理而产生光线，而日光灯管或省电灯泡 利用热阴极荧光方文电灯管(Hot cathode fluorescent lamp, HCFL)来提 供光源。
然而，白炽灯的发光效率差且发热量大。白炽灯的能源使用效率低，使 用白织灯时等同于在排放大量的温室效应气体。随着节能减碳的环保趋 势，目前各国已订定白炽灯的禁用时间表，逐步减少白炽灯在照明装置上的利用。
另外，利用热阴极荧光放电灯管的日光灯管或省电灯泡，约有40%的电 能会转换成热能，能源使用效率也不高。特别是，日光灯管或省电灯泡的 电极会因较高的操作温度而劣化，导致日光灯管或省电灯泡的使用寿命短。
冷阴极荧光灯管属于一种低压水银放电灯。当施加电压至冷阴极荧光 灯管的两端时，会产生气体放电而激发汞原子，以释放紫外光。当紫外光 照射至位于冷阴极荧光灯管的管壁上的荧光层，便能产生可见光。
由于冷阴极焚光灯管不使用灯丝，故无灯丝烧断问题。再者，冷阴极 荧光灯管的能源使用效率相对较高，产生的热能较少而不损害阴极，因此 有非常可靠的使用寿命。
然而，如何将冷阴极荧光灯管良好地应用于照明领域中，仍是现今照 明领域中相当重要的课题，各家厂商莫不寻求具体有效的解决方案。
发明内容
本实用新型的目的在于，克服现有的照明装置存在的缺陷，而提供一 种新型结构的螺旋形冷阴极荧光灯管，所要解决的技术问题是使其能良好 地应用冷阴极荧光灯管，并且此螺旋形冷阴极荧光灯管具有良好的发光效 率与较长的使用寿命，从而更加适于实用。
本实用新型的目的在于，克服现有的照明装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的照明用灯，所要解决的技术问题是使其具有上述的螺旋形冷阴 极荧光灯管，能达到均匀的照明并满足多样化的照明需求，从而更加适于 实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。为达到上述目的，本实用新型提出一种螺旋形冷阴极焚光灯管，包括 管体、荧光材料、放电气体以及二电极元件。管体巻绕成具有多数段线圈 的一螺旋管。荧光材料配置于管体的内壁。放电气体分布于管体内。二电
极元件分别配置于管体内的两端，其中，管体的直径是选自于3. G毫米、3.4 毫米、4. 0毫米、5. 0毫米以及6. O毫米其中之一。
本实用新型的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。为 达到上述目的，本实用新型还提出一种照明用灯，包括一个或多个螺旋形冷 阴极荧光灯管以及透明外壳。每一螺旋形冷阴极荧光灯管包括管体、荧光 材料、放电气体以及二电极元件。管体巻绕成具有多数段线圈的一螺旋 管。荧光材料配置于管体的内壁。放电气体分布于管体内。二电极元件分 别配置于管体内的两端，其中，管体的直径是选自于3. 0毫米、3. 4毫米、4. 0 毫米、5. 0毫米以及6. O毫米其中之一，而上述多个螺旋形冷阴极荧光灯管
排列于透明外壳中。
在本实用新型的一实施例中，上述的管体的长度为800毫米-1,800毫米。
在本实用新型的一实施例中，上述的线圈彼此之间的间距为管体的直 径的0. 5 ~ 1倍。
在本实用新型的一实施例中，上述的螺旋管的直径为12毫米~ 36毫米。 在本实用新型的一实施例中，上述的螺旋管的截面形状包括圓形、椭圓
形或^包道形(racetrack )。
在本实用新型的一实施例中，上述的管体往一第一方向巻绕，使螺旋管
为单螺旋形态。
在本实用新型的一实施例中，上述的管体的两端分别往一第一方向与 一第二方向交错巻绕，使螺旋管为双螺旋形态。
在本实用新型的一实施例中，上述的管体的两端的延伸方向平行于螺
旋管的中心轴线。
在本实用新型的一实施例中，上述的放电气体是选自于汞蒸气、惰性气 体及其組合其中之一。
在本实用新型的 一 实施例中，上述的照明用灯更包括多数个緩冲环，每
一缓沖环具有一切口 ，且每一緩沖环经由切口而套设于管体上且位于螺旋
管的设定位置。
在本实用新型的一 实施例中，上述的照明用灯更包括一点灯电路，电性连接于螺旋形冷阴极焚光灯管。
在本实用新型的一实施例中，上述的点灯电路分别独立控制每一螺旋
形冷阴极荧光灯管。
在本实用新型的一实施例中，上述的点灯电路一体控制彼此串联的该
些螺旋形冷阴极荧光灯管。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技 术方案，本实用新型照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管至少具有下列优
点及有益效果本实用新型的螺旋形冷阴极荧光灯管的管体的直径具有特 定的数值(3. 0咖、3. 4mm、 4. Omm、 5. Omm或6. Omm)，所以在冷阴极荧光灯 管的螺旋加工与发光效率上能达到良好的平衡。另外，具有上述螺旋形冷 阴极荧光灯管的照明用灯能够均匀地进行照明，其发光效率与使用寿命皆 优于习知的白炽灯、日光灯管与省电灯泡。
综上所述，本实用新型是有关于一种照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光 灯管。该螺旋形冷阴极荧光灯管，包括管体、荧光材料、放电气体以及二 电极元件。管体巻绕成具有多数段线圏的一螺旋管。荧光材料配置于管体 的内壁。放电气体分布于管体内。二电极元件分别配置于管体内的两端，其 中，管体的直径是选自于3. 0毫米、3. 4毫米、4. O毫米、5. 0毫米以及6. 0 毫米其中之一。本实用新型还提供了一种具有上述的螺旋形冷阴极荧光灯 管的照明用灯。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为能够更清楚了解本实用 新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型 的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并 配合附图，详细说明如下。


图1为本实用新型较佳实施例的一种螺旋形冷阴极荧光灯管的示意图。 图2为图1的区域A的局部》欠大剖面示意图。
图3~图6为本实用新型较佳实施例的几种螺旋形冷阴极荧光灯管的示意图。
图7 ~图9为本实用新型较佳实施例的几种螺旋形冷阴极荧光灯管的截 面示意图。
图10为本实用新型较佳实施例的一种照明用灯的示意图。
图ll为图10中的緩沖环的放大示意图。
100、 210a~210d:螺旋形冷阴极荧光灯管110:管体
112:线圈 120:荧光材料
130:放电气体 142、 144:电极元件200:照明用灯
230:緩冲环
240:点灯电路
Ds:螺旋管的直径
D2:第二方向
L:管体的长度
X:中心轴线
220:透明外壳 232:切口 d: 管体的直径 Dl: 第一方向 g: 间距
S、 Sl、 S2、 S3、 S4:螺旋管
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的照明用灯及其 螺旋形冷阴极荧光灯管其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明 如后。
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参 阅图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的
更加深二i具体S了解，'然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并:用 来对本实用新型加以限制。
图i为本实用新型较佳实施例的一种螺旋形冷阴极荧光灯管的示意
图。图2为图1的区域A的局部放大剖面示意图。请共同参照图l与图 2，此螺旋形冷阴极荧光灯管100，包括管体110、荧光材料120、放电气体 130以及二电极元件142、 144。管体110巻绕成具有多数段线圈112的 螺旋管S。荧光材料120配置于管体110的内壁。放电气体130分布于 管体110内。二电极元件142、 144分别配置于管体110内的两端，值得注 意的是,管体110的直径d较佳是选自于3. 0毫米(mm)、 3. 4毫米、4. 0毫 米、5. 0毫米以及6. 0毫米其中之一。
所选用的管体110的直径会直接影响到螺旋形冷阴极荧光灯管100的 螺旋加工特性与发光效率。若直径太大会导致螺旋加工不易；若直径太 小，则会限制气体放电效应而使发光效率低落。因此，本实用新型选用上述 直径d为3. Omm、 3. 4mm、 4. Omm、 5. Omm或6. Omm的管体110,不但可以容 易地对于管体110进行螺旋加工，并可使螺旋形冷阴极荧光灯管100具有 良好的发光效率。
同样地，所选用的管体110的长度也会影响到此螺旋形冷阴极荧光灯 管100的螺旋加工特性与发光效率。当管体110的长度越长，此螺旋形冷 阴极荧光灯管100的发光效率会随之提升，但是长度太长却又使得管体110 的螺旋加工不容易。使用上述具有较佳直径d( 3. Omm、 3. 4mm、 4. Omm、 5. Omm或6. Omm)的管体110，且使管体110的长度L为800毫米~ 1， 800毫米，将 可进一步得到良好的螺旋加工特性与良好的发光效率。
另外，采用本实用新型上述管体110的直径d与长度L的较佳范围，可 以制作出适合用于大尺寸液晶电视的背光源，具有与液晶电视共用材料的 成本优势，而能有效地降低材料成本。
请继续参照图1，线圈112彼此之间的间距g较佳为管体110的直径d 的O. 5~1倍。更详细而言，若间距g太大，则螺旋管S成品的长度太长,导 致体积过大；若间距g太小，部分光线会被螺旋管S本身遮蔽而降低发光 效率。简言之，藉由设定本实用新型间距g的范围，可以使螺旋形冷阴极 荧光灯管100的体积较小并得到良好的发光效率。另外，螺旋管S的直径 Ds较佳为12毫米-36毫米，这样的尺寸与目前日光灯管的管径具有完全 的相容性。
请继续参照图1与图2,放电气体130可是选自于汞蒸气、惰性气体及 其组合其中之一，其中，惰性气体可使用氩(Ar)、氖(Ne)或两者的混合 气体。当施加电压至螺旋形冷阴极荧光灯管100的电极元件142、 144，会产 生气体放电而激发汞原子，以释放紫外光(未绘示)。当紫外光照射至位于 管体110内壁上的荧光材料120，便能产生所需的可见光。
图3 ~图6为本实用新型较佳实施例的几种螺旋形冷阴极荧光灯管的示 意图。请先参照图3，管体110的两端分别往第一方向Dl与第二方向D2交 错巻绕，使螺旋管Sl为双螺旋形态。更详细而言，具有电极元件142的一 端往第一方向Dl (逆时针方向)巻绕，而具有电极元件144的一端往第二 方向D2 (顺时针方向)巻绕，所形成的螺旋管Sl为双螺旋形态。再者，由 于管体110均位于螺旋方向上，所以这样的螺旋管Sl也称为全螺旋形态的 螺旋管。
接着，请参照图4,管体110往第一方向Dl巻绕，使螺旋管S2为单螺旋 形态。更详细而言，仅使具有电极元件142的一端往第一方向Dl (逆时针方 向)巻绕，所形成的螺旋管S2为单螺旋形态(类似于一般常见的弹簧)。再 者，由于管体110均位于螺旋方向上，所以这样的螺旋管S2也称为全螺旋 形态的螺旋管。
再来，请同时参照图5与图6，如图5与图6所示的螺旋管S3、 S4分 别与图3与图4所示的螺旋管Sl、 S2类似，不同之处在于如图5与图6 所示的管体110的两端的延伸方向平行于螺旋管S3、 S4的中心轴线X。
更详细而言，以图5为例，将具有电极元件142、 144的管体110的两 端分別弯折成平行于螺旋管S3的中心轴线X。如此一来，可以容易地将此 螺旋管S3的电极元件142、 144直接接合于灯座(未绘示)上。另外，由于 两端的管体110并没有位于螺旋方向上，所以这样的螺旋管S3、 S4也称为
8半螺旋形态的螺旋管。
图7 ~图9为本实用新型较佳实施例的几种螺旋形冷阴极焚光灯管的截 面示意图。请同时参照图l,以垂直于图1纸面的方向将螺旋管S进行截 面，可得到螺旋管S的截面形状。更详细而言，配合不同的照明应用，可将 螺旋管S的截面形状设计成如图7所示的圆形、如图8所示的椭圆形，或如 图9所示的跑道形(racetrack )。具有不同截面形状的螺旋管S可搭配不 同的透明外壳(未绘示)，而形成不同应用的照明用灯。
图10为本实用新型较佳实施例的一种照明用灯的示意图。请参见图 IO，此照明用灯200包括多个螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d以及透明 外壳220。多个螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d排列于透明外壳220 中。每一螺旋形冷阴极荧光灯管210a ~210d可以采用上述的螺旋形冷阴极 焚光灯管100，相同的构件标示以相同的符号，且相同的技术内容已经陈述 于上，在此不予以重述。
如图10所示的照明用灯200是以采用图4的螺旋管S2的螺旋形冷阴 极荧光灯管为例。然而，螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d可以采用上述 任何一种螺旋形冷阴极荧光灯管，在此并不予以限定。
本实用新型将一个或多个螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d排列在透 明外壳220中，而形成本实用新型的日光灯管。特别是，螺旋管S的直径 Ds较佳为12毫米~36毫米，藉此而制作的日光灯管的尺寸与目前使用热 阴极荧光灯管的日光灯管的管径具有完全的相容性，使得本实用新型的照 明用灯200可以直接符合市面上的需求，并可进行均匀的照明。再者，此照 明用灯200的发光效率及使用寿命皆优于目前市面上所贩售的日光灯管。
另外，也可将单一个螺旋形冷阴极荧光灯管MOa配置于灯泡泡壳(未 绘示)中，而形成灯泡状的照明用灯(未绘示)，其可取代习知的白炽灯或 省电灯泡。此灯泡状的照明用灯的发光效率优于白炽灯泡5倍以上，使用 寿命更高于IO倍以上。
当然，如图10所示的灯管状的照明用灯200仅为例示，还可利用不同 形状的透明外壳220搭配螺旋形冷阴极荧光灯管210a ~ 210d,来形成各种 形状的照明用灯200。在此并不限定本实用新型的照明用灯200的具体形状。
图11为图10中的緩冲环的放大示意图。请共同参照图10与图ll，值 得注意的是，此照明用灯200可更包括多数个緩沖环230,每一緩冲环230 具有一切口 232，且每一緩冲环230经由切口 232而套设于管体110上，且 位于螺旋管S2的设定位置。
在不具有緩冲环230的情形下，螺旋形冷阴极荧光灯管210a ~ 210d以 及透明外壳220之间可能会因搬运、移动或类似的情形，而导致两者彼此 碰撞而碎裂。再者，螺旋形冷阴极荧光灯管210a-210d若与透明外壳220接触，将导致该位置的温度降低。此时，螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d 内的放电气体130 (可参照图2)中的汞蒸气会因温度降低而凝聚，而劣化 因汞蒸气所产生的放电效应并降低发光效率。
然而，采用緩冲环230后可解决上述问题。緩冲环230可采用具有弹 性与耐热特性的材料(如橡胶)而制作。緩沖环230可以给予螺旋形冷阴 极荧光灯管210a~210d以及透明外壳220之间适当的緩冲，避免两者因相 互碰撞而碎裂；且具有耐热特性的緩冲环230可以减少汞蒸气因温度降低 而产生的凝聚现象，而使螺旋形冷阴极荧光灯管210a 210d具有良好的发 光效率。緩沖环230的材料可以是橡胶或其他类似的高分子材料，在此并 不予以限定。
请继续参照图10,照明用灯200可更包括一点灯电路240，电性连接 于多个螺旋形冷阴极荧光灯管210a-210d。在图10中并未特别绘示多个螺 旋形冷阴极荧光灯管210a ~ 210d与点灯电路240两者之间的导线(未绘示) 的电连接关系，所述领域具有通常知识者可根据需求自行利用导线来电性 连接多个螺旋形冷阴极荧光灯管210a-210d以及点灯电路240。
值得注意的是，点灯电路240可分别独立控制每一螺旋形冷阴极荧光 灯管210a 210d，也就是说，每一个螺旋形冷阴极荧光灯管210a-210d可 独立进行点亮或熄灭。另外，点灯电路240也可一体控制彼此串联的螺旋 形冷阴极荧光灯管210a~210d，也就是说，可使螺旋形冷阴极荧光灯管 210a-210d同时点亮或同时熄灭。
综上所述，本实用新型的照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管至少具 有以下优点
本实用新型的螺旋形冷阴极荧光灯管的管体的直径选用特定数值，可 以兼顾螺旋加工特性与发光效率。可将螺旋形冷阴极荧光灯管制作成灯 泡、灯管或适当形状的照明用灯，其具有良好的发光效率与较长的使用寿 命。另外，在照明用灯中使用緩沖环，可达到避免螺旋形冷阴极荧光灯管 与透明外壳相互碰撞而碎裂，及使螺旋形冷阴极荧光灯管达到良好的发光 效率的技术功效。本实用新型的照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管为现 今最具有节能减碳效果的照明应用，相当符合目前的环保趋势。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型 技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等 同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实 用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于包括一管体，卷绕成具有多数段线圈的一螺旋管；一荧光材料，配置于该管体的内壁；一放电气体，分布于该管体内；以及二电极元件，分别配置于该管体内的两端；其中，该管体的直径是选自于3.0毫米、3.4毫米、4.0毫米、5.0毫米以及6.0毫米其中之一。
2、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的管体的长度为800毫米~ 1， 800毫米。
3、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中该 些线圈彼此之间的间距为该管体的直径的0. 5 ~ 1倍。
4、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的螺旋管的直径为12毫米~36毫米。
5、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的螺旋管的截面形状包括圆形、椭圆形或跑道形。
6、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的管体往一第 一方向巻绕，使该螺旋管为单螺旋形态。
7、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的管体的两端分别往一第一方向与一第二方向交错巻绕，使该螺旋管为 双螺旋形态。
8、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的管体的两端的延伸方向平行于该螺旋管的中心轴线。
9、 根据权利要求1所述的螺旋形冷阴极荧光灯管，其特征在于其中所 述的放电气体是选自于汞蒸气、惰性气体及其组合其中之一。
10、 一种照明用灯，其特征在于包括一个或多个螺旋形冷阴极荧光灯管，每一螺旋形冷阴极荧光灯管包括 一管体，巻绕成具有多数段线圈的一螺旋管； 一荧光材料，配置于该管体的内壁； 一放电气体，分布于该管体内；及二电极元件，分别配置于该管体内的两端，其中，该管体的直径 是选自于3.Q毫米、3.4毫米、4.0毫米、5. 0毫米以及6. 0毫米其中之 一；以及一透明外壳，该些螺旋形冷阴极荧光灯管排列于该透明外壳中。
11、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的管体的长度为800毫米~1，800毫米。
12、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中该些线圈彼此 之间的间距为该管体的直径的0. 5 ~ 1倍。
13、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的螺旋管 的直径为12毫米-36毫米。
14、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的螺旋管 的截面形状包括圓形、椭圆形或跑道形。
15、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的管体往 一第一方向巻绕，使该螺旋管为单螺旋形态。
16、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的管体的 两端分别往一第一方向与一第二方向交错巻绕，使该螺旋管为双螺旋形态。
17、根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的管体的 两端的延伸方向平行于该螺旋管的中心轴线。
18、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于其中所述的放电气 体是选自于汞蒸气、惰性气体及其组合其中之一。
19、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于更包括多数个緩沖 环，每一緩沖环具有一切口 ，且每一緩沖环经由该切口而套设于该管体上且 位于该螺旋管的设定位置。
20、 根据权利要求10所述的照明用灯，其特征在于更包括一点灯电 路，电性连接于该些螺旋形冷阴极荧光灯管。
21、 根据权利要求20所述的照明用灯，其特征在于其中所述的点灯电 路分别独立控制每一螺旋形冷阴极荧光灯管。
22、 根据权利要求20所述的照明用灯，其特征在于其中所述的点灯电 路一体控制彼此串联的该些螺旋形冷阴极荧光灯管。
专利摘要本实用新型是有关于一种照明用灯及其螺旋形冷阴极荧光灯管。该螺旋形冷阴极荧光灯管，包括管体、荧光材料、放电气体以及二电极元件。管体卷绕成具有多数段线圈的一螺旋管。荧光材料配置于管体的内壁。放电气体分布于管体内。二电极元件分别配置于管体内的两端，其中，管体的直径是选自于3.0毫米、3.4毫米、4.0毫米、5.0毫米以及6.0毫米其中之一。本实用新型还提供了一种具有上述的螺旋形冷阴极荧光灯管的照明用灯。本实用新型的螺旋形冷阴极荧光灯管的管体的直径具有特定数值，所以在加工与发光效率上能达到良好的平衡。另外，上述的照明用灯能够均匀地进行照明，其发光效率与使用寿命皆优于习知的白炽灯、日光灯管与省电灯泡。
文档编号H01J61/30GK201378583SQ20092000670
公开日2010年1月6日 申请日期2009年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者叶俊显, 戴仁勇 申请人:诚创科技股份有限公司