CN102047379A - 荧光灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种荧光灯，具有由包含放电气体的玻璃包围的放电空间、放电电极和荧光体，并且在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有钙铝石型化合物。根据本发明的荧光灯，提供来自放电气体的紫外线的发光效率良好，并且放电开始电压或放电维持电压等放电特性良好，化学稳定，耐氧化性优良，耐溅射性也优良，能够省电的荧光灯。

Description

荧光灯
技术领域
本发明涉及荧光灯。
背景技术
目前，荧光灯用于照明、显示装置的背光、各种生产工序中的光照射等用途。这样的荧光灯通常具有包含放电气体的电子管，已知氙灯、汞灯、金属卤化物灯、冷阴极荧光灯、热阴极荧光灯、半热荧光灯、平面荧光灯、外部电极式稀有气体荧光灯、电介质阻挡放电准分子灯等。
这样的荧光灯中，在主要进行电弧放电的荧光灯中，通过阳离子冲击使阴极被加热从而导致热电子电弧放电，但是，为了降低用于开始点亮的电压而提高起动性，作为阴极材料，要求除汞等发光用气体以外作为起动用气体而封入的稀有气体(主要是氩气)的激发导致的二次电子发射系数大的材料。
另外，在主要进行辉光放电的荧光灯中，存在阴极附近产生的阴极位降(电位差)大，从而发光效率下降的问题。对此，前述电子管中，提高阴极的二次电子发射特性时，可以减小上述的阴极位降，因此，要求二次电子发射系数大、适合制造电子管的化学稳定的阴极材料。
另外，在封入氙(Xe)气的荧光灯中，通过提高Xe浓度可以提高紫外线的发光效率，但是存在放电电压变高的问题，因此要求电子发射特性优良的电极或电介质材料。以往，作为电极，使用Ni或Mo作为放电电极的材料，但是，电子发射特性不充分。对此，提出了在电极表面配置电子发射特性优良的物质即铯(Cs)(参考专利文献1)，但是难以得到充分的电子发射特性。
专利文献1：日本特开2001-332212号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光灯，其中，来自放电气体的紫外线发光的效率良好，并且荧光灯的放电开始电压或放电维持电压等放电特性良好，化学安定，耐氧化性优良，耐溅射性也优良，可以节省电力。
本发明提供一种荧光灯，具有由包含放电气体的玻璃包围的放电空间、放电电极和荧光体，并且在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有钙铝石型化合物。
本发明的荧光灯，由于钙铝石型化合物的电子发射特性优良，因此，紫外线发光的效率高，放电效率高，放电电压低，放电特性良好，并且化学稳定，耐氧化性优良，耐溅射性也优良。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的冷阴极荧光管的概略剖视图。
图2A是本发明的另一实施方式的液晶用背光用外部电极式荧光灯的概略外观图。
图2B是其轴向的概略剖视图。
图3是本发明的另一实施方式的复印机用外部电极式荧光灯的概略剖视图(立体图)。
图4是本发明的另一实施方式的平面荧光灯的概略剖视图。
图5是实施例中测定的、导电性钙铝石的集电极电压与二次电子发射系数(γ)的关系图。
图6是用于说明开路电池放电测定装置的图。
图7是表示实施例中放电开始电压和二次电子发射系数测定结果的图。
图8是表示实施例中试样A的阴极位降电压测定结果的图。
图9是表示实施例中试样E的阴极位降电压测定结果的图。
图10是表示实施例中试样F的阴极位降电压测定结果的图。
图11是表示实施例中试样G的阴极位降电压测定结果的图。
图12是表示实施例中试样H的阴极位降电压测定结果的图。
图13是表示实施例中冷阴极荧光灯的发光效率的图。
标号说明
11、21、31、41冷阴极荧光管
12、22、32、42玻璃管
421前面玻璃基板
422背面玻璃基板
13、23(a、b)、33(a、b)、43(a、b)放电电极
131杯体
132引线
14、24、34、44荧光体
15、25、35、45放电空间
16、26、36、46放电气体
17、27、37钙铝石型化合物
38反射膜
39管
48电介质层
具体实施方式
对本发明的荧光灯进行说明。
本发明的荧光灯，是具有由包含放电气体的玻璃包围的放电空间、放电电极和荧光体，并且在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有钙铝石型化合物的荧光灯。
即，本发明的荧光灯，是具有内部具有空间的管状或容器状的玻璃、放电电极、荧光体以及钙铝石型化合物，所述玻璃的内部空间中充满放电气体，在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有所述钙铝石型化合物的荧光灯。
本发明的荧光灯的形态或各个构成要素的位置关系，除了钙铝石型化合物的位置以外没有特别限制，只要可以通过在放电电极间施加电压而在管状或容器状的玻璃内部产生电场，使正离子化的原子撞击阴极而发射二次电子，使二次电子撞击放电气体从而产生紫外线，利用荧光体将紫外线变换为可见光，由此进行发光即可。可以与例如现有公知的荧光灯同样。可以列举例如：作为两端封闭的玻璃管，在其两端的内部或外部具有放电电极，内部充满放电气体，玻璃管的内面上涂布有荧光体，在规定的部位具有钙铝石型化合物的荧光灯。
钙铝石型化合物具有经过俄歇(Auger)过程的离子激发的二次电子发射特性、即势能发射优良的特性，因此，低电压放电中的二次电子发射系数高。即，钙铝石型化合物的电子发射特性、特别是低电压放电中的离子激发的二次电子发射特性优良，因此通过减小用于开始放电的电压，使点亮电路简单且廉价，可以制作起动性优良的荧光灯。
另外，即使在热电子发射中，也显示与通常的金属电极等同程度良好的热电子发射特性，因此，也可以用作热阴极型电子管的电极材料。
特别是，在放电空间的内部配置后述的导电性钙铝石作为钙铝石型化合物时，由于二次电子发射系数高，因此放电气体(潘宁(Penning)混合气体等)的紫外线发光效率提高，也可以一并实现放电电压、阴极位降电压下降的效果。而且，荧光灯省电，可以使放电用的电路廉价。另外，导电性钙铝石的功函数为约2eV，因此，通过势能发射的二次电子发射系数大。
本发明的荧光灯中，放电气体没有特别限制，可以使用例如现有公知的放电气体，可以使用惰性气体等。另外，优选含有选自由He、Ne、Ar、Kr、Xe和Rn组成的组中的至少1种稀有气体，也可以还含有汞。
本发明的荧光灯中，放电电极用于在放电空间中产生放电，含有导电材料。另外，在存在于玻璃管的内部的情况下，优选二次电子发射系数大。另外，优选对溅射的耐久性高的材料。
本发明的荧光灯中，荧光体没有特别限制，可以使用例如现有公知的荧光体。可以列举例如：稀土类荧光体或卤化磷酸类荧光体。具体地可以列举：Y2O3:Eu、(Y，Gd)BO3:Eu、LaPO4:Ce，Tb、Zn2SiO4:Mn、Y2SiO4:Tb、(Sr，Ca，Ba，Mg)5(PO4)3Cl:Eu、BaMgAl10O17:Eu，Mn等。
本发明的荧光灯在内部具有钙铝石型化合物。具体而言，在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有钙铝石型化合物。在此，内面是指与放电气体接触的面，具体地是指在玻璃管及玻璃管内部存在的放电电极、荧光体、其它物体(例如电介质层)中的与所述放电气体接触的表面。钙铝石型化合物可以存在于这样的内面上(例如，以层状)，也可以形成这样的内面。即，可以包含在玻璃管、玻璃管内部存在的放电电极、荧光体、电介质层中(例如，以粒子状)，并在内面上露出。钙铝石型化合物存在于这样的内面的至少一部分中，因此钙铝石型化合物也与放电气体接触。而且，放电气体中产生的离子或电子撞击所述钙铝石型化合物，因此，从所述钙铝石型化合物发射二次电子。
对钙铝石型化合物进行说明。
本发明中，钙铝石型化合物优选为具有笼型结构的12CaO·7Al2O3(以下也称为“C12A7”)以及具有与C12A7等同的结晶结构的化合物(同型化合物)。
而且，也可以是在该笼中包合有氧离子，在保持由C12A7晶格的骨架和骨架形成的笼结构的范围内，骨架或者笼中的阳离子或阴离子的一部分被置换的化合物。该笼中包合的氧离子，根据惯例，以下也称为游离氧离子。
另外，本发明中，钙铝石型化合物可以是游离氧离子的一部分或全部由电子置换、或者置换的电子的一部分进一步由阴离子置换的化合物。另外，优选像这样游离氧离子的一部分或全部由电子置换、电子密度为1.0×1015cm-3以上的化合物。具有这样的电子密度的钙铝石型化合物，在本发明中也称为“导电性钙铝石”。
另外，本发明中，对于钙铝石型化合物，只要具有包含Ca、Al和O(氧)的C12A7结晶的结晶结构，则选自Ca、Al和O的至少1种原子的一部分或全部也可以置换为其它原子或原子团。例如，Ca的一部分可以由Mg、Sr、Ba等原子置换，Al的一部分可以由Si、Ge、B或Ga等置换。所述钙铝石型化合物优选为12CaO·7Al2O3化合物、12SrO·7Al2O3化合物、这些混晶化合物或者它们的同型化合物。另外，游离氧的至少一部分可以由电子亲和力小于所述游离氧的原子的阴离子置换。
作为阴离子，可以列举：卤离子、氢阴离子、氧离子、氢氧根离子等。
作为所述钙铝石型化合物，具体地可以例示以下(1)～(4)等化合物，但是，不限于这些。
(1)作为C12A7化合物的骨架的Ca的一部分置换为镁或锶的混晶的铝酸钙镁(Ca1-yMgy)12Al14O33或铝酸钙锶Ca12-zSrzAl14O33。其中，y、z优选为0.1以下。
(2)硅置换型钙铝石Ca12Al10Si4O35。
(3)笼中的游离氧离子由H-、H2 -、H2-、O-、O2 -、OH-、F-、Cl-、Br-、S2-或Au-等阴离子置换的例如Ca12Al14O32:2OH-或Ca12Al14O32:2F-。这样的钙铝石型化合物耐热性高，因此，适合制作需要进行超过400℃的密封等的荧光灯。
(4)阳离子和阴离子均被置换的例如氯硅铝钙石Ca12Al10Si4O32:6Cl-。
所述导电性钙铝石的电子密度优选为1.0×1015cm-3以上，更优选1.0×1019cm-3以上，进一步优选1.0×1021cm-3以上。这是因为二次电子发射能力更高，紫外线发光效率进一步提高，放电电压进一步下降。另外，电子密度过高时，所述导电性钙铝石的制造比较复杂，因此优选为7.0×1021cm-3以下，更优选4.6×1021cm-3以下，进一步优选2.3×1021cm-3以下。
所述导电性钙铝石的电子密度，是指使用电子自旋共振装置测定的自旋密度的测定值。但是，在此的自旋密度的测定值超过1019cm-3的情况下，可以使用分光光度计测定导电性钙铝石的笼中的电子产生的光吸收的强度，求出2.8eV下的吸收系数，然后利用该吸收系数与电子密度成比例，对导电性钙铝石的电子密度进行定量。另外，导电性钙铝石为粉末等而难以使用光度计测定透射光谱的情况下，可使用积分球测定光扩散光谱，由通过库贝尔卡-蒙克(Kubelka-Munk)法求出的值对导电性钙铝石的电子密度进行定量。
本发明的荧光灯中具有钙铝石型化合物的部分，例如电介质层或放电电极中的包含钙铝石型化合物的部分或钙铝石型化合物自身，优选二次电子发射系数γ为0.05以上，更优选0.1以上，进一步优选0.2以上。当二次电子多时，放电气体中放电气体分子或原子容易电离，有时放电开始电压下降或者阴极位降电压减小。例如，当放电气体含有Xe时，Xe原子通过二次电子以更低的施加电压电离，从而生成放电等离子体，结果，通过进行来自Xe的紫外线发射，紫外线的发光效率提高。因此，可得到荧光灯的发光效率高等良好放电特性的荧光灯。
在此，二次电子发射系数γ可以通过调节导电性钙铝石的电子密度来调节。例如，如果将电子密度设定为1.0×1019cm-3，则离子能设定为600eV时，可以将Xe离子的二次电子发射系数γ设定为0.15。另外，例如，如果将电子密度设定为1.0×1021cm-3，则可以将二次电子发射系数γ设定为0.18。
所述钙铝石型化合物例如可以通过以下方法制造。
首先，将碳酸钙和氧化铝以CaO和Al2O3的酸化物换算的摩尔比计为约12∶7(例如11.8∶7.2～12.2∶6.8)的方式进行配合，在常温、常压的空气中在约1200～约1350℃的温度下保持约6小时，进行固相反应后冷却到室温。这样，可以制造钙铝石型化合物。
另外，还可以通过进行以下处理来制造导电性钙铝石。
将上述得到的钙铝石型化合物的烧结物用碳化钨制行星式磨机等进行粉碎，然后加压成形成颗粒状，再加热到1200～1350℃而得到烧结体。然后将得到的烧结体与碳、金属钛、金属钙、金属铝等的粉末或碎片状的还原剂一起放入带盖的容器中，在将容器内保持为低氧分压的状态下保持温度为600～1415℃，之后进行冷却时，可以得到导电性钙铝石粒子。该温度为1415℃以下时，钙铝石型化合物难以熔融，可以使用廉价的装置进行处理，因此优选。为600℃以上时，从钙铝石型化合物的笼中取出游离氧离子的反应的速度比较快，可以比较快地得到导电性钙铝石，因此优选。通过将所述烧结体放入由碳、金属钛、金属钙、金属铝等还原剂制成的带盖容器(例如，碳制的带盖容器)中进行处理，也可以同样地得到导电性钙铝石。另外，在此，通过调节容器内的氧分压，可以调节所得导电性钙铝石的电子密度。
以下，对本发明的荧光灯的优选实施方式用图进行说明。
<冷阴极荧光管(CCFL)>
图1是表示本发明的荧光灯的实施方式之一的冷阴极荧光管的概略剖视图。以下也将图1所示的方式称为方式1。
图1所示的冷阴极荧光管11通过将放电电极13密封在管状的玻璃管12的两端，并在玻璃管12内的放电空间15中密封入含有汞的稀有气体即放电气体16而构成，并且在玻璃管12的内面涂布有荧光体14。另外，放电电极13由杯体131和引线132构成，杯体131为圆筒状，其末端部为圆锥状，在该末端部上，通过与引线132焊接等手段而电气连接。引线132如图1所示从玻璃管12的内部伸出到外部。
而且，与放电气体16接触的内面、具体地是荧光体14的表面以及杯体131的表面上，配置有层状的钙铝石型化合物17。
本发明的荧光灯的实施方式之一的冷阴极荧光管，也可以与图1所示的方式1不同。例如，钙铝石型化合物可以仅存在于图1所示的部分的一部分。例如，钙铝石型化合物可以在荧光体14的表面不存在，而仅存在于杯体131的内壁。另外，例如，杯体131可以是末端部为半球状的杯体，也可以是末端部为筒状、棒状、线状、线圈状、中空状的杯体。另外，如果是与放电气体16接触的内面，则钙铝石型化合物17也可以配置在荧光体14和杯体131以外的部分(玻璃管12、引线132)。另外，优选钙铝石型化合物17包含在杯体131或引线132中，成为构成它们的材料的一部分。即，优选为荧光体配置于与放电气体接触的内面的至少一部分，在所述放电空间内相对地配置一对所述放电电极，并且所述放电电极包含所述钙铝石型化合物的荧光灯。另外，钙铝石型化合物17可以包含在荧光体14或玻璃管12中，成为构成它们的材料的一部分。
另外，冷阴极荧光管的尺寸没有特别限制。例如，可以列举外径为约2.0～约5.0mm，轴向的全长为约300～约2000mm的冷阴极荧光管。
另外，优选放电电极13具有作为中空的金属制圆筒的杯体131，并且杯体131由钙铝石型化合物17覆盖。这是因为：通过形成为这样的圆筒形状，可以增大钙铝石型化合物17的保持面积。另外，优选仅杯体131的内壁由钙铝石型化合物17覆盖。这是因为：在中空状的杯体131中，主要在杯体131的内侧产生放电。这样仅将圆筒状的杯体131的内侧覆盖时，在放电时产生溅射的情况下，不会污染放电气体16或玻璃管12。
另外，放电电极(方式1的情况下为杯体131和引线132)可以是含有通过烧结制作的钙铝石型化合物的金属，放电电极也可以是整体的钙铝石型化合物。形成为这样的结构时，得到耐溅射性优良的放电电极。此时，为了得到充分的放电效率，优选将钙铝石型化合物的电导率设定为10-3S/cm以上。钙铝石型化合物为陶瓷材料，因此与玻璃的密封特性优良，可以制作这样的结构。
这样的冷阴极荧光管的制造方法没有特别限制。例如，通过通常使用的湿法工艺，将粉末状的钙铝石型化合物与溶剂等混合后，使用利用喷涂或浸涂而涂布到所需部位的方法，或者使用真空蒸镀、电子束蒸镀、溅射、热喷镀等物理蒸镀法将钙铝石型化合物附着到与放电气体接触的内部的至少一部分。具体而言，例如，制备包含荧光体、溶剂和粘合剂的浆料，通过浸涂等涂布到玻璃管的内壁后，进行在200～800℃保持20～30分钟的热处理以除去粘合剂，由此在玻璃管内壁配置荧光体。荧光体中含有钙铝石型化合物的情况下，可以将钙铝石型化合物粉末混合到上述浆料中。
在此，为了得到粉末状的钙铝石型化合物，例如，使用金属或陶瓷等制成的锤、辊或球等对材料机械性地施加压缩和剪切以及摩擦力而将钙铝石型化合物粉碎。此时，使用利用碳化钨的球的行星式磨机时，在钙铝石型化合物的粗粒中不会混入异物，可以得到保持50μm以下的粒径的粗粒。这样得到的钙铝石型化合物，可以使用球磨机或气流粉碎机粉碎为平均粒径20μm以下的更细的粒子。通过将这些20μm以下的粒子与有机溶剂或载体混合也可以制作浆料或糊料，但当将粗粉碎为50μm以下的钙铝石型化合物与有机溶剂混合并进行珠粉碎时，可以制作分散有更细的、圆换算直径为5μm以下的钙铝石型化合物粉末的分散溶液。珠粉碎中，可以使用例如氧化锆珠。另外，上述粉碎时，作为溶剂，使用碳原子数为1或2的具有羟基的化合物即例如醇类、醚类的情况下，有可能钙铝石型化合物与这些溶剂反应并分解。因此，作为醇类或醚类的溶剂，优选碳原子数3以上的溶剂。使用这些溶剂时，可以容易地进行粉碎，因此这些溶剂可以单独使用或者混合使用。
应用上述的湿式工艺或物理蒸镀法等方法、CVD等化学蒸镀法或溶胶凝胶法将粉末状的钙铝石型化合物涂布到冷阴极荧光管中的所需部位后，将该冷阴极荧光管在低氧分压的气氛中保持于500～1415℃时，粉末状的钙铝石型化合物的附着性良好，因此优选。另外，进行这样的热处理时，钙铝石型化合物具备导电性，可以表现高电子发射特性，因此优选。
在这样的热处理中，优选氧分压低于下式(a)所示的PO2。式(a)中，T为气氛气体温度，氧分压(PO2)的单位为Pa。
PO2＝105w×exp[{-7.9×104/(T+273)}+14.4]……式(a)
另外，代替上述的粉末状钙铝石型化合物，使用具有与钙铝石型化合物等同的组成的原料混合粉、煅烧粉、玻璃、非晶物的粉末、即粉末状钙铝石型化合物的前体同样地进行处理时，在所述热处理过程中可以得到钙铝石型化合物，可以减少制作工序，因此优选。此时，在低氧分压的气氛中保持所述冷阴极荧光管的温度，可以与上述同样地设定为500～1415℃，优选设定为800～1415℃，更优选设定为950～1300℃。
另外，作为在此使用的原料混合粉，可以将构成C12A7化合物的单质元素的化合物，例如碳酸钙、氧化铝以规定的组成比混合而使用，另外，也可以使用Ca与Al的比为例如3∶1或1∶1的铝酸钙化合物。另外，也可以使用2种以上Ca/Al比的铝酸钙化合物。
另外，为了制作放电电极，通过激光焊接、电阻加热等方法将引线安装到由镍、钼、钨等金属构件形成为圆筒状的杯体上，然后通过浸涂、喷涂等将含有钙铝石型化合物的浆料涂布到杯体上，然后保持于80～500℃。此时，通过使气氛为惰性气体或真空可以防止钙铝石型化合物的特性劣化，但是，也可以在空气中保持。
在此，放电电极为多孔体时，钙铝石型化合物的附着性高，耐久性提高，因此优选。
将配置有这样得到的钙铝石型化合物的放电电极等插入到玻璃管中并密封后，插入由Ti-Hg合金等构成的Hg收气剂，将玻璃管内部抽气后，封入Ar、Ne等稀有气体。然后，通过热处理进行收气剂活化，使其释放Hg气体。
这样，可以得到冷阴极荧光管。
配置有钙铝石型化合物的放电电极暴露到等离子体中时，钙铝石型化合物变为导电性钙铝石，电子发射特性提高，因此优选。通过等离子体接触钙铝石型化合物的结晶体的表面(即通过进行等离子体处理)，主要是钙铝石化合物的结晶体的表面部分变为导电性钙铝石。根据等离子体处理的条件，变为导电性钙铝石的部分离表面的深度也变化。可以以仅表面部分变为导电性钙铝石的钙铝石型化合物的结晶体的形式来使用。
作为这样的等离子体，使用在稀有气体中生成的放电等离子体比较简便，因此优选。作为稀有气体，可以使用选自氩、氙、氦、氖和氪的至少1种稀有气体。更优选氩、氙及它们的混合气体，进一步优选氩。稀有气体也可以与其它惰性气体一起使用。
优选将使用通过辉光放电产生的等离子体的处理作为等离子体处理。
作为此时的气氛压力，优选产生通常的辉光放电等离子体的压力，即约0.1～约1000Pa的压力。为了得到这样的压力，优选对导入气氛中的气体的流量进行调节。
作为使用辉光放电的等离子体处理，可以列举例如使用溅射装置的等离子体处理。通过使用钙铝石型化合物的结晶体作为溅射装置的靶进行溅射处理，产生的等离子体与作为靶的钙铝石型化合物的结晶体接触，其表面变为导电性钙铝石。这样的等离子体处理法中，钙铝石型化合物中的游离氧离子通过选择性溅射而有效地被电子置换。
<外部电极式荧光灯(EEFL)>
以下，使用图2A和图2B进行说明。
图2A和图2B是表示本发明的荧光灯的实施方式之一的外部电极式荧光灯的概略图。图2A为概略外观图，图2B为轴向的概略剖视图。图2A和图2B所示的方式以下也称为方式2。
图2A和图2B所示的外部电极式荧光灯21，是具有由包含放电气体26的玻璃管22包围的放电空间25、放电电极23和荧光体24，并且在与放电气体26接触的内面具有层状的钙铝石型化合物27的荧光灯，在包围放电空间25的玻璃管22的外面的两端部配置有一对放电电极23(23a、23b)，在与放电气体26接触的内面的至少一部分上配置有荧光体24和钙铝石型化合物27。
在此，放电电极23是在玻璃管22的两端部的外表面设置的具有导电性的膜状外部电极。方式2中，外部电极如图2A和图2B所示，在玻璃管22的端部的整个外周面上形成。外部电极通过例如引线和线夹端子与用于在玻璃管22的内部空间中产生放电的外部电源连接。而且，通过对外部电极施加高频电压，外部电极式荧光灯21点亮。
钙铝石型化合物27优选配置于玻璃管22的内壁上一个放电电极(放电电极23a)覆盖玻璃管22的部分的玻璃管22的内壁部以及从该内壁部起向另一个放电电极(放电电极23b)的方向上30mm的区域。另外，放电电极23b和钙铝石型化合物27的优选配置与放电电极23a同样。
如此配置钙铝石型化合物27时，离子通量大的区域由耐溅射性优良的钙铝石型化合物覆盖，因此不仅灯的寿命延长，而且可以得到良好的二次电子发射效果，发光效率提高，并且放电开始电压下降。
本发明的荧光灯的实施方式之一的外部电极式荧光灯，可以与图2A和图2B所示的方式2不同。
例如，可以沿玻璃管22的密封部分形成电极，而不是图2A和图2B所示的两端开放的圆筒状放电电极(外部电极)。另外，玻璃管22可以形成为各种形状例如L形或U形，而不是图2A和图2B所示的直管型的玻璃管22。另外，玻璃管22的全长、外径和内径没有特别限制，可以使用例如外径4mm、内径3mm的玻璃管等。另外，构成玻璃管22的玻璃材料没有特别限制。
外部电极式荧光灯的制造方法没有特别限制，可以通过例如现有公知的方法来制造。例如，在玻璃管的内面涂布包含荧光体和钙铝石型化合物的糊料并干燥、焙烧，然后通过通常的方法密封，在内部析出汞的玻璃管的端部的外表面涂敷有机金属糊料等并焙烧，从而形成放电电极(外部电极)。而且，通过通常的方法使在玻璃管的内部的放电空间析出的汞扩散。
另外，例如，制备包含荧光体、溶剂和粘合剂的浆料，通过浸涂等涂布到玻璃管的内壁，然后进行干燥、焙烧，除去粘合剂，从而在玻璃管内壁配置荧光体。将该玻璃管的一个端部密封后，向另一个端部侧插入汞释放合金并进行抽气，然后导入稀有气体并密封。然后，对汞释放合金进行高频加热使汞释放后，在比汞释放合金的插入部更靠内侧的位置进行密封。通过在该玻璃管的外表面形成一对放电电极，而完成外部电极式荧光灯。放电电极通过用导电性胶带覆盖玻璃管外表面、或者利用丝网印刷或转印等涂布金属糊料后进行焙烧而形成。
另外，为了在荧光体上配置钙铝石型化合物，可以将含有钙铝石型化合物的浆料涂布到荧光体的内面上。另外，将含有钙铝石型化合物的浆料涂布到玻璃管上以后，通过涂布包含荧光体、溶剂和粘合剂的浆料，将钙铝石型化合物配置到玻璃管的内面上，也可以得到荧光体覆盖钙铝石型化合物的结构。荧光体中含有钙铝石型化合物的情况下，可以在上述浆料中混合钙铝石型化合物粉末。
图3是表示上述说明过的外部电极式荧光灯的另一方式的概略图。
图3所示的方式的外部电极式荧光灯具有开口部(开口：α)，主要用于复印机等。
图3所示的方式以下也称为方式3。
图3所示的外部电极式荧光灯31，是具有由包含放电气体36的玻璃32包围的放电空间35、放电电极33和荧光体34，整体由管39包围的荧光灯，在包围放电空间35的管状玻璃32的外表面配置有一对放电电极33(33a、33b)，在与放电气体36接触的内面的至少一部分配置有包含粒子状钙铝石型化合物的荧光体34。
本发明的外部电极式荧光灯中，配置钙铝石型化合物时，其投影面积设定为玻璃管内壁的面积的30％以下可以提高光提取效率，因此优选。该投影面积更优选为20％以下，进一步优选为10％以下。
在这样的区域具备钙铝石型化合物时，通过从钙铝石型化合物的电子发射效果，外部电极式荧光灯的放电开始电压下降，发光效率增大。在一个特别优选的实施方式中，所述放电气体为包含Xe的混合气体。此时，优选所述Xe的浓度超过20％。钙铝石型化合物其Xe激发的二次电子发射特性优良，因此放电气体中的Xe浓度越大，则放电开始电压下降的效果越显著。
<平面荧光灯(FFL)>
图4是表示本发明的荧光灯的实施方式之一的平面灯的概略剖视图。图4所示的方式以下也称为方式4。
图4所示的平面荧光灯41，是具有由包含放电气体46的玻璃容器42包围的放电空间45、放电电极43和层状的荧光体44，并且在与放电气体46接触的内面具有层状的钙铝石型化合物47的荧光灯，其中，玻璃容器42的两个主面即前面玻璃基板421和背面玻璃基板422隔着放电空间45相对，放电电极43a和放电电极43b形成于背面玻璃基板422的表面，放电电极43由电介质层48覆盖，电介质层48上附着有层状的钙铝石型化合物47。
本发明的荧光灯的实施方式之一的平面荧光灯，可以与图4所示的方式4不同。
例如，放电电极43可以形成于前面玻璃基板421和背面玻璃基板422中的至少一个基板的表面。即，放电电极43可以形成于前面玻璃基板421和/或背面玻璃基板422的表面的至少一部分。另外，钙铝石型化合物47可以包含于在由玻璃容器42包围的放电空间45的前面玻璃基板421的内面上配置的荧光体44中。另外，钙铝石型化合物47可以包含在电介质层48中，也可以配置在电介质层48的表面上。
平面荧光灯的制造方法没有特别限制，例如，可以通过现有公知的方法来制造。例如，在背面玻璃基板422的表面上形成由导电材料构成的一组放电电极43后，使用玻璃粉等形成电介质层48。另外，制备包含钙铝石型化合物47、荧光体44、溶剂和粘合剂的浆料，利用喷涂或丝网印刷等方法涂布到前面玻璃基板421的内壁，然后进行干燥、焙烧，除去粘合剂，从而在玻璃容器的内面上形成含有钙铝石型化合物47的荧光体44。而且，将前面玻璃基板421和背面玻璃基板422密封后，封入Ne和Xe的混合气体等稀有气体，由此可以得到平面荧光灯。
另外，为了制作钙铝石型化合物47配置于电介质层48上的平面荧光灯41，在背面玻璃基板422上形成由导电材料构成的一组放电电极43后，使用玻璃粉等形成电介质层48，使用丝网印刷、旋涂、喷涂等涂布含有钙铝石型化合物47的浆料或糊料，之后保持在80～500℃。此时，将气氛设定为惰性气体或真空，由此可以防止钙铝石型化合物47的特性劣化，但是，也可以保持在空气中。之后，制备包含荧光体、溶剂和粘合剂的浆料，通过喷涂或丝网印刷等方法涂布到前面玻璃基板421的内壁上，然后进行干燥、焙烧，除去粘合剂，从而在玻璃容器42的内侧表面形成含有钙铝石型化合物47的荧光体44。将前面玻璃基板421和背面玻璃基板422密封后，封入Ne与Xe的混合气体等稀有气体作为放电气体46，可以得到平面荧光灯41。
另外，为了在电介质层的表面形成膜状的钙铝石型化合物，可以将钙铝石型化合物的粉末与溶剂混合而制成浆状或糊状，涂布在电介质层上并焙烧，由此获得膜状的钙铝石型化合物。作为涂布方法，可以列举：喷涂、模涂、辊涂、浸涂、幕涂、旋涂、凹板涂布等，但旋涂、喷涂从可以更简便且准确地操作粉末密度的方面考虑是特别优选的。涂膜的优选焙烧条件，优选浆料成分中的有机物分解、且钙铝石型化合物与薄膜层充分固着的100～800℃。
使用导电性钙铝石作为钙铝石型化合物时，优选不促进导电性钙铝石的氧化作用的温度。此时，优选100～600℃的温度范围。另外，焙烧时间优选为约10分钟。
本发明中，通过进行开路电池放电测定，可以测定放电开始电压、阴极位降电压、二次电子发射系数γ。
开路电池放电测定装置例如为图6所示的方式。开路电池放电测定装置中，在真空室内使两个试样(试样1、试样2)相对，导入Ar或Xe等稀有气体后在两试样间施加交流或直流电压。而且，使试样间产生放电，可以测定放电开始电压、阴极位降电压、二次电子发射系数γ。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行说明。
(Al还原体积电子密度1021cm-3的γ)
以12∶7的摩尔比将碳酸钙和氧化铝混合，在大气中、在1300℃下保持6小时，由此制作12CaO·7Al2O3化合物。使用单轴冲压机将该粉末形成成型体，将该成型体在空气中在1350℃保持3小时，由此制作烧结体。该烧结体为白色，使用电流电压计测定导电性时，为不显示导电性的绝缘体。将该烧结体与金属铝一起放入带盖的氧化铝容器中，在真空炉中升温到1300℃并保持10小时，然后缓冷到室温。所得热处理物呈深褐色，通过X射线衍射测定确认为钙铝石型化合物。从使用日立制U3500测定的光吸收光谱，可以看出电子密度为1.4×1021cm-3。通过范德堡(van der Pauw)方法发现具有120S/cm的电导率。另外，使用JEOL公司的JES-TE300测定所得热处理物的电子自旋共振(以下称为ESR)信号，发现产物具有超过1021cm-3的高电子浓度的导电性钙铝石型化合物的特征g值1.994的非对称形。在此，所得到的为导电性钙铝石，以下也称为试样A。
然后，将试样A作为靶设置到二次电子发射特性测定装置内。装置内的真空度为约10-5Pa，以加速电压600eV照射Ne+或Xe+时，得到图5所示的二次电子发射特性。集电极电压为约70V以上时，γ值达到饱和，由此说明发射的二次电子全部被捕获。如图5所示，此时的二次电子发射系数γ的值，在集电极电压为70V时，由Ne+激发的情况下为0.31，由Xe+激发的情况下为0.22。
然后，使用图6所示的开路电池放电测定装置，测定试样A的放电开始电压、二次电子发射系数和阴极位降电压。
<放电开始电压测定试验(其1)>
首先，将作为阴极的试样A和作为阳极的金属Mo在以约0.4mm的间隔相对的状态下设置在真空室内。在此，阴极和阳极的设置中使用石英玻璃制的试样用夹具。然后，将真空室内抽气到约10-4Pa后，导入氙气。然后，施加1kHz的交流电压测定放电开始电压，当Pd积为约1.05托·cm时为308V。在此，P为真空室内的气压，d为阴极-阳极间的距离。
然后，将阴极和阳极交换(即，使用金属Mo作为阴极，使用试样A作为阳极)，并进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为334V。由此，可以看出通过使用试样A作为阴极，可以得到26V的电压降低效果。
<二次电子发射系数测定试验(其1)>
然后，对如上所述使用试样A或金属Mo作为阴极的各种情况分别使压力发生各种变化，由此得到图7所示的帕邢(Paschen)曲线。由帕邢定律，求出试样A的二次电子发射系数(γMo(Xe))与金属Mo的二次电子发射系数(γA(Xe))之比(γA(Xe)/γMo(Xe))，为2.0。
<阴极位降电压(其1)>
然后，对于如上所述使用试样A或金属Mo作为阴极的各种情况测定阴极-阳极间电压的时间变化。结果，使用试样A作为阴极时的阴极位降电压为约308V(参照图8)。另外，气压和阴极-阳极间距离完全相同、并且使用金属Mo作为阴极时，阴极位降电压为约318V。由此，可以看出使用试样A作为阴极时阴极位降电压下降。
<放电开始电压测定试验(其2)>
然后，导入氩气代替氙气，与上述的放电开始电压测定试验(其1)同样地测定放电开始电压。结果，Pd积为约0.89托·cm时，在使用试样A作为阴极的情况下的放电开始电压为238V、使用金属Mo作为阴极的情况下的放电开始电压为256V，可以看出得到18V的电压降低效果。
<二次电子发射系数测定试验(其2)>
同样地导入氩气代替氙气，进行与上述的二次电子发射系数测定试验(其1)同样的操作。然后，对试样A和金属Mo得到帕邢曲线。结果，γA(Ar)/γMo(Ar)的值为1.8。
<阴极位降电压(其2)>
同样地导入氩气代替氙气，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样A作为阴极的情况下的阴极位降电压为约216V，使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约224V。
由此，可以看出使用试样A作为阴极时，阴极位降电压下降。
使用试样A(导电性钙铝石)，制作使用图1～图4说明的方式1～4的荧光灯。这些方式的本发明的荧光灯，钙铝石型化合物的电子发射特性优良，因此紫外线的发光效率高，放电效率高，放电电压低，放电特性良好，化学稳定，并且耐氧化性优良，耐溅射性也优良。
接着，制作作为粉末状的钙铝石型化合物的试样，进行与上述同样的试验。
首先，以12∶7的摩尔比将碳酸钙和氧化铝混合，在大气中、1300℃下保持6小时，由此制作C12A7化合物。用单轴冲压机将该粉末形成成型体，将该成型体在空气中、1350℃下保持3小时，制作烧结密度超过99％的烧结体。该烧结体为白色且不显示导电性的绝缘体。将该烧结体在带盖的碳坩锅内保持后，放入通有氮气的管状炉中，在1300℃下保持3小时后，冷却到室温。所得化合物呈绿色。对该化合物进行X射线衍射、光扩散反射光谱、ESR的测定，确认该化合物为具有约1020cm-3的电子浓度的导电性钙铝石(以下也称为试样B)。
然后，将该导电性的钙铝石型化合物与2-丙醇和直径0.1mm的氧化锆珠一起放入粉碎容器中。它们的质量比是：试样B∶2-丙醇∶氧化锆珠＝1∶9∶75。将该粉碎容器以600转/小时的旋转速度保持24小时后，将内容物过滤而制作包含试样B的浆料。另外，使用离心沉降机调节该浆料中试样B的浓度，得到浆料A。使用粒径分布测定装置(Microtrac公司制、UPA150)测定该浆料A中导电性钙铝石(试样B)的平均粒径，为800nm。
然后，利用旋涂法在金属钼板上涂布浆料A，得到试样B的粒子附着到表面的金属钼板(以下也称为试样C)。使用光学显微镜观察试样C的表面，测定单位面积中粒子的存在个数(数密度)，粒子的数密度为约0.06个/μm2。
使用这样的试样C，进行与上述同样的放电开始电压测定试验和阴极位降电压测定试验。
<放电开始电压测定试验(其3)>
将作为阴极的试样C和作为阳极的金属Mo在以约0.7mm的间隔相对的状态下设置到真空室内。然后，将真空室内抽气到约10-4Pa后，导入氩气。然后，施加1kHz的交流电压测定放电开始电压，Pd积为约1.79托·cm时为200V。
然后，将阴极和阳极交换进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为214V。由此可以看出，通过使用试样C作为阴极，得到14V的电压降低效果。
<阴极位降电压(其3)>
然后，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样C作为阴极的情况下的阴极位降电压为约192V、使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约200V。由此，可以看出使用试样C作为阴极时，阴极位降电压下降。
然后，制作另一方式的钙铝石型化合物的试样，并进行与上述同样的试验。
首先，将碳酸钙和氧化铝以CaO和Al2O3的酸化物换算的摩尔比计为12∶7的方式进行配合并混合。将所得混合物在空气中在1300℃下保持约6小时，进行固相反应后冷却到室温。然后，用球磨机将所得烧结物粉碎后，加压成形为颗粒状，再加热到1350℃得到烧结体。将所得烧结体放入带盖的碳容器中，在将容器内保持低氧分压的状态下在1200～1300℃保持2小时，然后进行冷却，制作导电性钙铝石型化合物(以下也称为试样D)。另外，使用球磨机将试样D粉碎得到粉末，与硝基纤维素和松油醇混合制成糊料。然后，使用丝网印刷机涂布到金属钨基板上的表面，然后在空气中在500℃下焙烧30分钟，之后，再在真空中在碳容器中在1200～1300℃下保持30分钟，由此得到导电性钙铝石型化合物以膜状附着到表面的钨基板(以下也称为试样E)。
<放电开始电压测定试验(其4)>
通过与放电开始电压测定试验(其1)同样的方法，将作为阴极的试样E和作为阳极的金属Mo在以约1.3mm的间隔相对的状态下设置到真空室内。然后，将真空室内抽气至约10-4Pa后，导入氩气。然后，施加1kHz的交流电压测定放电开始电压，Pd积为约1.66托·cm时为242V。
然后，将阴极和阳极交换进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为272V。由此可以看出，通过使用试样E作为阴极，可以得到30V的电压降低效果。
<阴极位降电压(其4)>
然后，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样E作为阴极的情况下的阴极位降电压为约196V，使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约248V。由此，可以看出使用试样E作为阴极时，阴极位降电压下降(图9)。
然后，使用涂布导电性钙铝石型化合物前的金属钨基板代替试样E作为阴极，进行与上述的放电开始电压测定(其4)和阴极位降电压(其4)同样的测定，放电开始电压为260V、阴极位降电压为230V。
<放电开始电压测定试验(其5)>
使用金属钼基板代替金属钨基板，除此以外，通过与得到试样E的情况下同样的方法得到试样F。
通过与放电开始电压测定试验(其1)同样的方法，将作为阴极的试样F和作为阳极的金属Mo在以约0.39mm的间隔相对的状态下设置到真空室内。然后，将真空室内抽气到约10-4Pa后，导入氩气。然后，施加1kHz的交流电压测定放电开始电压，Pd积为约1.48托·cm时为228V。
然后，将阴极与阳极交换进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为278V。由此可以看出，通过使用试样F作为阴极，可以得到50V的电压降低效果。
<阴极位降电压(其5)>
然后，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样F作为阴极的情况下的阴极位降电压为约178V，使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约248V。由此可以看出，使用试样F作为阴极时，阴极位降电压下降(图10)。
<放电开始电压测定试验(其6)>
使用金属镍基板代替金属钨基板，除此以外，通过与得到试样E的情况下同样的方法得到试样G。
通过与放电开始电压测定试验(其1)同样的方法，将作为阴极的试样G和作为阳极的金属Mo在以约0.16mm的间隔相对的状态下设置到真空室内。然后，将真空室内抽气至约10-4Pa后，导入氩气。然后，施加10Hz的交流电压测定放电开始电压，Pd积为约3.45托·cm时为212V。
然后，将阴极与阳极交换进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为248V。由此可以看出，通过使用试样G作为阴极，可以得到36V的电压降低效果。
<阴极位降电压(其6)>
然后，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样G作为阴极的情况下的阴极位降电压为约164V，使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约208V。由此可以看出，使用试样G作为阴极时，阴极位降电压下降(图11)。
<放电开始电压测定试验(其7)>
使用金属科瓦铁镍钴合金(Kovar)基板代替金属钨基板，除此以外，通过与得到试样E的情况下同样的方法得到试样H。
通过与放电开始电压测定试验(其1)同样的方法，将作为阴极的试样H和作为阳极的金属Mo在以约1.3mm的间隔相对的状态下设置到真空室内。然后，将真空室内抽气至约10-4Pa后，导入氩气。然后，施加10Hz的交流电压测定放电开始电压，Pd积为约2.22托·cm时为248V。
然后，将阴极与阳极交换进行同样的测定。结果，相同Pd积时的放电开始电压为268V。由此可以看出，通过使用试样H作为阴极，可以得到20V的电压降低效果。
<阴极位降电压(其7)>
然后，进行与上述的阴极位降电压(其1)同样的操作。结果，使用试样H作为阴极的情况下的阴极位降电压为约178V，使用金属Mo作为阴极的情况下的阴极位降电压为约240V。由此可以看出，使用试样H作为阴极时，阴极位降电压下降(图12)。
然后，作为与图1所示的结构同样的放电灯，制作使用由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极的放电灯、以及代替其使用由金属钼构成的放电电极的放电灯，测定各自的阴极位降电压和放电开始电压并进行比较。
<放电灯制作(其1)>
首先，使用导电性钙铝石型化合物作为放电电极，制作与图1同样的放电灯。该放电灯通过在玻璃管的两端密封有放电电极，并在玻璃管内的放电空间封入Ar气作为放电气体而构成。但是，玻璃管的内面上未涂布荧光体14。而且，一端的放电电极包括由导电性钙铝石型化合物构成的杯体、固定于杯体的带螺纹的镍制销以及焊接在该销上的科瓦铁镍钴合金(Kovar)制引线，杯体为圆筒状，外径8mm、内径5mm、长16mm、深5mm，具有圆筒状的凹陷即凹陷(hollow)部。另外，引线从玻璃管的内部伸出到外部。另外，另一端的放电电极除了使用包含金属镍的杯体以外，与上述一端的放电电极同样。这两个放电电极以1cm的间隔与凹陷部相对的方式配置。该放电灯中，在与放电气体接触内面配置有钙铝石型化合物。
这样的放电灯通过以下的顺序制作。
首先，将碳酸钙和氧化铝以CaO和Al2O3的酸化物换算的摩尔比计为12∶7的方式进行配合并混合。所得混合物在空气中在1300℃下保持约6小时，进行固相反应后冷却到室温。然后，使用球磨机将所得烧结物粉碎后，加压成形为颗粒状，再加热到1350℃得到烧结体。
然后，通过对所得烧结体进行切削加工而成形为杯状后，放入带盖的碳容器中，在真空中在1200～1300℃下保持6小时。
然后，将所得的由导电性钙铝石型化合物构成的杯体与密封到圆盘状玻璃(以下也称为芯棒)上的引线部连接。使用火焰转盘，将该芯棒与玻璃管的端部接合，得到一体的玻璃管。另外，在玻璃管的另一端通过同样的操作接合具有包含镍的杯体的放电电极、引线以及芯棒。将该玻璃管设置到抽气台上，使用设置于芯棒部的抽气管，通过油扩散泵抽气到10-6托后，在500℃保持3小时，进行真空加热抽气。然后，向玻璃管内以5托的压力导入Ar气后，将抽气管密封，制作放电灯(以下也称为放电灯A)。
然后，对放电灯A施加直流电压使放电灯A放电。在此，将由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极作为阴极。另外，改变施加电压而测定最低放电维持电压，为110V。该放电灯的电极间隔为1cm，正电柱正电柱也基本不产生，因此此时的阴极位降电压为110V。另外，将施加电压设定为10Hz的脉冲形状，测定放电开始电压，为310V。
<放电灯制作(其2)>
作为放电电极，使用加工为相同形状的金属钼代替钙铝石型化合物，并且预先对金属钼进行1000℃下的真空热处理，除此以外，进行与上述的<放电灯制作(其1)>同样的操作，制作放电灯(以下也称为放电灯B)。该放电灯的阴极位降电压为170V。另外，放电开始电压为336V。
从上述放电灯A和B的阴极位降电压以及放电开始电压的比较可以看出，在放电灯中使用钙铝石型化合物时，阴极位降电压以及放电开始电压下降。
<放电灯制作(其3)>
作为放电气体，使用Xe代替Ar，除此以外，进行与<放电灯制作(其1)>同样的操作，制作放电灯(以下也称为放电灯C)。
而且，与<放电灯制作(其1)>同样地使用由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极作为阴极，施加直流电压，使放电灯C放电。另外，改变施加电压，测定最低放电维持电压为150V。该放电灯的电极间隔为1cm，也基本不产生正电柱，因此阴极位降电压为150V。
另外，将施加电压设定为10Hz的脉冲形状，测定放电开始电压为342V。
<放电灯制作(其4)>
作为放电电极，使用加工为相同形状的钼金属代替钙铝石型化合物，并且预先对钼金属进行1000℃下的真空热处理，除此以外，进行与上述的<放电灯制作(其3)>同样的操作，从而制作放电灯(以下也称为放电灯D)。该放电灯的阴极位降电压为198V。另外，放电开始电压为440V。
从上述的放电灯C和D的阴极位降电压以及放电开始电压的比较可以看出，在放电灯中使用钙铝石型化合物时，阴极位降电压和放电开始电压下降。
然后，作为与图1所示的结构同样的放电灯的一个方式的冷阴极荧光灯，制作使用由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极的荧光灯、以及代替其使用由金属钼构成的放电电极的荧光灯，测定各自的最低放电维持电压、管电流、发光亮度和发光效率并进行比较。
<冷阴极荧光灯制作(其1)>
首先，使用导电性钙铝石型化合物作为放电电极，制作作为与图1同样的放电灯的冷阴极荧光灯。该冷阴极荧光灯通过在玻璃管的两端密封放电电极，并在玻璃管内的放电空间封入Ar气作为放电气体而构成。玻璃管外径3mm、内径2mm，在玻璃管的内面涂布有荧光体，涂布荧光体的区域的长度为15cm。而且，放电电极由直径0.8mm、长6mm的圆筒状的导电性钙铝石型化合物、用于固定钙铝石型化合物的外径1mm、内径0.8mm的镍制套筒以及焊接在该套筒上的科瓦铁镍钴合金制引线构成。另外，引线从玻璃管的内部伸出到外部。这两个放电电极以约16cm的间隔与导电性钙铝石型化合物相对地配置。该放电灯中，在与放电气体接触的内面上配置有钙铝石型化合物。
这样的冷阴极荧光灯通过以下的顺序制作。
首先，将碳酸钙和氧化铝以CaO和Al2O3的酸化物换算的摩尔比计为12∶7的方式进行配合并混合。将所得混合物在空气中在1300℃下保持6小时，进行固相反应后冷却到室温。然后，使用球磨机将所得烧结物粉碎后，加压成形为颗粒状，再加热到1350℃得到烧结体。
然后，通过对所得烧结体进行切削加工而成形为杯状后，放入带盖的碳容器，并在真空中在1200～1300℃下保持6小时。
然后，在玻璃管的一端密封所得的由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极。将该玻璃管设置到抽气台上，使用玻璃管的未密封放电电极的另一端，通过油扩散泵抽气到10-6托后，在500℃下保持3小时，进行真空加热抽气。另外，向玻璃管内以30托的压力导入汞和Ar气后，将预先设置于玻璃管的端部的由导电性钙铝石型化合物构成的放电电极密封，制作冷阴极荧光灯(以下也称为冷阴极荧光灯A)。
然后，将冷阴极荧光灯A与108kΩ的电阻串联连接，然后施加方形波的脉冲电压(周期50μ秒、占空比0.4)使得各放电电极交替成为阴极，使冷阴极荧光灯A放电。改变施加电压而测定最低放电维持电压，为540V。另外，测定管电流和亮度，求出发光效率(图13)，可以看出施加电压为1kV时的冷阴极荧光灯A的发光效率为71流明/瓦(1m/W)。
<冷阴极荧光灯制作(其2)>
作为放电电极，使用加工为相同形状的金属钼代替钙铝石型化合物，并且预先对金属钼进行1000℃下的真空热处理，除此以外，进行与上述的<冷阴极荧光灯制作(其1)>同样的操作，制作冷阴极荧光灯(以下也称为冷阴极荧光灯B)。该冷阴极荧光灯的最低放电维持电压为580V。另外，测定管电流和亮度，求出发光效率(图13)，施加电压为1kV时的冷阴极荧光灯B的发光效率为651m/W。
从上述的冷阴极荧光灯A和B的最低放电维持电压及发光效率的比较可以看出，在放电灯中使用钙铝石型化合物时，最低放电维持电压下降，发光效率提高。
参考特定的实施方式详细地说明了本发明，但是，对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更或修正。
本申请基于2008年5月30日申请的日本专利申请2008-142911、2008年11月26日申请的日本专利申请2008-300978及2009年4月6日申请的日本专利申请2009-092082，这些申请的内容在此引用作为参考。
产业实用性
根据本发明，可以简化具有由包含放电气体的玻璃包围的放电空间、放电电极和荧光体，且所述放电空间内部的至少一部分中配置有钙铝石型化合物的荧光灯的制作，由于二次电子发射系数高，因此可以得到放电特性良好的荧光灯，可以实现荧光灯的省电化。

Claims (9)

1.一种荧光灯，具有由包含放电气体的玻璃包围的放电空间、放电电极和荧光体，并且在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中具有钙铝石型化合物。
2.如权利要求1所述的荧光灯，其中，具有隔着所述放电空间相对的前面玻璃基板和背面玻璃基板、在所述前面玻璃基板和所述背面玻璃基板中的至少一个基板的表面上形成的放电电极和覆盖所述放电电极的电介质层，所述电介质层包含所述钙铝石型化合物。
3.如权利要求1所述的荧光灯，其中，在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中配置有荧光体，一对所述放电电极在所述放电空间内相对配置，所述钙铝石型化合物包含在所述电介质层中或者配置在所述电介质层的表面上。
4.如权利要求1所述的荧光灯，其中，包围所述放电空间的所述玻璃为玻璃管，在所述玻璃管的外表面配置有一对所述放电电极，在与所述放电气体接触的内面的至少一部分中配置有荧光体和所述钙铝石型化合物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的荧光灯，其中，所述钙铝石型化合物为12CaO·7Al2O3化合物、12SrO·7Al2O3化合物、它们的混晶化合物或者它们的同型化合物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的荧光灯，其中，所述钙铝石型化合物所含有的Al的一部分由Si、Ge、B或Ga置换。
7.如权利要求1至6中任一项所述的荧光灯，其中，构成所述钙铝石型化合物的游离氧的至少一部分由电子置换，所述钙铝石型化合物具有1×1015cm-3以上的电子密度。
8.如权利要求1至7中任一项所述的荧光灯，其中，构成所述钙铝石型化合物的游离氧的至少一部分由电子亲和力比所述游离氧的电子亲和力小的原子的阴离子置换。
9.如权利要求1至8中任一项所述的荧光灯，其中，所述放电气体包含选自由He、Ne、Ar、Kr和Xe组成的组中的至少一种元素。
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