專利名稱：平板型冷陰極熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷陰極熒光燈，尤其涉及一種平板型冷陰極熒光燈。
背景技術(shù)：
冷陰極螢光燈(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)因其發(fā)光強度高、發(fā)光均勻、燈管可做到極細且可以制成各種形狀，故目前在液晶顯示器、掃描儀等領(lǐng)域中獲得大量應用。傳統(tǒng)冷陰極熒光燈管如圖1所示，它包括玻璃外殼32，涂覆于玻璃外殼內(nèi)壁上的熒光層33，封入管內(nèi)的氣體(如氖氬混合氣及汞蒸汽)，以及設(shè)置于燈管端部的電極35。通過施加高壓于燈管的兩電極35，電子即由電極端射出，電子因受高壓加速而與管內(nèi)汞粒子撞擊，汞粒子于被撞擊后獲得足夠之能量，會躍遷至較高能量之激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)通常不穩(wěn)定，當汞粒子由激發(fā)態(tài)急速返回穩(wěn)定狀態(tài)時，會將過剩能量以紫外線(波長為253.7納米)釋放出來，此釋放出來的紫外線由螢光層33吸收即轉(zhuǎn)換成可見光。
然而，上述冷陰極螢光燈屬于線性光源，想要獲得平面光源則需經(jīng)由導光板、擴散片或擴散板等傳導光線的方式，不但結(jié)構(gòu)較為復雜，且由于吸收、反射率及漏光等因素而無法將所有光源產(chǎn)生的光線完全傳輸至所需的平面，導致該平面光源亮度較低。
近年來。隨著冷陰極螢光燈越來越多應用于液晶顯示器背光源，市場對冷陰極平面光源的需求亦越來越多。1991年7月12日申請的中國專利第91218273.3號“平板型冷陰極螢光燈”揭露一種冷陰極平面光源，如圖2所示，其包括一對玻璃板42，其間充有放電氣體與汞蒸汽，還包括一形成于一玻璃板42上的螢光層43與安設(shè)于螢光燈兩端的電極45，其中，在玻璃板42與螢光層43之間形成有抗反射涂層44，而在另一塊玻璃板42上設(shè)有反射膜47。該冷陰極螢光燈管無需安設(shè)反射板與散射板即可使可見光在同一方向射出，使照明度獲得改善。
然而，上述冷陰極平面螢光燈的電極是采用傳統(tǒng)的線性電極，由于傳統(tǒng)電極制作之加工方式粗糙，使得作為發(fā)射電極的陰極電極表面不平整而容易產(chǎn)生奇異點，奇異點容易射出電子，導致腔體內(nèi)的正電荷于陰極電極表面奇異點附近區(qū)域累積，進而減小陰極電極表面奇異點射出電子的機率，因此會產(chǎn)生所謂的光抖動問題，亦會降低冷陰極螢光燈的亮度均勻性。此外，傳統(tǒng)電極材料一般為鎳，鎳電極于工作時不能承受大的燈管電流及較強電子流的沖擊。因此，上述螢光燈的工作電流一般較低，否則燈管的工作壽命將大大降低。
隨著液晶顯示器的發(fā)展，攜帶式液晶顯示器，特別是數(shù)碼照相機、筆記本計算機等電池驅(qū)動型的液晶顯示器的用途不斷擴大，要求液晶顯示用光源冷陰極熒光燈進一步提高效率、降低功耗，以適應其發(fā)展需求。
有鑒于此，提供一種電子發(fā)射效率高、激活電壓低，功耗小且發(fā)光亮度均勻的平板型冷陰極螢光燈實為必要。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種電子發(fā)射效率高、激活電壓低，功耗小且發(fā)光亮度均勻的平板型冷陰極螢光燈。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種平板型冷陰極螢光燈，其包括一密封腔體，該密封腔體內(nèi)注入有放電氣體與汞蒸氣；一螢光層，該螢光層形成于至少一密封腔體的內(nèi)壁；及兩電極，該電極分別設(shè)置于螢光燈內(nèi)與熒光層相鄰的兩相對內(nèi)壁，至少一電極包括一電子發(fā)射表面，該電子發(fā)射表面與另一電極相對，其中，該冷陰極熒光燈進一步包括多個碳納米管形成于電極的電子發(fā)射表面，該多個碳納米管彼此基本平行，且與上述電極的電子發(fā)射表面基本垂直。
當兩玻璃板內(nèi)壁皆形成有熒光層時，該平板式冷陰極熒光燈管為兩面發(fā)光；而當要求其單面發(fā)光時，只需將熒光層形成于任意一玻璃板內(nèi)壁即可，此時可于另一相對的玻璃板上形成一反射膜，還可進一步于熒光層與玻璃板之間形成一抗反射膜，可減少光線損失，提高熒光燈的照明度。
當形成多個碳納米管于一電極的電子發(fā)射表面時，該電極即為作為電子發(fā)射的陰極。然而，亦可于兩電極的電子發(fā)射面皆形成多個碳納米管，此時只需施加一電壓于熒光燈的兩電極，該熒光燈皆能正常工作，而不必區(qū)分其電極的極性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供的基于碳納米管的平板型冷陰極具有以下優(yōu)點其一，由于碳納米管具極優(yōu)異的導電性能，且其具有幾乎接近理論極限的尖端表面積(尖端表面積愈小，其局部電場愈集中)，故以碳納米管作為電子發(fā)射端能有效提高冷陰極螢光燈的電子發(fā)射效率；其二，作為電子發(fā)射端的多個碳納米管彼此相互平行且垂直于電極均勻排列，避免因電極表面不平整而出現(xiàn)奇異點導致冷陰極螢光燈的亮度均勻性降低；其三，碳納米管具有極低的發(fā)射電壓，可傳輸高達1013A/cm2的電流密度，并且電流非常穩(wěn)定，故采用碳納米管作為電子發(fā)射端的冷陰極螢光燈具有極低的功耗。

圖1是習知冷陰極螢光燈管的示意圖；圖2是習知平板型冷陰極螢光燈的示意圖；圖3是本實用新型第一實施方式的平板型冷陰極螢光燈的示意圖；圖4是圖3之平板型冷陰極螢光燈的A-A剖視圖；圖5是本實用新型第二實施方式的平板型冷陰極螢光燈的剖面示意圖。
具體實施方式下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
請一并參閱圖3與圖4，本實用新型第一實施方式提供一種平板型冷陰極熒光燈10，其包括一密封腔體11，該密封腔體11包括兩相互平行的玻璃板12，及一支撐體14設(shè)置于兩玻璃板12之間，該密封腔體11內(nèi)注入有放電氣體與汞蒸氣；一螢光層13，該螢光層13形成于至少一玻璃板12的內(nèi)壁；一陰極電極15a及一陽極電極15b分別設(shè)置于密封腔體11內(nèi)相對的支撐體14內(nèi)側(cè)，且平行于該支撐體14，該陰極電極15a進一步包括一電子發(fā)射表面18，及形成于該電子發(fā)射表面18的多個碳納米管16。
其中，兩玻璃板12之間距離小于或等于1毫米。密封腔體11內(nèi)真空度為3～200torr。密封腔體11內(nèi)的放電氣體可選自氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣及其混合氣體，本實施方式采用氬氣作為放電氣體。電極的材質(zhì)為鎳。多個碳納米管16彼此基本平行，且基本垂直于陰極電極15a的電子發(fā)射表面18，該碳納米管的高度為1～100微米，直徑為3～40納米，間距為100納米。
該平板型冷陰極螢光燈10工作時，在兩電極施加一電場，電子會從形成于陰極電極15a的電子發(fā)射表面18的碳納米管16發(fā)射出來，發(fā)射出來的電子與密封腔體11內(nèi)的氬氣與汞蒸氣發(fā)生碰撞，汞粒子于被撞擊后獲得足夠的能量，會躍遷至較高能量的激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)通常不穩(wěn)定，當汞粒子由激發(fā)態(tài)急速返回穩(wěn)定狀態(tài)時，會將過剩能量以紫外線(波長為253.7納米)釋放出來，此釋放出來的紫外線由螢光層13吸收轉(zhuǎn)換成可見光。
本實施方式中，當兩玻璃板內(nèi)壁皆形成有熒光層時，該平板式冷陰極熒光燈管為兩面發(fā)光；而當要求其單面發(fā)光時，只需將熒光層形成于任意一玻璃板內(nèi)壁即可。
另外，該冷陰極螢光燈10亦可設(shè)置一電子發(fā)射表面18’于陽極電極15b，進而形成多個碳納米管16’于陽極電極15b的電子發(fā)射表面18’，于應用時則只需施加一電壓于兩電極上即可使該平板型冷陰極螢光燈10正常工作，而不必區(qū)分其電極的極性。
請參閱圖5，本實用新型第二實施方式提供一種平板型冷陰極螢光燈20，其包括一密封腔體21，該密封腔體21包括兩相互平行的玻璃板22，及一支撐體24設(shè)置于兩玻璃板22之間，該密封腔體21內(nèi)注入有放電氣體與汞蒸氣；一螢光層23，該螢光層23形成于至少一玻璃板22的內(nèi)壁；一反射層27，該反射層27形成于相對于螢光層23的另一玻璃板的內(nèi)壁；一陰極電極25a及一陽極電極25b分別設(shè)置于密封腔體21內(nèi)相對的支撐體24內(nèi)側(cè)，且平行于該支撐體24，該陰極電極25a進一步包括一電子發(fā)射表面28，及形成于該電子發(fā)射表面28的多個碳納米管26。
其中，兩玻璃板22之間距離小于或等于1毫米。密封腔體21內(nèi)真空度為3～200torr。密封腔體21內(nèi)之放電氣體可選自氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣及其混合氣體，本實施方式采用氬氣作為放電氣體。電極的材質(zhì)為鎳。多個碳納米管26彼此基本平行，且基本垂直于陰極電極25a的電子發(fā)射表面28，該碳納米管的高度為1～100微米，直徑為3～40納米，間距為100納米。
由于形成有一反射層27，電子碰撞激發(fā)汞蒸氣產(chǎn)生的紫外線經(jīng)由反射層27反射至螢光層23上，使螢光層23發(fā)光，可見光集中于形成有螢光層23的玻璃板上，使得該平板型冷陰極螢光燈僅單面發(fā)光。另外，其可進一步添加一抗反射層(圖未示)于螢光層23與玻璃板之間，可減少損失的光線，提高螢光燈的照明度。
同樣，該冷陰極螢光燈20亦可設(shè)置一電子發(fā)射表面28’于陽極電極25b，進而形成多個碳納米管26’于陽極電極25b的電子發(fā)射表面28’，于應用時則只需施加一電壓于兩電極上即可使該平板型冷陰極螢光燈20正常工作，而不必區(qū)分其電極的極性。
本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員應明白，本實用新型平板型冷陰極螢光燈的電極可具有其它不同形狀，如U形，只需保證電極具有一電子發(fā)射表面用以形成納米碳管作為電子發(fā)射端，即可有效增加電子發(fā)射效率，降低功耗。本實用新型設(shè)計的平板型冷陰極螢光燈可廣泛應用于手機、數(shù)字相機、PDA、計算機等顯示器的背光源。
權(quán)利要求1.一種平板型冷陰極螢光燈，其包括一密封腔體，該密封腔體內(nèi)注入放電氣體與汞蒸氣；一螢光層，該螢光層形成于至少一密封腔體的內(nèi)壁；及兩電極，該電極分別設(shè)置于螢光燈內(nèi)與熒光層相鄰的兩相對內(nèi)壁，至少一電極包括一電子發(fā)射表面，該電子發(fā)射表面與另一電極相對，其特征在于，該冷陰極熒光燈進一步包括多個碳納米管形成于電極的電子發(fā)射表面，該多個碳納米管彼此基本平行，且與上述電極的電子發(fā)射表面基本垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該放電氣體選自氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣及其混合氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該密封腔體內(nèi)真空度為3～200torr。
4.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該電極可為片狀或U形。
5.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該電極的材質(zhì)為鎳。
6.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該碳納米管的高度為1～100微米，直徑為3～40納米，間距為100納米。
7.如權(quán)利要求1所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該平板型冷陰極螢光燈僅形成熒光層于密封腔體的一內(nèi)壁，而于相對之另一內(nèi)壁形成有一反射層。
8.如權(quán)利要求7所述的平板型冷陰極螢光燈，其特征在于該平板型冷陰極螢光燈進一步包括一抗反射層形成于熒光層與密封腔體內(nèi)壁之間。
專利摘要本實用新型公開了一種平板型冷陰極熒光燈，其包括一密封腔體，該密封腔體內(nèi)注入有放電氣體與汞蒸氣；一熒光層，該熒光層形成于至少一密封腔體的內(nèi)壁；及兩電極，該電極分別設(shè)置于熒光燈內(nèi)與熒光層相鄰的兩相對內(nèi)壁，至少一電極包括一電子發(fā)射表面，該電子發(fā)射表面與另一電極相對，其中，該冷陰極熒光燈進一步包括多個碳納米管形成于電極的電子發(fā)射表面，該多個碳納米管彼此基本平行，且與上述電極的電子發(fā)射表面基本垂直。
文檔編號H01J61/12GK2681321SQ20032012524
公開日2005年2月23日 申請日期2003年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月20日
發(fā)明者陳彌堅 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司