CN101523549A - 冷阴极管用电极及使用该电极的冷阴极管 - Google Patents

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Abstract

本发明的冷阴极管用电极(1)具有：筒状侧壁部(2)；设置在该筒状侧壁部的一端的底部(3)；以及形成于所述筒状侧壁部的另一端的开口部(4)。所述电极由高熔点金属(W、Nb、Ta、Mo、Re)的烧结体制成。设所述电极的全长为L、L/2的位置的所述筒状侧壁部的内径为d1、所述底部的内径为d2、连接内径d1的位置与内径d2的位置的所述筒状侧壁部的内表面(5)的曲率半径为R，则所述电极满足下面的条件：L≥6[mm]、d2＞d1、R≥20[mm]。

Description

冷阴极管用电极及使用该电极的冷阴极管
技术领域
本发明涉及冷阴极管用电极及使用该电极的冷阴极管。
背景技术
以往，在液晶显示装置的背光源使用冷阴极管。由于冷阴极管与热阴极管相比寿命较长，所以在电视机、个人计算机、移动电话、钢珠游戏机等各种领域适合作为长期使用的液晶显示装置的背光源。作为冷阴极管的结构，其一般的结构为：将一对冷阴极管用电极在玻璃壳(玻璃管)内相对配置，该冷阴极管用电极的由Ni或Mo等制成的高熔点金属电极的表面用LaB6或BaAl2O4等电子发射物质(发射体材料)覆盖(参照专利文献1)。冷阴极管用电极的形状一般而言是有底圆筒状。
以往的有底圆筒状电极，是对用熔解法制造的铸锭或用粉末冶金法制造的烧结体进行了热轧(或者冷轧)而成的板材(高熔点金属板材)进行冲压加工而制造的。制造有底圆筒体时也称作拉深加工。在批量生产冷阴极管用电极时，需要使用多工位压床(transfer press)或顺序压床(日语：顺送プレス)等复杂的冲压加工装置。
为了应用冲压加工，需要对高熔点金属板材实施滚轧等预处理，使其厚度充分变薄。并且，在用冲压加工制造圆筒状电极时，无法避免产生冲压屑，难以100％地充分使用板材(原材料)。若为了再利用冲压屑，需要应用熔解法再次制造板材。这些都是使冷阴极管用电极的制造成本增加的主要原因。
这样，应用冲压加工的圆筒状电极的制造方法的制造成本增加的主要原因较多，难以廉价制造圆筒状电极。并且，用熔解法或粉末冶金法制造的高熔点金属板材的相对密度实际上在99％以上，由于在表面没有气孔，所以具有表面积较小这样的缺点。因此，在将电子发射物质涂布在表面时，只能得到与表面积相同的涂布面积。
在专利文献2记载了由W等高熔点金属粉末的烧结体制成的冷阴极管用电极。由于该电极使用烧结体，所以与应用冲压加工的电极相比，可以廉价制造。但是，由于电极形状是没有底部的圆筒体(中空体)，所以具有电极的表面积不足这样的缺点。若表面积不足，则无法充分得到空心阴极(hollow cathode)效果。在专利文献2中，为了解决表面积不足而设置了隔板，但以这样的形状难以制造直径3mm以下的小型的电极。
冷阴极管的结构为：在玻璃管的内表面设置被紫外线激励的荧光体层，在管内封入微量的水银或稀有气体。若在设置于玻璃管两端的电极施加电压，则水银会蒸发并发出紫外线，利用该紫外线使荧光体层发光。若持续长期使用冷阴极管，则电子发射物质(发射体材料)或电极材料会产生溅射现象。由溅射现象形成的溅射层会吸入管内的水银，导致冷阴极管的发光效率和寿命下降。
在专利文献3，记载了为了抑制溅射现象、而在冷阴极管用电极的内部设置凸部以扩大表面积。通过扩大表面积使电子发射物质的涂布量增加，来抑制溅射现象。然而，由于专利文献3所记载的电极不是有底型的，所以其表面积的提高是有限的。特别是，在直径3mm以下的小电极(中空的圆筒状电极)中，即使在内部设置凸部，其表面积的提高也是非常有限的。
为了改善这样的问题，在专利文献4和专利文献5记载了由W、Nb、Ta、Mo等烧结体制成的冷阴极管用电极。若采用由W、Nb、Ta、Mo等烧结体制成的冷阴极管用电极，则可以实现成本下降，可以得到水银消耗量等改善效果。然而，专利文献4和专利文献5所记载的冷阴极管用电极具有：电极内表面的截面形状如コ字形那样底面部和开口部的形状是相同形状、或者如V字形(或者U字形)那样从底面部向开口部逐渐变宽的形状。
以往的冷阴极管用电极具有的问题是：不能充分抑制在点亮中受到离子的碰撞、而电极物质会飞散并堆积在灯(冷阴极管)内壁的溅射现象。若发生溅射现象，则冷阴极管内的水银被吸入而不能用于放电。因此，若长时间点亮，则管内的水银几乎都被吸入溅射层，灯的亮度会极度下降，到达使用期限。所以，若能够抑制溅射现象，抑制水银的消耗，则即使水银封入量相同，也能实现长寿命化。
对于这样的问题，在以往的截面具有コ字形或V字(U字)形的冷阴极管用电极中，不能充分抑制溅射现象。并且，冷阴极管用电极是在将导线端子进行接合的状态下使用的。由于专利文献4和专利文献5所记载的冷阴极管用电极(烧结体电极)的底部侧的壁厚较厚，所以具有导线端子的焊接性较差这样的缺点。
专利文献1：日本专利特开昭62-229652号公报
专利文献2：日本专利特开平04-272109号公报
专利文献3：日本专利特开2002-025499公报
专利文献4：日本专利特开2004-178875公报
专利文献5：日本专利特开2004-192874公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过抑制冷阴极管内的水银消耗量，可以实现冷阴极管的长寿命化的冷阴极管用电极、以及使用这样的电极的冷阴极管。本发明的其他目的在于提供一种使导线端子的焊接性提高的冷阴极管用电极、以及使用这样的电极的冷阴极管。
本发明的一个形态所涉及的冷阴极管用电极的特征是，包括：筒状侧壁部；设置在上述筒状侧壁部的一端的底部；以及设置在上述筒状侧壁部的另一端的开口部，上述电极由从钨、铌、钽、钼及铼中选择的金属的单体、或者包含上述金属的合金的烧结体制成，且设上述电极在上述筒状侧壁部的轴向的全长为L、上述全长L的1/2(L/2)的部分的上述筒状侧壁部的内径为d1、上述底部的内径为d2、连接上述内径d1的部分与上述内径d2的部分的上述筒状侧壁部的内表面的圆弧为R时，上述电极满足L≥6[mm]、d2>d1、R≥20[mm]。
本发明的其他形态所涉及的冷阴极管用电极的特征是，包括：筒状侧壁部；设置在上述筒状侧壁部的一端的底部；以及设置在上述筒状侧壁部的另一端的开口部，上述电极由从钨、铌、钽、钼及铼中选择的金属的单体、或者包含上述金属的合金的烧结体制成，且设上述电极在上述筒状侧壁部的轴向的全长为L、上述全长L的1/2(L/2)的部分的壁厚为t1、上述底部的侧面壁厚为t2、连接上述L/2部分的上述筒状侧壁部的内径部分与上述底部的内径部分的上述筒状侧壁部的内表面的圆弧为R时，上述电极满足L≥6[mm]、t1>t2、R≥20[mm]。
本发明的形态所涉及的冷阴极管的特征是，包括：封入放电介质的管形透光性壳；设置在上述管形透光性壳的内壁面的荧光体层；以及由本发明的形态所涉及的阴极管用电极制成的一对电极，即设置在上述管形透光性壳的两端部的一对电极。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的冷阴极管用电极的剖视图。
图2是表示本发明的第二实施方式所涉及的冷阴极管用电极的剖视图。
图3是表示在本发明的实施方式所涉及的冷阴极管用电极的底部实施倒圆角加工的状态的剖视图。
图4是表示在本发明的实施方式所涉及的冷阴极管用电极的底部实施倒斜角加工的状态的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的冷阴极管用电极的外径的主视图。
图6是表示在本发明的实施方式所涉及的冷阴极管用电极实施无心(centerless)加工的状态的剖视图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的冷阴极管的剖视图。
图8是表示实施例3的冷阴极管用电极的剖视图。
标号说明
1、11…冷阴极管用电极，2…筒状侧壁部，3…底部，4…开口部，5…侧壁部的内表面，6…倒圆角部，7…倒斜角部，21…冷阴极管，22…荧光体层，23…管形透光性壳、24…导线端子。
具体实施方式
下面，说明用于实施本发明的方式。图1表示本发明的第一实施方式所涉及的冷阴极管用电极的结构。图1所示的冷阴极管用电极1的形状是有底圆筒状，包括：筒状的侧壁部2；设置在侧壁部2一端的底部3；以及设置在侧壁部2另一端的开口部4。侧壁部2具有内表面5。
图1所示的冷阴极管用电极1，由从钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钼(Mo)及铼(Re)中选择的高熔点金属的单体、或者包含上述高熔点金属的合金的烧结体制成。作为构成烧结体的合金，可以举出有包含两种以上上述的高熔点金属的合金、或者包含以上述的高熔点金属作为主成分的合金。
作为用于冷阴极管用电极1的合金，例如可以举出有W-Mo合金、Re-W合金、Ta-Mo合金等。也可以如上述专利文献2所记载的那样，将作为电子发射物质的碱土类金属氧化物或稀土类元素氧化物等与高熔点金属混合。并且，也可以微量(例如质量的1％以下)添加镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、磷(P)等作为烧结辅助剂。通过添加烧结辅助剂，可以调整烧结体(电极)的密度。
构成冷阴极管用电极1的烧结体的平均晶粒直径是100μm以下时较为理想。晶粒的纵横比(长轴/短轴)在5以下时较为理想。使电极1的表面积增加，且使烧结体的相对密度位于80～98％的范围，具有若干气孔，这时较为理想。此时，若烧结体的平均晶粒直径超过100μm，则相对密度容易不到80％，并且，烧结体的强度容易下降。晶粒的纵横比也同样。晶粒的平均粒子直径为50μm以下时更为理想，纵横比在3以下时更为理想。
相对密度的测定方法是使用根据JIS-Z-2501的方法进行测定。另外，相对密度为100％的基准值，表示各材料的比重分别为W：19.3、Nb：8.6、Ta：16.7、Mo：10.2、Re：21.0时的值。使用合金时，根据各材料的比例(质量比)应用上述值。
在第一实施方式的冷阴极管用电极1中，电极1在筒状侧壁部2的轴向的全长L为6mm以上(L≥6mm)。设全长L的1/2的部分(L/2部分)的筒状侧壁部2的内径为d1、底部3的内径为d2时，满足d2>d1的条件。并且，连接内径d1的部分与内径d2的部分的筒状侧壁部2的内表面5的圆弧R为20mm以上(R≥20mm)。
若采用具有这样的形状的有底圆筒状电极1，则可以抑制来自底部3的内表面部分的溅射现象。即，在内径d1和内径d2满足d2>d1时，由于在侧壁部2的内表面5形成实质上的凸部，所以离子难以到达至底部3的内表面部分。据此，可以抑制来自底部3的内表面部分的溅射现象。另外，内径d2表示底部3的最大的内径。
另外，通过使有底圆筒状电极1的全长L为6mm以上，则电极1的表面积增大。据此，可以提高作为冷阴极管用电极1的功能。此时，通过将有底圆筒状电极1的筒状侧壁部2的内表面5的形状形成为圆弧R在20mm以上的曲面，可以使电极1的强度提高。即，通过在筒状侧壁部2应用圆弧R为20mm以上的内表面形状，可以维持使全长L变长为6mm以上的有底圆筒状电极1的强度。
并且，底部3的内径d2与筒状侧壁部2的L/2部分的内径d1之比(d2/d1)在1.03以上时较为理想。若d2/d1比不到1.03，则底部3的内表面部分容易受到溅射现象。d2/d1比为1.08以上时更为理想。制造有底圆筒状电极1时，由于若d2/d1过大，则容易出现裂纹，所以d2/d1比在1.20以下时较为理想。这样，d2/d1比在1.03≤d2/d1≤1.20的范围内时较为理想。
有底圆筒状电极1的开口部4的内径d3在d3≥d1时较为理想。通过使d3≥d1，可以增大电极1的内表面5的表面积。另外，在d3小于d1(d3<d1＝时，难以用金属模成形制造。因此，为了得到满足d3<d1的烧结体，需要进行特殊的加工(抛光加工等)，成为制造成本增加的主要原因。
接下来，参照图2说明本发明的第二实施方式所涉及的冷阴极管用电极。图2所示的冷阴极管用电极11的形状是与第一实施方式同样的有底圆筒状，包括：筒状的侧壁部2；设置在侧壁部2一端的底部3；以及设置在侧壁部2另一端的开口部4。有底圆筒状电极11由从W、Nb、Ta、Mo和Re中选择的高熔点金属的单体、或者包含上述高熔点金属的合金的烧结体制成。烧结体的具体结构与第一实施方式一样。
冷阴极管用电极11中，设全长L的1/2的部分(L/2部分)的筒状侧壁部2的内厚(与内径d1对应的侧壁部2的内厚)为t1、底部3的侧面壁厚(与内径d2对应的在底部3的侧面的内厚)为t2时，满足t1>t2的条件。并且，与第一实施方式一样，电极11的全长L为6mm以上(L≥6mm)，连接内径d1的部分与内径d2的部分的筒状侧壁部2的内表面5的圆弧R为20mm以上(R≥20mm)。
这样，通过使筒状侧壁部2的L/2部分的内厚t1厚于底部3的侧面壁厚t2(t1>t2)，可以提高导线端子与电极11的焊接性。L/2部分的内厚t1与底部3的侧面壁厚t2之比(t1/t2)在1.2以上、6.0以下的范围(1.2≤t1/t2≤6.0)时较为理想。若t1/t2之比不到1.2(t1/t2<1.2)，则底部3的体积增大，难以在电极11焊接导线端子。
若t1/t2之比超过6.0(t1/t2>6.0)，则由于底部3的侧面壁厚t2过薄，所以在该部分焊接时功率较为集中，容易引起产生火花或烧结体的再结晶化。产生火花将导致焊接不良。关于烧结体的再结晶化，虽然只要是烧结体整体被再结晶化就没有问题，但由于部分的再结晶化会产生内部形变，所以不理想。由于这样，所以t1/t2之比为1.2≤t1/t2≤6.0时较为理想。
在第二实施方式中，通过使有底圆筒状电极11的全长L为6mm以上，也可以使电极11的表面积增大。此时，通过将有底圆筒状电极11的筒状侧壁部2的内表面5的形状形成为圆弧R为20mm以上的曲面，可以使电极11的强度提高。即，通过对筒状侧壁部2应用圆弧R为20mm以上的内表面形状，可以维持使全长L变长为6mm以上的有底圆筒状电极11的强度。
在第一及第二实施方式的冷阴极管用电极1、11的底部3的外周部分(转角部)，形成图3所示的倒圆角部6或图4所示的倒斜角部7时，它们的形状在倒圆角部6的形状R[mm]或倒斜角部7的形状C[mm]与底部3的外径D[mm]之比(R/D或者C/D)设定在0.08～0.40的范围内时较为理想。
若R/D比或者C/D比不到0.08，则无法得到倒角的效果，焊接导线端子时的耗电量增多。若R/D比或者C/D比超过0.40，则导线端子的焊接性下降，焊接时的功率值提高。倒角部的形状可以是曲面形状，也可以是直线性状。倒圆角部6的形状R表示倒圆角的曲率半径[mm]。倒斜角部7的形状C表示进行45°的倒斜角加工时削掉的一边的长度[mm]。
并且，冷阴极管用电极1、11的外径D除了倒角部6、7，其偏差在0.01mm以下时较为理想。若外径D的偏差超过0.01mm，则焊接电流值难以稳定，且容易产生偏芯或与构成冷阴极管的管形壳的接触等。外径D的测定如图5所示，将电极1、11的全长L(除了倒角部)平均分割为四处以上，测定各部分的外径D1～D4，求出平均值。取平均值和各测定值之差，将最大的差作为“外径的偏差”。
根据第一实施方式的冷阴极管用电极1，可以抑制溅射现象的产生。根据第二实施方式的冷阴极管用电极11，可以力图改善导线端子的焊接性及改善冷阴极管的成品率。可以将第一实施方式的冷阴极管用电极1与第二实施方式的冷阴极管用电极11组合。通过将其组合，可以得到两者的效果。
将电极1、11应用在冷阴极管时，是在底部3将导线端子进行接合的状态下使用的。对导线端子使用钨棒、钼棒、Fe-Ni-Co合金棒(例如科瓦铁镍钴合金棒)、Ni-Mn合金棒等。将这些作为电极端子，用电阻焊接法或激光焊接法等焊接在电极1、11的底部3。在有底圆筒状的电极1、11中，不使用线状的导线端子，可以使用棒状的导线端子。据此，将电极1、11与导线端子的接合部作为面接合，可以力图提高接合强度。在将导线端子与电极1、11进行接合时，可以适当使用科瓦铁镍钴合金等嵌入金属材料。
冷阴极管用电极1、11可以根据需要被电子发射物质覆盖。电子发射物质的覆盖可以应用在涂布包含电子发射物质的糊料后进行烧成的方法、利用溅射法或CVD法的覆盖法等各种方法进行实施。电子发射物质不限于电极1、11的外表面，还可以覆盖筒状侧壁部2的内表面5或底部3的内表面。作为电子发射物质，可以应用La2B6等已知物质。
第一及第二实施方式对于外径D为10mm以下的小型冷阴极管用电极1、11尤为有效。冷阴极管用电极1、11的外径D在5mm以下时更有效，特别是外径D在3mm以下时尤为有效。由于冷阴极管用电极1、11的全长L是6mm以上，所以使用其可以提高所构成的冷阴极管的亮度。因此，在使用相同大小的冷阴极管制造背光源等时，可以减少得到相同亮度用的冷阴极管的数量。
第一及第二实施方式所涉及的冷阴极管用电极1、11，由于具有使表面积增加的有底圆筒状，所以可以使电子发射物质的覆盖面积增大，并且，可以使空心阴极效果提高。另外，由于可以抑制溅射现象，所以可以抑制具有电极1、11的冷阴极管内的水银的吸入。另外，由于提高导线端子与电极1、11的焊接性，所以可以使包含导线端子的焊接工序在内的加工成品率提高。
接下来，说明冷阴极管用电极1、11的制造方法。首先，准备作为原料粉末的W或Mo等高熔点金属粉末。高熔点金属粉末的纯度在99.9％以上，进一步是99.95％以上的高纯度粉末时较为理想。若杂质量超过质量的0.1％，则使用作为电极1、11时，杂质有可能带来不利影响。高熔点金属粉末的平均粒子直径在1～10μm的范围内时较为理想，更为理想的是在1～5μm的范围内。若原料粉末的平均粒子直径超过10μm，则烧结体的平均晶粒直径容易超过100μm。
将高熔点金属粉末与纯水或PVA(聚乙烯醇)等粘合剂混合进行造粒。此时，在使用以高熔点金属作为主成分的合金时，也一起混合第二成分。如上述的专利文献2所记载，在制造电子发射物质与高熔点金属的组合烧结体时，还混合电子发射物质。接下来，根据需要追加粘合剂，将造粒粉成形为糊料状。
在造粒粉的成形中，可以应用金属模成形、旋转压床(rotary press)、注射成型等。通过这样的成形方法，制造有底圆筒状的成形体(杯状的成形体)。此时，制造烧结后的电极的全长L为6mm以上的成形体。另外，电极的全长L的上限虽然没有特别限定，但考虑到制造性(例如易于成形)，电极的全长L为10mm以下时较为理想。
接下来，将得到的成形体在800～1100℃的湿氢气氛中进行脱脂。接下来，通过将脱脂体在氢气氛中以1600～2300℃的范围的温度进行烧成，制造烧结体。在烧结时可以应用常压烧结、气氛加压烧结或HIP这样的加压烧结等各种烧结方法。
若得到的烧结体可直接使用作为电极，则保持烧结后的状态的烧结体成为冷阴极管用电极。在产生毛刺等时，用滚筒抛光等进行去除毛刺，根据需要清洗后成为产品(电极)。烧结体的相对密度可以通过改变成形体中的粘合剂量或脱脂时的条件，应用在脱脂后的成形体中残留规定量的粘合剂的状态下进行烧结的方法等进行控制。
为了得到第一实施方式的冷阴极管用电极1、即满足d2>d1的条件的冷阴极管用电极1，使金属模的前端(杯内侧的底部)形成为圆形(R)或锥形尤为有效。这是因为通过使造粒粉末成为圆形(R)或者锥形，该部分成形时的密度提高，易于满足d2>d1。若以圆形(R)为例，若设金属模的内径为Da，则R在Da/1.5～Da/3的范围时较为理想。
在冷阴极管用电极1、11形成倒角部6、7时，或另外，降低冷阴极管用电极1、11的外径D的偏差时，对烧结体的外周进行无心加工时较为理想。图6表示通过无心抛光加工进行抛光的部分8的一个例子。在烧结成形体时会引起一些收缩，烧结体的外周成为平缓的凹状。通过对这样的烧结体实施无心抛光加工(去除抛光部8)，可以得到期望的形状的电极1、11。
若是无心抛光加工，则即使是外径D在10mm以下、进一步在3mm以下的小型的电极1、11，也可以得到外径D左右对称(对于全长L方向左右对称)、成品率高的电极1、11。即，可以得到偏心量较小的电极1、11。偏心量是表示对于全长L方向取垂直的截面(横截面)时、各截面具有与正圆接近到何种程度的形状。若电极的横截面接近正圆，则抑制焊接电极1、11时的功率消耗，易于进行焊接。并且，可以得到在将电极1、11装入冷阴极管时与管形壳接触导致短路的危险性下降等效果。
电极1、11在底部3焊接导线端子后，被装入冷阴极管。此时，通过在电极1、11的底部3的外周形成满足上述条件的倒角部6、7，或另外将电极1、11的外径D的偏差设定在上述的条件内，可以改善导线端子的焊接性。所以，能以高成品率制造具有导线端子的电极1、11。
接下来，说明本发明的实施方式所涉及的冷阴极管。图7是表示本发明的实施方式所涉及的冷阴极管的剖视图。冷阴极管21包括在内壁面设置有荧光体层22的管形透光性壳23。管形透光性壳23例如由玻璃管构成。在管形透光性壳23的两端部，相对设置图1至图5所示的电极1(11)。在电极1(11)设置导线端子24。在管形透光性壳23的内部封入放电介质。
冷阴极管21的电极1(11)之外的构成要素即管形透光性壳23、荧光体层22及放电介质，可以将以往这种的冷阴极管、特别是背光源用的冷阴极管所采用的构成要素在原封不动的状态下使用，或者施加适当改变使用。作为放电介质可以例举有稀有气体—水银(作为稀有气体有氩、氖、氙、氪、及它们的混合物)。作为构成荧光体层22的荧光体，可以应用在紫外线的刺激下发光的物质。
若采用具有第一及第二实施方式所涉及的冷阴极管用电极1、11的冷阴极管21，则基于电子发射物质的覆盖面积的增大效果和空心阴极效果，可以提高放电效率进而提高发光效率。并且，由于抑制电极1、11的溅射现象，所以可以抑制冷阴极管21内的水银的吸入。据此，可以实现冷阴极管21的长寿命化。并且，由于使导线端子24与电极1、11的焊接性提高，所以可以使电极1、11进而冷阴极管21的制造成品率提高。
接下来，说明本发明的具体实施例及其评价结果。
(实施例1～23、参考例1、比较例1～3)
改变各种条件，制造由高熔点金属的烧结体制成的电极，将其装入冷阴极管并进行评价。设烧结体电极的外径D为1.7mm，全长L为7.0mm，使d2/d1之比变化。在各电极应用使用平均粒子直径为1～5μm的高熔点金属粉末(杂质量：质量的0.1％以下)制造的密度为85～95％的烧结体。各电极的构成材料、制造方法、形状如表1所示。另外，作为侧壁部的内表面的R，求出连接d1部分与d2部分的圆弧R。其结果如表1所示。
冷阴极管是使用外径为2.0mm、电极间距离为350mm的玻璃管制造的。在管内封入水银和氖、氩的混合气体。由于管内的水银形成溅射物质和汞合金而消耗的“稀有气体放电模式”是对冷阴极管的寿命起到决定性的影响，所以可以通过评价水银的消耗量来评价寿命。此处评价10000小时后的水银消耗量。其结果如表1所示。
作为参考例1，对使用全长L为4.0mm的电极的冷阴极管也进行同样的评价。另外，作为比较例1～3，准备了对高熔点金属板材实施拉深加工制造的电极(外径＝1.70mm，全长＝5.0mm)，对使用这些电极的冷阴极管也进行同样的评价。
[表1]
Figure A200780038084D00151
Figure A200780038084D00161
从表1可知，使用满足d2>d1的电极的冷阴极管的水银消耗量较低。特别是可知，在使用d2/d1为1.03以上的电极的冷阴极管中，水银消耗量被抑制得较低，可以充分得到溅射现象的抑制效果。据此，可以使冷阴极管长寿命化。
(实施例24～41、比较例4～5)
使用含有2％的质量的La203的Mo烧结体(d2＝1.1mm、d2/d1＝1.08)，制造外径D为1.70mm、全长L为7.0mm、筒状侧壁部的内表面的圆弧R为25mm、底部的壁厚为0.3mm的电极。设L/2部分的壁厚t1为0.3mm，对底部的侧面壁厚t2进行各种变更。壁厚t2通过成形时的金属模的大小和无心加工的抛光量进行调整。各电极的构成材料、制造方法、形状(L、t1、t2/t1之比)如表1所示。
对各电极实施焊接试验。焊接试验是在使焊接电压为恒定的5.5V、焊接Mo制导线端子时，测定嵌入金属即直径1.0mm×厚度0.1mm的科瓦铁镍钴合金完全熔融的焊接电流值。对各电极各进行10次这样的实验，将其平均值作为测定结果，如表2所示。作为比较例，对板材拉深Mo杯(外径1.70mm×长度5.0mm、底厚0.2mm、侧部壁厚0.1mm)、和t2/t1之比为1的Mo电极进行同样的实验。
[表2]
Figure A200780038084D00171
Figure A200780038084D00181
在使t1/t2之比为1.20以上时可知，特别是焊接电流值下降，能以较少的功率进行焊接。另一方面，若t1/t2之比超过6.0，则尽管电流值下降，但在焊接时容易产生火花。表中，n表示在对10个电极焊接时产生火花的电极的个数。从该测定结果可知，t1/t2之比在1.2～6.0的范围时较为理想。
(实施例42～61、参考例2)
使用含有2％质量的La2O3的Mo烧结体(d2＝1.1mm、d2/d1＝1.08)，制造具有图7所示的形状(外径D＝1.7mm，全长L＝7.0mm，内表面的圆弧R＝25mm、t2＝0.3mm、t1＝0.15mm，底部的内表面R＝0.65mm，底部的厚度＝0.25mm)、且变更倒斜角部的形状C和底部的外径D(1.7mm)之比的电极。对这些电极进行焊接试验。焊接试验与上述的实施例同样地实施。
并且，还测定电极的偏心量。偏心量的测定是取全长L方向的横截面，测定三个部位以上的任意的直径并求出平均值，将与该平均值之差最大的值作为“偏心量”。其结果如表3所示。
[表3]
Figure A200780038084D00182
Figure A200780038084D00191
从表3可知，C/D比在0.08～0.40的范围的电极的偏心量较小，能以较少的功率进行焊接。
工业上的实用性
若采用本发明的方式所涉及的冷阴极管用电极，可以抑制水银消耗量。并且，可以使导线端子的焊接性提高。本发明的方式所涉及的电极对于冷阴极管是有用的，通过使用这样的冷阴极管用电极，可以提供长寿命、制造成品率较高的冷阴极管。

Claims (18)

1.一种冷阴极管用电极，包括：筒状侧壁部；设置在所述筒状侧壁部的一端的底部；以及设置在所述筒状侧壁部的另一端的开口部，其特征在于，
所述电极由从钨、铌、钽、钼及铼中选择的金属的单体、或者包含所述金属的合金的烧结体制而成，
且当设所述电极在所述筒状侧壁部的轴向的全长为L、所述全长L的1/2(L/2)的部分的所述筒状侧壁部的内径为d1、所述底部的内径为d2、连接所述内径d1的部分与所述内径d2的部分的所述筒状侧壁部的内表面的圆弧为R时，所述电极满足L≥6[mm]、d2>d1、R≥20[mm]。
2.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述d2与d1之比(d2/d1)在1.03以上。
3.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于
设所述L/2部分的所述筒状侧壁部的壁厚为t1、所述底部的侧面壁厚为t2时，所述电极满足t1>t2。
4.如权利要求3所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述t1与t2之比(t1/t2)在1.2以上且6.0以下。
5.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述电极的外径的偏差在0.01mm以下。
6.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述电极的外径在3mm以下。
7.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述底部具有将其外周转角部进行倒斜角或者倒圆角的倒角部，且设所述底部的外径为D[mm]、所述倒斜角的形状为C[mm]、所述倒圆角的形状为R[mm]时，所述C或者所述R与所述D之比(C/D或者R/D)在0.08以上且0.40以下。
8.如权利要求7所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
除了所述底部的倒角部以外的所述电极的外径的偏差在0.01mm以下。
9.如权利要求1所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述烧结体具有实施有无心加工的外周面。
10.一种冷阴极管用电极，包括：筒状侧壁部；设置在所述筒状侧壁部的一端的底部；以及设置在所述筒状侧壁部的另一端的开口部，其特征在于，
所述电极由从钨、铌、钽、钼及铼中选择的金属的单体、或者包含所述金属的合金的烧结体制而成，
且设所述电极在所述筒状侧壁部的轴向的全长为L、所述全长L的1/2(L/2)的部分的壁厚为t1、所述底部的侧面壁厚为t2、连接所述L/2部分的所述筒状侧壁部的内径部分与所述底部的内径部分的所述筒状侧壁部的内表面的圆弧为R时，所述电极满足L≥6[mm]、t1>t2、R≥20[mm]。
11.如权利要求10所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述t1与t2之比(t1/t2)在1.2以上且6.0以下。
12.如权利要求10所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述电极的外径的偏差在0.01mm以下。
13.如权利要求10所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述电极的外径在3mm以下。
14.如权利要求10所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述底部具有将其外周转角部进行倒斜角或者倒圆角的倒角部，且设所述底部的外径为D[mm]、所述倒斜角的形状为C[mm]、所述倒圆角的形状为R[mm]时，所述C或者所述R与所述D之比(C/D或者R/D)在0.08以上且0.40以下。
15.如权利要求14所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
除了所述底部的倒角部以外的所述电极的外径的偏差在0.01mm以下。
16.如权利要求10所述的冷阴极管用电极，其特征在于，
所述烧结体具有实施有无心加工的外周面。
17.一种冷阴极管，其特征在于，包括：
封入有放电介质的管形透光性壳；
设置在所述管形透光性壳的内壁面的荧光体层；以及
由如权利要求1所述的冷阴极管用电极制成的一对电极，即设置在所述管形透光性壳的两端的一对电极。
18.一种冷阴极管，其特征在于，包括：
封入有放电介质的管形透光性壳；
设置在所述管形透光性壳的内壁面的荧光体层；以及
由如权利要求10所述的冷阴极管用电极制成的一对电极，即设置在所述管形透光性壳的两端的一对电极。
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