冷阴极荧光灯用电极制造技术

本发明专利技术提供一种具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯以及用于这种灯的电极。所述电极表面的至少一部分是通过使用选自铑、钯以及它们的合金中的一种材料形成的。例如，在基材上形成有由上述材料制成的表层。为了增加表层与基材之间的结合强度，可在基材上形成由金或金合金制成的结合层。由于诸如铑之类的金属难以与汞形成合金，并且具有较高的熔点，因此设置有由上述金属制成的电极的冷阴极荧光灯不仅可以抑制由于汞合金的形成而引起的汞的消耗，而且可以抑制由于放电不充分而导致的辉度降低。此外，由于所述灯可以抑制汞和电极的消耗，因此所述灯具有较长的寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于冷阴极荧光灯的电极和设有该电极的冷阴极荧 光灯。具体地说，本专利技术涉及适用于具有高辉度和长寿命的冷阴极荧 光灯的电极。
技术介绍
冷阴极荧光灯已经被用作多种光源，例如用于对复印机、图像扫 描仪等中的原稿进行照明的光源，和作为用于个人计算机的液晶监视 器或用于液晶电视的液晶显示器的背光的光源等。冷阴极荧光灯通常 设有这样的玻璃管其内表面上具有荧光物质层，并且在该玻璃管内 密封有稀有气体和水银并设有一对电极。引线被焊接到每个电极的末端部分，以便通过该引线施加电压。通常将引线分为固定在玻璃管内 的内引线和置于管外的外引线。荧光灯通过以下过程发光(a)向 两个电极间施加高电压；(b)使玻璃管内的电子与电极发生碰撞；(c)电极放出电子(即，形成放电)；(d)放电与管内的汞之间的 相互作用可发出紫外光；以及(e)紫外光激发荧光物质发光。上述电极的代表性例子是由纯镍(Ni)制成的。另外，专利文献 1批露了这样的经涂敷的电极，其中在由锆(Zr)制成的电极的表面 上设有碳化锆层，从而抑制了汞合金的形成。专利文献l:日本专利申请公开2005-85472。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题近年来，市场上极需具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯。因此，需要满足上述要求的电极。为了获得高辉度，可以想到的是增大流入电极的电流。但是，如果电流增大，那么会由于溅射等而加快电极的消耗，进而縮短了寿命。另外，近年来，考虑到尽力节能的情况，往往避免增大电流。因此，需要提高电极本身的性能。本专利技术是考虑了上述情况而完成的。本专利技术的主要目的是提供适 用于具有长寿命和高辉度的冷阴极荧光灯的电极。本专利技术的另一个目的是提供具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯。解决所述问题的手段为了获得具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯，本专利技术人特别着 重于以下几点努力地研究了电极所需的性能(a)电极要难于与汞 形成合金(难于形成汞合金)；以及(b)电极要具有较高的熔点。在冷阴极荧光灯中，通过以下过程发生已知为溅射的现象， 所述过程为通过电极间放电而产生的汞离子与电极发生碰撞，从而 使玻璃管内的电极物质飞散，并沉积在玻璃管的内表面上。当电极物 质趋向于形成汞合金时，沉积物(溅射层)中就混入了汞。结果，不 能充分地发出紫外光，由此降低了辉度。另外，由于溅射层消耗了汞， 结果荧光灯的寿命縮短。因此，当由于溅射层而导致的汞的消耗被减 少时，荧光灯可以具有高辉度和长寿命。另一方面，当玻璃管中的电子与电极发生碰撞时，能量极高、可 达到约107eV。因此当具有低熔点(或低液相温度)的电极与电子发 生碰撞时，该电极将在原子水平上熔融。熔融后，电极发生液化或气 化，从而使放电不够充分。结果，荧光灯的辉度降低。此外，由上述 液化和气化所引起的电极的消耗縮短了荧光灯的寿命。因此，降低由 于电子碰撞而导致的电极的消耗可以使荧光灯具有高辉度和长寿命。作为满足以上(a)和(b)中所述性能的材料，已经发现使用铑、 钯以及它们的合金(例如铑合金和钯合金)是合乎需要的。基于该发 现，本专利技术的电极是通过使用这些金属而形成的。更具体地说，本发 明的冷阴极荧光灯用电极被这样构造而成电极表面的至少一部分是 通过使用选自第一材料组中的一种材料形成的，所述的第一材料组由 铑、钯以及它们的合金构成。本专利技术的电极被这样构造而成电极表面的至少一部分是通过使 用难于形成汞合金并且具有较高熔点的金属(例如铑、钯或它们的合 金)形成的。这种结构不仅有效地降低了由于溅射层而引起的汞的消 耗，而且降低了在电子碰撞时由于熔融而导致的电极的消耗。因此， 使用本专利技术的电极可以获得具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯。以 下进一步详细说明本专利技术。如上所述，本专利技术的电极被这样构造而成电极表面的至少一部 分是通过使用选自第一材料组中的一种材料(下文称为第一材料)形 成的，所述的第一材料组由铑(Rh)、钯(Pd)以及它们的合金(更具体地说，铑合金(Rh合金)、钯合金(Pd合金)和铑钯合金(Rh-Pd合金)) 构成。Rh合金的种类包括(例如)Rh-Co合金和Rh-Ni合金。Pd合 金的种类包括(例如)Pd-Co合金和Pd-Ni合金。可以使用具有通常 已知组成的Pd合金。Rh-Pd合金的种类包括(例如)Rh-Pd 二相合金、 Rh-Pd-Co合金和Rh-Pd-Ni合金。在二相合金的情况下，可以使用以 下两种合金中的一种 一种是包含Rh或Pd作为主要成分的合金；另 一种是包含等量的这两种元素的合金。如上所述，所述的第一材料不但难以与汞形成合金并具有较高的 熔点，而且还具有较低的电阻温度系数。当电极的电阻较高时， 一部 分供入的电流被用于产生焦耳热，从而降低了能量效率。因此，当电 极具有较低的电阻温度系数时，电极对在电子碰撞时在原子水平上产生的热所引起的电阻的增加具有抗性。因此，可以降低能量效率的劣 化。结果，设置有使用第一材料的电极的冷阴极荧光灯具有较高的能 量效率，由此实现节能。本专利技术的电极仅需要具有这样的结构，其中电极表面的至少一部 分是通过使用第一材料形成的。例如，可以通过使用第一材料形成整 个电极。可供选用的其它方式是，所述电极可以具有这样的结构，其 中表面部分是通过使用第一材料形成的，而内部是通过使用与所述第 一材料不同的材料形成的。当整个电极是通过使用第一材料形成时 (前一种情况)，形成汞合金的可能性最小。因此，由于电子的碰撞 而引起的电极的消耗可以降至最低。结果，使用这种电极可以制造具有极高辉度和较长寿命的冷阴极荧光灯。当电极是通过使用不同的材料来分别形成表面部分和内部而制 成时(后一种情况)，本专利技术的电极为(例如)包含基材和覆盖该基 材表面的至少一部分的覆盖层，并且覆盖层的表面部分是通过使用第 一材料形成的。本专利技术人对覆盖层进行了研究，发现当由第一材料制 成的层直接在基材上形成时，在该层形成时产生的残余应力将使第一 材料层与基材分离。特别是，由于第一材料层具有相对较高的硬度， 所以其易于与基材分离。换句话说，第一材料层与基材具有较低的粘合性。为了解决这种问题，可以将能够减小在形成第一材料层时产生 的应力的、并且与基材具有优异的粘合性的层直接设置在基材上。换 句话说，将这种层用于将第一材料层结合到基材上。结果，覆盖层包 含(a)结合层，其被直接设置在基材上；以及(b)表层，其被设 置在结合层上。表层是通过使用第一材料形成的。由第一材料制成的表层可以通过电镀法或溅射法形成。特别是， 即使当基材具有复杂的形状(例如杯状)时，电镀法仍可以在其表面、 特别是杯的内表面上形成均匀的覆盖层。因此，理想的是使用这种方 法。此外，电镀法具有优异的大量生产性。随着表层厚度的增加，表层可以增大其对增强冷阴极荧光灯的辉 度和延长冷阴极荧光灯的寿命的作用。因此，对于表层的厚度没有指 定上限。但是，当表层是通过电镀法形成时，认为制造限度为约10 ^m。 另一方面，如果表层过薄，特别是小于0.05 pm，则预计达不到增加 冷阴极荧光灯的辉度和延长其寿命的效果。因此，具体地说，理想的 是表层的厚度为0.05 pm至10 pm、更理想的是0.3 pm至5 |im。本专利技术人已经发现，作为满足结合层所需性能的材料，理想的是 使用金(Au)，这是因为金较软并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷阴极荧光灯用电极，其中所述电极的表面的至少一部分是通过使用选自第一材料组中的一种材料形成的，所述第一材料组由铑、钯以及它们的合金构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-11-29 322637/2006;JP 2006-8-4 213947/20061.一种冷阴极荧光灯用电极，其中所述电极的表面的至少一部分是通过使用选自第一材料组中的一种材料形成的，所述第一材料组由铑、钯以及它们的合金构成。2. 如权利要求1所限定的冷阴极荧光灯用电极，该电极包含基 材和覆盖该基材表面的覆盖层；所述覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：新田耕司，稻泽信二，细江晃久，山崎和郎，德田健之，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住电精密导体有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]