(57)【要約】【課題】本発明は、冷陰極の蛍光放電灯用電極として冷陰極にモリブデンを使用し、ガラス封着金属としてモリブデン、タングステンを使用するとき冷陰極たるモリブデンとガラス封着金属たるモリブデン、タングステンとを容易に、経済的に、高信頼性を持って接合する蛍光放電灯用電極およびその製造方法を提供するものである。【解決手段】モリブデンカソード底面、封着金属接合部の両方、あるいは片方にニッケル粉あるいはニッケル合金粉を３μｍ以上、１ｍｍ以下の厚さに塗布する。バインダー、希釈剤をある程度蒸発させた後、中性、あるいは還元性雰囲気中で４５０℃〜１５００℃で２秒〜６０分間加熱し、塗布したニッケルあるいはニッケル合金粉を母材に焼き付け固着、あるいは溶解接合させる。しかる後、モリブデンカソードと封着金属をつき合わせレーザー、電子ビームなどで加熱、接合する。【選択図】図１
2008078108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデンをカソードとし、モリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉、ニッケル合金粉をモリブデンカソード、ガラス封着金属の接合面にいずれか一方、あるいはその両方に塗布したのち中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気で４５０〜1５００℃で加熱し、しかるのちモリブデンカソードとガラス封着金属を着き合わせ加熱、接合したことを特徴とする蛍光放電灯用電極。
【請求項２】
モリブデンをカソードとし、モリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極の製造方法において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉、ニッケル合金粉をモリブデンカソード、ガラス封着金属の接合面のいずれか一方、あるいはその両方に塗布したのち中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気で４５０〜１５００℃で加熱し、しかるのちモリブデンカソードとガラス封着金属を着き合わせ加熱、接合したことを特徴とする蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項３】
ニッケル粉、ニッケル合金粉の粒径は０．１〜１５０μｍであることを特徴とする請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項４】
ニッケル粉、ニッケル合金粉を封着金属の接合部表面積の４０％以上、カソード、封着金属のいずれか一方、あるいはその両方に厚さ３μｍ〜１ｍｍの範囲で塗布し、接合部表面全体に延ばした時、最低３μｍの厚さが確保されている請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項５】
ニッケル合金粉はニッケル２０ｗｔ％以上含有していることを特徴とする請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光放電灯用電極に関し、特に液晶ディスプレー、テレビ用バックライトとして使用される冷陰極の蛍光放電灯用電極およびその製造方法に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴに変わり薄型ディスプレー、薄型テレビとして液晶ディスプレー、テレビが大きく伸びてきている。
冷陰極蛍光放電灯の効率を上げるべくその電極にモリブデンが使用されるようになってきた。
そのモリブデンとガラス封着金属の接合方法に関わるものである。
これまで冷陰極蛍光放電灯の電極として冷陰極にニッケルスリーブを使用し、ガラス封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金が多く使われてきた。
ニッケルスリーブとＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を溶着するにニッケルの溶融温度は１４５５℃であり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のそれは１４５０℃である。
よって抵抗溶接、アーク溶接、レーザー溶接、エレクトロンビーム溶接など容易に行える。
【０００３】
最近、放電効率を上げる為、カソードにモリブデンスリーブが使用されるようになってきた（特許文献１を参照）。
また封着金属としてより熱伝導性の良いモリブデン、タングステンが使用されるようになってきた（特許文献２を参照）。
モリブデンの溶融温度は２６２０℃、タングテンのそれは３４１０℃と高く、モリブデンーモリブデン、モリブデンータングテンの溶接方法は限定される。
一般的にはアーク溶接、レーザー溶接、エレクトロンビーム溶接が行われるが管理は大変である。
【０００４】
モリブデンを接合するに溶接ロー材としてニッケルを使用することは知られている。
この場合はロー付けせんとする部材の片側、あるいは両側にニッケルをメッキするかニッケル箔をはさんで行われていた。
メッキの場合は局部メッキとする必要がありコストが高くなる。
ニッケル薄を挟む場合は熱伝導の関係で多大の加熱が必要となり、箔とするため材料能率、加工費などコストもかさむ。
モリブデン電極を傷めることが多いと言う欠点もある。
また最近、ニッケル粉、ニッケル合金粉をモリブデンカソード、モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金で構成される封着金属のいずれか一方あるいは両方に塗布することが提案されているが、この方法ではレーザーあるいはエレクトロンビームで加熱した時、ニッケルあるいはニッケル合金粉がスプラッシュ(飛び散る)すると言う問題がある。
このスプラッシュ対策をせんとするものである。
【特許文献１】特開２００３−２８８８５８号公報
【特許文献２】特開２００５−０７１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、冷陰極の蛍光放電灯用電極として冷陰極にモリブデンを使用し、ガラス封着金属としてモリブデン、タングステンを使用するとき冷陰極たるモリブデンとガラス封着金属たるモリブデン、タングステンとを容易に、経済的に、高信頼性を持って接合する蛍光放電灯用電極およびその製造方法を提供するものである。
また、ガラス封着合金としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した際もモリブデンカソードとの溶着を容易にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、冷陰極たるモリブデン、封着金属たるモリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のいずれか一方あるいはその両方にニッケル粉、ニッケル合金粉を塗布し、しかる後、中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気内で加熱し、ニッケル粉、ニッケル合金粉を固着させた後、溶着せんとするカソードたるモリブデン、封着金属たるモリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を突合せ容易に接合せんとするものである。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金は一般的にはＮｉ２８〜３０ｗｔ％、Ｃｏ１６〜１８ｗｔ％、残Ｆｅの合金が使用される。
【０００７】
使用するニッケルは純ニッケルであってもニッケル合金であっても良い。
合金の種類としては基本成分としてＮｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合金がある。
Ｎｉ−Ｆｅ合金では６０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金でその融点は１４３０℃と最も低く、２０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金でその融点は１４６０℃とニッケルの融点（１４５５℃）とほぼ等しくなる。
Ｎｉ−Ｃｕ合金は全率固溶体でありＣｕパーセントが増えるにしたがってその融点は下がる。
ニッケル２０ｗｔ％で液相線は１２００℃、固相線は１１７０℃である。
【０００８】
いずれの合金も主として接合に効くのはニッケルである。
そのニッケル含有量は最低２０ｗｔ％で適切な接合が出来ることを見出した。
【０００９】
純ニッケル、ニッケル合金をアトマイズ法、切削法などでその粒径の８０％以上が０．１〜２００μｍの粒子とし、ＰＶＡなどのバインダーとアセトン、アルコールなどの希釈剤をまぜモリブデンカソード、封着用モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の接合部のいずれか片側あるいは両方に塗布する。
【００１０】
モリブデンカソードと封着金属の大きさの関係は溶接面のみを比較するとモリブデンカソードの溶接対象面の広さはガラス封着部材（モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）の溶接対象面積（断面全域）の２倍はある。
よって、ガラス封着部材の溶接対象面全域がモリブデンカソードの溶接対称面に付くことが求められる。
【００１１】
ここで使用するニッケル粉、ニッケル合金粉はその粒径の８０％以上が０・１〜１５０μｍであることが必要である。
粒径０．１μｍ以下では高価になり経済性にそぐわない。
粒径が１５０μｍを超えると塗布取り扱いが困難である。
粒径０．１μｍ未満のものが２０％未満含まれていても特性には影響を与えない。
また粒径が１５０μｍを超えるものが２０％未満含まれても特性に影響を与えないが０．３ｍｍを超えるものが含まれることは作業性上望ましくない。
【００１２】
ニッケル粉、ニッケル合金粉の塗布厚さは接合部で３μｍ必要である。
それ以下では瞬時の加熱でニッケル分が溶接面に良好に作用しない。
また１ｍｍ以上になると溶接面よりあふれ出て周りに付着する問題が起こる。
【００１３】
塗布面積は、電極側は溶接面の４０％以上１３０％まで、封着金属側は４０％〜１００％塗布することが望ましい。
４０％以下では全体に回り込ませるにより長時間の加熱、圧力が必要になる。
電極側で１３０％を超えるとニッケルにより脆い層を多く作る危険が増す。
また塗布量は溶接対象面全域平均で厚さ３μｍ確保する必要がある。
【００１４】
ニッケル合金粉中のニッケル分は合金の安定性、モリブデン、タングステンとの接合強度を得ることから２０ｗｔ％以上必要である。
２０ｗｔ％未満では特にニッケル合金粉の塗布量が少ない場合接合強度不足となるケースが多い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、モリブデンをカソードとしモリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉体、ニッケル合金粉体をそのいずれか一方或いはその両方に塗布し、適切な条件で加熱した後、接合に供する事によりスプラッシュも無く良好な接合体を提供するものである。
さらに使用するニッケル、ニッケル合金粉末の合理的な粒径、塗布方法、ニッケル合金中のニッケル量の選択幅を見出した事により蛍光放電灯の電極が容易に製造できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
蛍光放電灯の電極部は図１のごとき構成となっている。
図１の１はモリブデンカソード、２はガラス封着金属、３は封着ガラス、４は外部リードの構成で出来ている。
通常、２のガラス封着金属と４の外部リードは抵抗溶接で接合される。
本発明は、図１の１のモリブデンカソード（電極）と２の封着金属の接合方法に関わるものである。
モリブデンカソードの板厚は通常０．０５〜０．４ｍｍで底部（封着金属との接合部）の面積は０．７〜２０ｍｍ２である。
一方、封着金属の接合に関わる断面積は０．２〜０．８ｍｍ２である。
【００１７】
モリブデンカソード底面、封着金属接合部の両方、あるいは片方にニッケル粉あるいはニッケル合金粉を３μｍ以上、１ｍｍ以下の厚さに塗布する。
塗布面積は封着金属接合部断面積の４０％以上とする。
但しモリブデンカソード側は１３０％を上限とし、封着金属は１００％を上限とする。
ニッケル粉、ニッケル合金粉はＰＶＡをバインダ−とし、アセトン、アルコールなど容易に蒸発し溶接後に残渣の残らないものを希釈剤として使用する。
バインダ−、希釈剤をある程度蒸発させた後、中性、あるいは還元性雰囲気中で４５０℃〜１５００℃で２秒〜６０分間加熱し、塗布したニッケルあるいはニッケル合金粉を母材に焼き付け固着、あるいは溶解接合させる。
しかる後、モリブデンカソードと封着金属をつき合わせレーザー、電子ビームなどで加熱、接合する。
中性あるいは還元性雰囲気での過熱は１１００℃以上では秒単位でよく、１５００℃では２秒で十分である。
高温で長く加熱すると電極たるモリブデンの再結晶が進み劣化する。
また封着金属にコバールを使用した場合はその融点は１４６０℃であり、こちらは１３００℃以上に上げることは難しい。
４５０℃では６０分の加熱が必要である。
【００１８】
モリブデンカソードと封着金属の接合時のスプラッシュ発生具合の評価は「多い、少ない、無し」で行った。
接合体形状の評価は図２  （１）の形状を持って良とする。（２）は溶け込み不足である。
また、接合部の強度は絶対値で引っ張り強さは３ｋｇ以上が求められている。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例の一例を以下に説明する。
モリブデンカソード（電極）として直径１．７ｍｍ、長さ５ｍｍ、底部が２．３ｍｍ２のものを、封着金属として直径０．８ｍｍのモリブデン線（断面積０．５ｍｍ２）を使用した。
封着金属たるモリブデン線に封着に適切な洗浄、酸化を施しガラス封着し、表面洗浄し酸化膜などを除去し試料に供した。
【００２０】
アトマイズ法で製作した平均粒径５０μｍの純ニッケル粉（Ｎｉ  ９９．６％）はＰＶＡをバインダ−とし、アセトンを希釈剤として、乾燥上がりで所望の厚さになるようモリブデンカソード、モリブデン封着部材それぞれ、あるいはいずれか片方の接合部に塗布した。
【００２１】
バインダ−、希釈剤を蒸発させた後、水素雰囲気中  温度４５０℃〜１５００℃間で２秒から６０分間加熱しモリブデンカソードと封着部材の接合を行った。
レーザー溶接したときのスプラッシュの程度を表１に示す。
レーザー溶接条件は次のとおりである。
使用溶接機  ＹＡＧレーザー溶接機  最大出力  ５０Ｗ
溶接条件    出力  １０〜３０Ｗ
パルス幅    １０〜３０ｍｓ
【００２２】
【表１】
2008078108.tif 000003
この結果から４５０℃以上の加熱がスプラッシュ発生防止に良いことが分かる。
比較例として４００℃の結果を示した。
ニッケル合金粉でもほとんど同じ結果であった。
【実施例２】
【００２３】
実施例１では平均粒径５０μｍのニッケル粉を用いた。
平均粒径０．１〜１５０μｍとその粒径、塗布厚さ、塗布面積比を変えたときの引っ張り強さ、外観の変化を表２−１，表２−２に示す。
バインダ−を蒸発させた後、水素雰囲気中
温度９００℃間で３０分間加熱しモリブデンカソードと封着部材の接合に供した。
他の条件は実施例１と同じである。
塗布厚さはいずれか片側に塗布する場合はその厚さ、両側に塗布する場合はその合計値である。
表２−１は純度９９．６％の電解ニッケルの場合であり、表２−２は合金粉を用いた場合である。
試料ＮＯ.１〜６は本発明の実施例である。
試料ＮＯ.７〜１０は比較実験値である。
【００２４】
【表２−１】
2008078108.tif 000004
【００２５】
【表２−２】
2008078108.tif 000005
【実施例３】
【００２６】
封着金属としてタングテンを使用した場合もスプラッシュに対する焼付け効果はモリブデンの場合と同じであった。
封着金属としてタングテンを使用した場合の結果を表３−１、表３−２に示す。他の条件は実施例１、２と同じである。
【００２７】
【表３−１】
2008078108.tif 000006
【００２８】
【表３−２】
2008078108.tif 000007
【実施例４】
【００２９】
封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した場合もスプラッシュに対する焼付け効果はモリブデンの場合と同じであった。
封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した場合の結果を表４−１、表４−２に示す。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金中のＮｉは２９．７ｗｔ％、Ｃｏは１７．６ｗｔ％であり、添加物としてのＭｎ，Ｓｉ併せて０．３ｗｔ％、不可避の不純物を若干含むが残りは実質的にＦｅである。
他の条件は実施例１、２と同じである。
【００３０】
【表４−１】
2008078108.tif 000008
【００３１】
【表４−２】
2008078108.tif 000009
【００３２】
実施例１，２，３、４からモリブデンをカソードとしモリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのに適切な粒度のニッケル粉体、ニッケル合金粉体を適切な量で、モリブデンカソード、封着金属のいずれか一方或いはその両方に塗布し、適切な条件で加熱した後、接合に供する事によりスプラッシュも無く良好な接合が出来ることがわかった。
ニッケル粉、ニッケル合金粉の粒径は０．１〜１５０μｍである。
ニッケル粉、ニッケル合金粉を封着金属の接合部表面積の４０％以上、カソード、封着金属のいずれか一方、あるいはその両方に厚さ３μｍ〜１ｍｍの範囲で塗布し、接合部表面全体に延ばした時、最低３μｍの厚さが確保される。
ニッケル合金粉の場合はニッケル２０ｗｔ％以上含有していることにより良好な接合体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】蛍光放電灯の電極の断面図である
【図２】モリブデンカソードと封着金属の接合部の断面図である
【符号の説明】
【００３４】
１  モリブデンカソード
２  ガラス封着金属
３  封着ガラス
４  外部リード
５  モリブデンカソード・ガラス封着金属接合部
６  接合部
７  モリブデン封着金属
【図１】
2008078108.tif 000010
【図２】
2008078108.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月9日(2007.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデンをカソードとし、モリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉又はニッケル合金粉をモリブデンカソード、ガラス封着金属の接合面にいずれか一方、あるいはその両方に塗布したのち中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気で４５０〜1５００℃で加熱し、しかるのちモリブデンカソードとガラス封着金属を突合せて加熱し、モリブデンカソードとガラス封着金属の間に先のニッケルを含む層を介在させ接合したことを特徴とする蛍光放電灯用電極。
【請求項２】
モリブデンをカソードとし、モリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極の製造方法において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉又はニッケル合金粉をモリブデンカソード、ガラス封着金属の接合面のいずれか一方、あるいはその両方に塗布したのち中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気で４５０〜１５００℃で加熱し、しかるのちモリブデンカソードとガラス封着金属を突合せて加熱、接合したことを特徴とする蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項３】
ニッケル粉又はニッケル合金粉の粒径は０．１〜１５０μｍであることを特徴とする請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項４】
ニッケル粉又はニッケル合金粉をガラス封着金属の接合部表面積の４０％以上、カソード、ガラス封着金属のいずれか一方、あるいはその両方に厚さ３μｍ〜１ｍｍの範囲で塗布し、接合部表面全体に延ばした時、最低３μｍの厚さが確保されている請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【請求項５】
ニッケル合金粉はニッケル２０ｗｔ％以上含有していることを特徴とする請求項２記載の蛍光放電灯用電極の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光放電灯用電極に関し、特に液晶ディスプレー、テレビ用バックライトとして使用される冷陰極の蛍光放電灯用電極およびその製造方法に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＲＴに変わり薄型ディスプレー、薄型テレビとして液晶ディスプレー、テレビが大きく伸びてきている。
冷陰極蛍光放電灯の効率を上げるべくその電極にモリブデンが使用されるようになってきた。
そのモリブデンとガラス封着金属の接合方法に関わるものである。
これまで冷陰極蛍光放電灯の電極として冷陰極にニッケルスリーブを使用し、ガラス封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金が多く使われてきた。
ニッケルスリーブとＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を溶着するにニッケルの溶融温度は１４５５℃であり、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のそれは１４５０℃である。
よって抵抗溶接、アーク溶接、レーザー溶接、エレクトロンビーム溶接など容易に行える。
【０００３】
最近、放電効率を上げる為、カソードにモリブデンスリーブが使用されるようになってきた（特許文献１を参照）。
またガラス封着金属としてより熱伝導性の良いモリブデン、タングステンが使用されるようになってきた（特許文献２を参照）。
モリブデンの溶融温度は２６２０℃、タングテンのそれは３４１０℃と高く、モリブデンーモリブデン、モリブデンータングテンの溶接方法は限定される。
一般的にはアーク溶接、レーザー溶接、エレクトロンビーム溶接が行われるが管理は大変である。
【０００４】
モリブデンを接合するに溶接ロー材としてニッケルを使用することは知られている。
この場合はロー付けせんとする部材の片側、あるいは両側にニッケルをメッキするかニッケル箔をはさんで行われていた。
メッキの場合は局部メッキとする必要がありコストが高くなる。
ニッケル薄を挟む場合は熱伝導の関係で多大の加熱が必要となり、箔とするため材料能率、加工費などコストもかさむ。
モリブデン電極を傷めることが多いと言う欠点もある。
また最近、ニッケル粉、ニッケル合金粉をモリブデンカソード、モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金で構成されるガラス封着金属のいずれか一方あるいは両方に塗布することが提案されているが、この方法ではレーザーあるいはエレクトロンビームで加熱した時、ニッケルあるいはニッケル合金粉がスプラッシュ(飛び散る)すると言う問題がある。
このスプラッシュ対策をせんとするものである。
【特許文献１】特開２００３−２８８８５８号公報
【特許文献２】特開２００５−０７１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、冷陰極の蛍光放電灯用電極として冷陰極にモリブデンを使用し、ガラス封着金属としてモリブデン、タングステンを使用するとき冷陰極たるモリブデンとガラス封着金属たるモリブデン、タングステンとを容易に、経済的に、高信頼性を持って接合する蛍光放電灯用電極およびその製造方法を提供するものである。
また、ガラス封着合金としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した際もモリブデンカソードとの溶着を容易にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、冷陰極たるモリブデン、ガラス封着金属たるモリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のいずれか一方あるいはその両方にニッケル粉又はニッケル合金粉を塗布し、しかる後、中性あるいは還元性の非酸化性雰囲気内で加熱し、ニッケル粉又はニッケル合金粉を固着させた後、溶着せんとするカソードたるモリブデン、ガラス封着金属たるモリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を突合せ容易に接合せんとするものである。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金は一般的にはＮｉ２８〜３０ｗｔ％、Ｃｏ１６〜１８ｗｔ％、残Ｆｅの合金が使用される。
【０００７】
使用するニッケルは純ニッケルであってもニッケル合金であっても良い。
合金の種類としては基本成分としてＮｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合金がある。
Ｎｉ−Ｆｅ合金では６０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金でその融点は１４３０℃と最も低く、２０ｗｔ％Ｎｉ−Ｆｅ合金でその融点は１４６０℃とニッケルの融点（１４５５℃）とほぼ等しくなる。
Ｎｉ−Ｃｕ合金は全率固溶体でありＣｕパーセントが増えるにしたがってその融点は下がる。
ニッケル２０ｗｔ％で液相線は１２００℃、固相線は１１７０℃である。
【０００８】
いずれの合金も主として接合に効くのはニッケルである。
そのニッケル含有量は最低２０ｗｔ％で適切な接合が出来ることを見出した。
【０００９】
純ニッケル又はニッケル合金をアトマイズ法、切削法などでその粒径の８０％以上が  ０．１〜２００μｍの粒子とし、ＰＶＡなどのバインダーとアセトン、アルコールなどの希釈剤をまぜモリブデンカソード、封着用モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の接合部のいずれか片側あるいは両方に塗布する。
【００１０】
モリブデンカソードとガラス封着金属の大きさの関係は溶接面のみを比較するとモリブデンカソードの溶接対象面の広さはガラス封着部材（モリブデン、タングステン、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）の溶接対象面積（断面全域）の２倍はある。
よって、ガラス封着部材の溶接対象面全域がモリブデンカソードの溶接対称面に付くことが求められる。
【００１１】
ここで使用するニッケル粉又はニッケル合金粉はその粒径の８０％以上が０・１〜１５０μｍであることが必要である。
粒径０．１μｍ以下では高価になり経済性にそぐわない。
粒径が１５０μｍを超えると塗布取り扱いが困難である。
粒径０．１μｍ未満のものが２０％未満含まれていても特性には影響を与えない。
また粒径が１５０μｍを超えるものが２０％未満含まれても特性に影響を与えないが  ０．３ｍｍを超えるものが含まれることは作業性上望ましくない。
【００１２】
ニッケル粉又はニッケル合金粉の塗布厚さは接合部で３μｍ必要である。
それ以下では瞬時の加熱でニッケル分が溶接面に良好に作用しない。
また１ｍｍ以上になると溶接面よりあふれ出て周りに付着する問題が起こる。
【００１３】
塗布面積は、電極側は溶接面の４０％以上１３０％まで、ガラス封着金属側は４０％〜１００％塗布することが望ましい。
４０％以下では全体に回り込ませるにより長時間の加熱、圧力が必要になる。
電極側で１３０％を超えるとニッケルにより脆い層を多く作る危険が増す。
また塗布量は溶接対象面全域平均で厚さ３μｍ確保する必要がある。
【００１４】
ニッケル合金粉中のニッケル分は合金の安定性、モリブデン、タングステンとの接合強度を得ることから２０ｗｔ％以上必要である。
２０ｗｔ％未満では特にニッケル合金粉の塗布量が少ない場合接合強度不足となるケースが多い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、モリブデンをカソードとしモリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのにニッケル粉体又はニッケル合金粉体をそのいずれか一方或いはその両方に塗布し、適切な条件で加熱した後、接合に供する事によりスプラッシュも無く良好な接合体を提供するものである。
さらに使用するニッケル又はニッケル合金粉末の合理的な粒径、塗布方法、ニッケル合金中のニッケル量の選択幅を見出した事により蛍光放電灯の電極が容易に製造できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
蛍光放電灯の電極部は図１のごとき構成となっている。
図１の１はモリブデンカソード、２はガラス封着金属、３は封着ガラス、４は外部リードの構成で出来ている。
通常、２のガラス封着金属と４の外部リードは抵抗溶接で接合される。
本発明は、図１の１のモリブデンカソード（電極）と２のガラス封着金属の接合方法に関わるものである。
モリブデンカソードの板厚は通常０．０５〜０．４ｍｍで底部（ガラス封着金属との接合部）の面積は０．７〜２０ｍｍ２である。
一方、ガラス封着金属の接合に関わる断面積は０．２〜０．８ｍｍ２である。
【００１７】
モリブデンカソード底面、ガラス封着金属接合部の両方、あるいは片方にニッケル粉あるいはニッケル合金粉を３μｍ以上、１ｍｍ以下の厚さに塗布する。
塗布面積はガラス封着金属接合部断面積の４０％以上とする。
但しモリブデンカソード側は１３０％を上限とし、ガラス封着金属は１００％を上限とする。
ニッケル粉又はニッケル合金粉はＰＶＡをバインダ−とし、アセトン、アルコールなど容易に蒸発し溶接後に残渣の残らないものを希釈剤として使用する。
バインダ−、希釈剤をある程度蒸発させた後、中性、あるいは還元性雰囲気中で４５０℃〜１５００℃で２秒〜６０分間加熱し、塗布したニッケルあるいはニッケル合金粉を母材に焼き付け固着、あるいは溶解接合させる。
しかる後、モリブデンカソードとガラス封着金属をつき合わせレーザー、電子ビームなどで加熱、接合する。
中性あるいは還元性雰囲気での過熱は１１００℃以上では秒単位でよく、１５００℃では２秒で十分である。
高温で長く加熱すると電極たるモリブデンの再結晶が進み劣化する。
またガラス封着金属にコバールを使用した場合はその融点は１４６０℃であり、こちらは１３００℃以上に上げることは難しい。
４５０℃では６０分の加熱が必要である。
【００１８】
モリブデンカソードとガラス封着金属の接合時のスプラッシュ発生具合の評価は「多い、少ない、無し」で行った。
接合体形状の評価は図２  （１）の形状を持って良とする。（２）は溶け込み不足である。
また、接合部の強度は絶対値で引っ張り強さは３ｋｇ以上が求められている。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例の一例を以下に説明する。
モリブデンカソード（電極）として直径１．７ｍｍ、長さ５ｍｍ、底部が２．３ｍｍ２のものを、ガラス封着金属として直径０．８ｍｍのモリブデン線（断面積０．５ｍｍ２）を使用した。
ガラス封着金属たるモリブデン線に封着に適切な洗浄、酸化を施しガラス封着し、表面洗浄し酸化膜などを除去し試料に供した。
【００２０】
アトマイズ法で製作した平均粒径５０μｍの純ニッケル粉（Ｎｉ  ９９．６％）はＰＶＡをバインダ−とし、アセトンを希釈剤として、乾燥上がりで所望の厚さになるようモリブデンカソード、モリブデン封着部材それぞれ、あるいはいずれか片方の接合部に塗布した。
【００２１】
バインダ−、希釈剤を蒸発させた後、水素雰囲気中  温度４５０℃〜１５００℃間で２秒から６０分間加熱しモリブデンカソードと封着部材の接合を行った。
レーザー溶接したときのスプラッシュの程度を表１に示す。
レーザー溶接条件は次のとおりである。
使用溶接機  ＹＡＧレーザー溶接機  最大出力  ５０Ｗ
溶接条件    出力  １０〜３０Ｗ
パルス幅    １０〜３０ｍｓ
【００２２】
【表１】
2008078108.tif 000012
この結果から４５０℃以上の加熱がスプラッシュ発生防止に良いことが分かる。
比較例として４００℃の結果を示した。
ニッケル合金粉でもほとんど同じ結果であった。
【実施例２】
【００２３】
実施例１では平均粒径５０μｍのニッケル粉を用いた。
平均粒径０．１〜１５０μｍとその粒径、塗布厚さ、塗布面積比を変えたときの引っ張り強さ、外観の変化を表２−１，表２−２に示す。
バインダ−を蒸発させた後、水素雰囲気中
温度９００℃間で３０分間加熱しモリブデンカソードとガラス封着部材の接合に供した。
他の条件は実施例１と同じである。
塗布厚さはいずれか片側に塗布する場合はその厚さ、両側に塗布する場合はその合計値である。
表２−１は純度９９．６％の電解ニッケルの場合であり、表２−２は合金粉を用いた場合である。
試料ＮＯ.１〜６は本発明の実施例である。
試料ＮＯ.７〜１０は比較実験値である。
【００２４】
【表２−１】
2008078108.tif 000013
【００２５】
【表２−２】
2008078108.tif 000014
【実施例３】
【００２６】
ガラス封着金属としてタングテンを使用した場合もスプラッシュに対する焼付け効果はモリブデンの場合と同じであった。
ガラス封着金属としてタングテンを使用した場合の結果を表３−１、表３−２に示す。他の条件は実施例１、２と同じである。
【００２７】
【表３−１】
2008078108.tif 000015
【００２８】
【表３−２】
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【実施例４】
【００２９】
ガラス封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した場合もスプラッシュに対する焼付け効果はモリブデンの場合と同じであった。
ガラス封着金属としてＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を使用した場合の結果を表４−１、表４−２に示す。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金中のＮｉは２９．７ｗｔ％、Ｃｏは１７．６ｗｔ％であり、添加物としてのＭｎ，Ｓｉ併せて０．３ｗｔ％、不可避の不純物を若干含むが残りは実質的にＦｅである。
他の条件は実施例１、２と同じである。
【００３０】
【表４−１】
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【００３１】
【表４−２】
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【００３２】
実施例１，２，３、４からモリブデンをカソードとしモリブデン、タングステンあるいは鉄−ニッケル−コバルト合金をガラス封着金属とする蛍光放電灯用電極において、モリブデンカソードとガラス封着金属を接合するのに適切な粒度のニッケル粉体又はニッケル合金粉体を適切な量で、モリブデンカソード、ガラス封着金属のいずれか一方或いはその両方に塗布し、適切な条件で加熱した後、接合に供する事によりスプラッシュも無く良好な接合が出来ることがわかった。
ニッケル粉又はニッケル合金粉の粒径は０．１〜１５０μｍである。
ニッケル粉又はニッケル合金粉をガラス封着金属の接合部表面積の４０％以上、カソード、ガラス封着金属のいずれか一方、あるいはその両方に厚さ３μｍ〜１ｍｍの範囲で塗布し、接合部表面全体に延ばした時、最低３μｍの厚さが確保される。
ニッケル合金粉の場合はニッケル２０ｗｔ％以上含有していることにより良好な接合体が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】蛍光放電灯の電極の断面図である
【図２】モリブデンカソードとガラス封着金属の接合部の断面図である
【符号の説明】
【００３４】
１  モリブデンカソード
２  ガラス封着金属
３  封着ガラス
４  外部リード
５  モリブデンカソード・ガラス封着金属接合部
６  接合部
７  モリブデン封着金属
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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