冷陰極燈及其電極的製作方法
2023-05-21 03:19:51 1
專利名稱：冷陰極燈及其電極的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電極，特別涉及一種冷陰極燈的電極。
背景技術：
非自發光性的顯示器(例如液晶顯示器)，其影像的產生需附加一背光模組，其一般設置於液晶顯示器的顯示面板的背面以提供一光源，目前，一般使用一冷陰極燈(cold cathode fluorescentlamp，CCFL)作為背光模組的光源。
請參照圖1所示，現有技術中的冷陰極燈10是在氣密的一玻璃管101中充填惰性氣體及汞蒸氣，玻璃管101的內壁塗布一螢光物質層102，且玻璃管101的兩端封合引入一對電極103，電極103的外端以一導線11連接於一高壓電源。當高壓電源驅動電極103使其在一高壓電場下放電，游離電子撞擊汞蒸氣與惰性氣體而產生紫外光，最後藉由紫外光激發玻璃管101內壁的螢光物質層102，而輻射出一可見光。其中，電極103的結構為中空圓柱狀(如圖1所示)，而其材料一般廣泛以成本低廉且易衝壓加工特性的鎳(Ni)材料製成。承上所述，隨著液晶顯示器的多樣化，冷陰極燈10也相對因應趨向於小型化、細徑化、高亮度化以及長壽命化，其中，就高亮度化以及長壽命化來說，現有技術藉由增加電壓來提高亮度，但卻因過量消耗電源反降低冷陰極燈10的使用壽命；另一方面，在放電過程中，由於電極103材料易受離子撞擊而濺射附著於玻璃管101的內壁而與汞蒸氣反應，進而造成過度消耗玻璃管101內部汞蒸氣的含量，同時電極103也因被侵蝕而結構漸趨薄化，於是，在長期作用下更加損及冷陰極燈10使用壽命。
為改善上述問題，功函數較鎳低的材料例如鉬(Mo)及鈮(Nb)等被利用來製作電極103，藉其具有較低的起始電壓(threshold voltage)、更佳的耐離子衝擊能力以及不易與汞蒸氣反應的特性，來增加冷陰極燈10的使用壽命。然而，由於鉬及鈮的延展性不及鎳佳，以衝壓加工製作中空圓筒狀結構的電極具有工藝上的難度，因而增加了製作冷陰極燈10用的電極103的成本。
有鑑於此，如何提供一種具高使用壽命，且適用低延展性材料製作以降低製作成本的冷陰極燈及其電極，實為當今重要課題之一。
發明內容
有鑑於上述課題，本發明的目的為提供一種具高使用壽命，且適用低延展性材料製作的冷陰極燈及其電極。
於是，為達上述目的，依據本發明的一種用於冷陰極燈的電極包含一電子放射層，其由一第一導電材料螺旋緊密纏繞而成，且該第一導電材料的一端與一導線相連結。
為達上述目的，依據本發明的一種冷陰極燈包含一密封體以及至少一電極，該電極設置於該密封體的端部，該電極包含一電子放射層，其由一第一導電材料螺旋緊密纏繞而成，且該第一導電材料的一端與一導線相連結。
承上所述，因依據本發明的一種冷陰極燈及其電極利用一導電材料螺旋緊密纏繞形成一用於冷陰極燈的電極，由於本發明的螺旋纏繞結構，是以免除了現有技術需以衝壓工藝製作中空圓筒狀電極，因此更適用於低延展性、高硬度及高脆性的導電材料用以製作，相較於現有技術，本發明降低了低功函數材料中選用具低延展性材料製作電極的困難度及成本，由此在提高冷陰極燈使用壽命的目的下更進而提高了產品的良率。
圖1為現有技術的冷陰極燈的示意圖；圖2為依據本發明的冷陰極燈的一實施例的示意圖；以及圖3至圖7為顯示依據本發明的冷陰極燈的電極的各種型態的示意圖。
具體實施例方式
以下將參照相關圖式，說明依據本發明實施例的一種冷陰極燈及其電極。
請參照圖2所示，依據本發明實施例的一種冷陰極燈2包含一密封體20以及至少一電極21。
該密封體20的內面塗布一發光層201，且該密封體20的內部充填惰性氣體及汞蒸氣。
該電極21設置於該密封體20的一端部，該電極21包含一電子放射層211，其主要用以放出電子，該電子放射層211由一第一導電材料212螺旋緊密纏繞而成，其中該第一導電材料212選自氧化鋇(BaO)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、鎳、鈦(Ti)、鈮、鉬及其合金至少其中之一。
在本實施例中，該第一導電材料212為一線材，該線材包括剖面為圓形、橢圓形、多邊形或不規則形的線材，於此，該電子放射層211由該線材緊密纏繞形成一中空圓筒狀，然而，上述中空圓筒狀結構僅為舉例性，當然本發明並不僅限於此，也可包含其他形狀結構的該電子放射層211構成該電極21。
該第一導電材料212的一端連結於一導線22，該導線22再與一驅動電源(圖未顯示)相連接，藉由該驅動電源供應電源，而使該電極21放出電子，游離電子與該惰性氣體與汞蒸氣撞擊後產生一紫外光，再藉由該紫外光激發該發光層201而產生一可見光。
如圖3所示，為加強該電極21結構強度，依據本發明實施例的冷陰極燈2的該電子放射層211更包含一第二導電材料213，其與該第一導電材料212複合螺旋緊密纏繞而形成該電子放射層211，其中該第二導電材料213選自氧化鋇、氧化鈣、氧化鍶、鎳、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一。更詳細來說，該第二導電材料213可與該第一導電材料212相同或相異，以雙線材螺旋緊密纏繞形成該電極21結構。
承上所述，為達加強該電極21結構強度的目的，該第二導電材料213亦可與該第一導電材料212緊密纏繞形成雙層結構的該電極(圖未顯示)。如上所述，該第二導電材料213可選用與該第一導電材料212相同或相異的材料。
如圖4所示，在本實施例中，依據本發明實施例的冷陰極燈2的該電子放射層211還包含一第三導電材料214，其包覆該第一導電材料212，且該第三導電材料214的功函數小於該第一導電材料212的功函數，於此該第三導電材料214為氧化鋇、氧化鈣、氧化鍶、鎳、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一，由此結構可使該電子放射層211在相同厚度下，當選用例如鎳或其合金為該第一導電材料212，加上令該第三導電材料214包覆該第一導電材料212之外，不僅可以具有較低的起始電壓的效果，也同時可以有效降低該電極21的製造成本。
另外，請參照圖5所示，依據本發明實施例的冷陰極燈2的該電極21還包含一耐衝擊層215，可由一耐衝擊材料螺旋纏繞而成，其至少包覆部分的該電子放射層211的外表面，即可部分或是完全包覆該電子放射層211，其中該耐衝擊層215的耐衝擊材料選自陶瓷、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一，用以達到保護該電子放射層211以有效抵抗離子衝擊的能力，上述的材料僅為舉例，當然也可以是其他耐離子衝擊的材料。承上所述，該耐衝擊層215亦可覆蓋由該第三導電材料214包覆該第一導電材料212所形成的該電子放射層211(如圖6所示)，以保護易被離子衝擊的該第三導電材料214，而有效改善電極材料受離子衝擊而濺射附著於該密封體20的內壁而過度消耗汞蒸氣的現象。
請參照圖7所示，本實施例的冷陰極燈2的該電極21還可包含一絕緣層216，其至少覆蓋於部分的該電子放射層211的外表面，即可部分或是完全披覆該電子放射層211，該絕緣層216的材料可為三氧化二鋁(Al2O3)，用以防止該電子放射層211的材料被撞擊濺鍍於該密封體20的內壁。
綜上所述，因依據本發明的一種冷陰極燈及其電極利用一導電材料螺旋緊密纏繞形成一用於冷陰極燈的電極，由於本發明的螺旋纏繞結構，是以免除了現有技術中的需以衝壓工藝製作中空圓筒狀電極，因此更適用於低延展性、高硬度及高脆性的導電材料用以製作，相較於現有技術，本發明降低了低功函數材料中選用具低延展性材料製作電極的困難度及成本，由此在提高冷陰極燈使用壽命的目的下更進而提高了產品的良率。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性描述。任何未脫離本發明的精神與範疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含於所附的權利要求書中。
權利要求
1.一種用於冷陰極燈的電極，包含一導線；以及一電子放射層，其由一第一導電材料螺旋纏繞而成，且所述第一導電材料的一端與所述導線相連結。
2.如權利要求1所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述電子放射層還包含一第二導電材料，其與所述第一導電材料複合螺旋纏繞形成所述電子放射層，或與所述第一導電材料纏繞形成雙層結構的所述電子放射層。
3.如權利要求1所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述電子放射層還包含一第三導電材料，其包覆所述第一導電材料。
4.如權利要求5所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述第三導電材料的功函數小於所述第一導電材料的功函數。
5.如權利要求1、2或4所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述第一導電材料、第二導電材料或第三導電材料分別選自於氧化鋇、氧化鈣、氧化鍶、鎳、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一。
6.如權利要求1所述的用於冷陰極燈的電極，還包含一耐衝擊層，其由一耐衝擊材料螺旋纏繞而成，至少包覆部分的所述電子放射層的外表面。
7.如權利要求6所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述耐衝擊材料選自陶瓷、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一。
8.如權利要求1所述的用於冷陰極燈的電極，還包含一絕緣層，其至少覆蓋於部分的所述電子放射層的外表面。
9.如權利要求8所述的用於冷陰極燈的電極，其中所述絕緣層的材料為三氧化二鋁。
10.一種冷陰極燈，包含一密封體；以及至少一電極，其設置於所述密封體的一端部，所述電極包含一電子放射層，其由一第一導電材料纏繞而成，且所述第一導電材料的一端與一導線相連結。
11.如權利要求10所述的冷陰極燈，所述電子放射層還包含一第二導電材料，其與所述第一導電材料複合螺旋纏繞形成所述電子放射層，或與所述第一導電材料纏繞形成雙層結構的所述電子放射層。
12.如權利要求10所述的冷陰極燈，其中所述電子放射層還包含一第三導電材料，其包覆所述第一導電材料。
13.如權利要求12所述的冷陰極燈，其中所述第三導電材料的功函數小於所述第一導電材料的功函數。
14.如權利要求10、11或13所述的冷陰極燈，其中所述第三導電層的材料為氧化鋇、氧化鈣、氧化鍶、鎳、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一。
15.如權利要求10所述的冷陰極燈，其中所述電極還包含一耐衝擊層，其由一耐衝擊材料螺旋纏繞而成，至少包覆部分的所述電子放射層的外表面。
16.如權利要求15所述的冷陰極燈，其中所述耐衝擊材料為選自陶瓷、鈦、鈮、鉬及其合金至少其中之一。
17.如權利要求10所述的冷陰極燈，其中所述電極還包含一絕緣層，其至少覆蓋於部分的所述電子放射層的外表面。
18.如權利要求17所述的冷陰極燈，其中所述絕緣層的材料為三氧化二鋁。
全文摘要
一種用於冷陰極燈的電極，包含一導線以及一電子放射層，其由一第一導電材料螺旋緊密纏繞而成，且該第一導電材料的一端與該導線相連結，使該電極具有低成本以及容易製造的優點。
文檔編號H01J61/00GK1925104SQ20051009786
公開日2007年3月7日 申請日期2005年8月29日 優先權日2005年8月29日
發明者簡瑞峰, 蔡光隆, 林茂川, 林世賢 申請人:臺達電子工業股份有限公司