气体发光二极管GLED的灯芯结构和工作原理

《气体发光二极管GLED的灯芯结构和工作原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据2008年第lO期中国照明电器CHlNALIGHT＆UGHr兀NG气体发光二极管GLED的灯芯结构和工作原理陈索然(福州协特来照明有限公司。福州350014)摘要LED可分为无机发光二极管(即ILED)和有机发光二极管(即OLED)两类，ILED和OLED统称为固体发光二极管。GLED是指气体发光二极管，具有全新的灯芯结构和工作机理。关键词正晕放电空心阴极放电GLEDTheFilamentStructureandOperationMechanismofGasLight·EmittingDiode(GLED)ChenSu

2、oran(FuzhouSatelliteLightingCompany，Ltd．，Fuzhou350014)Abstract：LEDearlberoughlyelassfiedasInorganicLED(ILED)andOrganicLED(OLED)．BothILEDandOLEDalecalledasSolid—stateLED．GLEDmeansGasLight·EmittingDiode，anditpossessesuniquefilamentstructureandoperationmechanism．Keywor

3、ds：coronadischarge；hollowcathoddischarge；GLED引言人们总希望象使用白炽灯一样的使用其他光源，因此就有人研发外观象自炽灯一样的小型放电灯。图1所示为日本的昭63—234976专利所公开的小型放电灯，其结构特点是阳极和阴极近距离设置且相互平行。这种灯芯将造成辉放电弧短路，阴极分解难以完成；在放电空间形成匀强电场，使放电落入正柱放电的模式，电极位降较大，阳极杆赤热(管流300mA，阳极杆800。C以上)。为了解决阳极杆赤热问题，该专利权人在阳极杆上采取了5种降温措施，这就使得灯的结构复杂，

4、性价比较低。类似的技术方案还有美国专利USP3243632等等。图2所示为国内外市场上出现的另一款小型放电灯，采用V型长灯丝做电极。该灯是利用灯丝通电后达到热点工作温度，在灯丝两端放电形成光辐，、N，lfl2}—爿图1日本的昭63—234976专利公开的小型放电灯射。显然该灯是利用了阴极分解的辉放原理。为了维持两端点放电，电子粉的涂敷只能局限在灯丝两端很短的范围内，灯的寿命在2000h左右，而且功率难以做大。为了满足市场的需求，使人们真正地用上自炽灯式的荧光灯，必须探索新的灯芯结构和工作机理。万方数据2中国照明电器2008年第

5、10期图2V型电极小型放电灯1正晕放电所谓正晕放电是指阴极和阳极非平行设置，电极间分布非匀强电场，阴极的有效半径和阳极的有效半径之比大于自然常数e。这种放电在阳极附近会产生阳极电晕，参与放电的主要就是阳极电晕层，阳极杆仅起传导电流的作用，这就有效缓解了阳极杆的赤热问题。这种放电的阳极电晕层的厚度与放电电流成正比，放电呈正阻特性，且放电稳定。2空心阴极放电如果把阴极制成具有内腔结构的型式，让阳极居于阴极内腔的中央，这样的放电就具备空心阴极放电的特性。电子从热点发射出来后，由于非匀强电场的作用，大部分电子的运动方向并不指向阳极，它

6、们将沿抛物线轨道：在朝向阳极的空间受到电场的加速，在背离阳极的空间受到电场的减速，结果将绕着阳极做来回往复的振荡，这将导致电子与工作气体的碰撞次数增加，激发和电离的效果大大提高。这种放电具有很低的电极位降，很大的放电电流密度。3气体发光二极管GLED气体发光二极管，即GLED，是一种综合采用正晕放电和空心阴极放电的新型放电灯。图3为至今为止研发的部分GLED的示意图。其共同特征在于：阴极具有内腔结构，阳极杆居于阴极内腔的中央；阴极和阳极间分布非匀强电场，阴极的有效半径和阳极的有效半径之比大于自然常数e。玻壳内的阴极和阳极通过导

7、丝和外界的电源实现电连接：支撑阴极的两根导丝的管外部分并接后与电源的负极连接；阳极杆导丝的管外部分与电源的正极连接。玻壳由透紫外光材料做成则为紫外灯；玻壳内壁涂敷荧光粉则为荧光灯。GLED．TGLED-F200420058178．3200620002693．9、曰，lIFT'王GLEDLQGLED-e【c，Id)圈3采用正晕放电和空心阴极放电的新型放电灯4点灯效果4．1正阻放电放电具有多种形式，现有技术常用的是正柱放电。正柱放电建立在平行电极、匀强电场的基础上，呈现负阻特性。呈正阻特性的放电是正晕放电，它建立在非平行电极、非匀

8、强电场的基础上，阴极有效半径和阳极有效半径的比值必须大于自然常数e。GLED的电极间满足正晕放电的条件，正极到负极具备辐射状的非匀强电场，阳极杆周边产生正电晕，参与放电的主要是正电晕，阳极杆仅起传导电流的作用，这就大大缓解了阳极杆赤热的现象。正电晕的厚度与电离的强度成正比，放