(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式(Ａ1-xＣａx)6(Ｔａ1-yＷy)2Ｏ11+y（式中、Ａはバリウム及びバリウムとストロンチウムとの組合せのうちの１者から成り、また０≦ｘ＜０．５かつ０≦ｙ＜１であると共に、ｘ及びｙの少なくとも一方は０より大きい）によって表わされる電子放出性の組成物。
【請求項２】
式(Ｂａ0.90Ｃａ0.10)6Ｔａ2Ｏ11によって表わされる請求項１記載の組成物。
【請求項３】
式(Ｂａ0.95Ｃａ0.05)6(Ｔａ0.75Ｗ0.25)2Ｏ11.25によって表わされる請求項１記載の組成物。
【請求項４】
式Ｂａ6ＴａＷＯ11.5によって表わされる請求項１記載の組成物。
【請求項５】
式(Ｂａ0.90Ｃａ0.10)6ＴａＷＯ11.5によって表わされる請求項１記載の組成物。
【請求項６】
電極基体と、前記基体に接触した請求項１記載の組成物から成る電子放出性混合物とから成ることを特徴とする電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は蛍光ランプ用の電極材料に関するものであって、更に詳しく言えば、蛍光ランプの陰極上に塗布された、式(Ａ1-xＣａx)6(Ｔａ1-yＷy)2Ｏ11+y（式中、Ａはバリウム又はバリウムとストロンチウムとの組合せである）によって表わされる電子放出性混合物に関する。
【０００２】
【発明の背景】
市販の蛍光ランプの電極の大部分において現在使用されている標準的な電子放出性被膜は、バリウム、カルシウム及びストロンチウムの酸化物の混合物（「三重酸化物電子放出性混合物」）を含んでいる。これらの酸化物はＣＯ2 及び水に対して極めて敏感であるから、最初はバリウム、カルシウム及びストロンチウムの炭酸塩の混合物と結合剤と溶媒とから成るスラリー懸濁液がランプ電極上に配置される。次いで、製造工程中において炭酸塩の混合物が「活性化」される。すなわち、炭酸塩が分解するまで電極を抵抗加熱すると、ＣＯ2 及び多少のＣＯが放出され、そしてランプ電極上には三重酸化物電子放出性混合物が残留する。なお、主として電極放出を引起こすのは何らかの形態のバリウムであると考えられている。また、ヤング(Young) 米国特許第３５６３７９７号明細書中に記載されているごとく、三重酸化物電子放出性混合物に少量のＡｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｗ及びＴｈドーパントを添加することも知られている。
【０００３】
しかるに、三重酸化物電子放出性混合物は幾つかの欠点をも有している。第一に、「活性化」に際しては、炭酸塩を酸化物に転化するために望ましくないほど高い温度が必要とされる。第二に、炭酸塩から酸化物への転化はＣＯ2 及び多少のＣＯを放出するので望ましくない。第三に、三重酸化物電子放出性混合物で被覆された電極を有するランプは比較的短い動作寿命を有する。
【０００４】
引用によって本明細書中に組込まれるカーン(Kern)の米国特許第４０３１４２６号明細書中には、様々なバリウム／タンタル比を有するタンタル酸バリウム電子放出性混合物を三重酸化物電子放出性混合物の代りに使用することが既に提唱されている。米国特許第４０３１４２６号明細書に従えば、タンタル酸バリウム電子放出性混合物は三重酸化物電子放出性混合物よりも短い時間及び低い温度の下で「活性化」することができる。更にまた、タンタル酸バリウム電子放出性混合物で被覆された電極を有するランプは、三重酸化物電子放出性混合物を用いたランプよりも長い動作寿命を有する。米国特許第４０３１４２６号における好適な酸化バリウムと五酸化タンタルとの比は５：１であって、それは式 Ｂａ5Ｔａ2Ｏ10 で表わされる組成を有する電子放出性混合物を生み出す。この特許明細書中には、酸化バリウムと五酸化タンタルとの比が５：１より大きいかあるいは小さいような電子放出性混合物は電子放出が少ないものとして報告されている。
【０００５】
しかるに、タンタル酸バリウム電子放出性混合物を含む蛍光ランプは、三重酸化物電子放出性混合物に比べてやや低い効率を有している。本発明は、上記のごとき１つ以上の問題がもたらす効果を解消又は少なくとも低減させることに関する。
【０００６】
【発明の概要】
本発明の実施の一態様に従えば、式
(Ａ1-xＣａx)6(Ｔａ1-yＷy)2Ｏ11+y
（式中、Ａはバリウム及びバリウムとストロンチウムとの組合せのうちの１者から成り、また０≦ｘ＜０．５かつ０≦ｙ＜１であると共に、ｘ及びｙの少なくとも一方は０より大きい）によって表わされる組成物が提供される。
【０００７】
本発明の別の実施の態様に従えば、式
(Ａ1-xＣａx)6(Ｔａ1-yＷy)2Ｏ11+y
（式中、Ａはバリウム及びバリウムとストロンチウムとの組合せのうちの１者から成り、また０≦ｘ＜０．５かつ０≦ｙ＜１であると共に、ｘ及びｙの少なくとも一方は０より大きい）によって表わされる組成物から成る電子放出性混合物の製造方法が提供される。かかる方法は、電子放出性混合物中に存在すべきＣａ及びＷの量を決定することによって平均ランプ効率と平均ランプ点灯回数との所望比を決定する工程と、所望比の決定結果に基づいて所定量の出発原料を混合することによって電子放出性混合物を生成させる工程と、電子放出性混合物懸濁液を電極上に塗布する工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
【好適な実施の態様の詳細な説明】
本発明者等は、式(Ａ1-xＣａx)6(Ｔａ1-yＷy)2Ｏ11+y（式中、Ａはバリウム及びバリウムとストロンチウムとの組合せのうちの１者から成り、また０≦ｘ＜０．５かつ０≦ｙ＜１であると共に、ｘ及びｙの少なくとも一方は０より大きい）によって表わされるタンタル酸バリウム電子放出性混合物に添加されるカルシウム及びタングステンの量を調整することにより、意外にも蛍光ランプの効率（すなわち、ルーメン／ワット）及び動作寿命を改善し得ることを見出した。タンタルは＋５価の酸化状態にあるのに対し、タングステンは＋６価の酸化状態にある。それ故、酸素のモル数は電子放出性混合物中におけるタングステンのモル数に依存し、そして１１と１２との間で変化する。すなわち、かかる電子放出性混合物がタングステンを含有する場合、それは(Ａ1-xＣａx)6Ｔａ2Ｏ11と(Ａ1-xＣａx)6Ｗ2Ｏ12との固溶体である。酸化バリウムと五酸化タンタルとのモル比が６：１（すなわち、Ｂａ／Ｔ比が３）である混合物中にカルシウム及び（又は）タングステンを含有して成る上記の電子放出性混合物は、カルシウム及び（又は）タングステンを含有しない同様な電子放出性混合物に比べて、また酸化バリウムと五酸化タンタルとのモル比が異なるような（たとえば、該モル比が５：２又は４：１、従ってＢａ／Ｔ比がそれぞれ１．２５又は３であるような）電子放出性混合物に比べて改善された性質を有することに本発明者等は注目した。
【０００９】
本発明の第１の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物中のカルシウム量（ｘ）はゼロより大きくかつ０．３より小さく、そして好ましくは０．０５≦ｘ≦０．１である。この実施の態様においては、タングステン量はゼロ又はゼロより大きければよい。本発明の第２の好適な実施の態様に従えば、タングステン量はゼロより大きくかつ０．７５より小さく、そして好ましくは０．２５≦ｘ≦０．５である。この実施の態様においては、カルシウム量はゼロ又はゼロより大きければよい。本発明の第３の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物はゼロでない量のカルシウム及びタングステンを含有する。
【００１０】
本発明の第４の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物は０．２５≦ｘ≦０．３かつ０．５≦ｙ≦０．７５であるようなｘ及びｙを有するが、これは蛍光ランプに対して高い効率を付与するものと予測される。本発明の第５の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物は０≦ｘ≦０．０５かつ０．５≦ｙ≦０．７５であるようなｘ及びｙを有するが、これは蛍光ランプに対して長い動作寿命（故障までの大きい点灯回数）を付与するものと予測される。本発明の第６の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物は０．０５≦ｘ≦０．１かつ０≦ｙ≦０．５であるようなｘ及びｙを有するが、これは蛍光ランプに対して最適の動作寿命／効率比を付与するものと予測される。
【００１１】
本発明者等は、電子放出性混合物により多くのタングステンを添加すればランプの動作寿命が改善されること（すなわち、故障までの点灯回数が増加すること）を確認した。それに対し、より多くのカルシウムを添加すればランプの動作寿命が短縮する。しかるに、より多くのカルシウムを添加すればランプの効率が向上する一方、より多くのタングステンを添加すればランプの効率が低下する。
【００１２】
本発明者等はまた、電子放出性混合物中におけるタングステン量とカルシウム量との意外な相互作用をも見出した。すなわち、一層詳しく後述されるごとく、タングステンが存在しない場合に比べ、多少のタングステンが存在する場合にカルシウムを添加することは遥かに顕著な効率向上をもたらすのである。それ故、カルシウム及びタングステンの量は所望される最適のランプ動作寿命及び効率が達成されるように最適化することができる。
【００１３】
本発明者等は、後記の実施例の結果に基づいて多重回帰分析を実施した。かかる分析の結果、平均ランプ効率に関する〔詳しく述べれば、６オームの電極を使用しながら制御基準安定器に基づいて動作する１５ワットのランプ（「ワイヤ」ランプ）に関する〕伝達関数（式１）が得られた。
【００１４】
効率＝60.4-1.79*(y)+0.15*(x)+0.89*(y)*(x)         （１）
式中、ｙは電子放出性混合物中におけるＷ及びＴａのモル数又は原子数に対するＷのモル数又は原子数の比〔タングステンの「原子比」、Ｗ／（Ｗ＋Ｔａ）〕であり、またｘは電子放出性混合物中におけるカルシウムの「原子比」〔すなわち、ｘ＝Ｃａ／（Ａ＋Ｃａ）〕である。標準偏差（すなわち、ランプ効率の変動）は、Ｓ＝1.4-0.54*(x)として表わすことができる。他種のランプについても同様な伝達関数を計算することができる。
【００１５】
図１は、予測される効率を式１からの外挿によって得られた２つのパラメータ（カルシウム及びタングステン）のレベルの関数としてプロットした輪郭グラフを示している。Ｘ軸は電子放出性混合物中におけるタングステンの原子比を表わし、またＹ軸は電子放出性混合物中におけるカルシウムの原子比を表わす。グラフ中の線は、所定のタングステン／カルシウム比に対する効率（ルーメン／ワット単位）の値を表わしている。カルシウムレベルが増加すると、標準偏差Ｓは低下するものと予想される。更にまた、図１からわかる通り、カルシウム原子比が０．２より高い場合の効率は、三重酸化物電子放出性混合物及びカルシウムを含有しないタンタル酸バリウム電子放出性混合物の効率よりも高い。
【００１６】
図１に示されるごとく、多少のタングステン量を維持しながらカルシウム量を増加させることは、タングステンの不存在下で単にカルシウム量を増加させる場合に比べてより改善された効率を生み出すものと予測される。更にまた、（導かれた伝達関数の外挿結果に基づいて）予測される効率の増加は、０．１５より高い原子比（たとえば、０．２５〜０．３の原子比）のカルシウム及び０．２５より高い原子比（たとえば、０．５〜０．７５の原子比）のタングステンを含有する電子放出性混合物に関して特に顕著である。このように、図１はランプ効率に対するタングステン及びカルシウムの意外な相乗効果を示している。
【００１７】
本発明者等はまた、後記の実施例の結果に基づいて追加の多重回帰分析を実施した。かかる追加の分析の結果、（ランプの動作寿命の尺度である）故障までの平均点灯回数に関する伝達関数（式２）が得られた。この伝達関数は、６オームの電極を使用しながら制御基準安定器に基づいて動作する１５ワットのランプ（「ワイヤ」ランプ）を急速サイクル（３０秒オン／４．５分オフ）モードで試験した場合に関するものである。
【００１８】
点灯回数＝17074+4591*(y)-2290*(x)-2049*(y)*(x)      （２）
式中、ｙは電子放出性混合物中におけるタングステンの原子比であり、またｘは電子放出性混合物中におけるカルシウムの原子比である。
【００１９】
図２は、予測される故障までの点灯回数を式２  からの外挿によって得られた２つのパラメータ（カルシウム及びタングステン）のレベルの関数としてプロットした輪郭グラフを示している。Ｘ軸は電子放出性混合物中におけるタングステンの原子比を表わし、またＹ軸は電子放出性混合物中におけるカルシウムの原子比を表わす。グラフ中の線は、所定のタングステン／カルシウム比に対する故障までの点灯回数を表わしている。図２に示されるごとく、多少のタングステン量を維持しながらカルシウム量を減少させることは、タングステンの不存在下で単にカルシウム量を減少させる場合に比べてより改善された点灯回数を生み出すものと予測される。更にまた、点灯回数の増加は、０．１０より低い原子比（たとえば、０〜０．０５の原子比）のカルシウム及び０．２５より高い原子比（たとえば、０．５〜０．７５の原子比）のタングステンを含有する電子放出性混合物に関して特に顕著であると予測される。
【００２０】
図１及び２に示されるごとく、効率と点灯回数との間にはトレードオフが存在する。とは言え、カルシウム及びタングステンの量を最適化することにより、所望のランプ効率及び動作寿命を得ることができる。たとえば、カルシウム及びタングステンの原子比をそれぞれ０．０５≦ｘ≦０．１及び０≦ｙ≦０．５の範囲内で選択すれば、比較的高いランプ効率及び比較的長いランプ動作寿命を有する電子放出性混合物が得られる。とは言え、特定の用途にとって高い効率又は長い動作寿命のいずれがより望ましいかに応じ、その他の範囲を選択することもできる。
【００２１】
本発明者等はまた、電子放出性混合物にカルシウムを添加すると、ランプ寿命の初期において電極から約１．５ｃｍだけ離れたランプ管球又はカバーの表面上に時折生じることが判明している黒色又は「帯緑色」の酸化物バンドを低減又は排除するという有益な効果が得られることにも気付いた。このような酸化物バンドは、ほぼ等しい比率のＨｇ、Ｏ及びＣから成り、そしてランプ中に望ましくないレベルの末端黒色化をもたらすことが判明している。ｘ≧０．１のカルシウム原子比を有する電子放出性混合物を含むランプにおいては、１００時間後に酸化物バンドは全く認められなかった。酸化物バンドの低減又は排除に関する最大の効果は、ｘ＝０．３３のカルシウム原子比において得られるものと予測される。
【００２２】
本発明者等はまた、電子放出性混合物にジルコニウムを添加すると、やはり酸化物バンドの形成を低減又は排除するという効果が得られることにも気付いた。
本発明の好適な実施の態様に従えば、電子放出性混合物は約２〜３重量％（好ましくは２．３重量％）のジルコニウムをも含有している。とは言え、所望ならばジルコニウムを省くこともできる。なお、本発明の好適な実施の態様に従ってＳｒ、Ｃａ及び（又は）Ｗを含有するタンタル酸バリウム電子放出性混合物は、不可避のバックグラウンド不純物を含有していてもよく、また所望ならばジルコニウム以外の目的添加剤を含有していてもよいことを理解すべきである。
【００２３】
平均ランプ効率と平均ランプ点灯回数との最適所望比を有する電子放出性混合物は、下記の方法によって製造することができる。先ず最初に、電子放出性混合物中に存在すべきＣａ及びＷの量に基づいて平均ランプ効率と平均ランプ点灯回数との所望比が決定又は計算される。次いで、かかる決定又は計算工程の結果に基づいて所定量の出発原料〔たとえば、炭酸バリウム、五酸化タンタル、炭酸カルシウム及び（又は）三酸化タングステン〕を混合することによって電子放出性混合物が調製される。その後、この電子放出性混合物がランプ電極上に塗布される。
【００２４】
平均ランプ効率と平均ランプ点灯回数との所望比を決定する工程は、各種の決定方法から成り得る。たとえば、かかる決定工程は、本発明の図面を検討して所望比に対応したＣａ及びＷの量を決定することを含み得る。決定工程はまた、式１及び式２から、あるいは計算又は実験から導かれたその他の式又はグラフから、所望比並びにＣａ及び（又は）Ｗ含量を計算することを含み得る。決定工程はまた、所望比と電子放出性混合物のＣａ及び（又は）Ｗ含量との関係を決定するための実験を実施することを含み得る。
【００２５】
更にまた、決定工程を１回だけ実施した後、所定量の出発原料を混合する複数の工程を実施することもできる。換言すれば、ただ１回だけ所望比を計算した後、ただ１回の決定工程に基づいて電子放出性混合物を含む複数のランプを製造することができるのである。
【００２６】
本発明の電子放出性混合物は、様々なセラミック処理方法によって製造することができる。本発明の好適な実施の態様に従えば、出発原料であるバリウム、タンタル、カルシウム及び（又は）タングステン粉末〔たとえば、ＢａＣＯ3 粉末、Ｔａ2Ｏ5粉末、並びにＣａＣＯ3 粉末及びＷＯ3 粉末のうちの少なくとも１者〕を化学量論的比率で混合することにより、効率と動作寿命との所望比を有する電子放出性混合物を与える第１の粉末が得られる。五酸化タンタル粉末は、混合工程に先立ち、それの反応性を高めるため平均粒度が４ミクロン以下となるように摩砕することが好ましい。
【００２７】
次に、第１の（混合された）粉末を焼結することによって焼結体又は「ケーク」が形成される。かかる焼結は炉内において約１５００℃の温度で約１０時間にわたり行われる。とは言え、その他適宜の焼結温度及び時間を使用することもできる。
【００２８】
次に、焼結体を摩砕することによって第２の粉末が生成される。第２の粉末の摩砕は、４ミクロン以下の平均粒度及び狭い粒度分布が得られるまで行うことが好ましい。第２の粉末は摩砕媒体又は液体としてプロパノール又は水を使用して摩砕し、次いで乾燥することが好ましい。とは言え、その他の摩砕媒体（たとえば、メタノール）を使用することもできる。所望ならば、ジルコニウム及び（又は）ストロンチウムを酸化ジルコニウム粉末又は炭酸ストロンチウム粉末として第１の粉末又は第２の粉末に添加することもできる。
【００２９】
次に、第２の粉末を結合剤と混合することによって電子放出性混合物懸濁液を調製することが好ましい。結合剤は、ニトロセルロースのごとき有機物質を溶媒に溶解したものから成ることが好ましい。溶媒としては、酢酸ブチル、酢酸アミル、メチルプロパノール又はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが１〜２％の変性エタノールと共に９０〜９５％の濃度で使用される。結合剤は、粉末粒度同士の付着力及びランプ電極に対する粉末粒子の付着力を高める。
とは言え、所望ならば、処理を簡略化するために結合剤を省くこともできる。
【００３０】
本発明の別の実施の態様に従えば、摩砕媒体が結合剤溶液から成る。この場合には、焼結体が結合剤溶液中に浸漬され、そして結合剤溶液中において直接に第２の粉末に摩砕される。このようにすれば、独立の摩砕工程及び混合工程が単一の工程にまとめられる結果、処理時間及び費用が低減される。しかしながら、結合剤溶液中において直接に摩砕することによって製造された電子放出性混合物の場合には、摩砕及び結合剤との混合を別途に行うことによって製造された電子放出性混合物に比べ、ランプ管球又はカバー上に形成される酸化物バンドの数が増加することがある。
【００３１】
次に、浸漬被覆又はその他の被覆技術により、蛍光ランプの陰極のごとき電極上に電子放出性混合物懸濁液が塗布される。次いで、電極を抵抗加熱して電子放出性混合物懸濁液から結合剤を蒸発させることにより、電極上に生成された電子放出性混合物が得られる（すなわち、電子放出性混合物が「活性化」される）。
かかる活性化は、１０５０〜１１５０の温度で２５〜３５秒間にわたって実施することができる。とは言え、電子放出性混合物から結合剤を蒸発させるのに十分であれば、その他の温度及び時間を使用することもできる。
【００３２】
本発明の更に別の実施の態様に従えば、炉内での焼結工程を省略する代りに、ランプ電極上に塗布された電子放出性混合物懸濁液を抵抗加熱することによって焼結工程及び活性化工程を単一の工程にまとめ、それによって処理時間及び費用を低減させることができる。しかしながら、電極上で活性化及び焼結を行うことによって製造された電子放出性混合物の場合には、炉内での焼結によって製造された電子放出性混合物に比べ、ランプカバー上に形成される酸化物バンドの数の増加及びランプ効率の低下が起こる。更にまた、処理時間及び費用を一層低減させるため、焼結工程及び活性化工程を単一の工程にまとめることに加え、摩砕工程及び結合剤混合工程を単一の工程にまとめることもできる。
【００３３】
本発明の好適な実施の態様に従えば、ランプ陰極上に電子放出性混合物が塗布される。かかる陰極は、安定器５に接続された電線又はコイル３（たとえば、図３に示されたタングステンコイル）から成り得る。かかる陰極はまた、図４に示されるごとく少なくとも１つの表面上に配置された電子放出性混合物１を含む平形部材６、あるいは図５に示されるごとく中空の内部空間に配置された電子放出性混合物１を含むカップ７から成り得る。上記のランプは任意のランプから成り得るが、好ましくは陰極３、安定器５、及びガス含有管球又はカバー９を含む蛍光ランプから成る。当業界において公知の通り、管球の内面は発光材料又は蛍光体１０で被覆することができる。蛍光ランプは、図６に示される直管形蛍光ランプ１１、図７に示されるコンパクト形蛍光ランプ１３、又は図８に示される環形蛍光ランプ１５から成り得る。上記のランプはまた、図９に示されるごとく外部カバー又は外管９の内部に配置されたガス入り内管１２を含む高圧ランプ１７から成り得る。
【００３４】
【実施例】
下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎないのであって、前記特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲を制限するものと解すべきでない。
【００３５】
本発明者等は、図１０に示されるごとく、中心点を含む完全２×２要因分析試験によって４８個のコンパクト形蛍光ランプの効率及び動作寿命を試験した。この試験は、タンタル酸バリウム電子放出性混合物中のカルシウム及びタングステンレベルを変化させた場合の効果を調べるように設計されたものである。使用したランプ及び安定器のタイプは、インスタントスタートモードで動作する安定器を具備したトリプルバイアックス(Triple-Biax) （登録商標）１５ワットヘックスランプであった。全ての電極構造は６オームタイプのものであった。本発明者等は、図１０に示されるごとく、従来の三重酸化物及びＢａ6Ｔａ2Ｏ11（組成物ａ）を、本発明の好適な実施の態様に従って製造されたＣａ及び（又は）Ｗ含有タンタル酸バリウム混合物（組成物ｂ〜ｅ）と比較した。表１は、試験のオン／オフインスタントスタートサイクルの時間的構成及び変化させたＣａ及びＷレベルを含め、この実験の内訳を示している。
【００３６】
【表１】
0004572397.tif 000002
【００３７】
表２は、２１６ｍＡの電流及び３０ｋＨｚの周波数で１００時間にわたってランプを点灯した後におけるワイヤランプ及び系（すなわち、ランプ＋安定器）の初期性能成績を示している。ワイヤランプの効率は、９０℃のアマルガム温度を維持するように温度制御されたヒータを使用しながら、ルーメン信号の自記記録計出力（通例約１時間）により定常状態で測定された。系の効率は、インスタントスタートモードで動作するように改造された１２０Ｖ／６０Ｈｚ安定器を用いて測定された。
【００３８】
【表２】
0004572397.tif 000003
【００３９】
表２からわかる通り、電子放出性混合物ｂ〜ｅ〔とりわけ、混合物ｂである (Ｂａ0.90Ｃａ0.10)6Ｔａ2Ｏ11〕 の効率は、三重酸化物混合物及び混合物ａの効率と同等である。一般的には、タングステンの存在は総合ランプ効率に対して負の寄与をする要因であると思われる一方、カルシウムの存在は総合ランプ効率に対して正の寄与をする要因であると思われる。
【００４０】
図１１は、ワイヤランプの効率に関する相互作用グラフである。このグラフ中では、タングステン及びカルシウムの低いレベル及び高いレベルがそれぞれ−１及び＋１として符号化されている。（たとえば、−１のタングステンレベル及び＋１のカルシウムレベルはｙ＝０及びｘ＝０．１を意味し、従って表１及び２から組成物(Ｂａ0.90Ｃａ0.10)6Ｔａ2Ｏ11を意味する。）（低いタングステンレベル及び高いタングステンレベルに関して）図１１中に示された２本の線が平行でないことから、タングステンとカルシウムとの間に正の相互作用が存在すると結論することができる。更にまた、表２及び図１１に示された低いカルシウム及びタングステンレベルをより高いカルシウム及びタングステンレベルに外挿することにより、タングステンとカルシウムとの間に相互作用が存在することが明らかとなる。多少のタングステンが存在する場合にカルシウムを添加することは、タングステンを含有しない電子放出性混合物を有するランプに比べ、効率の遥かに大幅な改善をもたらす。
【００４１】
上記のデータに関して実施された多重回帰分析は上記の式１を与えるが、これはワイヤランプの平均効率に関する伝達関数である。更にまた、図１に示されかつ上記に説明された輪郭グラフは、表２に示されたデータを外挿することによって得られたものである。
【００４２】
表３は、急速サイクル及び標準サイクルインスタントスタートモードでの動作寿命を故障までの点灯回数で測定した試験結果を示している。表３中において±記号の後に続く数値は、点灯回数１００００回からの標準偏差の値である。表３はまた、上記のごとき黒色又は「帯緑色」の酸化物バンドのレベルに関する主観的評価結果をも示している。かかる酸化物バンドのレベルに関する主観的評価は、最初の１００時間にわたる枯らし期間の後かつ寿命試験への移行の前にランプを検査することによって行った。０〜５の尺度を使用したが、０はバンドが存在しないことを意味し、また５は非常に顕著な（幅約３〜４ｍｍの）バンドを意味している。
【００４３】
【表３】
0004572397.tif 000004
【００４４】
表３からわかる通り、組成物ｃ、ｄ及びｅにタングステンを添加すると、三重酸化物及びタングステンを含有しない従来の組成物ａに比べ、点灯回数が顕著に増加する。タングステンの添加はまた、酸化物バンドのレベルをも増加させる。
とは言え、カルシウムを添加すると（特に組成物ｅにおけるごとく０．１の原子比のカルシウムを添加すると）、タングステンの存在にもかかわらず酸化物バンドが排除され、しかもタングステンを含有しない従来の組成物ａより大きい点灯回数が維持される。
【００４５】
図１２は、電子放出性混合物中におけるカルシウム及びタングステンの量に基づいてランプの平均点灯回数をプロットした相互作用グラフである。（低いタングステンレベル及び高いタングステンレベルに関して）図１２中に示された２本の線が平行でないことから、タングステンとカルシウムとの間に正の相互作用が存在すると結論することができる。更にまた、表３及び図１２に示された低いカルシウム及びタングステンレベルをより高いカルシウム及びタングステンレベルに外挿することにより、タングステンとカルシウムとの間に相互作用が存在することが明らかとなる。多少のタングステンを含有する電子放出性混合物を有するランプにおいてカルシウムの量を減少させることは、タングステンを含有しない電子放出性混合物を有するランプに比べ、ランプの動作寿命の遥かに大幅な改善をもたらす。
【００４６】
上記のデータに関して実施された多重回帰分析は上記の式２を与えるが、これは故障までの平均点灯回数に関する伝達関数である。更にまた、図２に示されかつ上記に説明された輪郭グラフは、表３に示されたデータを外挿することによって得られたものである。
【００４７】
上記の実施例は、タンタル酸バリウム電子放出性混合物にカルシウム及び（又は）タングステンを添加することにより、意外にもランプの効率及び動作寿命が改善されることを実証している。また、上記の実施例は図１及び２に示された輪郭グラフの基礎を成すものであるが、それらの輪郭グラフは電子放出性混合物にカルシウム及びタングステンの両方を添加した場合に意外にも相乗効果が得られることを実証している。
【００４８】
以上、特定の実施の態様に関連して本発明を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに様々な変更態様が可能であることは当業者にとって自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】様々な量のカルシウム及びタングステンに関して予測される効率値をプロットした輪郭グラフである。
【図２】様々な量のカルシウム及びタングステンに関して予測される故障までの点灯回数をプロットした輪郭グラフである。
【図３】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含むコイル陰極の側断面図である。
【図４】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含む平形部材陰極の側断面図である。
【図５】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含むカップ形部材陰極の側断面図である。
【図６】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含む直管形蛍光ランプの側断面図である。
【図７】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含むコンパクト形蛍光ランプの側断面図である。
【図８】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含む環形蛍光ランプの側断面図である。
【図９】本発明の好適な実施の態様に係わる電子放出性混合物を含む高圧蛍光ランプの側断面図である。
【図１０】本発明の実施例における実験計画を示す略図である。
【図１１】本発明の実施例に係わる各種の電子放出性混合物に関してワイヤランプの効率をプロットした相互作用グラフである。
【図１２】本発明の実施例に係わる各種の電子放出性混合物に関してワイヤランプの点灯回数をプロットした相互作用グラフである。
【符号の説明】
１  電子放出性混合物
３  コイル
５  安定器
６  平形部材
７  カップ
９  管球又はカバー
１０  蛍光体
１１  直管形蛍光ランプ
１２  ガス入り内管
１３  コンパクト形蛍光ランプ
１５  環形蛍光ランプ
１７  高圧ランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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