電極予備体、ランプ、バックライトユニット、液晶表示装置及びランプ用電極予備体の製造方法
【課題】電極用部材とリード棒用部材との固着力を高めることができる電極予備体等を提供する。
【解決手段】電極予備体は、電極用部材６３と、溶着用部材６９と、リード棒用部材６５とを備える。当該電極予備体は、電極用部材６３の底部とリード棒用部材６５の一端とを溶着用部材６９を介して当接させた状態で、溶着用部材６９に向けてレーザ光を照射させて、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを固着してなる。電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分は、電極用部材６３とリード棒用部材６５とが他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている（図中の「Ｌ１」、「Ｍ１」である。）。
【解決手段】電極予備体は、電極用部材６３と、溶着用部材６９と、リード棒用部材６５とを備える。当該電極予備体は、電極用部材６３の底部とリード棒用部材６５の一端とを溶着用部材６９を介して当接させた状態で、溶着用部材６９に向けてレーザ光を照射させて、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを固着してなる。電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分は、電極用部材６３とリード棒用部材６５とが他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている（図中の「Ｌ１」、「Ｍ１」である。）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプに組み込む前の電極予備体、及び当該電極予備体を電極として備えるランプ、バックライトユニット、液晶表示装置並びにランプ用電極予備体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷陰極型のランプの電極に利用される電極予備体に、有底筒状の電極用部材の底部にリード棒用部材の一端をレーザ溶接により固着したものがある。
溶接時は、図１２の（ａ）に示すように、有底筒状をした電極用部材９０１の底部９０１ａとリード棒用部材９０３の一端面９０３ａとを当接させた状態（当接部分が溶接予定部となる。）で、溶接予定部に対応する電極用部材９０１の底部９０１ａにレーザを照射している。
【０００３】
具体的には、電極用部材９０１の底９０１ａに対して略直行する方向であって電極用部材９０１の開口側から電極用部材９０１底部９０１ａに向けて（図中の矢印Ｏである。）レーザを照射している（特許文献参照）。
【特許文献１】特開２００５−９３１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電極用部材９０１とリード棒用部材９０３とを上述のようにレーザ溶接により固着した場合に、電極予備体９０１の強度が弱くなるという課題がある。
具体的には、電極予備体に対して振動試験を行った結果、図１２の（ａ）に示すように、溶接部分（底部９０１ａ）の全体にクラック９０５が入る（図１２の（ａ）は、溶接前の状態を示す図であるが、便宜上、当該図１２の（ａ）を利用している。）。
【０００５】
図１２の（ｂ）は、底部にクラックが入った電極予備体を図１２の（ａ）の矢印Ｏの方向から見た図である。
底部９０１ａのクラック９０５が、図１２の（ｂ）に示すように、連続的して１つの円形状になった場合には、電極用部材９０１の底部９０１ａが筒部９０１ｂから外れることが判明した。なお、図１２の（ａ）における電極用部材９０１は、縦断面を示す図であり、本来はハッチングを施すべきであるが、クラック９０５が紛らわしくなるので、ハッチングを省略している。
【０００６】
上記の課題に鑑み、本発明は、電極用部材とリード棒用部材とを溶接により直接的又は間接的に固着してなる電極予備体における電極用部材の強度を含めた電極用部材とリード棒用部材との固着力を高めることができる電極予備体、ランプ、バックライトユニット、液晶表示装置及び前記固着力を高めることができる電極予備体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電極予備体は、電極用部材とリード棒用部材とが溶接により固着されてなるランプ用の電極予備体であって、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴とし、又は、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴とし、あるいは、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記溶着用部材が前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴としている。
【０００８】
ここで、少なくとも一方の部材が他方の部材に張り出すことは、当然、他方の部材も一方の部材側に張り出すこととなり、「不規則に張り出す構造」とは、互いの部材から張り出す量、大きさ、形状等のいずれかが異なる構造、あるいは、一方の部材と他方の部材との境界の形状が不規則な形状をした構造をいい、溶接後の他部材側への張り出しは、張り出している側の自部材から連続して張り出した連続構造をしていても良いし、あるいは、自部材と離間して張り出した離間構造（独立した海島構造や共連続構造等である。）をしていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電極予備体では、固着部分において、固着に係る部材が他の部材側に不規則に張り出す構造を有しており、この構造を有することで、張り出している側の自部材と張り出されている側の他部材との固着強度が高まることを実験により確認できている。
また、電極用部材は、筒状の一端に端壁を備え、当該端壁への他部材の張り出しは、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していないことを特徴としている。このため、例えば、当該端壁への他部材の張り出しが、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達している場合に比べて、端壁における固着部分と境界面が広くなり、結果的に、溶接後の電極用部材における端壁内の強度を高めることができる。
【００１０】
さらに、合金領域は放電空間中の電子によりスパッタリングを受けやすく、張り出し部分が合金となり且つ張り出し部分が電極用部材の端壁における固着側と反対側の面（内面）に達している場合には、当該張り出し部分がスパッタリングを受け、これにより飛散した合金が蛍光体層に付着すると輝度低下や色むらを招くが、張り出し部分が電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していないので、前記スパッタリングを受け難くできる。
【００１１】
なお、ここでいう「他部材」とは、電極用部材とリード棒用部材とが直接固着している場合はリード棒用部材が該当し、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して間接的に固着している場合は溶着用部材とリード棒用部材とが該当する。
一方、本発明に係るランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置は、上記電極予備体を電極として備えるので、電極とリード棒との固着強度の高い電極を有することとなる。
【００１２】
さらに、本発明に係る製造方法では、電極用部材とリード棒用部材とを当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴とし、又は、電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴とし、あるいは、電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴としている。
【００１３】
この方法によると、固着部分が不規則に張り出す構造になり、その固着力が高まることが試験により確認されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液晶表示装置、バックライトユニット、ランプ及び電極予備体について説明する。
１．液晶表示装置の構成について
図１は、発明に係る液晶表示装置を示す図であり、内部の様子がわかるように、一部を切り欠いている。
【００１５】
液晶表示装置１は、例えば、液晶カラーテレビであり、液晶画面ユニット３とバックライトユニット５とが筐体４に組み込まれてなる。液晶画面ユニット３は、例えば、カラーフィルタ基板、液晶、ＴＦＴ基板、駆動モジュール等（図示せず）を備え、液晶画面ユニット３の外部からの画像信号に基づいてカラー画像を液晶画面ユニット３の画面６に表示する。
２．バックライトユニットの構成について
図２は、バックライトユニットの概略斜視図であり、内部の様子が分かるように前面パネルの一部を切り欠いている。このバックライトユニット５は、図１に示す液晶画面ユニット３をその裏側から直接照射する、いわゆる、直下型のユニットである。
【００１６】
バックライトユニット５は、所定方向（ここでは、ユニットの短手方向）に間隔をおいて複数列（例えば、１４列）に配された直管状の蛍光ランプ（以下、この蛍光ランプを「ランプ」という。）７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・，７ｎ（以下、それぞれのランプを区別する必要がない時は、単に「７」の符号を用いる。）と、これらランプ７を収納する筐体９と、この筐体９の前面（開口部）を覆う前面パネル１１とを備える。なお、図２では、ランプ７の固定手段、配線等の記載を省略している。
【００１７】
筐体９は、白色のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製で、その内面がランプ７から発せられた光を表側に反射させる反射面となっている。なお、筐体９は、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウム等の金属製であっても良く、また、反射面は、アルミニウム等の金属を蒸着して構成しても良い。
前面パネル１１は、各ランプ７からの光を拡散させて平行光（前面パネル１１の法線方向）として取り出すためのもので、例えば、拡散板１７，拡散シート１９，レンズシート２１等から構成されている。なお、拡散板１７には、アクリル材料が用いられている。
３．ランプの構成について
図３は、ランプを示す図であり、内部の電極構造体の構成等が分かるように切り欠いている。
【００１８】
ランプ７は、１本のガラス管３１の端部３１ａ，３１ｂに、冷陰極型の電極構造体３３，３５が封着されてなる、いわゆる冷陰極型の蛍光ランプである。この電極構造体３３，３５は、封止体４８，５０を介してガラス管３１に封着されている。なお、封止体４８，５０には、その線膨張係数がガラス管３１と近い材料が用いられる。
両端が封止されたガラス管３１の内部に形成された放電空間４０には、例えば、水銀や希ガス（例えば、アルゴン、ネオン）等が所定量封入されている。なお、希ガスは、減圧状態で封入されている。
【００１９】
ガラス管３１は、その横断面形状が、例えば円形状であり、内面には蛍光体層４３が形成されている。ガラス管３１の材料として、例えば、鉛フリーガラス（ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ−ＣｅＯ２）が用いられる。なお、この場合、上記の封止体４８，５０には、当該ガラス管３１と略同じ膨張係数のガラスを選択することが好ましい。
【００２０】
なお、ガラス管３１の材料に上記鉛フリーガラス以外の材料、例えば、ホウ珪酸ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−ＴｉＯ２）を用いても良い。この場合も封止体の材料として、ガラス管と膨張係数が等しいガラス（例えばビードガラス）を用いることができる。ガラス管３１は、内径が１．４［ｍｍ］以上７．０［ｍｍ］以下の範囲、肉厚が０．２［ｍｍ］以上０．６［ｍｍ］以下の範囲のものが多用されているが、本発明はこの寸法に限定するものではない。
【００２１】
蛍光体層４３は、例えば、３波長型の各蛍光体を含んでいる。３波長型の蛍光体としては、例えば、希土類蛍光体が利用され、ここでは、赤色発光のユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＸ）、緑色発光のセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン［ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋］（略号：ＬＡＰ）及び青色発光のユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム［ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋］（略号：ＢＡＭ−Ｂであり、「−Ｂ」については後述する。）の３種類が利用されている。
【００２２】
この蛍光体層４３は、図３から分かるように、一対の電極４５，４７間に対応するガラス管３１の内面だけでなく、有効発光長を最長にするために、電極４５，４７の筒部４５ｂ，４７ｂにおける外周面と対向している（ガラス管３１における）内面（筒部４５ｂ，４７ｂの内方側（放電空間の中央側）端から、外方側（底部４５ａ，４７ａの外面側）端までの間の一部又は全部）にも形成されている。つまり、蛍光体層４３の管軸方向の各端は、筒部４５ｂ，４７ｂの内方端と外方端との間に存在する。
４．電極構造体（電極予備体）について
電極構造体３３，３５（本発明の電極に相当する。）は、例えば有底筒状の電極４５，４７と、当該電極４５，４７の底部４５ａ，４７ａに間接的に固着されたリード棒４９，５１と、リード棒４９，５１に固着された外部導入線５３，５５を備える。なお、本実施の形態における電極構造体は、外部導入線５３，５５を備えているが、当該外部導入線を備えていなくても良い。
【００２３】
電極４５，４７は、いわゆる冷陰極型であり、筒部４５ｂ、４７ｂと、筒部４５ｂ，４７ｂの一端に設けられた底部（発明の「端壁」に相当する。）４５ａ，４７ａとからなる。なお、電極構造体３３，３５は、ガラス管３１の端部３１ａ，３１ｂに封着されたものをいい、電極予備体は、ガラス管３１に封着される前のもの、つまり、ガラス管３１に組み込む前のものを指す。
【００２４】
本実施の形態では、電極４５，４７としてはニッケル材料が用いられ、リード棒４９，５１として鉄とニッケルとの合金（ＦｅＮｉ）材料が、外部導入線５３，５５としてマンガンとニッケルの合金（ＭｎＮｉ）がそれぞれ用いられている。
なお、リード棒４９，５１は、ガラス管３１に鉛フリーガラスを用いた場合、鉄とニッケルの合金を用いたが、ガラス管３１に例えば、ホウ珪酸ガラスを用いると、例えばコバール（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ）、モリブデン、タングステンを用いることができる。
【００２５】
電極４５，４７とリード棒４９，５１との間接的な固着は、レーザ溶接（レーザ加工）により行なわれている。つまり、電極４５，４７は、後述する溶着材５７，５９を介して、リード棒４９，５１に固着されている。
この固着された状態では、電極４５，４７とリード棒４９，５１との固着部分（溶着材を含む。）が、電極４５，４７を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域と、リード棒４９，５１を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域との少なくとも１つの領域が他部材側に不規則に張り出す構造（以下、単に「張り出す構造」ともいう。）となっている。
【００２６】
ここで、電極４５，４７を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域と、リード棒４９，５１を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域との２つの領域が不規則に張り出す場合を、「相互に張り出す構造」ともいい、後で詳細に説明する。）となっている。
なお、リード棒４９，５１と外部導入線５３，５５との固着には、例えば抵抗溶接が利用され、また、電極４５，４７とリード棒４９，５１とが溶着材５７，５９を介して固着される場合でも、「電極４５，４７とリード棒４９，５１との固着部分」には、溶着材５７，５９を含んでいる。
５．電極予備体の製造方法について
図４は、電極予備体の製造方法を説明する図である。
【００２７】
電極予備体６１は、電極構造体３３，３５の電極４５，４７となるべき電極用部材６３と、溶着材５７，５９となるべき溶着用部材６９と、リード棒４９，５１となるべきリード棒用部材６５と、電極構造体３３，３５の外部導入線５３，５５となるべき導入線用部材６７とがこの順で固着されてなる。
具体的には、電極用部材６３の底部６３ａとリード棒用部材６５の一端面６５ａとを溶着用部材６９を介して仮止めし、この状態で、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、溶着用部材６９の長手方向の略中心を通り且つリード棒用部材６５の軸心と直交する線分Ａに対してリード棒用部材６５側に所定角度Ｂ傾斜した方向から、溶着用部材６９の外周面であって長手方向の略中央に向けて、レーザを照射する。レーザの照射する目標位置は、溶着用部材６９の周方向に等間隔（角度）を置いた複数個所（コストや位置調整の煩雑さ等の関係により、ここでは３箇所である。）である。
【００２８】
上記の仮止めは、公知の技術により実施することができ、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを溶着用部材６９を介して当接させた状態で溶接することで行われる。
ここで、仮止めの溶接を、例えば、電極用部材６３やリード棒用部材６５の融点よりも低い温度で溶接（例えば抵抗溶接）する場合、溶着用部材６９の材料に、電極用部材６３やリード棒用部材６５の融点よりも低いものを使用する必要があるが、さらに、電極用部材６３やリード棒用部材６５の体積に比べて小さいものが好ましい。これは、溶接時の操作性（溶け易さ）を向上させると共に熱容量を小さく（高効率）できるからである。
【００２９】
図５は、電極予備体製造時のレーザのエネルギー強度と照射時間との関係を示す図である。
照射するレーザのエネルギー強度は、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分が一気に溶融して均一な合金層とならない（合金層が形成されない）強度、つまり、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分を、電極用部材６３とリード棒用部材６５との部材のうち少なくとも一方が他方の部材側に不規則に張り出した構造とし、その構造を維持できる強度である。
【００３０】
同図に示すように、固着部分に均一な合金層（領域）が形成されないようにレーザのエネルギー強度を低めている分、照射時間は長くなっている。具体的には、照射するレーザのエネルギー強度は、２［ｋＷ］以上５［ｋＷ］以下の範囲、例えば４．６［ｋＷ］であり、照射時間は４［ｍｓ］以上２０［ｍｓ］以下の範囲、例えば１５［ｍｓ］である。
ここでいう「均一な合金層」とは、合金層内のどの場所においても、当該合金を構成している部材に由来の元素の割合が一定である領域をいい、例えば、ＳＥＭにより元素分析をおこなった場合に、均一さが確認できる範囲である。具体的には、ＳＥＭにより、倍率９０［倍］で行って得られた分析分布図において、０．１［ｍｍ２］で区画したときに、区画された領域における元素の割合が同じである領域が均一な合金層である。
【００３１】
なお、図５には、図１０に示す電極予備体の製造時のレーザの照射エネルギーと時間との関係を破線で示している。
つまり、本実施の形態に係る電極予備体６１の製造時のレーザのエネルギー強度は、従来の電極予備体９０１でのレーザのエネルギー強度より低くなっている。これは、従来のエネルギー強度で電極用部材とリード棒用部材とを溶接すると、その固着部分に電極用部材とリード棒用部材との合金が形成され、張り出した構造を有するように溶接できないためである。換言すれば、固着部分における不規則に張り出した構造は、電極用部材とリード棒用部材（と溶着用部材）との均一な合金(層）が形成される前の段階であり、合金が形成されるエネルギー強度よりも低いレーザを照射することで得られる。
【００３２】
なお、電極用部材、リード棒用部材及び溶着用部材の各材料が上記材料と異なると、各部材の融点も異なり、当然にレーザのエネルギー強度や照射時間も上記範囲から外れることもあり得る。
上記の製造方法により、溶接後のリード棒用部材６５の一端部分（６５ａ）、溶接後の電極用部材６３の底部６３ａ、さらには溶着用部材６９から形成される固着部分が（相互に）不規則に張り出した構造となる。
【００３３】
なお、この不規則に張り出した部分は、当該部分の温度がそのまま降温し、後述する、溶接後の電極用部材の境界が規則な凹凸状（電極用部材がリード棒用部材側に張り出すと共に溶着用部材とリード棒用部材との合金領域が電極用部材側に張り出している。）をしている。
同様に、溶接後のリード棒用部材の境界が不規則な凹凸状（リード棒用部材が電極用部材側に張り出すと共に溶着用部材とリード棒用部材との合金領域がリード棒用部材側に張り出している。）をしている。つまり、溶接後の電極用部材の境界の形状が、溶接前の溶着用部材のリード棒用部材との当接面と異なる形状になり、また、溶接後のリード棒用部材の境界の形状が、溶接前のリード棒用部材の溶着用部材との当接面と異なる形状になる。
６．固着部分について
（１）サンプル１
図６は、電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図であり、（ａ）は、電極用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｂ）は、溶着用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｃ）は、リード棒用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）を重ねたものを示す。また、図７は、図６の（ｄ）のトレース図である。
【００３４】
ここで、上述したが、電極用部材６３はニッケルにより構成され、リード棒用部材６５はニッケルと鉄との合金により構成され、さらに溶着用部材６９はコバール箔（ニッケル、コバルト及び鉄の合金である。）により構成されている。このため、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域（図７の「Ｑ１」である。）は電極用部材６３由来のニッケルが主成分となり、リード棒用部材６５と溶着用部材６９との合金領域（図７の「Ｒ１」である。）はリード棒用部材６５由来の鉄が主成分となる。
【００３５】
ここで、上記の合金領域Ｑ１，Ｒ１は、この領域内においては、合金層内のどの場所においても、当該合金を構成している部材に由来の元素の割合が一定であり、均一な合金層である。
以下、図７を用いて、電極予備体の縦断面における固着部分の状態について説明する。
図７において、リード棒用部材６５と溶着用部材６９の合金領域Ｒ１を右上がりのハッチングで示し、当該合金領域Ｒ１と電極用部材６３との境界を「Ｉ１」の線分で、また合金領域Ｒ１とリード棒用部材６５との境界を「Ｊ１」の線分でそれぞれ表す。
【００３６】
なお、線分Ｃ１−Ｃ１は、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面であり、線分Ｄ１−Ｄ１は、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面である。
溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｃ１−Ｃ１に相当する。）であるのに対し、溶接後の電極用部材６３と合金領域Ｒ１との境界Ｉ１の線分は、同図に示すように、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｃ１−Ｃ１を跨がる様（乗り越える様）に不規則なジグザグ状をしている。
【００３７】
つまり、電極用部材６３を構成する成分の少なくとも１つ（ここでは、ニッケルである。）を含む領域が線分Ｃ１−Ｃ１を超えてリード棒用部材６５側にくさび状に不規則な形状で張り出し（図中の符号「Ｌ１」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１、すなわち、溶着用部材６９を構成する成分の少なくとも１つ（ここでは、コバルトである）を含む領域が線分Ｃ１−Ｃ１を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｋ１」である。）。
【００３８】
ここで、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面（線分Ｃ１−Ｃ１の一部に相当する。）が溶接により変化し、電極用部材６３を構成しているすべての成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｃ１−Ｃ１を超えて張り出しており、この境界線であるＬ１が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状とない不規則な形状をしている。
さらに、溶着用部材６９のＣ１−Ｃ１を超えて電極用部材６３側への張り出している領域（図中の符号「Ｋ１」である。）はここでは３つあるが、これらすべての領域における張り出し先端とＣ１−Ｃ１との距離で表す張り出し量、張り出している領域の境界Ｉ１とＣ１−Ｃ１との交差位置の間隔（Ｃ１−Ｃ１上の距離である。）で表す張り出し幅が異なり、また、その形状も異なっている。このようにＣ１−Ｃ１を超えて張り出す領域において、張り出す量、張り出し幅、形状等が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００３９】
同様に、電極用部材６３のＣ１−Ｃ１を超えて溶着用部材６９側への張り出している領域（図中の符号「Ｌ１」である。）はここでは２つあるが、これらすべての領域において、張り出している領域の境界Ｉ１とＣ１−Ｃ１との交差位置の間隔（Ｃ１−Ｃ１上の距離である。）で表す張り出し幅が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
一方、電極用部材６３と溶着用部材６９との互いの張り出しは、電極用部材６３からの張り出し領域（図中の符号「Ｌ１」である。）と、溶着用部材６９からの張り出し領域（図中の符号「Ｋ１」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００４０】
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｆ１」であり（本例では線分Ｄ１−Ｄ１と偶然に一致しているだけである。）、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｅ１」である（両張り出し量とも、線分Ｃ１−Ｃ１を基準としている。）。
また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１内であって電極用部材６３との境界Ｉ１に近接する部分では、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域Ｑ１が形成されている。つまり、この領域では、電極用部材６３、溶着用部材６９、リード棒用部材との合金となる。
【００４１】
同様に、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｄ１−Ｄ１に相当する。）であるのに対し、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１とリード棒用部材６５の境界Ｊ１の線分は、同図に示すように、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｄ１−Ｄ１を跨がる様（乗り越える様）な不規則な形状をしている。つまり、リード棒用部材６５を構成するすべて成分を含んだ領域が線分Ｄ１−Ｄ１を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出し（図中の符号「Ｍ１」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１、つまり、溶着用部材６９を構成する成分とリード棒用部材６５を構成する成分とを含んだ領域が線分Ｄ１−Ｄ１を超えてリード棒用部材６５側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｎ１」である。）。
【００４２】
なお、リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｇ１」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｈ１」である。
ここでも、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面（線分Ｄ１−Ｄ１の一部に相当する。）が溶接により変化し、リード棒用部材６５を構成している成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｄ１−Ｄ１を超えて張り出しており、この境界線であるＪ１が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状となるような形状でない。
【００４３】
また、溶着用部材６９のリード棒用部材６５への張り出す領域（図中の符号「Ｎ１」である。）は、その張り出し量、張り出し幅、形状が異なっており、不規則に張り出す構造をしている。
一方、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との互いの張り出しは、溶着用部材６９からの張り出し領域（図中の符号「Ｎ１」である。）と、リード棒用部材６５からの張り出し領域（図中の符号「Ｍ１」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状、張り出す領域数が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００４４】
なお、張り出した構造は、ここでは、電極用部材６３側とリード棒用部材６５側との２箇所、すなわち、相互に張り出す構造をしているが、本発明は、電極用部材６３側とリード棒用部材６５側との少なくとも一方に張り出す構造であれば良い。
また、本発明に係る固着部分は、図７に示すように、合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し先端と、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し先端との間としている。
【００４５】
次に張り出し量について具体的に説明する。
溶接後の電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｆ１は０．２０［ｍｍ］程度であり、一方、合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し量Ｅ１は０．０７［ｍｍ］程度である。
リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量Ｇ１は０．０７［ｍｍ］程度であり、また、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｈ１は０．３３［ｍｍ］程度である。
【００４６】
なお、図６〜図７で示す電極予備体６１に使用される溶接前の電極用部材６３及びリード棒用部材６５は、有底筒状の電極用部材６３の底部の厚みが０．２［ｍｍ］で、筒部の外径が２．７［ｍｍ］で、リード棒用部材の外径が０．８［ｍｍ］である。また、溶着用部材６９の厚みが０．２［ｍｍ］、外径が０．８［ｍｍ］である。
（２）サンプル２
図８は、電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図であり、（ａ）は、電極用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｂ）は、溶着用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｃ）は、リード棒用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）を重ねたものを示す。また、図９は、図８の（ｄ）のトレース図である。
【００４７】
ここで、電極用部材６３、リード棒用部材６５及び溶着用部材６９は、サンプル１での電極用部材６３、リード棒用部材６５及び溶着用部材６９と同じ仕様（材質、寸法）であり、また、レーザ溶接時の条件も同じである。このため、電極用部材６３と溶着用部材６９との間で形成される合金領域（図９の「Ｑ２」である。）や電極用部材６３と溶着用部材６９との間で形成される合金領域（図９の「Ｒ２」である。）も、サンプル１と同じ成分を有する。
【００４８】
以下、図９を用いて、電極予備体の縦断面における固着部分の状態について説明する。
図９において、リード棒用部材６５と溶着用部材６９の合金領域Ｒ２を右上がりのハッチングで示し、当該合金領域Ｒ２と電極用部材６３との境界を「Ｉ２」の線分で、また合金領域Ｒ２とリード棒用部材６５との境界を「Ｊ２」の線分でそれぞれ表す。
なお、線分Ｃ２−Ｃ２は、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面であり、線分Ｄ２−Ｄ２は、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面である。
【００４９】
溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｃ２−Ｃ２に相当する。）であるのに対し、溶接後の合金領域Ｒ２と電極用部材６３の境界Ｉ２の線分は、同図に示すように、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｃ２−Ｃ２を跨がる様（乗り越える様）に不規則な形状をし、さらに渦巻くように回り込んでいる。
【００５０】
つまり、電極用部材６３を構成する成分の少なくとも１つの成分を含む領域が線分Ｃ２−Ｃ２を超えてリード棒用部材６５側に不規則な形状で張り出し（図中の符号「Ｌ２ａ」、「Ｌ２ｂ」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２、すなわち、溶着用部材６９を構成する成分であるコバルトを含む領域が線分Ｃ２−Ｃ２を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｋ２」である。）。
【００５１】
電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出しは、電極用部材６３の底部６３ａから連続した状態での張り出す領域Ｌ２ａと、電極用部材６３の底部６３ａから離間した状態での張り出す（いわゆる、海島構造（孤立した構造）である。）領域Ｌ２ｂとがある。
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出しを換言すると、固着部分において、固着（溶接）前に電極用部材６３とリード棒用部材６５とを当接させた当接面よりもリード棒用部材６５側に位置する範囲（領域）であって、溶接前における電極用部材６３の外周縁よりも内側に、電極用部材６３の成分を含んだ領域が存在することを意味する。
【００５２】
そして、この電極用部材６３の成分を含む領域が、溶接前における電極用部材６３の外周縁から連続して分布していても良いし、独立して分布していても良い。
ここでも、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面（線分Ｃ２−Ｃ２の一部に相当する。）が溶接により変化し、電極用部材６３を構成しているすべての成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｃ２−Ｃ２を超えて張り出しており、この境界である線分Ｉ２が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状となるような形状でなく、このような形状の張り出しを不規則な張り出しとしている。
【００５３】
また、ここでも、電極用部材６３と溶着用部材６９における互いの相手側への張り出しを換言すると、固着部分において、固着（溶接）前に電極用部材６３と溶着用部材６９とを当接させた当接面よりも電極用部材６３（又は溶着用部材６９）側に位置する範囲（領域）に、溶着用部材６９の成分を含んだ領域が存在し、逆に、当接面よりも溶着用部材６９側に位置する範囲（領域）に、電極用部材６３の成分を含んだ領域が存在することを意味する。
【００５４】
そして、この電極用部材６３を構成している一部又は全部の成分を含んだ領域が、電極用部材６３、溶接前における電極用部材６３の外周縁から連続して分布していても良いし、独立して分布していても良い。
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｆ２」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｅ２」である（両張り出し量とも、線分Ｃ２−Ｃ２を基準としている。）。
【００５５】
また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２内であって電極用部材６３との境界Ｉ２に近接する部分では、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域Ｑ２が形成されている。
同様に、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｄ２−Ｄ２に相当する。）であるのに対し、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２とリード棒用部材６５の境界Ｊ２の線分は、同図に示すように、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｄ２−Ｄ２を跨がる様（乗り越える様）な不規則な形状をしている。
【００５６】
つまり、リード棒用部材６５を構成するすべての成分を含んだ領域が線分Ｄ２−Ｄ２を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出し（図中の符号「Ｍ２」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２、つまり、溶着用部材６９を構成する成分とリード棒用部材６５を構成する成分とを含んだ領域が線分Ｄ２−Ｄ２を超えてリード棒用部材６５側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｎ２」である。）。
【００５７】
また、サンプル２においては、電極用部材６３の境界を示す線分Ｉ２と、リード棒用部材の６５の境界を示す線分Ｊ２とが重なり合う領域（この線分を符号「ＩＪ」で示す。）がある。つまり、電極用部材６３を構成するすべての成分を含んだ領域とリード棒用部材６５を構成する成分の一部を含んだ領域とが隣接している（このことは、溶着用部材を介さずに、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを直接当接させてレーザ溶接した場合でも、両者の固着部分が相互に張り出した構造となることを示している。）。
【００５８】
なお、リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｇ２」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｈ２」である。
ここでも、固着部分は、図９に示すように、合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し先端と、合金領域Ｒ２のリード棒用部材６５側への張り出し先端との間としている。
【００５９】
次に張り出し量について具体的に説明する。
溶接後の電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｆ２は０．２７［ｍｍ］程度であり、一方、合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し量Ｅ２は０．１７［ｍｍ］程度である。
リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量Ｇ２は、０．２４［ｍｍ］程度であり、また、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｈ２は０．２４［ｍｍ］程度である。
７．溶接強度試験について
本発明にかかる電極予備体（以下、発明品という。）について引張試験を行った。
【００６０】
引張試験は、電極予備体における電極用部材とリード棒用部材とをそれぞれ固定して、両者の固着部分にリード棒用部材の軸心方向と平行な方向の引張負荷を作用させて、その破壊した荷重から引張強度を算出した。なお、本発明品との比較のために、上記で説明した従来方法で製造した電極予備体（以下、従来品という。）についても同様の引張試験を行っている。
（１）発明品
発明品は、上記の実施の形態に係る電極予備体６１である。
【００６１】
溶接前の電極用部材６３は、図３に示すように、筒部の軸心方向の全長Ｌ１が５．０［ｍｍ］、外径Ｄ１が１．７［ｍｍ］で、筒部の肉厚は、０．１［ｍｍ］である。底部６３ａの肉厚は０．２［ｍｍ］である。溶接前のリード棒用部材６５の外径Ｄ２は０．８［ｍｍ］であり、溶接前の溶着用部材６９は円板状（但し、箔を利用したものである。）をし、その厚さは０．２［ｍｍ］で、外径が０．８［ｍｍ］である。なお、この電極予備体６１が組み込まれるガラス管３１は、外径が３［ｍｍ］、内径が２［ｍｍ］である。
【００６２】
レーザの照射箇所は、図４の（ａ）に示すように、溶着用部材６９（電極用部材６３とリード棒用部材６５との間である。）の周方向に等間隔をおいた３箇所で、図４の（ｂ）に示すように、レーザの照射方向とリード棒用部材６５の軸心との角度Ｂが５度以上３０度以下の範囲、例えば、１５度で行われる。
ここで、レーザの角度を５度より小にすると、電極用部材６３にレーザ光が遮られるため好ましくない。一方、レーザの角度を３０度より大にすると、リード棒用部材６５と溶着用部材６９とに有効に照射されないため好ましくない。
【００６３】
上記電極予備体６１を製造する際のレーザの加工時の条件は、上述したように、レーザのエネルギー強度が４．６［ｋＷ］で、照射時間が１５［ｍｓ］である。
なお、このレーザ加工の条件や照射位置は、一例であり、当然、電極用部材６１等の材料、寸法が変わると、その条件も変わる。また、サンプル１及びサンプル２において、電極用部材６１、溶着用部材６９、リード棒用部材６５の材料、寸法は同一であり、レーザ加工の条件や照射位置は同一であるが、その張り出した構造は互いに異なることが分かる。
（２）従来品
図１０は、引張強度試験に用いた従来品を説明する図である。
【００６４】
従来の方法で製造した電極予備体（従来品という。）９２１は、発明品と同様に、電極用部材９２３とリード棒用部材９２５とから構成されている。
ここでの電極用部材９２３は、横断面形状が円形状の筒部９２３ａと、当該筒部９２３ａの一端を塞ぐ底部９２３ｂと、底部９２３ｂから筒部９２３ａと反対側に延出してリード棒用部材９２５の一端部９２５ａを外嵌する外嵌部９２３ｃとを有し、縦断面形状が「Ｈ」字状をしている。
【００６５】
従来方法で電極予備体９２１を製造する際のレーザの照射箇所は、図１０の矢印で示すように、リード棒用部材９２５の周方向に等間隔をおいた複数個所（例えば、１２０度の等間隔で３箇所）で、レーザ光の照射は、外嵌部９２３ｃ内に挿入されているリード棒用部材９２５の一端部９２５ａに向けて行なわれる。
なお、上記「Ｈ」字状の電極用部材９２１は、外嵌部を有しない電極用部材（例えば、背景技術で説明した電極用部材９０１である。）に比べて、固着強度が高い傾向にあり、この形状の従来品よりも固着強度が高いことが発明品に要求されている。
【００６６】
ここで、従来品の仕様について説明する。
電極予備体９２１は、ニッケル（Ｎｉ）製の電極用部材９２３と、タングステン（Ｗ）製のリード棒用部材９２５とから構成される。
溶接前の電極用部材９２３は、図１０に示すように、軸心方向の全長９Ｌ１が５．５［ｍｍ］、外径９Ｄ１が１．７［ｍｍ］で、筒部の肉厚９ｔ１は、０．１［ｍｍ］である。外嵌部９２３ｃを含めた底部９２３ｂの肉厚９ｔ２は０．７５［ｍｍ］である。溶接前のリード棒用部材９２５の外径９Ｄ２は０．８［ｍｍ］である。
【００６７】
上記電極予備体９２１を製造する際のレーザの加工時の条件は、上述したように、レーザエネルギが５［ｋＷ］以上８［ｋＷ］以下の範囲で、照射時間が４［ｍｓ］以上５［ｍｓ］以下の範囲である。
（３）試験結果
試験は、発明品６１、従来品９２１とも５本行い、その平均値が、発明品６１では１９９［Ｎ］であるのに対し、従来品９２１では１３２［Ｎ］であり、発明品６１の方が従来品９２１に比べて、約１．５倍になっているのが分かる。つまり、本発明に係る電極予備体６１は、従来の方法で製作した電極予備体９２１に対して、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着強度が、約１．５倍に向上したといえる。
【００６８】
これは、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分が相互に不規則に張り出した構造を有しているため、張り出した構造の領域内の合金領域の面積が拡大したため、固着強度が向上したと考えられる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
１．電極予備体
（１）溶着用部材の有無について
実施の形態では、電極用部材とリード棒用部材との溶接に、溶着用部材を介して間接的に固着していたが、電極用部材とリード棒用部材とを直接的に固着しても良く、この場合においても、電極用部材とリード棒用部材との固着部分に、実施の形態で説明したような、不規則に張り出した構造が見られ、電極用部材とリード棒用部材との固着強度を高めることができる。
（２）形状について
実施の形態における電極用部材の形状が有底筒状、つまりカップ状をしていたが、他の形状であっても良い。他の形状としては、上記の「溶接強度について」で説明した「Ｈ」字形状等がある。
（３）材質について
実施の形態では、電極用部材の材料はニッケルで、リード棒用部材の材料はニッケルと鉄との合金であったが、他の材料も当然用いることができる。例えば、電極用部材及びリード棒用部材にモリブデンを使用しても良く、また、コバールも使用できる。
【００６９】
但し、本発明では、電極用部材とリード棒用部材とを少なくとも一方を不規則に相手部材側に張り出す構造で固着するため、両部材は、レーザ等による加熱によって張り出すような融点を有している必要がある。具体的には、両部材の融点の差が、５００［℃］以下の範囲、より張り出させるためには、前記融点の差が、１００［℃］以下の範囲が好ましい。
【００７０】
図１１は、リード棒用部材をモリブデンで構成した場合の元素分布の概略図である。
本例における電極予備体１０１は、ニッケルにより構成された電極用部材１０３と、モリブデンにより構成されたリード棒用部材１０５と、電極用部材１０３とリード棒用部材１０５との間に配されかつ両者を結合するための溶着用部材１０７とからなる。なお、溶着溶部材１０７は、コバールにより構成されている。
【００７１】
この電極予備体１０１は、溶着用部材１０７を介しての電極用部材１０３とリード棒用部材１０５との固着部分において、溶着用部材１０７を構成するすべての成分を含む領域（図１１の符号「Ｌ３」で示す。）がリード棒用部材１０５側に張り出す構造となっている。
また、固着部分において、溶着用部材１０７を構成する成分のすべてを含んだ領域（図１１の符号「Ｒ３」で示す。）と、電極用部材１０３を構成する成分うちの少なくとも１つの成分と溶着溶部材１０７を構成する成分のうちの少なくとも１つの成分とを含んだ領域（図１１の符号「Ｋ３」で示す。）が、電極用部材１０３側に不規則に張り出す構造となっている。
【００７２】
電極用部材１０３と合金領域Ｋ３との境界を示す線分Ｉ３は、図１１に示すように、不規則な形状をしており、また、電極用部材１０３と溶着用部材１０７との互いの張り出しは、電極用部材１０３からの張り出し領域（図中の符号「Ｌ３」である。）と、溶着用部材１０７からの張り出し領域（図中の符号「Ｒ３」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状、張り出し領域の数が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００７３】
このように、固着部分において不規則な張り出し構造を有するので固着部分の固着強度が向上する。
（４）溶接について
実施の形態では、溶接方法としてレーザを用いた場合について説明したが、電極用部材とリード棒用部材との固着部分（溶着用部材が介在する場合も含む）を、その内部で少なくとも一方の部材を他方の部材側に張り出した構造にし、当該構造を維持したまま、電極用部材とリード棒用部材とを直接的又は間接的に固着（溶接）することができれば良く、例えば、抵抗溶接や、レーザ溶接と抵抗溶接を組み合わせた溶接等を利用することもできる。
【００７４】
抵抗溶接においてガラス材料との接着強度を高める酸化膜を有する材料を用いる場合、リード棒用部材と導入線用部材とを抵抗溶接した後に、酸化膜の形成処理をして電極用部材とリード棒用部材とを抵抗溶接している。そして、電極用部材とリード棒用部材とを抵抗溶接した後に、リード棒部材への封止体の溶着を行い、当該溶着が完了すると、上記の酸化膜を除去するために、還元処理が行なわれる。
【００７５】
ここで、リード棒用部材と導入線用部材とを抵抗溶接した後に酸化膜の形成処理を行なうのは、先に酸化膜が形成された状態で抵抗溶接すると溶接電流が妨げられ、溶接強度が不安定になるからであり、また、電極用部材とリード棒用部材との抵抗溶接後に封止体の溶着を行うのは、先に封止体が溶着されると、その後の溶接の熱によって封止体にひずみやクラックが生じてしまうからである。
【００７６】
したがって、酸化膜が形成されたまま電極用部材の溶接を行う必要があるが、レーザ溶接の場合は、酸化膜の有無に関係なく、安定した溶接強度を得ることができる。
また、電極用部材にニオブ材料を利用する場合、上記の還元処理においてニオブが水素を吸蔵して脆化してしまうため、酸化膜が形成されたリード棒用部材に封止体の溶接を行った後に、リード棒用部材と電極用部材とを溶接する必要があり、レーザ溶接が好適に利用される。
２．ランプ形状
上記実施の形態では、ランプのガラス管が、直管状をしていたが、当然他の形状をしていても良い。他の形状としては、例えば、「コ」字状、「Ｕ」字状、「Ｌ」字状、「Ｖ」字状、さらには、環状等がある。
【００７７】
また、上記実施の形態では、ガラス管は直管状で屈曲部を有していないが、１箇所あるいは２箇所以上で屈曲部を有しても良い。
３．ランプのガラス管
実施の形態等のガラス管は、鉛フリーガラス、ホウ珪酸ガラスに限らず、鉛ガラス、ソーダガラス等を用いてもよい。この場合に、暗黒始動性を改善するには、ガラス内のナトリウムの含有量が５［ｍｏｌ％］以上２０［ｍｏｌ％］以下であることが好ましい。すなわち、上記したようなガラスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）に代表されるアルカリ金属酸化物を多く含み、例えば、酸化ナトリウムの場合はナトリウム（Ｎａ）成分が時間の経過とともにガラス管の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、（保護膜の形成されていない）ガラス管の内側端部に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与するものと思われるからである。
【００７８】
また、ガラス管を構成するガラスの膨張係数を調節することにより、放電ランプにおけるリード線が封着されている部分のリード線とガラス管との封着強度を高めることができる。例えば、リード線がタングステン製の場合には、ガラスの膨張係数を３６×１０−７［Ｋ−１］以上４５×１０−７［Ｋ−１］以下とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を４［ｍｏｌ％］以上１０［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
【００７９】
一方、リード線がコバール（Ｋｏｖａｒ）製、モリブデン製の場合には、ガラスの膨張係数を４５×１０−７［Ｋ−１］以上５６×１０−７［Ｋ−１］以下とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を７［ｍｏｌ％］以上１４［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
【００８０】
さらに、リード線がジュメット製や鉄とニッケルとクロムとの合金の場合には、ガラスの膨張係数を９４×１０−７［Ｋ−１］近傍とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を２０［ｍｏｌ％］以上３０［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
また、ガラスに遷移金属の酸化物をその種類によって所定量をドープすることにより２５４［ｎｍ］や３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。具体的には、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収し、組成比率２［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化チタンを組成比率５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまうため、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上５．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８１】
また、酸化セリウム（ＣｅＯ２）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化セリウムを組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上０．５［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。なお、酸化セリウムに加えて酸化スズ（ＳｎＯ）をドープすることにより、酸化セリウムによるガラスの着色を抑えることができるため、酸化セリウムを組成比率５．０［ｍｏｌ％］以下までドープすることができる。この場合、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］以上ドープすれば３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、この場合においても酸化セリウムを組成比率が５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまう。
【００８２】
また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の場合は、組成比率２．０［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化亜鉛を組成比率１０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合、ガラスの膨張係数が大きくなり、リード線がタングステン製である場合に、リード線の膨張係数（約４４×１０−７［Ｋ−１］）とガラスの膨張係数に差異が生じ、封着が困難となるため、酸化亜鉛を２．０［ｍｏｌ％］以上１０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。ただし、リード線がコバール製やモリブデン製の場合には、リード線の膨張係数（約５１×１０−７［Ｋ−１］）がタングステン製の場合よりも大きくなるため、酸化亜鉛を組成比率１４［ｍｏｌ％］以下までドープすることができる。さらに、酸化亜鉛を組成比率２０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合、ガラスが失透してしまうおそれがあるため、酸化亜鉛を２．０［ｍｏｌ％］以上２０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８３】
また、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）の場合は、組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化鉄を組成比率２．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化鉄を組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上２．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８４】
また、ガラス中の水分含有量を示す赤外線透過率係数は、０．３以上１．２以下の範囲、特に０．４以上０．８以下の範囲となるように調整することが好ましい。赤外線透過率係数が１．２以下であれば、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）や長尺の冷陰極蛍光ランプ等の高電圧印加ランプに適用可能な低い誘電正接を得やすくなり、０．８以下であれば誘電正接が十分に小さくなって、さらに高電圧印加ランプに適用可能となる。
なお、赤外線透過率係数（Ｘ）は下式で表すことができる。
［数式１］Ｘ＝（ｌｏｇ（ａ／ｂ））／ｔ
ａ：３８４０［ｃｍ−１］付近の極小点の透過率［％］
ｂ：３５６０［ｃｍ−１］付近の極小点の透過率［％］
ｔ：ガラスの厚み
４．放電ランプの蛍光体層
上記実施の形態では、蛍光体粒子として、ＹＯＸ、ＬＡＰ及びＢＡＭを利用しているが、本発明における蛍光体粒子は、上記のものに限定するものではなく、他の蛍光体粒子を利用することもできる。この場合に、上記材料のものを含め、青色の蛍光体粒子は４３０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下の範囲に、緑色の蛍光体粒子は５１０［ｎｍ］以上５５０［ｎｍ］以下の範囲に、赤色の蛍光体粒子は６００［ｎｍ］以上７８０［ｎｍ］以下の範囲に、それぞれ発光ピークを有するものである。
（１）紫外線
例えば、近年、液晶カラーテレビの大型化に伴って、バックライトユニットの開口を塞ぐ拡散板に寸法安定性の良いポリカーボネートが使用されるようになっている。このポリカーボネートは、水銀が発する３１３［ｎｍ］の波長の紫外線により劣化しやすい。このような場合には、波長３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子を利用すると良い。
【００８５】
なお、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子としては、以下のものがある。
（ａ）青色
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ１−ｚＭｎｚＡｌ１０Ｏ１７］又は［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ２−ｚＭｎｚＡｌ１６Ｏ２７］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、 ０．０７≦ｙ≦０．２５、 ０≦ｚ＜０．１なる条件を満たす数であるであることが好ましい。
【００８６】
このような蛍光体粒子としては、例えば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋]、[ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋] (略号：ＢＡＭ−Ｂ)や、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＢＡＭ−Ｂ）等がある。
【００８７】
この蛍光体粒子は、後述の緑色の蛍光体粒子と主成分が同じで、ｚの値によっては緑色用となる。このため、略号の最後に色を表す（−Ｂ）、（−Ｇ）を付加して色を区別する。
（ｂ）緑色
・マンガン不活マグネシウムガレート［ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ２＋］（略号：ＭＧＭ）
・マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛[Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ１１Ｏ１９：Ｍｎ２＋]（略号：ＣＭＺ）
・テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋]（略号：ＣＡＴ）
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ１−ｚＭｎｚＡｌ１０Ｏ１７］又は［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ２−ｚＭｎｚＡｌ１６Ｏ２７］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、 ０．０７≦ｙ≦０．２５、 ０．１≦ｚ≦０．６なる条件を満たす数であり、ｚは０．４≦ｘ≦０．５であることが好ましい。
【００８８】
このような蛍光体粒子としては、例えば、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]、[ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＢＡＭ−Ｇ）や、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＳＢＡＭ−Ｇ）等がある。
【００８９】
（ｃ）赤色
・ユーロピウム付活リン・バナジン酸イットリウム[Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＰＶ）
・ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋］（略号：ＹＶＯ）
・ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド[Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＳ）
マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム[３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋]（略号：ＭＦＧ）
・ジスプロシウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ４：Ｄｙ３＋］（赤と緑の２成分発光蛍光体粒子であり、略号：ＹＤＳ）
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体粒子を混合して用いても良い。例えば、青色にＢＡＭ−Ｂ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）のみ、緑色にＬＡＰ（３１３［ｎｍ］を吸収しない。）とＢＡＭ−Ｇ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）、赤色にＹＯＸ（３１３［ｎｍ］を吸収しない。）とＹＶＯ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）の蛍光体粒子を用いても良い。このような場合は、前述のように波長３１３［ｎｍ］を吸収する蛍光体粒子が、総重量組成比率で５０［％］より大きくなるように調整することで、紫外線がガラス管外に漏れ出ることをほとんど防止できる。
【００９０】
したがって、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子を蛍光体層に含む場合には、上記のバックライトユニットの開口を塞ぐポリカーボネートからなる拡散板等の紫外線による劣化が抑制され、バックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。
ここで、「３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する」とは、２５４［ｎｍ］付近の励起波長スペクトル（励起波長スペクトルとは、蛍光体粒子を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである）の強度を１００［％］としたときに、３１３［ｎｍ］の励起波長スペクトルの強度が８０［％］以上のものと定義する。すなわち、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子とは、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体粒子である。
（２）高色再現について
液晶カラーテレビで代表される液晶表示装置では、近年における高画質化の一環としてなされる高色再現化に伴い、当該液晶表示装置のバックライトユニットの光源として用いられる冷陰極蛍光ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
【００９１】
このような要請に対して、例えば、以下の蛍光体粒子を用いることで、実施の形態での蛍光体粒子を用いる場合よりも、色度範囲の拡大を図ることができる。具体的には、ＣＩＥ１９３１色度図において、高色再現用の当該蛍光体粒子の色度座標値が、実施の形態で使用した３つの蛍光体粒子の色度座標値を結んでできる三角形を含んで色再現範囲を広げる座標に位置する。
【００９２】
なお、以下に記載している蛍光体粒子（粉体）の色度座標値は、大塚電子（株）製の分光分析値装置（ＭＣＰＤ−７０００）で測定した値を、小数点以下第４桁で四捨五入したものである。また、この色度座標値は、それぞれの蛍光体粒子における代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、若干異なる値を示す場合がある。
（ａ）青色
・ユーロピウム付活ストロンチウム・クロロアパタイト[Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＣＡ）、色度座標：ｘ＝０．１５３、ｙ＝０．０３０
上記以外に、ユーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム・クロロアパタイト[（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＢＣＡ）も使用でき、上記波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収できるＳＢＡＭ−Ｂも高色再現用に使用できる。
【００９３】
（ｂ）緑色
・ＢＡＭ−Ｇ、色度座標：ｘ＝０．１３６、ｙ＝０．５７２
・ＣＭＺ、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
・ＣＡＴ、色度座標：ｘ＝０．２８４、ｙ＝０．６３５
・テルビウム・マンガン共付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＣＡＭ）、色度座標：ｘ＝０．２５６、ｙ＝０．６５７
・マンガン付活ジンクリリケート[Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋]（略号：ＺＳＭ）、色度座標：ｘ＝０．２４８、ｙ＝０．７００
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＭＧＭも高色再現用に使用することもできる。
【００９４】
（ｃ）赤色
・ＹＯＳ、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３０
・ＹＶＯ、色度座標：ｘ＝０．６６１、ｙ＝０．３２８
・ＭＦＧ、色度座標：ｘ＝０．７０８、ｙ＝０．２８８
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＹＶＯ、ＹＤＳも高色再現用に使用することもできる。
【００９５】
また、上記で示した色度座標値は各々の蛍光体粒子のみで測定した代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、各蛍光体粒子が示す色度座標値は、上述した値と若干異なる場合があり得る。
参考として上記実施の形態の各蛍光体粒子の色度座標値は、ＹＯＸ（ｘ＝０．６４３、ｙ＝０．３４８）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ−Ｂ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５５）で構成されている。
【００９６】
さらに、赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体粒子は各波長につき１種類に限らず、複数種類を組み合わせて用いることとしても良い。
ここで、上記の高色再現用の蛍光体粒子を用いて蛍光体層を形成した場合について説明する。ここでの評価は、ＣＩＥ１９３１色度図内においてＮＴＳＣ規格の３原色の色度座標値を結ぶＮＴＳＣ三角形（ＮＴＳＣtriangle）の面積を基準とした、高色再現用の蛍光体粒子を用いた場合の３つの色度座標値を結んできる三角形の面積の比（以下、ＮＴＳＣ比という。）で行なう。
【００９７】
例えば、青色としてＢＡＭ−Ｂ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いるとＮＴＳＣ比が９２［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いるとＮＴＳＣ比が１００［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＯＸを用いるとＮＴＳＣ比が９５［％］となり、赤色としてＹＶＯを用いた場合や青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いた場合に比べて輝度を１０［％］向上させることができる。
【００９８】
なお、ここでの評価に用いた色度座標値は、ランプ等が組み込まれた液晶表示装置とした状態で測定したものである。
５．その他
実施の形態に係る電極予備体を、バックライトユニットの光源として利用されるランプとして説明したが、他の用途、例えば一般照明用のランプに適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、電極用部材とリード棒用部材とを溶接してなる電極予備体における電極用部材の強度等を高めるのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】発明に係る液晶表示装置を示す図であり、内部の様子がわかるように、一部を切り欠いている。
【図２】バックライトユニットの概略斜視図であり、内部の様子が分かるように前面パネルの一部を切り欠いている。
【図３】ランプを示す図であり、内部の電極の構成等が分かるように切り欠いている。
【図４】電極予備体の製造方法を説明する図である。
【図５】電極予備体製造時のレーザのエネルギーと照射時間との関係を示す図である。
【図６】電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図である。
【図７】図６の（ｄ）のトレース図である。
【図８】電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図である。
【図９】図８の（ｄ）のトレース図である。
【図１０】引張強度試験に用いた従来品を説明する図である。
【図１１】リード棒用部材をモリブデンで構成した場合の元素分布の概略図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 液晶表示装置
５ バックライトユニット
７ ランプ
３１ ガラス管
３３，３５ 電極構造体
４５，４７ 電極
４５ａ，４７ａ 底部
４５ｂ，４７ｂ 筒部
４９，５１ リード棒
６１ 電極予備体
６３ 電極用部材
６５ リード棒用部材
６９ 溶着用部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプに組み込む前の電極予備体、及び当該電極予備体を電極として備えるランプ、バックライトユニット、液晶表示装置並びにランプ用電極予備体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷陰極型のランプの電極に利用される電極予備体に、有底筒状の電極用部材の底部にリード棒用部材の一端をレーザ溶接により固着したものがある。
溶接時は、図１２の（ａ）に示すように、有底筒状をした電極用部材９０１の底部９０１ａとリード棒用部材９０３の一端面９０３ａとを当接させた状態（当接部分が溶接予定部となる。）で、溶接予定部に対応する電極用部材９０１の底部９０１ａにレーザを照射している。
【０００３】
具体的には、電極用部材９０１の底９０１ａに対して略直行する方向であって電極用部材９０１の開口側から電極用部材９０１底部９０１ａに向けて（図中の矢印Ｏである。）レーザを照射している（特許文献参照）。
【特許文献１】特開２００５−９３１１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電極用部材９０１とリード棒用部材９０３とを上述のようにレーザ溶接により固着した場合に、電極予備体９０１の強度が弱くなるという課題がある。
具体的には、電極予備体に対して振動試験を行った結果、図１２の（ａ）に示すように、溶接部分（底部９０１ａ）の全体にクラック９０５が入る（図１２の（ａ）は、溶接前の状態を示す図であるが、便宜上、当該図１２の（ａ）を利用している。）。
【０００５】
図１２の（ｂ）は、底部にクラックが入った電極予備体を図１２の（ａ）の矢印Ｏの方向から見た図である。
底部９０１ａのクラック９０５が、図１２の（ｂ）に示すように、連続的して１つの円形状になった場合には、電極用部材９０１の底部９０１ａが筒部９０１ｂから外れることが判明した。なお、図１２の（ａ）における電極用部材９０１は、縦断面を示す図であり、本来はハッチングを施すべきであるが、クラック９０５が紛らわしくなるので、ハッチングを省略している。
【０００６】
上記の課題に鑑み、本発明は、電極用部材とリード棒用部材とを溶接により直接的又は間接的に固着してなる電極予備体における電極用部材の強度を含めた電極用部材とリード棒用部材との固着力を高めることができる電極予備体、ランプ、バックライトユニット、液晶表示装置及び前記固着力を高めることができる電極予備体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電極予備体は、電極用部材とリード棒用部材とが溶接により固着されてなるランプ用の電極予備体であって、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴とし、又は、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴とし、あるいは、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記溶着用部材が前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造となっていることを特徴としている。
【０００８】
ここで、少なくとも一方の部材が他方の部材に張り出すことは、当然、他方の部材も一方の部材側に張り出すこととなり、「不規則に張り出す構造」とは、互いの部材から張り出す量、大きさ、形状等のいずれかが異なる構造、あるいは、一方の部材と他方の部材との境界の形状が不規則な形状をした構造をいい、溶接後の他部材側への張り出しは、張り出している側の自部材から連続して張り出した連続構造をしていても良いし、あるいは、自部材と離間して張り出した離間構造（独立した海島構造や共連続構造等である。）をしていても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電極予備体では、固着部分において、固着に係る部材が他の部材側に不規則に張り出す構造を有しており、この構造を有することで、張り出している側の自部材と張り出されている側の他部材との固着強度が高まることを実験により確認できている。
また、電極用部材は、筒状の一端に端壁を備え、当該端壁への他部材の張り出しは、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していないことを特徴としている。このため、例えば、当該端壁への他部材の張り出しが、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達している場合に比べて、端壁における固着部分と境界面が広くなり、結果的に、溶接後の電極用部材における端壁内の強度を高めることができる。
【００１０】
さらに、合金領域は放電空間中の電子によりスパッタリングを受けやすく、張り出し部分が合金となり且つ張り出し部分が電極用部材の端壁における固着側と反対側の面（内面）に達している場合には、当該張り出し部分がスパッタリングを受け、これにより飛散した合金が蛍光体層に付着すると輝度低下や色むらを招くが、張り出し部分が電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していないので、前記スパッタリングを受け難くできる。
【００１１】
なお、ここでいう「他部材」とは、電極用部材とリード棒用部材とが直接固着している場合はリード棒用部材が該当し、電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して間接的に固着している場合は溶着用部材とリード棒用部材とが該当する。
一方、本発明に係るランプ、バックライトユニット及び液晶表示装置は、上記電極予備体を電極として備えるので、電極とリード棒との固着強度の高い電極を有することとなる。
【００１２】
さらに、本発明に係る製造方法では、電極用部材とリード棒用部材とを当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴とし、又は、電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴とし、あるいは、電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われることを特徴としている。
【００１３】
この方法によると、固着部分が不規則に張り出す構造になり、その固着力が高まることが試験により確認されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液晶表示装置、バックライトユニット、ランプ及び電極予備体について説明する。
１．液晶表示装置の構成について
図１は、発明に係る液晶表示装置を示す図であり、内部の様子がわかるように、一部を切り欠いている。
【００１５】
液晶表示装置１は、例えば、液晶カラーテレビであり、液晶画面ユニット３とバックライトユニット５とが筐体４に組み込まれてなる。液晶画面ユニット３は、例えば、カラーフィルタ基板、液晶、ＴＦＴ基板、駆動モジュール等（図示せず）を備え、液晶画面ユニット３の外部からの画像信号に基づいてカラー画像を液晶画面ユニット３の画面６に表示する。
２．バックライトユニットの構成について
図２は、バックライトユニットの概略斜視図であり、内部の様子が分かるように前面パネルの一部を切り欠いている。このバックライトユニット５は、図１に示す液晶画面ユニット３をその裏側から直接照射する、いわゆる、直下型のユニットである。
【００１６】
バックライトユニット５は、所定方向（ここでは、ユニットの短手方向）に間隔をおいて複数列（例えば、１４列）に配された直管状の蛍光ランプ（以下、この蛍光ランプを「ランプ」という。）７ａ，７ｂ，７ｃ，・・・，７ｎ（以下、それぞれのランプを区別する必要がない時は、単に「７」の符号を用いる。）と、これらランプ７を収納する筐体９と、この筐体９の前面（開口部）を覆う前面パネル１１とを備える。なお、図２では、ランプ７の固定手段、配線等の記載を省略している。
【００１７】
筐体９は、白色のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製で、その内面がランプ７から発せられた光を表側に反射させる反射面となっている。なお、筐体９は、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウム等の金属製であっても良く、また、反射面は、アルミニウム等の金属を蒸着して構成しても良い。
前面パネル１１は、各ランプ７からの光を拡散させて平行光（前面パネル１１の法線方向）として取り出すためのもので、例えば、拡散板１７，拡散シート１９，レンズシート２１等から構成されている。なお、拡散板１７には、アクリル材料が用いられている。
３．ランプの構成について
図３は、ランプを示す図であり、内部の電極構造体の構成等が分かるように切り欠いている。
【００１８】
ランプ７は、１本のガラス管３１の端部３１ａ，３１ｂに、冷陰極型の電極構造体３３，３５が封着されてなる、いわゆる冷陰極型の蛍光ランプである。この電極構造体３３，３５は、封止体４８，５０を介してガラス管３１に封着されている。なお、封止体４８，５０には、その線膨張係数がガラス管３１と近い材料が用いられる。
両端が封止されたガラス管３１の内部に形成された放電空間４０には、例えば、水銀や希ガス（例えば、アルゴン、ネオン）等が所定量封入されている。なお、希ガスは、減圧状態で封入されている。
【００１９】
ガラス管３１は、その横断面形状が、例えば円形状であり、内面には蛍光体層４３が形成されている。ガラス管３１の材料として、例えば、鉛フリーガラス（ＳｉＯ２−ＢａＯ−Ａｌ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ−ＣｅＯ２）が用いられる。なお、この場合、上記の封止体４８，５０には、当該ガラス管３１と略同じ膨張係数のガラスを選択することが好ましい。
【００２０】
なお、ガラス管３１の材料に上記鉛フリーガラス以外の材料、例えば、ホウ珪酸ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−ＴｉＯ２）を用いても良い。この場合も封止体の材料として、ガラス管と膨張係数が等しいガラス（例えばビードガラス）を用いることができる。ガラス管３１は、内径が１．４［ｍｍ］以上７．０［ｍｍ］以下の範囲、肉厚が０．２［ｍｍ］以上０．６［ｍｍ］以下の範囲のものが多用されているが、本発明はこの寸法に限定するものではない。
【００２１】
蛍光体層４３は、例えば、３波長型の各蛍光体を含んでいる。３波長型の蛍光体としては、例えば、希土類蛍光体が利用され、ここでは、赤色発光のユーロピウム付活酸化イットリウム[Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＸ）、緑色発光のセリウム・テルビウム共付活リン酸ランタン［ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋］（略号：ＬＡＰ）及び青色発光のユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム［ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋］（略号：ＢＡＭ−Ｂであり、「−Ｂ」については後述する。）の３種類が利用されている。
【００２２】
この蛍光体層４３は、図３から分かるように、一対の電極４５，４７間に対応するガラス管３１の内面だけでなく、有効発光長を最長にするために、電極４５，４７の筒部４５ｂ，４７ｂにおける外周面と対向している（ガラス管３１における）内面（筒部４５ｂ，４７ｂの内方側（放電空間の中央側）端から、外方側（底部４５ａ，４７ａの外面側）端までの間の一部又は全部）にも形成されている。つまり、蛍光体層４３の管軸方向の各端は、筒部４５ｂ，４７ｂの内方端と外方端との間に存在する。
４．電極構造体（電極予備体）について
電極構造体３３，３５（本発明の電極に相当する。）は、例えば有底筒状の電極４５，４７と、当該電極４５，４７の底部４５ａ，４７ａに間接的に固着されたリード棒４９，５１と、リード棒４９，５１に固着された外部導入線５３，５５を備える。なお、本実施の形態における電極構造体は、外部導入線５３，５５を備えているが、当該外部導入線を備えていなくても良い。
【００２３】
電極４５，４７は、いわゆる冷陰極型であり、筒部４５ｂ、４７ｂと、筒部４５ｂ，４７ｂの一端に設けられた底部（発明の「端壁」に相当する。）４５ａ，４７ａとからなる。なお、電極構造体３３，３５は、ガラス管３１の端部３１ａ，３１ｂに封着されたものをいい、電極予備体は、ガラス管３１に封着される前のもの、つまり、ガラス管３１に組み込む前のものを指す。
【００２４】
本実施の形態では、電極４５，４７としてはニッケル材料が用いられ、リード棒４９，５１として鉄とニッケルとの合金（ＦｅＮｉ）材料が、外部導入線５３，５５としてマンガンとニッケルの合金（ＭｎＮｉ）がそれぞれ用いられている。
なお、リード棒４９，５１は、ガラス管３１に鉛フリーガラスを用いた場合、鉄とニッケルの合金を用いたが、ガラス管３１に例えば、ホウ珪酸ガラスを用いると、例えばコバール（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ）、モリブデン、タングステンを用いることができる。
【００２５】
電極４５，４７とリード棒４９，５１との間接的な固着は、レーザ溶接（レーザ加工）により行なわれている。つまり、電極４５，４７は、後述する溶着材５７，５９を介して、リード棒４９，５１に固着されている。
この固着された状態では、電極４５，４７とリード棒４９，５１との固着部分（溶着材を含む。）が、電極４５，４７を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域と、リード棒４９，５１を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域との少なくとも１つの領域が他部材側に不規則に張り出す構造（以下、単に「張り出す構造」ともいう。）となっている。
【００２６】
ここで、電極４５，４７を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域と、リード棒４９，５１を構成する成分のうち少なくとも１つの成分を含む領域との２つの領域が不規則に張り出す場合を、「相互に張り出す構造」ともいい、後で詳細に説明する。）となっている。
なお、リード棒４９，５１と外部導入線５３，５５との固着には、例えば抵抗溶接が利用され、また、電極４５，４７とリード棒４９，５１とが溶着材５７，５９を介して固着される場合でも、「電極４５，４７とリード棒４９，５１との固着部分」には、溶着材５７，５９を含んでいる。
５．電極予備体の製造方法について
図４は、電極予備体の製造方法を説明する図である。
【００２７】
電極予備体６１は、電極構造体３３，３５の電極４５，４７となるべき電極用部材６３と、溶着材５７，５９となるべき溶着用部材６９と、リード棒４９，５１となるべきリード棒用部材６５と、電極構造体３３，３５の外部導入線５３，５５となるべき導入線用部材６７とがこの順で固着されてなる。
具体的には、電極用部材６３の底部６３ａとリード棒用部材６５の一端面６５ａとを溶着用部材６９を介して仮止めし、この状態で、図４の（ａ）、（ｂ）に示すように、溶着用部材６９の長手方向の略中心を通り且つリード棒用部材６５の軸心と直交する線分Ａに対してリード棒用部材６５側に所定角度Ｂ傾斜した方向から、溶着用部材６９の外周面であって長手方向の略中央に向けて、レーザを照射する。レーザの照射する目標位置は、溶着用部材６９の周方向に等間隔（角度）を置いた複数個所（コストや位置調整の煩雑さ等の関係により、ここでは３箇所である。）である。
【００２８】
上記の仮止めは、公知の技術により実施することができ、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを溶着用部材６９を介して当接させた状態で溶接することで行われる。
ここで、仮止めの溶接を、例えば、電極用部材６３やリード棒用部材６５の融点よりも低い温度で溶接（例えば抵抗溶接）する場合、溶着用部材６９の材料に、電極用部材６３やリード棒用部材６５の融点よりも低いものを使用する必要があるが、さらに、電極用部材６３やリード棒用部材６５の体積に比べて小さいものが好ましい。これは、溶接時の操作性（溶け易さ）を向上させると共に熱容量を小さく（高効率）できるからである。
【００２９】
図５は、電極予備体製造時のレーザのエネルギー強度と照射時間との関係を示す図である。
照射するレーザのエネルギー強度は、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分が一気に溶融して均一な合金層とならない（合金層が形成されない）強度、つまり、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分を、電極用部材６３とリード棒用部材６５との部材のうち少なくとも一方が他方の部材側に不規則に張り出した構造とし、その構造を維持できる強度である。
【００３０】
同図に示すように、固着部分に均一な合金層（領域）が形成されないようにレーザのエネルギー強度を低めている分、照射時間は長くなっている。具体的には、照射するレーザのエネルギー強度は、２［ｋＷ］以上５［ｋＷ］以下の範囲、例えば４．６［ｋＷ］であり、照射時間は４［ｍｓ］以上２０［ｍｓ］以下の範囲、例えば１５［ｍｓ］である。
ここでいう「均一な合金層」とは、合金層内のどの場所においても、当該合金を構成している部材に由来の元素の割合が一定である領域をいい、例えば、ＳＥＭにより元素分析をおこなった場合に、均一さが確認できる範囲である。具体的には、ＳＥＭにより、倍率９０［倍］で行って得られた分析分布図において、０．１［ｍｍ２］で区画したときに、区画された領域における元素の割合が同じである領域が均一な合金層である。
【００３１】
なお、図５には、図１０に示す電極予備体の製造時のレーザの照射エネルギーと時間との関係を破線で示している。
つまり、本実施の形態に係る電極予備体６１の製造時のレーザのエネルギー強度は、従来の電極予備体９０１でのレーザのエネルギー強度より低くなっている。これは、従来のエネルギー強度で電極用部材とリード棒用部材とを溶接すると、その固着部分に電極用部材とリード棒用部材との合金が形成され、張り出した構造を有するように溶接できないためである。換言すれば、固着部分における不規則に張り出した構造は、電極用部材とリード棒用部材（と溶着用部材）との均一な合金(層）が形成される前の段階であり、合金が形成されるエネルギー強度よりも低いレーザを照射することで得られる。
【００３２】
なお、電極用部材、リード棒用部材及び溶着用部材の各材料が上記材料と異なると、各部材の融点も異なり、当然にレーザのエネルギー強度や照射時間も上記範囲から外れることもあり得る。
上記の製造方法により、溶接後のリード棒用部材６５の一端部分（６５ａ）、溶接後の電極用部材６３の底部６３ａ、さらには溶着用部材６９から形成される固着部分が（相互に）不規則に張り出した構造となる。
【００３３】
なお、この不規則に張り出した部分は、当該部分の温度がそのまま降温し、後述する、溶接後の電極用部材の境界が規則な凹凸状（電極用部材がリード棒用部材側に張り出すと共に溶着用部材とリード棒用部材との合金領域が電極用部材側に張り出している。）をしている。
同様に、溶接後のリード棒用部材の境界が不規則な凹凸状（リード棒用部材が電極用部材側に張り出すと共に溶着用部材とリード棒用部材との合金領域がリード棒用部材側に張り出している。）をしている。つまり、溶接後の電極用部材の境界の形状が、溶接前の溶着用部材のリード棒用部材との当接面と異なる形状になり、また、溶接後のリード棒用部材の境界の形状が、溶接前のリード棒用部材の溶着用部材との当接面と異なる形状になる。
６．固着部分について
（１）サンプル１
図６は、電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図であり、（ａ）は、電極用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｂ）は、溶着用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｃ）は、リード棒用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）を重ねたものを示す。また、図７は、図６の（ｄ）のトレース図である。
【００３４】
ここで、上述したが、電極用部材６３はニッケルにより構成され、リード棒用部材６５はニッケルと鉄との合金により構成され、さらに溶着用部材６９はコバール箔（ニッケル、コバルト及び鉄の合金である。）により構成されている。このため、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域（図７の「Ｑ１」である。）は電極用部材６３由来のニッケルが主成分となり、リード棒用部材６５と溶着用部材６９との合金領域（図７の「Ｒ１」である。）はリード棒用部材６５由来の鉄が主成分となる。
【００３５】
ここで、上記の合金領域Ｑ１，Ｒ１は、この領域内においては、合金層内のどの場所においても、当該合金を構成している部材に由来の元素の割合が一定であり、均一な合金層である。
以下、図７を用いて、電極予備体の縦断面における固着部分の状態について説明する。
図７において、リード棒用部材６５と溶着用部材６９の合金領域Ｒ１を右上がりのハッチングで示し、当該合金領域Ｒ１と電極用部材６３との境界を「Ｉ１」の線分で、また合金領域Ｒ１とリード棒用部材６５との境界を「Ｊ１」の線分でそれぞれ表す。
【００３６】
なお、線分Ｃ１−Ｃ１は、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面であり、線分Ｄ１−Ｄ１は、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面である。
溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｃ１−Ｃ１に相当する。）であるのに対し、溶接後の電極用部材６３と合金領域Ｒ１との境界Ｉ１の線分は、同図に示すように、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｃ１−Ｃ１を跨がる様（乗り越える様）に不規則なジグザグ状をしている。
【００３７】
つまり、電極用部材６３を構成する成分の少なくとも１つ（ここでは、ニッケルである。）を含む領域が線分Ｃ１−Ｃ１を超えてリード棒用部材６５側にくさび状に不規則な形状で張り出し（図中の符号「Ｌ１」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１、すなわち、溶着用部材６９を構成する成分の少なくとも１つ（ここでは、コバルトである）を含む領域が線分Ｃ１−Ｃ１を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｋ１」である。）。
【００３８】
ここで、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面（線分Ｃ１−Ｃ１の一部に相当する。）が溶接により変化し、電極用部材６３を構成しているすべての成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｃ１−Ｃ１を超えて張り出しており、この境界線であるＬ１が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状とない不規則な形状をしている。
さらに、溶着用部材６９のＣ１−Ｃ１を超えて電極用部材６３側への張り出している領域（図中の符号「Ｋ１」である。）はここでは３つあるが、これらすべての領域における張り出し先端とＣ１−Ｃ１との距離で表す張り出し量、張り出している領域の境界Ｉ１とＣ１−Ｃ１との交差位置の間隔（Ｃ１−Ｃ１上の距離である。）で表す張り出し幅が異なり、また、その形状も異なっている。このようにＣ１−Ｃ１を超えて張り出す領域において、張り出す量、張り出し幅、形状等が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００３９】
同様に、電極用部材６３のＣ１−Ｃ１を超えて溶着用部材６９側への張り出している領域（図中の符号「Ｌ１」である。）はここでは２つあるが、これらすべての領域において、張り出している領域の境界Ｉ１とＣ１−Ｃ１との交差位置の間隔（Ｃ１−Ｃ１上の距離である。）で表す張り出し幅が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
一方、電極用部材６３と溶着用部材６９との互いの張り出しは、電極用部材６３からの張り出し領域（図中の符号「Ｌ１」である。）と、溶着用部材６９からの張り出し領域（図中の符号「Ｋ１」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００４０】
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｆ１」であり（本例では線分Ｄ１−Ｄ１と偶然に一致しているだけである。）、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｅ１」である（両張り出し量とも、線分Ｃ１−Ｃ１を基準としている。）。
また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１内であって電極用部材６３との境界Ｉ１に近接する部分では、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域Ｑ１が形成されている。つまり、この領域では、電極用部材６３、溶着用部材６９、リード棒用部材との合金となる。
【００４１】
同様に、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｄ１−Ｄ１に相当する。）であるのに対し、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１とリード棒用部材６５の境界Ｊ１の線分は、同図に示すように、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｄ１−Ｄ１を跨がる様（乗り越える様）な不規則な形状をしている。つまり、リード棒用部材６５を構成するすべて成分を含んだ領域が線分Ｄ１−Ｄ１を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出し（図中の符号「Ｍ１」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１、つまり、溶着用部材６９を構成する成分とリード棒用部材６５を構成する成分とを含んだ領域が線分Ｄ１−Ｄ１を超えてリード棒用部材６５側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｎ１」である。）。
【００４２】
なお、リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｇ１」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｈ１」である。
ここでも、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面（線分Ｄ１−Ｄ１の一部に相当する。）が溶接により変化し、リード棒用部材６５を構成している成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｄ１−Ｄ１を超えて張り出しており、この境界線であるＪ１が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状となるような形状でない。
【００４３】
また、溶着用部材６９のリード棒用部材６５への張り出す領域（図中の符号「Ｎ１」である。）は、その張り出し量、張り出し幅、形状が異なっており、不規則に張り出す構造をしている。
一方、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との互いの張り出しは、溶着用部材６９からの張り出し領域（図中の符号「Ｎ１」である。）と、リード棒用部材６５からの張り出し領域（図中の符号「Ｍ１」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状、張り出す領域数が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００４４】
なお、張り出した構造は、ここでは、電極用部材６３側とリード棒用部材６５側との２箇所、すなわち、相互に張り出す構造をしているが、本発明は、電極用部材６３側とリード棒用部材６５側との少なくとも一方に張り出す構造であれば良い。
また、本発明に係る固着部分は、図７に示すように、合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し先端と、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し先端との間としている。
【００４５】
次に張り出し量について具体的に説明する。
溶接後の電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｆ１は０．２０［ｍｍ］程度であり、一方、合金領域Ｒ１の電極用部材６３側への張り出し量Ｅ１は０．０７［ｍｍ］程度である。
リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量Ｇ１は０．０７［ｍｍ］程度であり、また、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｈ１は０．３３［ｍｍ］程度である。
【００４６】
なお、図６〜図７で示す電極予備体６１に使用される溶接前の電極用部材６３及びリード棒用部材６５は、有底筒状の電極用部材６３の底部の厚みが０．２［ｍｍ］で、筒部の外径が２．７［ｍｍ］で、リード棒用部材の外径が０．８［ｍｍ］である。また、溶着用部材６９の厚みが０．２［ｍｍ］、外径が０．８［ｍｍ］である。
（２）サンプル２
図８は、電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図であり、（ａ）は、電極用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｂ）は、溶着用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｃ）は、リード棒用部材の成分が５０％以上含まれている領域を示し、（ｄ）は、（ａ）〜（ｃ）を重ねたものを示す。また、図９は、図８の（ｄ）のトレース図である。
【００４７】
ここで、電極用部材６３、リード棒用部材６５及び溶着用部材６９は、サンプル１での電極用部材６３、リード棒用部材６５及び溶着用部材６９と同じ仕様（材質、寸法）であり、また、レーザ溶接時の条件も同じである。このため、電極用部材６３と溶着用部材６９との間で形成される合金領域（図９の「Ｑ２」である。）や電極用部材６３と溶着用部材６９との間で形成される合金領域（図９の「Ｒ２」である。）も、サンプル１と同じ成分を有する。
【００４８】
以下、図９を用いて、電極予備体の縦断面における固着部分の状態について説明する。
図９において、リード棒用部材６５と溶着用部材６９の合金領域Ｒ２を右上がりのハッチングで示し、当該合金領域Ｒ２と電極用部材６３との境界を「Ｉ２」の線分で、また合金領域Ｒ２とリード棒用部材６５との境界を「Ｊ２」の線分でそれぞれ表す。
なお、線分Ｃ２−Ｃ２は、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面であり、線分Ｄ２−Ｄ２は、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面である。
【００４９】
溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｃ２−Ｃ２に相当する。）であるのに対し、溶接後の合金領域Ｒ２と電極用部材６３の境界Ｉ２の線分は、同図に示すように、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｃ２−Ｃ２を跨がる様（乗り越える様）に不規則な形状をし、さらに渦巻くように回り込んでいる。
【００５０】
つまり、電極用部材６３を構成する成分の少なくとも１つの成分を含む領域が線分Ｃ２−Ｃ２を超えてリード棒用部材６５側に不規則な形状で張り出し（図中の符号「Ｌ２ａ」、「Ｌ２ｂ」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２、すなわち、溶着用部材６９を構成する成分であるコバルトを含む領域が線分Ｃ２−Ｃ２を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｋ２」である。）。
【００５１】
電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出しは、電極用部材６３の底部６３ａから連続した状態での張り出す領域Ｌ２ａと、電極用部材６３の底部６３ａから離間した状態での張り出す（いわゆる、海島構造（孤立した構造）である。）領域Ｌ２ｂとがある。
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出しを換言すると、固着部分において、固着（溶接）前に電極用部材６３とリード棒用部材６５とを当接させた当接面よりもリード棒用部材６５側に位置する範囲（領域）であって、溶接前における電極用部材６３の外周縁よりも内側に、電極用部材６３の成分を含んだ領域が存在することを意味する。
【００５２】
そして、この電極用部材６３の成分を含む領域が、溶接前における電極用部材６３の外周縁から連続して分布していても良いし、独立して分布していても良い。
ここでも、溶接前の電極用部材６３と溶着用部材６９との当接面（線分Ｃ２−Ｃ２の一部に相当する。）が溶接により変化し、電極用部材６３を構成しているすべての成分を含んだ領域が当該当接面である線分Ｃ２−Ｃ２を超えて張り出しており、この境界である線分Ｉ２が、直線状でなく、また、一定周期で同じ形状となるような形状でなく、このような形状の張り出しを不規則な張り出しとしている。
【００５３】
また、ここでも、電極用部材６３と溶着用部材６９における互いの相手側への張り出しを換言すると、固着部分において、固着（溶接）前に電極用部材６３と溶着用部材６９とを当接させた当接面よりも電極用部材６３（又は溶着用部材６９）側に位置する範囲（領域）に、溶着用部材６９の成分を含んだ領域が存在し、逆に、当接面よりも溶着用部材６９側に位置する範囲（領域）に、電極用部材６３の成分を含んだ領域が存在することを意味する。
【００５４】
そして、この電極用部材６３を構成している一部又は全部の成分を含んだ領域が、電極用部材６３、溶接前における電極用部材６３の外周縁から連続して分布していても良いし、独立して分布していても良い。
なお、電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｆ２」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｅ２」である（両張り出し量とも、線分Ｃ２−Ｃ２を基準としている。）。
【００５５】
また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２内であって電極用部材６３との境界Ｉ２に近接する部分では、電極用部材６３と溶着用部材６９との合金領域Ｑ２が形成されている。
同様に、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面が直線状（線分Ｄ２−Ｄ２に相当する。）であるのに対し、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２とリード棒用部材６５の境界Ｊ２の線分は、同図に示すように、溶接前のリード棒用部材６５と溶着用部材６９との当接面を示す線分Ｄ２−Ｄ２を跨がる様（乗り越える様）な不規則な形状をしている。
【００５６】
つまり、リード棒用部材６５を構成するすべての成分を含んだ領域が線分Ｄ２−Ｄ２を超えて電極用部材６３側に不規則に張り出し（図中の符号「Ｍ２」である。）、また、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２、つまり、溶着用部材６９を構成する成分とリード棒用部材６５を構成する成分とを含んだ領域が線分Ｄ２−Ｄ２を超えてリード棒用部材６５側に不規則に張り出している（図中の符号「Ｎ２」である。）。
【００５７】
また、サンプル２においては、電極用部材６３の境界を示す線分Ｉ２と、リード棒用部材の６５の境界を示す線分Ｊ２とが重なり合う領域（この線分を符号「ＩＪ」で示す。）がある。つまり、電極用部材６３を構成するすべての成分を含んだ領域とリード棒用部材６５を構成する成分の一部を含んだ領域とが隣接している（このことは、溶着用部材を介さずに、電極用部材６３とリード棒用部材６５とを直接当接させてレーザ溶接した場合でも、両者の固着部分が相互に張り出した構造となることを示している。）。
【００５８】
なお、リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量は図中の符号「Ｇ２」であり、溶着用部材６９とリード棒用部材６５との合金領域Ｒ２のリード棒用部材６５側への張り出し量は図中の符号「Ｈ２」である。
ここでも、固着部分は、図９に示すように、合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し先端と、合金領域Ｒ２のリード棒用部材６５側への張り出し先端との間としている。
【００５９】
次に張り出し量について具体的に説明する。
溶接後の電極用部材６３のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｆ２は０．２７［ｍｍ］程度であり、一方、合金領域Ｒ２の電極用部材６３側への張り出し量Ｅ２は０．１７［ｍｍ］程度である。
リード棒用部材６５の電極用部材６３側への張り出し量Ｇ２は、０．２４［ｍｍ］程度であり、また、合金領域Ｒ１のリード棒用部材６５側への張り出し量Ｈ２は０．２４［ｍｍ］程度である。
７．溶接強度試験について
本発明にかかる電極予備体（以下、発明品という。）について引張試験を行った。
【００６０】
引張試験は、電極予備体における電極用部材とリード棒用部材とをそれぞれ固定して、両者の固着部分にリード棒用部材の軸心方向と平行な方向の引張負荷を作用させて、その破壊した荷重から引張強度を算出した。なお、本発明品との比較のために、上記で説明した従来方法で製造した電極予備体（以下、従来品という。）についても同様の引張試験を行っている。
（１）発明品
発明品は、上記の実施の形態に係る電極予備体６１である。
【００６１】
溶接前の電極用部材６３は、図３に示すように、筒部の軸心方向の全長Ｌ１が５．０［ｍｍ］、外径Ｄ１が１．７［ｍｍ］で、筒部の肉厚は、０．１［ｍｍ］である。底部６３ａの肉厚は０．２［ｍｍ］である。溶接前のリード棒用部材６５の外径Ｄ２は０．８［ｍｍ］であり、溶接前の溶着用部材６９は円板状（但し、箔を利用したものである。）をし、その厚さは０．２［ｍｍ］で、外径が０．８［ｍｍ］である。なお、この電極予備体６１が組み込まれるガラス管３１は、外径が３［ｍｍ］、内径が２［ｍｍ］である。
【００６２】
レーザの照射箇所は、図４の（ａ）に示すように、溶着用部材６９（電極用部材６３とリード棒用部材６５との間である。）の周方向に等間隔をおいた３箇所で、図４の（ｂ）に示すように、レーザの照射方向とリード棒用部材６５の軸心との角度Ｂが５度以上３０度以下の範囲、例えば、１５度で行われる。
ここで、レーザの角度を５度より小にすると、電極用部材６３にレーザ光が遮られるため好ましくない。一方、レーザの角度を３０度より大にすると、リード棒用部材６５と溶着用部材６９とに有効に照射されないため好ましくない。
【００６３】
上記電極予備体６１を製造する際のレーザの加工時の条件は、上述したように、レーザのエネルギー強度が４．６［ｋＷ］で、照射時間が１５［ｍｓ］である。
なお、このレーザ加工の条件や照射位置は、一例であり、当然、電極用部材６１等の材料、寸法が変わると、その条件も変わる。また、サンプル１及びサンプル２において、電極用部材６１、溶着用部材６９、リード棒用部材６５の材料、寸法は同一であり、レーザ加工の条件や照射位置は同一であるが、その張り出した構造は互いに異なることが分かる。
（２）従来品
図１０は、引張強度試験に用いた従来品を説明する図である。
【００６４】
従来の方法で製造した電極予備体（従来品という。）９２１は、発明品と同様に、電極用部材９２３とリード棒用部材９２５とから構成されている。
ここでの電極用部材９２３は、横断面形状が円形状の筒部９２３ａと、当該筒部９２３ａの一端を塞ぐ底部９２３ｂと、底部９２３ｂから筒部９２３ａと反対側に延出してリード棒用部材９２５の一端部９２５ａを外嵌する外嵌部９２３ｃとを有し、縦断面形状が「Ｈ」字状をしている。
【００６５】
従来方法で電極予備体９２１を製造する際のレーザの照射箇所は、図１０の矢印で示すように、リード棒用部材９２５の周方向に等間隔をおいた複数個所（例えば、１２０度の等間隔で３箇所）で、レーザ光の照射は、外嵌部９２３ｃ内に挿入されているリード棒用部材９２５の一端部９２５ａに向けて行なわれる。
なお、上記「Ｈ」字状の電極用部材９２１は、外嵌部を有しない電極用部材（例えば、背景技術で説明した電極用部材９０１である。）に比べて、固着強度が高い傾向にあり、この形状の従来品よりも固着強度が高いことが発明品に要求されている。
【００６６】
ここで、従来品の仕様について説明する。
電極予備体９２１は、ニッケル（Ｎｉ）製の電極用部材９２３と、タングステン（Ｗ）製のリード棒用部材９２５とから構成される。
溶接前の電極用部材９２３は、図１０に示すように、軸心方向の全長９Ｌ１が５．５［ｍｍ］、外径９Ｄ１が１．７［ｍｍ］で、筒部の肉厚９ｔ１は、０．１［ｍｍ］である。外嵌部９２３ｃを含めた底部９２３ｂの肉厚９ｔ２は０．７５［ｍｍ］である。溶接前のリード棒用部材９２５の外径９Ｄ２は０．８［ｍｍ］である。
【００６７】
上記電極予備体９２１を製造する際のレーザの加工時の条件は、上述したように、レーザエネルギが５［ｋＷ］以上８［ｋＷ］以下の範囲で、照射時間が４［ｍｓ］以上５［ｍｓ］以下の範囲である。
（３）試験結果
試験は、発明品６１、従来品９２１とも５本行い、その平均値が、発明品６１では１９９［Ｎ］であるのに対し、従来品９２１では１３２［Ｎ］であり、発明品６１の方が従来品９２１に比べて、約１．５倍になっているのが分かる。つまり、本発明に係る電極予備体６１は、従来の方法で製作した電極予備体９２１に対して、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着強度が、約１．５倍に向上したといえる。
【００６８】
これは、電極用部材６３とリード棒用部材６５との固着部分が相互に不規則に張り出した構造を有しているため、張り出した構造の領域内の合金領域の面積が拡大したため、固着強度が向上したと考えられる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記した形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
１．電極予備体
（１）溶着用部材の有無について
実施の形態では、電極用部材とリード棒用部材との溶接に、溶着用部材を介して間接的に固着していたが、電極用部材とリード棒用部材とを直接的に固着しても良く、この場合においても、電極用部材とリード棒用部材との固着部分に、実施の形態で説明したような、不規則に張り出した構造が見られ、電極用部材とリード棒用部材との固着強度を高めることができる。
（２）形状について
実施の形態における電極用部材の形状が有底筒状、つまりカップ状をしていたが、他の形状であっても良い。他の形状としては、上記の「溶接強度について」で説明した「Ｈ」字形状等がある。
（３）材質について
実施の形態では、電極用部材の材料はニッケルで、リード棒用部材の材料はニッケルと鉄との合金であったが、他の材料も当然用いることができる。例えば、電極用部材及びリード棒用部材にモリブデンを使用しても良く、また、コバールも使用できる。
【００６９】
但し、本発明では、電極用部材とリード棒用部材とを少なくとも一方を不規則に相手部材側に張り出す構造で固着するため、両部材は、レーザ等による加熱によって張り出すような融点を有している必要がある。具体的には、両部材の融点の差が、５００［℃］以下の範囲、より張り出させるためには、前記融点の差が、１００［℃］以下の範囲が好ましい。
【００７０】
図１１は、リード棒用部材をモリブデンで構成した場合の元素分布の概略図である。
本例における電極予備体１０１は、ニッケルにより構成された電極用部材１０３と、モリブデンにより構成されたリード棒用部材１０５と、電極用部材１０３とリード棒用部材１０５との間に配されかつ両者を結合するための溶着用部材１０７とからなる。なお、溶着溶部材１０７は、コバールにより構成されている。
【００７１】
この電極予備体１０１は、溶着用部材１０７を介しての電極用部材１０３とリード棒用部材１０５との固着部分において、溶着用部材１０７を構成するすべての成分を含む領域（図１１の符号「Ｌ３」で示す。）がリード棒用部材１０５側に張り出す構造となっている。
また、固着部分において、溶着用部材１０７を構成する成分のすべてを含んだ領域（図１１の符号「Ｒ３」で示す。）と、電極用部材１０３を構成する成分うちの少なくとも１つの成分と溶着溶部材１０７を構成する成分のうちの少なくとも１つの成分とを含んだ領域（図１１の符号「Ｋ３」で示す。）が、電極用部材１０３側に不規則に張り出す構造となっている。
【００７２】
電極用部材１０３と合金領域Ｋ３との境界を示す線分Ｉ３は、図１１に示すように、不規則な形状をしており、また、電極用部材１０３と溶着用部材１０７との互いの張り出しは、電極用部材１０３からの張り出し領域（図中の符号「Ｌ３」である。）と、溶着用部材１０７からの張り出し領域（図中の符号「Ｒ３」である。）との両領域において、張り出し量、張り出し幅、形状、張り出し領域の数が異なり、不規則な張り出し構造をしている。
【００７３】
このように、固着部分において不規則な張り出し構造を有するので固着部分の固着強度が向上する。
（４）溶接について
実施の形態では、溶接方法としてレーザを用いた場合について説明したが、電極用部材とリード棒用部材との固着部分（溶着用部材が介在する場合も含む）を、その内部で少なくとも一方の部材を他方の部材側に張り出した構造にし、当該構造を維持したまま、電極用部材とリード棒用部材とを直接的又は間接的に固着（溶接）することができれば良く、例えば、抵抗溶接や、レーザ溶接と抵抗溶接を組み合わせた溶接等を利用することもできる。
【００７４】
抵抗溶接においてガラス材料との接着強度を高める酸化膜を有する材料を用いる場合、リード棒用部材と導入線用部材とを抵抗溶接した後に、酸化膜の形成処理をして電極用部材とリード棒用部材とを抵抗溶接している。そして、電極用部材とリード棒用部材とを抵抗溶接した後に、リード棒部材への封止体の溶着を行い、当該溶着が完了すると、上記の酸化膜を除去するために、還元処理が行なわれる。
【００７５】
ここで、リード棒用部材と導入線用部材とを抵抗溶接した後に酸化膜の形成処理を行なうのは、先に酸化膜が形成された状態で抵抗溶接すると溶接電流が妨げられ、溶接強度が不安定になるからであり、また、電極用部材とリード棒用部材との抵抗溶接後に封止体の溶着を行うのは、先に封止体が溶着されると、その後の溶接の熱によって封止体にひずみやクラックが生じてしまうからである。
【００７６】
したがって、酸化膜が形成されたまま電極用部材の溶接を行う必要があるが、レーザ溶接の場合は、酸化膜の有無に関係なく、安定した溶接強度を得ることができる。
また、電極用部材にニオブ材料を利用する場合、上記の還元処理においてニオブが水素を吸蔵して脆化してしまうため、酸化膜が形成されたリード棒用部材に封止体の溶接を行った後に、リード棒用部材と電極用部材とを溶接する必要があり、レーザ溶接が好適に利用される。
２．ランプ形状
上記実施の形態では、ランプのガラス管が、直管状をしていたが、当然他の形状をしていても良い。他の形状としては、例えば、「コ」字状、「Ｕ」字状、「Ｌ」字状、「Ｖ」字状、さらには、環状等がある。
【００７７】
また、上記実施の形態では、ガラス管は直管状で屈曲部を有していないが、１箇所あるいは２箇所以上で屈曲部を有しても良い。
３．ランプのガラス管
実施の形態等のガラス管は、鉛フリーガラス、ホウ珪酸ガラスに限らず、鉛ガラス、ソーダガラス等を用いてもよい。この場合に、暗黒始動性を改善するには、ガラス内のナトリウムの含有量が５［ｍｏｌ％］以上２０［ｍｏｌ％］以下であることが好ましい。すなわち、上記したようなガラスは、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）に代表されるアルカリ金属酸化物を多く含み、例えば、酸化ナトリウムの場合はナトリウム（Ｎａ）成分が時間の経過とともにガラス管の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、（保護膜の形成されていない）ガラス管の内側端部に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与するものと思われるからである。
【００７８】
また、ガラス管を構成するガラスの膨張係数を調節することにより、放電ランプにおけるリード線が封着されている部分のリード線とガラス管との封着強度を高めることができる。例えば、リード線がタングステン製の場合には、ガラスの膨張係数を３６×１０−７［Ｋ−１］以上４５×１０−７［Ｋ−１］以下とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を４［ｍｏｌ％］以上１０［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
【００７９】
一方、リード線がコバール（Ｋｏｖａｒ）製、モリブデン製の場合には、ガラスの膨張係数を４５×１０−７［Ｋ−１］以上５６×１０−７［Ｋ−１］以下とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を７［ｍｏｌ％］以上１４［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
【００８０】
さらに、リード線がジュメット製や鉄とニッケルとクロムとの合金の場合には、ガラスの膨張係数を９４×１０−７［Ｋ−１］近傍とすることが好ましい。この場合、ガラス中のアルカリ金属成分およびアルカリ土類金属成分の合計を２０［ｍｏｌ％］以上３０［ｍｏｌ％］以下とすることでガラスの膨張係数を上記の範囲とすることができる。
また、ガラスに遷移金属の酸化物をその種類によって所定量をドープすることにより２５４［ｎｍ］や３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。具体的には、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収し、組成比率２［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化チタンを組成比率５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまうため、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上５．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８１】
また、酸化セリウム（ＣｅＯ２）の場合は、組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化セリウムを組成比率０．０５［ｍｏｌ％］以上０．５［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。なお、酸化セリウムに加えて酸化スズ（ＳｎＯ）をドープすることにより、酸化セリウムによるガラスの着色を抑えることができるため、酸化セリウムを組成比率５．０［ｍｏｌ％］以下までドープすることができる。この場合、酸化セリウムを組成比率０．５［ｍｏｌ％］以上ドープすれば３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、この場合においても酸化セリウムを組成比率が５．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまう。
【００８２】
また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の場合は、組成比率２．０［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化亜鉛を組成比率１０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合、ガラスの膨張係数が大きくなり、リード線がタングステン製である場合に、リード線の膨張係数（約４４×１０−７［Ｋ−１］）とガラスの膨張係数に差異が生じ、封着が困難となるため、酸化亜鉛を２．０［ｍｏｌ％］以上１０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。ただし、リード線がコバール製やモリブデン製の場合には、リード線の膨張係数（約５１×１０−７［Ｋ−１］）がタングステン製の場合よりも大きくなるため、酸化亜鉛を組成比率１４［ｍｏｌ％］以下までドープすることができる。さらに、酸化亜鉛を組成比率２０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合、ガラスが失透してしまうおそれがあるため、酸化亜鉛を２．０［ｍｏｌ％］以上２０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８３】
また、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）の場合は、組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上ドープすることにより２５４［ｎｍ］の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化鉄を組成比率２．０［ｍｏｌ％］より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化鉄を組成比率０．０１［ｍｏｌ％］以上２．０［ｍｏｌ％］以下の範囲でドープすることが好ましい。
【００８４】
また、ガラス中の水分含有量を示す赤外線透過率係数は、０．３以上１．２以下の範囲、特に０．４以上０．８以下の範囲となるように調整することが好ましい。赤外線透過率係数が１．２以下であれば、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）や長尺の冷陰極蛍光ランプ等の高電圧印加ランプに適用可能な低い誘電正接を得やすくなり、０．８以下であれば誘電正接が十分に小さくなって、さらに高電圧印加ランプに適用可能となる。
なお、赤外線透過率係数（Ｘ）は下式で表すことができる。
［数式１］Ｘ＝（ｌｏｇ（ａ／ｂ））／ｔ
ａ：３８４０［ｃｍ−１］付近の極小点の透過率［％］
ｂ：３５６０［ｃｍ−１］付近の極小点の透過率［％］
ｔ：ガラスの厚み
４．放電ランプの蛍光体層
上記実施の形態では、蛍光体粒子として、ＹＯＸ、ＬＡＰ及びＢＡＭを利用しているが、本発明における蛍光体粒子は、上記のものに限定するものではなく、他の蛍光体粒子を利用することもできる。この場合に、上記材料のものを含め、青色の蛍光体粒子は４３０［ｎｍ］以上４６０［ｎｍ］以下の範囲に、緑色の蛍光体粒子は５１０［ｎｍ］以上５５０［ｎｍ］以下の範囲に、赤色の蛍光体粒子は６００［ｎｍ］以上７８０［ｎｍ］以下の範囲に、それぞれ発光ピークを有するものである。
（１）紫外線
例えば、近年、液晶カラーテレビの大型化に伴って、バックライトユニットの開口を塞ぐ拡散板に寸法安定性の良いポリカーボネートが使用されるようになっている。このポリカーボネートは、水銀が発する３１３［ｎｍ］の波長の紫外線により劣化しやすい。このような場合には、波長３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子を利用すると良い。
【００８５】
なお、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子としては、以下のものがある。
（ａ）青色
ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ１−ｚＭｎｚＡｌ１０Ｏ１７］又は［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ２−ｚＭｎｚＡｌ１６Ｏ２７］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、 ０．０７≦ｙ≦０．２５、 ０≦ｚ＜０．１なる条件を満たす数であるであることが好ましい。
【００８６】
このような蛍光体粒子としては、例えば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋]、[ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋] (略号：ＢＡＭ−Ｂ)や、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＢＡＭ−Ｂ）等がある。
【００８７】
この蛍光体粒子は、後述の緑色の蛍光体粒子と主成分が同じで、ｚの値によっては緑色用となる。このため、略号の最後に色を表す（−Ｂ）、（−Ｇ）を付加して色を区別する。
（ｂ）緑色
・マンガン不活マグネシウムガレート［ＭｇＧａ２Ｏ４：Ｍｎ２＋］（略号：ＭＧＭ）
・マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛[Ｃｅ（Ｍｇ，Ｚｎ）Ａｌ１１Ｏ１９：Ｍｎ２＋]（略号：ＣＭＺ）
・テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋]（略号：ＣＡＴ）
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ１−ｚＭｎｚＡｌ１０Ｏ１７］又は［Ｂａ１−ｘ−ｙＳｒｘＥｕｙＭｇ２−ｚＭｎｚＡｌ１６Ｏ２７］
ここで、ｘ,ｙ,ｚはそれぞれ０≦ｘ≦０．４、 ０．０７≦ｙ≦０．２５、 ０．１≦ｚ≦０．６なる条件を満たす数であり、ｚは０．４≦ｘ≦０．５であることが好ましい。
【００８８】
このような蛍光体粒子としては、例えば、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]、[ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＢＡＭ−Ｇ）や、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[（Ｂａ，Ｓｒ）Ｍｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]、[（Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＳＢＡＭ−Ｇ）等がある。
【００８９】
（ｃ）赤色
・ユーロピウム付活リン・バナジン酸イットリウム[Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＰＶ）
・ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋］（略号：ＹＶＯ）
・ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド[Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋]（略号：ＹＯＳ）
マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム[３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ４＋]（略号：ＭＦＧ）
・ジスプロシウム付活バナジン酸イットリウム［ＹＶＯ４：Ｄｙ３＋］（赤と緑の２成分発光蛍光体粒子であり、略号：ＹＤＳ）
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体粒子を混合して用いても良い。例えば、青色にＢＡＭ−Ｂ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）のみ、緑色にＬＡＰ（３１３［ｎｍ］を吸収しない。）とＢＡＭ−Ｇ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）、赤色にＹＯＸ（３１３［ｎｍ］を吸収しない。）とＹＶＯ（３１３［ｎｍ］を吸収する。）の蛍光体粒子を用いても良い。このような場合は、前述のように波長３１３［ｎｍ］を吸収する蛍光体粒子が、総重量組成比率で５０［％］より大きくなるように調整することで、紫外線がガラス管外に漏れ出ることをほとんど防止できる。
【００９０】
したがって、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子を蛍光体層に含む場合には、上記のバックライトユニットの開口を塞ぐポリカーボネートからなる拡散板等の紫外線による劣化が抑制され、バックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。
ここで、「３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する」とは、２５４［ｎｍ］付近の励起波長スペクトル（励起波長スペクトルとは、蛍光体粒子を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである）の強度を１００［％］としたときに、３１３［ｎｍ］の励起波長スペクトルの強度が８０［％］以上のものと定義する。すなわち、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収する蛍光体粒子とは、３１３［ｎｍ］の紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体粒子である。
（２）高色再現について
液晶カラーテレビで代表される液晶表示装置では、近年における高画質化の一環としてなされる高色再現化に伴い、当該液晶表示装置のバックライトユニットの光源として用いられる冷陰極蛍光ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
【００９１】
このような要請に対して、例えば、以下の蛍光体粒子を用いることで、実施の形態での蛍光体粒子を用いる場合よりも、色度範囲の拡大を図ることができる。具体的には、ＣＩＥ１９３１色度図において、高色再現用の当該蛍光体粒子の色度座標値が、実施の形態で使用した３つの蛍光体粒子の色度座標値を結んでできる三角形を含んで色再現範囲を広げる座標に位置する。
【００９２】
なお、以下に記載している蛍光体粒子（粉体）の色度座標値は、大塚電子（株）製の分光分析値装置（ＭＣＰＤ−７０００）で測定した値を、小数点以下第４桁で四捨五入したものである。また、この色度座標値は、それぞれの蛍光体粒子における代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、若干異なる値を示す場合がある。
（ａ）青色
・ユーロピウム付活ストロンチウム・クロロアパタイト[Ｓｒ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＣＡ）、色度座標：ｘ＝０．１５３、ｙ＝０．０３０
上記以外に、ユーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム・クロロアパタイト[（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ２＋]（略号：ＳＢＣＡ）も使用でき、上記波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収できるＳＢＡＭ−Ｂも高色再現用に使用できる。
【００９３】
（ｂ）緑色
・ＢＡＭ−Ｇ、色度座標：ｘ＝０．１３６、ｙ＝０．５７２
・ＣＭＺ、色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．７２２
・ＣＡＴ、色度座標：ｘ＝０．２８４、ｙ＝０．６３５
・テルビウム・マンガン共付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ３＋，Ｍｎ２＋]（略号：ＣＡＭ）、色度座標：ｘ＝０．２５６、ｙ＝０．６５７
・マンガン付活ジンクリリケート[Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋]（略号：ＺＳＭ）、色度座標：ｘ＝０．２４８、ｙ＝０．７００
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＭＧＭも高色再現用に使用することもできる。
【００９４】
（ｃ）赤色
・ＹＯＳ、色度座標：ｘ＝０．６５８、ｙ＝０．３３０
・ＹＶＯ、色度座標：ｘ＝０．６６１、ｙ＝０．３２８
・ＭＦＧ、色度座標：ｘ＝０．７０８、ｙ＝０．２８８
なお、これらは上述したように、波長３１３［ｎｍ］の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した３つの蛍光体粒子以外にも、ＹＶＯ、ＹＤＳも高色再現用に使用することもできる。
【００９５】
また、上記で示した色度座標値は各々の蛍光体粒子のみで測定した代表値であり、測定方法（測定原理）等に起因して、各蛍光体粒子が示す色度座標値は、上述した値と若干異なる場合があり得る。
参考として上記実施の形態の各蛍光体粒子の色度座標値は、ＹＯＸ（ｘ＝０．６４３、ｙ＝０．３４８）、ＬＡＰ（ｘ＝０．３５１、ｙ＝０．５８５）、ＢＡＭ−Ｂ（ｘ＝０．１４８、ｙ＝０，０５５）で構成されている。
【００９６】
さらに、赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体粒子は各波長につき１種類に限らず、複数種類を組み合わせて用いることとしても良い。
ここで、上記の高色再現用の蛍光体粒子を用いて蛍光体層を形成した場合について説明する。ここでの評価は、ＣＩＥ１９３１色度図内においてＮＴＳＣ規格の３原色の色度座標値を結ぶＮＴＳＣ三角形（ＮＴＳＣtriangle）の面積を基準とした、高色再現用の蛍光体粒子を用いた場合の３つの色度座標値を結んできる三角形の面積の比（以下、ＮＴＳＣ比という。）で行なう。
【００９７】
例えば、青色としてＢＡＭ−Ｂ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いるとＮＴＳＣ比が９２［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いるとＮＴＳＣ比が１００［％］となり、また、青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＯＸを用いるとＮＴＳＣ比が９５［％］となり、赤色としてＹＶＯを用いた場合や青色としてＳＣＡ、緑色としてＢＡＭ−Ｇ、赤色としてＹＶＯを用いた場合に比べて輝度を１０［％］向上させることができる。
【００９８】
なお、ここでの評価に用いた色度座標値は、ランプ等が組み込まれた液晶表示装置とした状態で測定したものである。
５．その他
実施の形態に係る電極予備体を、バックライトユニットの光源として利用されるランプとして説明したが、他の用途、例えば一般照明用のランプに適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、電極用部材とリード棒用部材とを溶接してなる電極予備体における電極用部材の強度等を高めるのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】発明に係る液晶表示装置を示す図であり、内部の様子がわかるように、一部を切り欠いている。
【図２】バックライトユニットの概略斜視図であり、内部の様子が分かるように前面パネルの一部を切り欠いている。
【図３】ランプを示す図であり、内部の電極の構成等が分かるように切り欠いている。
【図４】電極予備体の製造方法を説明する図である。
【図５】電極予備体製造時のレーザのエネルギーと照射時間との関係を示す図である。
【図６】電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図である。
【図７】図６の（ｄ）のトレース図である。
【図８】電極予備体の縦断面における溶接部分の元素分布図である。
【図９】図８の（ｄ）のトレース図である。
【図１０】引張強度試験に用いた従来品を説明する図である。
【図１１】リード棒用部材をモリブデンで構成した場合の元素分布の概略図である。
【図１２】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１ 液晶表示装置
５ バックライトユニット
７ ランプ
３１ ガラス管
３３，３５ 電極構造体
４５，４７ 電極
４５ａ，４７ａ 底部
４５ｂ，４７ｂ 筒部
４９，５１ リード棒
６１ 電極予備体
６３ 電極用部材
６５ リード棒用部材
６９ 溶着用部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極用部材とリード棒用部材とが溶接により固着されてなるランプ用の電極予備体であって、
前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項２】
電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、
前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項３】
電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、
前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記溶着用部材が前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項４】
電極用部材は、筒状の一端に端壁を備え、
当該端壁への他部材の張り出しは、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していない
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極予備体。
【請求項５】
ガラス管の端部に封着された電極予備体を電極として利用するランプにおいて、
前記電極予備体は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極予備体である
ことを特徴とするランプ。
【請求項６】
ランプを備えるバックライトユニットであって、
前記ランプは、請求項５に記載のランプである
ことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項７】
表面に表示部を有する液晶パネルと、当該液晶パネルの裏側に配されたバックライトユニットとを備える液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットは、請求項６に記載のバックライトユニットである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
電極用部材とリード棒用部材とを当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【請求項９】
電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【請求項１０】
電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【請求項１】
電極用部材とリード棒用部材とが溶接により固着されてなるランプ用の電極予備体であって、
前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項２】
電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、
前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項３】
電極用部材とリード棒用部材とが溶着用部材を介して溶接により固着されてなるランプ用電極予備体であって、
前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分は、前記溶着用部材が前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造となっている
ことを特徴とする電極予備体。
【請求項４】
電極用部材は、筒状の一端に端壁を備え、
当該端壁への他部材の張り出しは、前記電極用部材の端壁における固着側と反対側の面にまで達していない
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電極予備体。
【請求項５】
ガラス管の端部に封着された電極予備体を電極として利用するランプにおいて、
前記電極予備体は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電極予備体である
ことを特徴とするランプ。
【請求項６】
ランプを備えるバックライトユニットであって、
前記ランプは、請求項５に記載のランプである
ことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項７】
表面に表示部を有する液晶パネルと、当該液晶パネルの裏側に配されたバックライトユニットとを備える液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットは、請求項６に記載のバックライトユニットである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
電極用部材とリード棒用部材とを当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【請求項９】
電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を介しての前記電極用部材と前記リード棒用部材との固着部分を、前記電極用部材と前記リード棒用部材のうち、少なくとも一方の部材が他方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【請求項１０】
電極用部材とリード棒用部材とを溶着用部材を介して当接した状態でレーザ溶接してなるランプ用電極予備体の製造方法であって、
前記レーザ溶接は、前記溶着用部材を前記電極用部材とリード棒用部材との少なくとも一方の部材側に不規則に張り出す構造にし、当該構造を維持したまま行われる
ことを特徴とするランプ用電極予備体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１１０９５３（Ｐ２００９−１１０９５３Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６５４１３（Ｐ２００８−２６５４１３）
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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