[發明專利]作為熒光管替代物的冷陰極照明設備

無效

• 申請號: 201080058002.6
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN102714129A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 理查德·N·賀嬰;安德拉斯·庫賽
• 申請（專利權）人: VU1公司
• 主分類號: H01J61/56
• 分類號: H01J61/56;H05B37/02;H01J61/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 余朦;楊莘

相關申請

本申請要求2009年10月27日提交的序列號為61/255,180的美國專利申請和2010年4月23日提交的序列號為12/766,440的美國專利申請的優先權，其內容通過引用并入本文。

背景技術

圖1示出了現有技術的一個示例性熒光照明器材100。在照明器材100中，在每一端通過支撐件108A和108B支撐熒光管102，支撐件108A和108B還提供了從電源112到管102的電連接。器材100還包括啟輝器設備106和鎮流器104，啟輝器設備106預熱和在管102中“觸發”電弧以開始發光，因為管102具有負電阻率，所以只要電弧被觸發，鎮流器104就使管102的電壓升高且控制通過管102的電流。

一旦在管102中觸發電弧，電子就與裝在管中的氣體（通常是汞蒸氣）的原子相碰撞，因此能量被傳遞給原子，使原子的外層電子躍遷到更高能級。當原子的電子回到其更穩定的較低能態時，將主要在光譜的紫外線（UV）區域中的波長處（主要在253.7nm和185nm波長處）發出光子，人眼看不到該光子。這些光子被涂覆在管102內側上的熒光材料所吸收，并且在人眼可見的波長處再次發光。

當打開燈時，啟輝器設備106電加熱陰極110A和110B，以發射電子。這些電子與圍繞陰極的管102內的惰性氣體原子相碰撞且使其離子化，以通過碰撞電離過程形成等離子。由于雪崩電離，離子化后的氣體的電導率快速增加，以當觸發電弧時使更高電流流過燈。然后鎮流器104限制通過管102的電流以防止過熱。

圖2示出了現有技術的示例性冷陰極照明裝置200，包括冷陰極發光管202和逆變器204。電極201A和210B位于管202的相反兩端，逆變器204和/或變壓器產生施加到電極210兩端的高壓交流電（AC）。霓虹燈是冷陰極照明裝置200的實施例。

在許多照明裝置中，因為所施加的電是交流電，所以電極210在陽極和陰極之間交替操作，并且在原子回到其靜止狀態之前管202中的氣體（例如氖或汞蒸氣）電離產生光。

發明內容

在一個實施方式中,冷陰極照明設備是熒光管替代物。照明設備具有透明管和冷陰極，冷陰極形成為具有電子發射表面且通過透明管中心的線或桿。引出柵形成為環繞冷陰極且與冷陰極間隔開，引出柵的外徑小于透明管的內徑。陽極形成于透明管的內表面上，并且包括熒光材料和導電材料。第一端部單元具有被封裝在介電材料中的第一功率轉換電路。第一功率轉換電路具有與冷陰極、引出柵和陽極的每一個的電連接。在透明管中保持真空，第一功率轉換器將應用于設備的電功率轉換成應用于冷陰極的第一電勢、應用于引出柵的第二電勢和應用于陽極的第三電勢。電子被從冷陰極發射并且朝向陽極加速，光從熒光管替代物的發光設備發出。

在另一個實施方式中，描述了制作發光設備的方法。形成透明管，將陽極應用于透明管內部。形成第一端部單元，以包括被封裝在介電材料中的第一功率轉換器電路、具有抽真空管的第一管端部和第一饋通插腳。由介電材料形成第二端部單元，以包括具有第二饋通插腳的第二管端部。由（a）導線、（b）導電桿、（c）導電管、（d）涂有導電材料的非導電桿和（e）涂有導電材料的非導電管中的一個形成具有發射表面的冷陰極。形成內徑大于冷陰極外徑的基本圓筒形引出柵。將冷陰極插入引出柵的中心。將第一端部單元電和機械地附接至冷陰極與引出柵的組件的第一端。將第二端部單元機械地附接至冷陰極與引出柵的組件的第二端。將第一和第二端部單元、冷陰極與引出柵的組件插入到透明管中，第一管端部附接至透明管的第一端，第二管端部附接至透明管的另一端。將透明管抽成真空和密封，將第一和第二端蓋應用于透明管的第一和第二端。