Lámpara fluorescente de cátodo frío para iluminación.

Se da a conocer una lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL) que puede ser usada como fuente de luz de iluminación.

La CCFL incluye electrodos de cátodo frío dispuestos en ambos extremos de un tubo de vidrio, estando conformada una capa fluorescente en la superficie interior del tubo de vidrio. Cada uno de los electrodos de cátodo frío incluye: un metal de base conectado a extremos frontales de cables conductores para su conexión a una fuente de alimentación; una bobina de cable helicoidal conformada enrollando de forma helicoidal un cable de tungsteno o de aleación de tungsteno alrededor de una forma de copa, estando conectada la bobina de cable helicoidal al metal de base de manera que la bobina de cable helicoidal queda erguida en la dirección de la longitud del tubo de vidrio; y una bobina recubierta con emisor introducida en la bobina de cable helicoidal y recubierta con un emisor para inducir la emisión de electrones.

LÁMPARA FLUORESCENTE DE CÁTODO FRÍO PARA ILUMINACIÓN

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud de patente no provisional de Estados Unidos reivindica la prioridad, según 35 U.S.C. § 119, de la solicitud de patente de Corea número 10-2011-0069236, presentada el 13 de julio de 2011, cuyo contenido se incorpora en su totalidad en la presente memoria a título de referencia.

ANTECEDENTES

El contenido de la presente memoria se refiere a una lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL) para iluminación y, de forma más específica, a una CCFL de larga duración y alta eficiencia que presenta una mejor corriente de tubo, eficiencia óptica, luminosidad y duración para su uso como fuente de luz de iluminación, además de su uso convencional como luz de fondo de una pantalla de cristal líquido, fuente de luz de escaneo de un facsímil, lámpara borradora de una copiadora, etc.

En la técnica relacionada, las lámparas fluorescentes de cátodo frío (CCFL) se usan como fuentes de luz tales como luces de fondo de pantallas de cristal líquido, fuentes de luz de escaneo de facsímiles y lámparas borradoras 20 de copiadoras, siendo posible conseguir los niveles de luminosidad necesarios en tales dispositivos aplicando en las CCFL una corriente de tubo de solamente aproximadamente 4 a 4 mA. Una CCFL de este tipo incluye electrodos en forma de copa dispuestos en ambos extremos de un tubo de vidrio y una capa fluorescente conformada aplicando un material fluorescente 25 en la superficie interior del tubo de vidrio. El tubo de vidrio se llena con un gas raro, tal como gas neón, gas argón y gas xenón, conjuntamente con una pequeña cantidad de mercurio, y el tubo de vidrio se precinta. Si se aplica una tensión alta en los electrodos en forma de copa dispuestos en ambos lados del tubo de vidrio, un pequeño número de electrones ioniza el gas raro 30 precintado en el tubo de vidrio y se emiten electrones secundarios desde los electrodos en forma de copa a medida que el gas raro ionizado choca con los electrodos en forma de copa (a esto se le denomina descarga luminosa) . Los electrones secundarios chocan con el mercurio y, en consecuencia, el mercurio emite rayos ultravioleta hacia la capa fluorescente conformada en la superficie interior del tubo de vidrio. De este modo, el material fluorescente de la capa fluorescente emite luz visible. En ese momento, una corriente de tubo de aproximadamente 4 mA a 5 mA circula por el tubo de vidrio. No obstante, es necesaria una corriente de tubo de 10 mA o superior para aumentar la luminosidad de la CCFL hasta un nivel necesario para iluminación.

En la técnica relacionada, los electrodos de una CCFL tienen forma de copa para aumentar las superficies interiores de los electrodos necesarias para la emisión de electrones. Además, tales electrodos están formados principalmente por níquel (Ni) , ya que el níquel (Ni) tiene un punto de fusión relativamente bajo y puede ser mecanizado fácilmente en la forma deseada, tal como una forma de copa. No obstante, el níquel (Ni) o las aleaciones de níquel presentan una elevada función de trabajo y un elevado coeficiente de pulverización. Por este motivo, los electrodos en forma de copa están hechos de una aleación Nb-Ni o de una aleación Y-Ni para aumentar la resistencia a la pulverización de los electrodos en forma de copa. No obstante, la duración de tales electrodos en forma de copa es reducida, debido a la pulverización que se produce si se aplica una corriente de tubo de 10 mA o superior en los electrodos. La pulverización provoca una generación de calor excesiva en los electrodos y disminuye considerablemente la eficiencia luminosa. Además, debido a que se forma una capa de pulverización en la superficie interior del tubo de vidrio debida a la pulverización, resulta difícil conseguir un nivel de luminosidad necesario para iluminación si los electrodos son pulverizados. Es decir, los electrodos de níquel (Ni) o de aleación de níquel no son adecuados para una CCFL que tiene una corriente de tubo de 5 mA o superior y, por lo tanto, es difícil usar una CCFL que incluye electrodos de níquel o de aleación de níquel en forma de copa como fuente de luz de iluminación.

Además, debido a que en la técnica relacionada son preferidos electrodos

que tienen una gran superficie, el tamaño de los electrodos aumenta excesivamente. Los electrodos grandes ocupan mucho espacio en los tubos de vidrio y, por lo tanto, se reduce el espacio para las columnas positivas, disminuyendo la eficiencia luminosa y la eficiencia energética. Por lo tanto, resulta difícil usar CCFL como fuentes de luz de iluminación.

RESUMEN

El objetivo de la presente invención es superar las limitaciones mencionadas anteriormente que se producen al usar una lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL) como fuente de luz de iluminación. Por este motivo, un objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una CCFL de iluminación que incluye electrodos de cátodo frío que pueden ser conformados fácilmente en forma de copa usando tungsteno o aleación de tungsteno con un coeficiente de pulverización reducido y una función de trabajo reducida.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una CCFL de iluminación que incluye electrodos cortos pero capaces de emitir luz muy brillante.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una CCFL de iluminación en la que es posible instalar fácilmente dos cables conductores para su compatibilidad con una toma para una lámpara fluorescente de cátodo caliente convencional.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una CCFL de iluminación que requiere una tensión de mantenimiento de descarga reducida, de modo que es posible aumentar la duración de los electrodos.

Otro objetivo de la presente invención consiste en dar a conocer una CCFL de iluminación que tiene una estructura en la que es posible llevar a cabo un recubrimiento con un emisor y retenerlo fácilmente.

Realizaciones de la presente invención dan a conocer una CCFL para iluminación, incluyendo la CCFL electrodos de cátodo frío, en la que cada uno de los electrodos de cátodo frío incluye: un metal de base conectado a extremos frontales de cables conductores para su conexión a una fuente de alimentación; una bobina de cable helicoidal conformada enrollando de forma helicoidal un cable de tungsteno o de aleación de tungsteno alrededor de una forma de copa, estando conectada la bobina de cable helicoidal al metal de base de manera que la bobina de cable helicoidal queda erguida en la dirección de la longitud del tubo de vidrio; y una bobina recubierta con emisor introducida en la bobina de cable helicoidal y recubierta con un emisor para inducir la emisión de electrones.

En algunas realizaciones, los cables conductores conectados al metal de base pueden ser dos y pueden estar desconectados eléctricamente entre sí en el metal de base.

En otras realizaciones, la bobina recubierta con emisor puede estar conformada conformando un cable delgado de tungsteno más delgado que la bobina de cable helicoidal y recubriendo el cable delgado al menos con un emisor seleccionado de óxido de cesio, óxido de bario, óxido de calcio estroncio, óxido de itrio y óxido de magnesio.

En otras realizaciones adicionales, la bobina recubierta con emisor puede estar conformada enrollando un cable delgado de tungsteno más delgado que la bobina de cable helicoidal en una bobina delgada, enrollando la bobina delgada en una forma helicoidal y recubriendo la bobina delgada al menos con un emisor seleccionado de óxido de cesio, óxido de bario, óxido de calcio estroncio, óxido de itrio y óxido de magnesio.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los dibujos que se acompañan se incluyen para mejorar la comprensión de la invención y se incorporan en la presente memoria descriptiva y constituyen parte de la misma. Los dibujos muestran realizaciones ilustrativas de la invención y, junto a la descripción, sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos:

la FIG. 1 es una vista en perspectiva que muestra una bobina recubierta con emisor según la presente invención;

la FIG. 2 es una vista en perspectiva, despiezada, que muestra un electrodo de cátodo frío según la presente invención;

la FIG. 3 es una vista en perspectiva que muestra el electrodo de cátodo frío según la presente invención;

la FIG. 4 es una vista en perspectiva parcial que muestra el electrodo de cátodo frío precintado en un tubo de vidrio según la presente invención; y

la FIG. 5 es un corte parcial que muestra una lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL)...

1. Lámpara fluorescente de cátodo frío (CCFL) para iluminación que comprende electrodos de cátodo frío dispuestos en ambos extremos de un tubo de vidrio, estando conformada una capa fluorescente en la superficie interior del tubo de vidrio,

en la que cada uno de los electrodos de cátodo frío comprende:

un metal de base conectado a extremos frontales de cables conductores para su conexión a una fuente de alimentación;

una bobina de cable helicoidal conformada enrollando de forma helicoidal un cable de tungsteno o de aleación de tungsteno alrededor de una forma de copa, estando conectada la bobina de cable helicoidal al metal de base de manera que la bobina de cable helicoidal queda erguida en la dirección de la longitud del tubo de vidrio; y

una bobina recubierta con emisor introducida en la bobina de cable helicoidal y recubierta con un emisor para inducir la emisión de electrones.

2. CCFL según la reivindicación 1, en la que los cables conductores conectados al metal de base son dos y están desconectados eléctricamente entre sí en el metal de base.

3. CCFL según la reivindicación 1, en la que ambos extremos de la bobina de cable helicoidal se extienden hacia el metal de base de manera que un extremo de ambos extremos de la bobina de cable helicoidal se extiende desde un lado superior de la bobina de cable helicoidal hacia el metal de base, a través de la bobina de cable helicoidal,

en la que la bobina recubierta con emisor está dispuesta alrededor del extremo de la bobina de cable helicoidal.

4. CCFL según la reivindicación 1, en la que la bobina recubierta con emisor está conformada enrollando un cable delgado de tungsteno más delgado que

la bobina de cable helicoidal en una bobina delgada, enrollando la bobina delgada en una forma helicoidal y recubriendo la bobina delgada al menos con un emisor seleccionado de óxido de cesio, óxido de bario, óxido de calcio estroncio, óxido de itrio y óxido de magnesio.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5