2013年中国冷阴极萤光灯管行业技术发展方向分析

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内容提要：冷阴极荧光灯制的背光源虽然已在掌上电脑、数码相机、小型笔记本电脑中广泛使用，在车载用卫星定位仪显示板及寒冷地区使用也逐渐推广使用，但是在这些用途中均需求冷阴极荧光灯能快速启动达到正常工作状态。

随着冷阴极荧光灯管应用范围的扩展，不同的应用领域对冷阴极荧光灯提出了不同的独特的性能要求。为了适应客户的特殊需要，冷阴极荧光灯生产企业均投入了大量的技术力量和资金，针对不同应用范畴开发新的产品：

1、向提高发光效率、降低能耗的方向发展

在笔记本电脑、掌上电脑、小型显示器用背光源等等使用电池的条件下，降低能耗，延长电池的使用寿命对使用者会带来很多方便。为此要求冷阴极荧光灯降低功率，也即是减小管电流，而背光源亮度不能大幅下降。这样就需要：（1）增加灯管内水银蒸气含量和压力以提高灯管的发光效率；（2）改变灯管内径。在同样条件下灯管内径变细，其表面亮度增加，因而需要选用最合适的灯管功率和灯管内径的配合，以获取最佳的发光效率；（3）改进荧光层，提高其将紫外线向可见光转换的效率。有资料介绍优质的荧光材料其紫外线吸收率可提高到97%以上。同时，适当控制涂层的厚度是极其必要的。

2、向延长冷阴极荧光灯管的寿命方向发展

对在彩色电视机用液晶显示屏和大型的液晶显示屏的背光源用冷阴极荧光灯要求有较长的寿命。需要从原来的保证寿命最小1万小时，延长到最低2.5万小时，而且更希望达到4～5万小时以上。这样就需要研究：

（1）增加灯管内封入的水银量而又不影响初期时灯管的外观质量。由于封入的水银越多，对延长灯管寿命越有利，但是大量的水银沉积在灯管内电极附近和荧光层上，产生许多黑点和成片的雾状污点，容易被用户误认为外观缺陷而判为不良品。这需要与用户勾通达成共识。此外还要研究如何使灯管内水银分散分布的方法；

（2）研究增加灯管电极的表面积方法，通常认为灯管电极表面积越大，灯管寿命越长；

（3）研究降低灯管工作管电流而又不严重影响背光源亮度的方法，通常灯管工作管电流越低灯管的寿

3、向使冷阴极荧光灯能快速启动的方向发展

冷阴极荧光灯制的背光源虽然已在掌上电脑、数码相机、小型笔记本电脑中广泛使用，在车载用卫星定位仪显示板及寒冷地区使用也逐渐推广使用，但是在这些用途中均需求冷阴极荧光灯能快速启动达到正常工作状态。为此国外主要的冷阴极荧光灯生产企业都在减少灯管及电极的散热上进行了大量工作：（1）研究开发了双层冷阴极荧光灯。其内层是一支正常的冷阴极荧光灯，在外面套一支透明的玻璃管，外层灯管封接在内层相应的泡头上，在二层之间抽真空或通入微量气体，这样就形成如热水瓶胆类似的结构，内层灯管电极产生的热量由于双层玻璃的隔热作用热量不会传到双层管表面散失。它既能快速启动进入正常工作状态，还更适合于在极寒冷地区工作，是目前冷阴极荧光灯发展的重要方向之一。但由于内外层灯管温差较大，在泡头上封接时易产生巨大内应力致使泡头开裂，影响双层管的成品率是需要重点攻克的难题；（2）改进电极结构，控制通过电极向外散热的数量使电极上产生的热量主要用于灯管的启动和点灯；（3）研究合适的点灯回路，可以在点灯初期向冷阴极荧光灯提供较高点灯电压，使之快速地启动，然后逐步降低电压回复到正常的点灯状态。这需要根据各个冷阴极荧光灯生产企业生产的灯管的特性，设计配置相应的合适的点灯回路，以适应客户的需求。

4、向灯管高亮度的方向发展

在大型液晶显示屏上使用时需要使液晶画面上的亮度达到笔记本电脑画面亮度的3倍以上。通常要增加灯管的工作电流以增加光量。虽然荧光灯管的表面亮度随着灯管电流的增加而加大，但是相应地会产生灯管内温度上升，使发光效率下降，同时会降低灯管的工作寿命，因此为了提高灯管亮度必须研究：1）研究灯管直径，封入气体的种类和气体的压力的关系，使之适应在大电流工作时发光效率不致下降的参数，也即是研究设计力图增加亮度的灯管参数；2）研究开发适合于大电流下工作的电极材料及电极材料的结构；3）研究提高紫外线向可见光转换效率的荧光粉以及研究控制涂膜厚度和提高荧光粉粒度控制技术是非常必要的。