[发明专利]一种冷阴极MO杯的短流程高成品率制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及平板显示用冷阴极背光源Mo杯电极的一种短流程、低成本、高成品率的生产方法。

发明背景

大尺寸平板显示显示器，特别是TFT-LCD显示器成为发展重点，已成为市场的主流。背光模块是TFT-LCD显示器不可或缺的关键器件，其在液晶成本构成中占有重要地位。冷阴极荧光灯(CCFL)背光源是目前的主流产品，除手机等少数小尺寸产品之外，其在绝大多数LCD领域占有绝对多数的市场份额。冷阴极是CCFL中至关重要的部件。研究表明，冷阴极Mo杯电极与目前常用的Ni杯电极相比具有较好的发射率和溅射耐受性，用工作系数较低Mo取代Ni，可使辉度效率提高5％，因而Mo杯电极CCFL具有更长的使用寿命和更低的工作温度和能耗。东芝HARSON、STANLY和SUNKEN等公司已利用Mo冷阴极，相继推出高效率长管化背光源灯管，近年来在LCD背光源中得到越来越广泛的应用。

由于沿袭荧光灯管Ni杯电极的生产工艺，目前国外背光源冷阴极Mo杯均采用镜面Mo片引伸成型。国内由于原材料质量以及设备等原因，尚不能引伸生产背光源冷阴极Mo杯。

由Mo粉原料到镜面Mo片，需要经过粉末压制成板坯、板坯烧结、开坯轧制、反复成型轧制、真空退火、抛光等多道工序，轧材收得率仅为50％，能耗极高，生产流程冗长，成本高昂，各种规格粗、精轧机设备投资大，设备维护工作量极大。由镜面Mo片到背光源冷阴极Mo杯成品还需要经过引伸成型工序，而引伸设备投资庞大，Mo杯成品率很低(仅有80~90％)。且其制品柱面存在拔模锥度，与CCFL灯管内壁贴合不良；内表面有明显塑性变形痕迹，光洁度欠佳。

发明内容

为了克服现有镜面Mo片引伸成型生产背光源冷阴极Mo杯方法所存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种一种短流程、低成本、高成品率的背光源冷阴极Mo杯生产方法

本发明是一种冷阴极Mo杯的短流程制造方法，采用丝径为0.6~8mm的纯度大于95％的Mo丝为原料，采用校直、下料和小盲孔加工工艺，生产外径0.6~8mm、壁厚0.05~2mm、长度0.1~20mm的背光源冷阴极Mo杯。所述丝径为0.6~8mm的纯度大于95％的Mo丝通过市场获得。

采用纯Mo丝材为原料，与国际上通用的采用镜面Mo片深冲成型技术相比，原材料加工工艺简单成熟，价格非常低廉。采用高纯Mo丝为原料，通过电子束、激光束以及电火花等具有较高材料去除率的小孔加工工艺中的任一种技术，生产外径0.6~8mm、壁厚0.05~2mm、长度0.1~20mm的背光源冷阴极Mo杯。与国际上通用的采用镜面Mo片深冲塑性成型技术相比，本工艺简单、生产流程短、生产效率高、成品率高，特别适合于加工小外径、大孔深的背光源冷阴极Mo杯。特别是Mo杯成品内表面质量好，没有镜面Mo片引伸工艺特有的塑性变形的表面痕迹，背光源冷阴极工作更加稳定。

具体实施方式

1、采用外径为1.7mm纯度为99％的Mo丝原料，经采用校直、下料获得5mm长的圆柱形毛坯。通过在1.33×10^-2~1.33×10^-4的真空度下，采用功率密度为10⁴~10⁹W/cm²的电子束轰击毛坯顶面，每秒钟可生产20个外径1.7mm、壁厚0.15mm、长度5mm的背光源冷阴极Mo杯。Mo杯成品率达100％；外径均匀，不存在锥度；其内孔壁粗糙度控制在Ra0.3μm左右，达到镜面钼片表面的要求；金相显微组织优良。

2、采用外径为2.1mm纯度为98％的Mo丝原料，经采用校直、下料获得4mm长的圆柱形毛坯。采用输出功率为1~10000kW的红宝石、钕玻璃、掺钕钇铝石榴石或者CO₂激光束轰击毛坯顶面打孔，每秒钟可生产15个外径2.1mm、壁厚0.2mm、长度4mm的背光源冷阴极Mo杯。Mo杯成品率达99.7％；外径均匀，不存在锥度。经后续其内孔壁粗糙度达到镜面钼片引伸Mo杯的表面要求；金相显微组织良好。

3、采用外径为1.6mm纯度为99％的Mo丝原料，经采用校直、下料获得6mm长的圆柱形毛坯。在多工位电火花高速小孔加工机上，采用铜钨直丝或合金管电极，以0~1000r/min转速自毛坯顶面打孔，每分钟可加工6个外径1.6mm、壁厚0.1mm、长度6mm的背光源冷阴极Mo杯。Mo杯成品率达100％；外径均匀，不存在锥度；其内孔壁粗糙度控制在Ra0.25μm左右，达到镜面钼片表面的要求；金相显微组织优良。

上述列举了本发明的三个实施方式，但本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求书指出了本发明的范围。因此，在不违反发明基本思想的情况下，在背光源冷阴极Mo杯的加工过程中，只要采用了高纯Mo丝为原料，并通过使用通过电子束、激光束、电火花以及超声加工等其中的一种小盲孔加工技术，都应认为属于本发明的保护范围。