JP2004192874A - 冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面積が大きく、かつ安価に製造できる冷陰極線管用電極を提供する。
【解決手段】一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とする。
また、電極を相対密度８０〜９８％のＷ等の高融点金属の焼結体で構成することが好ましい。これにより、電極の表面積が増加でき、かつ安価に製造することができる。また、この電極を用いた冷陰極管は発光効率がよく、長寿命となる。
【選択図】 図１
【解決手段】一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とする。
また、電極を相対密度８０〜９８％のＷ等の高融点金属の焼結体で構成することが好ましい。これにより、電極の表面積が増加でき、かつ安価に製造することができる。また、この電極を用いた冷陰極管は発光効率がよく、長寿命となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の発達は目覚しいものがあり、液晶テレビ、パソコン、携帯電話、パチンコ機など様々な分野に使用されている。液晶ディスプレイは、通常、バックライトと呼ばれる光源が必要であり、バックライトにより液晶ディスプレイの画像を鮮明にしている。
従来から、バックライトには冷陰極管が用いられている。冷陰極管は、熱陰極と比べて長寿命であることから前述の分野のように長期に渡って用いられる液晶ディスプレイ用バックライトには好適である。冷陰極管の一般的な構造は特開昭６２−２２９６５２号公報（特許文献１）にあるように、ＮｉやＭｏからなる高融点金属電極の表面にＬａＢ６やＢａＡｌ２Ｏ４などの電子放射性物質（エミッター材）を被覆した冷陰極管用電極をガラスバルブ（ガラス管）の中に一対配置する構造となっている。このような冷陰極管用電極は、一方に底部、もう一方を開口部とした有底の円筒体となっていた。
【０００３】
従来の円筒状の冷陰極管用電極は、溶解法により得られたインゴットまたは粉末冶金法で得られた焼結体を熱間圧延（または冷間圧延）することにより得られた高融点金属板材を打抜き加工する方法により作製されていた（有底の円筒体を作る場合は絞り加工とも言う）。また、量産化においてはトランスファープレス、順送プレスなどの複雑な打抜き加工装置を用いていた。打抜き加工により作製するには、高融点金属板材が打抜き加工できるくらい薄い板材であることが必要であり、打抜き加工前に圧延などによる前処理が必要である。また、打抜き加工で作製すると、打抜き屑が発生してしまい板材（原材料）を１００％使い切ることは難しく、仮に打抜き屑を再利用するには溶解法により再度板材を作る必要があった。このように高融点金属板材を打抜き加工により作製する方法では、コストアップとなる要因が多々あり、安価に作ることが困難であった。
【０００４】
また、溶解法または粉末冶金法から作られた高融点金属板材は相対密度が実質的に９９％以上であり表面に気孔を具備しないものであるため表面積が小さく、電子放射性物質を塗布させたとしても表面と同等の塗布面積しか稼げないと言った不具合も生じていた。
一方、特開平４−２７２１０９号公報（特許文献２）にはＷなどの高融点金属粉末の焼結体からなる冷陰極管用電極が開示されている。この電極は焼結体を用いていることから板材を打抜き加工して形成されたものよりも安価に作製できるが、形状が底部の無い円筒体（中空体）であることから電極の表面積が不足する。表面積が不足するとホローカソード（ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ）効果が十分に得られない。特許文献２では表面積不足を解消するために仕切りを設けているが、このような形状では、直径３ｍｍ以下の小型の電極を作製するのは難しい。
【０００５】
冷陰極管は、ガラス管の内面に紫外線で励起される蛍光体層を設け、管内に微量の水銀、希ガスが封入されている。ガラス管の両端に設けられた電極に電圧を印可すると水銀が蒸発し紫外線を放出することにより蛍光体層が発光する仕組みになっている。冷陰極管を長期間使用し続けると、電子放射性物質（エミッター材）や電極材料のスパッタリング現象が生じてくる。このスパッタリングにより形成されるスパッタ層に管内の水銀が取り込まれ、冷陰極管の発光効率や寿命の低下を招いてしまう。スパッタリング現象の抑制のため特開２００２−２５４９９号公報（特許文献３）には冷陰極管用電極の内部に凸部を付け表面積を稼ぐことが試みられている。表面積を稼ぐことにより電子放射性物質の塗布量を増加させることによりスパッタリング現象を抑制している。しかしながら、特許文献３の電極は有底型でないことから表面積の向上には限界があった。特に、直径が３ｍｍ以下と細い電極（中空の円筒体）においては、内部に凸部を付けたとしても表面積を向上させるには限界があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２２９６５２号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平４−２７２１０９号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００２−２５４９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の冷陰極管用電極は有底型のものは高融点金属板を用いていることから安価に作ることが困難であり、電極の表面積を増加させることも難しかった。一方、表面積を増大させることを目的としたものは、いずれも有底型でないタイプであり、直径が細くなると作り難かったり、表面積の増加効果に限界があるといった不具合が生じていた。
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、表面積を増加させ、なお且つ、安価に製造できる冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管を提供するものである。また、有底型の電極を焼結体で作製したとしても品質を安定させることも可能とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の冷陰極管用電極は、一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とするものである。
また、該電極が相対密度８０〜９８％の焼結体からなることが好ましく、具体的にはＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｒｅの金属単体またはその合金の焼結体の少なくとも１種からなることが好ましい。
また、該焼結体には最大径５０μｍ以上のポアが存在しないことが好ましい。また、底部の厚さをＴ、開口部の直径をｃ１、Ｔ／２での直径をｃ２としたとき、ｃ１＜ｃ２であることが好ましい。
また、底部の厚さをＴ、開口部側の側面部の厚さをａとしたとき、Ｔ＞ａであることが好ましい。
このような構成は、開口部の直径が１０ｍｍ以下である小型の冷陰極管用電極に特に有効である。
【００１１】
本発明は、このような構成とすることにより電極の表面積を増加させることを可能とするものである。表面積を増加させることにより、電子放出性物質（エミッター材）の被覆量を増加させることが可能である。また、表面積を増加させることにより、ホローカソード（ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ）効果を向上させることにより陰極降下電圧を下げることが可能となる。
電子放射性物質の被覆面積の増大、ホローカソード効果の向上により、冷陰極管内（ガラス管内）でのスパッタリング現象による影響を抑制できることから、スパッタ層への水銀の取込を抑制できるので冷陰極管を長寿命化することができる。
また、電極を焼結体で作製することにより、溶解法または粉末冶金法で作られたインゴット（焼結体）を熱間圧延（または冷間圧延）することにより得られた高融点金属板材を打抜き加工したものよりは安価に製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明は、一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とするものである。
図１は本発明の冷陰極管用電極の一例を示す断面図である。図中、１は底部、２は側面部（２ａ、２ｂ）であり、ａ１およびａ２は開口部側の側面部の厚さ、ｂ１およびｂ２は底部側の側面部の厚さを示すものである。なお、ａ＜ｂとは、ａ１＜ｂ１かつａ２＜ｂ２のことである。
【００１３】
本発明においては、ａ＜ｂを満たしていれば効果が得られるが、好ましくはａ：ｂ＝１：１．１〜２５、さらに好ましくはａ：ｂ＝１：１．３〜２である。また、本発明は、図１のような断面台形型に限られるものではなく、例えば、図２（断面Ｖ字）、図３（断面Ｕ字）、図４（断面階段型）など様々な形状を適用できる。また、図５（ａ）（ｂ）のように開口部側の側面部の先端形状が鋭角、Ｒ面と言った平坦部がない場合の厚さａの測定方法は、先端鋭角形状の場合は先端部の先頭の幅を厚さａとし、Ｒ面形状の場合はＲ形状を構成する両端の幅を厚さａとする。
【００１４】
本発明においては、ａ＜ｂという構成を具備させることにより、電極を焼結体で作製した場合に、成形時の成形ムラや焼結時の焼結ムラを低減することができる。成形ムラおよび焼結ムラを低減していることから、歩留りが向上する。また、成形ムラおよび焼結ムラを低減していることから、焼結体に形成されるポアを小さくすることができる。具体的には最大径５０μｍ以上のポアが存在しない、言い換えれば最大径５０μｍ未満のポアしか形成されない焼結体を歩留りよく製造することができる。成形ムラ等の低減効果を考慮するとａ：ｂの比は前述の範囲が好ましいものとなる。
【００１５】
焼結体中、特に焼結体表面に最大径５０μｍ以上のポアが存在すると長時間使用し続けた場合に電極が変形し易くなるおそれがある。従って、焼結体中、特に焼結体表面には最大径５０μｍ以上のポアが存在しないことが好ましい。特に、電極の径が１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下と小型（細型）になればなるほどポアの影響を受けてしまうので好ましくない。
なお、ポアの最大径の測定方法は、任意の表面（または断面）において単位面積１０００μｍ×１０００μｍを３ヶ所以上を拡大写真（金属顕微鏡など）にとる。その写真にてポアの最も長い対角線を最大径とする。
【００１６】
上記ａ＜ｂの構成は主としてポアの最大径の低減および製造性を向上させるための構成である。電極としての特性をさらに向上させるには次の構成を具備させることが好ましい。
具体的には、焼結体の相対密度を８０〜９８％にすること、焼結体をＷ（タングステン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｅ（レニウム）の金属単体またはその合金の少なくとも１種から構成させることである。相対密度を８０〜９８％とすることにより、電極の表面にポアができ表面積を増加させることができる。また、該ポアによる微小な凹凸が存在すると、電子放射性物質（エミッター材）の被覆量を増加させることができると共に、アンカー効果により電子放射性物質と電極との接合強度が向上する。また、ポアは前述の通り最大径５０μｍ以上のものが存在しない方が好ましい。
【００１７】
相対密度が８０％未満では電極の強度が十分ではない。また、相対密度が９８％を超えて１００％のものは強度は十分であるが、表面積の増加効果が得られない。このような観点からすると焼結体は相対密度８０〜９８％、好ましくは９０〜９８％となる。相対密度の測定方法はＪＩＳ−Ｚ−２５０１に準じた方法で密度を測定する。なお、相対密度１００％の基準値は、各材料の比重とし、Ｗは１９．３、Ｎｂは８．６、Ｔａは１６．７、Ｍｏは１０．２、Ｒｅは２１．０とする。合金を用いるときは各材料の割合（質量比）に応じて上記値を適用する。
【００１８】
焼結体を構成する成分としては前述のようにＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｒｅの金属単体またはその合金の少なくとも１種からなることが好ましい。これら高融点金属は融点が高いことから冷陰極管用電極として用いたときにスパッタされ難いので冷陰極管の寿命を長くすることが出来る。合金の一例としてはＷ−Ｍｏ合金、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｔａ−Ｍｏ合金などが挙げられる。また、後述するように電子放射性物質と高融点金属を混合したものであってもよい。さらに、焼結助剤としてＮｉ（ニッケル），Ｃｕ（銅），Ｆｅ（鉄），Ｐ（リン）等を微量（例えば１質量％以下）添加してもよいものとする。焼結助剤を添加することにより焼結体（電極）の密度を調整することができる。
【００１９】
また、電極の表面積をさらに増加させる方法としては、例えば図６に示したように底部の厚さを厚くする方法や図７に示したように側面部を内側に湾曲させることまたは側面部に傾斜構造（テーパ）構造を具備させることが挙げられる。
底部の厚さを厚くする方法としては「底部の厚さＴ＞開口部側の側面部の厚さａ」の形状となり、底部の厚さＴ＞ａ１かつ底部厚さＴ＞ａ２を意味する。底部の厚さと側面部の厚さａの比は、底部の厚さ：側面部の厚さ＝１．２〜６：１が好ましい範囲である。この範囲内であれば表面積の増加効果が得られるだけでなく、電極としての通電容量も稼ぐことができる。厚さ比が１．２未満では底部の厚さを厚くする効果が十分でなく、６を超えると電極が必要以上に大きくなってしまい必ずしも好ましい形状とは言えない。
【００２０】
また、側面部を内側に湾曲またはデーパ形状を具備させる方法としては図７に示した通り、底部の厚さをＴ、開口部側の直径をｃ１、Ｔ／２での直径をｃ２としたとき、ｃ１＜ｃ２とすることも効果的である。これは側面部を凹状に湾曲させることまたは側面部に傾斜構造を具備させることを示している。ｃ１＞ｃ２にすることによっても表面積は増加するが、ｃ１＞ｃ２にすると開口部側の側面部先端が外側に向くため、先端部の強度がやや低下してしまう。
【００２１】
ｃ２＞ｃ１の好ましい比率は、ｃ２：ｃ１＝１．０２〜１．２：１である。ｃ２／ｃ１が１．０２未満では側面部をテーパ形状にする効果がなく、ｃ２／ｃ１が１．２を超えて大きいと電極の直径が大きくなってしまうことから細いガラス管（冷陰極管）に適用し難くなる。
また、側面部は図７のようなきれいな直線上のテーパ形状である必要はなく、断面円弧状、断面Ｓ字状、波線状であっても良い。また、底部は端部を面取りした形状であっても良い。
また、胴体部を構成する円筒体は、必ずしも円筒形状である必要はなく、楕円、多角形など特に限定されるものではない。
また、このような表面積の増加方法は、開口部の直径ｃが１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下と細くなればなるほど効果的である。
【００２２】
次に、製造方法について説明する。本発明は前述の前述の構成を満たすものであれば特に限定されるものではないが、以下に一例を示す。
まず、原料粉末である高融点金属粉末を用意する。高融点金属粉末の純度は９９．９質量％以上、さらには９９．９５質量％以上の高純度粉末であることが好ましい。不純物が０．１質量％を超えて混入していると電極として使用したときにその不純物が悪影響を与えるおそれがある。
また、高融点金属粉末の平均粒径は１〜１０μｍ、さらには１〜５μｍのものが好ましい。原料粉末の平均粒径が１０μｍを超えると焼結体の結晶粒の平均粒径が１００μｍを超え易くなるので好ましくない。焼結体の平均粒径が１００μｍを超えると焼結体中に最大径５０μｍ以上のポアができ易くなってしまう。
【００２３】
次に、高融点金属粉末を純水、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などのバインダーと混合して造粒を行う。このとき、高融点金属を主成分とする合金とするときには第２成分も一緒に混合する。また、特許文献２（特開平４−２７２１０９号公報）のように電子放射性物質と高融点金属の焼結体とするときには、電子放射性物質を混合する。
【００２４】
次に、必要に応じバインダーを追加して造粒粉をペースト状にしたものを、金型成形、ロータリープレス、射出成形などの成形方法により、有底の筒状の成形体（カップ状の成形体）を作製する。
この成形工程において、金型の臼と杵の杵に目的とするａ＜ｂを付与させる形状を具備させることが好ましい。例えば、図１のような断面台形の形状を付与させたいときは、その形状（この場合、断面台形）を具備した杵を使って成形することになる。ａ＜ｂの構成を具備させているため杵の押圧を隅々まで伝えることができる。その結果、成形体密度を均一に保つことができるため、焼結後に最大径５０μｍ以上のポアができるのを抑制できる。従来のように、ａ＝ｂの構造では、杵が円柱形状となり底部側へは押圧が伝わるものの側面部への押圧が十分に伝わらないため、焼結後に側面部に最大径５０μｍ以上のポアができ易くなる。つまり、ａ＜ｂの構成を具備させることにより底部と側面部の密度差を無くすことができるのである。
【００２５】
次に、得られた成形体を、８００〜１１００℃のウエット水素雰囲気中で脱脂する。脱脂した後、水素雰囲気中１６００〜２３００℃で焼結することにより焼結体を得ることができる。焼結方法は、常圧焼結、加圧焼結（雰囲気加圧焼結、ＨＩＰなど）など様々な方法が適用可能である。
得られた焼結体がそのまま電極として使用可能であれば焼結体＝冷陰極管用電極となる。また、バリ等が発生している場合は、バレル研磨等でバリ取りを行い、必要に応じ洗浄した後、製品（電極）とする。
【００２６】
また、相対密度は、成形体中のバインダ量や脱脂時の条件を変えることにより、脱脂後の成形体中にバインダを所定量残したまま焼結する方法などによって制御可能である。また、側面部に湾曲またはテーパ形状（ｃ２＞ｃ１）を具備させる方法としては、焼結体を研磨する方法であってもよいし、成形体から焼結体を作製する工程中に生じる成形体の収縮を利用してもよい。無底の中空体形状の焼結体では収縮差は生じ難いが、本発明のように一方に底部を有する有底タイプであると収縮差が生じ易いので、これを利用することも効果的である。収縮差を利用すれば焼結後の研磨加工の必要がないのでコストダウンにも効果的である。研磨加工が必要なくなれば、より細い電極を歩留り良く製造することも可能である。
【００２７】
本発明の冷陰極管用電極を用いて冷陰極管を作製する場合は、底部にタングステン棒、モリブデン棒、ＫＯＶ（コバール）棒、Ｎｉ−Ｍｎ合金棒などからなる電極端子を抵抗溶接法やレーザー溶接法などによって接合する。本発明のように底部を有するものは電極端子として線状ではなく棒状のものを使用できることから、電極と電極端子との接合部を面接合とすることができるので接合強度を向上させることができる。
また、必要に応じ、電極に電子放射性物質を被覆する。この被覆方法は、電子放射性物質のペーストを塗布した後焼成する方法、スパッタやＣＶＤ法による被覆など様々な方法が適用可能である。また、被覆場所も電極外表面のみならず側面部や底部の内側に被覆してもよい。電子放射性物質はＬａＢ６など公知のものを適用できる。
【００２８】
電極端子を接続した冷陰極管用電極を、ガラス管に封入することにより冷陰極管が完成する。ガラス管内には、蛍光体層、水銀、希ガスなど冷陰極管として必要なものが設けられていることは言うまでもない。図８に冷陰極管の一例を示す断面図を示した。図中、３は冷陰極管用電極、４は電極端子、５はガラス管である。
本発明の冷陰極管用電極を具備した冷陰極管は、有底型や表面積を増加させた構造を具備させていることから、電子放射性物質の被覆面積の増加やホローカソード効果を向上させることができる。そのため、電子放射性物質や電極材料のスパッタリング現象を抑制できることから、管内の水銀の取込を抑制できることから冷陰極管を長寿命化できる。また、ホローカソード効果により陰極降下電圧を低減していることから、発光効率も向上させることができる。
【００２９】
（実施例）
（実施例１〜５、比較例１〜２、参考例１〜２）
平均粒径１〜５μｍのモリブデン粉末（純度９９．９５質量％以上）を用いて表１に示した構成を具備する焼結体（一方に底部、もう一方を開口部とした有底型円筒体）からなる冷陰極管用電極を作製した。
また、各電極に電極端子（Ｗ棒）を抵抗溶接により接合し、電子放射性物質（ＬａＢ６）被覆を設けた後、ガラス管内に封入することにより冷陰極管を作製した。なお、冷陰極管のサイズは、外径５ｍｍ、内径４．２ｍｍ、電極間距離は２００ｍｍに統一した。また、冷陰極管用電極の直径（開口部の直径ｃ１）は２．５ｍｍ、長さ（Ｌ）は６ｍｍ、ａ１＝ａ２、ｂ１＝ｂ２、ｃ１＝ｃ２形状の断面台形型（図１）のものに統一した。
【００３０】
各電極の相対密度、焼結体のポアの最大径を測定した。また、冷陰極管の陰極降下電圧と水銀の消耗量を測定した。
相対密度の測定方法は、ＪＩＳ−Ｚ−２５０１（２０００）により電極１００個をまとめて測定することにより行った。焼結体のポアの最大径は、任意の断面を長手方向（Ｌに平行）に研摩後、金属顕微鏡で単位面積１０００μｍ×１０００μｍを任意の３ヶ所測定し、その中で最大径５０μｍ以上のポアの数を示した。陰極降下電圧は電圧計、水銀の消耗量の測定は２０００時間連続発光させた後の電子放射性物質および電極材料のスパッタ層中の水銀量を測定することにより評価した。
【００３１】
比較例として、溶解法および熱間圧延法から得られたＭｏ板材を絞り加工することにより作製されたものを比較例１、底部が無い以外は実施例１と同じものを比較例２とし、また、参考例１〜２として本発明の好ましい範囲を外れているものを用意した。比較例および参考例についても実施例と同様の測定を行った。その結果を表１および表２に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
表から分かる通り、本実施例にかかる冷陰極管用電極を用いたものは陰極降下電圧が低く、水銀の消耗量が少ないことが分かる。このような電極を用いた冷陰極管は発光効率が高く、長寿命化が図れる。
一方、比較例１は表面凹凸がないことおよびａ＜ｂを満たしていないこと、比較例２は底部が無いため、表面積の増加が図れなかったので特性が低下した。また、参考例１および参考例２のように本発明の好ましい形態を外れたものは特性が低下することも確認された。
なお、表中に示さないが５０μｍ未満のポアの数は実施例１〜５および比較例１〜２はいずれも０〜５個の範囲内であった。一方、参考例１〜２は６個以上確認された。
【００３５】
（実施例６〜１１）
電極材料をＷ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｍｏ−Ｗ合金（Ｗ５０質量％）、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ−Ｗ合金（質量％で、２％Ｎｉ−３％Ｃｕ−０．１％Ｐ−残部Ｗ）に代える以外は実施例２と同様のものを作製し、同様の測定を行った。
【００３６】
【表３】
【００３７】
電極の材質を代えても同様の効果が得られることが分かった。
（実施例１２〜１６）
開口部の直径ｃ１とｃ２の比および底部の厚さＴを表４のように代える以外は実施例３と同じものを用意し、同様の測定を行った。
【００３８】
【表４】
【００３９】
表から分かる通り、ｃ２＞ｃ１、底部の厚さＴ＞開口部側の側面部の厚さａ、を満たすことにより電極の特性は向上することが分かった。
（実施例１７〜１９）
断面Ｖ字（図２）、断面Ｕ字（図３）、断面階段型（図４）の構造に代える以外は実施例３と同様のものを作製し、同様の測定を行った。
【００４０】
【表５】
【００４１】
表から分かる通り、形状を代えても有効であることが確認された。
（実施例２０、比較例３、参考例３）
直径を代えた以外は実施例４と同様のものを作製し、その歩留りを測定した。また、板厚０．３ｍｍの高融点金属板材（溶解法により作製）を絞り加工により同じ直径を具備する電極を作製し、その歩留りを比較した。なお、側面部の厚さは０．３ｍｍに統一した。
また、参考例３として、板厚０．３ｍｍの高融点金属板材（溶解法により作製）を絞り加工により底部の無い同じ直径を具備する電極を作製し、その歩留りを調べた。
【００４２】
【表６】
【００４３】
表から分かる通り、底部を有する構造を作製する場合、成形体を焼結法する本実施例の製法であれば歩留りが高いことが分かる。
一方、板材を絞り加工する比較例３は側面部と底部の折り返し部にクラックが生じるため歩留りが低下することが分かった。また、参考例４のように底部を有しない形状であれば絞り加工であったとしても歩留りはよいことが分かった。特に直径が小さくなるほど、その影響が大きいことが分かった。言い換えると本発明は直径が細い電極に特に有効であると言える。
【００４４】
（実施例２１、参考例４）
実施例１の電極に電極端子としてＷ棒（直径２．０ｍｍ）を接合したものを実施例１８、Ｗ線材（直径０．２ｍｍ）を接合したものを参考例３とした。なお、接合はいずれも抵抗溶接で行った。
接合強度を比較したところ、参考例３の接合強度と比較して実施例１８の接合強度は約５倍の強度が得られた。
このように本実施例のように有底構造であれば電極端子の径を底部の径に合せることができるので接合強度を向上させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、様々な構成により表面積を増加させた冷陰極管用電極を提供するものである。また、電極を焼結体で作製することにより安価に作製することができる。
このような電極を用いた冷陰極管は、陰極降下電圧、水銀の消耗量の低減ができることから冷陰極管の発光効率の向上、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷陰極管用電極の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の冷陰極管用電極の先端部の他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図８】冷陰極管の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…底部
２…側面部
３…冷陰極管用電極
４…電極端子
５…ガラス管
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の発達は目覚しいものがあり、液晶テレビ、パソコン、携帯電話、パチンコ機など様々な分野に使用されている。液晶ディスプレイは、通常、バックライトと呼ばれる光源が必要であり、バックライトにより液晶ディスプレイの画像を鮮明にしている。
従来から、バックライトには冷陰極管が用いられている。冷陰極管は、熱陰極と比べて長寿命であることから前述の分野のように長期に渡って用いられる液晶ディスプレイ用バックライトには好適である。冷陰極管の一般的な構造は特開昭６２−２２９６５２号公報（特許文献１）にあるように、ＮｉやＭｏからなる高融点金属電極の表面にＬａＢ６やＢａＡｌ２Ｏ４などの電子放射性物質（エミッター材）を被覆した冷陰極管用電極をガラスバルブ（ガラス管）の中に一対配置する構造となっている。このような冷陰極管用電極は、一方に底部、もう一方を開口部とした有底の円筒体となっていた。
【０００３】
従来の円筒状の冷陰極管用電極は、溶解法により得られたインゴットまたは粉末冶金法で得られた焼結体を熱間圧延（または冷間圧延）することにより得られた高融点金属板材を打抜き加工する方法により作製されていた（有底の円筒体を作る場合は絞り加工とも言う）。また、量産化においてはトランスファープレス、順送プレスなどの複雑な打抜き加工装置を用いていた。打抜き加工により作製するには、高融点金属板材が打抜き加工できるくらい薄い板材であることが必要であり、打抜き加工前に圧延などによる前処理が必要である。また、打抜き加工で作製すると、打抜き屑が発生してしまい板材（原材料）を１００％使い切ることは難しく、仮に打抜き屑を再利用するには溶解法により再度板材を作る必要があった。このように高融点金属板材を打抜き加工により作製する方法では、コストアップとなる要因が多々あり、安価に作ることが困難であった。
【０００４】
また、溶解法または粉末冶金法から作られた高融点金属板材は相対密度が実質的に９９％以上であり表面に気孔を具備しないものであるため表面積が小さく、電子放射性物質を塗布させたとしても表面と同等の塗布面積しか稼げないと言った不具合も生じていた。
一方、特開平４−２７２１０９号公報（特許文献２）にはＷなどの高融点金属粉末の焼結体からなる冷陰極管用電極が開示されている。この電極は焼結体を用いていることから板材を打抜き加工して形成されたものよりも安価に作製できるが、形状が底部の無い円筒体（中空体）であることから電極の表面積が不足する。表面積が不足するとホローカソード（ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ）効果が十分に得られない。特許文献２では表面積不足を解消するために仕切りを設けているが、このような形状では、直径３ｍｍ以下の小型の電極を作製するのは難しい。
【０００５】
冷陰極管は、ガラス管の内面に紫外線で励起される蛍光体層を設け、管内に微量の水銀、希ガスが封入されている。ガラス管の両端に設けられた電極に電圧を印可すると水銀が蒸発し紫外線を放出することにより蛍光体層が発光する仕組みになっている。冷陰極管を長期間使用し続けると、電子放射性物質（エミッター材）や電極材料のスパッタリング現象が生じてくる。このスパッタリングにより形成されるスパッタ層に管内の水銀が取り込まれ、冷陰極管の発光効率や寿命の低下を招いてしまう。スパッタリング現象の抑制のため特開２００２−２５４９９号公報（特許文献３）には冷陰極管用電極の内部に凸部を付け表面積を稼ぐことが試みられている。表面積を稼ぐことにより電子放射性物質の塗布量を増加させることによりスパッタリング現象を抑制している。しかしながら、特許文献３の電極は有底型でないことから表面積の向上には限界があった。特に、直径が３ｍｍ以下と細い電極（中空の円筒体）においては、内部に凸部を付けたとしても表面積を向上させるには限界があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−２２９６５２号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平４−２７２１０９号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開２００２−２５４９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の冷陰極管用電極は有底型のものは高融点金属板を用いていることから安価に作ることが困難であり、電極の表面積を増加させることも難しかった。一方、表面積を増大させることを目的としたものは、いずれも有底型でないタイプであり、直径が細くなると作り難かったり、表面積の増加効果に限界があるといった不具合が生じていた。
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、表面積を増加させ、なお且つ、安価に製造できる冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管を提供するものである。また、有底型の電極を焼結体で作製したとしても品質を安定させることも可能とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の冷陰極管用電極は、一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とするものである。
また、該電極が相対密度８０〜９８％の焼結体からなることが好ましく、具体的にはＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｒｅの金属単体またはその合金の焼結体の少なくとも１種からなることが好ましい。
また、該焼結体には最大径５０μｍ以上のポアが存在しないことが好ましい。また、底部の厚さをＴ、開口部の直径をｃ１、Ｔ／２での直径をｃ２としたとき、ｃ１＜ｃ２であることが好ましい。
また、底部の厚さをＴ、開口部側の側面部の厚さをａとしたとき、Ｔ＞ａであることが好ましい。
このような構成は、開口部の直径が１０ｍｍ以下である小型の冷陰極管用電極に特に有効である。
【００１１】
本発明は、このような構成とすることにより電極の表面積を増加させることを可能とするものである。表面積を増加させることにより、電子放出性物質（エミッター材）の被覆量を増加させることが可能である。また、表面積を増加させることにより、ホローカソード（ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄｅ）効果を向上させることにより陰極降下電圧を下げることが可能となる。
電子放射性物質の被覆面積の増大、ホローカソード効果の向上により、冷陰極管内（ガラス管内）でのスパッタリング現象による影響を抑制できることから、スパッタ層への水銀の取込を抑制できるので冷陰極管を長寿命化することができる。
また、電極を焼結体で作製することにより、溶解法または粉末冶金法で作られたインゴット（焼結体）を熱間圧延（または冷間圧延）することにより得られた高融点金属板材を打抜き加工したものよりは安価に製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明は、一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とするものである。
図１は本発明の冷陰極管用電極の一例を示す断面図である。図中、１は底部、２は側面部（２ａ、２ｂ）であり、ａ１およびａ２は開口部側の側面部の厚さ、ｂ１およびｂ２は底部側の側面部の厚さを示すものである。なお、ａ＜ｂとは、ａ１＜ｂ１かつａ２＜ｂ２のことである。
【００１３】
本発明においては、ａ＜ｂを満たしていれば効果が得られるが、好ましくはａ：ｂ＝１：１．１〜２５、さらに好ましくはａ：ｂ＝１：１．３〜２である。また、本発明は、図１のような断面台形型に限られるものではなく、例えば、図２（断面Ｖ字）、図３（断面Ｕ字）、図４（断面階段型）など様々な形状を適用できる。また、図５（ａ）（ｂ）のように開口部側の側面部の先端形状が鋭角、Ｒ面と言った平坦部がない場合の厚さａの測定方法は、先端鋭角形状の場合は先端部の先頭の幅を厚さａとし、Ｒ面形状の場合はＲ形状を構成する両端の幅を厚さａとする。
【００１４】
本発明においては、ａ＜ｂという構成を具備させることにより、電極を焼結体で作製した場合に、成形時の成形ムラや焼結時の焼結ムラを低減することができる。成形ムラおよび焼結ムラを低減していることから、歩留りが向上する。また、成形ムラおよび焼結ムラを低減していることから、焼結体に形成されるポアを小さくすることができる。具体的には最大径５０μｍ以上のポアが存在しない、言い換えれば最大径５０μｍ未満のポアしか形成されない焼結体を歩留りよく製造することができる。成形ムラ等の低減効果を考慮するとａ：ｂの比は前述の範囲が好ましいものとなる。
【００１５】
焼結体中、特に焼結体表面に最大径５０μｍ以上のポアが存在すると長時間使用し続けた場合に電極が変形し易くなるおそれがある。従って、焼結体中、特に焼結体表面には最大径５０μｍ以上のポアが存在しないことが好ましい。特に、電極の径が１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下と小型（細型）になればなるほどポアの影響を受けてしまうので好ましくない。
なお、ポアの最大径の測定方法は、任意の表面（または断面）において単位面積１０００μｍ×１０００μｍを３ヶ所以上を拡大写真（金属顕微鏡など）にとる。その写真にてポアの最も長い対角線を最大径とする。
【００１６】
上記ａ＜ｂの構成は主としてポアの最大径の低減および製造性を向上させるための構成である。電極としての特性をさらに向上させるには次の構成を具備させることが好ましい。
具体的には、焼結体の相対密度を８０〜９８％にすること、焼結体をＷ（タングステン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｅ（レニウム）の金属単体またはその合金の少なくとも１種から構成させることである。相対密度を８０〜９８％とすることにより、電極の表面にポアができ表面積を増加させることができる。また、該ポアによる微小な凹凸が存在すると、電子放射性物質（エミッター材）の被覆量を増加させることができると共に、アンカー効果により電子放射性物質と電極との接合強度が向上する。また、ポアは前述の通り最大径５０μｍ以上のものが存在しない方が好ましい。
【００１７】
相対密度が８０％未満では電極の強度が十分ではない。また、相対密度が９８％を超えて１００％のものは強度は十分であるが、表面積の増加効果が得られない。このような観点からすると焼結体は相対密度８０〜９８％、好ましくは９０〜９８％となる。相対密度の測定方法はＪＩＳ−Ｚ−２５０１に準じた方法で密度を測定する。なお、相対密度１００％の基準値は、各材料の比重とし、Ｗは１９．３、Ｎｂは８．６、Ｔａは１６．７、Ｍｏは１０．２、Ｒｅは２１．０とする。合金を用いるときは各材料の割合（質量比）に応じて上記値を適用する。
【００１８】
焼結体を構成する成分としては前述のようにＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｒｅの金属単体またはその合金の少なくとも１種からなることが好ましい。これら高融点金属は融点が高いことから冷陰極管用電極として用いたときにスパッタされ難いので冷陰極管の寿命を長くすることが出来る。合金の一例としてはＷ−Ｍｏ合金、Ｒｅ−Ｗ合金、Ｔａ−Ｍｏ合金などが挙げられる。また、後述するように電子放射性物質と高融点金属を混合したものであってもよい。さらに、焼結助剤としてＮｉ（ニッケル），Ｃｕ（銅），Ｆｅ（鉄），Ｐ（リン）等を微量（例えば１質量％以下）添加してもよいものとする。焼結助剤を添加することにより焼結体（電極）の密度を調整することができる。
【００１９】
また、電極の表面積をさらに増加させる方法としては、例えば図６に示したように底部の厚さを厚くする方法や図７に示したように側面部を内側に湾曲させることまたは側面部に傾斜構造（テーパ）構造を具備させることが挙げられる。
底部の厚さを厚くする方法としては「底部の厚さＴ＞開口部側の側面部の厚さａ」の形状となり、底部の厚さＴ＞ａ１かつ底部厚さＴ＞ａ２を意味する。底部の厚さと側面部の厚さａの比は、底部の厚さ：側面部の厚さ＝１．２〜６：１が好ましい範囲である。この範囲内であれば表面積の増加効果が得られるだけでなく、電極としての通電容量も稼ぐことができる。厚さ比が１．２未満では底部の厚さを厚くする効果が十分でなく、６を超えると電極が必要以上に大きくなってしまい必ずしも好ましい形状とは言えない。
【００２０】
また、側面部を内側に湾曲またはデーパ形状を具備させる方法としては図７に示した通り、底部の厚さをＴ、開口部側の直径をｃ１、Ｔ／２での直径をｃ２としたとき、ｃ１＜ｃ２とすることも効果的である。これは側面部を凹状に湾曲させることまたは側面部に傾斜構造を具備させることを示している。ｃ１＞ｃ２にすることによっても表面積は増加するが、ｃ１＞ｃ２にすると開口部側の側面部先端が外側に向くため、先端部の強度がやや低下してしまう。
【００２１】
ｃ２＞ｃ１の好ましい比率は、ｃ２：ｃ１＝１．０２〜１．２：１である。ｃ２／ｃ１が１．０２未満では側面部をテーパ形状にする効果がなく、ｃ２／ｃ１が１．２を超えて大きいと電極の直径が大きくなってしまうことから細いガラス管（冷陰極管）に適用し難くなる。
また、側面部は図７のようなきれいな直線上のテーパ形状である必要はなく、断面円弧状、断面Ｓ字状、波線状であっても良い。また、底部は端部を面取りした形状であっても良い。
また、胴体部を構成する円筒体は、必ずしも円筒形状である必要はなく、楕円、多角形など特に限定されるものではない。
また、このような表面積の増加方法は、開口部の直径ｃが１０ｍｍ以下、５ｍｍ以下、さらには３ｍｍ以下と細くなればなるほど効果的である。
【００２２】
次に、製造方法について説明する。本発明は前述の前述の構成を満たすものであれば特に限定されるものではないが、以下に一例を示す。
まず、原料粉末である高融点金属粉末を用意する。高融点金属粉末の純度は９９．９質量％以上、さらには９９．９５質量％以上の高純度粉末であることが好ましい。不純物が０．１質量％を超えて混入していると電極として使用したときにその不純物が悪影響を与えるおそれがある。
また、高融点金属粉末の平均粒径は１〜１０μｍ、さらには１〜５μｍのものが好ましい。原料粉末の平均粒径が１０μｍを超えると焼結体の結晶粒の平均粒径が１００μｍを超え易くなるので好ましくない。焼結体の平均粒径が１００μｍを超えると焼結体中に最大径５０μｍ以上のポアができ易くなってしまう。
【００２３】
次に、高融点金属粉末を純水、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）などのバインダーと混合して造粒を行う。このとき、高融点金属を主成分とする合金とするときには第２成分も一緒に混合する。また、特許文献２（特開平４−２７２１０９号公報）のように電子放射性物質と高融点金属の焼結体とするときには、電子放射性物質を混合する。
【００２４】
次に、必要に応じバインダーを追加して造粒粉をペースト状にしたものを、金型成形、ロータリープレス、射出成形などの成形方法により、有底の筒状の成形体（カップ状の成形体）を作製する。
この成形工程において、金型の臼と杵の杵に目的とするａ＜ｂを付与させる形状を具備させることが好ましい。例えば、図１のような断面台形の形状を付与させたいときは、その形状（この場合、断面台形）を具備した杵を使って成形することになる。ａ＜ｂの構成を具備させているため杵の押圧を隅々まで伝えることができる。その結果、成形体密度を均一に保つことができるため、焼結後に最大径５０μｍ以上のポアができるのを抑制できる。従来のように、ａ＝ｂの構造では、杵が円柱形状となり底部側へは押圧が伝わるものの側面部への押圧が十分に伝わらないため、焼結後に側面部に最大径５０μｍ以上のポアができ易くなる。つまり、ａ＜ｂの構成を具備させることにより底部と側面部の密度差を無くすことができるのである。
【００２５】
次に、得られた成形体を、８００〜１１００℃のウエット水素雰囲気中で脱脂する。脱脂した後、水素雰囲気中１６００〜２３００℃で焼結することにより焼結体を得ることができる。焼結方法は、常圧焼結、加圧焼結（雰囲気加圧焼結、ＨＩＰなど）など様々な方法が適用可能である。
得られた焼結体がそのまま電極として使用可能であれば焼結体＝冷陰極管用電極となる。また、バリ等が発生している場合は、バレル研磨等でバリ取りを行い、必要に応じ洗浄した後、製品（電極）とする。
【００２６】
また、相対密度は、成形体中のバインダ量や脱脂時の条件を変えることにより、脱脂後の成形体中にバインダを所定量残したまま焼結する方法などによって制御可能である。また、側面部に湾曲またはテーパ形状（ｃ２＞ｃ１）を具備させる方法としては、焼結体を研磨する方法であってもよいし、成形体から焼結体を作製する工程中に生じる成形体の収縮を利用してもよい。無底の中空体形状の焼結体では収縮差は生じ難いが、本発明のように一方に底部を有する有底タイプであると収縮差が生じ易いので、これを利用することも効果的である。収縮差を利用すれば焼結後の研磨加工の必要がないのでコストダウンにも効果的である。研磨加工が必要なくなれば、より細い電極を歩留り良く製造することも可能である。
【００２７】
本発明の冷陰極管用電極を用いて冷陰極管を作製する場合は、底部にタングステン棒、モリブデン棒、ＫＯＶ（コバール）棒、Ｎｉ−Ｍｎ合金棒などからなる電極端子を抵抗溶接法やレーザー溶接法などによって接合する。本発明のように底部を有するものは電極端子として線状ではなく棒状のものを使用できることから、電極と電極端子との接合部を面接合とすることができるので接合強度を向上させることができる。
また、必要に応じ、電極に電子放射性物質を被覆する。この被覆方法は、電子放射性物質のペーストを塗布した後焼成する方法、スパッタやＣＶＤ法による被覆など様々な方法が適用可能である。また、被覆場所も電極外表面のみならず側面部や底部の内側に被覆してもよい。電子放射性物質はＬａＢ６など公知のものを適用できる。
【００２８】
電極端子を接続した冷陰極管用電極を、ガラス管に封入することにより冷陰極管が完成する。ガラス管内には、蛍光体層、水銀、希ガスなど冷陰極管として必要なものが設けられていることは言うまでもない。図８に冷陰極管の一例を示す断面図を示した。図中、３は冷陰極管用電極、４は電極端子、５はガラス管である。
本発明の冷陰極管用電極を具備した冷陰極管は、有底型や表面積を増加させた構造を具備させていることから、電子放射性物質の被覆面積の増加やホローカソード効果を向上させることができる。そのため、電子放射性物質や電極材料のスパッタリング現象を抑制できることから、管内の水銀の取込を抑制できることから冷陰極管を長寿命化できる。また、ホローカソード効果により陰極降下電圧を低減していることから、発光効率も向上させることができる。
【００２９】
（実施例）
（実施例１〜５、比較例１〜２、参考例１〜２）
平均粒径１〜５μｍのモリブデン粉末（純度９９．９５質量％以上）を用いて表１に示した構成を具備する焼結体（一方に底部、もう一方を開口部とした有底型円筒体）からなる冷陰極管用電極を作製した。
また、各電極に電極端子（Ｗ棒）を抵抗溶接により接合し、電子放射性物質（ＬａＢ６）被覆を設けた後、ガラス管内に封入することにより冷陰極管を作製した。なお、冷陰極管のサイズは、外径５ｍｍ、内径４．２ｍｍ、電極間距離は２００ｍｍに統一した。また、冷陰極管用電極の直径（開口部の直径ｃ１）は２．５ｍｍ、長さ（Ｌ）は６ｍｍ、ａ１＝ａ２、ｂ１＝ｂ２、ｃ１＝ｃ２形状の断面台形型（図１）のものに統一した。
【００３０】
各電極の相対密度、焼結体のポアの最大径を測定した。また、冷陰極管の陰極降下電圧と水銀の消耗量を測定した。
相対密度の測定方法は、ＪＩＳ−Ｚ−２５０１（２０００）により電極１００個をまとめて測定することにより行った。焼結体のポアの最大径は、任意の断面を長手方向（Ｌに平行）に研摩後、金属顕微鏡で単位面積１０００μｍ×１０００μｍを任意の３ヶ所測定し、その中で最大径５０μｍ以上のポアの数を示した。陰極降下電圧は電圧計、水銀の消耗量の測定は２０００時間連続発光させた後の電子放射性物質および電極材料のスパッタ層中の水銀量を測定することにより評価した。
【００３１】
比較例として、溶解法および熱間圧延法から得られたＭｏ板材を絞り加工することにより作製されたものを比較例１、底部が無い以外は実施例１と同じものを比較例２とし、また、参考例１〜２として本発明の好ましい範囲を外れているものを用意した。比較例および参考例についても実施例と同様の測定を行った。その結果を表１および表２に示す。
【００３２】
【表１】
【表２】
表から分かる通り、本実施例にかかる冷陰極管用電極を用いたものは陰極降下電圧が低く、水銀の消耗量が少ないことが分かる。このような電極を用いた冷陰極管は発光効率が高く、長寿命化が図れる。
一方、比較例１は表面凹凸がないことおよびａ＜ｂを満たしていないこと、比較例２は底部が無いため、表面積の増加が図れなかったので特性が低下した。また、参考例１および参考例２のように本発明の好ましい形態を外れたものは特性が低下することも確認された。
なお、表中に示さないが５０μｍ未満のポアの数は実施例１〜５および比較例１〜２はいずれも０〜５個の範囲内であった。一方、参考例１〜２は６個以上確認された。
【００３５】
（実施例６〜１１）
電極材料をＷ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｍｏ−Ｗ合金（Ｗ５０質量％）、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ−Ｗ合金（質量％で、２％Ｎｉ−３％Ｃｕ−０．１％Ｐ−残部Ｗ）に代える以外は実施例２と同様のものを作製し、同様の測定を行った。
【００３６】
【表３】
電極の材質を代えても同様の効果が得られることが分かった。
（実施例１２〜１６）
開口部の直径ｃ１とｃ２の比および底部の厚さＴを表４のように代える以外は実施例３と同じものを用意し、同様の測定を行った。
【００３８】
【表４】
表から分かる通り、ｃ２＞ｃ１、底部の厚さＴ＞開口部側の側面部の厚さａ、を満たすことにより電極の特性は向上することが分かった。
（実施例１７〜１９）
断面Ｖ字（図２）、断面Ｕ字（図３）、断面階段型（図４）の構造に代える以外は実施例３と同様のものを作製し、同様の測定を行った。
【００４０】
【表５】
表から分かる通り、形状を代えても有効であることが確認された。
（実施例２０、比較例３、参考例３）
直径を代えた以外は実施例４と同様のものを作製し、その歩留りを測定した。また、板厚０．３ｍｍの高融点金属板材（溶解法により作製）を絞り加工により同じ直径を具備する電極を作製し、その歩留りを比較した。なお、側面部の厚さは０．３ｍｍに統一した。
また、参考例３として、板厚０．３ｍｍの高融点金属板材（溶解法により作製）を絞り加工により底部の無い同じ直径を具備する電極を作製し、その歩留りを調べた。
【００４２】
【表６】
表から分かる通り、底部を有する構造を作製する場合、成形体を焼結法する本実施例の製法であれば歩留りが高いことが分かる。
一方、板材を絞り加工する比較例３は側面部と底部の折り返し部にクラックが生じるため歩留りが低下することが分かった。また、参考例４のように底部を有しない形状であれば絞り加工であったとしても歩留りはよいことが分かった。特に直径が小さくなるほど、その影響が大きいことが分かった。言い換えると本発明は直径が細い電極に特に有効であると言える。
【００４４】
（実施例２１、参考例４）
実施例１の電極に電極端子としてＷ棒（直径２．０ｍｍ）を接合したものを実施例１８、Ｗ線材（直径０．２ｍｍ）を接合したものを参考例３とした。なお、接合はいずれも抵抗溶接で行った。
接合強度を比較したところ、参考例３の接合強度と比較して実施例１８の接合強度は約５倍の強度が得られた。
このように本実施例のように有底構造であれば電極端子の径を底部の径に合せることができるので接合強度を向上させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、様々な構成により表面積を増加させた冷陰極管用電極を提供するものである。また、電極を焼結体で作製することにより安価に作製することができる。
このような電極を用いた冷陰極管は、陰極降下電圧、水銀の消耗量の低減ができることから冷陰極管の発光効率の向上、長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷陰極管用電極の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の冷陰極管用電極の先端部の他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の冷陰極管用電極の他の一例を示す断面図である。
【図８】冷陰極管の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…底部
２…側面部
３…冷陰極管用電極
４…電極端子
５…ガラス管
Claims (8)
- 一方に底部、もう一方に開口部を有する筒状の冷陰極管用電極において、開口部側の側面部の厚さをａ、底部側の側面部の厚さをｂとしたとき、ａ＜ｂである焼結体からなることを特徴とする冷陰極管用電極。
- 該電極が相対密度８０〜９８％の焼結体からなることを特徴とする請求項１記載の冷陰極管用電極。
- 該電極がＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｒｅの金属単体またはその合金の焼結体の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷陰極管用電極。
- 該焼結体には最大径５０μｍ以上のポアが存在しないことを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷陰極管用電極。
- 底部の厚さをＴ、開口部の直径をｃ１、Ｔ／２での直径をｃ２としたとき、ｃ１＜ｃ２であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷陰極管用電極。
- 底部の厚さをＴ、開口部側の側面部の厚さをａとしたとき、Ｔ＞ａであることを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の冷陰極管用電極。
- 開口部の直径が１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の冷陰極管用電極。
- 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷陰極管用電極を用いたことを特徴とする冷陰極管。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006344581A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-12-21 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法 |
| JP2007066851A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | 冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管 |
| WO2008044334A1 (fr) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Électrode pour tube à cathode froide et tube à cathode froide l'utilisant |
| JP2008235129A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Orc Mfg Co Ltd | 階段状溝の放熱構造を有する電極を用いた放電ランプ |
| US20100214512A1 (en) * | 2007-09-07 | 2010-08-26 | Takahiro Yoshikawa | Fluorescent tube, illuminating apparatus for display device, and display device |
-
2002
- 2002-12-10 JP JP2002357490A patent/JP4176458B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011003548A (ja) * | 2005-05-11 | 2011-01-06 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 有底円筒状焼結体の製造方法 |
| JP2013091852A (ja) * | 2005-05-11 | 2013-05-16 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 焼結体の製造方法 |
| JP2006344581A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-12-21 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 冷陰極蛍光ランプ用電極およびその製造方法 |
| JP4614908B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-01-19 | 日立粉末冶金株式会社 | 冷陰極蛍光ランプ用電極 |
| JP2007066851A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | 冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管 |
| JP4653600B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2011-03-16 | 株式会社東芝 | 冷陰極管用電極およびそれを用いた冷陰極管 |
| GB2455687B (en) * | 2006-10-13 | 2011-12-07 | Toshiba Kk | Electrode for cold cathode tube and cold cathode tube using the same |
| GB2455687A (en) * | 2006-10-13 | 2009-06-24 | Toshiba Kk | Electrode for cold cathode tube and cold cathode tube employing it |
| US8134289B2 (en) | 2006-10-13 | 2012-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode for cold cathode tube and cold cathode tube employing it |
| JP5091870B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2012-12-05 | 株式会社東芝 | 冷陰極管用電極とそれを用いた冷陰極管 |
| WO2008044334A1 (fr) * | 2006-10-13 | 2008-04-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Électrode pour tube à cathode froide et tube à cathode froide l'utilisant |
| JP2008235129A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Orc Mfg Co Ltd | 階段状溝の放熱構造を有する電極を用いた放電ランプ |
| US20100214512A1 (en) * | 2007-09-07 | 2010-08-26 | Takahiro Yoshikawa | Fluorescent tube, illuminating apparatus for display device, and display device |
| US8300179B2 (en) * | 2007-09-07 | 2012-10-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fluorescent tube, illuminating apparatus for display device, and display device |
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