[发明专利]电极材料

说明书

本申请为住友电气工业株式会社和住电精密导体有限公司于2006年5月25日向中国专利局提交的题为“电极材料”、申请号为200610084559.2的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在冷阴极荧光灯的电极中适用的电极材料、通过该电极材料制造冷阴极荧光灯用电极的制造方法以及冷阴极荧光灯。特别是涉及亮度更高、寿命更长的冷阴极荧光灯。

背景技术

目前，作为图像扫描仪的原稿照射用光源、个人电脑的液晶监控器、液晶电视等液晶显示装置(液晶显示器)的称为背照光用光源的各种光源，冷阴极荧光灯被充分地利用(例如：参照特开2004-71276号公报、特开平10-144255号公报)。冷阴极荧光灯具有例如图1中所示的结构。图1是冷阴极荧光灯之一例，是表示其概略结构的剖面图。该冷阴极荧光灯100具有在内壁面设有荧光体层101且封入稀有气体和水银的玻璃管102、配置于玻璃管102内的一对电极103。荧光体层101设于玻璃管102内壁面的几乎全周及全长上，在管102内，两个电极103之间主要为发光部，电极103附近为非发光部。电极103为一端开口，另一端有底的杯状，以与开口部相对的方式配置在玻璃管102内(参照特开2004-71276号公报、特开平10-144255号公报)。在未开口的电极103的另一端侧(底侧)连接导线(外导线104)，经由该导线104对电极103施加电压。电极103和外导线104之间连接内导线105，该内导线105由调整为与玻璃管102的热膨胀系数同等程度的热膨胀系数的科瓦铁镍钴合金(Kovar)等材料构成。在内导线105的外周熔敷玻璃珠(bead glass)106。利用该玻璃珠106将电极103固定在玻璃管102中，同时将该管102密封，由此稳定地保持管102内的气体密封状态。另外，也有在玻璃管102内只封入了稀有气体的无水银荧光灯。

这样的荧光灯100根据以下的原理发光。当经由导线104在两个电极103之间施加高电压时，仅存于玻璃管102内的电子被高速吸引向电极103而进行冲撞，这时，从电极103放出二次电子进行放电。通过该放电，被阳极吸引的电子和玻璃管102内存在的水银分子等冲撞而放射紫外线，该紫外线激发荧光体，荧光体发出可见光。

作为上述电极的形成材料，镍(Ni)具有代表性。作为其它电极的形成材料，在特开2004-71276号公报中记载有使用Ti、Zr、Hf、Nb或Ta，在特开2004-207056号公报中记载有使用Mo、Nb、Ta。

近几年，在用于液晶显示器等的背照光单元中，其薄型、轻量、高亮度、长寿命被重视。因此，对于作为背照光用光源利用的冷阴极荧光灯，也强烈地期望进一步将其小型化、高亮度化及长寿命化。另外，在图像扫描仪中，高速化、长寿命化等也被重视，即使对于作为光源的冷阴极荧光灯，也强烈期望高亮度化、长寿命化。

在具有由镍构成的电极的现有的冷阴极荧光灯中，在点亮时由放电产生的水银离子与电极冲撞，从而引起电极物质在玻璃管内飞溅而堆积于管内壁的溅射现象。当引起溅射时，电极被消耗。特别是，由于电极只有一部分集中消耗并在该部分形成孔，故不能将电极用于放电，从而荧光灯到了寿命期限。另外，溅射层(由蒸发了的电极物质构成的层)与水银形成汞合金。因此，如果长时间点亮，则水银几乎全部被溅射层获取，由此紫外线的放射不能充分进行，灯的亮度非常低，荧光灯到了寿命期限。即，在具有由镍构成的电极的以往的荧光灯中，由于上述溅射而使寿命较容易缩短。

当将电极的形状形成为有底筒状时，利用中空阴极效果，某种程度上可以抑制溅射，但对于更进一步的高亮度化、长寿命化的要求不能说是足够的结构。对于高亮度化的要求，考虑增大灯的电流，但由于电流的增大使电极负荷增大，所以容易引起溅射。即，溅射速度加快。其结果是，加速电极的消耗和汞合金的形成，导致荧光灯的寿命降低。如果将电极大型化，则可以降低因溅射造成的不良情况，但在这种情况下存在如下问题：1、与薄型化、小型化的要求相背离；2、非发光部变大。

另一方面，如特开2004-71276号公报和特开2004-207056号公报中所记载，考虑通过将镍以外的材料用作电极材料，或在由镍构成的主体中设置由镍以外的材料构成的层，由此来抑制溅射。但是，Mo、Nb、Ta等材料存在如下问题，难以对电极进行加工，或即使可以对电极加工，由该材料构成的电极也难以与内导线等接合。另外，特开2004-71276号公报、特开2004-207056号公报中记载的Mo、Nb、Ta等材料的价格比较高，在使用由该材料构成的电极时，成本相当高。