JP4781108B2 - 冷陰極放電管のカップ状放電電極及び同放電電極用クラッド材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶のバックライトとして用いられる蛍光放電管の放電電極及びその電極材に関する。

液晶装置にはバックライトとして小形の蛍光放電管が用いられる。かかる蛍光放電管は、図７に示すように、内壁面に蛍光膜（図示省略）が形成され、その内部に放電用ガス（アルゴンガス等の希ガスおよび水銀蒸気）が封入されたガラス管５１と、そのガラス管５１の両端部に設けられた一対の冷陰極を構成する放電電極５２を備えている。前記放電電極５２は、一端が開口した管部５３を有し、管部５３の他端が端板部５４にて閉塞されたカップ状に一体的に成形されている。前記端板部５４には前記ガラス管５１の端部を貫通して封止された軸状の支持導体５５の一端が溶接され、この支持導体５５の他端にリード線５７が接続される。前記支持導体５５は一般的にＷ（タングステン）で形成され、通常、放電電極５２とは大気中でレーザ溶接される。

前記放電電極５２は、従来、純Ｎｉによって形成され、そのサイズは、バックライト等の小形の蛍光放電管用のものでは、例えば内径１．５mm程度、全長５mm程度、管部５３の肉厚０．１mm程度である。かかる放電電極は、通常、前記管部の肉厚と同等の厚さを有する純Ｎｉ薄板を深絞り成形することによって一体的に成形される。

上記のとおり、蛍光放電管用の放電電極は、成形性が良好で、材質的にも安定な純Ｎｉによって形成されていたが、ランプ寿命が比較的短いという問題がある。すなわち、蛍光放電管は点灯の際、電極にイオン等が衝突して電極金属から原子を放出する現象（スパッタリング）が生じる。このスパッタリングによって電極金属は消耗し、また放出された電極金属の原子は、ガラス管内に封入された水銀と結合し、ガラス管内の水銀蒸気を消耗させる。従来、電極金属を形成するＮｉは、スパッタの際の原子放出量が多い、すなわちスパッタ率が高く、水銀の消耗が大きいため、放電管の寿命が低下しやすいという問題がある。

このため、近年、特開２００２−１１００８５号公報（特許文献１）に記載されているように、放電電極をスパッタ率の低い、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）又はこれらの合金から選択された金属で形成することが試みられている。
特開２００２−１１００８５号公報

しかしながら、Ｔｉは蛍光放電管に封入された放電用ガスを吸収するので電極材としては不適当であり、またＴａは非常に高価な金属材であるため、多量生産品には適さない。Ｎｂはこのような欠点はないものの、やはりＮｉに比して高価である。また、Ｎｂは高融点（２７９３℃）であり、同じく高融点金属であるＷ（融点３６５３℃）の支持導体との溶接の際に、高温で溶接する必要があるため、溶接部に比較的強固な酸化膜が形成され易い。この酸化膜が付着したまま、支持導体が溶接された放電電極をガラス管内に密封すると、放電中に酸化膜が分解して発生した酸素と管内面の蛍光膜とが反応し、蛍光膜を劣化させる。このため、支持導体を溶接後に電極表面に形成された酸化膜を除去する工程が必要になる。

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とする合金で形成された放電電極と同等の寿命、放電特性が得られ、しかも支持導体との溶接性に優れるため、溶接後の酸化膜除去工程が不要であり、さらに材料コストの低減をも図ることができる冷陰極放電管のカップ状放電電極材、および同材で形成された同カップ状放電電極を提供することを目的とする。

本発明者は、蛍光放電管の使用寿命経過後のＮｂ製放電電極の消耗状態を詳細に観察したところ、カップ状放電電極の内面側底部が選択的に１０〜２０μm 程度減耗していることを見出した。これにより、本発明者は、蛍光放電管の使用寿命を満足するには、カップ状放電電極の端板部及び管部の厚さの内、内面側の少なくとも２０μm 程度の肉厚をＮｂによって形成すればよく、その外側は溶接性の良好な耐酸化性金属材で形成すればよいことを知見した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。

すなわち、本発明の一の形態にかかる冷陰極放電管のカップ状放電電極用クラッド材は、Ｎｉ基合金で形成された基層と、前記基層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、前記表層はその厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされ、さらに前記Ｎｉ基合金は、Ｎｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０〜１２．０mass％含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物で形成されたものである。
この２層クラッド材によれば、表層のみが純ＮｂあるいはＮｂ基合金（以下、両者を特に区別しない場合、単に「Ｎｂ」という場合がある。）によって形成されているので、クラッド材の表層側がカップ状放電電極の内面側になるように成形することによって、放電に実質的に寄与する内面側部分のみをＮｂで形成することができ、材料コストを低減することができる。しかも、前記表層はその厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされているので、全体を純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金のみで形成した放電電極と同等の寿命を確保することができる。また、基層はＮｉ基合金で形成されるので、耐酸化性および支持導体との溶接性に優れ、酸化膜除去工程を省略することができるため、製造コストを低減することができる。さらに、前記基層をＮｂ、Ｔａを単独あるいは複合添加したＮｉ基合金で形成することで、所定量添加したＮｂ、Ｔａにより、水銀蒸気に対する耐食性を向上させることができ、放電電極の耐久性を向上させることができる。

また、本発明の他の形態にかかるクラッド材は、純ＮｉあるいはＮｉを主成分とするＮｉ基合金で形成された基層と、前記基層に接合され、鉄鋼材で形成された中間層と、前記中間層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、前記表層はその厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされたものである。
この３層クラッド材によれば、中間層と基層、中間層と表層との接合性は極めて良好であるため、表層の接合性をより向上させることができる。しかも、純ＮｉやＮｉ基合金の使用量を低減することができる。前記中間層は表層、基層によって表裏面が被覆されるため、耐酸化性はあまり必要がないので、鉄鋼材で形成することができる。もっとも、ステンレス鋼はプレス成形後の成形品の強度が良好であるので、前記中間層はステンレス鋼で形成することが好ましい。

また、上記３層クラッド材の場合においても、前記基層を、Ｎｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０〜１２．０mass％含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物よりなるＮｉ基合金で形成することができる。Ｎｂ、Ｔａを所定量添加することにより、水銀蒸気に対する耐食性を向上させることができ、放電電極の耐久性を向上させることができる。

また、前記２層クラッド材において、前記基層を帯板状とし、その幅方向の両端部の間、すなわち中央部に帯状の表層を長さ方向に沿って少なくとも１列接合することができる。同様に、前記３層クラッド材において、前記中間層を帯板状とし、その幅方向の両端部の間に対向するように配置した帯状の基層及び表層を長さ方向に沿って少なくとも１列接合することができる。
このように、２層クラッド材の場合、表層を帯板状基層の幅方向中央部に配置することによって、また３層クラッド材の場合、基層及び表層を帯板状中間層の幅方向中央部に配置することによって、その両端部をプレス成形の際の板押さえ部や送り部として利用することができる。また、表層（２層クラッド材の場合）あるいは表層及び基層（３層クラッド材の場合）の接合領域が少なくなるため、ＮｂやＮｉの使用量をより低減することができる。これらのタイプのクラッド材では、前記基層をＮｂ、Ｔａを単独あるいは複合添加したＮｉ基合金に限らず、純ＮｉあるいはＮｉを主成分とするＮｉ基合金、またはステンレス鋼で形成することができる。

前記２層クラッド材において、前記表層の厚さを前記基層及び表層の全体の厚さに対して７０％以下とすることが好ましい。また、前記３層クラッド材において、前記表層の厚さを前記基層、中間層及び表層の全体の厚さに対して７０％以下とすることが好ましい。
純ＮｂあるいはＮｂ基合金は、降伏点伸びの大きい金属であり、Ｎｂの板材をカップ状に深絞り成形すると、カップの管状壁にリューダース帯が形成され、管状壁の内面に凹凸が形成されやすい。この凹凸が形成されると、深絞り成形の際に、成形パンチが凹凸の凸部に食い込み、プレス成形性が損なわれ、著しい場合は成形不能になる。これに対して、Ｎｂで形成された表層に基層（２層クラッド材の場合）又は基層及び中間層（３層クラッド材の場合）を接合し、これらを表層のバックアップ層として作用させることにより、表層の変形を抑制し、表層にリューダース帯に起因する凹凸の生成を防止することができる。このため、良好なプレス成形性を確保することができる。もっとも、表層の厚さが全体厚さの７０％を超えると、前記バックアップ層を設けても凹凸の発生を抑制することが困難になり、プレス成形性が低下するようになる。このため、表層の厚さは全体の厚さの好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下にするのがよい。

また、本発明の冷陰極放電管のカップ状放電電極は、一端が解放された管部の他端が端板部によって閉塞され、前記管部と端板部とが一体的に成形された放電電極であって、前記管部および端板部の内側が上記２層クラッド材あるいは３層クラッド材の表層側として上記クラッド材によって一体的にプレス成形されたものである。
この放電電極は、プレス成形品であるため、生産性に優れる。また、放電に実質的に寄与する部位をＮｂで形成するので、放電に寄与しない無駄なＮｂ量を節約して材料コストを低減することができる。しかも支持導体との溶接性も良好であり、支持導体溶接後に酸化膜除去工程も不要である。

図１は本発明の第１実施形態に係る放電電極用２層クラッド材の断面図を示しており、このクラッド材はＮｉ基合金で形成された基層１と、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金によって形成された表層２とを備え、前記表層２は前記基層１の上にロール圧接され、拡散接合されている。

前記Ｎｂ基合金はＮｂ量が９０mass％以上、より好ましくは９５mass％以上のものが望ましい。前記Ｎｉ基合金としては、Ｎｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０〜１２．０mass％含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物よりなるＮｉ−Ｎｂ合金、Ｎｉ−Ｔａ合金、Ｎｉ−Ｎｂ−Ｔａ合金を用いることができる。Ｎｂ、Ｔａは、この程度の添加量であれば成形性を害することはなく、また水銀蒸気に対する耐食性を向上させる効果を有し、電極の耐久性を向上させることができる。また、Ｗを２．０〜１０mass％を含有し、残部実質的にＮｉからなるＮｉ−Ｗ合金を用いることができる。ＷもＮｂ、Ｔａと同様、水銀蒸気に対する耐食性を向上させることができる。ＷをＮｂ及び／又はＴａと共に複合添加することもできるが、この場合はＷ量を６．０％程度以下に止めるのがよい。

前記純ＮｂあるいはＮｂ基合金よって形成された表層２は、放電電極の消耗形態から２０μm は必要であるが、安全性、他の層の厚さやクラッド材の全体の厚さとのバランスを考慮して２０〜１００μm 程度、好ましくは４０〜８０μm 程度とすればよい。一方、深絞り成形性の確保からクラッド材の全体の厚さが０．１〜０．２mm程度とされるので、前記基層１は、前記表層２の厚さを考慮して前記全体厚さを確保すべく適宜設定すればよい。もっとも、支持電極の溶接性確保の観点からは、２０〜５０μm 程度あればよい。さらに、前記基層１を表層２の変形防止用バックアップ層として作用させ、深絞り成形の際に良好なプレス成形性を確保するには、前記表層２の厚さは表層２及び基層１の全体の厚さの７０％以下、好ましくは６０％以下にするのがよい。

また、前記表層２は、図１に示すように、基層１の全面に接合されていてもよいが、図２に示すように、基層１を帯板状の形態とし、その幅方向の両端部を除いて、中央部のみにＮｂからなる帯状の表層２を接合した部分クラッド材としてもよい。図例では、１列の表層２を備えるが、帯状の表層を複数列、基層の長さ方向に沿って配置するようにしてもよい。このような部分クラッド材の基層は、Ｎｂ、Ｔａを単独あるいは複合添加した前記Ｎｉ基合金に限らず、純ＮｉあるいはＮｉを主成分とするＮｉ基合金（以下、これらを特に区別することなく、単に「Ｎｉ」という場合がある。）、またはステンレス鋼で形成してもよい。前記Ｎｉを主成分とするＮｉ基合金としては、Ｎｉ量が８０mass％以上、より好ましくは８５mass％以上のものが望ましい。また、前記ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼やＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼など、各種ステンレス鋼を用いることができる。これらのステンレス鋼は、耐食性、耐酸化性、成形加工性が優れており、表層との拡散接合性にも優れる。特にオーステナイト系ステンレス鋼は冷間加工性や成形後の強度が優れ、好適である。

このような帯板状クラッド材を用いて、カップ状放電電極を連続して成形する場合、帯板状クラッド材の両端部はプレスへの供給案内部となったり、プレス成形の際の板押さえ部として用いられ、その中央部が連続的にカップ状放電電極にプレス成形される。成形後、前記両端部は廃棄されるため、この部分を高価なＮｂ層によって被覆する必要はなく、上記の部分クラッド材のように、中央部のみに表層を形成するだけで十分である。このような部分クラッド材とすることにより、材料コストをより低減することができる。具体的には、外径１．７mm程度、長さ５mm程度のカップ状放電電極を連続的に深絞り成形する場合、放電電極の成形に用いられる中央部（表層が１列の場合）の幅は８mm程度、各端部の幅は２mm程度とされる。

図３は本発明の第２実施形態に係る放電電極用３層クラッド材の断面図を示しており、このクラッド材は純ＮｉあるいはＮｉ基合金で形成された基層１１と、鉄鋼材で形成された中間層１３と、純ＮｂあるいはＮｂ基合金によって形成された表層１２とを備え、前記基層１１と中間層１３並びに中間層１３と表層１２とは互いにロール圧接され、拡散接合されている。前記鉄鋼材としては、純鉄や軟鋼、ステンレス鋼を用いることができる。ステンレス鋼としては各種ステンレス鋼を用いることができるが、成形後の強度に優れるためオーステナイト系ステンレス鋼が好適である。

この実施形態の基層１１および中間層１３は、第１実施形態の基層１に対応するものであり、基層１の全部を純Ｎｉ、Ｎｉ基合金で形成した場合に比べて、材料コストを低減することができる。しかも、前記中間層１３と基層１１並びに中間層１３と表層１２との拡散接合性も極めて良好である。

前記３層クラッド材は、通常、前記第１実施形態と同様、その全体厚さが０．１〜０．２mm程度とされ、前記基層１１は支持導体との溶接性が確保できればよく、２０〜５０μm 程度あればよい。また、表層１２は前記のとおり２０〜１００μm 程度とされる。

この３層クラッド材の場合も、前記２層クラッド材の場合と同様、図４に示すように部分クラッド材としてもよい。すなわち、中間層１３を帯板状とし、カップ状放電電極の成形に寄与するクラッド材の中央部のみを中間層１３に基層１１及び表層１２を接合した３層積層体としてもよい。

図５は第１実施形態に係る２層クラッド材を用いて、図６は第２実施形態に係る３層クラッド材を用いて深絞り成形したカップ状（有底筒状）の放電電極を示す。これらの放電電極は、一端が解放された管部２１の他端が前記管部２１と共に一体的に成形された端板部２２によって閉塞されており、その内側部が前記クラッド材の表層２，１２によって形成されている。放電電極として使用した場合、放電により消耗するのは主として放電電極の底部内面であるので、放電電極の内側をＮｂからなる表層２，１２で形成することで、Ｎｂのみで形成した放電電極と同等の放電特性、蛍光放電管の使用寿命を確保しながら、Ｎｂ使用量を低減することができ、しかも基層１，１１によって支持導体との溶接も容易となる。

前記カップ状放電電極は、前記２層あるいは３層クラッド材から打ち抜き加工された円板状ブランク材を成形素材としてプレス成形により深絞り成形されるが、前記ブランク材の打ち抜き加工に際しては、その一部をクラッド材の外周部などに連結した状態にしておき、カップ状放電電極を深絞り成形後に、連結部から放電電極を分離するようにしてもよい。

ここで、前記クラッド材の製造方法について説明する。
２層クラッド材の場合、基層１の元になるＮｉシートに表層２の元になるＮｂシートを重ね合わせてロール圧接する。すなわち、ＮｉシートとＮｂシートとの重ね合わせ材を一対のロールに通して冷間で圧接する。一方、３層クラッド材の場合、中間層の元になる鉄鋼シートの一方の面に基層の元になるＮｉシートを、他方の面に表層の元になるＮｂシートを重ね合わせてロール圧接する。ロール圧接における圧下率は、通常、５０〜７０％程度でよく、圧接後は９００〜１１００℃程度の温度で数分程度保持する拡散焼鈍を施す。拡散焼鈍は、ＮｂがＮ₂ 、Ｈ₂ と反応するので、アルゴン等の不活性ガス（希ガス）雰囲気下もしくは真空下で行うことが好ましい。さらに、拡散焼鈍後、必要に応じて冷間で仕上圧延をしてもよく、これによって板厚を調整することができる。また、仕上圧延後、必要に応じて材質を軟化させるため、前記拡散焼鈍と同様の条件で焼鈍を施してもよい。

以上のようにして製造されたクラッド材は、必要に応じて適宜の幅にスリットされ、さらにスリットされた帯材からブランク材が打ち抜き加工され、そのブランク材がプレス成形に供される。なお、図２、図４の部分クラッド材の場合、予め目的とする帯板の幅にスリットされたシート材を用いて、ロール圧接、拡散焼鈍、仕上圧延が施される。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定的に解釈されるものではない。

純Ｎｉあるいはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で形成された基層に純Ｎｂで形成された表層が拡散接合された２層クラッド材の試料を以下の要領により製作した。
基層の元になる、純Ｎｉシート及びステンレス鋼シート（両シート共に幅３０mm、長さ１００mm、厚さ１．０mm）並びに表層の元になる同幅、同長の純Ｎｂシート（厚さ０．５mm）を準備し、重ね合わせて冷間でロール圧接し、厚さが０．６mmの２層圧接シートを得た。この２層圧接シートをアルゴンガス雰囲気中で１０５０℃で３分間保持する拡散焼鈍を施し、一次クラッド材を得た。焼鈍後、前記一次クラッド材を圧下率７５％で冷間圧延を施し、その後前記焼鈍と同じ条件にて焼鈍を施し、二次クラッド材を得た。この二次クラッド材の各層の平均厚さは基層が０．１mm、表層が０．０５mmであった。

また、純Ｎｉの基層、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の中間層および純Ｎｂの表層がこの順序で互いに拡散接合された３層クラッド材の試料を以下の要領により製作した。
基層の元になる、幅３０mm、長さ１００mmの純Ｎｉシート（厚さ０．８mm）、中間層の元になる同幅、同長のステンレス鋼シート（厚さ０．８mm）及び表層の元になる同幅、同長の純Ｎｂシート（厚さ０．８mm）を準備し、重ね合わせて冷間でロール圧接し、厚さが０．７５mmの３層圧接シートを得た。この３層圧接シートを上記と同条件で拡散焼鈍を施し、一次クラッド材を得た。焼鈍後、前記一次クラッド材を圧下率８０％で冷間圧延を施し、その後前記焼鈍と同じ条件にて焼鈍を施し、二次クラッド材を得た。この二次クラッド材の各層の平均厚さはそれぞれ０．０５mmであった。
また、比較のため、厚さ０．１５mmの純Ｎｉ薄板、純Ｎｂ薄板及び純Ｍｏ薄板（これらをまとめて「純金属薄板」という。）を準備した。これらの薄板は、冷間圧延後にアルゴンガス雰囲気中で１０５０℃で３分間保持する焼鈍が施されたものである。

上記２層あるいは３層の二次クラッド材及び純金属薄板を用いて、図５あるいは図６に示すように、外径１．７mm、内径１．５mm、管部長さ５mmのカップ状放電電極を、中間焼鈍を行うことなく８工程の絞り加工を経て深絞り成形した。いずれの試料も割れ等は発生せず、問題なく成形することができた。クラッド材については、放電電極管部の厚さ方向の断面を観察したが、各層の界面での割れは発見されなかった。

一方、溶接相手材として、純Ｗで形成された外径０．８mm、長さ２．８mmの支持導体を準備した。この支持電極をカップ状放電電極の端板部２２の外側面の中央部にバット溶接（突き合わせ溶接）を行った。溶接条件は下記の通りであり、全体が純Ｎｉ製の放電電極と前記Ｗ製の支持導体とを溶接する際の最適条件と同じ条件である。
(1) 使用した溶接機
バット溶接機：ミヤチテクノス製ＩＳ−１２０Ｂ、トランス：ＩＴ−５４０（巻数比：３２）
(2) 溶接条件
電圧：０．５〜１．０Ｖ、電流：３００〜８００Ａ

支持電極を溶接したカップ状放電電極を用いて、溶接部の溶接強さを下記の要領にて測定した。引張試験機により放電電極と支持導体とをそれぞれクランプに把持して反対方向に引っ張り、支持導体が放電電極から外れるまでの最大引張強さを溶接強さとして求めた。溶接強さは実用上、１００Ｎ以上あればよい。

また、前記クラッド材及び純金属薄板からスパッタ試験片（１０mm×１０mm）を採取し、スパッタ速度を以下の要領により測定した。採取した試験片の試験面を鏡面に研磨した。イオンビーム装置（Ｖｅｅｃｏ社製、型式：ＶＥ−７４７）を用いて、前記試験片をターゲットとし、ターゲットと基板との間に電圧（５００Ｖ）を印加し、一定時間（１２０min ）アルゴンイオン（１．３×１０^-6Torr）を試験面に加速衝突させ、スパッタリングした。試験面には鏡面の一部をマスキングした非スパッタ部が形成されており、スパッタリング後には、スパッタリングによって試験片の鏡面部が削られたスパッタ部とマスキングされた非スパッタ部との境界に段差が形成される。この段差を接触式粗度計（Ｓｌｏａｎ社製、型式：ＤＥＫＴＡＫ２Ａ）を用いて測定し、下記式からスパッタ速度（Å／min ）を求めた。
スパッタ速度＝段差（Å）／スパッタ時間（１２０min ）
以上のようにして求めた溶接強さ、スパッタ速度を表１に併せて示す。

表１より、試料No. ５（発明例）にかかるクラッド材は、深絞り成形性に優れ、また溶接強さが１００Ｎ以上あるので十分な溶接接合性を備え、またスパッタ速度も純Ｎｂと同等の特性を保持していることが分かる。
一方、試料No. １（比較例）の純Ｎｉ材では溶接性に問題はないものの、スパッタ速度が高く、耐久性に問題があり、また試料No. ２及び３（比較例）の純Ｎｂ材及び純Ｍｏ材は、高融点であるため、上記溶接条件では全く接合せず、溶接性に問題があることがわかる。さらに、純Ｍｏ材はスパッタ速度が大きく、高融点金属であるが、スパッタリングにより消耗し易いことがわかる。

参考例として、純Ｎｉで形成された基層（Ｎｉ層）に、純Ｎｂあるいは純Ｍｏで形成された表層（Ｎｂ層あるいはＭｏ層）が接合された２層クラッド材の試料を以下の要領により製作した。
基層の元になる、幅３０mm、長さ１００mmの種々の厚さのＮｉシート及び表層の元になる同幅、同長の種々の厚さの純Ｎｂシートあるいは純Ｍｏシートを準備し、重ね合わせて冷間でロール圧接し、厚さが０．６mmの２層圧接シートを得た。この２層圧接シートをアルゴンガス雰囲気中で１０５０℃で３分間保持する拡散焼鈍を施し、一次クラッド材を得た。焼鈍後、前記一次クラッド材を圧下率７５％で冷間圧延を施し、その後前記焼鈍と同じ条件にて焼鈍を施し、二次クラッド材を得た。この２次クラッド材の全体の厚さは０．１５mmであり、各試料の基層（Ｎｉ層）及び表層（Ｎｂ層あるいはＭｏ層）の平均厚さを表２に示す。
また、比較のため、厚さ０．１５mmの純Ｎｉ薄板（表２の試料No. １１）を準備した。この薄板は、冷間圧延後にアルゴンガス雰囲気中で１０５０℃で３分間保持する焼鈍が施されたものである。

次に、各試料のクラッド材及び純Ｎｉ薄板からスパッタ試験片（１０mm×１０mm）を採取し、前記スパッタリングと同様の条件で、試料の板厚（０．１５mm）の全てをスパッタリングにより除去するのに要する時間を測定した。そして、各試料の除去時間を純Ｎｉ薄板をスパッタリングにより除去するのに要した時間で除した除去時間比を求めた。その結果を表２に併せて示す。

また、各試料を用いて、前記深絞り成形と同様にして、外径１．７mm、内径１．５mm、管部長さ５mmのカップ状放電電極を、中間焼鈍を行うことなく８工程の絞り加工を経て深絞成形した。成形品（カップ状放電電極）の管部の内面状態を目視観察した。観察結果を表２に併せて示す。

表２より、試料No. １５、１６及び１７（参考例）にかかるクラッド材は、除去時間比について、試料No. １１の純Ｎｉ薄板に対して良好な結果が得られ、また表層の厚さが大きいほど耐スパッタリング性が向上していることがわかる。また、深絞り成形性について、試料No. １５及び１６は良好な結果が得られた。試料No. １７は成形品の管部の内面にリューダース帯に起因する軽微な凹凸が観察されたが、深絞り成形は問題なく実施することができた。
一方、試料No. １２及び１３（比較例）のクラッド材は、表層が１０μm と薄いため、成形品の内面に表層によって被覆されていない基層の露出部が観察された。また、試料No. １４（比較例）では、深絞り性は良好であったものの、表層厚さが同厚の試料No. １５（参考例）に比較してスパッタリングによる除去時間比の低下が著しく、ＭｏはＮｂに比較して耐スパッタリング性に問題があることが確認された。また、試料No. １８（比較例）は、表層の厚さが全体の厚さに対して７０％を超えるため、深絞り成形性が非常に悪く、成形品の管部の内面に多数の凹凸が認められ、結局、成形パンチが前記凹凸の凸部に食い込み、目的とするカップ状放電電極を深絞り成形するには至らなかった。

図１は本発明の第１実施形態にかかる放電電極用クラッド材の要部断面図を示す。 図２は第１実施形態の変形例にかかる放電電極用部分クラッド材の横断面図を示す。 図３は本発明の第２実施形態にかかる放電電極用クラッド材の要部断面図を示す。 図４は第２実施形態の変形例にかかる放電電極用部分クラッド材の横断面図を示す。 図５は本発明の第１実施形態にかかる蛍光放電管用放電電極の縦断面図である。 図６は本発明の第２実施形態にかかる蛍光放電管用放電電極の縦断面図である。 図７は従来の蛍光放電管用放電電極を備えた蛍光放電管の要部断面図である。

１，１１ 基層
２，１２ 表層
１３ 中間層
２１ 管部
２２ 端板部

Claims (15)

1. Ｎｉ基合金で形成された基層と、前記基層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、
   前記Ｎｉ基合金は、Ｎｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０mass％以上、１２．０mass％以下含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物で形成され、
   前記表層は、その厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極用クラッド材。
2. 純ＮｉあるいはＮｉを主成分とするＮｉ基合金で形成された基層と、前記基層に接合され、鉄鋼材で形成された中間層と、前記中間層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、
   前記表層は、その厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極用クラッド材。
3. 前記鉄鋼材はステンレス鋼である請求項２に記載した放電電極用クラッド材。
4. 前記基層はＮｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０mass％以上、１２．０mass％以下含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物よりなるＮｉ基合金で形成された、請求項２に記載した放電電極用クラッド材。
5. 前記基層はＮｂ、Ｔａを単独あるいは複合して１．０mass％以上、１２．０mass％以下含み、残部Ｎｉおよび不可避的不純物よりなるＮｉ基合金で形成された、請求項３に記載した放電電極用クラッド材。
6. 前記基層は帯板状とされ、その基層の幅方向の両端部の間に長さ方向に沿って帯状の表層が少なくとも１列接合された請求項１に記載した放電電極用クラッド材。
7. 純ＮｉあるいはＮｉを主成分とするＮｉ基合金で形成された基層と、前記基層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、
   前記基層は、帯板状とされ、その基層の幅方向の両端部の間に長さ方向に沿って帯状の表層が少なくとも１列接合され、
   前記表層は、その厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極用クラッド材。
8. ステンレス鋼で形成された基層と、前記基層に接合され、純ＮｂあるいはＮｂを主成分とするＮｂ基合金で形成された表層とを備え、
   前記基層は、帯板状とされ、その基層の幅方向の両端部の間に長さ方向に沿って帯状の表層が少なくとも１列接合され、
   前記表層は、その厚さが２０μm 以上、１００μm 以下とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極用クラッド材。
9. 前記中間層は帯板状とされ、その中間層の幅方向の両端部の間に長さ方向に沿って対向するように配置した帯状の基層及び表層が少なくとも１列接合された請求項２から５のいずれか１項に記載した放電電極用クラッド材。
10. 前記表層は、その厚さが前記基層及び表層の全体の厚さに対して７０％以下である請求項１又は６に記載した放電電極用クラッド材。
11. 前記表層は、その厚さが前記基層及び表層の全体の厚さに対して７０％以下である請求項７又は８に記載した放電電極用クラッド材。
12. 前記表層は、その厚さが前記基層、中間層及び表層の全体の厚さに対して７０％以下である請求項２から５及び９のいずれか１項に記載した放電電極用クラッド材。
13. 一端が解放された管部の他端が端板部によって閉塞され、前記管部と端板部とが一体的にプレス成形された冷陰極放電管のカップ状放電電極であって、
    前記放電電極が請求項１から６及び９のいずれか１項に記載したクラッド材によって成形され、前記管部および端板部の内側が前記クラッド材の表層側とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極。
14. 一端が解放された管部の他端が端板部によって閉塞され、前記管部と端板部とが一体的にプレス成形された冷陰極放電管のカップ状放電電極であって、
    前記放電電極が請求項１０に記載したクラッド材によって成形され、前記管部および端板部の内側が前記クラッド材の表層側とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極。
15. 一端が解放された管部の他端が端板部によって閉塞され、前記管部と端板部とが一体的にプレス成形された冷陰極放電管のカップ状放電電極であって、
    前記放電電極が請求項１２に記載したクラッド材によって成形され、前記管部および端板部の内側が前記クラッド材の表層側とされた冷陰極放電管のカップ状放電電極。

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