双型外电极荧光灯管及其制造方法

专利名称：双型外电极荧光灯管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种外电极荧光灯管(EEFL; external electrode fluorescent lamp)及其制造方法。
背景技术：
本发明涉及一种外电极荧光灯管(EEFL; external electrode fluorescent lamp)及其制造方法，具体而言，在无电极荧光灯管的两端接合直径与上述灯管的直径不同的单独的玻璃管，可以缩短外电极荧光灯管的总长以及外电极长度的双型外电极荧光灯管的制造方法。液晶显示屏(Liquid Crystal Display)为发光型平板显示装置，其本身不能发光形成图像，是接受外界的光线照射形成图像的受光型平板显示装置，所以在黑暗处无法看到其图像。解决上述问题的技术手段有，在液晶显示屏的背面设置背光灯(Back Light)照射光线，保证在黑暗处也能看到清晰的图像。通常，对背光灯的要求规格有，高辉度、高效率、 辉度的均勻性、较长的使用寿命、体积薄、重量轻、价格低等。传统技术中，通常采用冷阴极荧光灯管(CCFL; Cold Cathode Fluorescent Lamp) 作为背光灯，但是在高辉度下工作，使用寿命短是其缺陷。因此，最近开始将外电极荧光灯管作为背光灯使用。外电极荧光灯管是将气体封入密封的玻璃管内，在灯管两端的外部形成电极，在电极没有暴露在气体放电空间的情况下可以完成气体放电动作，通过外电极的电场在灯管内形成等离子体的荧光灯管。在灯管内部发生的气体放电现象与普通灯管无异，但是由于玻璃管本身起到介电体的作用，放电发生在诱导放电为目的施加的外部电压之前，所以在放电过程中产生的空间电荷积累，增加壁电荷引发电压增益。外电极荧光灯管不同于冷阴极荧光灯管等普通的荧光灯管，电极位于灯管的外部，采用电场电子发射方式不产生热量，灯管使用寿命达到普通荧光灯管的五倍，亮度达到普通荧光灯管的十倍，能源效率达到冷阴极荧光灯管五倍的下一代照明灯管。除此之外， 外电极荧光灯管具有用不同的驱动装置可以驱动复数个管体等多项优点，广泛应用于LCD TV、广告板等辉度要求较高的用例。另外，灯管的管径影响辉度和光量，管径越小辉度越大，但是荧光灯管的发光面积小，光量小。相反，管径越大辉度越小，但是发光面积增加，光量大，可以应用于高电力用灯管。尤其，通常为了获得高辉度，外电极荧光灯管采用管径较小的细管，但是光量小。但是， 如果增加管径，辉度又降低。并且，灯管的总长和管径加大时，为了维持一定的辉度，需要相应地按比例延长外电极的长度。但是，延长外电极的长度，会降低有效的发光面，用作背光灯时，由于其外电极部分较宽，面板上不发光的非发光领域扩大，这对灯管的效率产生负面影响。因此，根据外电极荧光灯管的不同用途需要长度较长，相应地管径也大的灯管，但是仍然存在如上所述的技术问题需要解决。

发明内容
技术问题
因此，本发明旨在于提供，需要较长长度的外电极荧光灯管的情况下，不仅可以获得所需的辉度，还可以缩短外电极非发光领域的外电极荧光灯管及其制造方法。技术方案
为了解决上述的技术问题，根据用途拉长外电极荧光灯管的总长，并相应地拉长外电极长度的传统技术不同，本发明人完成了单独提供形成外电极的玻璃管，该玻璃管的直径大于涂有荧光物质的玻璃管管体直径的发明。为了达到上述的目的，根据本发明的一个实施方式提供双型外电极荧光灯管的制造方法。该荧光灯管的制造方法包括，i)两端部开放，内壁涂有荧光物质，开放端部的直径被放大的第一玻璃管的提供阶段；(ii)将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的两端开放型第二玻璃管接合到第一玻璃管两侧的开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设结合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设结合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(iv)将排气系统连接到排气口，使玻璃管内部处于真空状态并注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。并且，接合到第一玻璃管两端开放端部的两个第二玻璃管的开放端部被放大或缩小成型，其直径大于或小于或等于第一玻璃管两端直径的阶段。另一种荧光灯管的制造方法，包括i)两端部开放，内壁涂有荧光物质，直径均勻的第一玻璃管的提供阶段；( )将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的两端开放型第二玻璃管接合到第一玻璃管两侧的开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(iv)将排气系统连接到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。还包括，接合到第一玻璃管两端开放端部的两个第二玻璃管的开放端部被放大或缩小成型，使其直径大于或等于或小于第一玻璃管两端直径的阶段。第二玻璃管在有时候两端部的直径相同，有时候两端部的直径不同。另一个双型荧光灯管的制造方法，包括i)两端部开放，内壁未涂有荧光物质，开放端部的直径没有放大加工的1玻璃管的提供阶段；(ii)将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的两端开放型第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)第一玻璃管和两个第二玻璃管接合的状态下，涂抹荧光体的阶段；(iv )去除被接合的第二玻璃管的两处或某一处荧光物质的阶段； (ν )第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段， 以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(vi)将排气系统连接到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。
通过下面结合


的本发明的具体实施方式
，可以更清楚地了解上述的本发明目的、特征以及益处。有益效果
如上所述，有些用途上需要较长长度的外电极荧光灯管时，也没有必要为了获得所需的辉度延长外电极的长度。本发明的制造方法提供形成外电极的单独的多重管形态的第二玻璃管以及另一个第二玻璃管，可以确保所需的外电极面积。因此，在较长的外电极荧光灯管中可以降低外电极造成的非发光领域。

图1为根据本发明的一个实施方式的双型外电极荧光灯管结构的概略图2为根据本发明的一个实施方式提供的另一个第二玻璃管和第一玻璃管的接合结构概略图； 附图符号
100:第一玻璃管200:第二玻璃管
200，另一个第二玻璃管300:第一多重管
400:第二多重管。
具体实施例方式下面结合

本发明的具体实施方式
时，外电极荧光灯管的制造相关，本行业内众所周知的制造工艺、通常可能执行的操作、众所周知的装置构成或动作等相关的内容就不再赘述。并且，说明并图示了适用于外电极荧光灯管的本发明的构成，但是本行业内的从业人员应该明白，本发明的构成同样适用于采用未涂有荧光物质的玻璃灯管制作的霓虹灯。图1为根据本发明一个具体实施方式
的双型外电极荧光灯管结构的概略图。具体而言，图Ia为第一玻璃管100和第二玻璃管200已接合，接合放大电极面积为目的的第一多重管300之前的状态，图Ib为第一玻璃管100和第二玻璃管200已接合，放大电极面积为目的的第一多重管300也已接合的状态。并且，第一玻璃管的两端直径放大的状态。应注意，图1中只图示了本发明双型外电极荧光灯管左侧的一部分。并且，完成灯管需要密封工作，密封的形态可以有很多种。本发明不再具体说明。如图所示，根据本发明一个实施方式的双型外电极荧光灯管是由相互接合的第一玻璃管100和附加电极用多重管的第二玻璃管200构成，在第二玻璃管200的表面和内部附加的多重管内壁形成有外电极(未图示)，玻璃管内部填充有放电气体。第一玻璃管的端部110开放，除了上述的端部之外，玻璃管的内壁涂有荧光物质。 并且，如图所示，开放端部Iio被放大，其直径D2大于玻璃管本身的直径D1。并且，虽未图示，第一玻璃管的直径在整个长度范围内都一致，也属于本发明的范围之内。第二玻璃管200是两端部210、220开放的结构，且通过其一侧的开放端部210与第一玻璃管的开放端部110接合。另外，如图所示，第二玻璃管的直径D4大于第一玻璃管的直径D1。但是，根据本发明的具体实施方式
，为了更容易接合到第一玻璃管的开放端部 110，第二玻璃管一侧的开放端部210可以缩小成型。
缩小成型的开放端部210的直径D3可以大于或等于或小于第一玻璃管100的开放端部110的直径D2。具有上述结构的双型外电极荧光灯管，除了提供第一玻璃管100之外，还单独提供形成外电极的第二玻璃管200，且第二玻璃管的直径D4大于第一玻璃管的直径D1。因此，根据用途需要较长长度的外电极荧光灯管时，无需相应地拉长外电极，也可以确保获得相应辉度所需的面积，有效地降低外电极造成的非发光领域。并且，接合了放大电极面积为目的的第一多重管300，可以进一步提高上述的效果。由下面的阶段构成为特征的双型外电极荧光灯管的制造方法，具体包括如下阶段
(i)两端部开放，内壁没有涂有荧光物质，开放端部的直径没有放大的1玻璃管的提供阶段；
( )将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的两端开放型的第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段； (iii)第一玻璃管和两个第二玻璃管接合的状态下，涂抹荧光体的阶段； (iv )去除被接合的第二玻璃管的两处或某一处的荧光物质的阶段； (ν)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；
(vi )将排气系统连接到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。下面，将详细说明具有上述构成的双型外电极荧光灯管的制造方法。1.第一玻璃管100和第二玻璃管200的接合
首先，如图Ia所示，为了制造外电极荧光灯管而准备的第一玻璃管100是，按照通常的荧光灯管制造工艺在玻璃管内侧涂有荧光物质，两端部110处于开放状态。上述两端部的直径最好放大成大于涂有荧光物质的玻璃管管体的直径。下面，将详细说明。另外，如图所示，根据本发明的一个实施方式，第一玻璃管100的内壁不是全部被涂成荧光物质，而是要与第二玻璃管200的开放端部210接合的两端部110未涂有荧光物质。即，在接合玻璃管时，荧光物质可能会影响到接合操作，所以玻璃管的接合部位最好不要涂荧光物质。其次，准备要与第一玻璃管100接合的第二玻璃管200。如图所示，第二玻璃管200 的直径D4大于第一玻璃管100的直径D1。即，有些情况下需要较长长度的外电极荧光灯管，但是灯管的长度以及/或管径变大时，为了保持辉度不变，需要按比例拉长外电极的长度。当外电极的长度拉长时，有效发光面缩小，整个灯管的非发光领域增加，降低其效率。本发明不是以单一的玻璃管的形态制造外电极荧光灯管，而是分别准备形成外电极的玻璃管和涂有荧光物质的玻璃管，然后再进行接合的同时，使形成外电极的玻璃管的直径大于涂有荧光物质的玻璃管的直径，解决了传统技术上存在的问题。具体而言，形成外电极的第二玻璃管200的管径D4大于第一玻璃管100的管径 D1，确保根据用途所需的外电极部分的面积。即，传统技术中的单一外电极荧光灯管而言，随着长度加长，相同管径的外电极形成部位的玻璃管也要拉长，确保所需的辉度等。但是， 本发明除了涂有荧光物质的玻璃管100之外，还另外准备直径大于上述玻璃管的第二玻璃管200形成外电极，确保获得相应辉度所需的面积。如图所示，第二玻璃管200的两端部开放。根据本发明的一个实施方式，为了接合到第一玻璃管的开放端部110，上述开放端部210的管径被缩小。后续工序中，接合第一玻璃管100和第二玻璃管200时，对齐两个玻璃管的开放端部110、210后，使用喷灯等接合两个端部。按照本发明接合两个玻璃管时，利用一定的支架(未图示)固定两个玻璃管的状态下转动玻璃管，使用喷灯熔融其接合部进行接合。这样接合两个玻璃管时，可以有效地防止玻璃管的接合部发生扭曲或玻璃管塌陷。上述的接合过程中，涂层玻璃管，即，第一玻璃管100开放端部110的直径最好放大成大于第一玻璃管的直径。如图1所示，开放端部110的直径D2被放大成大于第一玻璃管的直径D1。接合玻璃管100、200时，由于高温玻璃管容易卷缩。如果由于高温开放端部 110的直径D2小于第一玻璃管100的管径Dl时，灯管将会发生辉度差，电阻抗也增加，影响最终灯管的外观形态。综合考虑到上述因素，第一玻璃管100开放端部110的直径D2最好大于第一玻璃管的直径Dl。另外，根据本发明的一个实施方式，为了更加容易地接合两个玻璃管，将两个玻璃管的开放端部110、210加工成不同的直径。此时，第一玻璃管开放端部110的直径Dl可能大于或小于第二玻璃管开放端部210的直径D3。并且，根据本发明的另一个实施方式，也可以将开放端部加工成相同的直径D2、D3。但是，不要忘记也可以对第二玻璃管的开放端部 210不做任何整形，只对第一玻璃管100的开放端部110进行加工，与第二玻璃管200进行接合。根据具体的实施方式，如果第二玻璃管200的直径D4不是明显大于第一玻璃管的直径D1，则可以只加工第一玻璃管的开放端部110，插入到第二玻璃管或与之对齐后进行接合。换句话说，第二玻璃管的整个长度内直径可以一致。通过上述的过程准备第一和第二玻璃管后，执行两个玻璃管的接合工序。如图1 所示，两个玻璃管开放端部的直径不同时，将小直径的开放端部插入到大直径的开放端部内，然后通过喷灯接合两个开放端部。两个开放端部的直径相同时，对准两个端部后，通过喷灯接合两个端部。并且，为了进一步放大电极面积，第二玻璃管采用双管的形态。即，采用直径小于第二玻璃管直径的另一个玻璃管310，在其外径和第二玻璃管的内径之间留出空间，接合第
一多重管300。2.第一玻璃管100和另一个第二玻璃管200’的接合
通过上述的一系列工序完成在第一玻璃管100的一侧开放端部110接合第二玻璃管 200的工序后，在第一玻璃管100的另一端也执行另一个第二玻璃管200’的接合工序。这些接合工序与前述的接合工序不同，需要额外的工序。即，制造外电极荧光灯管时，先使灯管内部处于真空状态的工序以及注入惰性气体(放电气体)的工序。为了更容易完成上述的必不可少的工序和本发明提及到的单独玻璃管的接合工序，本发明提供全新结构的第二多重管400。上述的第二多重管还额外具备，形成真空状态以及注入气体所需的排气口 420。在下面的说明中，与第一和第二玻璃管的结构相关重复的部分将不再赘述。(1)另一个第二玻璃管200，的结构
如图2所示，为了将第一玻璃管100的另一个开放端部接合到单独的玻璃管，提供与具备排气口的第二多重管400接合的另一个第二玻璃管200’。上述的第二多重管400具备与图1的另一个玻璃管310形态相同的另一个玻璃管410构成双管的形态，且两端都贯通，一端连接着排气系统(未图示)，另一端则连接在与另一个玻璃管410接合的排气口 420。(2)第一玻璃管100和另一个第二玻璃管200’的接合
与第二玻璃管200的接合工序一样，通过开放端部将另一个第二玻璃管200’接合到第一玻璃管100的另一个开放端部。通过连接在排气系统(未图示)的排气口 420执行真空玻璃管内部的工作后，执行惰性气体的注入工作。完成一系列工序后，将排气口密封，完成另一个第二玻璃管200’ 和第一玻璃管100的接合工序。经过上述的一系列工序完成第一玻璃管100上接合第二玻璃管200以及另一个第二玻璃管200’的工序后，以多重管形态构成的第二玻璃管200以及另一个第二玻璃管的表面形成外电极，则完成外电极荧光灯管。此时，应注意也可以事先在第二玻璃管以及第二玻璃管区320形成外电极后，完成前述的一系列接合过程。上述所有双型外电极荧光灯管的制造方法包括，后续的电极涂布阶段。并且，如前所述，内置第一多重管和第二多重管的第二玻璃管以及其他玻璃管都已形成有电极，省略后续的电极涂布阶段的双型外电极荧光灯管的制造方法也属于本发明的范围之内。并且，按照上述的双型外电极荧光灯管的制造方法制造的双型外电极荧光灯管也属于本发明的范围之内。并且，虽未图示，但是包括以下阶段为特征的双型外电极荧光灯管的制造方法也属于本发明范围。i)提供两端部开放，内壁未涂有荧光物质，开放端部的直径没有放大的一玻璃管的阶段；(ii)将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的，两端开放型第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)第一玻璃管和两个第二玻璃管接合的状态下，涂抹荧光体的阶段；(iv )去除被接合的第二玻璃管的两处或某一处的荧光物质的阶段；(ν )第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(vi)将排气系统连接到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。以上结合本发明

了本发明的实施方式。但是，本发明所属技术领域的从业者应该可以理解，还可以存在无需变更其技术思想或必备特点的其他的具体实施方式
。 因此，本发明所述的实施方式在所有方面都只是例示性的，而不只局限于此。本发明的范围是通过权利要求书划定的，并且权利要求书的意义和范围及其等价概念中导出的所有变更或变形的形态都应该被理解为属于本发明的范畴。
权利要求
1.一种双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，包括(i)提供两端部开放，内壁涂有荧光物质，开放端部的直径放大的第一玻璃管的阶段；( )将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的，两端开放型第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)在第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(iv)将排气系统接合到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。
2.根据权利要求1所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，接合到第一玻璃管的两端开放端部的两个第二玻璃管的开放端部，其直径大于等于或小于第一玻璃管的两端直径。
3.—种双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，包括(i)提供两端部开放，内壁涂有荧光物质，直径一致的第一玻璃管的阶段； ( )将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管的直径，两端开放型的第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段；(iii)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(iv )将排气系统接合到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。
4.根据权利要求3所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，接合到第一玻璃管的两端开放端部的两个第二玻璃管的开放端部，其直径大于等于或小于第一玻璃管的两端直径。
5.根据权利要求1或3所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，包括后续的电极涂布阶段。
6.根据权利要求1或3所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，内置第一多重管和第二多重管的第二玻璃管以及其他玻璃管都已形成有电极，可以省略后续的电极涂布阶段。
7.—种双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，包括(i)提供两端部开放，内壁涂有荧光物质，开放端部的直径没有放大的一玻璃管的阶段；( )将两个两端部开放，直径大于第一玻璃管直径的，两端开放型的第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管互相连通的阶段； (iii)第一玻璃管和两个第二玻璃管接合的状态下，涂布荧光体的阶段； (iv )去除被接合的第二玻璃管的两处或某一处荧光物质的阶段； (ν)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(vi)将排气系统连接到排气口，使玻璃管的内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。
8.根据权利要求2或4所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，包括后续的电极涂布阶段。
9.根据权利要求2或4所述的双型外电极荧光灯管的制造方法，其特征在于，内置第一多重管和第二多重管的第二玻璃管以及其他玻璃管都已形成有电极，可以省略后续的电极涂布阶段。
10.按照权利要求1或3的方法制造的双型外电极荧光灯管。
11.按照权利要求2或4的方法制造的双型外电极荧光灯管。
12.按照权利要求5或8的方法制造的双型外电极荧光灯管。
13.按照权利要求6或9的方法制造的双型外电极荧光灯管。
全文摘要
本发明提供全新的双型外电极荧光灯管及其制造方法，其特征在于，包括，(i)提供两端部开放，内壁涂有或未涂有荧光物质，上述开放端部的直径放大的第一玻璃管的阶段；(ii)将直径大于第一玻璃管的，两端开放的两个第二玻璃管接合到第一玻璃管的两侧开放端部，使第一玻璃管和两个第二玻璃管相通的阶段；(iii)第二玻璃管中的一个玻璃管内插设接合放大电极面积为目的的第一多重管或一侧张开，另一侧被封闭的喇叭结构的阶段，以及第二玻璃管中的另一个玻璃管内插设接合放大电极面积的同时，具备排气口的第二多重管的阶段；(iv)将排气系统接合到排气口，使玻璃管内部处于真空状态后注入放电气体，然后切取排气口的一部分进行密封加工的阶段。如上所述，根据用途需要较长的外电极荧光灯管时，没有必要为了达到更高的辉度加长外电极的长度，只要提供形成外电极的单独的多重管形态的第二玻璃管以及另一个第二玻璃管，就可以得到所需的外电极面积。因此，较长的外电极荧光灯管中可以减少外电极造成的非发光领域。
文档编号H01J9/26GK102422378SQ200980159108
公开日2012年4月18日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者赵正烈 申请人:赵正烈