熱陰極蛍光ランプ
【課題】導電性マイエナイト化合物を電極とする熱陰極蛍光ランプにおいて、輝点の寿命が有意に改善された熱陰極蛍光ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプ。
【解決手段】蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、家庭用照明、表示装置のバックライト、および各種生産工程での光照射など、様々な用途に用いられている。
【０００３】
蛍光ランプには、大きく分けて、熱陰極蛍光ランプと、冷陰極蛍光ランプの２種類のものがある。熱陰極蛍光ランプとは、陰極に高温の輝点が生じ、主に輝点における熱電子放出によって放電を維持する蛍光ランプの総称である。電極には一般に、タングステンなどの高融点金属製フィラメントにアルカリ土類酸化物を主成分としたエミッタを塗布した電極が用いられている。一方、冷陰極蛍光ランプとは、陰極に輝点がなく、主に二次電子放出で放電を維持する蛍光ランプの総称である。電極には一般に、ニッケル、モリブデン、およびタングステンなどの融点の高い金属が用いられている。
【０００４】
また、一般に、熱陰極蛍光ランプは、ランプ内に含まれる希ガスの圧力が２Ｔｏｒｒ〜１６Ｔｏｒｒの範囲のような、比較的低い圧力下で使用される（例えば、特許文献１）。これは、ガス圧は低いほどランプの発光効率が高くなる傾向があるが、一方でエミッタが消耗しやすく電極の寿命が短くなる傾向があるためである。
【０００５】
なお、最近、このような熱陰極蛍光ランプ用の電極材料として、導電性マイエナイト化合物を使用することが提案されている（例えば、特許文献２）。導電性マイエナイト化合物は、仕事関数が２．４ｅＶと比較的低く、さらに導電性を有すると言う特徴を有する。このため、導電性マイエナイト化合物を熱陰極蛍光ランプの電極材料に適用した場合、従来のフィラメントにエミッタを塗布した電極に比べて、電極の寿命が向上することが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３２０６９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１１／０２４８２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願発明者らの実験によれば、導電性マイエナイト化合物を電極として使用した熱陰極蛍光ランプにおいて、しばしば、熱陰極の輝点の寿命が短くなる場合があることが見出されている。
【０００８】
熱陰極の輝点は、放電を生じさせるための熱電子放出の起点となるため、陰極内に輝点が存在しなくなると、以降は、放電を維持するために、電極間に大きな放電電圧を印加することが必要となる。この場合、蛍光ランプのエネルギーロスが大きくなってしまう。また、そのような大きな放電電圧を印加した場合、蛍光ランプそのものの寿命が短くなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、導電性マイエナイト化合物を電極とする熱陰極蛍光ランプにおいて、輝点の寿命が有意に改善された熱陰極蛍光ランプ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】
【００１０】
本発明では、
蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、
前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、
前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプが提供される。
【００１１】
ここで、本発明による熱陰極蛍光ランプにおいて、前記圧力は、１３．３ｋＰａ以下であっても良い。
【００１２】
また、本発明による熱陰極蛍光ランプにおいて、前記電極は、金属製のカップと、該カップに挿入された塊状、または柱状の導電性マイエナイト化合物とを有しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、導電性マイエナイト化合物を電極とする熱陰極蛍光ランプにおいて、輝点の寿命が有意に改善された熱陰極蛍光ランプを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による熱陰極蛍光ランプの概略的な一例を示した断面図である。
【図２】電極の導電性支持体の別の構造を概略的に示した断面図である。
【図３】電極の導電性支持体のさらに別の構造を概略的に示した断面図である。
【図４】実施例１に係る蛍光ランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【図５】希ガスの充填圧力と電極温度の関係を示したグラフである。
【図６】実施例２に係る蛍光ランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【図７】比較例１に係るランプにおけるランプ電圧およびランプ電流の経時変化を示したグラフである。
【図８】比較例２に係るランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明による熱陰極蛍光ランプについて説明する。
【００１６】
図１には、本発明による熱陰極蛍光ランプの概略的な一例を示す。
【００１７】
図１に示すように、本発明による熱陰極蛍光ランプ１００は、放電空間１２０を有するガラス等で構成された管状のバルブ１３０と、一組の電極１４０と、封止部１５１とを有する。
【００１８】
放電空間１２０内には、希ガスおよび水銀が充填される。希ガスの種類は、特に限られず、希ガスは、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、およびこれらの少なくとも２つを含む混合ガスであっても良い。
【００１９】
バルブ１３０の内表面には、保護膜１６０および蛍光体１７０が設置されている。保護膜１６０は、バルブ１３０に含まれるナトリウムの溶出を防ぎ、主として水銀とナトリウムの化合物が生成することを抑制することにより、蛍光ランプ内壁が黒化することを防ぐ役割を有する。ただし、保護膜１６０の設置は、任意である。
【００２０】
封止部１５１は、熱陰極蛍光ランプ１００の両端に、バルブ１３０の放電空間を密閉するように設けられている。なお、図１の例では、封止部１５１は、バルブ１３０と一体化された単一の部材となっている。しかしながら、封止部１５１は、バルブ１３０とは異なる部材で構成されても良い。
【００２１】
電極１４０は、本体部１４１と、該本体部１４１を支持するための導電性支持体１４９とを有する。図１の例では、導電性支持体１４９は、収容口１５２を備えたカップ状の形状となっており、この収容口１５２内に本体部１４１を装着することにより、導電性支持体１４９で本体部１４１を支持することができる。ただし、この導電性支持体１４９の構成は、一例であって、導電性支持体１４９は、他の方法により、本体部１４１を支持しても良い。
【００２２】
本体部１４１は、例えば、柱状または塊状の形態を有する。
【００２３】
なお、電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物で構成される。導電性マイエナイト化合物は、２．４ｅＶと比較的仕事関数が低く、かつ導電性がある。このため、本体部１４１を導電性マイエナイト化合物で構成することにより、蛍光ランプ１００の始動時に、小さな印加電圧でも、放電を開始させることができる。また、効率的に電子を放出することができる。
【００２４】
導電性支持体１４９の一部には、導電性のリード１５５の一端が接続される。リード１５５は、電極１４０に電圧を印加する際の端子として使用される。図１の例では、リード１５５の一端は、導電性支持体１４９の中央部に設けられた開口１５９内に挿入されている。ただし、これは一例であって、導電性支持体１４９とリード１５５の接続方法は、特に限られない。また、導電性支持体１４９とリード１５５とは、一体化物として構成されても良い。なお、リード１５５の他端は、封止部１５１を貫通して、熱陰極蛍光ランプ１００の外部に導出される。
【００２５】
なお、以上の電極１４０の構成は、単なる一例に過ぎず、電極１４０は、その他の構成を有しても良い。例えば、電極１４０は、導電性支持体１４９を有さず、電極本体部１４２が、直接、リード１５５と電気的に接続されても良い。あるいは、電極１４０は、その他の構成であっても良い。
【００２６】
このように構成された熱陰極蛍光ランプ１００は、以下のようにして作動される。
【００２７】
まず、リード１５５を介し電極１４０に電圧が印加され、放電が開始する。瞬時に、陰極側の電極１４０の本体部１４１に輝点が形成され、電圧が印加されている間、放電が維持される。
【００２８】
ここで、陰極から放出された電子の一部は、バルブ１３０の放電空間１２０内に封入されている水銀原子と衝突する。これにより、水銀原子が励起され、励起された水銀が基底状態に戻る際に紫外線が放出される。
【００２９】
放出された紫外線は、バルブ１３０の蛍光体１７０に照射され、これにより蛍光体１７０から可視光線が発生する。
【００３０】
以上の一連の過程により、熱陰極蛍光ランプ１００から可視光線を放射させることができる。
【００３１】
ところで、本願発明者らは、これまで、導電性マイエナイト化合物を電極本体部とする、様々なタイプの熱陰極蛍光ランプの試作およびその性能評価を行ってきた。その結果、特定の熱陰極蛍光ランプにおいて、電極本体部の輝点の寿命が短くなる場合があることを見出した。
【００３２】
前述のように、電極本体部の輝点は、熱陰極蛍光ランプにおいて放電を発生、維持させるための起点となる。従って、電極本体部内に輝点が存在しなくなると、以降は、放電を維持するために、電極間に大きな放電電圧を印加することが必要となる。この場合、熱陰極蛍光ランプのエネルギーロスが大きくなってしまう。また、そのような大きな放電電圧を印加した場合、熱陰極蛍光ランプそのものの寿命が短くなってしまうという問題が生じる。
【００３３】
本願発明者らは、これまでに、このような問題に対する対策について、鋭意研究を行ってきた。その結果、驚くべきことに、熱陰極蛍光ランプの放電空間内に充填される希ガスの圧力を所定の値以上とすることにより、電極本体部の輝点の寿命が有意に改善されることを見出し、本願発明に至った。すなわち、本発明では、希ガスは、５．３ｋＰａ以上の圧力で、放電空間内に充填される。
【００３４】
これまで、熱陰極蛍光ランプにおける希ガスの圧力は、極力低くするように設計される傾向にあり、このような５．３ｋＰａ以上という圧力の設定値は、従来の知見を大きく逸脱するものである。
【００３５】
なお、希ガスがこのような「高い」充填圧力で放電空間内に充填された熱陰極蛍光ランプにおいて、電極本体部の輝点の寿命が向上する理由は、いまのところ十分に解明されてはいない。しかしながら、以降に詳しく示すように、希ガスの圧力が高くなると、電極本体部の温度が低下する傾向にあることから、希ガスの圧力増加によって、導電性マイエナイト化合物の平均温度が低下し、これにより電極本体部の安定性が向上したことが理由として考えられる。
【００３６】
なお、希ガスの圧力は、最大１３．３ｋＰａ以下であることが好ましい。希ガスの圧力が過剰に高くなると、熱陰極蛍光ランプの効率が低下するからである。この原因としては、電子温度の低下や陽光柱の収縮が考えられる。特に、希ガスの圧力は、５．３ｋＰａ〜８．０ｋＰａの範囲であることがより好ましい。
【００３７】
このように、本発明の熱陰極蛍光ランプ１００は、放電空間１２０内の希ガスが高い圧力を有し、電極本体部１４１の輝点の寿命が有意に長いと言う特徴を有する。
【００３８】
（本発明の蛍光ランプの各部材の詳細について）
次に、本発明による熱陰極蛍光ランプ１００の電極１４０および蛍光体１７０について、詳しく説明する。なお、バルブ１３０、封止部１５１、および保護膜１６０等の部材に関しては、その仕様は、当業者には十分に明らかであるので、記載を省略する。
【００３９】
（電極１４０）
前述のように、本発明による電極１４０は、本体部１４１、導電性支持体１４９、およびリード１５５を有しても良い。
【００４０】
（本体部１４１）
前述のように、本発明による電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物で構成される。
【００４１】
ここで、「マイエナイト化合物」とは、ケージ（籠）構造を有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下「Ｃ１２Ａ７」ともいう。）およびＣ１２Ａ７と同等の結晶構造を有する化合物（同型化合物）の総称である。
【００４２】
一般に、マイエナイト化合物は、ケージの中に酸素イオンを包接しており、この酸素イオンは、特に「フリー酸素イオン」と称される。
【００４３】
また、この「フリー酸素イオン」は、還元処理等により、その一部もしくは全てを電子で置換することができ、特に、電子密度が１．０×１０１５ｃｍ−３以上のものが「導電性マイエナイト化合物」と呼ばれる。「導電性マイエナイト化合物」は、その名が示すように導電性を有するため、本発明のような電極材料として使用することができる。
【００４４】
本発明では、「導電性マイエナイト化合物」の電子密度は、１．０×１０１８ｃｍ−３以上であることが好ましく、１．０×１０１９ｃｍ−３以上であることがより好ましく、１．０×１０２０ｃｍ−３以上であることがさらに好ましい。導電性マイエナイト化合物の電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３よりも低い場合、電極に使用した際の電極の抵抗が大きくなる。
【００４５】
導電性マイエナイトの電子密度と導電率の関係は、以下のようになる。本発明における導電性マイエナイト型化合物の電気伝導率は、電子密度が１×１０１８／ｃｍ３のときに０．１Ｓ／ｃｍであるため、０．１Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましく、１．０Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。電気伝導率の最大値としては、単結晶では１５００Ｓ／ｃｍ程度が可能である。
【００４６】
なお、本願において、導電性マイエナイトの電子密度とは、電子スピン共鳴装置での測定により算出された、または吸収係数の測定により算出された、スピン密度の測定値を意味する。一般には、スピン密度の測定値が１０１９ｃｍ−３よりも小さい場合は、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ装置）を用いて測定することが好ましく、１０１８ｃｍ−３を超える場合は、以下のようにして、電子密度を算定することが好ましい。まず分光光度計を用いて、導電性マイエナイトのケージ中の電子による光吸収の強度を測定し、２．８ｅＶでの吸収係数を求める。次に、この得られた吸収係数が電子密度に比例することを利用して、導電性マイエナイトの電子密度を定量する。また、導電性マイエナイトが粉末等であり、光度計によって透過スペクトルを測定することが難しい場合は、積分球を使用して光拡散スペクトルを測定し、クベルカムンク法によって得られた値から、導電性マイエナイトの電子密度が算定される。
【００４７】
なお、本発明において導電性マイエナイト化合物は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）からなるＣ１２Ａ７結晶構造を有している限り、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）の中から選ばれた少なくとも１種の原子の一部または全部が、他の原子や原子団に置換されていても良い。例えば、カルシウム（Ｃａ）の一部は、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および／または銅（Ｃｕ）などの原子で置換されていても良い。また、アルミニウム（Ａｌ）の一部は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ヨーロピウム（Ｅｕ）、イットリビウム（Ｙｂ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および／またはテリビウム（Ｔｂ）などで置換されても良い。また、ケージの骨格の酸素は、窒素（Ｎ）などで置換されていても良い。
【００４８】
また、導電性マイエナイト化合物は、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３化合物、１２ＳｒＯ・７Ａｌ２Ｏ３化合物、これらの混晶化合物、またはこれらの同型化合物であることが好ましい。
【００４９】
本発明では、これらに限定されるものではないが、導電性マイエナイト化合物として、例えば下記の（１）〜（４）に示す化合物が考慮される。
【００５０】
（１）Ｃ１２Ａ７化合物の骨格を構成するカルシウム（Ｃａ）の一部が、マグネシウム（Ｍｇ）またはストロンチウム（Ｓｒ）に置換された、カルシウムマグネシウムアルミネート（Ｃａ１−ｙＭｇｙ）１２Ａｌ１４Ｏ３３、またはカルシウムストロンチウムアルミネート（Ｃａ１−ｚＳｒｚ）１２Ａｌ１４Ｏ３３。なお、ｙおよびｚは０．１以下であることが好ましい。
【００５１】
（２）シリコン置換型マイエナイトであるＣａ１２Ａｌ１０Ｓｉ４Ｏ３５。
【００５２】
（３）ケージ中のフリー酸素イオンがＨ−、Ｈ２−、Ｈ２−、Ｏ−、Ｏ２−、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｓ２−またはＡｕ−などの陰イオンによって置換された、例えば、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３２：２ＯＨ−またはＣａ１２Ａｌ１４Ｏ３２：２Ｆ−。
【００５３】
（４）陽イオンと陰イオンがともに置換された、例えばワダライトＣａ１２Ａｌ１０Ｓｉ４Ｏ３２：６Ｃｌ−。
【００５４】
なお、本発明において、電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物単独で構成されても良いが、さらに別の添加物質を含んでも良い。別の添加物質は、例えば、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）等であっても良い。電極本体部１４１が導電性マイエナイト化合物とこのような酸化物を同時に含む場合、低温域（〜８００℃程度）から高温域（〜１３００℃程度）までの広い温度範囲にわたって、優れた熱電子放出特性が得られる。
【００５５】
別の添加物質は、本体部１４１の全重量に対して、例えば１ｗｔ％〜５０ｗｔ％の範囲で添加される。
【００５６】
本発明において、導電性マイエナイト化合物の導電率は、還元性雰囲気での熱処理により、比較的容易に調整することができる。従って、本体部１４１の抵抗値も、比較的容易に制御することができる。また、抵抗値は、焼結体の緻密さによっても制御することが可能である。
【００５７】
また、本体部１４１は、柱状または塊状の形態を有する。柱状とは、四角柱、六角柱、または円柱（ロッド状）など、上面と下面の断面積が同じ立体や、四角錐台、円錐台など上面と下面の断面積が異なる立体形状を意味する。また、塊状とは、円錐、角錐、円筒、角筒、球状、またはらせん状など、一般的な立体形状を単体で、あるいは組み合わせて得られる形状を意味する。
【００５８】
（導電性支持体１４９）
導電性支持体１４９の材料には、通常、コバールなどの鉄基合金、ニッケル、モリブデンまたはタングステンが使用される。なお、導電性支持体１４９は、いかなる形状であっても良い。
【００５９】
図２および図３には、図１に示した導電性支持体１４９とは異なる、導電性支持体の別の構成例を示す。
【００６０】
図２の場合、導電性支持体１４９Ａは、第１の端部１８１Ａと、第２の端部１８２Ａとを有する。第１の端部１８１Ａは、中央部に本体部１４１を収容するための円筒状または角筒状の収容口１５２Ａを有する。ここで、図２の例では、第１の端部１８１Ａの長さは、本体部１４１よりも短く描かれているが、第１の端部１８１Ａの長さは、本体部１４１より長くなっていても良い。すなわち、本体部１４１を第１の端部１８１Ａが内包するような構造であっても良い。また、第２の端部１８２Ａは、ロッド状になっており、本体部１４１とは反対の側に延伸している。第２の端部１８２Ａは、さらに前述のリード１５５と接続されても良い。あるいは、第２の端部１８２Ａは、前述のリード１５５と一体構成されても良い。
【００６１】
図３には、導電性支持体のさらに別の構造を示す。この場合、導電性支持体１４９Ｂは、ロッド状の第１の端部１８１Ｂと、ロッド状の第２の端部１８２Ｂとを有する。第１の端部１８１Ｂは、本体部１４１内に挿入されている。また、第２の端部１８２Ｂは、本体部１４１とは反対の側に延伸している。第２の端部１８２Ｂは、さらに前述のリード１５５と接続されても良い。あるいは、第２の端部１８２Ｂは、前述のリード１５５と一体構成されても良い。
（リード１５５）
リード１５５の材質は、導電性を示す材料である限り、特に限られない。また、リード１５５の寸法、形状等も、特に限られない。なお、前述のように、リード１５５は、導電性支持体（１４９、１４９Ａ、１４９Ｂ）と一体化構成されても良い。
【００６２】
リード１５５の断面積は、例えば、０．０１ｍｍ２〜４００ｍｍ２の範囲である。
【００６３】
（蛍光体１７０）
蛍光体１７０としては、例えば、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、セリウムテルビウム付活燐酸ランタン蛍光体、ユーロピウム付活ハロ燐酸ストロンチウム蛍光体、ユーロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、ユーロピウムマンガン付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、およびアンチモン付活ハロ燐酸カルシウム蛍光体などを単独、または混合して使用できる。
【００６４】
なお、熱陰極蛍光ランプ１００において、形状、サイズ、ワット数、ならびに蛍光ランプが放つ光色および演色性などは、特に限定されない。形状については、図１に示すような直管に限られず、例えば、丸形、二重環形、ツイン形、コンパクト形、Ｕ字形、電球形などの形状で合っても良い。サイズについては、例えば４形〜１１０形などであっても良い。ワット数については、例えば数ワット〜百数十ワットなどであっても良い。光色については、例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、および電球色などがある。
【００６５】
作動中（アーク放電中）に、熱陰極蛍光ランプ１００の両電極間に流れるランプ電流は、例えば０．０１０Ａ〜１Ａの範囲であっても良い。
【００６６】
（電極の本体部の製造方法）
次に、本発明による電極１４０の本体部１４１の製造方法の一例について説明する。
【００６７】
本体部１４１の製造方法は、マイエナイト化合物に導電性を付与する工程の違いから、２つの方法に大別される。第１の方法は、マイエナイト化合物の粉末を焼結させて焼結体を得た後、これを所望の形状に加工してから、マイエナイト化合物に導電性を付与する方法である。一方、第２の方法は、マイエナイト化合物の粉末を焼結して、焼結体を得る際に、同時に導電性を付与する方法である。
【００６８】
（第１の方法）
導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作する第１の方法は、マイエナイト化合物を含む粉末を調製するステップ（ステップ１１０）と、前記粉末を含む成形体を形成するステップ（ステップ１２０）と、前記成形体を焼成し、焼結体を得るステップ（ステップ１３０）と、得られた焼結体に導電性を付与する処理を行うステップ（ステップ１４０）とを有する。以下、各ステップについて詳しく説明する。
【００６９】
（ステップ１１０）
まず、平均粒径１μｍ〜１０μｍ程度のマイエナイト化合物粉末が準備される。特に、粉末の平均粒径は、２μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。なお、平均粒径が１μｍより小さいと、粉末が凝集してそれ以上の微粉化することが困難であり、１０μｍより大きいと、焼結が進みにくくなるおそれがある。
【００７０】
通常の場合、マイエナイト化合物粉末は、マイエナイト化合物原料を粗粉化し、さらにこの粗粉を微細まで粉砕することにより調製される。原料の粗粉化には、スタンプミル、自動乳鉢等が使用され、まず平均粒径が約２０μｍ程度になるまで粉砕される。粗粉を、前述の平均粒径の微細粉まで粉砕するには、ボールミル、ビーズミルなどが使用される。
【００７１】
（ステップ１２０）
次に、マイエナイト化合物粉末を含む成形体が製作される。
【００７２】
成形体の製作方法は、特に限られず、ペースト（またはスラリー。以下同じ）を介して、あるいは粉末またはペーストの加圧成形により、成形体を製作しても良い。
【００７３】
例えば、前述の調製粉末をバインダとともに溶媒中に添加、撹拌することにより、ペーストを調製しても良い。
【００７４】
（ステップ１３０）
次に、得られた成形体が焼成される。なお、成形体が溶媒を含む場合は、予め成形体を５０℃〜２００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、溶媒を揮発させて除去しても良い。また、成形体がバインダを含む場合は、予め成形体を２００〜８００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、バインダを除去しても良い。あるいは、両者の処理を同時に行っても良い。
【００７５】
焼成条件は、特に限られない。
【００７６】
焼成処理は、例えば大気雰囲気中、真空中、または不活性ガス雰囲気中等で行なわれる。
【００７７】
焼成温度は、例えば１２００℃〜１４１５℃の範囲であり、１２５０℃〜１３５０℃の範囲であることが好ましい。１２００℃より低い温度では、焼結が不十分となり、得られる焼結体が脆くなる可能性がある。また、焼成温度が１４１５℃よりも高い場合、粉末の溶融が進行し、成形体の形状を維持できなくなるおそれがある。
【００７８】
前記温度に保持する時間は、成形体の焼結が完了するように調整すればよいが、好ましくは５分以上、さらに好ましくは１０分以上、さらにより好ましくは１５分以上である。保持時間が５分より短いと焼結が十分に進まないおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は、６時間以内が好ましい。
【００７９】
得られた焼結体は、その後、所望の形状に加工される。加工方法は、特に限られず、機械加工、放電加工、レーザ加工等が適用されても良い。
【００８０】
（ステップ１４０）
次に、得られた焼結体（マイエナイト化合物）に対して導電性を付与する処理が行われる。
【００８１】
焼結体への導電性の付与は、還元性雰囲気で焼結体を熱処理することにより行うことができる。ここで、還元性雰囲気とは、還元剤の存在により、酸素分圧が１０−３Ｐａ以下となる雰囲気（または減圧環境）を意味する。還元剤としては、例えばカーボンやアルミニウムの粉末を原料に混ぜても良く、また、雰囲気に接する部位に、カーボン、カルシウム、アルミニウム、チタンを設置しても良い。カーボンの場合は、成形体をカーボン容器に入れて真空下で焼成する方法が例示される。
【００８２】
酸素分圧は、例えば１０−５Ｐａ以下であり、１０−１０Ｐａ以下であることが好ましく、１０−１５Ｐａであることがより好ましい。酸素分圧が１０−３Ｐａ以上の場合、十分な導電性を得ることができないおそれがある。
【００８３】
熱処理温度は、６００〜１４１５℃の範囲である。熱処理の温度は、１０００℃〜１４００℃の範囲であることが好ましく、１２００〜１３７０℃の範囲であることがより好ましく、１３００℃〜１３５０℃の範囲であることがさらに好ましい。熱処理の温度が６００℃よりも低い場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。また、熱処理温度が１４１５℃よりも高い場合、焼結体の溶融が進行し、成形体の形状が維持できなくなるおそれがある。
【００８４】
熱処理時間（保持時間）は、５分〜６時間の範囲であることが好ましく、１０分〜４時間の範囲であることがさらに好ましく、１５分〜２時間の範囲であることがさらに好ましい。保持時間が５分未満の場合、十分な導電性を得ることができなくなるおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は、６時間以内が好ましい。
【００８５】
以上の工程により、導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作することができる。
【００８６】
（第２の方法）
導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作する第２の方法は、マイエナイト化合物を含む粉末を調製するステップ（ステップ２１０）と、前記粉末を含む成形体を形成するステップ（ステップ２２０）と、前記成形体を焼成し、焼結体を得ると同時に、焼結体に導電性を付与するステップ（ステップ２３０）とを有する。このうち、ステップ２１０およびステップ２２０については、前述の第１の方法のステップ１１０およびステップ１２０と同様である。そこで、以下、ステップ２３０について詳しく説明する。
【００８７】
（ステップ２３０）
このステップでは、焼成処理によって、ステップ２２０によって得られた成形体が焼成される。なお、成形体が溶媒を含む場合は、予め成形体を５０℃〜２００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、溶媒を揮発させて除去しても良い。また、成形体がバインダを含む場合は、予め成形体を２００〜８００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、バインダを除去しておいても良い。あるいは、両者の処理を同時に行っても良い。
【００８８】
焼成処理は、成形体を還元性雰囲気で熱処理することにより行なわれる。還元性雰囲気とは、雰囲気に接する部位に還元剤が存在し、かつ酸素分圧が１０−３Ｐａ以下の不活性ガス雰囲気、または減圧環境を意味する。還元剤としては、例えばカーボンやアルミニウムの粉末を原料に混ぜても良く、また、雰囲気に接する部位に、カーボン、カルシウム、アルミニウム、チタンを設置しても良い。カーボンの場合は、成形体をカーボン容器に入れて真空下で焼成する方法が例示される。
【００８９】
酸素分圧は、１０−５Ｐａ以下であることが好ましく、１０−１０Ｐａであることがより好ましく、１０−１５Ｐａ以下であることがさらに好ましい。酸素分圧が１０−３Ｐａより大きい場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。
【００９０】
焼成温度は、１２００℃〜１４１５℃の範囲である。焼成温度は、１２５０℃〜１３５０℃の範囲であることがより好ましい。焼成温度が１２００℃よりも低い場合、焼結が進行しにくくなり、得られる焼結体が脆くなる可能性がある。また、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。一方、焼成温度が１４１５℃よりも高い場合、粉末の溶融が進行し、成形体の形状を維持することができなくなる。
【００９１】
焼成時間（保持時間）は、成形体の焼結が完了し、かつ十分な導電性が付与されれば、いかなる時間であっても良い。保持時間は、例えば、５分〜６時間の範囲であっても良く、１０分〜４時間の範囲であることが好ましく、１５分〜２時間の範囲であることがより好ましい。保持時間が５分未満の場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると６時間以内が好ましい。
【００９２】
以上の工程により、導電性マイエナイト化合物からなる本体部を製作することができる。
【００９３】
なお、前述の製造方法では、電極１４０の本体部１４１が導電性マイエナイト化合物のみで構成される場合を例に、本体部１４１の製造方法について説明した。
【００９４】
一方、導電性マイエナイト化合物とアルカリ土類金属酸化物の混合物を含む本体部を形成する場合は、前述のステップ１１０および２１０の段階で、マイエナイト化合物粉末に、例えば、所望のアルカリ土類金属炭酸塩の粉末を添加し、混合粉末を調製すれば良い。ただし、このような混合粉末を出発物質として使用する場合は、反応の過程で生じるＣＯ２を除去する処置が必要となる。ＣＯ２が残留すると、熱陰極蛍光ランプ中の水銀が劣化され、発光効率が低下してしまうからである。
【００９５】
ＣＯ２の除去は、例えば窒素雰囲気または真空下で、成形体に対して、予め８００℃〜１２００℃の温度に２０〜３０分間程度保持することにより行われても良い。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００９７】
（実施例１）
以下の方法により、熱陰極蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【００９８】
（導電性マイエナイト化合物焼結体の作製）
電極は、モリブデン製の支持体と、導電性マイエナイト化合物からなる本体部とで構成した。
【００９９】
まず、以下のようにして、本体部用の導電性マイエナイト化合物の焼結体を作製した。
【０１００】
３１３．５ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）粉末と、１８６．５ｇの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末とを混合した後、この混合粉末を耐熱容器に入れ、大気中、１３５０℃まで加熱し、この温度に６時間保持した。昇温速度は、３００℃／時間とした。その後、耐熱容器を３００℃／時間の冷却速度で、室温まで降温した。これにより、約３６２ｇの白色塊体を得た。
【０１０１】
次に、アルミナ製スタンプミルにより、この白色塊体を、寸法が約５ｍｍの破片になるように解砕した。さらに、これをアルミナ製自動乳鉢で粗粉砕し、白色粉末を得た。この白色粉末３５０ｇと、直径５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇと、粉砕溶媒としての工業用ＥＬグレードのイソプロピルアルコール３５０ｍｌとを、２リットルのジルコニア製容器に入れ、容器にジルコニア製の蓋を載せてから、回転速度９４ｒｐｍで、１６時間、ボールミル粉砕処理を実施した。処理後、得られたスラリーを吸引ろ過により粉砕溶媒を除去した。その後、得られた粉末を８０℃のオーブンで１０時間乾燥させた。これにより、粉末Ａ１を得た。Ｘ線回折分析の結果、得られた粉末Ａ１は、Ｃ１２Ａ７単相であることが確認された。
【０１０２】
前述の方法で得られたマイエナイト化合物粉末Ａ１を、長さ４０ｍｍ×幅２０ｍｍ×高さ３０ｍｍの金型に敷き詰めた。この金型に対して、１０ＭＰaのプレス圧で１分間の一軸プレスを行った。さらに、１８０ＭＰaの圧力で等方静水圧プレス処理し、縦約４０ｍｍ×横約２０ｍｍ×高さ約１０ｍｍの寸法のマイエナイト化合物成形体を得た。
【０１０３】
次に、前記成形体およびアルミニウム粉末を２重のカーボンるつぼ内に入れ、１２５０℃で６時間焼成した。内側のカーボンるつぼは、外径６０ｍｍ×内径５０ｍｍ×高さ６０ｍｍの略円筒状の形状を有し、外側のカーボン容器は、外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×高さ７５ｍｍの略円筒状の形状を有するものを使用した。焼成後に、焼結体Ｂ１が得られた。
【０１０４】
この焼結体Ｂ１の相対密度は、９７．０％であり、Ｘ線回折分析の結果、Ｃ１２Ａ７単相であった。また、電子密度は１．６×１０２１ｃｍ−３であり、電気伝導率は１７Ｓ／ｃｍであった。
【０１０５】
このようにして、導電性マイエナイト化合物の焼結体Ｂ１を作製した。
【０１０６】
（電極の作製）
前記導電性マイエナイト化合物焼結体Ｂ１を、外径φ１．８ｍｍ、長さ６ｍｍに機械加工し、本体部を得た。機械加工には、冷却水を使用せず、ドライ条件下で加工した。底部にφ０．６ｍｍのデュメット線が溶接された内径φ１．８ｍｍ、外径φ２．０ｍｍ、深さ５ｍｍのモリブデン製カップに、前記本体部を挿入し、前記本体部がモリブデン製カップから１ｍｍだけ露出した電極を作製した。
【０１０７】
（蛍光ランプの作製）
次に、前述の方法で作製した電極を用いて、以下のようにして、蛍光ランプを作製した。
【０１０８】
まず、外径φ１５ｍｍおよび内径φ１３ｍｍのガラスチューブの両端に、前記電極を封着した。電極間隔は、４６ｍｍであった。ガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１０９】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が１８．６ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、実施例１に係る蛍光ランプを作製した。
【０１１０】
（放電試験）
作製した実施例１に係る蛍光ランプを用いて、以下のような放電試験を行った。
【０１１１】
まず、バラスト抵抗５ｋΩの直流回路に、実施例１に係る蛍光ランプを配線し、５０ｍＡの定電流で蛍光ランプを放電させた。
【０１１２】
５時間間隔でランプ電圧を測定した。また、同じタイミングで、電極の輝点の有無を目視で確認した。
【０１１３】
図４には、測定によって得られたランプ電圧の経時変化を示す。この図から明らかなように、実施例１に係る蛍光ランプでは、ランプ電圧は、約７５Ｖ〜約９０Ｖの範囲であり、少なくとも７００時間にわたってほぼ一定であった。なお、測定期間中、電極には輝点が視認され、長期にわたって、蛍光ランプが熱陰極モードで放電されていることが確認された。
【０１１４】
このことから、実施例１に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、７００時間以上であることがわかった。
【０１１５】
さらに、運転開始から７００時間後に、放射温度計（ＬＵＭＡ ＳＥＮＳＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ社製、ＩＧＡ８ ｐｒｏ）を用いて、電極部分の平均温度を測定した。使用した放射温度計は、測定スポット範囲が約１ｍｍφであり、測定スポットが電極の輝点部分を含まないようにして、測定を行った。従って、測定結果は、輝点部分を除く、電極の平均的な温度を表していると言える。測定の結果、電極の温度は、４６０℃であった。
【０１１６】
また、同様の方法で、ガラスチューブ内部に充填されたアルゴンガスの圧力のみが異なる複数の蛍光ランプを作製し、同様の温度測定を実施した。アルゴンガスの圧力は、４．０ｋＰａ〜５３ｋＰａの間で変化させた。
【０１１７】
結果を図５に示す。図５から、ガラスチューブ内部に充填されるアルゴンガスの圧力が高くなるほど、電極温度が低下する傾向にあることがわかる。特に、アルゴンガスの圧力が５．３ｋＰａ以上の場合、電極温度は、６００℃以下にまで低下している。このことから、希ガスの充填圧力を高くした場合に、電極の輝点の寿命が延伸するのは、充填圧力の上昇によって、電極の温度が低下するためであると推察される。
【０１１８】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１１９】
ただし、この実施例２では、電極の作製方法および蛍光ランプの作製方法を、以下のように変更した。
【０１２０】
（電極の作製）
前記導電性マイエナイト化合物焼結体Ｂ１を、外径φ１．８ｍｍ、長さ６ｍｍに機械加工し、本体部を得た。機械加工には、冷却水を使用せず、ドライ条件下で加工した。底部にφ０．６ｍｍのデュメット線が溶接された内径φ１．８ｍｍ、外径φ２．０ｍｍ、深さ５ｍｍのモリブデン製カップに、前記本体部を挿入して電極を作製した。この際には、前記本体部の先端位置が、モリブデン製カップの先端位置と一致するようにして、本体部を挿入した。（従って、本体部は、モリブデン製カップから突出していない。）
（蛍光ランプの作製）
外径φ６ｍｍ、内径φ４ｍｍのガラスチューブの両端に、電極間隔が１３８ｍｍとなるようにして、電極を封着した。このガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１２１】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が５．３ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、実施例２に係る蛍光ランプを作製した。
【０１２２】
（放電試験）
作製した実施例２に係る蛍光ランプを用いて、実施例１と同様の放電試験を行った。
【０１２３】
図６には、測定によって得られたランプ電圧の経時変化を示す。この図から明らかなように、実施例２に係る蛍光ランプでは、ランプ電圧は、約１５０Ｖ前後であり、少なくとも１７０時間にわたってほぼ一定であった。なお、測定期間中、電極には輝点が視認され、長期にわたって、蛍光ランプが熱陰極モードで放電されていることが確認された。
【０１２４】
このことから、実施例２に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、１７０時間以上であることがわかった。
【０１２５】
（比較例１）
以下の方法により、熱陰極蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１２６】
（導電性マイエナイト化合物焼結体の作製）
前述の実施例１と同様の方法で得られたマイエナイト化合物粉末Ａ１を７９．８ｇに、成形用バインダとしてのポリエチレンオキサイド１３．０ｇと、可塑剤としての脂肪酸エステル０．２ｇと、潤滑剤としてのステアリン酸７．０ｇとを配合し、成形体原料を調合した。
【０１２７】
次に、この成形体原料を射出成形し、成形体を得た。得られた成形体は、円柱の一つの底面に、同じ底面形状および同じ底面寸法を有する円錐が張り合わされたような（鉛筆のような）形状であった。円柱部分の直径は、３．４ｍｍであり、長さは５．０ｍｍであった。また、円錐部分の長さは、２．５ｍｍであった。従って、成形体の全長は、７．５ｍｍである。
【０１２８】
次に、以下の方法で、成形体に金属線を挿入し、組立体を得た。
【０１２９】
まずドリルを使って、予め成形体の底面の中心に、直径０．５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの穴を形成した。次に、この穴から、直径０．５ｍｍφのニッケル線を挿入した。挿入深さは、２．５ｍｍとした。
【０１３０】
次に、以下の方法で、得られた組立体の脱バインダ処理を行った。
【０１３１】
組立体をアルミナ板に置載した状態で電気炉内に設置し、空気中で、４０分間で２００℃まで昇温した。その後、組立体を８時間で６００℃まで昇温した後、２時間で室温まで冷却させた。
【０１３２】
次に、以下の方法で、組立体を還元雰囲気下で焼成した。
【０１３３】
組立体と金属アルミニウムとを入れたアルミナ製るつぼを、外径４０ｍｍ×内径３０ｍｍ×高さ４０ｍｍの第１カーボン製るつぼ内に設置し、カーボン製の蓋をした。さらに、この第１カーボンるつぼを、外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×高さ７５ｍｍの第２のカーボン製るつぼ内に配置し、カーボン製の蓋をした。
【０１３４】
この第２のカーボンるつぼを、５Ｐａ以下の真空雰囲気中に保持し、１時間で１２５０℃まで昇温した。次に、１２５０℃で６時間保持した後、４時間で室温まで冷却させた。これにより組立体が還元焼成され、ニッケル線付きの焼結体Ｃ１が得られた。
【０１３５】
なお、この焼結体Ｃ１の表面には、炭化アルミニウムなどが付着していたため、ドライ加工で、これらの表面層を取り除いた。
【０１３６】
また、ニッケル線を挿入しなかったことを除き、同様の方法で作製した焼結体を用いて、粉末Ｘ線回折分析を行った。その結果、焼結体は、Ｃ１２Ａ７単相であった。また、光拡散反射スペクトルからクベルカムンク法により求められた電子密度は、１．６×１０２１ｃｍ−３であった。このことから、焼結体Ｃ１は、導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
【０１３７】
（電極の作製）
導電性マイエナイト焼結体Ｃ１に挿入したニッケル線と、直径φ０．７ｍｍのコバール線とをスポット溶接し、電極を作製した。
【０１３８】
（蛍光ランプの作製）
外径φ４ｍｍ、内径φ３ｍｍのガラスチューブの両端に、電極間隔が８０ｍｍとなるようにして、電極を封着した。このガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１３９】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブ内に水銀を１２０ｍｇ導入し、再び１０−３Ｐａまで真空排気を行った。次に、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が２．６ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、比較例１に係る蛍光ランプを作製した。
【０１４０】
（放電試験）
作製した比較例１に係る蛍光ランプを用いて、以下のような放電試験を行った。
【０１４１】
まず、バラスト抵抗２ｋΩの交流回路に、比較例１に係る蛍光ランプを配線し、矩形波、１ｋＨｚ、３００Ｖの定電圧で蛍光ランプを放電させた。
【０１４２】
２０分間隔でランプ電圧およびランプ電流を測定した。また、同じタイミングで、電極の輝点の有無を目視で確認した。
【０１４３】
図７には、測定によって得られたランプ電圧およびランプ電流の経時変化を示す。この図７から明らかなように、比較例１に係る蛍光ランプでは、放電開始から１．６時間の間は、ランプ電圧およびランプ電流は、ほぼ適正な範囲の値を示したが、１．６時間経過後に、ランプ電圧は急激に上昇し、ランプ電流は、急激に低下した。
【０１４４】
また、１．６時間経過後には、電極に輝点が視認されなくなり、電極全体が赤くなる様子が観察された。
【０１４５】
このことから、比較例１に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、約１．６時間であることがわかった。
【０１４６】
（比較例２）
実施例２と同様の方法で蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１４７】
ただし、この比較例２では、蛍光ランプの作製の際に、アルゴンガスのガス圧を２．６ｋＰａとした。その他の導電性マイエナイト化合物焼結体、電極および蛍光ランプの作製条件は、実施例２と同様である。
【０１４８】
図８には、ランプ電圧の経時変化を示す。
【０１４９】
点灯開始直後には、ランプ電圧は１４０Ｖであり、電極に輝点が確認された。しかしながら、２時間後には、ランプ電圧が１８５Ｖになり、電極に輝点は認められなくなった。
【０１５０】
このことから、比較例２に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、約２時間であることがわかった。
【０１５１】
以上のように、蛍光ランプに含まれる希ガスの圧力を２．６ｋＰａ以下とした場合、電極の構造に関わらず、輝点の寿命は極めて短くなった。これに対して、希ガスの圧力を５．３ｋＰａ以上とした場合、電極の構造に関わらず、電極の輝点の寿命が有意に改善されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、放電用の電極を有する蛍光ランプ等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００ 本発明による熱陰極蛍光ランプ
１２０ 放電空間
１３０ バルブ
１４０ 電極
１４１ 本体部
１４９ 導電性支持体
１４９Ａ、１４９Ｂ 導電性支持体
１５１ 封止部
１５２、１５２Ａ 収容口
１５５ リード
１５９ 開口
１６０ 保護膜
１７０ 蛍光体
１８１Ａ、１８１Ｂ 第１の端部
１８２Ａ、１８２Ｂ 第２の端部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光ランプは、家庭用照明、表示装置のバックライト、および各種生産工程での光照射など、様々な用途に用いられている。
【０００３】
蛍光ランプには、大きく分けて、熱陰極蛍光ランプと、冷陰極蛍光ランプの２種類のものがある。熱陰極蛍光ランプとは、陰極に高温の輝点が生じ、主に輝点における熱電子放出によって放電を維持する蛍光ランプの総称である。電極には一般に、タングステンなどの高融点金属製フィラメントにアルカリ土類酸化物を主成分としたエミッタを塗布した電極が用いられている。一方、冷陰極蛍光ランプとは、陰極に輝点がなく、主に二次電子放出で放電を維持する蛍光ランプの総称である。電極には一般に、ニッケル、モリブデン、およびタングステンなどの融点の高い金属が用いられている。
【０００４】
また、一般に、熱陰極蛍光ランプは、ランプ内に含まれる希ガスの圧力が２Ｔｏｒｒ〜１６Ｔｏｒｒの範囲のような、比較的低い圧力下で使用される（例えば、特許文献１）。これは、ガス圧は低いほどランプの発光効率が高くなる傾向があるが、一方でエミッタが消耗しやすく電極の寿命が短くなる傾向があるためである。
【０００５】
なお、最近、このような熱陰極蛍光ランプ用の電極材料として、導電性マイエナイト化合物を使用することが提案されている（例えば、特許文献２）。導電性マイエナイト化合物は、仕事関数が２．４ｅＶと比較的低く、さらに導電性を有すると言う特徴を有する。このため、導電性マイエナイト化合物を熱陰極蛍光ランプの電極材料に適用した場合、従来のフィラメントにエミッタを塗布した電極に比べて、電極の寿命が向上することが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２３２０６９号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１１／０２４８２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願発明者らの実験によれば、導電性マイエナイト化合物を電極として使用した熱陰極蛍光ランプにおいて、しばしば、熱陰極の輝点の寿命が短くなる場合があることが見出されている。
【０００８】
熱陰極の輝点は、放電を生じさせるための熱電子放出の起点となるため、陰極内に輝点が存在しなくなると、以降は、放電を維持するために、電極間に大きな放電電圧を印加することが必要となる。この場合、蛍光ランプのエネルギーロスが大きくなってしまう。また、そのような大きな放電電圧を印加した場合、蛍光ランプそのものの寿命が短くなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、導電性マイエナイト化合物を電極とする熱陰極蛍光ランプにおいて、輝点の寿命が有意に改善された熱陰極蛍光ランプ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】
【００１０】
本発明では、
蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、
前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、
前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプが提供される。
【００１１】
ここで、本発明による熱陰極蛍光ランプにおいて、前記圧力は、１３．３ｋＰａ以下であっても良い。
【００１２】
また、本発明による熱陰極蛍光ランプにおいて、前記電極は、金属製のカップと、該カップに挿入された塊状、または柱状の導電性マイエナイト化合物とを有しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、導電性マイエナイト化合物を電極とする熱陰極蛍光ランプにおいて、輝点の寿命が有意に改善された熱陰極蛍光ランプを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による熱陰極蛍光ランプの概略的な一例を示した断面図である。
【図２】電極の導電性支持体の別の構造を概略的に示した断面図である。
【図３】電極の導電性支持体のさらに別の構造を概略的に示した断面図である。
【図４】実施例１に係る蛍光ランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【図５】希ガスの充填圧力と電極温度の関係を示したグラフである。
【図６】実施例２に係る蛍光ランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【図７】比較例１に係るランプにおけるランプ電圧およびランプ電流の経時変化を示したグラフである。
【図８】比較例２に係るランプにおけるランプ電圧の経時変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明による熱陰極蛍光ランプについて説明する。
【００１６】
図１には、本発明による熱陰極蛍光ランプの概略的な一例を示す。
【００１７】
図１に示すように、本発明による熱陰極蛍光ランプ１００は、放電空間１２０を有するガラス等で構成された管状のバルブ１３０と、一組の電極１４０と、封止部１５１とを有する。
【００１８】
放電空間１２０内には、希ガスおよび水銀が充填される。希ガスの種類は、特に限られず、希ガスは、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、およびこれらの少なくとも２つを含む混合ガスであっても良い。
【００１９】
バルブ１３０の内表面には、保護膜１６０および蛍光体１７０が設置されている。保護膜１６０は、バルブ１３０に含まれるナトリウムの溶出を防ぎ、主として水銀とナトリウムの化合物が生成することを抑制することにより、蛍光ランプ内壁が黒化することを防ぐ役割を有する。ただし、保護膜１６０の設置は、任意である。
【００２０】
封止部１５１は、熱陰極蛍光ランプ１００の両端に、バルブ１３０の放電空間を密閉するように設けられている。なお、図１の例では、封止部１５１は、バルブ１３０と一体化された単一の部材となっている。しかしながら、封止部１５１は、バルブ１３０とは異なる部材で構成されても良い。
【００２１】
電極１４０は、本体部１４１と、該本体部１４１を支持するための導電性支持体１４９とを有する。図１の例では、導電性支持体１４９は、収容口１５２を備えたカップ状の形状となっており、この収容口１５２内に本体部１４１を装着することにより、導電性支持体１４９で本体部１４１を支持することができる。ただし、この導電性支持体１４９の構成は、一例であって、導電性支持体１４９は、他の方法により、本体部１４１を支持しても良い。
【００２２】
本体部１４１は、例えば、柱状または塊状の形態を有する。
【００２３】
なお、電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物で構成される。導電性マイエナイト化合物は、２．４ｅＶと比較的仕事関数が低く、かつ導電性がある。このため、本体部１４１を導電性マイエナイト化合物で構成することにより、蛍光ランプ１００の始動時に、小さな印加電圧でも、放電を開始させることができる。また、効率的に電子を放出することができる。
【００２４】
導電性支持体１４９の一部には、導電性のリード１５５の一端が接続される。リード１５５は、電極１４０に電圧を印加する際の端子として使用される。図１の例では、リード１５５の一端は、導電性支持体１４９の中央部に設けられた開口１５９内に挿入されている。ただし、これは一例であって、導電性支持体１４９とリード１５５の接続方法は、特に限られない。また、導電性支持体１４９とリード１５５とは、一体化物として構成されても良い。なお、リード１５５の他端は、封止部１５１を貫通して、熱陰極蛍光ランプ１００の外部に導出される。
【００２５】
なお、以上の電極１４０の構成は、単なる一例に過ぎず、電極１４０は、その他の構成を有しても良い。例えば、電極１４０は、導電性支持体１４９を有さず、電極本体部１４２が、直接、リード１５５と電気的に接続されても良い。あるいは、電極１４０は、その他の構成であっても良い。
【００２６】
このように構成された熱陰極蛍光ランプ１００は、以下のようにして作動される。
【００２７】
まず、リード１５５を介し電極１４０に電圧が印加され、放電が開始する。瞬時に、陰極側の電極１４０の本体部１４１に輝点が形成され、電圧が印加されている間、放電が維持される。
【００２８】
ここで、陰極から放出された電子の一部は、バルブ１３０の放電空間１２０内に封入されている水銀原子と衝突する。これにより、水銀原子が励起され、励起された水銀が基底状態に戻る際に紫外線が放出される。
【００２９】
放出された紫外線は、バルブ１３０の蛍光体１７０に照射され、これにより蛍光体１７０から可視光線が発生する。
【００３０】
以上の一連の過程により、熱陰極蛍光ランプ１００から可視光線を放射させることができる。
【００３１】
ところで、本願発明者らは、これまで、導電性マイエナイト化合物を電極本体部とする、様々なタイプの熱陰極蛍光ランプの試作およびその性能評価を行ってきた。その結果、特定の熱陰極蛍光ランプにおいて、電極本体部の輝点の寿命が短くなる場合があることを見出した。
【００３２】
前述のように、電極本体部の輝点は、熱陰極蛍光ランプにおいて放電を発生、維持させるための起点となる。従って、電極本体部内に輝点が存在しなくなると、以降は、放電を維持するために、電極間に大きな放電電圧を印加することが必要となる。この場合、熱陰極蛍光ランプのエネルギーロスが大きくなってしまう。また、そのような大きな放電電圧を印加した場合、熱陰極蛍光ランプそのものの寿命が短くなってしまうという問題が生じる。
【００３３】
本願発明者らは、これまでに、このような問題に対する対策について、鋭意研究を行ってきた。その結果、驚くべきことに、熱陰極蛍光ランプの放電空間内に充填される希ガスの圧力を所定の値以上とすることにより、電極本体部の輝点の寿命が有意に改善されることを見出し、本願発明に至った。すなわち、本発明では、希ガスは、５．３ｋＰａ以上の圧力で、放電空間内に充填される。
【００３４】
これまで、熱陰極蛍光ランプにおける希ガスの圧力は、極力低くするように設計される傾向にあり、このような５．３ｋＰａ以上という圧力の設定値は、従来の知見を大きく逸脱するものである。
【００３５】
なお、希ガスがこのような「高い」充填圧力で放電空間内に充填された熱陰極蛍光ランプにおいて、電極本体部の輝点の寿命が向上する理由は、いまのところ十分に解明されてはいない。しかしながら、以降に詳しく示すように、希ガスの圧力が高くなると、電極本体部の温度が低下する傾向にあることから、希ガスの圧力増加によって、導電性マイエナイト化合物の平均温度が低下し、これにより電極本体部の安定性が向上したことが理由として考えられる。
【００３６】
なお、希ガスの圧力は、最大１３．３ｋＰａ以下であることが好ましい。希ガスの圧力が過剰に高くなると、熱陰極蛍光ランプの効率が低下するからである。この原因としては、電子温度の低下や陽光柱の収縮が考えられる。特に、希ガスの圧力は、５．３ｋＰａ〜８．０ｋＰａの範囲であることがより好ましい。
【００３７】
このように、本発明の熱陰極蛍光ランプ１００は、放電空間１２０内の希ガスが高い圧力を有し、電極本体部１４１の輝点の寿命が有意に長いと言う特徴を有する。
【００３８】
（本発明の蛍光ランプの各部材の詳細について）
次に、本発明による熱陰極蛍光ランプ１００の電極１４０および蛍光体１７０について、詳しく説明する。なお、バルブ１３０、封止部１５１、および保護膜１６０等の部材に関しては、その仕様は、当業者には十分に明らかであるので、記載を省略する。
【００３９】
（電極１４０）
前述のように、本発明による電極１４０は、本体部１４１、導電性支持体１４９、およびリード１５５を有しても良い。
【００４０】
（本体部１４１）
前述のように、本発明による電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物で構成される。
【００４１】
ここで、「マイエナイト化合物」とは、ケージ（籠）構造を有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３（以下「Ｃ１２Ａ７」ともいう。）およびＣ１２Ａ７と同等の結晶構造を有する化合物（同型化合物）の総称である。
【００４２】
一般に、マイエナイト化合物は、ケージの中に酸素イオンを包接しており、この酸素イオンは、特に「フリー酸素イオン」と称される。
【００４３】
また、この「フリー酸素イオン」は、還元処理等により、その一部もしくは全てを電子で置換することができ、特に、電子密度が１．０×１０１５ｃｍ−３以上のものが「導電性マイエナイト化合物」と呼ばれる。「導電性マイエナイト化合物」は、その名が示すように導電性を有するため、本発明のような電極材料として使用することができる。
【００４４】
本発明では、「導電性マイエナイト化合物」の電子密度は、１．０×１０１８ｃｍ−３以上であることが好ましく、１．０×１０１９ｃｍ−３以上であることがより好ましく、１．０×１０２０ｃｍ−３以上であることがさらに好ましい。導電性マイエナイト化合物の電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３よりも低い場合、電極に使用した際の電極の抵抗が大きくなる。
【００４５】
導電性マイエナイトの電子密度と導電率の関係は、以下のようになる。本発明における導電性マイエナイト型化合物の電気伝導率は、電子密度が１×１０１８／ｃｍ３のときに０．１Ｓ／ｃｍであるため、０．１Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましく、１．０Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましい。電気伝導率の最大値としては、単結晶では１５００Ｓ／ｃｍ程度が可能である。
【００４６】
なお、本願において、導電性マイエナイトの電子密度とは、電子スピン共鳴装置での測定により算出された、または吸収係数の測定により算出された、スピン密度の測定値を意味する。一般には、スピン密度の測定値が１０１９ｃｍ−３よりも小さい場合は、電子スピン共鳴装置（ＥＳＲ装置）を用いて測定することが好ましく、１０１８ｃｍ−３を超える場合は、以下のようにして、電子密度を算定することが好ましい。まず分光光度計を用いて、導電性マイエナイトのケージ中の電子による光吸収の強度を測定し、２．８ｅＶでの吸収係数を求める。次に、この得られた吸収係数が電子密度に比例することを利用して、導電性マイエナイトの電子密度を定量する。また、導電性マイエナイトが粉末等であり、光度計によって透過スペクトルを測定することが難しい場合は、積分球を使用して光拡散スペクトルを測定し、クベルカムンク法によって得られた値から、導電性マイエナイトの電子密度が算定される。
【００４７】
なお、本発明において導電性マイエナイト化合物は、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）からなるＣ１２Ａ７結晶構造を有している限り、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）および酸素（Ｏ）の中から選ばれた少なくとも１種の原子の一部または全部が、他の原子や原子団に置換されていても良い。例えば、カルシウム（Ｃａ）の一部は、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、クロム（Ｃｒ）、マンガン（Ｍｎ）、セリウム（Ｃｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および／または銅（Ｃｕ）などの原子で置換されていても良い。また、アルミニウム（Ａｌ）の一部は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）、ヨーロピウム（Ｅｕ）、イットリビウム（Ｙｂ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）および／またはテリビウム（Ｔｂ）などで置換されても良い。また、ケージの骨格の酸素は、窒素（Ｎ）などで置換されていても良い。
【００４８】
また、導電性マイエナイト化合物は、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３化合物、１２ＳｒＯ・７Ａｌ２Ｏ３化合物、これらの混晶化合物、またはこれらの同型化合物であることが好ましい。
【００４９】
本発明では、これらに限定されるものではないが、導電性マイエナイト化合物として、例えば下記の（１）〜（４）に示す化合物が考慮される。
【００５０】
（１）Ｃ１２Ａ７化合物の骨格を構成するカルシウム（Ｃａ）の一部が、マグネシウム（Ｍｇ）またはストロンチウム（Ｓｒ）に置換された、カルシウムマグネシウムアルミネート（Ｃａ１−ｙＭｇｙ）１２Ａｌ１４Ｏ３３、またはカルシウムストロンチウムアルミネート（Ｃａ１−ｚＳｒｚ）１２Ａｌ１４Ｏ３３。なお、ｙおよびｚは０．１以下であることが好ましい。
【００５１】
（２）シリコン置換型マイエナイトであるＣａ１２Ａｌ１０Ｓｉ４Ｏ３５。
【００５２】
（３）ケージ中のフリー酸素イオンがＨ−、Ｈ２−、Ｈ２−、Ｏ−、Ｏ２−、ＯＨ−、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｓ２−またはＡｕ−などの陰イオンによって置換された、例えば、Ｃａ１２Ａｌ１４Ｏ３２：２ＯＨ−またはＣａ１２Ａｌ１４Ｏ３２：２Ｆ−。
【００５３】
（４）陽イオンと陰イオンがともに置換された、例えばワダライトＣａ１２Ａｌ１０Ｓｉ４Ｏ３２：６Ｃｌ−。
【００５４】
なお、本発明において、電極１４０の本体部１４１は、導電性マイエナイト化合物単独で構成されても良いが、さらに別の添加物質を含んでも良い。別の添加物質は、例えば、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）等であっても良い。電極本体部１４１が導電性マイエナイト化合物とこのような酸化物を同時に含む場合、低温域（〜８００℃程度）から高温域（〜１３００℃程度）までの広い温度範囲にわたって、優れた熱電子放出特性が得られる。
【００５５】
別の添加物質は、本体部１４１の全重量に対して、例えば１ｗｔ％〜５０ｗｔ％の範囲で添加される。
【００５６】
本発明において、導電性マイエナイト化合物の導電率は、還元性雰囲気での熱処理により、比較的容易に調整することができる。従って、本体部１４１の抵抗値も、比較的容易に制御することができる。また、抵抗値は、焼結体の緻密さによっても制御することが可能である。
【００５７】
また、本体部１４１は、柱状または塊状の形態を有する。柱状とは、四角柱、六角柱、または円柱（ロッド状）など、上面と下面の断面積が同じ立体や、四角錐台、円錐台など上面と下面の断面積が異なる立体形状を意味する。また、塊状とは、円錐、角錐、円筒、角筒、球状、またはらせん状など、一般的な立体形状を単体で、あるいは組み合わせて得られる形状を意味する。
【００５８】
（導電性支持体１４９）
導電性支持体１４９の材料には、通常、コバールなどの鉄基合金、ニッケル、モリブデンまたはタングステンが使用される。なお、導電性支持体１４９は、いかなる形状であっても良い。
【００５９】
図２および図３には、図１に示した導電性支持体１４９とは異なる、導電性支持体の別の構成例を示す。
【００６０】
図２の場合、導電性支持体１４９Ａは、第１の端部１８１Ａと、第２の端部１８２Ａとを有する。第１の端部１８１Ａは、中央部に本体部１４１を収容するための円筒状または角筒状の収容口１５２Ａを有する。ここで、図２の例では、第１の端部１８１Ａの長さは、本体部１４１よりも短く描かれているが、第１の端部１８１Ａの長さは、本体部１４１より長くなっていても良い。すなわち、本体部１４１を第１の端部１８１Ａが内包するような構造であっても良い。また、第２の端部１８２Ａは、ロッド状になっており、本体部１４１とは反対の側に延伸している。第２の端部１８２Ａは、さらに前述のリード１５５と接続されても良い。あるいは、第２の端部１８２Ａは、前述のリード１５５と一体構成されても良い。
【００６１】
図３には、導電性支持体のさらに別の構造を示す。この場合、導電性支持体１４９Ｂは、ロッド状の第１の端部１８１Ｂと、ロッド状の第２の端部１８２Ｂとを有する。第１の端部１８１Ｂは、本体部１４１内に挿入されている。また、第２の端部１８２Ｂは、本体部１４１とは反対の側に延伸している。第２の端部１８２Ｂは、さらに前述のリード１５５と接続されても良い。あるいは、第２の端部１８２Ｂは、前述のリード１５５と一体構成されても良い。
（リード１５５）
リード１５５の材質は、導電性を示す材料である限り、特に限られない。また、リード１５５の寸法、形状等も、特に限られない。なお、前述のように、リード１５５は、導電性支持体（１４９、１４９Ａ、１４９Ｂ）と一体化構成されても良い。
【００６２】
リード１５５の断面積は、例えば、０．０１ｍｍ２〜４００ｍｍ２の範囲である。
【００６３】
（蛍光体１７０）
蛍光体１７０としては、例えば、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体、セリウムテルビウム付活燐酸ランタン蛍光体、ユーロピウム付活ハロ燐酸ストロンチウム蛍光体、ユーロピウム付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、ユーロピウムマンガン付活バリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムアルミネート蛍光体、テルビウム付活セリウムマグネシウムアルミネート蛍光体、およびアンチモン付活ハロ燐酸カルシウム蛍光体などを単独、または混合して使用できる。
【００６４】
なお、熱陰極蛍光ランプ１００において、形状、サイズ、ワット数、ならびに蛍光ランプが放つ光色および演色性などは、特に限定されない。形状については、図１に示すような直管に限られず、例えば、丸形、二重環形、ツイン形、コンパクト形、Ｕ字形、電球形などの形状で合っても良い。サイズについては、例えば４形〜１１０形などであっても良い。ワット数については、例えば数ワット〜百数十ワットなどであっても良い。光色については、例えば、昼光色、昼白色、白色、温白色、および電球色などがある。
【００６５】
作動中（アーク放電中）に、熱陰極蛍光ランプ１００の両電極間に流れるランプ電流は、例えば０．０１０Ａ〜１Ａの範囲であっても良い。
【００６６】
（電極の本体部の製造方法）
次に、本発明による電極１４０の本体部１４１の製造方法の一例について説明する。
【００６７】
本体部１４１の製造方法は、マイエナイト化合物に導電性を付与する工程の違いから、２つの方法に大別される。第１の方法は、マイエナイト化合物の粉末を焼結させて焼結体を得た後、これを所望の形状に加工してから、マイエナイト化合物に導電性を付与する方法である。一方、第２の方法は、マイエナイト化合物の粉末を焼結して、焼結体を得る際に、同時に導電性を付与する方法である。
【００６８】
（第１の方法）
導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作する第１の方法は、マイエナイト化合物を含む粉末を調製するステップ（ステップ１１０）と、前記粉末を含む成形体を形成するステップ（ステップ１２０）と、前記成形体を焼成し、焼結体を得るステップ（ステップ１３０）と、得られた焼結体に導電性を付与する処理を行うステップ（ステップ１４０）とを有する。以下、各ステップについて詳しく説明する。
【００６９】
（ステップ１１０）
まず、平均粒径１μｍ〜１０μｍ程度のマイエナイト化合物粉末が準備される。特に、粉末の平均粒径は、２μｍ以上６μｍ以下であることが好ましい。なお、平均粒径が１μｍより小さいと、粉末が凝集してそれ以上の微粉化することが困難であり、１０μｍより大きいと、焼結が進みにくくなるおそれがある。
【００７０】
通常の場合、マイエナイト化合物粉末は、マイエナイト化合物原料を粗粉化し、さらにこの粗粉を微細まで粉砕することにより調製される。原料の粗粉化には、スタンプミル、自動乳鉢等が使用され、まず平均粒径が約２０μｍ程度になるまで粉砕される。粗粉を、前述の平均粒径の微細粉まで粉砕するには、ボールミル、ビーズミルなどが使用される。
【００７１】
（ステップ１２０）
次に、マイエナイト化合物粉末を含む成形体が製作される。
【００７２】
成形体の製作方法は、特に限られず、ペースト（またはスラリー。以下同じ）を介して、あるいは粉末またはペーストの加圧成形により、成形体を製作しても良い。
【００７３】
例えば、前述の調製粉末をバインダとともに溶媒中に添加、撹拌することにより、ペーストを調製しても良い。
【００７４】
（ステップ１３０）
次に、得られた成形体が焼成される。なお、成形体が溶媒を含む場合は、予め成形体を５０℃〜２００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、溶媒を揮発させて除去しても良い。また、成形体がバインダを含む場合は、予め成形体を２００〜８００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、バインダを除去しても良い。あるいは、両者の処理を同時に行っても良い。
【００７５】
焼成条件は、特に限られない。
【００７６】
焼成処理は、例えば大気雰囲気中、真空中、または不活性ガス雰囲気中等で行なわれる。
【００７７】
焼成温度は、例えば１２００℃〜１４１５℃の範囲であり、１２５０℃〜１３５０℃の範囲であることが好ましい。１２００℃より低い温度では、焼結が不十分となり、得られる焼結体が脆くなる可能性がある。また、焼成温度が１４１５℃よりも高い場合、粉末の溶融が進行し、成形体の形状を維持できなくなるおそれがある。
【００７８】
前記温度に保持する時間は、成形体の焼結が完了するように調整すればよいが、好ましくは５分以上、さらに好ましくは１０分以上、さらにより好ましくは１５分以上である。保持時間が５分より短いと焼結が十分に進まないおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は、６時間以内が好ましい。
【００７９】
得られた焼結体は、その後、所望の形状に加工される。加工方法は、特に限られず、機械加工、放電加工、レーザ加工等が適用されても良い。
【００８０】
（ステップ１４０）
次に、得られた焼結体（マイエナイト化合物）に対して導電性を付与する処理が行われる。
【００８１】
焼結体への導電性の付与は、還元性雰囲気で焼結体を熱処理することにより行うことができる。ここで、還元性雰囲気とは、還元剤の存在により、酸素分圧が１０−３Ｐａ以下となる雰囲気（または減圧環境）を意味する。還元剤としては、例えばカーボンやアルミニウムの粉末を原料に混ぜても良く、また、雰囲気に接する部位に、カーボン、カルシウム、アルミニウム、チタンを設置しても良い。カーボンの場合は、成形体をカーボン容器に入れて真空下で焼成する方法が例示される。
【００８２】
酸素分圧は、例えば１０−５Ｐａ以下であり、１０−１０Ｐａ以下であることが好ましく、１０−１５Ｐａであることがより好ましい。酸素分圧が１０−３Ｐａ以上の場合、十分な導電性を得ることができないおそれがある。
【００８３】
熱処理温度は、６００〜１４１５℃の範囲である。熱処理の温度は、１０００℃〜１４００℃の範囲であることが好ましく、１２００〜１３７０℃の範囲であることがより好ましく、１３００℃〜１３５０℃の範囲であることがさらに好ましい。熱処理の温度が６００℃よりも低い場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。また、熱処理温度が１４１５℃よりも高い場合、焼結体の溶融が進行し、成形体の形状が維持できなくなるおそれがある。
【００８４】
熱処理時間（保持時間）は、５分〜６時間の範囲であることが好ましく、１０分〜４時間の範囲であることがさらに好ましく、１５分〜２時間の範囲であることがさらに好ましい。保持時間が５分未満の場合、十分な導電性を得ることができなくなるおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると、保持時間は、６時間以内が好ましい。
【００８５】
以上の工程により、導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作することができる。
【００８６】
（第２の方法）
導電性マイエナイト化合物からなる本体部１４１を製作する第２の方法は、マイエナイト化合物を含む粉末を調製するステップ（ステップ２１０）と、前記粉末を含む成形体を形成するステップ（ステップ２２０）と、前記成形体を焼成し、焼結体を得ると同時に、焼結体に導電性を付与するステップ（ステップ２３０）とを有する。このうち、ステップ２１０およびステップ２２０については、前述の第１の方法のステップ１１０およびステップ１２０と同様である。そこで、以下、ステップ２３０について詳しく説明する。
【００８７】
（ステップ２３０）
このステップでは、焼成処理によって、ステップ２２０によって得られた成形体が焼成される。なお、成形体が溶媒を含む場合は、予め成形体を５０℃〜２００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、溶媒を揮発させて除去しても良い。また、成形体がバインダを含む場合は、予め成形体を２００〜８００℃の温度範囲で２０〜３０分程度保持し、バインダを除去しておいても良い。あるいは、両者の処理を同時に行っても良い。
【００８８】
焼成処理は、成形体を還元性雰囲気で熱処理することにより行なわれる。還元性雰囲気とは、雰囲気に接する部位に還元剤が存在し、かつ酸素分圧が１０−３Ｐａ以下の不活性ガス雰囲気、または減圧環境を意味する。還元剤としては、例えばカーボンやアルミニウムの粉末を原料に混ぜても良く、また、雰囲気に接する部位に、カーボン、カルシウム、アルミニウム、チタンを設置しても良い。カーボンの場合は、成形体をカーボン容器に入れて真空下で焼成する方法が例示される。
【００８９】
酸素分圧は、１０−５Ｐａ以下であることが好ましく、１０−１０Ｐａであることがより好ましく、１０−１５Ｐａ以下であることがさらに好ましい。酸素分圧が１０−３Ｐａより大きい場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。
【００９０】
焼成温度は、１２００℃〜１４１５℃の範囲である。焼成温度は、１２５０℃〜１３５０℃の範囲であることがより好ましい。焼成温度が１２００℃よりも低い場合、焼結が進行しにくくなり、得られる焼結体が脆くなる可能性がある。また、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。一方、焼成温度が１４１５℃よりも高い場合、粉末の溶融が進行し、成形体の形状を維持することができなくなる。
【００９１】
焼成時間（保持時間）は、成形体の焼結が完了し、かつ十分な導電性が付与されれば、いかなる時間であっても良い。保持時間は、例えば、５分〜６時間の範囲であっても良く、１０分〜４時間の範囲であることが好ましく、１５分〜２時間の範囲であることがより好ましい。保持時間が５分未満の場合、マイエナイト化合物に十分な導電性を付与することができないおそれがある。また、保持時間を長くしても、特性上は特に問題はないが、作製コストを考えると６時間以内が好ましい。
【００９２】
以上の工程により、導電性マイエナイト化合物からなる本体部を製作することができる。
【００９３】
なお、前述の製造方法では、電極１４０の本体部１４１が導電性マイエナイト化合物のみで構成される場合を例に、本体部１４１の製造方法について説明した。
【００９４】
一方、導電性マイエナイト化合物とアルカリ土類金属酸化物の混合物を含む本体部を形成する場合は、前述のステップ１１０および２１０の段階で、マイエナイト化合物粉末に、例えば、所望のアルカリ土類金属炭酸塩の粉末を添加し、混合粉末を調製すれば良い。ただし、このような混合粉末を出発物質として使用する場合は、反応の過程で生じるＣＯ２を除去する処置が必要となる。ＣＯ２が残留すると、熱陰極蛍光ランプ中の水銀が劣化され、発光効率が低下してしまうからである。
【００９５】
ＣＯ２の除去は、例えば窒素雰囲気または真空下で、成形体に対して、予め８００℃〜１２００℃の温度に２０〜３０分間程度保持することにより行われても良い。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００９７】
（実施例１）
以下の方法により、熱陰極蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【００９８】
（導電性マイエナイト化合物焼結体の作製）
電極は、モリブデン製の支持体と、導電性マイエナイト化合物からなる本体部とで構成した。
【００９９】
まず、以下のようにして、本体部用の導電性マイエナイト化合物の焼結体を作製した。
【０１００】
３１３．５ｇの炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）粉末と、１８６．５ｇの酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）粉末とを混合した後、この混合粉末を耐熱容器に入れ、大気中、１３５０℃まで加熱し、この温度に６時間保持した。昇温速度は、３００℃／時間とした。その後、耐熱容器を３００℃／時間の冷却速度で、室温まで降温した。これにより、約３６２ｇの白色塊体を得た。
【０１０１】
次に、アルミナ製スタンプミルにより、この白色塊体を、寸法が約５ｍｍの破片になるように解砕した。さらに、これをアルミナ製自動乳鉢で粗粉砕し、白色粉末を得た。この白色粉末３５０ｇと、直径５ｍｍのジルコニアボール３ｋｇと、粉砕溶媒としての工業用ＥＬグレードのイソプロピルアルコール３５０ｍｌとを、２リットルのジルコニア製容器に入れ、容器にジルコニア製の蓋を載せてから、回転速度９４ｒｐｍで、１６時間、ボールミル粉砕処理を実施した。処理後、得られたスラリーを吸引ろ過により粉砕溶媒を除去した。その後、得られた粉末を８０℃のオーブンで１０時間乾燥させた。これにより、粉末Ａ１を得た。Ｘ線回折分析の結果、得られた粉末Ａ１は、Ｃ１２Ａ７単相であることが確認された。
【０１０２】
前述の方法で得られたマイエナイト化合物粉末Ａ１を、長さ４０ｍｍ×幅２０ｍｍ×高さ３０ｍｍの金型に敷き詰めた。この金型に対して、１０ＭＰaのプレス圧で１分間の一軸プレスを行った。さらに、１８０ＭＰaの圧力で等方静水圧プレス処理し、縦約４０ｍｍ×横約２０ｍｍ×高さ約１０ｍｍの寸法のマイエナイト化合物成形体を得た。
【０１０３】
次に、前記成形体およびアルミニウム粉末を２重のカーボンるつぼ内に入れ、１２５０℃で６時間焼成した。内側のカーボンるつぼは、外径６０ｍｍ×内径５０ｍｍ×高さ６０ｍｍの略円筒状の形状を有し、外側のカーボン容器は、外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×高さ７５ｍｍの略円筒状の形状を有するものを使用した。焼成後に、焼結体Ｂ１が得られた。
【０１０４】
この焼結体Ｂ１の相対密度は、９７．０％であり、Ｘ線回折分析の結果、Ｃ１２Ａ７単相であった。また、電子密度は１．６×１０２１ｃｍ−３であり、電気伝導率は１７Ｓ／ｃｍであった。
【０１０５】
このようにして、導電性マイエナイト化合物の焼結体Ｂ１を作製した。
【０１０６】
（電極の作製）
前記導電性マイエナイト化合物焼結体Ｂ１を、外径φ１．８ｍｍ、長さ６ｍｍに機械加工し、本体部を得た。機械加工には、冷却水を使用せず、ドライ条件下で加工した。底部にφ０．６ｍｍのデュメット線が溶接された内径φ１．８ｍｍ、外径φ２．０ｍｍ、深さ５ｍｍのモリブデン製カップに、前記本体部を挿入し、前記本体部がモリブデン製カップから１ｍｍだけ露出した電極を作製した。
【０１０７】
（蛍光ランプの作製）
次に、前述の方法で作製した電極を用いて、以下のようにして、蛍光ランプを作製した。
【０１０８】
まず、外径φ１５ｍｍおよび内径φ１３ｍｍのガラスチューブの両端に、前記電極を封着した。電極間隔は、４６ｍｍであった。ガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１０９】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が１８．６ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、実施例１に係る蛍光ランプを作製した。
【０１１０】
（放電試験）
作製した実施例１に係る蛍光ランプを用いて、以下のような放電試験を行った。
【０１１１】
まず、バラスト抵抗５ｋΩの直流回路に、実施例１に係る蛍光ランプを配線し、５０ｍＡの定電流で蛍光ランプを放電させた。
【０１１２】
５時間間隔でランプ電圧を測定した。また、同じタイミングで、電極の輝点の有無を目視で確認した。
【０１１３】
図４には、測定によって得られたランプ電圧の経時変化を示す。この図から明らかなように、実施例１に係る蛍光ランプでは、ランプ電圧は、約７５Ｖ〜約９０Ｖの範囲であり、少なくとも７００時間にわたってほぼ一定であった。なお、測定期間中、電極には輝点が視認され、長期にわたって、蛍光ランプが熱陰極モードで放電されていることが確認された。
【０１１４】
このことから、実施例１に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、７００時間以上であることがわかった。
【０１１５】
さらに、運転開始から７００時間後に、放射温度計（ＬＵＭＡ ＳＥＮＳＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ社製、ＩＧＡ８ ｐｒｏ）を用いて、電極部分の平均温度を測定した。使用した放射温度計は、測定スポット範囲が約１ｍｍφであり、測定スポットが電極の輝点部分を含まないようにして、測定を行った。従って、測定結果は、輝点部分を除く、電極の平均的な温度を表していると言える。測定の結果、電極の温度は、４６０℃であった。
【０１１６】
また、同様の方法で、ガラスチューブ内部に充填されたアルゴンガスの圧力のみが異なる複数の蛍光ランプを作製し、同様の温度測定を実施した。アルゴンガスの圧力は、４．０ｋＰａ〜５３ｋＰａの間で変化させた。
【０１１７】
結果を図５に示す。図５から、ガラスチューブ内部に充填されるアルゴンガスの圧力が高くなるほど、電極温度が低下する傾向にあることがわかる。特に、アルゴンガスの圧力が５．３ｋＰａ以上の場合、電極温度は、６００℃以下にまで低下している。このことから、希ガスの充填圧力を高くした場合に、電極の輝点の寿命が延伸するのは、充填圧力の上昇によって、電極の温度が低下するためであると推察される。
【０１１８】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１１９】
ただし、この実施例２では、電極の作製方法および蛍光ランプの作製方法を、以下のように変更した。
【０１２０】
（電極の作製）
前記導電性マイエナイト化合物焼結体Ｂ１を、外径φ１．８ｍｍ、長さ６ｍｍに機械加工し、本体部を得た。機械加工には、冷却水を使用せず、ドライ条件下で加工した。底部にφ０．６ｍｍのデュメット線が溶接された内径φ１．８ｍｍ、外径φ２．０ｍｍ、深さ５ｍｍのモリブデン製カップに、前記本体部を挿入して電極を作製した。この際には、前記本体部の先端位置が、モリブデン製カップの先端位置と一致するようにして、本体部を挿入した。（従って、本体部は、モリブデン製カップから突出していない。）
（蛍光ランプの作製）
外径φ６ｍｍ、内径φ４ｍｍのガラスチューブの両端に、電極間隔が１３８ｍｍとなるようにして、電極を封着した。このガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１２１】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が５．３ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、実施例２に係る蛍光ランプを作製した。
【０１２２】
（放電試験）
作製した実施例２に係る蛍光ランプを用いて、実施例１と同様の放電試験を行った。
【０１２３】
図６には、測定によって得られたランプ電圧の経時変化を示す。この図から明らかなように、実施例２に係る蛍光ランプでは、ランプ電圧は、約１５０Ｖ前後であり、少なくとも１７０時間にわたってほぼ一定であった。なお、測定期間中、電極には輝点が視認され、長期にわたって、蛍光ランプが熱陰極モードで放電されていることが確認された。
【０１２４】
このことから、実施例２に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、１７０時間以上であることがわかった。
【０１２５】
（比較例１）
以下の方法により、熱陰極蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１２６】
（導電性マイエナイト化合物焼結体の作製）
前述の実施例１と同様の方法で得られたマイエナイト化合物粉末Ａ１を７９．８ｇに、成形用バインダとしてのポリエチレンオキサイド１３．０ｇと、可塑剤としての脂肪酸エステル０．２ｇと、潤滑剤としてのステアリン酸７．０ｇとを配合し、成形体原料を調合した。
【０１２７】
次に、この成形体原料を射出成形し、成形体を得た。得られた成形体は、円柱の一つの底面に、同じ底面形状および同じ底面寸法を有する円錐が張り合わされたような（鉛筆のような）形状であった。円柱部分の直径は、３．４ｍｍであり、長さは５．０ｍｍであった。また、円錐部分の長さは、２．５ｍｍであった。従って、成形体の全長は、７．５ｍｍである。
【０１２８】
次に、以下の方法で、成形体に金属線を挿入し、組立体を得た。
【０１２９】
まずドリルを使って、予め成形体の底面の中心に、直径０．５ｍｍ、深さ２．５ｍｍの穴を形成した。次に、この穴から、直径０．５ｍｍφのニッケル線を挿入した。挿入深さは、２．５ｍｍとした。
【０１３０】
次に、以下の方法で、得られた組立体の脱バインダ処理を行った。
【０１３１】
組立体をアルミナ板に置載した状態で電気炉内に設置し、空気中で、４０分間で２００℃まで昇温した。その後、組立体を８時間で６００℃まで昇温した後、２時間で室温まで冷却させた。
【０１３２】
次に、以下の方法で、組立体を還元雰囲気下で焼成した。
【０１３３】
組立体と金属アルミニウムとを入れたアルミナ製るつぼを、外径４０ｍｍ×内径３０ｍｍ×高さ４０ｍｍの第１カーボン製るつぼ内に設置し、カーボン製の蓋をした。さらに、この第１カーボンるつぼを、外径８０ｍｍ×内径７０ｍｍ×高さ７５ｍｍの第２のカーボン製るつぼ内に配置し、カーボン製の蓋をした。
【０１３４】
この第２のカーボンるつぼを、５Ｐａ以下の真空雰囲気中に保持し、１時間で１２５０℃まで昇温した。次に、１２５０℃で６時間保持した後、４時間で室温まで冷却させた。これにより組立体が還元焼成され、ニッケル線付きの焼結体Ｃ１が得られた。
【０１３５】
なお、この焼結体Ｃ１の表面には、炭化アルミニウムなどが付着していたため、ドライ加工で、これらの表面層を取り除いた。
【０１３６】
また、ニッケル線を挿入しなかったことを除き、同様の方法で作製した焼結体を用いて、粉末Ｘ線回折分析を行った。その結果、焼結体は、Ｃ１２Ａ７単相であった。また、光拡散反射スペクトルからクベルカムンク法により求められた電子密度は、１．６×１０２１ｃｍ−３であった。このことから、焼結体Ｃ１は、導電性マイエナイト化合物であることが確認された。
【０１３７】
（電極の作製）
導電性マイエナイト焼結体Ｃ１に挿入したニッケル線と、直径φ０．７ｍｍのコバール線とをスポット溶接し、電極を作製した。
【０１３８】
（蛍光ランプの作製）
外径φ４ｍｍ、内径φ３ｍｍのガラスチューブの両端に、電極間隔が８０ｍｍとなるようにして、電極を封着した。このガラスチューブは、中央部でＴ字型に分岐しており、この分岐部は、排気台に接続されている。
【０１３９】
次に、前記ガラスチューブの内部を、１０−３Ｐａまで真空排気した状態で、前記ガラスチューブを４００℃に加熱し、３０分間真空排気処理を行った。その後、ガラスチューブ内に水銀を１２０ｍｇ導入し、再び１０−３Ｐａまで真空排気を行った。次に、ガラスチューブの内部に、アルゴンガスを圧力が２．６ｋＰａとなるように充填した。さらに、チップオフして、比較例１に係る蛍光ランプを作製した。
【０１４０】
（放電試験）
作製した比較例１に係る蛍光ランプを用いて、以下のような放電試験を行った。
【０１４１】
まず、バラスト抵抗２ｋΩの交流回路に、比較例１に係る蛍光ランプを配線し、矩形波、１ｋＨｚ、３００Ｖの定電圧で蛍光ランプを放電させた。
【０１４２】
２０分間隔でランプ電圧およびランプ電流を測定した。また、同じタイミングで、電極の輝点の有無を目視で確認した。
【０１４３】
図７には、測定によって得られたランプ電圧およびランプ電流の経時変化を示す。この図７から明らかなように、比較例１に係る蛍光ランプでは、放電開始から１．６時間の間は、ランプ電圧およびランプ電流は、ほぼ適正な範囲の値を示したが、１．６時間経過後に、ランプ電圧は急激に上昇し、ランプ電流は、急激に低下した。
【０１４４】
また、１．６時間経過後には、電極に輝点が視認されなくなり、電極全体が赤くなる様子が観察された。
【０１４５】
このことから、比較例１に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、約１．６時間であることがわかった。
【０１４６】
（比較例２）
実施例２と同様の方法で蛍光ランプを作製し、その特性について評価した。
【０１４７】
ただし、この比較例２では、蛍光ランプの作製の際に、アルゴンガスのガス圧を２．６ｋＰａとした。その他の導電性マイエナイト化合物焼結体、電極および蛍光ランプの作製条件は、実施例２と同様である。
【０１４８】
図８には、ランプ電圧の経時変化を示す。
【０１４９】
点灯開始直後には、ランプ電圧は１４０Ｖであり、電極に輝点が確認された。しかしながら、２時間後には、ランプ電圧が１８５Ｖになり、電極に輝点は認められなくなった。
【０１５０】
このことから、比較例２に係る蛍光ランプの輝点の寿命は、約２時間であることがわかった。
【０１５１】
以上のように、蛍光ランプに含まれる希ガスの圧力を２．６ｋＰａ以下とした場合、電極の構造に関わらず、輝点の寿命は極めて短くなった。これに対して、希ガスの圧力を５．３ｋＰａ以上とした場合、電極の構造に関わらず、電極の輝点の寿命が有意に改善されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、放電用の電極を有する蛍光ランプ等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００ 本発明による熱陰極蛍光ランプ
１２０ 放電空間
１３０ バルブ
１４０ 電極
１４１ 本体部
１４９ 導電性支持体
１４９Ａ、１４９Ｂ 導電性支持体
１５１ 封止部
１５２、１５２Ａ 収容口
１５５ リード
１５９ 開口
１６０ 保護膜
１７０ 蛍光体
１８１Ａ、１８１Ｂ 第１の端部
１８２Ａ、１８２Ｂ 第２の端部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、
前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、
前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記圧力は、１３．３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記電極は、金属製のカップと、該カップに挿入された塊状、または柱状の導電性マイエナイト化合物とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の熱陰極蛍光ランプ。
【請求項１】
蛍光体が設置されたバルブと、該バルブの放電空間に充填された希ガスおよび水銀と、前記バルブの放電空間に配置された一組の電極とを有する熱陰極蛍光ランプであって、
前記電極は、導電性マイエナイト化合物を有し、
前記希ガスは、前記放電空間に、５．３ｋＰａ以上の圧力で充填されていることを特徴とする熱陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記圧力は、１３．３ｋＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記電極は、金属製のカップと、該カップに挿入された塊状、または柱状の導電性マイエナイト化合物とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の熱陰極蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４５５２８（Ｐ２０１３−４５５２８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０９５９（Ｐ２０１１−１８０９５９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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