[发明专利]冷阴极荧光灯和制造电极的方法

说明书

本申请基于并要求于2007年1月17日提交的日本专利申请No.2007-7958的优先权，在此引入该专利申请的全部内容以供参考。

技术领域

本发明涉及冷阴极荧光灯，并且更具体地，涉及用在冷阴极荧光灯中的电极的改进。

背景技术

冷阴极荧光灯正广泛地用作例如液晶显示器的背光源。普通的冷阴极荧光灯具有玻璃管、设置在玻璃管的相对端从而彼此面对的一对电极、以及一端连接到电极并且另一端延伸至玻璃管外侧的引线，所述玻璃管具有形成在内壁表面上的荧光材料层和在其中封闭的稀有气体。

上文描述的用在冷阴极荧光灯中的电极具有圆柱形状，其在一端开口，在另一端封闭。镍(Ni)通常用作电极的材料，因为Ni价格低、可加工性高。电极的封闭端在以下的描述中称为底部。

图1a至1e示出了截面形状不同的电极的例子。图1a和1b中所示的电极30和31是通过冲压加工制造的电极。图1c、1d和1e中所示的电极40、41和42是通过冷镦制造的电极。几乎所有目前使用的电极都是通过冲压加工或冷镦制造的。

在冲压加工制造电极的情况下，具有0.1-0.2mm厚度的金属板(通过进行深冲压)形成为诸如图1a或1b中所示的杯形。在冷镦制造电极的情况下，压制金属线的端面并使其凹陷以形成诸如图1c、1d和1e中所示的杯形。

如图1a至1e中所示，冲压加工制造的电极31和32和冷镦制造的电极40、41和42的截面形状差别不大。具体地，平坦性和平直度是这些电极的底部内表面50所共有的。

然而，电极和具有电极的冷阴极荧光灯具有两方面的已知问题：溅射电阻(sputtering resistance)和暗启动性(dark startability)，如下文所述。

(关于溅射电阻)

具有上述电极的冷阴极荧光灯在许多情况下用作液晶显示器的背光源，如前文所提及的。然而，随着液晶显示器的尺寸、分辨率和照度的增加，施加给电极的电压往往较高。如果施加给电极的电压变得较高，电离的稀有气体被加速并且以高速撞击到电极表面，尤其是底部内表面。换言之，溅射现象变得明显。特别地，在具有平坦并且平直底面的电极的情况下，电离的稀有气体的撞击集中在底部内表面，从而使底部在中心处局部损伤。如果损伤发展到触及连结到底部外表面的引线，则电极和引线彼此脱落。由于这个机制，电极寿命缩短，并且无法获得液晶显示器背光源所需的寿命。

同样，释放的电极材料通过在玻璃管中与汞反应形成汞合金，形成的汞合金沉积在电极的内表面(尤其是内侧表面)以阻碍电子从电极的底部内表面向外辐射。

日本专利公开No.2005-71972描述了一种具有半球形底部内表面的电极(参见第[0022]段和图1)。然而，日本专利公开No.2005-71972不包括将电极底部内表面制造成半球形的技术方法的描述。日本专利公开No.2005-71972中公开的技术假定使用如钨(W)或钼(Mo)之类的高熔点材料以解决将镍作为基本材料形成的电极的技术问题。因此，日本专利公开No.2005-71972没有公开或提出解决上述将镍作为基本材料形成的电极中的溅射电阻问题的有效方法。

(关于暗启动性)

液晶显示器的背光单元等通常具有封闭结构。也就是说，作为背光源提供的冷阴极荧光灯通常放置在外部光无法进入的暗空间中。另一方面，冷阴极荧光灯在其启动时需要触发放电的初始电子。自然界中的宇宙射线、高电场、等发射的热电子、光电子、电子一般被用作初始电子。然而，在与外部隔离的暗空间中，这些电子的每一种的量相当不足，从而冷阴极荧光灯的启动性低。

已知一种通过分散电子发射材料(如，钇(Y))来改进暗启动性的技术(参见日本专利公开No.2005-71972中第[0013]段)。

然而，在通过一般用作电极制造方法的冲压加工制造的其中分散了钇的电极的情况中，暗启动性并没有得到充分改进。本发明的发明者认真研究此现象，并且发现了此现象的原因，如下文所述。在通过冲压加工制造其中分散了钇的电极的情况下，执行下文概括的过程。

首先生产其中分散了适量钇的镍基金属材料(铸块)。在铸块上执行一定次数的辊轧和表面抛光以制成厚度为0.1-0.2mm的带状金属板。该金属板被压成如图1a或1b中所示的杯形，最后对形成的物件进行最后抛光。