專利名稱：冷陰極管的電極及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷陰極管的電極及其制法，特別指一種冷陰極管的電極是利用粉末冶金及射出成型的技術(shù)以提供一體成型的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
冷陰極管由于具有燈管細(xì)小，燈管溫度低，燈管表面亮高，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于電腦掃描器、傳真機(jī)、液晶屏幕背光模組、或廣告燈箱中。其發(fā)光原理乃是利用管內(nèi)電極放電后，電子與水銀原子發(fā)生碰撞，水銀原子受激發(fā)輻射出紫外光，紫外光激發(fā)涂布于管壁的螢光粉而產(chǎn)生可見光。
為著改善冷陰極管電極的壽命及燈管的啟動(dòng)特性，請(qǐng)參閱圖1，為一種先前技術(shù)的冷陰極管的剖面圖，該電極9包括有一電極導(dǎo)絲92以熔接方式粘固于一杯狀放電部94，該電極導(dǎo)絲92通常包括兩段，第一段922是連接于該放電部94、及第二段924是連接第一段922于電線。第一段為低膨脹系數(shù)(CTE)合金，為了容易與玻璃結(jié)合，目前通常使用Kovar合金(鎳鐵鈷合金)，第二段通常以Invar合金(鎳鐵合金)。該杯狀放電部94通常以鉬或鎢合金平板經(jīng)沖壓成型而制成。其缺點(diǎn)為一、電極導(dǎo)絲92直徑小(約0.4mm)，不易熔接于該杯狀放電部94，不僅制造麻煩并且容易斷裂。
二、該杯狀放電部94受限于其制法，形狀單一而不易變化以增加放電面積，并且成本高，產(chǎn)能少。
顯然在實(shí)際使用中上述的缺點(diǎn)，有必要進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種冷陰極管的電極及其制法，其主要是提供一種由同一材料一體成型的電極，以提高產(chǎn)能并且增加強(qiáng)度，并且避免因不同的膨脹系數(shù)以及熱脹冷縮的環(huán)境所造成的金屬疲乏，以延長(zhǎng)使用壽命。
本發(fā)明的另一目的是提供一種冷陰極管的電極及其制法，容易設(shè)計(jì)放電部的形狀，以增加放電面積，提高效能并降低耗電。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明的一種冷陰極管的電極的制法，包括有下列步驟將金屬粉末及粘結(jié)劑混合以形成一混合料；將該混合料成型于一電極模具內(nèi)以形成一電極初胚；將該電極初胚加溫至金屬燒結(jié)溫度以形成一電極；最后，沖壓該電極，以增加強(qiáng)度。


圖1為先前技術(shù)的冷陰極管的剖面圖；圖2為本發(fā)明的冷陰極管的電極制法的流程圖；圖3為本發(fā)明的冷陰極管的電極第一實(shí)施例的立體圖；圖4為本發(fā)明的冷陰極管的電極第二實(shí)施例的立體圖；圖5為本發(fā)明的冷陰極管的電極第三實(shí)施例的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明的冷陰極管的電極制法的流程圖。該冷陰極管的電極制法的核心技術(shù)乃是利用粉末冶金，至少包括有四個(gè)步驟混合步驟10、成型步驟20、熱處理步驟30、及沖壓步驟40。
該混合步驟10乃是混合金屬粉末及粘結(jié)劑以形成一混合料；該金屬粉末較佳是高熔點(diǎn)金屬，通常較佳是高于2000℃的金屬。該金屬粉末可以為鎢(W)、鉬(Mo)、鎢合金、鉬合金、或Kovar合金(以預(yù)合金粉較佳)，因?yàn)槠渚哂懈呷埸c(diǎn)的特性，可以耐高溫。其中較佳可以用鉬的金屬粉末，因?yàn)殒u的熔點(diǎn)較高，需較大的加溫溫度，而提高制造成本。然而該金屬粉末只要是可以作為電極的材料即可。
其中該金屬粉末愈細(xì)愈好，通常在80μm以下，然而并不限制于此。金屬粉末愈細(xì)則具有較大表面且減少相隔的空隙，使金屬粉末更緊密堆積，更容易燒結(jié)結(jié)合，可以減少加溫步驟30所需的時(shí)間。金屬粉末顆粒的尺寸不但影響燒結(jié)體的密度，而且影響其性能，因?yàn)榉勰┰郊?xì)，比表面(面積/重量，specific surface area)越大，而大的比表面在燒結(jié)中起著非常重要的作用。該粘結(jié)劑主要是用以粘結(jié)該金屬粉末，可以是一種高分子粘結(jié)劑，或有機(jī)粘合劑(例如為熱可塑性樹脂或蠟)。
該混合步驟10中進(jìn)一步可以利用一攪拌機(jī)以混煉該混合料。將金屬粉末與粘結(jié)劑加熱混煉制成混合物作為成形的原料。
在該成型步驟20中，本發(fā)明主要是利用射出成形的技術(shù)，將該混合料射出成型于一電極模具內(nèi)以形成一電極初胚；在射出成型時(shí)，需要提供一射出成形機(jī)，該射出步驟中，需要先有一加熱的步驟，加熱該混合料成為具流動(dòng)性，接著再將該混合料射入于該電極模具內(nèi)。射出成型是已非常成熟的技術(shù)，可以加速生產(chǎn)的速度。
本發(fā)明并不限制于利用射出成型的技術(shù)，也可以是利用加壓成型的技術(shù)。將整備好的該混合料送入精密模具內(nèi)，并藉上、下沖壓器的壓縮，以得到一特定形狀的壓粉體，或稱為初胚胚體。
在該熱處理步驟30中，主要是加溫該電極初胚至金屬燒結(jié)溫度以形成一電極的最終產(chǎn)品。在加溫過(guò)程中，借著加熱，會(huì)使該電極初胚中的粘結(jié)劑被脫除，以避免殘留粘結(jié)劑。在該熱處理步驟30，主要是利用一燒結(jié)爐以燒結(jié)該電極初胚。燒結(jié)爐通常采用電腦控制控制溫度、氣體壓力，可以準(zhǔn)確控制溫度，并且在燒結(jié)的過(guò)程中通入保護(hù)性氣體于該燒結(jié)爐中，例如氮等隋性氣體，以避免該金屬粉末氧化。其中該燒結(jié)溫度通常是該金屬粉末中主要成份熔點(diǎn)的三分之二以上。例如鎢的熔點(diǎn)為3380℃，其燒結(jié)溫度約為2253℃以上。鉬的熔點(diǎn)為2600℃，其燒結(jié)溫度約為1733℃以上。
本發(fā)明最后為加強(qiáng)該電極的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，包括該沖壓步驟，以沖壓成型該電極，藉此可以使該電極中的已燒結(jié)的該金屬粉末更緊密、結(jié)實(shí)。
藉由上述的步驟可得到本發(fā)明的冷陰極管的電極，本發(fā)明主要是利用金屬粉末射出成型的技術(shù)。由于本發(fā)明的技術(shù)，該冷陰極管的電極的外型可以更容易變化，以增加其放電的面積。請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明的冷陰極管的電極第一實(shí)施例的立體圖。該冷陰極管的電極1包括一導(dǎo)線部12及一放電部14，該放電部14略呈杯狀且與該導(dǎo)線部一體成型。其中該導(dǎo)線部12及該放電部14由同一種金屬制成，并且具有金屬燒結(jié)的結(jié)構(gòu)，因此不需要經(jīng)過(guò)焊接的步驟。該導(dǎo)線部12及該放電部14不會(huì)產(chǎn)生裂痕，具有較佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明的冷陰極管的電極第二實(shí)施例的立體圖。由于本發(fā)明的冷陰極管的電極制法，其中該放電部14a可以容易地設(shè)計(jì)成具有數(shù)個(gè)由其表面凸出的尖端142、144，以增加該電極1的放電面積。本實(shí)施例為一較佳實(shí)施例，該尖端142、144是由該放電部14a的外圍及內(nèi)壁面凸出。也可以設(shè)計(jì)成只具有由該放電部14a的外圍向外凸出的該尖端142，或者只具有由該放電部14a的內(nèi)壁面向內(nèi)凸出該尖端144。
請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明的冷陰極管的電極第三實(shí)施例的立體圖。其中該放電部14b的直徑乃與該導(dǎo)線部12b相同，藉此該放電部14b可具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
因此藉本發(fā)明所能產(chǎn)生的特點(diǎn)及功能經(jīng)整理如下一、電極的該導(dǎo)線部與該放電部藉由燒結(jié)一體成型，不易斷裂；二、電極由同一材料制成，具有相同的熱膨脹系數(shù)，不會(huì)因溫度急劇變化而產(chǎn)生間隙；三、該放電部形狀容易變化以增加放電面積以提高效能，可降低耗電；四、本發(fā)明的制法可大量并快速生產(chǎn)，可提高產(chǎn)能。
以上所述，僅是本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例之一而已，不能因此即局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，對(duì)熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，舉凡運(yùn)用本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種冷陰極管的電極的制法，包括下列步驟混合金屬粉末及粘結(jié)劑以形成一混合料；成型該混合料于一電極模具以形成一電極初胚；加溫該電極初胚至金屬燒結(jié)溫度以形成一電極；及沖壓該電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該金屬粉末為熔點(diǎn)高于2000℃的金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該金屬粉末為鎢、鉬、鎢合金、或鉬合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該粘結(jié)劑為高分子粘結(jié)劑、或有機(jī)粘結(jié)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該混合步驟中包括提供一攪拌機(jī)以混煉該混合料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該成型步驟包括先加熱該混合料成為具流動(dòng)性的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，還包括提供一射出成形機(jī)將該混合料射入于該電極模具內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，包括一脫除該電極初胚中非金屬成份的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，包括提供一燒結(jié)爐以燒結(jié)該電極初胚。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，包括通入保護(hù)性氣體于該燒結(jié)爐中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極管的電極的制法，其特征在于，該燒結(jié)溫度范圍為主成份熔點(diǎn)的三分之二至其熔點(diǎn)。
12.一種冷陰極管的電極，是經(jīng)由金屬粉末射出成型，其特征在于，包括一導(dǎo)線部；及一放電部，是略呈杯狀且與該導(dǎo)線部一體成型，其中該導(dǎo)線部及該放電部由同一種金屬制成，并且具有金屬燒結(jié)的結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷陰極管的電極，其特征在于，該放電部具有數(shù)個(gè)由其表面凸出的尖端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷陰極管的電極，其特征在于，該尖端乃由該放電部的外圍向外凸出。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷陰極管的電極，其特征在于，該尖端乃由該放電部的內(nèi)壁面向內(nèi)凸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷陰極管的電極，其特征在于，該尖端乃由該放電部的外圍及內(nèi)壁面凸出。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的冷陰極管的電極，其特征在于，該放電部的直徑乃與該導(dǎo)線部相同。
全文摘要
一種冷陰極管的電極是具有一體成型的結(jié)構(gòu)，可增加放電面積并提高產(chǎn)能，該電極制法包括有下列步驟將金屬粉末及粘結(jié)劑混合以形成一混合料；將該混合料成型于一電極模具內(nèi)以形成一電極初胚；將該電極初胚加溫至金屬燒結(jié)溫度以形成一電極；最后，沖壓該電極，以增加強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H01J9/02GK1779886SQ20041009575
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者王祿山 申請(qǐng)人:王祿山