专利名称：：冷阴极荧光灯用电极的制作方法
技术领域：
：本发明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，本发明涉及适用于具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯的电极。
背景技术：
：冷阴极荧光灯己经被用作多种光源，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。上述电极的代表性的例子是由镍制成的(参见专利文献l)。专利文献l:日本专利申请公开2005-327485。
发明内容本发明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。本发明是考虑了上述情况而完成的。本发明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。本发明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，本发明人特别着重于以下几点努力地研究了电极所需的性能(a)电极要具有优异的抗离子溅射性；(b)电极要具有较低的逸出功；以及(C)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。当电极容易发生溅射时，溅射产生了由电极材料构成的沉积物(溅射层)。沉积物最终覆盖荧光物质，从而降低了荧光灯的辉度。另外，由于溅射消耗电极，所以縮短了荧光灯的寿命。因此，当荧光灯能抵抗溅射的发生时，荧光灯可以具有高辉度和长寿命。将电子从固体表面移入真空中所需的最小能量被定义为逸出功。因此，将电子从具有较大逸出功的电极中移出是困难的。换句话说，难以使这样的电极放电。当电极放电困难时，放出的电子数较少。因此，不能充分地发出紫外光，从而难以增加荧光灯的辉度。结果，具有较大逸出功的电极需要较大的电流，因此降低了能量效率。此外，较大的电流加速了溅射，进而縮短了荧光灯的寿命。与此形成对比的是，具有较小逸出功的电极使荧光灯具有高辉度和长寿命。另外，由于具有较小逸出功的电极促使辉度增加，因此当使用其辉度与放电难的电极的辉度相同的电极时，可以延长荧光灯的寿命。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，使用具有高熔点的电极可以降低由于电子碰撞而导致的电极的消耗，从而能够使荧光灯具有高辉度和长寿命。作为满足上述(a)至(c)中所述性能的材料，存在有钨和钼。工程师们已经对作为用于形成冷阴极荧光灯所用电极的材料的钨和钼进行了研究。但是，与诸如镍、镍合金、铁和铁合金之类的金属相比，钩和钼具有较差的塑性加工性。例如，当大量制造杯状电极时，需要使用具有优异的塑性加工性的材料，例如上述包括镍的金属。因此，考虑到上述(a)至(c)中所述的性能和可制造性，本发明的电极是通过将这些金属相结合而构成的。更具体地说，本发明的冷阴极荧光灯用电极包含(a)基材，其由选自以下的一种金属构成镍、镍合金、铁和铁合金；以及(b)覆盖层，其覆盖基材表面的至少一部分。覆盖层在表面侧具有由钨或钼制成的层。在覆盖层中，将由锌或锌合金制成的结合层置于基材和位于表面侧的表层之间。如上所述，在本发明的电极中，电极表面的至少一部分是通过使用具有优异的抗离子溅射性、较小的逸出功和高熔点的金属(例如钨或钼)而制成的。由于具有这种构造，本发明的电极不但减少了其本身的溅射，而且减少了由于溅射以及电子碰撞时发生的熔融而导致的电极的消耗。另外，本发明的电极促使电子从具有较小逸出功的表层发出，从而能够进行充分地放电。由于本发明的电极具有结合层，所以可以使由钨或钼制成的表层与基材结合，使得表层的上述效果可以被充分地发挥。此外，由于本发明的电极具有由诸如镍、镍合金、铁或铁合金之类的具有优异的塑性加工性的材料构成的基材，因此该电极具有优异的可制造性。结果，通过使用本发明的电极，可以高效地制造具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯。下面将进一步详细地说明本发明。用于形成本发明电极的基材的材料为选自以下的一种金属镍、镍合金、铁和铁合金。在本发明中，所述镍为由Ni和不可避免的杂质构成的纯镍。镍具有优异的塑性加工性和成本效率。考虑到塑性加工性，需要的是通过将合金元素加入纯Ni中而形成的镍合金具有尽可能最高的Ni含量。需要的是Ni含量为至少95质量％(在整个说明书中，术语"质量％"用于指"重量％")。Ni合金可以包含选自以下的至少一种元素Ti、Hf、Zr、V、Fe、Nb、Mo、Mn、W、Sr、Ba、B、Th、Be、Si、Al、Y和稀土元素(除了Y之外)，并且这些元素的总量为至少0.001质量％、至多5.0质量％，其余由Ni和杂质构成。可供选用的其它方式是，Ni合金可以包含选自以下的至少一种元素Be、Si、Al、Y和稀土元素(除了Y之外)(这些元素包括在上述元素之内)，并且这些元素的总量为至少0.001质量％、至多3.0质量％，其余由Ni和杂质构成。具体地说，需要的是使用包含Y的Ni合金，这是因为这种合金可以提高抗溅射性。包含上述合金元素的镍合金具有以下所述的多种优点(a)其具有低于纯Ni的逸出功，从而促进放电，(b)其具有抗溅射性(溅射速率或蚀刻速率小)，(c)其难以形成汞合金，以及(d)其难以形成氧化物膜，从而不易使放电受到妨碍。因此，当电极在由上述镍合金制成的基材上具有覆盖层时，即使当覆盖层被消耗掉从而使得基材被露出时，所述电极仍可以抑制辉度降低和电极消耗。可以通过改变Ni合金中合金元素的种类和控制合金元素的含量来改变逸出功和蚀刻速率。铁(Fe)或铁合金(Fe合金)也可以被用作用于形成本发明电极的基材的材料。如上所述，在向电极提供电力的引线中，内引线被固定于玻璃管内。通常使用其热膨胀系数接近于玻璃的热膨胀系数的材料来制成内引线。作为满足这种要求的材料，可以使用铁镍钴合金，其是通过将钴(Co)和镍(Ni)加入铁中而形成的。作为铁镍钴合金，存在有己知为(例如)科瓦铁基镍钴合金的合金。除了上述材料之外，还可以使用铁镍合金和铁镍铬合金作为用于形成内引线的材料。这些铁合金具有优异的塑性加工性和切削加工性。因此，当内引线和电极是通过使用上述铁合金而形成为一体时，由于无需分开地制造两个元件以及无需使用焊接法或其它方法将这两个元件结合在一起，所以可以提高可制造性。另一方面，铁在塑性加工性方面优于與和钼。另外，铁具有接近于上述用作用于形成内引线的材料的铁合金的熔点。因此，由铁制成的基材可以通过焊接而简单可靠地与内引线结合。铁和铁合金的成本相对较低，因此其具有优异的成本效率。上述事实使得铁和铁合金成为用于形成基材的理想的材料。但是，铁和铁合金本身具有较差的电子发射性和抗溅射性。因此认为，当通过使用铁或铁合金来形成电极时，该电极难以充分地具有电极所需的性能。另一方面，与铁和铁合金相比，形成上述覆盖层的金属(例如钨或钼)具有优异的电子发射性和抗溅射性。因此，当将上述覆盖层设置于由铁或铁合金制成的基材上时，可以改善电子发射性和抗溅射性。此类电极可能有助于提高荧光灯的辉度以及延长其寿命。铁和铁合金的种类包括(a)所谓的纯铁，其包含至多0.1质量％的碳(C)和至少99.9质量％的Fe，其余由杂质构成；以及(b)钢。使用碳含量超过0.1质量％的钢是不合乎需要的，这是因为这种钢具有较高的硬度，并且在加工时会产生瑕疵和使表面不均匀，从而不利地影响表面性能。如上所述，需要的是使用其热膨胀系数接近于玻璃的热膨胀系数的合金作为除了钢以外的铁合金。这种合金的种类包括含Ni合金，即，铁镍合金。合金的种类还包括加钴的铁镍合金(即，铁镍钴合金)和加铬的铁镍合金(即，铁镍铬合金)。这些铁合金的具体组成如下所示。(a)铁镍合金该合金包含41质量％至52质量％的Ni，其余由Fe和杂质构成。这种合金还可以包含至多0.8质量％的Mn和至多0.3质量％的Si。(b)铁镍钴合金该合金包含28质量％至30质量％的Ni以及16质量％至20质量％的Co，其余由Fe和杂质构成。这种合金还可以包含0.1质量％至0.5质量％的Mn以及0.1质量%至0.3质量％的Si。另外，可以使用市售的科瓦铁基镍钴合金作为这种合金。(c)铁镍铬合金该合金包含41质量％至46质量％的Ni以及5质量％至6质量％的(^,其余由Fe和杂质构成。这种合金还可以包含至多0.25质量％的Mn。可以采用多种形状作为基材的形状。典型的例子包括杯状(具有底部的中空的管)和实心的柱状。杯状电极是理想的，这是因为这种电极由于空心阴极效应而可以在一定程度上抑制溅射。柱状电极可以通过将由用于形成基材的材料制成的线状材料切削成特定的长度来制成。因此，柱状电极容易生产。作为典型的例子，杯状电极可以通过对由用于形成基材的上述材料制成的板状材料进行压制来制成。当由上述基材形成材料制成的电极主体(为在形成覆盖层之前的主体)与内引线被形成为一体时，首先制造由基材形成材料制成的线状材料。然后在该线状材料的一端进行锻造操作。由此，可以形成杯状电极的主体。可以根据需要通过切削对线状材料的另一端进行加工，以调节内引线的直径。可供选用的其它方式是，可以通过切削对由上述基材形成材料制成的整个线状材料进行加工，从而以一体的方式形成电极的杯状主体和线状内引线。当以一体的方式形成电极的实心柱状主体和线状内引线时，可以将上述线状材料的一端用作电极的主体，而可以将另一端用作内引线。可以根据需要通过切削对线状材料的另一端进行加工，以调节内引线的直径。本发明的电极被希望具有其中电极主体和内引线以一体的方式形成的结构。可以通过在被制成为上述特定形状的基材(电极主体)上形成覆盖层来获得本发明的电极。覆盖层由设置于表面侧的表层和设置于基材侧的结合层构成。表层由钨(W)或钼(Mo)构成。与镍和铁相比，W和Mo具有抗溅射性、较小的逸出功和较高的熔点。因此，通过使用本发明的电极，可以获得具有高辉度和长寿命的荧光灯。另外，W和Mo不仅具有比镍和铁更小的逸出功，而且还具有比镍和铁更低的电阻。因此，通过使用本发明的电极，不仅可以提高能量效率，而且可以实现节能。在本发明中，表层由W或Mo构成(包含不可避免的杂质)。然而，允许表层含有含量至多为5质量％的锌(Zn)，锌构成以下所述的结合层。如上所述，W和Mo具有优异的性能。但是，它们具有高硬度。因此，它们难以结合到由镍、镍合金、铁或铁合金(它们比W和Mo更软)制成的基材上，使得它们往往易于与基材分离。为了解决这种问题，在本发明的电极中，在基材和表层之间设置对基材和表层都具有优异的结合性能的层，从而使它们彼此结合。专利文献1披露了通过以下方法来制造圆柱状电极。首先，通过利用钼的金属粉末的热喷镀法来用钼涂敷镍板。对经涂敷的板进行轧制。经轧制的板经过弯曲加工被制成半圆状电极片。最后，使一对电极片结合从而得到圆柱状电极。但是，专利文献1中披露的技术没有考虑用于防止钼层从板上分离的结构。如上所述，使W或Mo与镍等相结合是困难的。因此，专利文献1中披露的电极可能使钼层容易分离。另外，在专利文献1所披露的技术中，其上形成有钼层的板经过了弯曲加工。因此，看起来钼层在弯曲加工的过程中往往容易分离或损坏。而且，通过热喷镀法形成的层在金属颗粒之间存在大量的小孔。随后，汞蒸气通过这些孔进入基材中，从而使基材的表面被汞合金化。结果，很可能使层的结合性能容易劣化。与此形成对比的是，当通过如下所述的电镀法形成覆盖层时，不会形成孔。因此，预计荧光灯具有较长的寿命。另外，在热喷镀法的情况下，难以在杯状电极的内表面上形成层。本发明人己经发现，理想的是使用锌(Zn)作为用于结合层的材料，这是因为锌容易与Ni或Fe(其为基材的主要成分)形成合金。因此，由锌合金制成的层被用作结合层。可以通过以下方法形成由锌合金制成的层(a)使用锌来与基材的Ni或Fe形成合金；或者(b)使用锌合金。当用锌来形成锌合金层(通过使Zn与来自基材的Ni或Fe形成合金)时，该层起到了结合层的作用。因此，当至少在基材的相邻区域设置锌合金层时，该层可以被用作结合层。因此，覆盖层可以由表层以及由锌合金制成的结合层构成。可供选用的其它方式是，覆盖层可以具有这样的结构，其中从基材依次形成有由锌合金制成的结合层、锌层和表层。如上所述，结合层可以包含其中使用基材的Ni或Fe来形成合金的部分。当用锌形成锌合金层时，可以通过以下方法来形成锌合金层由基材的扩散作用形成锌合金；或者将基材的表面部分转化为锌合金。为了将基材的表面部分转化为锌合金，可以进行(例如)电解。在这种情况下，电沉积的Zn扩散到Ni或Fe(基材的主要成分)中，从而形成锌合金。由此，整个结合层可以由锌合金(镍锌合金或铁锌合金)构成。因此，在本发明中，形成结合层的锌合金的种类除了其中有意加有合金元素的锌合金以外，还包括通过使锌扩散到构成基材的元素中而形成的锌合金(该锌合金是镍锌合金或铁锌合金)。当通过使用锌合金来形成结合层时，需要的是该合金包含至少5质量％的锌。需要的是合金元素是构成基材的元素，特别是Ni或Fe，这是因为这样的合金具有优异的结合性能。可以通过电镀法或化学气相沉积法(CVD法)来形成表层和结合层。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和成本效率。这些表层和结合层可以彼此独立形成。可供选用的其它方式是，可以连续形成这两个层。当连续形成时，表层和结合层容易彼此结合，这是理想的。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10pm。另一方面，如果表层过薄，特别是小于0.05pm，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0.05nm至10nm、更理想的是0.3pm至5pm。仅需要使结合层的厚度达到可以使表层与基材牢固结合的程度即可。如果结合层过薄，表层往往容易从基材上分离。如果过厚，会在基材的表面上形成由于体积膨胀而引起的裂缝。更具体地说，结合层的厚度为0.1|im至3pm、理想的是0.3pm至1pm。当基材为杯状时，需要形成这样的覆盖层，使得其至少覆盖杯的整个内表面，更具体地说，是覆盖杯的管状部分的内周表面和底部的内表面这二者的整个表面。当然，可以形成这样的覆盖层使其覆盖杯的内表面和外表面这二者的整个表面。当部分地设置覆盖层时，建议通过采取一定的措施来形成覆盖层，以确保不设置覆盖层的部分没有覆盖层。例如，当通过电镀法形成覆盖层时，可以部分掩盖基材或者可以使用消耗电极。当通过CVD法形成覆盖层时，可以使用防护板，其可以控制形成覆盖层的气体的扩散区域。当通过以一体式形成内引线和电极主体来制造电极时，对内引线的表面提供上文所述的掩盖措施等以防止覆盖层的形成。当使用镍合金来形成基材时，可以在使用镍涂敷基材的表面之后再形成覆盖层。更具体地说，覆盖层可以具有这样的结构，其中从基材依次形成有镍层、结合层和表层。通过设置镍层，可以促使镍和锌(其为结合层的主要成分)形成合金，进而增强了表层和基材之间的结合强度。与表层和结合层一样，可以通过电镀法或化学气相沉积法(CVD法)形成镍层。本发明的电极被用作冷阴极荧光灯用电极。冷阴极荧光灯设有这样的玻璃管，在该玻璃管的内表面上具有荧光物质层，并且该玻璃管内密封有稀有气体(例如氩气或氙气)和汞，并设有本发明的电极。本发明的效果本发明的电极被这样构造而成覆盖层的表面侧部分是通过使用具有优异的抗离子溅射性、较小的逸出功和较高的熔点的材料形成的。因此当将该电极用作冷阴极荧光灯的电极时，该灯可以有效地抑制辉度下降和电极消耗。具体地说，设有结合层的本发明的电极可以使发挥上述效果的表层与基材结合。结果，设有本发明的电极的本发明的冷阴极荧光灯具有高辉度和长寿命。此外，由于本发明的电极使用具有优异的塑性加工性的材料形成基材，因此该电极具有优异的可制造性。实施本发明的最佳方式以下说明本发明的实施方案。使用用于形成基材(基材具有表1所示的组成)的材料制造杯状电极和圆柱状电极，每个电极的外径为1.6mm,长度为3.0mm。制造结合有所述电极的冷阴极荧光灯，以评价它们的辉度和寿命。通过以下所示的工序制造杯状电极。通过热轧处理对由用于形成基材(基材具有表1所示的组成)的材料制成的铸块进行加工。使所得的轧制板经过热处理，随后经过表面切削加工。使表面处理后的材料经过反复的冷轧操作和热处理。然后对所得材料进行最终的热处理(软化处理)，从而制得厚度为O.lmm的板状材料。将该板状材料切削至特定的尺寸。将所得的这片板状材料经过冷压加工而制造出杯状基材。将如此制得的基材用作不具有覆盖层的杯状电极。另一方面，具有覆盖层的杯状电极是通过电镀法在所制得的基材上设置具有如表1所示的组成的结合层和表层而形成的。电镀工序如下所述。通过调节电镀时间来改变覆盖层的厚度。通过以下工序制造圆柱状电极。通过热轧处理对由用于形成基材(具有表l所示的组成)的材料制成的铸块进行加工。将所得的轧制线材经过冷拉加工和热处理。然后，对该线材进行最终的热处理(软化处理)，从而制造出直径为1.6mm的线状材料。将该线状材料切削至特定的长度(3mm)，从而制造出圆柱状基材。将如此制得的基材用作不具有覆盖层的圆柱状电极。另一方面，具有覆盖层的圆柱状电极是通过电镀法在所制得的基材上设置具有如表l所示的组成的结合层和表层而形成的。电镀工序如下所述。通过调节电镀时间来改变覆盖层的厚度。电镀的工序(a)确保通电连续性将直径为0.5mm的镍线的一端缠绕在基材的周围。当将另一端与电源连接时，电流可以流入到基材中。(b)脱脂将其上缠绕有镍线的基材(下文中，该基材被称为目标基材)在8(TC的10质量％的NaOH溶液中浸渍5分钟，以进行脱脂。随后，用水彻底清洗目标基材。(C)电解脱脂接着，将所得的目标基材浸渍在10质量％的NaOH溶液中，并将镍线的另一端与电源的阴极连接。将涂敷铂的钛板浸渍在上述NaOH溶液中，并将其与电源的阳极连接。在这种条件下，以100mA/cn^的电流密度通入电流3分钟来进行电解脱脂。随后，用水彻底清洗目标基材。(d)使用酸进行表面活化将目标基材在溶液(30°C)中浸渍3分钟来活化基材的表面，其中所述溶液是通过使用200g/L的KokeisanB(由Kizai株式会社制造的活化剂)制备的。随后，用水彻底清洗目标基材。(e)镀镍(该步骤仅在基材是由镍合金制成时进行)制备电镀溶液，该电镀溶液包含200g/L的六水氯化镍和100mL/L的盐酸。使用所制备的电镀溶液，在室温下对目标基材进行60秒的镀镍处理。该步骤使得在基材上除了用镍线覆盖的部分以外的其它表面上形成了厚度为0.5)im的镀镍涂层。更具体地说，对于柱状基材而言，涂层是在柱状部分的周围表面和两端表面上形成的。对于杯状基材而言，涂层是在管状部分的内周表面和外周表面以及底部的内表面和外表面上形成的。电镀后，用水彻底清洗目标基材。在具有氩气气氛(其中露点被控制为-7(TC或更低)的手套箱中实施以下步骤(f)至(h)。(f)熔融盐电镀浴的制备将在15(TC下减压干燥大于或等于24小时的ZnCh和NaCl以摩尔比为60:40称重，并将它们混合在一起。将它们置于氧化铝坩锅(SSA-S级，由Nikkato株式会社制造)中以便在350°C的温度下加热，从而使它们熔融。接着，在表层由钨(W)制成的情况下，将溶解有0.05摩尔/kg的WCl6和0.05摩尔/kg的ZnO的盐进一步加入上述氧化铝坩锅中。将坩锅中的内容物放置约l小时，同时根据需要进行搅拌。由此制得电镀浴。另一方面，在表层由钼(Mo)制成的情况中，将溶解有0.05摩尔/kg的MoCl3和0.05摩尔/kg的ZnO的盐进一步加入上述氧化铝坩锅中。将坩锅中的内容物放置约1小时，同时根据需要进行搅拌。由此制得电镀浴。(g)形成结合层使用上述步骤(f)制得的、处于35(TC下的电镀浴，通过步骤(c)所示的方法进行电解。将经过步骤(e)预处理的目标基材用作工作电极。对于由钨(W)制成的覆盖层而言，将钨用于对电极。对于由钼(Mo)制成的覆盖层而言，将钼用于对电极。将锌用于参照电极。在上述条件下，将工作电极的电势对Zn2+/Zn设定为20mV来进行30分钟的电解处理。在基材上除了用镍线覆盖的部分以外的其它表面部分处，该步骤使得从表面到距表面深0.3pm的位置处的部分与Zn生成了合金。换句话说，Zn与以下物质形成合金，所述物质为(a)构成基材的Ni、Fe或Fe合金；或者(b)通过电镀形成的涂层中的Ni。将形成合金的部分用作厚度为0.3pm的结合层。对于厚度为0.05pm的结合层而言，进行20分钟的电解处理来形成该结合层。(h)形成表层钨在步骤(g)中形成结合层之后，将工作电极的电势对Zn2+/Zn设定为60mV来进行2小时的电解处理。在基材上除了用镍线覆盖的部分以外的其它表面部分处，所述电解形成了厚度为0.5Hm、由钨制成的表层。更具体地说，对于柱状基材而言，表层是在柱状部分的周围表面和两端表面上形成的。对于杯状基材而言，表层是在管状部分的内周表面和外周表面以及底部的内表面和外表面上形成的。在钨层厚度为0.05nm的情况下，进行12分钟的电解处理来形成表层。在钨层厚度为2pm的情况下，进行8小时的电解处理来形成表层。钼在步骤(g)中形成结合层之后，将工作电极的电势对Zn2+/Zn设定为60mV来进行1小时的电解处理。这种电解在与钨层的情况下相同的部分(除了基材表面上覆盖有镍线的部分)上形成了厚度为0.5lim、由钼制成的表层。在钼层厚度为0.05pm的情况下，进行6分钟的电解处理来形成表层。在钼层厚度为5pm的情况下，进行10小时的电解处理来形成表层。(i)水洗和干燥在将目标基材从手套箱中取出后，将镍线从设有覆盖层的基材上除去。在将基材用水彻底清洗后，将其在5(TC的恒温箱中干燥15分钟。由此，得到具有基材和覆盖层的电极。通过上述工序制造出具有多种结构的电极。表l示出了所制造的电极。在形成覆盖层后，检测表层的结合情况。检测结果表明，在各电极中没有发生结合层与基材分离的现象，这表示结合牢固。另外，在形成覆盖层后，还检测了表层与基材之间的组成。根据检测结果，可识别出Ni-Zn合金、Fe-Zn合金、Fe-Ni-Zn合金以及Fe-Ni-Co-Zn合金。该结果证明存在由锌合金构成的结合层。<table>tableseeoriginaldocumentpage159</column></row><table>都被附着于基材的情况下使基材设有覆盖层。当将铁镍合金或铁镍钴合金用作用于形成基材的材料时，基材和内引线可以形成为一体。用于形成为一体的工序如下所示。首先，如制造上述圆柱状电极的情况那样制造线状材料。将该线状材料切削至特定的长度(4mm)。使所得的短材料的一个端部(从端面到距离该端面纵向距离为1mm的位置处的部分)经过冷锻加工，进而制造成杯状电极。使另一个端部根据需要经过切削加工，进而制造出线状内引线。外引线与内引线的端部结合。另一方面，制备这样的玻璃管在玻璃管的内表面上具有荧光物质层(在本评价测试中为卤代磷酸盐荧光物质层)，并且该玻璃管的两侧均具有开口端。将一个电极元件插入端部开口的管的一端中。使玻璃珠和管的这一端部彼此熔融结合，从而使管的这一端被密封，并且电极元件被固定于管内。接着，从另一端(仍是开口的)对玻璃管抽真空，并引入稀有气体(在本评价测试中为氩气)和汞。按照与上述电极元件相同的方式固定另一个电极元件，并密封该玻璃管。通过该工序，在杯状电极的情况下，获得这样的冷阴极荧光灯(样品)其中一对电极的开口部分以彼此相面对的方式放置。在圆柱状电极的情况下，获得这样的冷阴极荧光灯(样品)其中一对电极的端面以彼此相面对的方式放置。对所制造的每个样品的辉度和寿命按照如下方式进行评价。将设有电极No.l(由Ni制成的杯状电极)的样品No.1的中心辉度(43,000cd/m2)和寿命指定为100，以便作为参照。将设有其它电极的每个样品的辉度和寿命相对于该参照表示出来，以便用于评价。评价结果如表2所示。寿命被定义为当中心辉度降至50%时的时间。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>如表2所示，设置了具有覆盖层的电极的样品具有比设置了不具有覆盖层的电极的样品更高的辉度和更长的寿命。具体地说，随着样品电极表层厚度的增加，样品的辉度和寿命增加。根据这些结果，设置有覆盖层的电极可能有助于获得具有高辉度和长寿命的冷阴极荧光灯。另外，设置有杯状电极的样品具有比设置有圆柱状电极的样品更高的辉度和更长的寿命。此外，设置了带有由钨制成的表层的电极的样品具有比设置了带有由钼制成的表层的电极的样品更高的辉度和更长的寿命。设置了带有由Ni合金制成的基材的电极的样品具有比设置了带有由Ni制成的基材的电极的样品更高的辉度和更长的寿命。设置了带有由Ni合金制成的基材的电极的样品能够增加辉度并延长寿命的原因可以被认为如下所述。因为由Ni合金制成的基材不仅使基材本身容易放电，而且具有优异的抗溅射性，所以即使在覆盖层被消耗掉以后，也可以抑制辉度降低和电极消耗。此外，设置了带有由Fe(包含0.025质量％的C)或Fe合金制成的基材的电极的样品具有高辉度和长寿命。这归因于这样的事实覆盖层不仅具有优异的电子发射性(这是由于该覆盖层是由具有较小的逸出功的金属制成的)，而且具有优异的抗溅射性。上述实施方案可以在不脱离本发明的要点的情况下根据需要进行修改，并且不受限于上述结构。例如，可以不使用玻璃珠。上文中，通过参照具体实施方案对本发明进行了详细地说明。对本领域的技术人员来说应该显而易见的是，本发明可以在不脱离本发明的实质和范围的情况下进行各种改变和修改。本申请是基于2006年8月4日提交的日本专利申请(特愿2006-213948)和2006年11月29日提交的日本专利申请(特愿2006-322638)的，并且这些申请的说明书以引用方式并入本文。工业实用性本发明的电极可以适于用作冷阴极荧光灯用电极。本发明的冷阴极荧光灯可以适于用作多种电子装置的光源，例如作为用于液晶显示器的背光的光源、作为用于小型显示器的前光的光源、用于对复印机、扫描仪等中的原稿进行照明的光源、以及用于复印机擦除器的光源。权利要求1.一种冷阴极荧光灯用电极，该电极包含(a)基材，其由一种选自镍、镍合金、铁和铁合金中的金属制成；以及(b)覆盖层，其覆盖所述基材表面的至少一部分；所述覆盖层包含(c)表层，其由钨或钼制成；以及(d)结合层，其由锌合金制成，并被置于所述基材和所述表层之间。2.如权利要求1所限定的冷阴极荧光灯用电极，其中(a)所述基材为杯状；以及(b)所述覆盖层被设置于所述杯状基材的整个内表面上。3.—种冷阴极荧光灯，其具有如权利要求l或2所限定的电极。全文摘要本发明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。所述电极包含基材和覆盖在该基材表面的覆盖层。所述基材是由选自镍、镍合金、铁和铁合金中的一种金属制成的。因此，可以容易地制造具有一定形状(例如杯状)的基材。所述覆盖层包含(a)由钨或钼制成的表层；以及(b)结合层，其是由锌合金制成的，并被置于所述基材和所述表层之间。与镍和铁相比，钨和钼具有抗溅射性、较小的逸出功和较高的熔点。所述结合层的存在能够使表层和基材之间充分结合。设置有上述电极的冷阴极荧光灯可以抑制辉度降低和电极消耗。因此，所述的冷阴极荧光灯具有高辉度和长寿命。文档编号H01J61/067GK101331581SQ200780000758公开日2008年12月24日申请日期2007年3月15日优先权日2006年8月4日发明者山崎和郎,德田健之,新田耕司,稻泽信二,细江晃久申请人:住友电气工业株式会社;住电精密导体有限公司