[发明专利]直流冷阴极荧光灯和显示器

说明书

本发明涉及的是一种直流冷阴极荧光灯和显示器，用于照明和信息显示。

现有技术的冷阴极荧光灯均用高频(20K～50KHz)、高压(几百伏至3KV)工作，不能用直流工作，因为直流工作时汞离子会向阴极方向定向迁移，导致灯管阳极方缺汞而工作不稳定。

现有技术的直流热阴极荧光灯，则采用粗灯管或灯管外绕有加热丝，造成灯管有一温度梯度，使汞原子可返回阳极从而克服因汞离子定向迁移而导致灯工作不稳定的缺点。但冷阴极荧光灯一般为细长的灯管，其最佳效率的管径比热阴极细得多，例如内径约为2mm，若用直流工作，不仅会因汞离子向阴极方向的定向迁移，导致灯管阳极方缺汞而工作不稳定，同时还会因灯管管壁的壁电荷使灯管难于启动。

本发明的目的是在于克服上述存在的不足，而提供一种可稳定工作、容易起亮、效率高、电磁干扰小、驱动器简单、容易调光、成本低的直流冷阴极荧光灯装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种直流冷阴极荧光灯，它包括至少一支密封的、内充有气体放电物质的灯管，如氦、氖、汞、汞齐氮、氙等，灯管内有至少一个阴极和至少一个阳极；各电极经引线接有驱动器并与电源相连，其特征在于所述的灯管电极(阴极3或阳极4)上串接有限流或恒流装置以及触发脉冲电路组成的驱动器。当阳极和阴极间加有适当的直流电压或直流脉冲电压和触发电压后，灯管内气体产生放电，放电所产生的紫外线可激发灯管内壁上的发光材料，产生所需颜色的可见光或所需波长的紫外线。

所述的电极上串接的限流或恒流装置为一电阻和或恒流源构成。所述的限流或恒流装置上还可连接有一控制端13。

本发明所述的触发脉冲电路包括一触发脉冲16经一电容17与电极相连。所述的触发脉冲电路还可以是包括一触发脉冲16经一变压器20串接在电极与电源之间。

本发明所述的电极采用大面积阴极，阴极端灯管为粗径管，内容纳有较大面积的阴极，它可以增大发射电子的面积，降低阴极温度和溅射，以得到很长寿命的直流发光。

所述的灯管为一直管，其灯管外至少有一层保温层。所述的灯管也可以为螺旋形、“U”形、多“U”形或多支灯管相互靠近排列形状。灯管外可有至少一个透光保温外壳，使灯管工作时可保持在较高的温度，例如50℃以上，从而使灯管内有较高密度的汞原子，汞原子的扩散可平衡汞离子的定向迁移，使灯管稳定工作。

所述的灯管也可工作于脉冲状态即占空比小于1、或电流大小变化的状态，使灯管内汞原子的扩散可平衡汞离子的定向迁移，使灯管稳定工作。

一种直流冷阴极荧光灯，它包括至少一支密封的、内充有气体放电物质的灯管，一个透光泡壳，一个底座及灯头，灯管内有至少一个阴极和至少一个阳极，各电极经引线接有驱动器并与电源相连，其特征在于所述的驱动器包括有串接在灯管电极上的限流或恒流装置以及触发脉冲电路。

上述的直流冷阴极荧光灯，其串接在灯管电极上的限流或恒流装置由一限流电阻构成，由电容和双向触发二极管或晶闸管以及变压器构成了触发脉冲电路，且它们通过一由二极管和电容组成倍压整流电路与外交流市电相连。

以上所述的灯管为螺旋形状，灯管间相互靠近，灯管外有至少一层保温层。所述的灯管内壁上还可以是涂有发光材料，灯管外的透光泡壳由玻璃或塑料制成。

一种直流冷阴极荧光显示器，它包括至少一支密封的、内充有气体放电物质的灯管，灯管内有至少一个阴极和至少一个阳极，各电极经引线接有驱动器并与电源相连，其特征在于所述的灯管电极上串接有由电流可控的恒流装置和触发脉冲电路组成的驱动器。

所述的触发脉冲电路由电阻、电容、晶闸管或双向触发二极管组成，晶闸管或双向触发二极管与变压器串连、与电容并联，变压器的次级接于灯管的一端电极上。

所述的电流可控的恒流装置由晶体管、电阻、电位器、稳压管组成，晶体管串接于灯管的一端电极上，并串联有一电位器，与晶体管的基极之间接有一稳压管。

以上所述的电极采用大管径阴极，即阴极端灯管为粗径管，内容纳有较大面积的阴极。所述的灯管内也涂复有发光材料，灯管外至少有一层保温层。

本发明在所述的电流可控的恒流装置上带有控制端，而触发脉冲电路上设置有信号控制端。将所述的至少一个直流冷阴极荧光灯可组成字符、图形或以行和列的矩阵形式的显示器，各灯的控制端13和触发脉冲信号控制端42控制各灯的发光亮度、开与关，以显示单色、变色和全色字符、图形和图象。

附图说明如下：

图1为本发明的直流冷阴极荧光灯的原理示意图。

图2为一触发电路的原理示意图。

图3为又一触发电路的原理示意图。