WO2005109469A1

WO2005109469A1 - 冷陰極管用焼結電極、この冷陰極管用焼結電極を具備する冷陰極管および液晶表示装置

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Publication number: WO2005109469A1
Application number: PCT/JP2005/008306
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Inventors: Hitoshi Aoyama
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Publication date: 2005-11-17
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Description

明細書

冷陰極管用焼結電極、この冷陰極管用焼結電極を具備する冷陰極管および液晶表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、冷陰極管用焼結電極、この冷陰極管用焼結電極を具備する冷陰極管および液晶表示装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、冷陰極管用焼結電極およびこの電極を具備する冷陰極管は、例えば液晶表示装置のノックライトとして使用されている。このような液晶用の冷陰極管には、高輝度、高効率であることに加え、長寿命であることが求められている。

[0003] 一般に、液晶用バックライトとして有用な冷陰極管は、蛍光体が内面に塗布されたガラス管内に微量の水銀および希ガスを充填し、このガラス管の両端部に電極および導入線 (例えば KOV +ジュメット線）が装着された構成となっている。このような冷陰極管では、その両端の電極に電圧をかけることでガラス管内に封入された水銀が蒸発し、紫外線を放出し、その紫外線を吸収した蛍光体が発光する。

[0004] 従来、電極としてはニッケル材料が主として用いられて!/、る。し力し、このような Ni電極では、電極から電子を放電空間へ放出させるために必要な陰極降下電圧が高めであることに加えて、所謂スパッタリングという現象の発生によってランプ寿命が低下しがちであった。ここで、スパッタリング現象とは、冷陰極管の点灯中に電極がイオン力の衝突を受け、電極物質が飛散し、その飛散物質および水銀等がガラス管内壁面に蓄積して、く現象を、うものである。

[0005] スパッタリング現象によって形成されたスパッタリング層は、水銀を取り込み、その水銀を発光に利用出来なくしてしまうことから、冷陰極管を長時間点灯すると、ランプの輝度が極端に低下して寿命末期となる。このことから、スパッタリング現象を少なくできれば水銀消耗費が抑えられるので、同じ水銀封入量でも長寿命化をは力ることが可會になる。

[0006] そこで、陰極降下電圧低減とスパッリング抑制の両方を狙った試みがなされている。最近の取組みでは、電極を有底の円筒状にしてホロ力ソード効果による陰極降下電圧低減とスパッタリングの抑制の両方を狙った電極設計がなされてヽる（特開 200 1—176445号公報)。また、電極材質を従来のニッケルに代えて陰極降下電圧を 2 OV程度低くできる Moあるいは Nb等とすることが行なわれて、る。

[0007] 特許文献 1 :特開 2001— 176445号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 上記の有底円筒状の冷陰極管用電極は、従来のニッケル電極に比べると陰極降下電圧の降下および寿命の点で好ましいものの、いずれも板材 (通常、厚さが 0. 07 mmから 0. 2mm程度のものが用いられる）から絞り加工によって有底円筒型を得て V、ること力も材料歩留りが悪く、かつ絞り性の悪、金属につ、てはカ卩ェ中に割れ等が発生してしまうという問題点があった。さらに板材からの絞り加工では、コストが高くなるという問題点があった。

[0009] また、有底の円筒型の電極は、側壁部よりも底部の方がスパッタリングによる消耗が進行しやすい傾向が見られるが、上記のような絞り加工では底部および側壁部の厚さや形態を制御することが難しぐ底部および側壁部の両者を最良の厚さおよび形態のものとして製造することが難し力つた。その結果、厚さが不足する部分や、過度に厚い部分が生じる場合があった。なお、底部および側壁部が過度に厚い場合には、電極の表面積が不足したり、電極自体の大きくなつてしまうことがあって、好ましくない。

[0010] よって、高輝度、高効率かつ長寿命の冷陰極管を提供するために、電極として求められる性能を高度に発揮しつつ容易かつ低コストで量産できる冷陰極管用電極が求められている。

[0011] 通常、有底の円筒型の電極にはその底部にリード線が溶接される力板材の絞り加ェによって製造された従来の電極の場合、リード線の溶接時に有底部が消失あるいは変形してしまったり、再結晶による溶接強度の低下が著しくて、十分な強度でリード線が溶接された円筒型電極を得ることは困難であった。

課題を解決するための手段 [0012] 本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、板材から絞り加工による電極と同等あるいは同等以上の特性を有すると共に、リード線を溶接した際の溶接強度が高ぐ量産性がよぐ低コストで製造可能な冷陰極管用電極、および冷陰極管、ならびに液晶表示装置を提供するものである。

[0013] よって、本発明による冷陰極管用焼結電極は、筒状の側壁部と、この側壁部の一端に底部を有し、かっこの側壁部のもう一端に開口部を有する冷陰極管用焼結電極であって、該電極の内側表面の表面粗さ（Sm)が 100 μ m以下のものであること、を特徴とするものである。

[0014] このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましくは、前記側壁部を、平均厚さが 0. 1mm以上、 0. 7mm以下のものとすることができる。

[0015] このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましくは、前記底部を、平均厚さ力 O. 25mm以上、 1. 5mm以下のものとすることができる。

[0016] このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましくは、 W、 Nb、 Ta、 Ti、 Mo

、 Re力も選ばれる金属、またはその合金力もなるものとすることができる。

[0017] このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましくは、相対密度が 80%以上のちのとすることがでさる。

[0018] そして、本発明による上記の冷陰極管用焼結電極は、好ましい態様として、希土類元素）炭素 (C) 酸素 (O)化合物を含有する高融点金属の焼結体力もなるもの、を包含する。

[0019] この本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましい態様として、希土類元素 (R) - 炭素）酸素 (O)化合物の含有量が希土類元素 (R)として、 0. 05質量％を超え

、 20質量％以下のもの、を包含する。

[0020] この本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましい態様として、炭素の含有量が 1 ppmを超え、 lOOppm以下のもの、を包含する。

[0021] この冷陰極管用焼結電極は、好ましい態様として、酸素の含有量が、 0. 01質量％を超え、 6質量％以下のもの、を包含する。

[0022] この本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ま、態様として、希土類元素 (R) - 炭素 (C) 酸素 (O)化合物が、平均粒径 10 μ m以下の粒子として焼結体中に存在するもの、を包含する。

[0023] また、本発明による上記の冷陰極管用焼結電極は、好ましくは、前記冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が凹凸形状であるものとすることができる。

[0024] 上記の本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましい態様として、前記冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が、前記冷陰極管用焼結電極の外径カゝら算出した仮想中心 O力ゝらの外径距離 aに対して、内径最大長 bと外径距離 aとの比率 (bZa)が 0. 50を超え、 0. 95以下であり、かつ内径最小長 cと内径最大長 bとの比率 (cZb)が 0. 50を超え、 0. 95以下であるもの、を包含する。

[0025] また、本発明による上記の冷陰極管用焼結電極は、上記いずれかの冷陰極管用焼結電極の底部に、リード線が溶接されており、このリード線の単位断面積あたりの溶接強度が 400NZmm²以上であるもの、である。

[0026] そして、本発明による冷陰極管は、放電媒体が封入された中空の管形透光性バルブと、前記管形透光性バルブの内壁面に設けられた蛍光体層と、前記管形透光性バルブの両端部に配設された、一対の前記冷陰極管用焼結電極と、を具備すること、を特徴とするものである。

[0027] そして、本発明による液晶表示装置は、前記の冷陰極管と、前記冷陰極管に近接配置された導光体と、前記導光体の一方の面側に配置された反射体と、前記導光体のもう一方の面側に配置された液晶表示パネルと、を具備すること、を特徴とするものである。

発明の効果

[0028] 本発明による冷陰極管用焼結電極は、該電極の内側表面の表面粗さ（Sm)が 100 μ m以下のものであることから、表面積が大きくかつ動作時のスパッタリングが抑制されたものである。従って、本発明による冷陰極管用焼結電極によれば、動作電圧が低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極管が提供される。

[0029] 本発明による冷陰極管用焼結電極よれば、スパッタリングによる電極飛散物の量が低減され、この飛散物質と水銀とのアマルガム生成による照度低下、ならびに水銀消耗による照度低下が有効に防止されることによって、高輝度、高効率であり、かつ長寿命の冷陰極管が提供される。

[0030] また、本発明による冷陰極管用焼結電極は、従来の板材カも絞り加工による電極よりも量産性がよいことから低コストで製造することができる。

[0031] 本発明による冷陰極管用焼結電極が、特に希土類元素 (R) 炭素 (C) 酸素 (O )化合物を含有する高融点金属の焼結体力もなる場合には、陰極降下電圧を非常に低くすることができる。従って、このような本発明による冷陰極管用焼結電極によれば、さらに動作電圧が低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極管が提供される。そして、この特定の希土類ィ匕合物を含有する焼結体力なる冷陰極管用焼結電極は、溶接条件において焼結体組織の再結晶化が抑制されたものである。よつて、従来の絞り加工によって製造された一般的な電極では実質的に採用できなかつた高電圧の溶接条件を、本発明では採用できるので、従来よりリード線溶接強度が高、冷陰極管用焼結電極を容易に得ることができる。

[0032] そして、本発明による冷陰極管用焼結電極が、電極長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が凹凸形状である場合には、陰極降下電圧がより低くなる。よって、動作電圧がより低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極管が提供される。

[0033] 本発明者らが知る限り、従来、冷陰極管用焼結電極の表面特性に着目すること、そして、焼結電極の表面特性と冷陰極管の性能との関連性について検討されることは全く行われていな力つた。従って、冷陰極管用焼結電極の表面特性、特に冷陰極管用焼結電極の内側表面の表面特性に着目し、そしてさらに、その表面粗さ（Sm)を特定の範囲内に制御することによって、動作電圧が低くかつ水銀消耗量が著しく抑制された冷陰極管が提供されたことは予想外のことである。

[0034] そして、そのように表面粗さ（Sm)を特定範囲内に制御された冷陰極管用焼結電極において、希土類元素）炭素 (C) 酸素 (O)化合物を含有する高融点金属の焼結体を用いることによって陰極効果電圧が非常に低くなること、カロえて、そのように表面粗さ（Sm)を特定の範囲内に制御された冷陰極管用焼結電極において、筒状の側壁部の内壁面の形状が凹凸形状であることにより陰極降下電圧がさらに低くなること、カロえて、従来よりリード線溶接強度が向上することは、予想外のことである。

[0035] 動作電圧の低減化は、焼結電極の温度条件および電圧条件を穏やかなものとし、電極のスパッタリングを有効に防止する。その結果、電極自体の消耗および冷陰極管内の水銀消耗が著しく抑制されると共に、スパッタリングによる飛散物質が冷陰極管内壁面に蓄積されるのが防止される。これらの相乗的効果によって、本発明による冷陰極管では、使用による性能劣化が少なくかつ冷陰極管の使用不能になるまでの寿命が著しく向上する。また、冷陰極管の動作電圧の低減化は、それを組み込んだ表示装置の低電圧化を図ることができ、装置の小型 '軽量'薄型化およびコスト低減に寄与する。

[0036] このような本発明による冷陰極管用焼結電極、冷陰極管および液晶表示装置は、例えばバッテリー駆動の携帯用電子装置だけでなぐ省電力で安定した高品位の表示が長期間求められる表示装置等に特に適したものである。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]図 1は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に平行な断面）を示す図である。

[図 2]図 2は、冷陰極管用焼結電極の、側壁部平均厚さおよび底面部の平均厚さを算出する際に使用される断面の取得位置を示す図である。

[図 3]図 3は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に平行な断面）を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に平行な断面）を示す図である。

[図 5]図 5は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に平行な断面）を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に平行な断面）を示す図である。

[図 7]図 7は、実施例 1の冷陰極管用焼結電極の内側表面の表面粗さ（Sm)の測定結果を示す図である。

[図 8]図 8は、比較例 6の冷陰極管用焼結電極の内側表面の表面粗さ（Sm)の測定結果を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明による液晶表示装置の好ましい具体例の断面図である。

[図 10]図 10は、リード線溶接強度の評価方法の概要を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ま、具体例の断面 (長手軸方向に垂直な断面）を示す図である。

[図 12]図 12は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に垂直な断面）を示す図である。

[図 13]図 13は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面 (長手軸方向に垂直な断面）を示す図である。

[図 14]図 14は、 2%La— C— O化合物の平均粒径 ( μ m)と初期放電電圧 (V)との関係を示す図である。

[図 15]図 15は、 2%La C O化合物のつ!、ての EPMA法力ラーマッピングによる解析図面である。

符号の説明

1：冷陰極管用焼結電極

2:側壁部

3:底部

4:開口部

5:電極の内側表面

6:最深部

7:ジュメッド線

8:突起部

20:液晶表示装置

21:冷陰極管

22:導光体

23:反射体

24:液晶表示パネノレ

25a, 25b、 25c:光拡散体発明を実施するための最良の形態

[0039] <冷陰極管用焼結電極 (その 1) >

前記の通り、本発明による冷陰極管用焼結電極は、筒状の側壁部と、この側壁部の一端に底部を有し、かっこの側壁部のもう一端に開口部を有する冷陰極管用焼結電極であって、該電極の内側表面の表面粗さ（Sm)が 100 μ m以下のものであること、を特徴とするものである。

[0040] 本発明において、「表面粗さ（Sm)」は、具体的には、 JIS B0601— 1994に規定される「凹凸の平均間隔（Sm)」によるもの、すなわち、「粗さ曲線から、その平均線方向に基準長さ 1だけ抜き取り、 1つの山及びそれに隣り合う 1つの谷に対応する平均線の長さの和を求め、平均値をミリメートル s（mm)で表したもの」

m

[数 1]

1

S l71 = n

を意味する。

[0041] 図 1および図 3〜図 6は、本発明による冷陰極管用焼結電極の好ましい具体例の断面を示すものである。これらの各図には、冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に平行な断面が示されている。

[0042] 図 1に示される本発明による冷陰極管用焼結電極（1)は、筒状の側壁部（2)と、この側壁部（2)の一端に底部（3)を有し、かっこの側壁部（2)のもう一端に開口部 (4) を有する冷陰極管用焼結電極であって、該電極の内側表面（5)の表面粗さ（Sm)が 100 m以下のものである。なお、本明細書において、「側壁部」とは、図 1に示されるように、冷陰極管用焼結電極（1)の、その最深部〔即ち、開口部 (4)の縁端面 (4' ) と電極内壁面との距離 (L1)が最も長い部分〕（6)より、縁端面 (4' )側に存在する部分を言う。また、「底部」とは、冷陰極管用焼結電極（1)の、前記最深部（6)より、縁端面 (4' )の反対側に存在する部分を言う。また、内側表面 (5)とは、冷陰極管用焼結電極（1)の筒状の側壁部（2)の内側表面および底部（3)の内側表面の両者を言うものである。

[0043] なお、本発明は、この内側表面（5)の表面粗さが所定の Sm範囲内であることを主要な特徴の一つとするが、本発明では必らずしも内側表面（5)の各領域が常に同一の Sm値である必要はない。また、本発明では、内側表面（5)の実質的に全領域 (好ましくは内側表面（5)の 30%以上、特に好ましくは 50%以上、の面積）が、所定の S m範囲内であればよぐ内側表面（5)の全ての領域が常に所定の Sm範囲内であることを要しない。従って、場合により内側表面（5)の一部分の領域が所定の Sm範囲内でなくてもよい。

[0044] 一方、冷陰極管用焼結電極 (1)の外側表面〔即ち、筒状の側壁部 (2)の外側表面および底部（3)の外側表面および縁端面 (4' )表面等を含む〕については、 Smは特定されていない。即ち、冷陰極管用焼結電極（1)の外側表面の Smは任意であって、冷陰極管用焼結電極（1)の内側表面について規定された前記 Sm範囲と同一であつても異なっていてもよい。

[0045] また、本明細書において、底部の「厚さ」とは、前記底部において、前記最深部（6) と冷陰極管用焼結電極の底部の外側表面との間の距離 (L2)を言う。また、側壁部の「厚さ」とは、前記側壁部において、冷陰極管用焼結電極の内側表面と外側表面と間の距離 (L3)を言う。

[0046] また、側壁部について、「平均厚さ」とは、図 2に示されるように、筒状の冷陰極管用焼結電極の中心を通る第一の断面〔以下、「第一断面」と言う。尚、この第一断面からは、側壁断面 (ィ)と、これと対になる側壁断面 (口)の二つの側壁断面が得られる〕と、筒状の冷陰極管用焼結電極の中心を通りかつ前記第一断面と直交する第二の断面〔以下、「第二断面」と言う。尚、この第二断面力もは、側壁断面 (ハ）と、これと対になる側壁断面 (二）が得られる〕とから得られる、 4つの側壁断面〔 (ィ)〜 (二)〕のそれぞれについての最大厚み（L )と最小厚み（L )の計測から求められたものであつ

MAX MIN

て、下記式力も算出された値 (単位：「mm」）を言うものである。

[数 2]

LMAX L ωί_ΜΑΥ + (ρ)^_Ν , L +WL _N L +WL 平均厚さ ^: + - - + -

〔式中、「(ィ ) L 」とは、「断面 (ィ)の最大厚み (L 」を、「(ィ ) L 」とは、上記の

MAX MAX) MIN

「断面 (ィ)の最小厚み (L )」を、意味する。「(口) L 」、「(口) L 」、「 (ハ) L 」

MIN MAX MIN MAX

、「(八) L 」、「（二) L 」、「（二) L 」もこれに準じる。〕

MIN MAX MIN

また、底部について「平均厚さ」とは、上記と同様に、第一断面および第二断面から得られた 4つの断面について、それぞれ底部の最大厚み (L )および最小厚み (L

MAX

)を計測し、上記式力算出された値を言うものである。

MIN

[0047] 冷陰極管用焼結電極（1)の底部（3)のそのほぼ中央部には、通常 Mo、 Wまたは K OV (コバール合金）の、ずれか 1種力なる線材またはおよび箔材が接合され、これらの線材または箔材にさらにジュメット線または Ni線（7)が接合され、このジュメット線 (7)によって冷陰極管用焼結電極（1)に電圧が印加されるように構成されている。冷 4 1 陰極管用焼結電極（1)と Mo、 Wまたは KOV線ジュメット線（7)との接合部には、場合により、図 3に示されるように、突起部（8)を設けることができる。この場合、冷陰極管用焼結電極（1)の底部（3)の内側表面と Mo、 Wまたは KOV線ジュメット線（7)との接合部との間の距離 (L4)を底部の厚さと捉える。この突起部（8)によって底部の厚さが増大する結果、冷陰極管用電極の寿命および耐久性が向上する。

[0048] 本発明による冷陰極管用焼結電極は、前記の通り、内側表面の表面粗さ（Sm)が 1 00 m以下のものである。これは、有底の電極において、動作電圧を低くするためには、特に電極の表面積の大きさが大きいほど有利であり、特に電極内側を中心に放電が起こるため、電極内側表面積を大きくすることが望ましいからである。 Sm値が 10 0 mを超えると、このような動作電圧に関する有利な効果が乏しくなり、また水銀消耗量も有意に増加する傾向がみられ、本発明の目的、即ち動作電圧が低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された長寿命の冷陰極管の提供、を達成することが困難になる。好まし!/、 Smの範囲 ίま、 70 μ m以上 90 μ m以下、特に好ましく ίま 40 μ m以上 50 μ m 以下、である。

[0049] 内側表面の表面粗さ（Sm)は、そのような内側表面の焼結電極が得られるように焼結体の製造条件 (例えば原料粉末の粒径等)を設定するか、あるいは焼結体を得た後に適当なカ卩ェ (例えばバレル研磨、ブラスト等の研磨力卩ェ、エッチングカ卩ェ等）を施すこと〖こよって得ることができる。

[0050] 側面部の平均厚さは、 0. 1mm以上 0. 7mm以下の範囲内が好ましい。これは、冷陰極管として動作させた時に、平均厚さが 0. 1mm未満であると、強度が不足したり、孔があく等の問題が発生する場合があるからである。 0. 7mm超過では、冷陰極管用焼結電極の内側の表面積が減少して、動作電圧の低減化効果が十分得られない。好ましい側面部の平均厚さは、 0. 3mm以上 0. 6mm以下、特に好ましくは 0. 35 mm以上 0. 55mm以下、でめる。

[0051] 一方、底面部の平均厚さは、 0. 25mm以上 1. 5mm以下の範囲内が好ましい。これは、電極の底面部内側は消耗が著しいため 0. 25mmよりも厚いことが好ましいからである。しかし、 1. 5mmを越えるようになると内側の表面積が小さくなつて、前記と同様に動作電圧の低減化効果が十分得られない。好ましい底面部の平均厚さは、 0 . 4mm以上 1. 35mm以下、特に好ましくは 0. 6mm以上 1. 15mm以下、である。

[0052] 本発明による冷陰極管用焼結電極は、合目的的な任意の高融点金属力形成することができる。例えば、好ましくは W、 Nb、 Ta、 Ti、 Mo、 Reから選ばれる金属の単体、またはその合金の少なくとも一種から、形成することができる。好ましい金属としては Moが挙げられ、さら〖こは La、 Ce、 Y等の希土類酸化物、希土類炭酸化物（特に好ましくは「希土類元素 (R) 炭素 (C) 酸素 (Ο)化合物」（詳細後記)、 Ba、 Mg、 Cat 、つた軽元素の酸ィ匕物を添カ卩した Moを例示することができる。好ま U、合金としては、 W— Mo合金、 Re— W合金、 Ta— Mo合金を例示することができる。また、必要に応じ、電子放射性物質と高融点金属を混合したものでよぐさらに Ni、 Cu、 Fe、 Pなどを焼結助剤として微量 (例えば 1質量％以下）添加することができる。通常、冷陰極管の製造工程では、高温で、窒素ガスを置換等で使用することから、 Nb系や Ta 系よりは窒化しにくい Mo系や W系のものの方が好ましい。 Mo系と W系とでは、特に低温で焼結が進む Mo系がより好ましい。

[0053] 焼結体の結晶粒の平均粒径は 100 μ m以下であることが好まし、。また、焼結体の結晶粒のアスペクト比 (長径 Z短径）は 5以下であることが好ましい。

[0054] 相対密度は、好ましくは 80%以上、特に好ましくは 90%以上 98%以下、である。

ここで、相対密度は、下記方法に従って測定したときのものである。

相対密度の測定

1.冷陰極管用焼結電極の底部をワイヤ放電加工等の方法で切断し除去し、サンプルを採取する。

2.続いて、 1で得られた側壁部のサンプルを軸対象にワイヤ放電加工等の方法で半分に切断する。尚、ここで底部を切断する理由は、底部があると冷陰極管用焼結電極内部の閉塞空間に気泡が入り正確な測定ができないからである。

3. 2で得られたサンプルを、 JIS Z2501-2000に規定されるアルキメデス法により N = 5測定した際の平均値を代表値とする。

[0055] 本発明による冷陰極管用焼結電極の長さ〔即ち、縁端面 (4' )表面と、縁端面 (4' ) 力も最も遠い底面部の外側表面 (突起部を有するものの場合には、その突起部先端の表面）との間の長さ〕は、主として、電極が組み込まれる冷陰極管の大きさや性能等に応じて定められる力好ましくは 3mm以上 8mm以下、特に好ましくは 4mm以上 7mm以下である。

[0056] 冷陰極管用焼結電極の直径も、同様に、電極が組み込まれる冷陰極管の大きさや性能等に応じて定められる力好ましくは φ 1. Omm以上 φ 3. Omm以下、特に好ましくは φ 1. 3mm以上 φ 2. 7mm以下、である。本発明では焼結電極であることから、このような小型の電極に有効である。

[0057] 冷陰極管用焼結電極の長さと直径との比 (長さ Z直径）は、好ましくは 2以上 3以下、特に好ましくは 2. 2以上 2. 8以下、である。

[0058] また、本発明による冷陰極管用焼結電極は、表面積が大きいこと、かつ製造やカロェの容易さ、並びに冷陰極管の製造に際して中空バルブに装着するときの作業性等の観点から、長手軸方向に平行な断面において示される筒状内空間の形状が、図 1のような長方形形状や、図 3のような台形形状であるものが好ましいが、上記に限られるものはなく、図 4 (断面 V字)、図 5 (断面 U字)、図 6 (断面階段型)など様々な形状であることができる。また、同様に理由から、側壁部の外形形状が円筒形状であるものが好ましいが、他の形状 (例えば楕円、多角形)であっても良い。また、冷陰極管用焼結電極の外形形状と冷陰極管用焼結電極の内部形状とは異なっていてもよい。

[0059] 上記の構成により、動作電圧が低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極管が提供される。

[0060] くく冷陰極管用焼結電極および冷陰極管の製造方法 (その 1)》

本発明に係る冷陰極管用焼結電極は、原料粉末を混合し、造粒し、これを所定形状に成形し、その後に焼結することによって製造することができる。

以下、本発明に係る冷陰極管用焼結電極の好ましい製造方法について、モリブデンを中心に述べる。

[0061] 原料粉末であるモリブデンの粉末は、平均粒径が 1 μ m以上 5 μ m以下で、純度が 99. 95%以上のものを使用する。この粉末に純水、バインダー（バインダーとしてはポリビニルアルコール (PVA)が好ましい）を混ぜ、造粒を行う。その後、単発プレス、ロータリープレスあるいは射出成形によって、カップ状の形状〔例えば、直径 3. Omm X長さ 7. Omm、側面部平均厚さ 0. 5mm,底面部平均厚さ 1. Omm、底面突起 RO . 6mm (なお、この突起部は、長さ 7. Ommには含まれない）〕の成形体を得る。突起部分は、射出成形を用いた場合、必要に応じ、リードの形状としても良い。

[0062] 続いて、 800°C〜1000°Cのドライ水素雰囲気中で脱脂を行う。脱脂時間としては 4 時間以内が好ましい。脱脂時間が 4時間を超えると希土類炭酸化物中の炭素量が少なくなるので好ましくない。続いて、 1700〜1800°C X 4時間以上、水素雰囲気中で、焼結を行い、さらに必要に応じて1100〜1600°C X 100〜250Mpaで熱間静水圧プレス (HIP)処理を行う。有底形状部の内側の表面粗さが所定の Sm範囲でな、場合、あるいはより好ましい Sm範囲のものとするために、有底形状部の内側の表面粗さ（Sm)を調整することができる。その方法としては、例えばバレル研磨、ブラスト等を例示することができる。その際、使用する研磨材、作業内容等を適宜選択ないし調整することができる。

[0063] その後、洗浄し、 700°C以上 1000°C以下の温度で、ァニールを行う。成形時にリ一ド部を付けたものについては、例えば、直径 0. 6mm X長さ 25mmのジュメット棒との溶接を実施する。リード部を付けていないものについては、例えば、直径 0. 8mm X長さ 2. 6mmのモリブデン棒と直径 0. 6mm X長さ 40mmのジュメット棒との溶接を行い、電極の組立が完成する。ここで、底部の電極と Mo棒との溶接においては、 Ni、 KOV等の箔材をインサートして溶接しても良い。なお、リード部の構成（直径や長さ）は任意である。

[0064] <冷陰極管用焼結電極 (その 2) >

本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましい一態様として、希土類元素） - 炭素）酸素 (O)化合物を含有する高融点金属の焼結体力もなるもの、を包含することは前記した通りである。ここで、「希土類元素 (R)—炭素 (C)—酸素 (O)化合物」とは、希土類元素 (R)と炭素 (C)と酸素 (O)とを構成成分として含む化合物を!、うものである。

[0065] この希土類元素 (R)には、例えばランタン (La)、セリウム (Ce)、サマリウム（Sm)、プラセオジム（Pr)、ネオジゥム（Nd)があり、この中では特に La、 Ceおよび Smが好ましい。この「希土類元素 (R)—炭素 (C)—酸素 (O)化合物」は、同一化合物中に複数種類の希土類元素を含むことができる。また、本発明による冷陰極管用焼結電極の焼結体は、希土類元素の種類、その存在量、炭素および (または)酸素の存在量が異なる複数種類の「希土類元素 (R)—炭素 (C)—酸素 (O)化合物」を含むことができる。

[0066] 冷陰極管用焼結電極を形成して!/、る焼結体の組成は、 EPMA (Electron Plobe

Micro Analyzer)法によるカラーマッピングによって容易に判定することができる。従つて、本発明による冷陰極管用焼結電極は、 EPMA法によるカラーマッピングによって、焼結体中に、高融点金属以外の焼結体構成成分の少なくとも一つとして、上記「希土類元素 (R) 炭素 (C) 酸素 (O)化合物」の存在が認められるものである。

[0067] なお、この「希土類元素 (R)—炭素（C)—酸素（O)化合物」は、 R C Oまたは R O

(CO ) の化学式で表示することができる（式中、 Rは希土類元素、 x、 y、 z、 aは任意 y z a の数字を示す)。このように表記される化合物には、（ィ) La系のものとして、例えば La CO、 La 0 (CO ) 、： La O CO、 La CO La 0 (CO ) 、： La O CO、（口） Ce系の

2 3 2 2 2 3 2 5、 2 3 2 2 2 3

ものとして、例えば CeO C、 Ce O C、（ハ） Sm系のものとして、例えば SmO C

2 2 4 2 2 0. 5 0.

、 Sm CO Sm O CO、（二)構造不定のもの、（5)上記（1)〜（4)の混合物もしく

4 2 5 2 2 3

は化合物、（6)その他、が含まれる場合が考えられる。

[0068] 本発明による冷陰極管用焼結電極は、希土類元素）—炭素 (C)—酸素 (0)ィ匕合物の含有量が、希土類元素 (R)として、 0. 05質量％を超え、 20質量％以下であるものが好ましぐ 0. 5質量％を超え、 10質量％以下であるものが特に好ましい。上記含有量が、 0. 05質量％以下のものは陰極降下電圧が高くなり、一方、 10質量％超過では焼結しにくくなるので、上記範囲が好ましくない。

[0069] 本発明による冷陰極管用焼結電極を形成している焼結体における炭素の含有量は、 lppmを超え、 lOOppm以下力子ましく、 5ppmを超え、 70ppm以下であるものが特に好ましい。炭素含有量が、 lppm以下のものは陰極降下電圧が高くなり、一方、 lOOppm超過では電極として使用した際に、ガス（主として、 COガス）の放出が放

2

電に悪影響を与えるようになるため上記範囲が好ましい。ここで、炭素の含有量は、環境からのカーボン汚染のない状態 (例えば、クリーンルーム内が好ましい)で、試料の赤外線吸収特性を測定することによって、求めることができる。なお、試料の量は 5 g以上とし、検出精度を上げることが必要である。

[0070] 本発明による冷陰極管用焼結電極を形成している焼結体における酸素の含有量は、 0. 01質量％を超え、 6質量％以下が好ましぐ 0. 1質量％を超え、 3質量％以下であるものが特に好ましい。酸素含有量が、 0. 01質量％以下のものは希土類金属が使用中に蒸発しやすくなり、一方、 3. 0質量％超過では電極として使用した場合のガス（主として、 COガス）の放出が放電に悪影響を与えるようになるため上記範

2

囲が好ましい。

[0071] 本発明による冷陰極管用焼結電極を形成している焼結体は、希土類元素）炭素（C)—酸素（O)化合物力平均粒径 10 m以下、特に平均粒径 5 m以下、の粒子として焼結体中に存在するものが好ましい。平均粒径が 10 m超過である場合、電極表面への上記化合物の拡散が十分でなぐさらに電極表面における上記化合物の分布量が少なくなり陰極降下電圧が高くなるため、上記範囲が好ましい。ここでの「平均粒径は」、電子顕微鏡で 40 /z mX 40 /z mを 3箇所以上測定し、そこに写る粒子の最大径の平均値を求めたものである。

[0072] このような焼結体からなる本発明による冷陰極管用焼結電極は、高電圧電流が印カロされた際の焼結体組織の再結晶化が抑制されたものである。従って、このような特定の焼結体を用いる本発明では、電極にリード線を溶接する際に、より高電圧の溶接条件を採用することができる。よって、従来の絞り加工によって製造された一般的な電極では実質的に採用できな力つた高電圧の溶接条件を本発明では採用できるので、従来よりリード線溶接強度が高い冷陰極管用焼結電極を容易に得ることができる。

[0073] このような本発明では、前記のように、動作電圧が低ぐ水銀消耗量が著しく抑制された、長寿命の冷陰極管が得られると共に、リード線の単位断面積あたりの溶接強度力 OONZmm²以上である冷陰極管用焼結電極を容易に得ることができる。

[0074] なお、リード線の単位断面積あたりの溶接強度は、図 10に示されるように、底部にリード線が溶接された冷陰極管用焼結電極 1をチヤッキング Aに形成されたスリット内に固定し、一方、リード線 9をチヤッキング Bで固定し、チヤッキング Aを lOmmZ分の速度で引っ張ることによって計測することができる。

[0075] <冷陰極管用焼結電極 (その 3) >

本発明による冷陰極管用焼結電極は、好ましい一態様として、前記冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が凹凸形状であるもの、を包含することは前記した通りである。このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、電極の内側表面積 (即ち、筒状電極の筒内部の表面積）が大きいものであって、該電極の筒状形状に由来するホロ力ソード効果を最大限に利用可能なものである。

[0076] 従って、このような本発明による冷陰極管用焼結電極は、冷陰極管の動作電圧をさらに低くすることができるものである。

[0077] 本発明による冷陰極管用焼結電極 1において、筒状の側壁部の内壁面の凹凸形状は、任意である。そのような凹凸形状の好ましい具体例には、例えば図 11に示されるような波打ち形状、図 12〜13に示されるような凹凸形状等が包含される。これらの中で、図 11に示される波打ち形状は、表面積およびホロ力ソード効果が大きぐかつ製造や加工の容易さ、並びに耐久性等の点で特に好ま、ものである。

[0078] 本発明において好ましい冷陰極管用焼結電極（図 11〜13に示されるもの、および図 11〜13に示されていないものの両者を含む）は、電極の長手軸方向に垂直な断面が、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が、前記冷陰極管用焼結電極の外径から算出した仮想中心 O力ゝらの外径距離 aに対して、内径最大長 bと外径距離 aとの比率（ bZa)が 0. 50を超え、 0. 95以下であり、かつ内径最小長 cと内径最大長 bとの比率 (c/b)が 0. 50を超え、 0. 95以下であるもの、である。

[0079] ここで、仮想中心 (O)は、真円度測定器を用い、 JIS B7451に規定される「最小領域法」によって求めたものである。また、「外径距離 a」とは、冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面（同一の断面）にお、て、上記仮想中心 (O)と筒状の側壁部の外側表面上に存在する複数の点 (好ましくは 8点以上）との間の平均距離をいい、「内径最大長 b」とは、同断面において、上記仮想中心 (O)と側壁部の内側表面上に存在する最も距離が遠い点との間の距離をいい、「内径最小長 c」とは、同断面にぉヽて、側壁部の内側表面上に存在する最も距離が近!ヽ点との間の距離を!ヽぅ。

[0080] 内径最大長 bと外径距離 aとの比率 (bZa)が 0. 50以下であると、電極内壁面において十分な表面積を確保することが難しくなり、また電極を製造する際に使用する金型が破損しやすくなる。 0. 95超過では、電極の製造に際し電極にクラックが発生しやすくなり、不良品率が高まる。内径最大長 bと外径距離 aとの比率 (cZb)が 0. 50 以下であると、電極の製造に際し電極にクラックが発生しやすくなり、 0. 95超過では内壁面の表面積を向上させる効果が少なくなるため、上記範囲が好ましい。

[0081] 電極内壁面の凹凸形状は、同一、類似ないし相似した凹部および (または）凸部が規則的に配列しているものであっても、大きさおよび形が全く異なる凹凸形状が不規則に存在するものでもよぐまた、筒状電極の開口部から底部に到るまでの部分の全ての断面において、その内壁部に実質的に同一形状の凹凸形状が形成されていても、開口部力も底部に到るまでの途中箇所で凹凸形状が変更されていても、また凹凸形状が形成されていない部分があってもよい。この場合、内径最大長 b、内径最小長 c、（bZa)および (cZb)は、筒状電極の部分 (即ち、断面位置）に応じて異なることになる。

[0082] しかし、電極内壁面の凹凸形状は、電極を製造する際の利便性や、電極として使用された際の安定性、耐久性等を考慮すれば、焼結体とした後に型力の取り出し作業が容易であり、かつ強度が全体にわたって均一で局部的に不足することがない形状であることが好ましい。従って、電極内壁面の凹凸形状は、電極の長手軸方向に垂直な断面において、その凹部および凸部が比較的なだらかに連続しており、かつ電極の長手軸方向に平行な断面において、同様な凹凸形状が連続して形成されているものが特に好ましい。そのようなものとしては、例えば図 11に示される波打ち形状が、内径最大長 b、内径最小長 c、（bZa)および (cZb)が、筒状電極の部分 (即ち、断面位置）に応じて大きく異なることなぐ筒状電極の開口部力底部に到る内壁面に連続して形成されたものを挙げることができる。

[0083] 筒状の側壁部の内壁面が上記形状である冷陰極管用焼結電極を得る方法は任意である。本発明では、焼結体を製造する際に、上記形状の内壁面を有する筒状の焼結体が形成されるように構成された型を使用する方法が好ましい。なお、本発明では、焼結体を製造した後に、例えばバレル研磨、洗浄、ァニール処理などを行って、筒状の側壁部の内側を上記形状に加工することができる。

[0084] くく冷陰極管用焼結電極および冷陰極管の製造方法 (その 2)》

内壁面の形状が上記所定のものである本発明の冷陰極管用焼結電極は、原料粉末を混合し、造粒し、これを所定形状に成形し、その後に焼結することによって製造することができる。

[0085] 原料粉末であるモリブデンの粉末は、平均粒径が 1 μ m以上 5 μ m以下で、純度が 99. 95%以上、酸素含有量が 0. 5質量％以下のものを使用する。原料粉末で酸素量が多いものを使用すると、焼結後も酸素量が多くなつてしまうため、上記範囲が好まし、。希土類金属（通常は酸ィ匕物である）は、平均粒径が 0. 1 μ m以上 2 μ m以下のものを使用する。これらの粉末に、純水、バインダー（バインダーとしてはポリビュルアルコール（PVA)が好まし!/ヽ）を混ぜ、造粒を行う。

[0086] 次いで、所定形状の内壁面を形成させるのに適した型を使用した、単発プレス、口一タリープレスあるいは射出成形法によって、前記造粒物から成形体を製造する。その後、 800°C以上 1000°C以下の温度のドライ水素中で、 4時間以下の脱脂処理を行う。ここで、 4時間を超える時間で脱脂を行うと、炭素分が過度に少なくなつてしまう場合がある。続いて、 1700°C以上 1800°C以下の温度で、 4時間以上、水素中で焼結を行う。必要に応じ、バレル研磨、洗浄、ァニールを行って、内壁面に所定の凹凸形状を有する焼結体〔例えば、直径 l〜3mm X長さ 3〜6mm〕を得ることができる。

[0087] 続いて、直径 0. 8mm、長さ 2. 6mmのモリブデン棒と、直径 0. 6mm、長さ 40mm のジュメット棒との溶接を行い、電極の組立が完成する。なお、電極とモリブデン棒のインサート金属としては、コバール合金やニッケル等を使用することができる。

[0088] <冷陰極管 >

本発明による冷陰極管は、放電媒体が封入された中空の管形透光性バルブと、前記管形透光性バルブの内壁面に設けられた蛍光体層と、前記管形透光性バルブの両端部に配設された、一対の前記冷冷陰極管用焼結電極と、を具備すること、を特徴とするちのである。

[0089] 本発明による冷陰極管において、冷陰極管用焼結電極以外の必須構成である、放電媒体、管形透光性バルブおよび蛍光体層等は、従来からこの種の冷陰極管、特に液晶ディスプレイのバックライト用冷陰極管、において用いられきたものを、そのままあるいは適当な改変をカ卩えた上で、用いることができる。

[0090] 本発明による冷陰極管において適用できかつ好ましいものは、例えば放電媒体としては、希ガス一水銀系のもの（希ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン、これらの混合物等)を例示することができ、蛍光体としては、紫外線による刺激で発光するもの、好ましくは例えばハロリン酸カルシウム蛍光体を例示することができる。

[0091] 中空の管形透光性バルブとしては、長さ 60mm以上 700mm以下、直径 1. 6mm 以上 4. 8mm以下のガラス管を例示することができる。

[0092] <液晶表示装置 >

本発明による液晶表示装置は、前記の冷陰極管用焼結電極と、前記冷陰極管用焼結電極に近接配置された導光体と、前記導光体の一方の面側に配置された反射体と、前記導光体のもう一方の面側に配置された液晶表示パネルと、を具備すること、を特徴とするものである。

[0093] 図 9に、本発明による液晶表示装置の特に好ましい具体例の断面を示す。

この図 9に示される液晶表示装置 20は、冷陰極管 21と、この冷陰極管 21に近接配置された導光体 22と、この導光体 22の一方の面側に配置された反射体 23と、この導光体 22のもう一方の面側に配置された液晶表示パネル 24とを具備し、さらに前記の導光体 22と液晶表示パネル 24との間に光拡散体 25が配置され、冷陰極管 21の光を前記導光体 22側に反射させる冷陰極管用反射体 27が配置されてなるものである。

[0094] 本発明では、冷陰極管の数は任意であって、例えば図 9に示されるように導光体 2 2の対向する 2辺に近接して合計 2本の冷陰極管 21を配置することができるし、導光体の 1辺（または 3辺以上）に近接して 1本あるいは 2本以上の冷陰極管を配置することができる。反光拡散体 25の数および形状も任意である。例えば、内部に光拡散性粒子を存在させることによって光拡散性をもたせたシート状光拡散体 25aや、表面形状を調整することによって光拡散性をもたせたレンズ状ないしプリズム状の光拡散体 25bを、前記の導光体 22と液晶表示パネル 24との間に、一または二以上配置することができる。また、前記液晶表示パネル 24の観察者面には、必要に応じて、光拡散体 25c、表面保護体 28、外光の反射や写り込みを防止ないし低減する反射防止体 2 9、帯電防止体 30等を設けることができる。これらの光拡散体 25a、 25b、 25c、表面保護体 28、反射防止体 29および帯電防止体 30等のうちの 2以上を複合ィ匕したものとし、複数の機能を併有する層を一または二層以上設けることも可能である。なお、液晶表示装置として所望の機能が発揮されるなら、光拡散体 25a、 25b、 25cおよび表面保護体 28、反射防止体 29および帯電防止体 30等は配置しなくてもよい。また、液晶表示装置 20の各構成部材 (即ち、冷陰極管 21、導光体 22、反射体 23、液晶表示パネル 24、光拡散体 25a、 25b、 25c、表面保護体 28、反射防止体 29および帯電防止体 30等)を所定の位置に保持する支持基板 26、フレーム、スぺーサや、およびこれらの各構成部材を収容するケースを設けることができ、放熱部材 31等を設けることもできる。本発明による液晶表示装置も従来の液晶表示装置と同様に、液晶表示パネル 24に駆動電圧を供給する電気配線や LSIチップ、冷陰極管 21にその駆動電圧を供給する電気配線、および不要部分への光の漏洩や装置内部へ埃や湿気が進入するのを防止するシール材などを、必要部位に設けることができる。

[0095] 本発明では、冷陰極管 21のみは先に詳細に示した所定の要件を満たす必要があるが、冷陰極管 21以外の各種の構成部材 (例えば、導光体 22、反射体 23、液晶表示パネル 24、光拡散体 25a、 25b、 25c,支持基板 26、冷陰極管用反射体 27、表面保護体 28、反射防止体 29、帯電防止体 30、放熱部材 31、フレーム、ケース、シール材等）は従来力も用いられてきたものを利用することができる。

実施例

[0096] <実施例 1〜 53、比較例 1〜 33 >

表 1〜表 4に示されるように種々条件を変え、電極を作製し、冷陰極管に組込み、その性能を評価した。

冷陰極管は、外径が 3. 2mm,電極間距離は 350mmであり、管内は水銀とネオン •アルゴンの混合気体を封入した。初期特性として、動作電圧の測定結果を表 1〜表 4に示す。

[0097] 冷陰極管の寿命は、管内の水銀がスパッタリ物質とアマルガムを形成して消耗する「希ガス放電モード」が支配的であることから、水銀の消耗量を評価することで、冷陰極管の寿命を評価した。

15000時問後の水銀消耗量の結果も表 1〜表 4に示す。

[0098] Smの値が 100 μ mを越えるようになると、急激に動作電圧や水銀の蒸発量が増えるが、 100 /z m以下であるとこの現象がなくなっている。

さらに、 La Oを添カ卩した Moで動作電圧がかなり低くなつていることがわかる。

2 3

また、側壁部の厚さが 0. 4mm,底面部の厚さが 0. 5mmで、非常に良い特性が得られている。

[0099] 実施例 1による冷陰極管用焼結電極の内側表面の表面粗さ（Sm)の測定結果を図 7に、比較例 6による冷陰極管用焼結電極の内側表面の表面粗さ（Sm)の測定結果を図 8に、示す。 •測定器械：テーラーホブソン社製 S4

'測定条件：カットオフ 0.8mm、評価長さ 1.6mm、フィルターガウシャンフィルタ触針先端 R 2 m、触針形状 60° 円錐

[表 1]

[表 2]

実験例焼結体組成内側表面側面部平底部平均相対密度突起の有動作電圧水銀蒸発量粗さ（Sm) 均厚さ厚さ (%) 無 ·形状 (V) (15000時間後） (um (mm) (mm) (mg) 実施例 9 Nb 40 0. 45 0. 85 95 545 0. 30 実施例 10 Nb 70 0. 45 0. 85 95 555 0. 34 実施例 1 1 Nb 90 0. 45 0. 85 95 563 0. 36 実施例 1 2 Nb 1 00 0. 45 0. 85 95 4ff 570 0. 40 比較例 1 3 N b 1 10 0. 45 0. 85 95 4fff 574 0. 47 比較例 14 N b 1 20 0. 45 0. 85 95 無 574 0. 47 比較例 1 5 N b 1 30 0. 45 0. 85 95 無 575 0. 48 実施例 1 3 T a 40 0. 45 0. 85 95 545 0. 30 実施例 14 T a 70 0. 45 0. 85 95 555 0. 34 実施例 15 T a 90 0. 45 0. 85 95 n 563 0. 36 実施例 1 6 T a 100 0. 45 0. 85 95 570 0. 40 比較例 1 6 T a 1 10 0. 45 0. 85 95 無 574 0. 47 比較例 1 7 T a 1 20 0. 45 0. 85 95 574 0. 47 比較例 1 8 T a 1 30 0. 45 0. 85 95 575 0. 48 実施例 1 7 T i 40 0. 45 0. 85 95 4s 545 0. 30 実施例 1 8 T i 70 0. 45 0. 85 95 555 0. 34 実施例 1 9 T i 90 0. 45 0. 85 95 4 563 0. 36 実施例 20 T i 100 0. 45 0. 85 95 570 0. 40 比較例 19 T i 1 1 0 0. 45 0. 85 95 nP 574 0. 47 比較例 20 T i 1 20 0. 45 0. 85 95 574 0. 4 7 比較例 21 T i 1 30 0. 45 0. 85 95 無 575 0. 48

[0102] [表 3]

[0103] [表 4] 実験例焼結体組成内側表面側面部平底部平均相対密度突起の有無動作電圧水銀蒸楽量粗さ（Sm) 均厚さ厚さ (%) •形状 (V) (15000時間後） (μπι) (mm) (mg) 比較例 28 Mo 200 0. 1 0. 2 95 無 6 20 0. 68 比較例 29 Mo 200 0. 1 5 0. 2 95 無 600 0. 64 実施例 29 Mo 90 0. 2 0. 25 95 566 0. 38 実施例 30 Mo 90 0. 3 0. 35 95 564 0. 36 実施例 3 1 Mo 90 0. 5 0. 5 95 560 0. 35 実施例 32 Mo 90 0. 7 0. 75 95 無 564 0. 36 実施例 33 Mo 90 0. 8 0. 75 95 580 0. 50 実施例 34 Mo 90 1. 0 0. 75 95 600 0, 60 実施例 35 Mo 90 0. 5 1. 0 95 無 563 0. 36 実施例 36 Mo 90 0. 5 1. 3 95 562 0. 35 実施例 37 Mo 90 0. 5 1. 5 95 4ff 560 0. 35 実施例 38 Mo 90 0. 5 1. 7 95 ¾t 580 0. 50 実施例 39 Mo 90 0 5 1. 0 95 RO.6突起 555 0. 34 実施例 40 Mo 90 0 5 1. 0 95 0.8X2.8mm 55 5 0. 34 形状

実施例 41 Nb 42 0. 5 1. 0 75 無 5 70 0. 44 実施例 42 Nb 4 1 0. 5 1. 0 80 無 560 0. 34 実施例 43 Nb 42 0. 5 1. 0 90 無 550 0. 3 1 実施例 44 Nb 40 0. 5 1. 0 9 5 544 0. 29 実施例 45 Nb 39 0. 5 1. 0 9 8 無 540 0. 2 7 実施例 46 N b 40 0. 5 1. 0 1 00 540 0. 2 7 実施例 47 2%La₂0a-Mo 39 0. 45 0. 85 9 5 無 530 0. 25 実施例 48 2%La₃0a-Mo 43 0. 4 0. 5 9 8 無 500 0. 1 8 実施例 49 2%La₂0₃- o 4 1 0. 4 0. 5 1 00 500 0. 1 8 比較例 30 50%Mo-W 1 88 0. 1 5 0. 2 95 600 0. 59 実施例 50 50%Mo-W 75 0. 2 0. 25 95 566 0. 38 比較例 3 1 50%Ta-Mo 234 0. 1 5 0. 2 95 4fi£ 600 0. 62 実施例 5 1 50%Ta-Mo 94 0. 2 0. 25 95 566 0. 35 比較例 32 26%Re-W 1 99 0. 1 5 0. 2 95 600 0. 66 実施例 52 26 Re-W 88 0, 2 0. 25 95 566 0. 3 5 比較例 33 2%Ni~3%Cu-W 203 0. 1 5 0. 2 95 600 0. 6 3 実施例 53 2%Ni-3%Cu-W 92 0. 2 0. 25 95 無 566 0. 3 8

[0104] <実施例 54〜： L10、比較例 34 35>

表 5〜表 7に示されるように、種々条件を変え、電極を作製し、冷陰極管に組込み、その性能を評価した。

[0105] なお、これらの実施例、比較例の冷陰極管用焼結電極は、いずれも、図 1に示される形状のものであって、電極の内側表面の表面粗さ（Sm)力 μ m以下のものである。

[0106] 冷陰極管は、外径が 2.0mm、電極間距離は 350mmであり、管内は水銀とネオン

'アルゴンの混合気体を封入した。冷陰極管の寿命は、管内の水銀がスパッタ物質とアマルガムを形成して消耗する「希ガス放電モード」が支配的であることから、水銀の消耗量を評価することで、寿命を評価できる。

10000時間後の水銀消耗量の結果を、表 5〜表 7に示す。

[0107] 実施例 59の組成（即ち、「2%La— O— C化合物（O量 0. 4質量％、 C量 30ppm)

2

」）を含有した Mo焼結体における La— C— O化合物の平均粒径 m)と初期放電電圧 (V)との関係は、図 14に示される通りである。

[0108] また、同焼結体（即ち、「2%La— O— C化合物（O量 0. 4質量％、 C量 30ppm)」）

2

の、 EPMA法力ラーマッピングによる解析結果は、図 15に示される通りである。〔解析条件：照射電圧 = 15kV、照射電流 = 5. 0 X 10^_8A、測定範囲 = 5000倍の視野で少なくとも 100 m X 100 /z m以上の面積を測定する（一度に 100 m X 100 m の面積を測定出来ないときは、複数回の分割して測定可能)〕。

[0109] 図 15中、（A)は反射電子像 (SEM像)を、（B)は酸素（O)をカラーマッピングしたものを、（C)はランタン (La)をカラーマッピングしたものを、（D)はモリブデン（Mo)をカラーマッピングしたものを、（E)は炭素（C)をカラーマッピングしたものを、示してヽる。これらのデータを重ね合わせると、酸素、ランタン、モリブデン、炭素のマッピング箇所が重なることから、 La-O- C化合物が存在して、る t 、うことが確認された。

[0110] [表 5]

L a O C— Mo系

[0111] [表 6]

C e— O—C—Mo系

[0112] [表 7] S m O C N b系

[0113] く実施例 111〜143 >

実施例 59の組成（即ち、 2%La— O— C化合物（O量 0. 4質量％、 C量 50ppm)

2

を含有した Mo焼結体力なり、筒状の側壁部の内壁に図 11のような波打ち形状が形成された冷陰極管用焼結電極を作製し、表 8に記載される複数の冷陰極管用焼結電極（いずれの電極も、外径距離 aが 0. 085mm)を得た。

[0114] 各電極を、実施例 59と同様にして冷陰極管に組込み、同様に、その性能を評価した。

[0115] 結果は、表 8に記載される通りである。

[表 8] 2% La 0- C焼結体（0 ₂ 0. 4重量％、 C 50ppm)、 a = 0. 085mm

く実施例 144 >

実施例 60と比較例 34の電極の溶接強度を測定した。溶接強度については、直径 1. 0 X長さ 0. 1mmのコバール箔を介して、直径 0. 8mm X 2. 6mmの Moリードと溶接し、 500A X 30msの直流電流で溶接を行った。実施例および比較例のものをそれぞれ 10個作製し、その後、 lOmmZ分の速度で引っ張り試験を行い（図 10)、溶接強度を比較した。その結果を表 9に示す。

[表 9] ri数比較例 34 実施例 144 (実施例 60)

1 292 429

2 3 1 2 501

3 273 532

4 33 1 541

5 370 5 1 9

6 36 1 485

7 33 1 500

8 35 1 439

9 380 551

1 0 370 472

平均値 33 7 497 表 9から分力る通り、本実施例に力かる焼結電極はリード線との接合強度が高いことが分力る。

Claims

請求の範囲

[I] 筒状の側壁部と、この側壁部の一端に底部を有し、かっこの側壁部のもう一端に開口部を有する冷陰極管用焼結電極であって、該電極の内側表面の表面粗さ（Sm) 力 S 100 m以下のものであることを特徴とする、冷陰極管用焼結電極。

[2] 前記側壁部が、平均厚さが 0. 1mm以上、 0. 7mm以下のものである、請求項 1に記載の冷陰極管用焼結電極。

[3] 前記底部が、平均厚さが 0. 25mm以上、 1. 5mm以下のものである、請求項 1または 2に記載の冷陰極管用焼結電極。

[4] W、 Nb、 Ta、 Ti、 Mo、 Reから選ばれる金属、またはその合金からなる、請求項 1〜

3のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[5] 相対密度が 80%以上のものである、請求項 1〜4のいずれ力 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[6] 希土類元素 ) 炭素 (C) 酸素 (O)化合物を含有する高融点金属の焼結体からなる、請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[7] 前記希土類元素 (R)—炭素 (C)—酸素 (O)化合物の含有量が、希土類元素お）として、 0. 05質量％を超え、 20質量％以下である、請求項 6に記載の冷陰極管用焼結電極。

[8] 炭素の含有量が、 lppmを超え、 lOOppm以下である、請求項 6または 7に記載の冷陰極管用焼結電極。

[9] 酸素の含有量が、 0. 01質量％を超え、 6質量％以下である、請求項 6〜8のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[10] 前記希土類元素 (R)—炭素 (C)—酸素 (O)化合物が、平均粒径以下の粒子として焼結体中に存在する、請求項 6〜9のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[II] 前記冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が凹凸形状である、請求項 1〜10のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極。

[12] 前記冷陰極管用焼結電極の長手軸方向に垂直な断面において、前記筒状の側壁部の内壁面の形状が、

前記冷陰極管用焼結電極の外径カゝら算出した仮想中心 O力ゝらの外径距離 aに対して、内径最大長 bと外径距離 aとの比率 (bZa)が 0. 50を超え、 0. 95以下であり、かつ内径最小長 cと内径最大長 bとの比率 (cZb)が 0. 50を超え、 0. 95以下である、請求項 11に記載の冷陰極管用焼結電極。

[13] 請求項 1〜12のいずれか 1項に記載の冷陰極管用焼結電極の底部に、リード線が溶接されており、このリード線の単位断面積あたりの溶接強度が 400NZmm²以上である、冷陰極管用焼結電極。

[14] 放電媒体が封入された中空の管形透光性バルブと、

前記管形透光性バルブの内壁面に設けられた蛍光体層と、

前記管形透光性バルブの両端部に配設された、一対の、請求項 1〜13のいずれ力 1項に記載の冷陰極管用焼結電極と、を具備することを特徴とする、冷陰極管。

[15] 請求項 14に記載の冷陰極管と、

前記冷陰極管に近接配置された導光体と、

前記導光体の一方の面側に配置された反射体と、

前記導光体のもう一方の面側に配置された液晶表示パネルと、を具備することを特徴とする、液晶表示装置。