蛍光ランプ用C12A7エレクトライド陰極

摘要

12CaO・7Al_2O_3エレクトライドはサブナノポーラスな籠状結晶に電子を包接したユニークな酸化物セラミックスである。包接された電子に由来して、仕事関数が2．4eVとアルカリ金属並みに低く、また、最大1．5×10~5S／mの導電性を有する。本稿では、12CaO・7Al_2O_3エレクトライドを蛍光ランプの陰極に応用し、ランプ特性の改善を検討した。12CaO・7Al_2O_3エレクトライドを使った冷陰極蛍光ランプ（CCFL）は、一般的なニッケル製の陰極を用いたCCFLと比べて大電流（20mA）で駆動でき、かつ、低消費電力であった。これは、スパッタ耐性や二次電子放出係数（γ係数）が高いことに起因する。また、放電電流を増加すると電流密度18mA／mm~2で熱陰極モードへ遷移することが確認され、DC 100mAで駆動した熱陰極蛍光ランプ（HCFL）は、1500時間以上の連続点灯を達成した。%12CaO · 7Al_2O_3 electride is unique oxide ceramics, having electrical conductivity up to 1.5x10~5 S/m and low work function as low as 2.4 eV which is almost at the same level as alkaline metals. In this report, cold and hot cathode fluorescent lamps using 12CaO · 7Al_2O_3 electride cathode are introduced. CCFL with 12CaO · 7Al_2O_3 electride is able to operate at high current as 20mA due to its high sputtering resistance. Moreover, power consumption of this lamp is lower than the lamp with nickel cathodes by higher secondary electron emission coefficients (γ). Additionally, cold cathode - hot cathode transition is observed when current density is 18mA/mm~2. HCFL with 12CaO • 7Al_2O_3 electride cathode achieved continuous DC100mA operation for 1500 hours or more.