亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

冷陰極管和使用冷陰極管的電子儀器的制作方法

文檔序號:2688219閱讀:151來源:國知局
專利名稱:冷陰極管和使用冷陰極管的電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種具有改進的電極的冷陰極管,以及使用這種冷陰極管的電子儀器。
背景技術(shù)
液晶顯示器的亮度增強以及圖像掃描儀的速度提高需要冷陰極管,冷陰極管是用于這些儀器以使它們具有高亮度的光源,冷陰極管已經(jīng)通過增加管電流來克服了這個問題。
但是,管電流的增加還增加了電極的負載。而且由于現(xiàn)有冷陰極管的電極使用鎳,所以電極材料的蒸發(fā)(濺鍍)率提高,由于電極的耗損或通過蒸發(fā)的材料與汞的反應(yīng)而形成汞合金,無法保持所需的壽命。
如果擴大電極以克服這個問題,則不發(fā)光部分也被擴大,且不能安裝在儀器中。
進一步,因為傾向于免維護的使用,所以要求液晶顯示器和圖像掃描儀的壽命更長,并且現(xiàn)有的電極還不能符合高亮度且長壽命的要求。
如上所述,現(xiàn)有的冷陰極管不再能夠達到用以增加圖像掃描儀速度的液晶顯示器的高亮度,以及足夠的更長的壽命發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種具有短的不發(fā)光部分的高亮度長壽命的冷陰極管。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種使用具有短的不發(fā)光部分的高亮度長壽命的冷陰極管的電子儀器。
本發(fā)明的冷陰極管的特征為,冷陰極管包括固定在玻璃管的各末端的電極,并且其中包含稀有氣體或稀有氣體及汞蒸汽,其中至少電極的表面包括至少由鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及鉭(Ta)之一構(gòu)成的氮化物。
于是,由于本發(fā)明的冷陰極管具有功函數(shù)低于鎳(Ni)的功函數(shù)的電極,所以可以在相同的形狀和相同的尺寸中流過更多的管電流,具有比Ni低的濺鍍率以減少電極的耗損,并且?guī)缀醪慌c汞形成汞合金,本發(fā)明可以提供具有短的不發(fā)光部分的高亮度長壽命冷陰極管。
進一步,本發(fā)明的電子儀器的特征在于,它的構(gòu)成使用冷陰極管,該管具有固定在玻璃管的各末端上的電極,并且內(nèi)部含有稀有氣體或稀有氣體及汞蒸汽,其中至少電極的表面包括至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta構(gòu)成的氮化物。
于是,由于本發(fā)明的電子儀器使用功函數(shù)低于鎳(Ni)的功函數(shù)的冷陰極管,所以可以在相同的形狀和相同的尺寸中流經(jīng)更多的管電流,具有比Ni低的濺鍍率以減少電極的耗損,并且?guī)缀醪慌c汞形成合金,本發(fā)明可以提供具有短的不發(fā)光部分的高亮度長壽命的電子儀器。


結(jié)合附圖,從下面的具體說明中將更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點,附圖中圖1是包括顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管的部分剖面圖的側(cè)視圖;
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管的條狀電極的透視圖;圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管的管狀電極的透視圖;圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管的杯狀電極的透視圖;圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管中的玻璃管的與其長度方向垂直的橫截面的截面圖,其具有正圓環(huán)形狀;圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管中的玻璃管的與其長度方向垂直的橫截面的截面圖,其具有矩形環(huán)形狀;圖7是示意顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的顯示單元的側(cè)視圖;圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的讀取單元的透視圖;以及圖9是沿根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的讀取單元的B-B部分的截面圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明。圖1是包括了顯示根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管100的部分截面圖的側(cè)視圖。
Ni-Cr-Fe合金的導(dǎo)線4密封在外徑為2mm至4mm、厚度為0.4mm至0.6mm、長度為50mm至300mm的玻璃管1中;并且在玻璃管1的內(nèi)表面上形成了熒光材料2。
填充玻璃管1的氣體是稀有氣體、或稀有氣體和汞蒸氣,并且內(nèi)部氣壓是1,300Pa至20,000Pa。
在玻璃管1中,本發(fā)明的電極3連接至導(dǎo)線4的連接部分4A,連接部分4A是導(dǎo)線4的直徑變厚的部分。這個連接的方法可以從連接部分4A和電極3的機械填隙(calking)、焊接等中選擇。不發(fā)光部分由導(dǎo)線4的連接部分4A和電極3構(gòu)成。
至少電極3的表面包括至少由鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及鉭(Ta)之一構(gòu)成的氮化物。至少由鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及鉭(Ta)之一構(gòu)成的氮化物的功函數(shù)低于鎳的功函數(shù),在相同的形狀和相同的尺寸中流經(jīng)更多的管電流,具有比Ni低的濺鍍率以減少電極的耗損,并且?guī)缀醪慌c汞形成合金。于是,不必擴大電極便可形成能夠流過大量管電流的高亮度長壽命冷陰極管。
下面將參考圖2至4描述電極3。
圖2是顯示條狀電極3以及導(dǎo)線4的連接部分4A連接至電極3末端的狀態(tài)的透視圖。通過將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的材料切割為條狀、將其放入充滿N(氮)的爐子或類似物、并將其加熱以引起化學(xué)反應(yīng)在表面上形成氮處理層,從而得到電極3。
還可以通過將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的氮化物切割為條狀而得到電極3。
進一步,還可以通過將其他電極金屬,如Ni,切割為條狀,并用至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的氮化物涂覆其表面,而得到電極3。
圖3是顯示管狀電極3以及導(dǎo)線4的連接部分4A插入并連接至電極3的末端的狀態(tài)的透視圖。通過將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的平板材料壓成管狀、將其放入充滿N(氮)的爐子或類似物、并將其加熱以引起化學(xué)反應(yīng)在表面上形成氮處理層,從而得到電極3。
還可以通過將其它電極金屬,如Ni,壓成管狀,并將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的氮化物濺鍍或蒸汽沉積在管狀Ni的表面上,得到電極3。
圖4是顯示杯狀電極3以及導(dǎo)線4的連接部分4A插入并連接至杯狀電極3的底部的狀態(tài)的透視圖。通過將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的平板材料壓成杯狀、將其放入充滿N的爐子或類似物、并將其加熱以引起化學(xué)反應(yīng)在表面上形成氮處理層,從而得到電極3。
還可以通過將其它電極金屬,如Ni,壓成杯狀,并將至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的氮化物濺鍍或蒸汽沉積在杯狀Ni的表面上,得到電極3。
接下來,將參考圖5和6描述包含了本發(fā)明的電極3的玻璃管1。圖5和6是顯示玻璃管在垂直于玻璃管的長度方向上的橫截面的截面圖。
圖5顯示了正圓環(huán)形狀的玻璃管1的情況,玻璃管1的橫截面在X方向和Y方向的直徑相等,并且這個玻璃管具有制造簡單的優(yōu)點。
圖6顯示了矩形環(huán)形狀的玻璃管1的情況,玻璃管1的橫截面的X方向尺寸比Y方向尺寸長,并且盡管圖6中顯示了矩形環(huán)形狀的玻璃管1,但玻璃管1可能是橢圓環(huán)形狀,并且能夠構(gòu)成扁平型管。這些玻璃管具有以下優(yōu)點通過與X方向延伸的玻璃管1的主面平行地放置發(fā)光區(qū)域,能夠在整個扁平型管的發(fā)光區(qū)域得到均勻發(fā)光。
與現(xiàn)有管相對比地解釋本發(fā)明的效果。
表1顯示了各冷陰極管的發(fā)光強度,將現(xiàn)有管C1的初始發(fā)光強度作為100%基礎(chǔ)。

表1冷陰極管的發(fā)光強度現(xiàn)有的管C1是具有Ni電極的冷陰極管。管C1中的不發(fā)光部分長4mm。
現(xiàn)有的管C2是具有Ni電極的冷陰極管。管C2中的不發(fā)光部分長5mm。
本發(fā)明的實施例冷陰極管E1具有由Ti的氮化物(TiN)構(gòu)成的電極,并且管E1中的不發(fā)光部分長4mm。
本發(fā)明的實施例冷陰極管E2具有由Zr的氮化物(ZrN)構(gòu)成的電極,并且管E2中的不發(fā)光部分長4mm。
首先,比較各冷陰極管的初始發(fā)光強度(即,表1中的“0小時”)。結(jié)果是管C2、E1和E2的初始發(fā)光強度分別是98.83%、100.21%和100.29%。如上所述,現(xiàn)有的管C1的初始發(fā)光強度被看作100%。
于是,可以確認,實施例管E1和E2的初始發(fā)光強度與現(xiàn)有的管C1和C2相比得到改進。
然后,測量各冷陰極管的發(fā)光強度的降低,以比較管的持續(xù)能力(即,壽命)。由發(fā)光強度在發(fā)光3000小時后的縮減量評價持續(xù)能力。
結(jié)果,管C1、C2、E1和E2的發(fā)光強度的縮減量分別是12.90%(=100-87.10)、7.56%(=98.83-91.27)、5.78%(=100.21-94.43)和5.96(=100.29-94.33)。
于是,可以確認,實施例管E1和E2的發(fā)光強度的持續(xù)能力與現(xiàn)有的管C1和C2相比得到了改進。
圖7是顯示使用本發(fā)明的冷陰極管的電子儀器的顯示單元的圖。通過使用透明電極、液晶層、密封材料、定位膜、間隙材料等在一對玻璃襯底之間的基體內(nèi)形成圖像元件,并將由光擴散板22、本發(fā)明的冷陰極管100以及反射板21構(gòu)成的背光機構(gòu)安裝在裝配了反射板的液晶面板23的后部(圖中較低的面),構(gòu)成液晶顯示器??梢栽诠鈹U散板22和反射板21之間形成光引導(dǎo)板,并且本發(fā)明的冷陰極管100可以放置在光引導(dǎo)板的側(cè)面上。
如上所述,由于至少本發(fā)明的冷陰極管100的電極3的表面由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta組成的氮化物構(gòu)成,所以它是具有高亮度和長壽命的冷陰極管。
通常,盡管作為家用電器的液晶顯示器是免于維護的,即,當(dāng)冷陰極管受損時將液晶顯示器廢棄,而不更換冷陰極管,但是由于使用了高亮度冷陰極管,所以作為本發(fā)明的顯示單元的液晶顯示器具有高性能,并且由于使用了長壽命冷陰極管,所以可以使用較長時間。
圖8和9是顯示讀取單元的筆型圖像掃描儀的圖,它是使用了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的冷陰極管的電子儀器。圖像掃描儀裝配了圖像傳感器元件31、頻率應(yīng)用面板32、黑/白參考板33、編碼器34、卷軸35、電路板36以及電纜37,并且在垂直于玻璃管的長度方向的橫截面為矩形的情況下,使用了具有本發(fā)明的電極3的冷陰極管200作為照明裝置。
如上所述,由于至少本發(fā)明的電極3的表面由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta中至少之一組成的氮化物構(gòu)成,所以冷陰極管具有高亮度和長壽命。
通常,盡管作為家用電器的圖像掃描儀是免于維護的,即,當(dāng)冷陰極管受損時將液晶顯示器廢棄,而不更換冷陰極管,但是由于使用了高亮度冷陰極管,所以作為本發(fā)明的讀取單元的液晶顯示器具有高性能,并且由于使用了長壽命冷陰極管,所以可以使用較長時間。
如上所述,至少本發(fā)明的電極3的表面由氮化物構(gòu)成,該氮化物至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成。由于至少由Ti、Zr、Hf、Nb及Ta之一組成的氮化物具有低功函數(shù)和低陰極降電壓,并且由于電極部分的發(fā)熱小,所以可以在相同的形狀和相同的尺寸中流過更多的管電流,濺鍍率比Ni低,并且即使比Ni的情況流入更多的管電流,電極的耗損也是小的。而且,幾乎不與汞形成汞合金。
于是,可以流過大量管電流,而與現(xiàn)有的鎳電極相比無需擴大電極,并且可以得到高亮度長壽命的冷陰極管。
盡管已經(jīng)結(jié)合特定的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明所包含的主題不限于這些特定的實施例。相反,本發(fā)明的主題包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)可包括的所有改動、修改和等同物。
權(quán)利要求
1.一種冷陰極管,包括固定在玻璃管的各末端的電極;和密封在所述玻璃管中的稀有氣體或稀有氣體及汞蒸汽;其中至少電極的表面由氮化物構(gòu)成,所述氮化物至少由鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及鉭(Ta)之一組成。
2.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極由一種材料組成,所述材料至少由Ti、Zr、Hf、Nb和Ta之一組成,并且所述氮化物是通過氮化處理所述電極的表面而形成的。
3.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極自身由氮化物組成,所述氮化物至少由Ti、Zr、Hf、Nb和Ta之一組成。
4.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極是通過用氮化物涂覆其表面而形成的,所述氮化物至少由Ti、Zr、Hf、Nb和Ta之一組成。
5.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述玻璃管的垂直于其長度方向的橫截面具有正圓環(huán)形狀。
6.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述玻璃管的垂直于其長度方向的橫截面具有矩形環(huán)形狀。
7.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中冷陰極熒光管是通過在所述玻璃管的內(nèi)表面上提供熒光材料層而組成的。
8.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極是條狀的。
9.如權(quán)利要求2的冷陰極管,其中所述電極是條狀的。
10.如權(quán)利要求3的冷陰極管,其中所述電極是條狀的。
11.如權(quán)利要求4的冷陰極管,其中所述電極是條狀的。
12.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極是管狀的。
13.如權(quán)利要求2的冷陰極管,其中所述電極是管狀的。
14.如權(quán)利要求3的冷陰極管,其中所述電極是管狀的。
15.如權(quán)利要求4的冷陰極管,其中所述電極是管狀的。
16.如權(quán)利要求1的冷陰極管,其中所述電極是杯狀的。
17.如權(quán)利要求2的冷陰極管,其中所述電極是杯狀的。
18.如權(quán)利要求3的冷陰極管,其中所述電極是杯狀的。
19.如權(quán)利要求4的冷陰極管,其中所述電極是杯狀的。
20.一種由根據(jù)權(quán)利要求1的所述冷陰極管構(gòu)成的電子儀器。
21.如權(quán)利要求20的電子儀器,其中所述冷陰極管用于顯示單元的背光。
22.如權(quán)利要求21的電子儀器,其中所述顯示單元是液晶顯示器。
23.如權(quán)利要求20的電子儀器,其中所述冷陰極管用于讀取單元的照明。
24.如權(quán)利要求23的電子儀器,其中所述讀取單元是圖像掃描儀。
25.如權(quán)利要求24的電子儀器,其中所述讀取單元是筆型掃描儀。
26.如權(quán)利要求25的電子儀器,其中所述讀取單元是數(shù)字高掃描儀(digital high scanner)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的冷陰極管具有固定在玻璃管的各末端的電極;玻璃管中充滿稀有氣體或稀有氣體及汞蒸汽;并且至少電極的表面由氮化物組成,所述氮化物至少由鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鈮(Nb)及鉭(Ta)之一組成。
文檔編號G02F1/13357GK1484274SQ03152548
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月5日
發(fā)明者藤岡誠一郎, 川島康貴, 貴 申請人:日本電氣株式會社
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1