JP2009516345A - 電極および電極部品の改良 - Google Patents

Abstract

電極放射源部品（１０５）、および該電極放射源部品を備えた電気機器が提供される。一つの実施形態では、電極放射源部品は、第１および第２の開放端（１４０、１５０）を有する金属管状体（１０７）を含む。また、電極放射源部品を形成する方法が提供される。

Description

本発明は、電極、電極部品、電極を備える装置、並びに電極および電極部品の製造方法に関する。

幅広い構造および用途を有する電極が既知である。たとえば、ＬＣＤディスプレイ用のバックライトである冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）などの照明用途として、冷陰極が有効である。このような電極は小型であるので、製造しにくい。

既知の電極はモリブデンを含み、一端が閉塞されるとともに、その端部にステム（またはピン）が装着された管状体を有する。この管状体は、深絞り成形によって単一部分として形成されるため、多くの欠点を有する。

深絞り成形は非効率的であるため、材料を無駄にして製造コストを増大させる。さらに、深絞り成形では、管状体の長さが最大で直径の約５倍に制限される場合がある。また、管状体の内部を被覆することが望ましいが、これが困難となり得る。

特に問題となるのは、スパッタリングが生じると、電極壁を侵食する可能性があることである。上記侵食は、壁に孔を空け、電極性能にとって不利益となる場合がある。さらに、侵食は結果的に、管状体をステムから脱離させるおそれがある。使用時、電極は電源と接続され、また、ステムを介してハウジングに搭載されているため、上記の侵食が起こると、電極が動作不能になる可能性がある。

よって、代替の電極および代替の製造方法が依然必要とされている。
本発明は、上記した従来技術に関係する少なくとも１つの欠点に対処することを目的とする。

本発明の第１の態様により、第１および第２の開放端を有する金属管状体を備える電極放射源部品が提供される。
本発明の第２の態様により、上記第１の態様の電極放射源部品を形成する方法が提供される。方法は、管状体がその第１および第２の端部の両方で開放されるように金属シートから管状体を形成すること、電気機器のハウジングに搭載し、かつ電源に接続するための搭載および接続手段を電極放射源部品に設けることを備える。

本発明の第３の態様により、複数の内側放射面を備える電極放射源部品が提供される。
本発明の第４の態様により、上記第３の態様の電極放射源部品を形成する方法が提供される。方法は、放射面である内表面を有する外側金属チューブを提供するために金属シートからチューブを形成すること、１つ以上の別の放射面を提供する１つ以上の放射部をチューブの内側に配置すること、外側チューブを放射部に連結することを備える。

本発明の第５の態様により、上記第１および／または第２の態様による電極放射源部品を備える電気機器が提供される。
本発明の第６の態様により、ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器が提供される。電気機器の電極放射源部品は、放射面を有したチャンバを画定する金属体を含む。金属体は、第１および第２の端部を有し、該第２の端部でチャンバが開放されている。金属体は、ハウジングを貫通して、金属体の第２の端部がハウジング内に位置し、かつ金属体の第１の端部がハウジング外に位置する状態でハウジングに封止されている。

本発明の第７の態様により、ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器が提供される。電気機器の電極放射源部品は、放射面である内表面を有した金属チューブを含む。金属チューブはチャンバを画定し、かつ第１および第２の端部を有している。該第２の端部は開放されている。チャンバは、金属チューブの第１の端部で、または第１および第２の端部間の箇所で、かつ金属チューブがハウジングを貫通した状態で同金属チューブに封止されている。

以下、本発明を添付の図面を参照して、例示のために説明する。
図１は、対向端部において一対の電極１０３を備える冷陰極蛍光灯１０１を示す。一対の電極１０３の各々は、電極放射源（electrode emission source）部品１０５を備える。

電極部品１０５は、管状壁１０９が設けられた開放端管状体１０７を含む。この管状体１０７は第１および第２の開放端１４０，１５０を有する。
管状体１０７は、矩形の金属シートを、該金属シートの両エッジが重複するように形成部材の周囲に折り曲げることによって形成された単一のチューブからなる。上記重複する両エッジは、金属シートを管状形状に固定するために、多数のレーザスポット溶接部により接合される。

管状壁１０９は基材としてコバール（Kovar ）（鋼合金）を含み、その管状壁１０９の内表面にはバリウム−アルミニウム合金の活性材料被覆層１１１が設けられている。
蛍光灯１０１の各電極１０３は管状体１０７から成り、ステムの無い電極を構成する。管状壁１０９は、管状体１０７の一部が蛍光灯のガラスハウジング１２５内に位置し、かつ第１の端部１４０を含む部分がハウジング１２５外に位置するように、ハウジング１２５の壁１２４を貫通している。管状壁１０９の外側部分は電源（図示せず）に接続されている。管状体１０７の内部には、管状体１０７によって画定されるチャンバ１１３を閉鎖し、ハウジング１２５の内部を外部から封止するガラス壁１２７が設けられている。よって、管状体１０７の壁１０９は、電極部品をハウジングに搭載し、かつ電源に接続するための電極部品の搭載および接続手段を提供する。

ガラスハウジング１２５の内部には蛍光体被覆１２７が設けられ、ハウジング１２５は真空にされて、少量の水銀が充填される。
図２は、対向端部において一対の電極２０３を備え、各電極２０３が電極放射源部品２０５を備える冷陰極蛍光灯２０１の別の実施形態を示す。

蛍光灯２０１は、図１の蛍光灯とほぼ同様である。この蛍光灯もまた、第１および第２の開放端２４０，２５０を有する管状体２０７を備える。１つの差異は、各電極放射源部品２０５が、被覆されていないモリブデン管状体２０７からなることである。もう１つの差異は、蛍光灯機器が、上記搭載および接続手段を提供するステム２３０を備えることである。ステム２３０はコバール（鋼合金）を含み、管状体の長手方向と略同じ方向に延在するように第１の端部２４０に隣接する管状体２０７の管状壁２０９に溶接されている。

ステム２３０は、蛍光灯２０１のハウジング２２５の壁２２４を貫通し、ハウジング２２５の内部に配置された管状体２０７を含む同ハウジング２２５に搭載されている。ハウジングの外部にあるステム２３０の部分は電源（図示せず）に接続されている。

図１の実施形態と同様、ガラスハウジング１２５の内部には、蛍光体被覆１２７が設けられ、ハウジング１２５は真空にされて少量の水銀が充填される。
いずれの実施形態においても、搭載／接続手段のどの部分も第１の開放部１４０，２４０を貫通しないため、スパッタリングによって生じるダメージを最小限にとどめることができる。よって、電極部品は相当に長い寿命を有することができる。

別の実施形態（図示せず）では、蛍光灯は、図２の実施形態の蛍光灯とほぼ同様であるが、ステムは、管状体の管状壁の一部の延長部を成すアームによって置き換えられる。
図３Ａ〜３Ｉは、電極部品の別の実施形態を示す。これらの電極部品の構成要素は互いに同じなので、それに応じて図示する。

図３Ａおよび図３Ｂは、各々別個の管状壁３０９によって画定された３つのチューブを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の透視端面図である。管状壁３０９は、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するステム３３０に接続されている。

図３Ｃは、各々別個の管状壁３２０によって画定された４つのチューブを有するとともに、それらが外側管状壁３２５によって包含された管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の透視図である。外側管状壁３２５は、該外側管状壁３２５から延在し、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供する２つのアーム３４０を含む。

図３Ｄは、管状壁３０９によって画定された３つのチャンバを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の透視図である。壁３０９は、内側部３２０および外側部３２５を有するように折り畳まれている。壁３０９の外側部３２５から、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するアーム３４０が延在する。

図３Ｅは、管状壁３０９によって画定された２つのチャンバを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の端面図である。壁３０９は、「Ｓ」字状内側部３２０と円形外側部３２５とを有するように折り畳まれている。壁３０９の外側部には、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するステム（図示せず）が設けられている。

図３Ｆは、管状壁３０９によって画定された２つのチャンバを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の端面図である。壁３０９は、螺旋形内側部３２０および円形外側部３２５を有するように折り畳まれている。壁３０９の外側部には、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するステム（図示せず）が設けられている。

図３Ｇは、各々管状壁３０９を有する３つの結合された六角形チューブを含む管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の端面図である。３つのチューブの中心には、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するステム（図示せず）が設けられている。

図３Ｈは、４つのチャンバを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の端面図である。電極部品３０５は各チューブを画定する外側管状壁３０９を備え、チューブは内側十字状の壁３２５によって細分化されている。壁３０９には、電極部品３０５の接続および搭載手段を提供するステム（図示せず）が設けられている。

図３Ｉは、２つのチャンバを有する管状体３０７を備える電極放射源部品３０５の端面図である。電極部品３０５は、外側管状壁３２５、および外側管状壁３２５と同心の内側管状壁３２０を備える。一方のチャンバは内側壁３２０内に画定されており、他方のチャンバは内側壁３２０と外側壁３２５との間に画定されている。別々のステム（図示せず）が各壁に設けられており、それらは電極部品３０５の接続および搭載手段を提供する。

図４Ａ〜４Ｆは、電極部品の別の実施形態を示す。図５Ａ〜５Ｆは、冷陰極蛍光灯のハウジングに封止された図４Ａ〜４Ｆの電極部品を示す。これらの電極部品の主要構成要素は互いに同じなので、それに応じて図示する。

図４Ａは、各々別々の管状壁４０５によって画定された複数の同心チューブ４０３を備える電極放射源部品４０１ａの端面図である。複数のチューブ４０５は、それらチューブの第１の端部において、ガラスリング４０７からなる連結手段によって連結されている。最も外側のチューブには、該チューブを冷陰極蛍光灯のハウジングに封止するためのガラスリング４０９が設けられている。最も内側のリングは、第１の端部においてチューブを封止するディスク状のガラス壁４０８となっている。

図５Ａに示されるように、電極部品４０１ａはハウジング５０１のガラス壁５０３を貫通しており、ガラスリング４０９は壁５０１に融合されて封止を形成する。壁５０３は、電極部品４０１ａのガラスリング４０７と一直線に並んでいる。ハウジング５０１の外部に位置するチューブ４０３の部分は、電極を電源に接続する接続手段を提供する。

図４Ｂおよび図５Ｂは、各々別々の管状壁４０５によって画定された複数の同心チューブ４０３を備える電極放射源部品４０１ｂの別の実施形態を示す。複数のチューブ４０５は、それらチューブの第１の端部に溶接された金属ベースプレート４１１からなる連結手段によって連結されている。ベースプレート４１１からステム４１３が延在している。図５Ｂに示されるように、ステムは電源に接続するために、ハウジング５０１を貫通して延在している。

図示しない別の実施形態では、ステムは、ハウジングを貫通し、貫通接続を提供する接続ワイヤによって置き換えられる。
図４Ｃおよび図５Ｃは、各々別個の管状壁４０５を有する複数の同心チューブ４０３を備えた電極放射源部品４０１ｃの別の実施形態を示す。複数のチューブ４０５は、それらチューブの第１の端部に溶接された金属ロッド４１５からなる連結手段によって連結されている。複数のチューブのうちの１つは、ハウジング５０１を貫通して延在するアーム４１７を備え、該アーム４１７は、電気的接続を提供するとともに電極部品をハウジングに対して搭載する。

図４Ｄおよび図５Ｄは、単一のチューブ４０３を備える電極放射源部品４０１ｄの別の実施形態を示す。電極部品はさらに、チューブ４０３の第１の端部を閉鎖する端部キャップ４１９も備える。端部キャップ４１９に隣接してガラスディスク４２１が配置されており、ガラスディスク４２１は、ハウジング５０１の内部環境に対して端部キャップを封止する。チューブ４０３には、ハウジング５０１の壁５０３に融合される外側ガラスリング４０９が設けられており、これにより、ハウジングは適切な位置で封止される。チューブは、端部キャップ４１９を介して電源に接続されている。ハウジングの内部は開放端金属チューブからなっており、したがってハウジングの内部は閉鎖されていない。

図４Ｅおよび図５Ｅは、深絞り成形された管状体４０２を備える電極放射源部品４０１ｅの別の実施形態を示す。管状体４０２には、ハウジング５０１の壁５０３に融合されたガラスリング４０９が設けられており、これにより、管状体が適切な位置で封止される。管状体４０２は、ハウジング５０１の外部に位置する部分によって、電源に接続されている。

図４Ｆおよび図５Ｆは、複数のチューブ４０３とそれらのチューブに溶接された金属ベースプレート４１１とを有する管状体４０２を備えた電極放射源部品４０１ｆの別の実施形態を示す。各チューブ４０３は別々の管状壁４０５を備え、ベースプレート４１１はそれらチューブ４０３を連結する連結手段を提供する。ベースプレート４１１には、ハウジング５０１の壁５０３に融合されたガラスリング４０９が設けられており、これにより、ハウジングが適切な位置で封止されて蛍光灯が形成される。プレート４１１は、蛍光灯を電気機器の残りの部分（図示せず）に対して適切な位置に搭載するクリップコネクタ５０５によって、電源に接続されている。

ベースプレート４１１は厚い壁を有しており、このプレート４１１の大半は、同ベースプレート４１１がヒートシンクとしての役割も果たすようにハウジング５０１の外に位置している。使用時、熱は、チューブ４０３からベースプレート４１１へと伝達されることにより、蛍光灯ハウジング５０１によって画定された封止チャンバの外へ伝わる。

本発明の好適な実施形態による電極部品は有益であることが理解し得る。特に、既知の部品と比べて効率的に製造でき、かつより長い寿命を有する点で有益である。
本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書、図面を含む）に開示された特徴は、同一、等価、または類似の目的に供される代替構成によって置き換えることができる。従って、開示された特徴は、等価または類似の特徴の一例にすぎず、本発明は、上記の実施形態に限定されない。

本発明の第１の態様の電極放射源部品は、第１および第２の開放端を有する管状金属体を備える。
好適には、管状体の内表面は電子源を備える。

好適には、電極放射源部品は、電気機器、たとえば冷陰極蛍光灯のハウジング内に管状体を搭載するための搭載手段を備える。
好適には、電極放射源部品は、管状体を電源に接続するための接続手段を備える。

搭載手段および接続手段は、同一であってもよい。
好適には、電極放射源部品は、管状体の管状壁と一体の接続／搭載手段、あるいは管状壁に接合される接続／搭載手段を備える。

例えば電源放射源部品は、接続／搭載手段を提供する１つ又は複数のステムを備える。好適には、各ステムは、管状体の管状壁に接続されるか、管状壁に溶接される。
もしくは、電源放射源部品は、管状体の管状壁の一部の長手方向延長部を形成する１つ又は複数のアームを備える。よって、アームも、ステムに相当する。アームとステムとの差異は、アームは、管状体のチューブ部分と一体的に形成されることである。

接続／搭載手段として、管状体の周囲に間隔を置いて配置される複数のステムまたはアームを備えてもよい。
好適には、各ステムまたはアームは、第１の開放端に隣接する管状体（またはそのチューブ部分）から延在する。好適には、各ステムまたはアームは、管状体の長手方向にほぼ相当する方向に延在するように構成される。

電極放射源部品の搭載手段は、ステム／アーム上に搭載されるガラスリングを含んでもよい。ガラスリングは、電極をハウジング内に固定する接続部として機能する。アームまたはステムの代替として、搭載および／または接続手段は、アームとステムの組み合わせでもよい。たとえば、ステムをアームに溶接してもよい。

もしくは、電源放射源部品は、第１の端部を有する管状体であって、第１の端部に隣接する電気機器のハウジングに直接搭載可能、および／または電源に直接接続可能に構成される管状体を含み得る。好適には、管状体は、ハウジングの壁を貫通して延在するように構成される。

管状体は、その第１の端部に隣接して設けられ、蛍光灯などの電気機器のガラスハウジングに管状体を搭載するための外部ガラスリングを含み得る。このように、搭載手段は、管状体のガラスリング部分から構成されてもよい。

接続手段は、使用時に電気機器のガラスハウジングの外部に位置する管状体の一部分から構成されてもよい。このように、接続手段は、第１の端部とガラスリングとの間に位置する管状体の一部分としてもよい。

管状体内の管状チャンバは、上記ガラスハウジングの壁の一部を管状体の第１の端部に隣接させることにより封鎖することができる。もしくは、電源放射源部品は、金属管状体内のチャンバを封鎖するように構成されたガラス壁を備えてもよい。ハウジングを管状体の外部に対して封止することで、管状体封止ユニットを形成することができる。このように、管状体は両端で開放されるが、電極放射源部品はその一端で閉鎖、好適には封止される。

好適には、接続／搭載手段は、管状体の第１の端部の開放部を通過して延在しないように構成される。好適には、接続／搭載手段は、チューブがその長手方向に延在する場合、管状体内または管状体内の空間内に位置しないように構成される。すなわち、接続／搭載手段は、スパッタリングの影響により侵食されるのを回避するように構成される。

好適には、管状体は０．５〜５ｍｍの外径を有する。
好適には、管状体は、直径の１〜２０倍の長さ、好ましくは直径の３〜１５倍、たとえば直径の約１０倍の長さを有する。好適には、管状体の長さは、管状体の直径の少なくとも５倍、たとえば直径の少なくとも６〜１２倍である。

好適には、管状体は、金属シートから形成される管状壁を含む。
管状体の金属シートは、管状形状となるように巻かれる、折り畳まれる、あるいは湾曲される。

管状体は単一のチューブとすることができる。好適には、チューブは円柱状であるが、略円状断面であってもよい。もしくは、チューブは、他の適切な断面、たとえば正方形の断面を有してもよい。

チューブは単一のチャンバを含む。もしくは、チューブは、複数のチャンバに細分化される。管状体は、チューブを画定する外壁と、チューブを長手方向に延びる複数のチャンバに細分化する１つ又は複数の内壁とを含み得る。内壁は外壁と一体的に形成することができる。たとえば、管状体は、螺旋形の壁を備える。内壁を組み込むことによって、電子放射源の表面積を増大させることができる。

もしくは、あるいはさらに、管状体は複数のチューブを含む。例えば管状体は、複数のチューブを画定する１つ又は複数の壁を含む。好適には、各チューブは円柱状であるが、円形またはその他の適切な断面でもよい。好適には、複数のチューブは、共通の搭載および／または接続手段を共有するように接合される。例えば管状体は、単一のステムに溶接される独立管状壁を有した２以上の円柱状チューブを含む。

管状体は複数の同心チューブを含み得る。このように、電極放射源部品が複数の放射面を備えてもよい。
好適には、管状体は、略平行に延びる複数のチューブを画定するように折り畳まれる、曲げられる、あるいは巻かれる、好ましくは折り畳まれる金属シートを含む。２つ以上のチューブのうちいくつかは共通の壁を共有してもよい。

好適には、管状体は、管状体に形成される前は略平面状の湾曲した金属シートを含む。好適には、管状体は、管状体に形成される前は略矩形の湾曲した金属シートを含む。
管状体は、金属シートから形成される単一のチューブを含むことができる。金属シートの対向する第１および第２のエッジ領域は、管状に形成されると互いにほぼ隣接して位置する。

好適には、金属シートの第１および第２のエッジ領域は単一のチューブとして形成されると互いに重複する。よって、チューブは、チューブの外周を閉鎖する継ぎ目部分で２倍の壁厚を有する。好適には、金属シートの第１および第２のエッジ領域は、単一のチューブとして形成されると、チューブの外周の０．１％〜１０％、たとえば０．５％〜８％で重複する。

好適には、金属シートは０．０１〜０．１ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．１ｍｍ、たとえば約０．０８ｍｍの厚さを有する。よって、管状体は０．０１〜１ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．１ｍｍ、たとえば約０．０８ｍｍの厚さの壁を有する。壁は、金属シートのエッジが重複する場合、この厚さの２倍となる。

好適には、電極放射源部品は、湾曲した金属シートを管状形状に固定するための１つ又は複数の溶接部を備える。好適には、１つ又は複数の溶接部は金属シートの重複部を接合するように形成される。好適には、金属シートの重複部はレーザ溶接される。好適には、溶接部はスポット溶接部である。

電源放射源部品が１つ又は複数のステムを含む場合、これらは１つ又は複数の溶接部によって管状体に固定される。好適には、管状体および各ステムはレーザ溶接される。好適には、溶接部はスポット溶接部である。もしくは、上述したように、接続／搭載手段は、管状体自体、またはその延長部を形成するアームでもよい。

好適には、管状体は純金属を含む金属シートからなる。もしくは、管状体は、合金を含む金属シートからなる。
好適には、金属シートは１１００℃よりも高い融点を有する。好適には、金属シートは０．２ワット／ｃｍ^２・℃〜５．０ワット／ｃｍ^２・℃の熱伝導率を有する。好適には、金属シートは大気温度（ambient temperature ）で、１×１０^−６／℃〜３０×１０^−６／℃の線膨張率を有する。

好適には、管状体は遷移金属を含む金属シートからなる。好適には、管状体は、コバールなどの鋼（鉄）合金や、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、またはそれらの合金などの各種耐火金属、および／または前述した金属の混合物から成る群から選択された金属を含む金属シートからなる。好適には、金属シートはモリブデンを含む。もしくは、金属シートは、少なくとも片側の側面に被覆されるニッケルを含む。

管状体の延長部であるアームが存在する場合、同じ組成または特性を共有することができる。
電極放射源部品のステムは純金属を含み得る。もしくは、ステムは合金を含む。好適には、ステムは１１００℃よりも高い融点を有する。好適には、このような搭載手段は０．２ワット／ｃｍ^２・℃〜５．０ワット／ｃｍ^２・℃の熱伝導率を有する。好適には、搭載手段は大気温度（ambient temperature ）で、１×１０^−６／℃〜３０×１０^−６／℃の線膨張率を有する。

好適には、上記搭載手段は遷移金属を含む。好適には、搭載手段は、コバールなどの鋼（鉄）合金や、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、それらの合金、および／またはそれらの混合物から成る群から選択された金属を含む。好適には、搭載手段はモリブデンを含む。

好適には、ステムと管状体とは同じ金属を含む。もしくは、ステムと管状体とは異なる金属を含む。このように、ステムおよび管状体は、電極放射源部品全体の組み合わせにおいて特定の特性および機能的性能のために選択された異なる材料から製造することができる。

電極放射源部品の管状体の内面は、表面被覆を有してもよい。好適には、管状体は、第１の側面上に表面被覆を有する金属シートであって、第１の側面がチューブの内面を形成するように管状に形成された金属シートから構成される。このように、その略全長において内面全体に略均等に表面被覆されたチューブを形成してもよい。

表面被覆は、電極放射源部品の性能および／または寿命を向上するように設けられる。表面被覆は、０．００１ｍｍ〜０．１ｍｍの厚さを有する。
表面被覆は、電極放射源部品の表面積を増大させるためにミクロおよび／またはナノサイズの粒子を含む。この結果、本発明の電極放射源部品を構成する電極を採用する蛍光灯では、より高い輝度および／またはより低い動作温度を実現することができる。

表面被覆は、低仕事関数、および／またはイオン衝撃に対する高抵抗を有する材料を含む。表面被覆は、たとえばダイヤモンドまたは多結晶シリコンを含む。
表面被覆は、それが被覆する電極部品を形成する金属よりも高い活性度（activity）を有する金属を含む。このような高活性度の金属は、イオン衝撃に対する抵抗を高める、および／または電子放出特性を向上させることができる。これは、高活性度の金属が、より低い仕事関数、および／またはより高い導電率を有するためである。表面被覆は、モリブデン、タングステン、バリウム−アルミニウム合金、またはその他の適切な元素ないしは合金を含み得る。このように、電極放射源部品は、ニッケルなどの金属が、それよりも高い活性度を有するがより高額なモリブデン、タングステン、またはバリウム−アルミニウム合金などの金属で被覆された管状体から構成される。従って、有効な電極をより経済的に製造することができる。

活性被覆材料は、水銀を含む合金からなる。好適には、活性材料は、バリウム（たとえばバリウム−アルミニウム）と水銀とを含む合金からなる。このように、活性材料がＢａ−ＡｌおよびＨｇ合金を含む場合、水銀を含むことにより、使用時、バリウム（Ｂａ）との反応による蛍光灯内の水銀（Ｈｇ）蒸気の除去に関する問題に対処することができる。よって、上記合金の使用はランプ輝度および／または効率を向上させることができる。

電極放射源部品の外面は表面被覆を有してもよい。
管状体は、第２の側面上に表面被覆を有する金属シートであって、第２の側面がチューブの外面を形成するように管状に形成された金属シートから構成することができる。この表面被覆は、電極部品の性能および／または寿命を向上させるように設けられる。

電極放射源部品の外面の表面被覆は、電極放射源部品の内面に関して上述したような表面被覆と同様である。ただし、外面に塗布される表面被覆は、内面に塗布される表面被覆と同じであってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、金属シートの第２の側面に塗布される表面被覆は、金属シートの第１の側面に塗布される表面被覆と同じであっても、異なっていてもよい。

表面被覆は、種々の既知の方法により電極放射源部品の一部分に塗布される。例えば、スパッタ塗布、電気化学蒸着、有機金属気相蒸着、自然沈殿（in-situ precipitation ）、ゾル−ゲル法、噴射、はけ塗り、またはコイル塗布など、いずれも適切である。

好適には、外面の表面被覆も、それが被覆する電極放射源部品の部分を形成する金属よりも高い活性度を有する金属を含む。被覆が一旦なされた後は、放射源部品の当該一部分が電極放射源部品を製造するのに使用される前に、その被覆金属を熱および／または化学処理によって適切な金属形状に変換する必要がある。

チューブは、表面被覆が設けられ、管状に形成される前に適切な金属形状に変換される金属シートから構成することができる。
好適には、電極放射源部品は電極を構成し、電源および／または電気機器に接続されるように構成される。

本発明の第２の態様による方法は、上記第１の態様の電極放射源部品を形成するための方法である。方法は、管状体が第１および第２の端部の両方で開放されるように金属シートから管状体を形成すること、電気機器のハウジングに搭載し、かつ電源に接続するための搭載および接続手段を電極放射源部品に設けることを備える。

上記方法はさらに、ステムを管状体に設けることを備える。上記方法はさらに、ステムにガラスリングを設けることを備える。よって、ステムは接続手段および搭載手段を構成し得る。

もしくは、上記方法は、アームが延在した管状体を形成することを備える。上記方法はさらに、アームにガラスリングを設けることを備える。よって、アームは接続手段および搭載手段を構成し得る。

もしくは、上記方法は、管状体にガラスリングを設けることを備える。よって、管状体の一部は、接続および搭載手段を構成し得る。
上記方法は、金属シートが形成部材の外面にほぼ相当する管状形状となるように、形成部材の周囲に金属シートを巻きつけることを備える。

金属シートは、複数の形成フィンガによって形成部材の周囲に巻きつけることができる。複数の形成フィンガは、形成部材に対して金属シートを押し付けてチューブを形成する。金属シートは、一旦管状形状に形成されると、その形状を維持する。

好適には、上記方法は、金属シートを管状形状に固定するステップを備える。この固定ステップは、金属シートが管状形状となるように金属シートの両エッジを溶接することを含む。

上記方法は、上記第２の態様による電気機器の製造方法をさらに備える。
上記方法は、ハウジング内に電極放射源部品の一部または全部を封止することを備えることができる。

本発明の第３の態様は、複数の内側放射面を備える電極放射源部品である。複数の内側放射面の各々は電子源を備える。
好適には、電極放射源部品は外側金属チューブを備え、このチューブは、放射面である内表面と、チューブの内側の１つ又は複数の放射部とを有し、または各放射部は１つ又は複数の別の放射面を提供する。

好適には、各放射部は金属チューブまたは部分チューブを備える。部分チューブという用語は、その中に開口またはスロットを有するチューブを意味する。スロットを有する部分チューブの場合、スロットは、どの地点でも環状にならないように部分チューブの長さを延ばすことができる。

好適には、放射部がチューブまたは部分チューブを含む場合、チューブの内表面も外表面もどちらも放射面を有する。
好適には、電極放射源部品は第１および第２の開放端を有する金属管状体を備え、第２の端部が開放されている。

好適には、電極放射源部品は、複数のチューブを有する金属管状体を備える。好適には、電極放射源部品は、略平行に延在する複数の金属チューブを備える。好適には、各チューブは略円柱状であるが、円形またはその他の適切な断面を有してもよい。

複数のチューブは、径の小さなものが径の大きなものの内部に配置されるように、それぞれ異なる径を有してもよい。複数のチューブは互いの内部に配置されてもよい。好適には、複数のチューブは同心である。

最も内側のチューブの外径は好適には０．５ｍｍ〜５ｍｍである。好適には、最も外側のチューブの外径は２ｍｍ〜２５ｍｍである。
複数のチューブ間の間隔は、好適には０．５ｍｍ〜５ｍｍである。

好適には、各チューブの長さは５ｍｍ〜３０ｍｍである。複数のチューブは同じまたは異なる長さを有することができる。好適には、チューブはすべてほぼ同じ長さを有する。
好適には、各チューブの内表面は放射面である。好適には、チューブは、最も外側のチューブ以外のチューブの外表面が放射面となるように配置される。

好適には、電極放射源部品は、第１の金属チューブと、この第１の金属チューブによって画定されるチャンバ内に配置された第２の金属チューブとを備える。好適には、第１および第２の金属チューブは同心である。

さらに、電極放射源部品は、第２の金属チューブによって画定されるチャンバ内に配置された第３の金属チューブを備えることができる。好適には、第２および第３の金属チューブは同心である。

好適には、各チューブは第１および第２の端部を有し、第２の端部で開放される。各チューブは、第１の端部で開放されてもよい。もしくは、チューブは、第１の端部が閉鎖、あるいは部分的に閉鎖されてもよい。

好適には、電極放射源部品は、複数のチューブを画定する１つ又は複数の壁、好適には２つ以上の壁を備える。
好適には、各チューブは、金属シートから形成される管状壁を有する。金属シートは、チューブを画定するように折り畳まれる、曲げられる、あるいは巻きつけられる、好ましくは折り畳まれる。

好適には、電極放射源部品は、電気機器、たとえば冷陰極蛍光灯のハウジング内に電極放射源部品を搭載するための搭載手段を備える。好適には、電極放射源部品は、該放射源部品を電源に接続するための接続手段を備える。搭載手段と接続手段は同一であってもよい。

好適には、電極放射源部品は第１および第２の端部を有するとともに、第１の端部にまたは第１の端部に向かって配置される搭載および接続手段を有する。好適には、電極放射源部品は、複数のチューブを備える。

好適には、電極放射源部品は、共通の搭載および／または接続手段を共有するように連結される複数のチューブを備える。たとえば、管状体は、互いに連結される独立した管状壁を有する２つ以上の共軸円柱状チューブを備える。

複数のチューブは好適には、連結手段によって互いに接続される。好適には、この連結手段は、隣接するチューブ間に介在するガラス壁、好適にはガラスリングを含む。好適には、連結手段は、チューブの第１の端部にあるいはチューブの第１の端部に向かって配置される。もしくは、あるいはさらに連結手段は、隣接するチューブを接合する金属コネクタを備える。

複数のチューブは、ガラスプリフォームを貫通し、それに対して適切な位置に封止される複数の接続アームを備えることができる。チューブとガラスプリフォームとはガラスハウジングに封止される。単一のバスバー（bus bar ）を、突出している複数のアーム（タブ（tab ））に溶接してもよい。よって、連結手段はプリフォームとバスバーとの両方を備えてもよい。もしくは、各アーム（タブ）は電源への独自の接続部を備えていてもよく、連結手段はプリフォームのみを備えていてもよい。

連結手段は、複数のチューブの第１の端部に接続された金属プレートを備えることができる。好適には、金属プレートは溶接される。金属プレートは、ハウジングのガラス壁を貫通し、電源に接続するために、金属プレートから延在する１つ又は複数のステムを有する。もしくは、プレートは、貫通接続としての役割を果たし、ガラスベース内に封止される１つ又は複数の接続ワイヤに溶接される。後者は既知の熱陰極蛍光灯（ＨＣＦＬ）製造技術に準拠する製造であってよい。もしくは、プレートはハウジングのガラス壁を貫通してもよい。プレートは搭載手段を構成する。もしくは、チューブは、プレートがハウジングの外側に位置するようにハウジングのガラス壁を貫通してもよい。外側チューブは搭載手段を構成する。

もしくは、あるいはさらに、連結手段は、隣接チューブを連結する１つ又は複数の接続ロッドを備えてもよい。ロッドはチューブの第１の端部に、またはチューブの第１の端部に向かって配置される。もしくは、あるいはさらに、ロッドはチューブの第２の端部に、またはチューブの第２の端部に向かって配置される。

好適には、プレートおよび／またはロッドは、チューブと同じ材料で製造される。もしくは、プレートおよび／またはロッドは、チューブを適切な位置に保持する十分な機械強度と、電極が機能を果たすのに十分な導電率とを有することを条件に、チューブと異なる材料で製造することができる。

好適には、電極放射源部品内にて画定される複数の管状チャンバは、電極放射源部品の第１の端部で、または第１の端部に向かって封止される。好適には、複数のチャンバはガラス壁によって封止され、連結手段を備える。よって、ハウジングが電極放射源部品の外部に封止されると、封止ユニットが形成される。

複数のチューブは、電極放射源部品が封止されるハウジングの内側に位置するチューブ間で金属が接続しないように、ガラスリンクによって連結される。
好適には、電極放射源部品は、チューブの管状壁と一体の接続／搭載手段、あるいは、管状壁に接合される接続／搭載手段を備える。

電極放射源部品は、接続／搭載手段を提供する１つ又は複数のステムを備える。好適には、各ステムはチューブの管状壁に接続される。好適には、各ステムは管状壁に溶接される。

もしくは、電極放射源部品は、チューブの管状壁の一部の長手方向延長部を形成する１つ又は複数のアームを備えることができる。よって、アームはステムに相当するが、チューブのチューブ部分と一体的に形成される点で異なる。

接続／搭載手段は、電極放射源部品の周囲で間隔を置いて配置される複数のステムまたはアームを備えることができる。
好適には、各ステム／アームは電極放射源部品の第１の開放端で、チューブから延在する。好適には、各ステムまたはアームは、チューブの長手方向にほぼ相当する方向に延在するように構成される。

電極放射源部品の搭載手段は、ステム／アーム上に搭載されるガラスリングを備える。ガラスリングは、電極放射源部品をハウジング内に固定する接続点を提供する。
アームまたはステムの代替として、搭載および／または接続手段は、アームとステムの組み合わせでもよい。ステムはたとえばアームに溶接される。アームまたはステムの別の代替として、搭載および／または接続手段は、チューブの第１の端部に配置されるベースプレートを備えてもよい。プレートは、チューブがハウジングの内部に位置し、プレートがハウジングを通過するように、ガラスハウジング内に封止される。

もしくは、電極放射源部品は、第１の端部を有するチューブであって、その第１の端部に隣接する電気機器のハウジングに直接搭載可能、および／または電源に直接接続可能なチューブを備えてもよい。チューブは、ハウジングの壁を貫通して延在するように構成される。

チューブ、好適には外側チューブは、第１の端部に隣接して設けられる外側ガラスリングを備え、この外側ガラスリングによって、蛍光灯などの電気機器のガラスハウジングに搭載される。このように、搭載手段は、電極放射源部品のガラスリング部分とすることができる。接続手段は、ハウジングの外部に位置する電極放射源部品の部分を含む。このように、接続手段は、第１の端部とガラスリングとの間の電極放射源部品の部分とすることができる。

好適には、電極放射源部品は電極を備え、電源および／または電気機器に接続されるように構成される。
本発明の第４の態様は、上記第３の態様の電極放射源部品を形成する方法である。方法は、放射面である内表面を有する外側金属チューブを提供するために金属シートからチューブを形成すること、１つ又は複数の別の放射面を提供する１つ又は複数の放射部をチューブの内側に配置すること、外側チューブを放射部に連結することを備える。

本発明の第５の態様は、上記第１および／または第２の態様の電極放射源部品を備える電気機器である。
電気機器は照明機器を含む。電気機器はたとえば、ＬＣＤディスプレイ用のバックライトで使用される冷陰極蛍光灯を含む。

好適には、電気機器は、ハウジングと上記第１および／または第３の態様の電極放射源部品とを備える。
好適には、電気機器は蛍光灯を含む。好適には、ハウジングはガラスハウジングを含む。好適には、電極放射源部品の全部または一部はハウジング内に封止される。

電気機器の電極放射源部品はステムまたはアームを含む。電極アセンブリのステム／アームは、ハウジングの壁を貫通して、管状体がハウジング内に位置するように同ハウジングに固定される。よって、機器は、ステム／アームによって電源に接続されるように構成される。

もしくは、電気機器は管状体自身によって提供される接続／搭載手段を有する電極放射源部品を備える。管状体は、ハウジングの壁を貫通して、管状体の一部がハウジング内に位置し、かつ他の一部が外部に位置するように同ハウジングに固定される。よって、電気機器は、ハウジングの外部の管状壁の部分によって電源に接続される。電気機器はステムのない電極を備えてもよい。

電気機器の電極放射源部品は複数のチューブを有する。接続／搭載手段は複数のチューブのうちの１つ、好適には最も外側のチューブによって提供され、チューブの一部、好適には各チューブは、ハウジングの壁を貫通し、各チューブの一部がハウジング内に位置し、他の一部が外部に位置するようにハウジングに固定される。よって、電気機器はステムのない電極を備えてもよい。

もしくは、電気機器は、チューブの第１の端部に接続され、そこから延在して電気機器のハウジングを貫通するステムまたはワイヤを有するベースプレートを備える電極放射源部品を備えてもよい。

本発明の第６の態様は、ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器である。電気機器の電極放射源部品は、放射面を有したチャンバを画定する金属体を含む。金属体は、第１および第２の端部を有し、第２の端部でチャンバが開放されている。金属体は、ハウジングを貫通して、金属体の第２の端部がハウジング内に位置し、かつ金属体の第１の端部がハウジング外に位置する状態でハウジングに封止されている。

驚くべきことに、電極放射源部品の一部をハウジングの外部に配置することで、性能が向上することが発見されている。この配置では、より多くの熱が電極放射源部品から放出され、スパッタリングを軽減する。好適には、電気機器は蛍光灯を構成する。

好適には、管状体は管状部を備える。好適には、チャンバ開口部が管状部の端部に設けられる。
好適には、管状体は、チャンバを画定し、第１および第２の端部を有する管状体を含み、管状体の第２の端部は開放され、チャンバは管状体の第１の端部で、または管状体の第１および第２の端部間の箇所で封止される。管状体はチューブを含むことができる。

好適には、管状体は、第１の端部が閉塞された管状体からなる。好適には、管状体の第２の開放端はチャンバ開口部を含む。
好適には、管状体は管状壁およびベース壁を備える。管状壁およびベース壁は一体であってもよい。管状体はたとえば、一端が閉塞されるように、深絞り成形によって形成された管状体からなる。

もしくは、管状壁およびベース壁は互いに溶接される。例えば管状体は、ベースプレートに、またはチューブの第１の端部を閉鎖するキャップに溶接された開放端チューブを含む。電極放射源部品がキャップまたはベースプレートを備える場合、これらはチューブよりも安価な材料からなる。

好適には、電気機器は、ハウジングに封止されて、封止ハウジングチャンバを提供する電極放射源部品を備える。よって、ハウジングチャンバの内部環境は、ハウジングの外部から封止される。

好適には、電極放射源部品は、ハウジングチャンバの封止がいかなる金属−金属溶接部も含まないようにハウジングに搭載される。管状体がプレートなどのベース部材を備え、キャップベース部材またはキャップをハウジングに封止してもよい。

電気機器はヒートシンクを備える。ヒートシンクは好適にはハウジングの外部に配置されるが、部分的に内部に配置してもよい。ヒートシンクは、電極放射源部品の一部からなる。例えば電極放射源部品は、プレートなどのベース部材、または厚壁を有するキャップを備える。もしくは、ヒートシンクは、電極放射源部品の外側部分と接触する導電材を備える。電気機器は、電極放射源部品との電気的接続を形成するクリップコネクタを備えてもよい。これによって、機器のアセンブリを助けることができる。

本発明の第７の態様は、ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器である。電気機器の電極放射源部品は、放射面である内表面を有した金属チューブを含む。金属チューブはチャンバを画定し、かつ第１および第２の端部を有している。該第２の端部は開放されている。好適には、チャンバは、金属チューブの第１の端部で、または第１および第２の端部間の箇所で、かつ金属チューブがハウジングを貫通した状態で同金属チューブに封止されている。

電極放射源部品の金属チューブは、第１の端部にキャップまたはプラグを有する。好適には、キャップまたはプラグはハウジングの外部に位置する。また、キャップまたはプラグがハウジングの内部環境と接触しないように、ガラスディスクがチューブ内に設けられる。

本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書、図面を含む）に開示された特徴のうち新規な特徴または新規な組み合わせ、あるいは開示した方法または工程のステップのうち新規なステップまたは新規な組み合わせにまで拡張される。

電極部品を備える冷陰極蛍光灯の断面図である。 別の実施形態の電極部品を備える冷陰極蛍光灯の断面図である。 電極部品の別の実施形態の端面図である。 電極部品の別の実施形態の端面図である。 図４の電極部品を含む冷陰極蛍光灯の部分断面図である。

Claims (35)

1. 電極放射源部品であって、
   第１および第２の開放端を有する金属管状体を備える電極放射源部品。
2. 電気機器のハウジング内に前記管状体を搭載するための搭載手段を備える請求項１記載の電極放射源部品。
3. 前記管状体を電源に接続するための接続手段を備える請求項１又は２記載の電極放射源部品。
4. 前記搭載手段および／または前記接続手段が、前記管状体の管状壁に接続された１つ又は複数のステムを含む、請求項２又は３記載の電極放射源部品。
5. 前記搭載手段および／または前記接続手段が、前記管状体の管状壁の一部の長手方向延長部を形成する１つ又は複数のアームを含む、請求項２又は３記載の電極放射源部品。
6. 第１の端部を有する管状体であって、前記第１の端部に隣接する電気機器のハウジングに直接搭載可能、および／または電源に直接接続可能に構成される管状体を備える請求項２又は３記載の電極放射源部品。
7. 前記管状体は０．５〜５ｍｍの外径を有する、請求項１乃至６のいずれか一項記載の電極放射源部品。
8. 前記管状体の長さは、該管状体の直径の少なくとも５倍である、請求項１乃至７のいずれか一項記載の電極放射源部品。
9. 前記管状体は、金属シートから形成された管状壁を備える、請求項１乃至８のいずれか一項記載の電極放射源部品。
10. 前記金属シートを管状形状にて固定するための１つ又は複数の溶接部を備える請求項９記載の電極放射源部品。
11. 前記管状体が、純金属を含む金属シートからなる、請求項１乃至１０のいずれか一項記載の電極放射源部品。
12. 前記管状体が、合金を含む金属シートからなる、請求項１乃至１１のいずれか一項記載の電極放射源部品。
13. 前記管状体が、鋼（鉄）合金、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオビウム（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、それらの合金、および／またはそれらの混合物から成る群から選択された金属を含む金属シートからなる、請求項１乃至１２のいずれか一項記載の電極放射源部品。
14. 前記電極放射源部品の内面が表面被覆を有する、請求項１乃至１３のいずれか一項記載の電極放射源部品。
15. 前記管状体は、第１の側面に表面被覆を有する金属シートであって、前記第１の側面にて前記チューブの内面が形成されるように管状に形成された金属シートからなる、請求項１４記載の電極放射源部品。
16. 前記表面被覆は、それが被覆する前記電極放射源部品の部分を形成する金属よりも高い活性度を有する金属を含む、請求項１４又は１５記載の電極放射源部品。
17. 前記管状体は単一のチャンバを含む、請求項１乃至１６のいずれか一項記載の電極放射源部品。
18. 前記管状体は複数のチャンバに細分化される、請求項１乃至１６のいずれか一項記載の電極放射源部品。
19. 前記管状体は複数のチューブを含む、請求項１乃至１６のいずれか一項記載の電極放射源部品。
20. 複数の内側放射面を備える請求項１乃至１９のいずれか一項記載の電極放射源部品。
21. 電極放射源部品であって、
    複数の内側放射面を備える電極放射源部品。
22. 放射面である内表面を有する外側金属チューブをさらに備え、前記管状体の内部の１つ以上の放射部は１つ以上の別の放射面を提供する、請求項２０又は２１記載の電極放射源部品。
23. 前記各放射部は金属チューブまたは部分チューブからなる、請求項２２記載の電極放射源部品。
24. 共通の搭載および／または接続手段を共有するように連結された複数のチューブを備える請求項１乃至２３のいずれか一項記載の電極放射源部品。
25. 添付の図面のいずれかを参照して本明細書でほぼ記載されるような電極放射源部品。
26. 請求項１乃至２５のいずれか一項記載の電極放射源部品を備える電気機器。
27. ハウジングを備える請求項２６記載の電気機器。
28. ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器であって、
    前記電極放射源部品は、放射面を有するチャンバを画定し、かつ第１および第２の端部を有する金属体を含み、該第２の端部で前記チャンバが開放されており、
    前記金属体は、ハウジングを貫通して、前記金属体の第２の端部がハウジング内に位置し、かつ前記金属体の第１の端部がハウジング外に位置する状態でハウジングに封止されている、電気機器。
29. 請求項１乃至２５のいずれか一項記載の前記電極放射源部品を備える請求項２８記載の電気機器。
30. ガラスハウジングおよび電極放射源部品を備える電気機器であって、
    前記電極放射源部品は、放射面である内表面を有した金属チューブを含み、
    前記金属チューブはチャンバを画定し、かつ第１および第２の端部を有しており、該第２の端部は開放されており、
    前記チャンバは前記金属チューブの第１の端部で、または前記第１および第２の端部間の箇所で、かつ前記金属チューブがハウジングを貫通した状態で前記金属チューブに封止されている、電気機器。
31. 前記電気機器は蛍光灯を構成する、請求項２６乃至３０のいずれか一項記載の電気機器。
32. 添付の図面のいずれかを参照して本明細書でほぼ記載されるような電気機器。
33. 請求項１乃至１９のいずれか一項記載の電極放射源部品を形成する方法であって、
    管状体が第１および第２の端部の両方で開放されるように金属シートから管状体を形成すること、
    電気機器のハウジングに搭載し、かつ電源に接続するための搭載および接続手段を前記電極放射源部品に設けること、
    を備える方法。
34. 請求項２０乃至２４のいずれか一項記載の電極放射源部品を形成する方法であって、
    放射面である内面を有した外側金属チューブを提供するために金属シートから管状体を形成すること、
    １つ以上の別の放射面を提供する１つ以上の放射部を前記管状体の内部に設けること、
    前記外側金属チューブを前記１つ以上の放射部に連結すること、
    を備える方法。
35. 添付の図面のいずれかを参照して本明細書でほぼ記載されるような電極放射源部品の形成方法。

Images