摘要：本文分析了國(guó)外背光源用冷陰極熒光燈的發(fā)展情況、現(xiàn)狀及近期的發(fā)展動(dòng)態(tài)，特點(diǎn)以及生產(chǎn)冷陰極熒光燈的現(xiàn)狀和近期的研究成果、研究方向。 sm;E2BR$ `  
一、序言 {^cF(7p  
背光源用冷陰極熒光燈管（ＣＣＦＬ）從上個(gè)世紀(jì)九十年代初開(kāi)始在日本面世以來(lái)，由于其具有燈管細(xì)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、燈管表面亮度高、燈管溫升小，便于加工成各種形狀、壽命長(zhǎng)等等優(yōu)異的特性，迅速在各種類(lèi)型的背光源、掃描器中得到廣泛的使用。隨著冷陰極熒光燈管自身技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)、辦公設(shè)備、日用產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，冷陰極熒光燈管的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，需求量也急劇增長(zhǎng)，尤其是近二年來(lái)通信設(shè)備向高性能化、多機(jī)能化和精細(xì)化發(fā)展和ＬＣＤ背光源用燈管向大尺寸、長(zhǎng)壽命發(fā)展，對(duì)冷陰極熒光燈管提出了各種各樣的特殊要求，促進(jìn)了冷陰極熒光燈管性能的提高，反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了應(yīng)用的擴(kuò)大。目前全世界冷陰極熒光燈的月產(chǎn)量已達(dá)到２５００萬(wàn)支以上并仍在迅速地增長(zhǎng)。 E69:bQ94u  
二、陰極熒光燈管的發(fā)展和現(xiàn)狀 X 45x~8f  
冷陰極熒光燈管從上世紀(jì)九十年代初在日本被用于背光源照明以來(lái)，隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，燈管本身的制造技術(shù)也得到迅猛的發(fā)展。例如在： N^\2 _T  
１ 燈管直徑方面： +YkW[a\4  
隨著冷陰極熒光燈應(yīng)用范圍的越來(lái)越廣、越來(lái)越精密化，對(duì)燈管直徑也逐年向更細(xì)小的方向演變。在９０年代初冷陰極熒光燈剛剛被推廣使用時(shí)，主要使用燈管外直徑為Φ４．０ｍｍ的冷陰極熒光燈。到１９９３年以后背光源用冷陰極熒光燈的主流是采用外徑為Φ３．０ｍｍ的燈管。到１９９５年之后外徑為Φ２．６ｍｍ的燈管開(kāi)始主導(dǎo)市場(chǎng)，并且更開(kāi)始向外徑Φ２．４ｍｍ、Φ２．２ｍｍ方向變化。到上世紀(jì)末已開(kāi)始使用外徑Φ２．０ｍｍ的燈管。本世紀(jì)初在掌上電腦、數(shù)碼相機(jī)等小型化的用途中更細(xì)的Φ１．８ｍｍ的燈管也已大量供應(yīng)市場(chǎng)。最近又有采用Φ１．５ｍｍ外徑，壁厚０．２ｍｍ的冷陰極熒光燈管的報(bào)導(dǎo)。 7G.o@p6$  
冷陰極熒光燈具有管徑變細(xì)時(shí)會(huì)提高燈管表面亮度的特性，特別是在精細(xì)的背光源組件中由于管徑變細(xì)，光線的入射效率會(huì)相應(yīng)地提高，這可以有效地提高背光源板面的亮度。燈管管徑細(xì)化促進(jìn)了冷陰極熒光燈制造技術(shù)的提高，更進(jìn)一步促進(jìn)了冷陰極熒光燈應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。 DB`$Ru@  
２ 燈管玻璃材料方面： DD!MGf/  
在冷陰極熒光燈管開(kāi)始應(yīng)用初期，所用的燈管玻璃材料絕大部份是使用鈉鈣玻璃（或稱(chēng)蘇打玻璃、屬軟玻璃類(lèi)）。由于軟玻璃中所含雜質(zhì)氣體較多，而軟玻璃的軟化溫度較低，不能進(jìn)行較高溫度除氣，玻璃中的活性金屬如鈉、鉀、鈣等容易析出而與汞產(chǎn)生化合物，這樣用軟玻璃制的冷陰極熒光燈因使用過(guò)程中排放的雜氣較多，對(duì)汞的吸收較多而限制了燈管的使用壽命和發(fā)光亮度。到１９９５年左右日本生產(chǎn)冷陰極熒光燈的主要企業(yè)開(kāi)始逐漸改用硬玻璃（即高硼硅酸鹽玻璃，膨脹系數(shù)３８～４０×１０／℃）做燈管，由于硬玻璃中含雜質(zhì)氣體較少，而且除氣溫度允許較高，玻璃中活性金屬的含量較少，固而燈管在使用中壽命較長(zhǎng)，可以達(dá)到３萬(wàn)～５萬(wàn)小時(shí)，但是硬玻璃燈管對(duì)加工封接等技術(shù)要求比較高。有些燈管生產(chǎn)企業(yè)無(wú)法掌握，之后又出現(xiàn)了介乎二者之間的中間玻璃（又稱(chēng)鉬組玻璃或鉻玻璃，膨脹系數(shù)４６～６２×１０／℃）。其使用性能和壽命也介乎二者之間。目前背光源用的冷陰極熒光燈在日本、歐美等地區(qū)主要用硬玻璃制的燈管。在臺(tái)灣、中國(guó)大陸仍主要使用軟玻璃或中間玻璃制的燈管。但對(duì)使用要求高的地方仍必須使用硬玻璃制的燈管，這是冷陰極熒光燈的發(fā)展方向。 *p&^!ct  
３ 電極的改進(jìn)： f v E+.{  
冷陰極熒光燈應(yīng)用的初期，對(duì)燈管的非發(fā)光部份（即電極部份）一般要求在１０ｍｍ左右。常用的水銀封入方法是在電極上裝著水銀藥劑。由于當(dāng)時(shí)燈管內(nèi)徑較大，燈管非發(fā)光部份也允許較長(zhǎng)，用上述方法可以滿足用戶的要求，但隨著冷陰極熒光燈的發(fā)展，燈管直徑逐漸變細(xì)，應(yīng)用上的精細(xì)化要求對(duì)燈管的非發(fā)光部份（包括導(dǎo)線的焊接點(diǎn)和保護(hù)套一起）最大只允許７ｍｍ，而燈管內(nèi)電極端到燈管玻璃密封端只允許最大５ｍｍ。燈管直徑變細(xì)要求電極相應(yīng)變小，非發(fā)光部份縮短要求電極也變短，這樣在電極上裝水銀藥劑已不能滿足燈管對(duì)水銀量的要求，必須要使電極同水銀藥劑分離，采用從外部導(dǎo)入水銀的方法來(lái)解決。這樣可以縮短電極自身的長(zhǎng)度，同時(shí)還要在燈管外側(cè)的焊接點(diǎn)和保護(hù)套上下功夫。 _ }E-~I>  
在電極材料上，目前廣泛使用的是鎳管或鎳片做電極，鎳管或鎳片電極是由致密金屬組成，其表面積相對(duì)較小，表面吸附的發(fā)射材料較少，因而影響到電極性能的發(fā)揮。最近有報(bào)導(dǎo)冷陰極熒光燈電極材料使用多孔的燒結(jié)材料，這樣可增大電子發(fā)射面積，可以吸附更多的發(fā)射材料，有利于降低電極上的能量損耗。 Q(|PZng  
４ 水銀加入量的改進(jìn)： 1E
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在冷陰極熒光燈中，必須加入水銀，利用水銀蒸氣激發(fā)產(chǎn)生的紫外線來(lái)激活熒光層使其產(chǎn)生一定色溫的可見(jiàn)光使燈管發(fā)亮。一支內(nèi)徑Φ２ｍｍ，長(zhǎng)約２５０ｍｍ的冷陰極熒光燈中理論上應(yīng)當(dāng)充入０．４～０．６毫克的水銀才能使燈管正常工作。在９０年代初期冷陰極熒光燈開(kāi)始應(yīng)用時(shí)，水銀均是按理論量加入的。但是隨著冷陰極熒光燈的普遍使用，對(duì)燈管提出了各種各樣特殊要求，也促進(jìn)深入地研究冷陰極熒光燈各種性能之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)，當(dāng)要求燈管長(zhǎng)壽命工作時(shí)，由于燈管材料（如電極、玻璃、熒光層等等）會(huì)與水銀蒸氣產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)和物理反應(yīng)，逐漸消耗掉水銀，使燈管由于缺乏水銀蒸氣而產(chǎn)生電極發(fā)紅，燈管亮度下降，整支燈管亮度不均勻，燈管壽命下降等等問(wèn)題。近年來(lái)，大部份冷陰極熒光燈制造企業(yè)均通過(guò)成倍增加水銀的含量來(lái)解決上述缺陷。目前在上述規(guī)格的燈管中，水銀加入量可達(dá)到２．５毫克左右，這樣在新制造的燈管內(nèi)壁經(jīng)�？梢钥吹酱罅５乃�銀珠或成片彌散的水銀小點(diǎn)存在。一般它不會(huì)影響燈管的使用性能，尤其是在燈管點(diǎn)亮后在工作表面上一般不會(huì)看到水銀黑點(diǎn)。尤其是在工作一段時(shí)間后大顆的水銀珠均會(huì)消失。 nn