(57)【要約】【課題】電極の消耗が有意に抑制されるとともに、改善された指向性を有する表示用のネオンランプを提供する。【解決手段】内部にネオンガスを含む希ガスが封入された筒状のガラスバルブと、該ガラスバルブの内部に相互に平行に配置された一対の電極とを有する表示用のネオンランプであって、前記ガラスバルブは、前記電極の一端に電気的に接続された導入線を外部に導出するため、前記導入線が気密貫通する底面と、該底面と反対側の上面とを有し、前記上面は、レンズ状に形成されてレンズとして機能し、各電極は、前記導入線が接続された側とは反対の端部に突出部を有し、該突出部は、他の電極の突出部と相互に対面するように構成、配置され、前記突出部の他方の突出部と対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層が形成されていることを特徴とする表示用のネオンランプ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にネオンガスを含む希ガスが封入された筒状のガラスバルブと、該ガラスバルブの内部に相互に平行に配置された一対の電極とを有する表示用のネオンランプであって、
前記ガラスバルブは、前記電極の一端に電気的に接続された導入線を外部に導出するため、前記導入線が気密貫通する底面と、該底面と反対側の上面とを有し、
前記上面は、レンズ状に形成されてレンズとして機能し、
各電極は、前記導入線が接続された側とは反対の端部に突出部を有し、該突出部は、他の電極の突出部と相互に対面するように構成、配置され、
前記突出部の他方の突出部と対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層が形成されていることを特徴とする表示用のネオンランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示用のネオンランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオンランプは、表示用の計器および電気機器等の光源として、広く使用されている。通常、ネオンランプは、一対の電極を有し、該一対の電極を使用してグロー放電を生じさせることにより、ネオンランプを発光させることができる。
【０００３】
図１には、従来のネオンランプの概略的な構成図を示す。
【０００４】
図１に示すように、従来のネオンランプ１は、密閉された筒状のガラスバルブ３を有し、該ガラスバルブ３の内部には、ネオンガス等の希ガスが封入されている。また、従来のネオンランプ１は、ガラスバルブ３の内部に設置された１対の電極５ａ、５ｂを有し、両電極５ａ、５ｂは、所定の距離で、互いに対向するように平行に配置される。各電極５ａ、５ｂの一端には、それぞれ、導入線７ａ、７ｂが接続され、該導入線７ａ、７ｂは、ガラスバルブ３の底面４を気密に貫通して、外部に導出される。
【０００５】
このような従来のネオンランプ１は、例えば、コンデンサの充電電圧を表示する点灯回路用の負荷等として用いられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−５０３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のような構成を有する従来のネオンランプ１を作動させる際には、一対の電極５ａ、５ｂ間に、直流電圧が印加される。これにより、電極グローによる放電が生じ、ネオンランプ１が発光する。
【０００８】
ここで、従来のネオンランプ１では、放電中に、電極５ａおよび５ｂがスパッタリングによって消耗するため、寿命が短いという問題がある。
【０００９】
また、従来のネオンランプ１では、電極５ａおよび５ｂの配置に起因して、ネオンランプ１から出射される光の指向性が悪くなるという問題がある。例えば、ネオンランプ１の発光の際には、図１の矢印Ｐに示すように、負極（例えば電極５ｂ）の方向からは、対向する正極（例えば電極５ａ）が陰になり、光をランプ軸の方向に対して対称に出射させることができなくなってしまう。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、本発明では、電極の消耗が有意に抑制されるとともに、改善された指向性を有する表示用のネオン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】
【００１１】
本発明では、内部にネオンガスを含む希ガスが封入された筒状のガラスバルブと、該ガラスバルブの内部に相互に平行に配置された一対の電極とを有する表示用のネオンランプであって、
前記ガラスバルブは、前記電極の一端に電気的に接続された導入線を外部に導出するため、前記導入線が気密貫通する底面と、該底面と反対側の上面とを有し、
前記上面は、レンズ状に形成されてレンズとして機能し、
各電極は、前記導入線が接続された側とは反対の端部に突出部を有し、該突出部は、他の電極の突出部と相互に対面するように構成、配置され、
前記突出部の他方の突出部と対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層が形成されていることを特徴とする表示用のネオンランプが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では電極の消耗が有意に抑制されるとともに、改善された指向性を有する表示用のネオンランプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来のネオンランプの概略的な構成図である。
【図２】本発明によるネオンランプの一構成例を概略的に示した図である。
【図３】本発明によるネオンランプの電極の先端部分を模式的に示した拡大図である。
【図４】本発明によるネオンランプの改善された指向性を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の構成を説明する。
【００１５】
図２には、本発明によるネオンランプの一構成例を概略的に示す。
【００１６】
図２に示すように、本発明によるネオンランプ１０は、筒状に気密構成されたガラスバルブ３０と、該ガラスバルブ３０の内部に配置された一対の電極５０ａ、５０ｂとを備える。
【００１７】
ガラスバルブ３０は、上面３８および底面４０を有する。ガラスバルブ３０の底面４０は、平坦面として形成されている。
【００１８】
各電極５０ａ、５０ｂは、一端に、それぞれ、導入線７０ａ、７０ｂが接続されており、該導入線７０ａ、７０ｂは、ガラスバルブ３０の底面４０を気密に貫通して、外部に導出されている。両導入線７０ａ、７０ｂは、互いに平行になるように配置されても良い。
【００１９】
ここで、本発明によるネオンランプ１０では、ガラスバルブ３０の上面３８は、透明なレンズ状に形成されており、レンズ２０として機能するという特徴を有する。レンズ２０は、凹レンズまたは凸レンズのいずれのレンズであっても良い。
【００２０】
また、本発明によるネオンランプ１０では、以下に詳しく説明するように、各電極５０ａおよび５０ｂが従来の電極とは異なる構成を有するという特徴を有する。
【００２１】
すなわち、図２に示すように、本発明によるネオンランプ１０では、電極５０ａの先端５１ａ（導入線７０ａが接続された側とは反対側の端部）は、電極５０ｂの先端５１ｂ（導入線７０ｂが接続された側とは反対側の端部）に向かって突出する突出部５３ａを有する。同様に、電極５０ｂの先端５１ｂは、電極５０ａの先端５１ａに向かって突出する突出部５３ｂを有する。また、電極５０ａの突出部５３ａと電極５０ｂの突出部５３ｂとは、相互に内向きに対面するように配置されている。
【００２２】
換言すれば、電極５０ａの突出部５３ａは、電極５０ａの他の部位に比べて、電極５０ｂにより接近するように構成、配置され、電極５０ｂの突出部５３ｂは、電極５０ｂの他の部位に比べて、電極５０ａにより接近するように構成、配置されている。
【００２３】
図３には、電極５０ａの先端５１ａにおける突出部５３ａの拡大断面図を模式的に示す。
【００２４】
前述のように、電極５０ａの先端５１ａには、突出部５３ａが設けられる。ここで、図３に示すように、電極５０ａの突出部５３ａの、電極５０ｂの突出部５３ｂと対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層６０ａが形成されている。図には示さないが、同様に、電極５０ｂの突出部５３ｂの、電極５０ａの突出部５３ａと対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層６０ｂが形成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
また、本願において、「導電性マイエナイト化合物」とは、ケージ中に含まれる「フリー酸素イオン」の一部もしくは全てが電子で置換された、電子密度が１．０×１０１８ｃｍ−３以上のマイエナイト化合物を表す。全てのフリー酸素イオンが電子で置換されたときの電子密度は、２．３×１０２１ｃｍ−３である。
【００２７】
なお、一般に、導電性マイエナイト化合物の電子密度は、マイエナイト化合物の電子密度により、２つの方法で測定される。電子密度は、１．０×１０１８〜３．０×１０２０ｃｍ−３未満の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルの２．８ｅＶ（波長４４３ｎｍ）の吸光度（クベルカムンク変換値）から算出される。この方法は、電子密度とクベルカムンク変換値が比例関係になることを利用している。以下、検量線の作成方法について説明する。
【００２８】
電子密度の異なる試料を４点作成しておき、それぞれの試料の電子密度を、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）のシグナル強度から求めておく。ＥＳＲで測定できる電子密度は、１．０×１０１４〜１．０×１０１９ｃｍ−３程度である。クベルカムンク値とＥＳＲで求めた電子密度をそれぞれ対数でプロットすると比例関係となり、これを検量線とした。すなわち、この方法では、電子密度が１．０×１０１９〜３．０×１０２０ｃｍ−３では検量線を外挿した値である。
【００２９】
電子密度は、３．０×１０２０〜２．３×１０２１ｃｍ−３の場合、導電性マイエナイト化合物粉末の拡散反射を測定し、クベルカムンク変換させた吸収スペクトルのピークの波長（エネルギー）から換算される。関係式は下記の式を用いた：
ｎ＝（−（Ｅｓｐ−２．８３）／０．１９９）０．７８２
ここで、ｎは電子密度（ｃｍ−３）、Ｅｓｐはクベルカムンク変換した吸収スペクトルのピークのエネルギー（ｅＶ）を示す。
【００３０】
また、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）および銅（Ｃｕ）からなる群から選択される１以上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）およびテリビウム（Ｔｂ）からなる群から選択される１以上の原子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。
【００３１】
導電性マイエナイト化合物は、金属ニッケルおよびタングステンなど、通常の電極構成材料に比べて、スパッタに対する耐性が高いという特徴を有する。
【００３２】
このような特徴を有する導電性マイエナイト化合物の層６０ａ、６０ｂは、例えば、以下の方法により、形成することができる。
【００３３】
市販の金属ニッケル基板上に、導電性マイエナイト化合物粉末のペーストを、スクリーン印刷により印刷し、８０℃で２時間保持することでペースト中の有機溶剤を乾燥させ、導電性マイエナイト化合物粉末の乾燥膜付ニッケル基板を作製する。なお、導電性マイエナイト化合物粉末は、たとえば国際公開第２００６／１９６７４号に示されているような、非導電性マイエナイト化合物を蓋付きカーボン容器中に入れて、１３００℃で熱処理する方法により、調製することができる。
【００３４】
次に、前記乾燥膜付ニッケル基板を、蓋付カーボン容器内に、該カーボン容器と触れないようにして設置し、雰囲気調整ができる電気炉で還元熱処理する。還元熱処理の前に、例えば１０-4Ｐａの真空下で、５００℃まで１５分で昇温し、５００℃で３０分保持させて、バインダーを除去しても良い。その後、さらに１３００℃まで２４分で昇温し、１３００℃で３０分保持して熱処理を施し、室温まで急冷却させることで、金属ニッケル基板上に導電性マイエナイト化合物の層６０a、６０ｂを形成できる。
【００３５】
本発明では、各電極５０ａ、５０ｂの先端５１ａ、５１ｂに、互いに対面する突出部５３ａ、５３ｂが構成されているという特徴を有する。この突出部５３ａおよび５３ｂの間隔は、両電極５０ａ、５０ｂのその他の部位間の距離に比べて狭くなっている。このため、電圧印加の際に生じるグローを、電極５０ａ、５０ｂの先端５１ａ、５１ｂ（正確には、突出部５３ａ、５３ｂの対向面）に効率的に集中させることができる。
【００３６】
また、本発明によるネオンランプ１０では、ガラスバルブ３０の上面３８がレンズ２０として機能するという特徴を有する。このため、電極グローによって生じた発光は、図４の矢印Ｓに示すように、レンズ２０を介して所定の方向に照射されるようになる。従って、本発明では、ネオンランプ１０の軸方向（図４の縦方向）からの指向性が向上する。
【００３７】
さらに、本発明では、両電極５０ａ、５０ｂの突出部５３ａ、５３ｂの相互に対向する面には、導電性マイエナイト化合物の層６０ａ、６０ｂが形成されているという特徴を有する。このため、本発明によるネオンランプ１０では、電極の放電部分がスパッタによって消耗するという問題を有意に軽減することが可能になる。これにより、電極５０ａ、５０ｂ、さらにはネオンランプ１０自身の寿命を延伸化することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、表示用の計器および電気機器等の光源として使用されるネオンランプ等に利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１      従来のネオンランプ
３      ガラスバルブ
４      底面
５ａ、５ｂ  電極
７ａ、７ｂ  導入線
１０    本発明によるネオンランプ
２０    レンズ
３０    ガラスバルブ
３８    上面
４０    底面
５０ａ、５０ｂ  電極
５１ａ、５１ｂ  電極の先端
５３ａ、５３ｂ  突出部
６０ａ、６０ｂ  導電性マイエナイト化合物の層
７０ａ、７０ｂ  導入線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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