本発明の蛍光ランプについて説明する。
 本発明の蛍光ランプは、放電ガスを含むガ� ��スで囲まれた放電空間と、放電電極と蛍光� ��とを備え、さらに前記放電ガスと接する内� ��の少なくとも一部にマイエナイト型化合物� ��備える蛍光ランプである。
 すなわち、本発明の蛍光ランプは、内部に� ��間を有する管状または容器状のガラス、放� ��電極、蛍光体およびマイエナイト型化合物� ��有しており、前記ガラスの内部の空間には� ��電ガスが満たされ、前記放電ガスと接する� ��面の少なくとも一部に前記マイエナイト型� ��合物を備える蛍光ランプである。

 本発明の蛍光ランプの形態や各々の構成� ��素の位置関係は、マイエナイト型化合物の� ��置以外については特に限定されず、放電電� ��間に電圧を印加することで管状または容器� ��のガラスの内部に電界を発生させ、正イオ� ��化した原子を陰極に衝突させて二次電子を� ��出させ、二次電子を放電ガスに衝突させる� ��とで紫外線を発生させ、紫外線を蛍光体に� ��って可視光に変換することで発光させるこ� ��ができるものであればよい。例えば従来公� ��の蛍光ランプと同様であってよい。例えば� ��端が密閉されたガラス管であって、その両� ��の内部または外部に放電電極を有し、内部� ��放電ガスで充たされており、ガラス管の内� ��に蛍光体が塗布されており、所定の部位に� ��イエナイト型化合物を有するものが挙げら� ��る。

 マイエナイト型化合物は、オージェ過程を� ��たイオン励起の二次電子放出特性、すなわ� ��ポテンシャル放出において優れた特性をも� ��ので、低電圧放電中の二次電子放出係数が� ��い。すなわち、マイエナイト型化合物は電� ��放出特性、特には低電圧放電中のイオン励� ��の二次電子放出特性に優れているので、放� ��開始のための電圧を低減することによって� ��点灯回路を簡便で安価なものとして、始動� ��に優れた蛍光ランプを作製できる。
 また、熱電子放出においても、通常の金属� ��極と同程度に良好な熱電子放出特性を示す� ��で、熱陰極型電子管の電極材料としても用� ��ることができる。
 特に、マイエナイト型化合物として後述す� ��導電性マイエナイトを放電空間の内部に配� ��すると、二次電子放出係数が高いので放電� ��ス(ペニング混合ガス等)の紫外線発光効率� �向上し、あわせて放電電圧、陰極降下電圧� �低下するという効果も奏する。そして、蛍� �ランプが省電力化され、放電用の回路を安� �にできる。なお、導電性マイエナイトの仕� �関数は概略2eVであるので、ポテンシャル放� �による二次電子放出係数が大きい。

 本発明の蛍光ランプにおいて放電ガスは特� ��限定されず、例えば従来公知の放電ガスを� ��いることができ、不活性ガス等を用いるこ� ��ができる。また、He、Ne、Ar、Kr、XeおよびRn� ��らなる群から選ばれた少なくとも1種の希ガ スを含有することが好ましく、さらに水銀を 含有していても良い。
 本発明の蛍光ランプにおいて放電電極は、� ��電空間に放電を生じさせるためのものであ� ��て導電材料を含むものである。また、ガラ� ��管の内部に存する場合は二次電子放出係数� ��大きいことが好ましい。また、スパッタリ� ��グに対する耐久性が高いものであることが� ��ましい。
 本発明の蛍光ランプにおいて蛍光体は特に� ��定されず、例えば従来公知のものを用いる� ��とができる。例えば希土類蛍光体やハロリ� ��酸系蛍光体が挙げられる。具体的にはY ₂ O ₃ :Eu、(Y,Gd)BO ₃ :Eu、LaPO ₄ :Ce,Tb、Zn ₂ SiO ₄ :Mn、Y ₂ SiO ₄ :Tb、(Sr,Ca,Ba,Mg) ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl:Eu、BaMgAl ₁₀ O ₁₇ :Eu,Mnなどが挙げられる。

 本発明の蛍光ランプは内部にマイエナイ� ��型化合物を備える。具体的には前記放電ガ� ��と接する内面の少なくとも一部にマイエナ� ��ト型化合物を備える。ここで内面とは、放� ��ガスと接している面を意味するものとし、� ��体的にはガラス管およびガラス管内部に存� ��る放電電極、蛍光体、その他の物(例えば誘 電体層)における前記放電ガスと接している� �面を意味するものとする。マイエナイト型� �合物はこのような内面の上に(例えば層状で) 存在していてもよいし、このような内面を形 成していてもよい。すなわちガラス管、ガラ ス管内部に存する放電電極、蛍光体、誘電体 層に(例えば粒子状で)含まれており、内面に� ��出しているものであってもよい。マイエナ� ��ト型化合物はこのような内面の少なくとも� ��部に存在するので、マイエナイト型化合物� ��放電ガスに接することとなる。そして、放� ��ガス中で発生したイオンまたは電子が前記� ��イエナイト型化合物に衝突するので、前記� ��イエナイト型化合物から二次電子が放出さ� ��る。

 マイエナイト型化合物について説明する。
 本発明においてマイエナイト型化合物とは� ��ケージ(籠)構造を有する12CaO・7Al ₂ O ₃ (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)である� ��とが好ましい。
 そして、そのケージの中に酸素イオンを包� ��しており、C12A7結晶格子の骨格と骨格によ� �形成されるケージ構造が保持される範囲で� �骨格またはケージ中の陽イオンまたは陰イ� �ンの一部が置換された化合物であってもよ� �。このケージ中に包接されている酸素イオ� �を、通例に従い、以下ではフリー酸素イオ� �ともいう。
 また、本発明においてマイエナイト型化合� ��は、フリー酸素イオンの一部または全てが� ��子で置換され、または置換された電子の一� ��がさらに陰イオンで置換されたものであっ� ��もよい。また、このようにフリー酸素イオ� ��の一部または全てが電子で置換されて、電� ��密度が1.0×10 ¹⁵ cm ^-3 以上となったものであることが好ましい。こ のような電子密度となったマイエナイト型化 合物を、本発明では「導電性マイエナイト」 ともいう。
 また、本発明においてマイエナイト型化合� ��は、Ca、AlおよびO(酸素)からなるC12A7結晶の� ��晶構造を有している限り、Ca、AlおよびOか� �選ばれる少なくとも1種の原子の一部ないし� ��部が他の原子や原子団に置換されていても� ��い。例えばCaの一部はMg、Sr、Baなどの原子� �置換されていてもよく、Alの一部はSi、Ge、B� ��たはGaなどで置換されていてもよい。前記� �イエナイト型化合物が、12CaO・7Al ₂ O ₃ 化合物、12SrO・7Al ₂ O ₃ 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。また、フ リー酸素の少なくとも一部が、前記フリー酸 素よりも電子親和力が小さい原子の陰イオン で置換されていてもよい。
陰イオンとしてはハロゲンイオン、水素陰イ オン、酸素イオン、水酸イオンなどが挙げら れる。

 前記マイエナイト型化合物として、具体的� ��は下記の(1)~(4)などの化合物が例示されるが 、これらに限定されない。
(1)C12A7化合物の骨格のCaの一部がマグネシウ� �やストロンチウムに置換された混晶である� �カルシウムマグネシウムアルミネート(Ca _1-y Mg _y ) ₁₂ Al ₁₄ O ₃₃ やカルシウムストロンチウムアルミネートCa _12-z Sr _z Al ₁₄ O ₃₃ 。なお、yやzは0.1以下が好ましい。
(2)シリコン置換型マイエナイトであるCa ₁₂ Al ₁₀ Si ₄ O ₃₅  。
(3)ケージ中のフリー酸素イオンがH ^- 、H ₂ ^- 、H ^2- 、O ^- 、O ₂ ^- 、OH ^- 、F ^- 、Cl ^- 、Br ^- 、S ^2- またはAu ^- などの陰イオンによって置換された、例えば 、Ca ₁₂ Al ₁₄ O ₃₂ :2OH ^- またはCa ₁₂ Al ₁₄ O ₃₂ :2F ^- 。このようなマイエナイト型化合物は、耐熱 性が高いため、400℃を超えるような封着など を必要とする蛍光ランプの製造に適している 。
(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Ca ₁₂ Al ₁₀ Si ₄ O ₃₂ :6Cl ^- 。

 前記導電性マイエナイトの電子密度は1.0×10 ¹⁵ cm ^-3 以上であることが好ましく、1.0×10 ¹⁹ cm ^-3 以上であることがより好ましく、1.0×10 ²¹ cm ^-3 以上であることがさらに好ましい。二次電子 放出能がより高くなり、紫外線発光効率がよ り向上し、放電電圧がより低下するからであ る。また、電子密度が高すぎると、前記導電 性マイエナイトの製造が煩雑となるので、7.0 ×10 ²¹ cm ^-3 以下であることが好ましく、4.6×10 ²¹ cm ^-3 以下であることがより好ましく、2.3×10 ²¹ cm ^-3 以下であることがさらに好ましい。

 前記導電性マイエナイトの電子密度は、電� ��スピン共鳴装置を用いて測定したスピン密� ��の測定値を意味する。ただし、ここでのス� ��ン密度の測定値が10 ¹⁹ cm ^-3 を超えた場合は、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分光光度計 を用いて測定し、2.8eVでの吸収係数を求めた� ��、この吸収係数が電子密度に比例すること� ��利用して、導電性マイエナイトの電子密度� ��定量することができる。また、導電性マイ� ��ナイトが粉末等であり、光度計によって透� ��スペクトルを測定し難い場合、積分球を使� ��して光拡散スペクトルを測定し、クベルカ� ��ンク法によって求めた値から導電性マイエ� ��イトの電子密度を定量できる。

 本発明の蛍光ランプにおけるマイエナイト� ��化合物を備える部分、例えば誘電体層や放� ��電極におけるマイエナイト型化合物を含む� ��分やマイエナイト型化合物自体は、二次電� ��放出係数γが0.05以上であることが好ましく� ��0.1以上であることがより好ましく、0.2以上� ��あることがさらに好ましい。二次電子が多� ��と放電ガス中で、放電ガス分子または原子� ��電離が容易となり、放電開始電圧が低下し� ��り、陰極効果電圧が低減されるからである� ��例えば放電ガスがXeを含む場合であると、� �次電子によって、より低い印加電圧で、Xe原 子が電離して、放電プラズマが生成する結果 、Xeからの紫外線放出が行われることにより� ��紫外線発光の効率が向上する。そして、蛍� ��ランプの発光効率が高いなど、良好な放電� ��性の蛍光ランプを得ることができる。
 ここで、二次電子放出係数γは導電性マイ� �ナイトの電子密度を調整することで調整す� �ことができる。例えば電子密度を1.0×10 ¹⁹ /cm ³ とすると、イオンのエネルギーを600eVとした� ��きに、Xeイオンの二次電子放出係数γを0.15� �することができる。また、例えば電子密度� �1.0×10 ²¹ /cm ³ とすると、二次電子放出係数γを0.18とするこ とができる。

 前記マイエナイト型化合物は、例えば、以� ��のように製造することができる。
 初めに炭酸カルシウムと酸化アルミニウム� ��を、CaOおよびAl ₂ O ₃ の酸化物換算のモル比で12:7程度(例えば11.8:7. 2~12.2:6.8)となるように調合し、常温、常圧の� ��気中で1200~1350℃程度の温度で6時間程度保持 し、固相反応させた後室温まで冷却する。こ のようにしてマイエナイト型化合物を製造す ることができる。

 また、さらに、以下のような処理を行うこ� ��で導電性マイエナイトを製造することがで� ��る。
 上記のようにして得られたマイエナイト型� ��合物の焼結物をタングステンカーバイド製� ��星ミルなどを用いて粉砕した後、加圧成形� ��てペレット状にし、再び1200~1350℃に加熱し� ��焼結体を得る。次に得られた焼結体をカー� ��ン、金属チタン、金属カルシウム、金属ア� ��ミニウム等の粉末または破片状の還元剤と� ��に蓋付き容器に入れ、容器内を低酸素分圧� ��保った状態で、600~1415℃に保持し、その後� �却すると導電性マイエナイト粒子を得るこ� �ができる。この温度が1415℃以下であるとマ� ��エナイト型化合物が溶融し難く、安価な装� ��で処理できるので好ましい。600℃以上であ� ��と、マイエナイト型化合物のケージ中から� ��リー酸素イオンを引き抜く反応の速度が比� ��的速く、導電性マイエナイトを比較的早く� ��られるので好ましい。カーボン、金属チタ� ��、金属カルシウム、金属アルミニウム等の� ��元剤からなる蓋付き容器(例えばカーボン製 の蓋付き容器)に前記焼結体を入れて処理し� �も、同様に導電性マイエナイトを得ること� �できる。また、ここで容器内の酸素分圧を� �整することで、得られる導電性マイエナイ� �の電子密度を調整することができる。

 次に、本発明の蛍光ランプの好ましい実� ��態様について図を用いて説明する。

<冷陰極蛍光管(CCFL)>
 図1は本発明の蛍光ランプの実施態様の1つ� �ある冷陰極蛍光管を示す概略断面図である� �図1に示す態様を、以下では態様1ともいう。
 図1に示す冷陰極蛍光管11は、管状のガラス� ��12の両端に放電電極13が封着され、ガラス管 12内の放電空間15には水銀を含む希ガスであ� �放電ガス16が封入されて構成され、ガラス管 12の内面には蛍光体14が塗布されている。ま� �、放電電極13はカップ131とリード線132とから なるものであり、カップ131は円筒状であって 末端部が円錐状で、当該末端部においてリー ド線132と溶接等され電気的に繋がっている。 リード線132は、図1に示すようにガラス管12の 内部から外部まで出ている。
 そして、放電ガス16と接する内面、具体的� �は蛍光体14の表面およびカップ131の表面に層 状のマイエナイト型化合物17が配置されてい� ��。

 本発明の蛍光ランプの一態様である冷陰� ��蛍光管は、図1に示した態様1と異なるもの� �あってもよい。例えばマイエナイト型化合� �は図1に示した部分の一部だけ存在していて� ��よい。例えば蛍光体14の表面には存在せず� �カップ131の内壁のみにマイエナイト型化合� �が存在していてもよい。また、例えばカッ� �131は末端部が半球状のものであってもよく� �また筒状、棒状、線状、コイル状、中空状� �ものであってもよい。また、マイエナイト� �化合物17は放電ガス16に接する内面であれば� ��蛍光体14およびカップ131以外の部分(ガラス� ��12、リード線132)に配置されていてもよい。� ��た、マイエナイト型化合物17はカップ131や� �ード線132に含まれており、それらを構成す� �材料の一部になっていることが好ましい。� �なわち、放電ガスと接する内面の少なくと� �一部に蛍光体が配置され、前記放電空間内� �一対の前記放電電極が対向配置され、前記� �電電極が前記マイエナイト型化合物を含む� �光ランプであることが好ましい。また、マ� �エナイト型化合物17は蛍光体14やガラス管12� �含まれており、それらを構成する材料の一� �になっていてもよい。

 また、冷陰極蛍光管の大きさは特に限定� ��れない。例えば外径が2.0~5.0mm程度で、軸方� ��の全長が300~2000mm程度のものが挙げられる。

 また、放電電極13は中空の金属製円筒で� �るカップ131を有し、さらにカップ131がマイ� �ナイト型化合物17で被覆されていることが好 ましい。このように円筒形状とすることで、 マイエナイト型化合物17の保持面積を大きく� ��ることができるためである。さらにカップ1 31の内壁のみがマイエナイト型化合物17で被� �されていると好ましい。中空状のカップ131� �おいては、主としてカップ131の内側で放電� �起こるためである。このように円筒状のカ� �プ131の内側のみを被覆すると、放電時にス� �ッタリングが生じた場合に、放電ガス16やガ ラス管12を汚染することがない。

 また、放電電極(態様1の場合であればカッ� �131およびリード線132)は、焼結して作製した� ��イエナイト型化合物を含有する金属であっ� ��よく、放電電極がバルク体のマイエナイト� ��化合物であってもよい。このような構造と� ��るとスパッタ耐性に優れた放電電極となる� ��このとき十分な放電効率を得るためには、� ��イエナイト型化合物の導電率は10 ^-3 S/cm以上とすることが好ましい。マイエナイ� �型化合物は、セラミック材料であるので、� �ラスとの封着特性に優れており、このよう� �構造も作製が可能である。

 このような冷陰極蛍光管の製造方法は特� ��限定されない。例えば通常用いられるウェ� ��トプロセスによって、粉末状のマイエナイ� ��型化合物を溶媒等と混合した後、スプレー� ��ートやディップコートを用いて所望の箇所� ��塗布する方法を用いたり、真空蒸着、電子� ��ーム蒸着、スパッタリング、溶射などの物� ��蒸着法を用いてマイエナイト型化合物を放� ��ガスと接する内部の少なくとも一部に付け� ��。具体的には、例えば蛍光体、溶媒および� ��インダーからなるスラリーを調製し、ディ� ��プコートなどによりガラス管の内壁に塗布� ��た後、200~800℃で20~30分間保持する熱処理を� ��ってバインダーを除去することで、ガラス� ��内壁に蛍光体を配置する。蛍光体にマイエ� ��イト型化合物を含有させる場合には、上記� ��ラリーにマイエナイト型化合物粉末を混合� ��ればよい。

 ここで粉末状のマイエナイト型化合物を� ��るためには、例えばマイエナイト型化合物� ��金属やセラミックスなどのハンマ、ローラ� ��たはボールなどを用いて材料に機械的に圧� ��およびせん断および摩擦力を加えて粉砕す� ��。この際、タングステンカーバイドのボー� ��を使った遊星ミルを用いると、マイエナイ� ��型化合物の粗粒に異物が混入せず、50μm以� �の粒径を持つ粗粒にすることが可能である� �このようにして得られたマイエナイト型化� �物は、ボールミルやジェットミルを用いて� �均粒径20μm以下のさらに細かい粒子に粉砕す ることが可能である。これらの20μm以下の粒� ��を有機溶媒またはビヒクルと混合してスラ� ��ーまたはペーストを作製することも可能で� ��るが、50μm以下に粗粉砕したマイエナイト� �化合物を有機溶媒と混合してビーズ粉砕を� �うと、より細かい、円換算径が5μm以下のマ� ��エナイト型化合物粉末の分散した分散溶液� ��作製できる。ビーズ粉砕には、例えば酸化� ��ルコニウムビーズを用いることができる。� ��た、上記粉砕時に溶媒として、炭素原子数� ��1もしくは2の水酸基を有する化合物である� �例えばアルコール類、エーテルを使用した� �合、マイエナイト型化合物がこれらと反応� �、分解してしまうおそれがある。このため� �ルコール系またはエーテル系の溶媒として� �、炭素原子数3以上のものが好ましい。これ� ��を用いると粉砕が容易に行えるのでこれら� ��溶媒を単独または混合して用いられる。

 粉末状のマイエナイト型化合物を、上記� ��ようなウェットプロセスや物理蒸着法等の� ��法や、CVD等の化学蒸着法やゾルゲル法を適� ��して冷陰極蛍光管における所望の箇所に塗� ��した後、当該冷陰極蛍光管を低酸素分圧の� ��囲気中で500~1415℃に保持すると、粉末状の� �イエナイト型化合物の付着性が良好となり� �ましい。また、このような熱処理を行うと� �マイエナイト型化合物が導電性となり高い� �子放出特性を発現するので好ましい。

 このような熱処理においては、酸素分圧を� ��下記式(a)で示されるP _O2 よりも低くすることが好ましい。式(a)におい てTは雰囲気ガス温度であり、酸素分圧(P _O2 )の単位はPaである。
 P _O2 =10 ⁵ ×exp[{-7.9×10 ⁴ /(T+273)}+14.4] ・・・式(a)

 また、上記の粉末状のマイエナイト型化合� ��に代えて、マイエナイト型化合物と同等の� ��成を有する原料混合粉、仮焼粉、ガラス、� ��晶質物の粉末、すなわち粉末状のマイエナ� ��ト型化合物の前駆体を用いて同様に処理す� ��と、前記熱処理の過程でマイエナイト型化� ��物を得ることができ、作製工程を少なくす� ��ことができるので好ましい。この場合、前� ��冷陰極蛍光管を低酸素分圧の雰囲気中で保� ��する温度は、上記と同様に500~1415℃であっ� �よいが、800~1415℃とすることが好ましく、950 ~1300℃とすることがより好ましい。
 なお、ここで用いる原料混合粉としては、C 12A7化合物を構成する単体元素の化合物、例� �ば炭酸カルシウム、酸化アルミニウムを所� �の組成比で混合して用いてもよく、また、Ca とAlとの比が例えば3:1や1:1のカルシウムアル� ��ネート化合物を用いてもよい。また、2種以 上のCa/Al比のカルシウムアルミネート化合物� ��用いてもよい。

 なお、放電電極を作製するには、ニッケ� ��、モリブデン、タングステンなど金属部材� ��円筒状に形成されたカップにレーザー溶接� ��抵抗加熱などの方法でリード線を取り付け� ��後、カップにディップコート、スプレーコ� ��トなどでマイエナイト型化合物を含有する� ��ラリーを塗布した後、80~500℃に保持する。� ��のとき雰囲気を不活性ガスまたは真空とす� ��ことでマイエナイト型化合物の特性劣化を� ��ぐことができるが、空気中で保持すること� ��可能である。

 ここで放電電極が多孔質体であると、マ� ��エナイト型化合物の付着性が高まり、耐久� ��が向上するので好ましい。

 このようにして得たマイエナイト型化合物� ��配置された放電電極等を、ガラス管に挿入� ��て、封着した後、Ti-Hg合金などからなるHgゲ ッターを挿入し、ガラス管内部を排気した後 、ArやNeなどの希ガスを封入する。その後、� �処理によるゲッター活性化を行い、Hgガスを 放出させる。
 このようにして冷陰極蛍光管を得ることが� ��きる。

 マイエナイト型化合物が配置された放電� ��極がプラズマに暴露されると、マイエナイ� ��型化合物は導電性マイエナイトに変化して� ��子放出特性が向上するため好ましい。プラ� ��マがマイエナイト型化合物の結晶体の表面� ��接触することより(すなわち、プラズマ処理 により)、マイエナイト化合物の結晶体の主� �表面部分が導電性マイエナイトに変化する� �プラズマ処理の条件により導電性マイエナ� �トに変化する部分の表面からの深さが変化� �る。表面部分のみが導電性マイエナイトに� �化したマイエナイト型化合物の結晶体とし� �使用することができる。

 このようなプラズマとしては、希ガス中� ��生成した放電プラズマを用いることが簡便� ��ため好ましい。希ガスとしてはアルゴン、� ��セノン、ヘリウム、ネオンおよびクリプト� ��から選ばれる少なくとも1種の希ガスを使用 できる。アルゴン、キセノンおよびそれらの 混合ガスがより好ましく、アルゴンがさらに 好ましい。希ガスは、他の不活性なガスと併 用することもできる。

 プラズマ処理としてはグロー放電により発� ��させたプラズマを用いた処理が好ましい。
この場合の雰囲気圧力としては、通常のグロ ー放電プラズマが発生する圧力、すなわち0.1 ~1000Pa程度の圧力が好ましい。このような圧� �となるように、雰囲気中に導入されるガス� �流量を調節することが好ましい。
 グロー放電を用いたプラズマ処理としては� ��例えばスパッタ装置を用いたプラズマ処理� ��挙げられる。スパッタ装置のターゲットに� ��イエナイト型化合物の結晶体を使用してス� ��ッタ処理を行うことにより、発生したプラ� ��マがターゲットであるマイエナイト型化合� ��の結晶体に接触し、その表面が導電性マイ� ��ナイトに変化する。このようなプラズマ処� ��法では、マイエナイト型化合物中のフリー� ��素イオンが、選択スパッタリングにより効� ��的に電子に置換される。

<外部電極式蛍光ランプ(EEFL)>
 次に図2Aおよび図2Bを用いて説明する。
 図2Aおよび図2Bは本発明の蛍光ランプの実施 態様の1つである外部電極式蛍光ランプを示� �概略図である。図2Aは概略外観図であり、図 2Bは軸方向における概略断面図である。図2A� �よび図2Bに示す態様を、以下では態様2とも� �う。

 図2Aおよび図2Bに示す外部電極式蛍光ラン プ21は、放電ガス26を含むガラス管22で囲まれ た放電空間25と、放電電極23と、蛍光体24とを 備え、さらに放電ガス26と接する内面に層状� ��マイエナイト型化合物27を備える蛍光ラン� �であって、放電空間25を囲むガラス管22の外� ��の両端部に一対の放電電極23(23a、23b)が配置 され、放電ガス26と接する内面の少なくとも� ��部に蛍光体24およびマイエナイト型化合物27 が配置されたものである。

 ここで放電電極23はガラス管22の両端部の 外表面に設けられた導電性を有する膜状の外 部電極である。態様2では外部電極は、図2Aお よび図2Bに示すように、ガラス管22の端部外� �面にその全周にわたって形成されている。� �部電極は、ガラス管22の内部空間に放電を発 生させるための外部電源に、例えばリード線 とクリップ端子を介して接続される。そして 、外部電極に高周波電圧を印加することによ って、外部電極式蛍光ランプ21は点灯する。

 マイエナイト型化合物27は、ガラス管22の内 壁において、一方の放電電極(放電電極23a)が� ��ラス管22を被覆する部分のガラス管22の内壁 部と、この内壁部から他方の放電電極(放電� �極23b)の方向に30mmの領域に、配置されること が好ましい。また、放電電極23bとマイエナイ ト型化合物27の好ましい配置は放電電極23aと� ��様である。
 マイエナイト型化合物27をこのように配置� �ると、イオンのフラックスが多い領域が、� �パッタリング耐性に優れたマイエナイト型� �合物により被覆されるので、ランプの寿命� �長くなるほか、良好な二次電子放出効果が� �られ、発光効率が向上し、さらに放電開始� �圧が低下する。

 本発明の蛍光ランプの実施態様の1つである 外部電極式蛍光ランプは、図2Aおよび図2Bに� �す態様2と異なるものであってもよい。
 例えば、図2Aおよび図2Bに示すような両端が 開放された円筒状の放電電極(外部電極)でな� ��、ガラス管22の封止部分にわたって電極を� �成してもよい。また、図2Aおよび図2Bに示す� ��うな直管型のガラス管22ではなく、種々の� �状のものとすることができ、例えばL字形状� ��U字形状であってもよい。また、ガラス管22� ��全長、外径および内径は特に限定されるも� ��ではなく、例えば外径4mm、内径3mmのものな� ��を使用できる。また、ガラス管2を構成する ガラス材料は特に限定されるものではない。

 外部電極式蛍光ランプの製造方法は特に限� ��されず、例えば従来公知の方法で製造する� ��とができる。例えば、ガラス管の内面に蛍� ��体およびマイエナイト型化合物を含むペー� ��トを塗布、乾燥後、焼成した後、通常の方� ��で封止し、内部に水銀が析出されたガラス� ��の端部の外表面に有機金属ペースト等を塗� ��、焼成して放電電極(外部電極)を形成する� �そして、通常の方法でガラス管の内部の放� �空間に析出された水銀を拡散する。
 また、例えば、蛍光体、溶媒およびバイン� ��ーからなるスラリーを調製し、ディップコ� ��トなどによりガラス管の内壁に塗布した後� ��乾燥、焼成を行って、バインダーを除去し� ��、ガラス管内壁に蛍光体を配置する。この� ��ラス管の一方の端部を封止した後、もう一� ��の端部側に水銀放出合金を挿入し、排気し� ��後、希ガスを導入して封止する。次に水銀� ��出合金を高周波加熱して水銀を放出させた� ��と、水銀放出合金の挿入部よりも内側の位� ��で封止する。このガラス管の外表面に一対� ��放電電極を形成することにより、外部電極� ��蛍光ランプが完成する。放電電極は導電性� ��ープによってガラス管外表面を被覆するか� ��金属ペーストをスクリーン印刷や転写印刷� ��どにより塗布した後、焼成して形成する。

 また、蛍光体上にマイエナイト型化合物� ��配置するには、マイエナイト型化合物を含� ��するスラリーを蛍光体の内面上に塗布する� ��とで可能となる。また、マイエナイト型化� ��物を含有するスラリーをガラス管に塗布し� ��後に、蛍光体、溶媒およびバインダーから� ��るスラリーを塗布することにより、ガラス� ��の内面上にマイエナイト型化合物が配置さ� ��、蛍光体がマイエナイト型化合物を被覆す� ��構造とすることもできる。蛍光体にマイエ� ��イト型化合物を含有させる場合には、上記� ��ラリーにマイエナイト型化合物粉末を混合� ��ればよい。

 図3は上記で説明した外部電極式蛍光ランプ であって、別の態様を示す概略図である。
 図3に示す態様の外部電極式蛍光ランプは開 口部(アパーチャ:α)を有しており、主として� ��ピー機等に用いられる。
 図3に示す態様を、以下では態様3ともいう� �

 図3に示す外部電極式蛍光ランプ31は、放� ��ガス36を含むガラス32で囲まれた放電空間35� ��、放電電極33と、蛍光体34とを備え、全体が チューブ39に囲われた蛍光ランプであって、� ��電空間35を囲む管状のガラス32の外面に一対 の放電電極33(33a、33b)が配置され、放電ガス36 と接する内面の少なくとも一部に、粒子状の マイエナイト型化合物を含む蛍光体34が配置� ��れたものである。

 本発明の外部電極式蛍光ランプにおいては� ��マイエナイト型化合物が配置されたとき、� ��の投影面積がガラス管内壁の面積の30%以下� ��することが、光取り出しの効率が向上する� ��め好ましい。この投影面積は、20%以下であ� ��ことがより好ましく、10%以下であることが� ��らに好ましい。
 このような領域にマイエナイト型化合物が� ��えられると、マイエナイト型化合物からの� ��子放出効果によって、外部電極式蛍光ラン� ��の放電開始電圧が低下し、発光効率が増大� ��る。特に好ましい実施形態の1つでは、前記 放電ガスはXeを含む混合ガスである。この場� ��、前記Xeの濃度は20%超であることが好まし� �。マイエナイト型化合物は、Xe励起の二次電 子放出特性に優れるので、放電ガス中のXe濃� ��が大きいほど放電開始電圧低下の効果が顕� ��となる。

<平面蛍光ランプ(FFL)>
 図4は本発明の蛍光ランプの実施態様の1つ� �ある平面ランプを示す概略断面図である。� �4に示す態様を、以下では態様4ともいう。

 図4に示す平面蛍光ランプ41は、放電ガス4 6を含むガラス容器42で囲まれた放電空間45と� ��放電電極43と、層状の蛍光体44とを備え、さ らに放電ガス46と接する内面に層状のマイエ� ��イト型化合物47を備える蛍光ランプであっ� �、ガラス容器42の2つの主面である前面ガラ� �基板421および背面ガラス基板422が放電空間45 を介して対向しており、放電電極43aおよび放 電電極43bが背面ガラス基板422の表面に形成さ れており、放電電極43が誘電体層48に被覆さ� �ており、誘電体層48に層状のマイエナイト型 化合物47がついた蛍光ランプである。

 本発明の蛍光ランプの実施態様の1つである 平面蛍光ランプは、図4に示す態様4と異なる� ��のであってもよい。
 例えば、放電電極43は前面ガラス基板421ま� �は背面ガラス基板422の少なくとも一方の表� �に形成されていてよい。すなわち、放電電� �43は前面ガラス基板421および/または背面ガ� �ス基板422の表面の少なくとも一部に形成さ� �ていてよい。また、マイエナイト型化合物47 はガラス容器42で囲まれた放電空間45の前面� �ラス基板421の内面上に配置された蛍光体44に 含有されていてもよい。また、マイエナイト 型化合物47は誘電体層48に含有されていても� �く、誘電体層48の表面上に配置されていても よい。

 平面蛍光ランプの製造方法は特に限定さ� ��ず、例えば従来公知の方法で製造すること� ��できる。例えば、背面ガラス基板422の表面� ��に、導電材料からなる一組の放電電極43を� �成した後、誘電体層48をガラスフリットなど を用いて形成する。また、マイエナイト型化 合物47、蛍光体44、溶媒およびバインダーか� �なるスラリーを調製し、スプレーコートま� �はスクリーン印刷などの方法より前面ガラ� �基板421の内壁に塗布した後、乾燥、焼成を� �ってバインダーを除去して、ガラス容器の� �面上にマイエナイト型化合物47が含有された 蛍光体44を形成する。そして、前面ガラス基� ��421と背面ガラス基板422を封着した後、NeとXe の混合ガスなどの希ガスを封入することによ り、平面蛍光ランプを得ることができる。

 またマイエナイト型化合物47が誘電体層48 上に配置された平面蛍光ランプ41を作製する� ��は、背面ガラス基板422上に、導電材料から� ��る一組の放電電極43を形成した後、誘電体� �48をガラスフリットなどを用いて形成し、マ イエナイト型化合物47を含有するペーストま� ��はスラリーをスクリーン印刷、スピンコー� ��、スプレーコートなどを用いて塗布し、そ� ��後80~500℃に保持する。このとき雰囲気を不� ��性ガスまたは真空とすることでマイエナイ� ��型化合物47の特性劣化を防ぐことができる� �、空気中で保持することも可能である。そ� �後、蛍光体、溶媒およびバインダーからな� �スラリーを調製し、スプレーコートまたは� �クリーン印刷などの方法により前面ガラス� �板421の内壁に塗布した後、乾燥、焼成を行� �てバインダーを除去して、ガラス容器42の内 側表面にマイエナイト型化合物47が含有され� ��蛍光体44を形成する。前面ガラス基板421と� �面ガラス基板422を封着した後、放電ガス46と してNeとXeの混合ガスなどの希ガスを封入し� �、平面蛍光ランプ41を得ることができる。

 また、膜状のマイエナイト型化合物を誘電� ��層の表面に形成するためには、マイエナイ� ��型化合物の粉末を溶媒と混合しスラリーま� ��はペースト状にし、誘電体層上に塗布し、� ��成することによって得ることができる。塗� ��方法としては、スプレーコート、ダイコー� ��、ロールコート、ディップコート、カーテ� ��コート、スピンコート、グラビアコートな� ��が挙げられるが、スピンコート、スプレー� ��ートが粉末密度をより簡便かつ的確に操作� ��きる点から特に好ましい。塗布膜の好まし� ��焼成条件は、スラリーの成分の有機物が分� ��し、マイエナイト型化合物が薄膜層と十分� ��固着される100~800℃が好ましい。
マイエナイト型化合物として導電性マイエナ イトを用いる場合には、導電性マイエナイト の酸化作用が促進されないような温度が好ま しい。その際には、100~600℃の温度範囲が好� �しい。また、焼成時間は10分程度が好ましい 。

 本発明では、オープンセル放電測定を行い� ��電開始電圧、陰極降下電圧、二次電子放出� ��数γを測定できる。
 オープンセル放電測定装置は例えば図6に示 す態様である。オープンセル放電測定装置で は、真空チャンバ内で2つの試料(試料1、試料 2)を対向させ、ArまたはXeなどの希ガスを導入 したのち、両試料間に交流または直流電圧を 印加する。そして、試料間に放電を生じさせ 、放電開始電圧、陰極降下電圧、二次電子放 出係数γを測定することができる。