JP2003281998A - 電極の製造方法、電極、および放電管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極を取り付ける際の接合強度を向上させる
ことが可能な電極の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、ガラスバルブの両端部に封入
された金属形成体１の先端に取り付けられた電極６の製
造方法であって、前記金属形成体１が、第一金属体２と
この先端に設けられた支持部３とで一体的に構成され、
前記電極が、ホロー金属体６を用いて構成されており、
前記支持部３の内面側と前記ホロー金属体６の外面側と
を当接させた状態で、前記支持部３の外面側からレーザ
光を複数箇所に照射して、前記支持部３と前記ホロー金
属体６とを複数の接合部を用いて接合させることを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、パーソナ
ルコンピュータ、ワードプロセッサ、および液晶テレビ
などに用いられる液晶表示装置のバックライト光源とし
て使用される放電管、特にその放電管を成す電極に関
し、詳しくは、電極の製造方法、かかる方法によって製
造された電極、およびこの電極を用いて構成された放電
管に関するものである。

【従来の技術】近年、周知のようにパーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサなどに液晶表示装置が用いられ
ており、このような液晶表示装置のバックライト光源と
して、放電管が多用されていることは公知である。この
ような放電管の従来の構造等について、図面を参照しな
がら説明する。図４は、従来技術にかかる放電管の断面
図である。また、図５は、図４に示された放電管内の電
極およびその周辺の拡大図である。図４に示すように、
従来技術にかかる放電管は、ガラスバルブ８の両端に電
極１２が取り付けられた導入金属体９が、ガラスビード
１３を介して封止されている。ここで、導入金属体９
は、例えば、ガラスバルブ８外に突出した低融点の第三
金属体（例えばニッケル金属体）１０と高融点の第四金
属体（例えばタングステン金属体）１１とを溶接して構
成されている。つまり、導入金属体９としては、第三金
属体１０と第四金属体１１とを溶接した接合金属体が用
いられる。また、ガラスバルブ８の内面には、蛍光被膜
１４が形成されており、さらに、ガラスバルブ８の内部
１５には、所定量のアルゴンおよびネオンの混合ガス
と、水銀が適切な分量だけ拡散封入されている。最近の
電極１２としては、図５に示すように、放電面積を大き
くするためにホロー形状に形成された金属体が使用され
ており、かかる電極１２の形成材料としては、例えば、
ニッケル、ニオブ等の金属材料が用いられている。そし
て、従来技術においては、このホロー形状の金属体１２
と、上述した導入金属体９の一部を成す第四金属体１１
とが接合されることによって、導入金属体９の先端部に
電極１２（ホロー金属体）が取り付けられることとな
る。かかる取り付けに際しては、例えば、第四金属体１
１と電極１２との当接部分にレーザ光が照射される。つ
まり、従来技術によれば、レーザ光照射によるスポット
溶接によって、第四金属体１１と電極１２との接合部１
６が形成されている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように、従来技術においては、スポット溶接による
接合部１６を用いて接合がなされているため、第四金属
体１１と電極１２（ホロー金属体）との溶接強度が弱い
という問題があった。つまり、図５に示すように、スポ
ット溶接による一つの小さな接合部１６を有するのみで
は、電極１２を有する放電管（図４参照）の使用中ある
いは搬送中において、溶接部（接合部１６）が外れて電
極１２が欠落し、使用に供することができないという問
題があった。したがって、本発明は、上記従来技術の問
題を解決するためになされたものであって、電極を取り
付ける際の接合強度を向上させることが可能な電極の製
造方法、かかる製造方法によって得られる電極、および
放電管を提供するものである。

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を解決するためになされたもので、ガラスバルブ
の両端部に設けられる金属形成体の先端に取り付けられ
た電極の製造方法であって、前記金属形成体が、第一金
属体とこの先端に一体的に設けられた支持部とを用いて
構成され、前記電極が、ホロー金属体を用いて構成され
ており、前記支持部の内面側と前記ホロー金属体の外面
側とを当接させた状態で、前記支持部の外面側からレー
ザ光を複数箇所に照射して、前記支持部と前記ホロー金
属体とを複数の接合部を用いて接合させることを特徴と
している。このような電極の製造方法によれば、前記支
持部と前記ホロー金属体とが複数の接合部を用いて接合
されているため、従来の一点のスポット溶接を行う場合
と異なり、より強固に溶接接合することができる。ま
た、前記支持部の外面側からレーザ光の照射を行うた
め、前記ホロー金属体内面の酸化を抑制して、性能の安
定した電極を得ることができる。また、本発明にかかる
電極の製造方法においては、前記支持部が、前記ホロー
金属体を挟持可能な形状に形成されていることが好まし
い。「挟持可能な形状」としては、例えば、断面コ字形
状等があげられる。この好ましい構成によれば、前記支
持部が前記電極を挟持可能であるため、より強固に前記
支持部に対して前記電極を取り付けることができる。ま
た、本発明にかかる電極の製造方法においては、前記金
属形成体は、高融点金属材料を用いて、前記第一金属体
と前記支持部とが一体的となるべく構成されていること
が好ましい。この好ましい構成によれば、前記第一金属
体と一体的に形成された前記支持部に対して、上述した
ような方法によって電極が取り付けられる。つまり、前
記第一金属体と前記支持部とは溶接等されているわけで
はなく、高融点金属材料で且つ一体成型されているた
め、これらの強度は従来とは比較にならない。また、本
発明によれば、このように設けられた前記支持部に対し
て、複数の接合部を用いてホロー金属体が取り付けられ
ているため、前記第一金属体と前記ホロー金属体とは、
強固に接合されることとなる。また、本発明にかかる電
極の製造方法においては、前記金属形成体を成す前記第
一金属体に第二金属体を接合して、前記ガラスバルブの
両端部に封入される導入金属体が構成されており、前記
第二金属体が、前記第一金属体よりも融点の低い材料を
用いて形成される構成が好ましい。さらに、本発明にか
かる電極は、上述したいずれかの方法で製造されたこと
を特徴としている。また、本発明にかかる放電管は、内
部に所定圧の希ガスが封入されたガラスバルブの両端部
に電極が封止された放電管であって、前記電極として、
上述したいずれかの方法で製造された電極が用いられる
ことを特徴としている。このように構成された放電管に
よれば、電極（ホロー金属体）の強固な取り付けが実現
可能であるため、使用中等において、電極（ホロー金属
体）が外れる等の問題をなくすことができる。さらに、
本発明にかかる電極は、前記支持部の外面側からレーザ
光の照射を行うことによって取り付けられているため、
ホロー金属体内表面の酸化を適切に防止することが可能
となる。よって、かかる電極を用いた放電管において
は、電極外表面からの放電が確実に防止され、十分な放
電面積を有する電極内面（ホロー金属体の内表面）から
適切に放電がなされることとなり、暗黒始動特性が良好
な放電管を得ることができる。また、電極外表面からの
放電が防止されることによって、金属飛散によるスパッ
タの発生をなくすることができるため、放電を継続して
行っても、電極に穴が開いたり、電極と導入金属体との
溶接部分が脆くならず、電極の脱落等を防ぐことができ
る。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実
施形態にかかるホロー金属体と導入金属体との接合方法
（電極の製造方法）の概略断面図を示したものである。
また、図２は、図１に示された金属形成体の概略斜視図
を示したものである。さらに、図３は、ホロー金属体と
導入金属体とが接合された状態の概略断面図を示したも
のである。図１に示すように、本実施形態にかかる導入
金属体は、金属形成体１と第二金属体４とを接合して構
成されている。より具体的には、金属形成体１は、第一
金属体２と支持部３とを用いて一体的に構成されてお
り、第二金属体４は、溶接部５を介して、金属形成体１
を成す第一金属体２と接合されている。すなわち、導入
金属体としては、このようにして構成された接合金属体
が用いられる。ここで、金属形成体１（を成す第一金属
体２）（図２参照）は、高融点金属（例えばタングステ
ン金属体）を用いて形成されており、この第一金属体２
と接合される第二金属体４は、低融点金属（例えばニッ
ケル金属体）を用いて形成されている。このように高融
点金属である（すなわち、膨張係数が小さい）第一金属
体２を用いるのは、放電管を構成する際にガラスビード
等との一体化を図るためである。さて、図１に示すよう
に、金属形成体１を成す支持部３は、開口した状態であ
って、いわゆる断面コ字形状に形成されている。そし
て、本実施形態にかかる電極の製造方法においては、ま
ず、このように形成された支持部３に対して、電極を成
す筒状のホロー金属体６を矢印Ｘ方向に挿入する（図１
参照）。すなわち、支持部３の内面側とホロー金属体６
の外面側とを当接した状態（換言すれば、支持部３がホ
ロー金属体６を挟持した状態）とする。次に、本実施形
態においては、ホロー金属体６の端面と支持部３の端面
とが面一となるまで、支持部３内にホロー金属体６を挿
入し、支持部３内にホロー金属体６が保持された状態
で、支持部３の外面側からレーザ光等の照射を行う。例
えば、図１に示すように、矢印Ｙ１，Ｙ２方向からレー
ザ光の照射を行う。つまり、本実施形態においては、支
持部３の外面側からレーザ光を二箇所Ｙ１，Ｙ２に照射
する。上述の工程を経て、本実施形態においては、図３
に示すように、金属形成体１を成す支持部３内に、ホロ
ー金属体６が支持固定されることとなる。具体的には、
先のレーザ光の照射によって、支持部３とホロー金属体
６とは、二箇所の溶接接合部７（本発明の「接合部」に
相当）によって接合されることとなる。以上説明したよ
うに、本実施形態においては、断面コ字形状を有する支
持部３にホロー金属体６（電極）を接合して電極が構成
されているため、次のような効果を得ることができる。
まず、本実施形態によれば、支持部３とホロー金属体６
とが複数（ここでは、二箇所）の溶接接合部７を用いて
接合されているため、従来の一点のスポット溶接を行う
場合と異なり、導入金属体に対して電極をより強固に固
定することができる。また、支持部３の外面側からレー
ザ光の照射を行うため、加熱によるホロー金属体６の内
面酸化を抑制して、性能の安定した電極を得ることがで
きる。さらに、本実施形態によれば、支持部３がホロー
金属体６（電極）を挟持可能な形状に形成されているた
め、より確実に支持部３に対して電極を取り付けること
ができる。なお、本実施形態によれば、このように、支
持部３がホロー金属体６を挟持可能に形成されているた
め、溶接時において、特別なジグ等を用いることなく、
容易に導入金属体に対して電極（ホロー金属体６）を取
り付けることができる。また、本実施形態においては、
第一金属体２と一体的に形成された支持部３に対して、
上述したような方法によってホロー金属体６（電極）が
取り付けられる。つまり、第一金属体２と支持部３とは
溶接等されているわけではなく、一体成型されているた
め、これらの強度は従来とは比較にならない。そして、
本実施形態によれば、このように設けられた支持部３に
対して、複数の溶接接合部７を用いてホロー金属体６が
取り付けられているため、第一金属体１とホロー金属体
６とは、強固に接合されることとなる。さらに、以上の
ように構成され、種々の効果を有する本実施形態にかか
る導入金属体（を成す金属形成体１）に取り付けられた
電極は、図４に示すように構成された放電管に使用する
ことが可能である。つまり、導入金属体および電極以外
の要素については、従来と同様の構成に基づいて、放電
管を構成することが可能である。そして、本実施形態に
かかる電極等を用いて放電管を構成すれば、次のような
効果を得ることができる。すなわち、本実施形態にかか
る導入金属体および電極を用いて構成された放電管によ
れば、電極（ホロー金属体）の強固な取り付けが実現可
能であるため、使用中等において、電極が外れる等の問
題をなくすことができる。また、本実施形態にかかる電
極は、支持部３の外面側からレーザ光の照射を行うこと
によって取り付けられているため、ホロー金属体６の内
部表面の酸化を適切に防止することが可能となる。よっ
て、かかる電極を用いた放電管においては、電極外表面
からの放電が確実に防止され、十分な放電面積を有する
電極内面（ホロー金属体の内表面）から適切に放電がな
されることとなり、暗黒始動特性が良好な放電管を得る
ことができる。さらに、電極外表面からの放電が防止さ
れることによって、金属飛散によるスパッタの発生をな
くすることができるため、放電を継続して行っても、電
極に穴が開いたり、電極と導入金属体との溶接部分が脆
くならず、電極の脱落等を防ぐことができる。なお、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣
旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々
の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態
においては、二つの溶接接合部７を用いてホロー金属体
６を支持部３に固定する場合について説明したが、本発
明はこの構成に限定されず、支持部３とホロー金属体６
との当接面積等に応じて、溶接箇所を三点以上としても
よい。また、上記実施形態においては、ホロー金属体６
を支持部３に挿入した際に、各端面が面一となる構成に
ついて説明したが、本発明はこの構成に限定されず、ホ
ロー金属体６が適切に支持部に固定可能であれば、それ
ぞれの端面が特に面一となる必要はない。したがって、
例えば、ホロー金属体６を適切に固定できる溶接箇所の
確保が可能であれば、支持部にホロー金属体６を挿入し
た際に、ホロー金属体６が支持部から突出したような状
態であってもよい。つまり、支持部内にホロー金属体６
が完全に収まる必要はない。さらに、上記実施形態にお
いては、支持部３が断面コ字形状である場合について説
明したが、本発明はこの構成に限定されず、ホロー金属
体６を挟持可能な形状であれば、いかなる形状であって
もよい。また、溶接容易性等を鑑みれば、上述したよう
に、支持部３がホロー金属体６を挟持可能な構成が好ま
しいが、本発明は、必ずしも、かかる構成に限定されな
い。つまり、ホロー金属体６と所定以上の当接面積を有
する形状であって、複数の溶接接合部を設けることが可
能であれば、ホロー金属体６を挟持できない支持部を用
いてもよい。さらに、上記実施形態においては、電極
（ホロー金属体６）および支持部３の形状と、その形状
に即した適切な溶接箇所の選択等とに基づいて、上述し
た種々の効果を奏する場合について説明したが、本発明
はこの構成に限定されず、上述した実施形態に加えて、
不活性ガスの噴出等を行ってもよい。具体的には、支持
部３の外面側方部からのレーザ光の照射時において、こ
のレーザ光の照射と共に、ホロー金属体６の内面に対し
て不活性ガスを噴出してもよい。この不活性ガスとして
は、例えば窒素ガス等があげられ、かかる不活性ガス
は、ノズル（図示省略）を介してホロー金属体６の内面
に噴出される。このようにして、ホロー金属体６の内表
面に対して不活性ガスの噴出を行えば、ホロー金属体６
の内部を不活性雰囲気（窒素雰囲気）とすることが可能
となるため、レーザ光の照射時に、間接的にホロー金属
体６内面が温度上昇しても、かかる温度上昇（熱）によ
るホロー金属体６内面の酸化を確実に防止することがで
きる。つまり、より効果的に、ホロー金属体６内面の酸
化を防止することが可能となる。したがって、このよう
にして形成された電極を用いて放電管（図４参照）を構
成すれば、暗黒始動特性がより良好であって、電極の脱
落等をより確実に防止可能な、安定した性能を有する放
電管を得ることができる。

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、導入
金属体を成す金属形成体の先端（支持部）に、複数の溶
接接合部を介してホロー金属体が取り付けられるため、
電極を取り付ける際の接合強度を向上させることが可能
な電極の製造方法、かかる製造方法によって得られる電
極、および放電管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるホロー金属体と導入
金属体との接合方法を示す概略断面図

【図２】図１に示された金属形成体の概略斜視図

【図３】図１に示されたホロー金属体と導入金属体とが
接合された状態の概略断面図

【図４】従来技術にかかる放電管の断面図

【図５】図４に示された放電管内の電極およびその周辺
の拡大図

【符号の説明】

１ 金属形成体 ２ 第一金属体 ３ 支持部 ４ 第二金属体 ５ 溶接部 ６ ホロー金属体（電極） ７ 溶接接合部（接合部）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスバルブの両端部に設けられる金属
   形成体の先端に取り付けられた電極の製造方法であっ
   て、前記金属形成体が、第一金属体とこの先端に一体的
   に設けられた支持部とを用いて構成され、前記電極が、
   ホロー金属体を用いて構成されており、前記支持部の内
   面側と前記ホロー金属体の外面側とを当接させた状態
   で、前記支持部の外面側からレーザ光を複数箇所に照射
   して、前記支持部と前記ホロー金属体とを複数の接合部
   を用いて接合させることを特徴とする電極の製造方法。
2. 【請求項２】 支持部が、ホロー金属体を挟持可能な形
   状に形成されている請求項１に記載の電極の製造方法。
3. 【請求項３】 金属形成体は、高融点金属材料を用い
   て、第一金属体と支持部とが一体的となるべく構成され
   ている請求項１または２にに記載の電極の製造方法。
4. 【請求項４】 金属形成体を成す第一金属体に第二金属
   体を接合して、前記ガラスバルブの両端部に封入される
   導入金属体が構成されており、前記第二金属体が、前記
   第一金属体よりも融点の低い材料を用いて形成される請
   求項１から３のいずれか１項に記載の電極の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
   電極の製造方法にて製造されたことを特徴とする電極。
6. 【請求項６】 内部に所定圧の希ガスが封入されたガラ
   スバルブの両端部に電極が封止された放電管であって、
   前記電極として、請求項５に記載された電極が用いられ
   ることを特徴とする放電管。