説明

表示用のネオンランプ

【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。

【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・7Al(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

【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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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