JP3970649B2

JP3970649B2 - 電極の製造方法、電極、および放電管

Info

Publication number: JP3970649B2
Application number: JP2002075775A
Authority: JP
Inventors: 茂幸足川; 慎二木原
Original assignee: パナソニックフォト・ライティング株式会社
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: JP2003272520A

Description

【０００１】
【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。
【０００２】
【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。
【０００３】
このような放電管の両端には電極が設けられており、かかる電極は、放電管の両端に封入された導入金属体の先端に取り付けられた状態で、ガラスバルブ内に位置すべく設けられている。
【０００４】
ここで、図３は、従来技術にかかる電極の製造方法を示したものである。最近の電極１１としては、図３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１１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。
【０００５】
そして、従来技術においては、このホロー形状の金属体１１と、例えばタングステン金属体にて形成された導入金属体の一部を成す第１金属体２との接合が、図３に示すように、レーザ光４をこれらの接合部分にスポット照射して溶接することによって行われている。すなわち、レーザ光４によるスポット溶接によって金属体１１と第１金属体２との接合部１２が形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、次のような問題があった。
【０００７】
図３に示したように、レーザ光４を用いた溶接を行うと、この溶接の熱によって、金属体１１の内面が酸化されて酸化膜が形成されることがある。そして、このように内面に酸化膜が形成された状態の金属体を電極１１として使用した場合には、ホロー金属体（電極１１）の内面ではなく、十分な放電面積を有しない電極１１の外表面で放電が起こることとなって、暗黒始動特性が悪化する。
【０００８】
また、電極１１の外表面での放電が起こると、金属飛散によるスパッタが発生し、この状態で放電を継続すると、ホロー金属体（電極１１）に穴が開いたり、電極１１と第１金属体２との溶接部分が脆くなってホロー金属体が脱落する等の問題が生ずる。
【０００９】
そこで、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、ホロー金属体（電極）の内面の酸化を確実に防止し、十分な放電面積を有するホロー金属体内面から適切に放電させ、ホロー金属体の外表面からの放電を確実に防止す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ことを課題とする。
【００１０】
【課題を解決する手段】
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封入された導入金属体の先端に取り付けられた電極の製造方法であって、前記電極は、上部に電子放射を行うための空所を有する筒状部、及び下部に前記導入金属体を嵌入可能な凹部を備えた断面形状がＨ型のホロー金属体を用いて構成されており、前記凹部に前記導入金属体を嵌入した状態で、前記ホロー金属体の前記凹部側方部からレーザ光の照射を行うことによって、前記凹部内に前記ホロー金属体と前記導入金属体との接合部を形成することを特徴としている。
【００１１】
このような電極の製造方法によれば、前記レーザ光が前記ホロー金属体の前記凹部側方部から照射され、前記凹部内に形成される前記接合部を用いて前記ホロー金属体と前記導入金属体とが接合されるため、前記ホロー金属体内表面における酸化膜の形成を抑制することができる。つまり、本発明によれば、従来技術と異なり、前記ホロー金属体の内表面に対して直接的にレーザ光が照射されるわけではないため、前記ホロー金属体の内表面の温度上昇を適切に抑えることにより、前記内表面の酸化を抑制できる。
【００１２】
また、本発明にかかる電極の製造方法においては、前記凹部内に前記接合部を複数形成する構成が好ましい。
【００１３】
この好ましい構成によれば、前記ホロー金属体の前記凹部側方部から前記レーザ光の照射を行って前記接合部を形成するため、そのレーザ光の照射を複数箇所に行うことが可能となる。つまり、前記凹部内において、前記ホロー金属体と前記導入金属体との接合部を複数設けることができる。したがって、この好ましい構成によれば、複数の接合部を形成することによって、前記ホロー金属体（電極）と前記導入金属体とをより強固に接合することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる電極の製造方法においては、前記レーザ光の照射時に、前記ホロー金属体の内表面に不活性ガスを噴出させる構成が好ましい。
【００１５】
この好ましい構成によれば、前記レーザ光の照射時に前記ホロー金属体内表面に不活性ガスを噴出させるため、前記ホロー金属体の前記凹部側方部からのレーザ光の照射によって、前記ホロー金属体の内表面が間接的に温度上昇する場合であっても、前記不活性ガスによって前記内表面の酸化を適切に防止することができる。
【００１６】
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する。
【００１７】
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。
【００１８】
このように構成された放電管によれば、電極（ホロー電極体）内表面の酸化を適切に防止することが可能となるため、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（ホロー電極体の内表面）から適切に放電がなされることとなる。したがって、本発明にかかる放電管によれば、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。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１は本発明の一実施形態に係る放電管の断面図を示したものである。本実施形態に係る放電管は、ガラスバルブ６の両端に電極１が取り付けられた導入金属体７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７は、例えば、高融点金属である第１金属体２（例えばタングステン金属体）と低融点金属である第２金属体８（例えばニッケル金属体）とを溶接して構成されている。すなわち、導入金属体７としては、接合金属体が用いられている。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１金属体２を用いるのは、ガラスビード１３等との一体化を図るためである。
【００２１】
また、ガラスバルブ６内面には蛍光被膜９が形成されており、ガラスバルブ６の内部１０には、例えば所定量のネオンとアルゴンの混合希ガス、および水銀が拡散封入されている。
【００２２】
電極１は、その上部は筒状に形成され、下部は第１金属体２が嵌入可能なように凹部５が形成されている。すなわち、本実施形態にかかる電極１は、断面Ｈ型のホロー金属体１を用いて構成されている（図２参照）。かかるホロー金属体（電極１）は、図１に示すように、ガラスバルブ６の内部に位置した導入金属体７の先端部に取り付けられている。より具体的には、導入金属体７を構成する第１金属体２に対して、ホロー金属体１が取り付けられている
【００２３】
図２は、本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）の概略図を示したものである。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態においては、まずはじめに、ホロー金属体１の凹部５に導入金属体７を成す第１金属体２を嵌入させる。
【００２５】
次いで、このように第１金属体２を嵌入させた状態において、第１金属体２と凹部５との接触部分に対して、ホロー金属体１の凹部外面側方部（本発明の「凹部側方部」に相当）よりレーザ光４が照射させる。このようなレーザ光４の照射を行うことにより、ホロー金属体１と第１金属体２との間には、両金属体１，２を接合させるための溶接接合部３（本発明の「接合部」に相当）が凹部５内に形成されることとなる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、図２に示すように、ホロー金属体１の凹部外面側方部からレーザ光４の照射が行われるため、レーザ光４を複数箇所に照射することにより、凹部５内において、第１金属体２の外周部とホロー金属体１との間に溶接接合部３を複数設けることが可能となる。すなわち、このレーザ光４の照射を行うことによって形成される溶接箇所（溶接接合部３）の数は、一箇所でもよいが、必要に応じて二箇所および三箇所以上であってもよい。
【００２７】
以上のように、本実施形態によれば、レーザ光４がホロー金属体１の凹部外面側方部から照射され、凹部５内に形成される溶接接合部３を用いてホロー金属体１と導入金属体７（の第１金属体２）とが接合されているため、ホロー金属体１の内表面における酸化膜の形成を抑制することができる。つまり、本実施形態によれば、従来技術と異なり、ホロー金属体１の内表面に対して直接的にレーザ光４が照射されるわけではないため、ホロー金属体１の内表面の温度上昇を適切に防止し、ホロー金属体１内表面の酸化を抑制できる。
【００２８】
また、本実施形態によれば、溶接接合部３を複数設けることが可能となるため、凹部５内において、ホロー金属体１と導入金属体７（の第１金属体２）との接合部を複数設けることができる。よって、本実施形態によれば、複数の溶接接合部３により、ホロー金属体１と導入金属体７とをより強固に接合することができる。
【００２９】
さらに、このようにして形成された電極１を用いて、図１に示したような放電管を構成すれば、安定した性能を有する放電管を得ることができる。具体的には、かかる電極１（ホロー電極）内面の酸化および電極１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１内面から適切に放電がなされるため、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１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１（ホロー金属体）に穴が開いたり、電極１と第１金属体２との溶接部分が脆くならず、電極１の脱落等を防ぐことができる。
【００３０】
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。
【００３１】
例えば、上記実施形態においては、電極１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、ホロー金属体１の凹部外面側方部からのレーザ光４の照射時において、このレーザ光４の照射と共に、ホロー金属体１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１の内面に噴出される。
【００３２】
このようにして、ホロー金属体１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１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４の照射時に、間接的にホロー金属体１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１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１内面の酸化を防止することが可能となる。
【００３３】
したがって、このようにして形成された電極１を用いて図１に示したような放電管を構成すれば、暗黒始動特性がより良好であって、電極１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。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電極として、導入金属体を嵌入可能な凹部を有するホロー金属体を用い、凹部に導入金属体を嵌入した状態で、ホロー金属体の前記凹部側方部からレーザ光の照射を行うことによって、凹部内にホロー金属体と導入金属体との接合部を形成し、ホロー金属体内部の直接的な温度上昇を抑制することが可能となるため、ホロー金属体（電極）の内面の酸化を防止し、十分な放電面積を有するホロー金属体内面から適切に放電させ、ホロー金属体の外表面からの放電を確実に防止す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。
【００３５】
また、本発明によれば、ホロー金属体内表面に不活性ガスの噴出を行うことによって、ホロー金属体（電極）の内面の酸化をより効果的に防止することが可能となるため、上記効果をより確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る放電管の断面図
【図２】図１に示された放電管を構成する電極の製造方法を示す断面図
【図３】従来技術にかかる電極の製造方法を示す断面図
【符号の説明】
１電極（ホロー金属体）
２第１の金属体
３接合部
４レーザ光
５穴部
６ガラスバルブ
７導入金属体
８第２の金属体
９蛍光被膜
１０ガラスバルブ内部
１３ビードガラス

Claims

ガラスバルブの両端部に封入された導入金属体の先端に取り付けられた電極の製造方法であって、前記電極は、上部に電子放射を行うための空所を有する筒状部、及び下部に前記導入金属体を嵌入可能な凹部を備えた断面形状がＨ型のホロー金属体を用いて構成されており、前記凹部に前記導入金属体を嵌入した状態で、前記ホロー金属体の前記凹部側方部からレーザ光の照射を行うことによって、前記凹部内に前記ホロー金属体と前記導入金属体との接合部を形成することを特徴とする電極の製造方法。
前記凹部内に前記接合部を複数形成する請求項１に記載の電極の製造方法。
前記レーザ光の照射時に、前記ホロー金属体の内表面に不活性ガスを噴出させる請求項１または２に記載の電極の製造方法。
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にて製造されたことを特徴とする電極。
内部に所定圧の希ガスが封入され内面に蛍光被膜を形成してなる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４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。