KR20080073338A - 개선된 전극 - Google Patents

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KR20080073338A
KR20080073338A KR1020087014539A KR20087014539A KR20080073338A KR 20080073338 A KR20080073338 A KR 20080073338A KR 1020087014539 A KR1020087014539 A KR 1020087014539A KR 20087014539 A KR20087014539 A KR 20087014539A KR 20080073338 A KR20080073338 A KR 20080073338A
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데이빗 스티븐 바랏
데릭 존 홀덴
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블랙번 마이크로텍 솔루션즈 리미티드
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Abstract

전극 방출 소스 소자(105)와 이를 포함하는 전기 장치가 제공된다. 일실시예에서, 전극 방출 소스 소자는 제 1 및 제 2 개방 단부(140, 150)를 갖는 관상 금속체(107)를 포함한다. 또한, 전극 소자를 형성하는 방법이 제공된다.

Description

개선된 전극{IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO ELECTRODES}
본 발명은 전극, 전극 소자 및 전극을 포함하는 장치뿐만 아니라, 전극 및 전극 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다.
다양한 범위의 구조 및 애플리케이션을 갖는 알려진 전극이 있다. 예컨대, 냉음극 전극은 LCD 디스플레이용 백라이트인 냉음극 형광 램프(CCFL)를 포함한 조명 애플리케이션에 효과적인 것으로 알려져 왔다. 그러나 그러한 전극은 소형이어서, 제조하기 어려울 수 있다.
알려진 전극은 몰리브덴을 포함하며, 막힌 한 단부를 가진 관상체(tubular body)를 가지며, 이 단부에는 스템(stem)(또는 핀)이 부착된다. 이러한 관상체는 딥-드로잉 프로세스(deep-drawing process)에 의해 단일 부품으로 형성되며, 결과적으로 다수의 단점을 가질 수도 있다.
딥-드로잉 프로세스는 비효율적이어서, 결국 재료를 낭비할 수 있고, 결과적으로 제조 비용을 높일 수 있다.
또한, 딥-드로잉 프로세서를 통해, 관상체의 길이는 대략 그 직경의 최대 5 배로 제한될 수 있다. 또한, 이러한 관상체의 내부를 코팅하는 것이 바람직할 수 있으며, 이것은 어려울 수 있다.
특히 문제가 되는 점은, 스퍼터링(sputtering)이 일어나며 전극의 벽을 부식시킬 수 있다는 점이다. 그러한 부식은 벽에 구멍을 만들 수 있고, 전극 성능에 해로울 수 있다. 더 나아가, 부식은 결국 관상체가 스템으로부터 떨어지게 할 수 있다. 실제 전극은 전원에 연결되고 스템을 통해 하우징에 장착되므로, 이점은 전극이 동작하지 않게 할 수 있다.
그에 따라 대안적인 전극 및 제조 방법에 대한 필요성이 남아있다.
따라서, 본 발명은 본 명세서에서 논의되었거나 그렇지 않건 간에 종래기술과 관련된 적어도 하나의 단점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양상에 따라, 제 1 및 제 2 개방 단부를 가진 관상 금속체를 포함하는 전극 방출 소스 소자가 제공된다.
적절하게는, 관상체의 내부면은 전자 소스를 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 예컨대 냉음극 형광 램프와 같은 전기 장치의 하우징에 관상체를 장착하기 위한 장착 수단을 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 관상체를 전원에 연결하기 위한 커넥터 수단을 포함한다.
장착 수단 및 커넥터 수단은 동일할 수 있다.
적절하게는, 전극 소자는 관상체의 관 벽과 통합되거나 이에 결합된 커넥터/장착 수단을 포함한다.
소자는 커넥터/장착 수단을 제공하는 하나 이상의 스템을 포함할 수 있다. 적절하게는, 스템 또는 각 스템은 관상체의 관 벽에 연결된다. 적절하게는, 스템 또는 각 스템은 관 벽에 용접된다.
대안적으로, 소자는, 관상체의 관 벽의 일부분의 종방향 연속부(continuation)를 형성하는 하나 이상의 암(arm)을 포함할 수 있다. 암은 그에 따라, 암이 관상체의 관 부분에 통합되어 형성된다는 점이 다를 뿐, 스템에 대응한다.
커넥터/장착 수단은 관상체 둘레에서 이격된 배치로 다수의 스템 또는 암을 포함할 수 있다.
적절하게는, 스템/암 또는 각 스템/암은 관상체(또는 그 관 부분)의 제 1 개방 단부 인근에서 이러한 관상체로부터 연장한다.
적절하게는, 스템이나 암 또는 각 스템이나 암은 관상체의 종방향 영역에 실질적으로 대응하는 방향으로 연장하도록 배치된다.
전극 소자의 장착 수단은 스템/암 상에 장착된 유리 링을 포함할 수 있다. 이러한 유리 링은 전극을 하우징에 고정되게 하는 부착 지점을 제공할 수 있다.
암 또는 스템에 대한 대안으로, 장착 및/또는 커넥터 수단은 암 및 스템의 결합을 포함할 수 있다. 예컨대, 스템은 암에 용접될 수 있다.
대안적으로, 소자는 그 제 1 단부 인근에서 전기 장치의 하우징에 직접 장착하고 및/또는 전원에 직접 연결하도록 배치된 관상체를 포함할 수 있다. 적절하게는, 이러한 관상체는 하우징의 벽을 관통해 연장하도록 배치된다.
관상체는 그 제 1 단부 인근에 제공된 외부 유리 링을 포함하여, 램프와 같은 전기 장치의 유리 하우징에 장착되게 될 수 있다. 이러한 장착 수단은 그에 따라 유리 링이 제공된 관상체의 그러한 부분을 포함할 수 있다.
커넥터는 실제 하우징의 외부에 있는 관상체의 그러한 부분을 포함할 수 있다. 커넥터 수단은 그에 따라 관상체의 제 1 극단부와 유리 링 사이에 있는 관상체의 부분을 포함할 수 있다.
실제, 관상체 내의 관상 챔버는 하우징 벽의 일부분에 의해 그 제 1 단부 인근에서 막힐 수 있다. 대안적으로, 이 소자는 금속체 내로 이 챔버를 막도록 배치된 유리 벽을 포함할 수 있다. 그에 따라, 실제, 하우징이 관상체의 바깥쪽으로 밀폐된다면, 밀폐된 유닛을 생성할 수 있다.
그에 따라, 비록 관상체가 양단부에서 개방될 수 있을지라도, 전극 소자는 한 단부가 폐쇄, 적절하게는 밀폐될 수 있다.
적절하게는, 커넥터/장착 수단은 관상체의 제 1 단부의 개구부를 가로질러 연장하지 않도록 배치된다.
적절하게는, 커넥터/장착 수단은 관상체 내에 또는 관이 그 종방향 영역으로 연장한 경우 관상체 내에 있을 수 있는 임의의 공간 내에 있지 않도록 배치된다.
커넥터/장착 수단은 그에 따라 스퍼터링 효과에 의해 부식되는 것을 피하도록 배치될 수 있다.
적절하게는, 관상체는 0.5와 5mm 사이의 외부 직경을 갖는다.
적절하게는, 관상체는 그 직경의 1배와 20배 사이의 길이, 바람직하게는 예컨대 그 직경의 대략 10배와 같은, 그 직경의 3배와 15배 사이의 길이를 갖는다.
적절하게는, 관상체의 길이는 예컨대 그 직경의 적어도 6, 7, 8, 9, 10, 11 또는 12배와 같은, 그 직경의 적어도 5배이다.
적절하게는, 관상체는 금속 시트로부터 형성된 관 벽을 포함한다.
관상체의 금속 시트는 관 구성으로 말리거나, 접히거나 구부려질 수 있다.
관상체는 하나의 관을 포함할 수 있다. 적절하게는, 관은 원통형이다. 관은 실질적으로 원형 횡단면을 가질 수 있다. 대안적으로, 관은 예컨대 정사각형 횡단면과 같은 임의의 다른 적절한 횡단면을 가질 수 있다.
관은 하나의 챔버를 포함할 수 있다. 대안적으로, 관은 복수의 챔버로 세분될 수 있다. 관상체는 관을 한정하는 외부 벽과, 관을 종방향으로 연장하는 챔버로 세분할 수 있는 하나 이상의 내부 벽을 포함한다. 내부 벽은 외부 벽과 통합되어 형성될 수 있다. 예컨대, 관상체는 나선형 벽을 포함할 수 있다. 내부 벽을 통합함으로서, 전자 방출 소스로서 이용 가능한 표면적은 증가할 수 있다.
대안적으로, 또는 이에 더하여, 관상체는 복수의 관을 포함할 수 있다. 관상체는 예컨대 복수의 관을 한정하는 하나 이상의 벽을 포함할 수 있다. 적절하게는, 각 관은 원통형이며, 원형 또는 임의의 다른 적절한 횡단면을 가질 수 있다. 적절하게는, 관은 공통 장착 및/또는 커넥터 수단을 공유하도록 결합된다. 예컨대, 관상체는, 하나의 스템에 용접된 독립적인 관 벽을 갖는 둘 이상의 원통형 관을 포함할 수 있다.
관상체는 복수의 동심원형 관을 포함할 수 있다. 전극 소자는 그에 따라 복수의 방출면을 포함할 수 있다.
전극 소자는 제 3 양상에 따른 전극 소자를 포함할 수 있다.
전극 소자는 제 3 양상과 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 서로 배타적인 경우를 제외하고는, 포함할 수 있다.
적절하게는, 관상체는 접히고, 구부려지고 또는 말려서, 바람직하게는 접혀서 일반적으로 평행하게 연장하는 복수의 관을 한정하는 금속 시트를 포함한다. 둘 이상의 관 중 일부는 공통 벽을 공유할 수 있다.
적절하게는, 관상체는 관상체로 형성되기 이전에는 실질적으로 평평한, 구부려진 금속 시트를 포함한다. 적절하게는, 관상체는 관상체로 형성되기 이전에는 실질적으로 직사각형인, 구부려진 금속 시트를 포함한다.
관상체는 금속 시트로부터 형성된 하나의 관을 포함할 수 있으며, 금속 시트의 대향하는 제 1 및 제 2 에지는, 관으로 형성될 때 실질적으로 서로 인접하게 놓일 수 있다.
적절하게는, 금속 시트의 제 1 및 제 2 에지 영역은, 하나의 관으로 형성될 때 겹친다. 관은 그에 따라 관 둘레를 마감하는 이음매(seam)에서 두 배의 벽 두께를 가질 수 있다.
적절하게는, 금속 시트의 제 1 및 제 2 에지 영역은 하나의 관으로 형성될 때 예컨대 0.5%와 8% 사이 만큼과 같이 관 둘레의 0.1%와 10% 사이만큼 겹친다.
적절하게는, 금속 시트는 0.01과 0.1mm 사이의 두께, 바람직하게는 예컨대 대략 0.08mm와 같이, 0.02와 0.1mm 사이의 두께를 갖는다. 관상체는 그에 따라 0.01과 1mm 사이의 두께, 바람직하게는 예컨대 대략 0.08mm와 같이 0.02와 0.1mm 사이의 두께를 갖는 벽을 가질 수 있다. 벽은 금속 시트의 에지가 겹치는 곳에서 이 두께의 두 배를 가질 수 있다.
적절하게는, 전극 소자는 구부려진 금속 시트를 관 구성으로 고정하기 위해 하나 이상의 용접부를 포함한다.
적절하게는, 하나 이상이 용접부는 금속 시트의 겹치는 부분을 결합하도록 형성된다. 적절하게는, 금속 시트의 겹치는 부분은 서로 레이저로 용접된다. 적절하게는, 용접부는 스폿 용접부이다.
소자는 하나 이상의 스템을 포함할 수 있고, 이들은 하나 이상의 용접부에 의해 관상체에 고정될 수 있다. 적절하게는, 관상체 및 스템 또는 각 스템은 서로 레이저로 용접된다. 적절하게는, 용접부는 스폿 용접부이다.
대안적으로, 기술된 바와 같이, 커넥터/장착 수단은 관상체 자체나, 이것의 연속부를 형성하는 암을 포함할 수 있다.
적절하게는, 관상체는 순금속(pure metal)을 포함하는 금속 시트를 포함한다. 대안적으로, 관상체는 합금을 포함하는 금속 시트를 포함할 수 있다.
적절하게는, 금속 시트는 1100℃보다 더 높은 용융점을 갖는다. 적절하게는, 금속 시트는 0.2Watts/cm2.℃와 5.0Watts/cm2.℃ 사이의 열 전도도를 갖는다. 적절하게는, 금속 시트는 주위 온도에서 1x10-6/℃와 30x10-6/℃ 사이의 선팽창 계수를 갖는다.
적절하게는, 관상체는 전이 금속을 포함하는 금속 시트를 포함한다. 적절하게는 관상체는 코바(Kovar)와 같은 강철(쇠) 합금, 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)과 같은 난융 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금 및/또는 혼합물로 구성된 그룹 중에서 선택된 금속을 포함하는 금속 시트를 포함한다. 적절하게는, 금속 시트는 몰리브덴을 포함한다. 대안적으로, 금속 시트는 적어도 한 측면 상에 코딩될 수 있는 니켈을 포함할 수 있다.
관상체의 확장부인 암은, 존재하는 경우, 동일한 조성 및 특성을 공유할 수 있다.
전극 소자는 순금속을 포함할 수 있는 스템을 포함할 수 있다. 대안적으로, 스템은 합금을 포함할 수 있다.
적절하게는, 스템은 1100℃보다 더 높은 용융점을 갖는다. 적절하게는, 장착 수단은 0.2Watts/cm2.℃와 5.0Watts/cm2.℃ 사이의 열 전도도를 갖는다. 적절하게는, 장착 수단은 주위 온도에서 1x10-6/℃와 30x10-6/℃ 사이의 선팽창 계수를 갖는다.
적절하게는, 장착 수단은 전이 금속을 포함한다. 적절하게는, 장착 수단은 코바와 같은 강철(쇠) 합금, 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)과 같은 난융 금속 또는 이들의 합금 및/또는 혼합물로 구성된 그룹 중에서 선택된 금속을 포함하는 금속을 포함한다. 적절하게는, 장착 수단은 몰리브덴을 포함한다.
적절하게는, 스템 및 관상체는 동일한 금속을 포함한다. 대안적으로, 스템 및 관상체는 다른 금속을 포함할 수 있다. 스템 및 관상체는 그에 따라 전체 전극 소자 결합시에 이들의 특정한 특성 및 기능 수행을 위해 선택된 다른 금속으로부터 만들어질 수 있다.
전극 소자의 관상체의 내부면은 표면 코팅을 포함할 수 있다.
적절하게는, 관상체는, 제 1 측면 상에 표면 코팅이 제공되고, 그런 다음 관으로 형성되어 상기 제 1 측면이 관의 내부면을 형성하게 되는 금속 시트를 포함한다. 그에 따라, 그 내부 구역에 걸쳐 실질적으로 균일하게 코팅된 상당히 긴 관을 갖는 관상체를 형성하는 것이 가능할 수 있다.
표면 코팅은 전극 소자의 성능 및/또는 수명을 개선하도록 배치될 수 있다.
표면 코팅은 0.001mm와 0.1mm 사이의 두께를 가질 수 있다.
표면 코팅은 마이크로 및/또는 나노 크기의 입자를 포함하여, 전극 소자의 표면적을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 결국 전극 방출 소스 소자를 포함하는 전극을 사용하는 램프에 대해 더 높은 밝기 및/또는 더 낮은 동작 온도를 얻을 수 있다.
표면 코팅은 낮은 일함수 및/또는 이온 충격에 대한 높은 저항을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 표면 코팅은 예컨대 다이아몬드나 다결정 실리콘을 포함할 수 있다.
표면 코팅은, 이것이 코팅하는 소자를 형성하는 금속보다 더 높은 활동도를 갖는 금속을 포함할 수 있다. 더 높은 활동도를 갖는 금속은, 더 낮은 일함수 및/또는 더 높은 전기 전도도를 갖는 금속으로 인한 개선된 전자 방출 특성 및/또는 이온 충격에 대한 증가한 저항을 가질 수 있다. 표면 코팅은 몰리브덴 또는 텅스텐 또는 바륨-알루미늄 합금 또는 기타 적절한 원소 또는 합금을 포함할 수 있다. 전극 방출 소스 소자는 그에 따라, 몰리브덴 또는 텅스텐 또는 바륨-알루미늄 합금과 같은 더욱 활동적이지만 더욱 비싼 금속으로 코팅된 니켈과 같은 기본 금속을 포함하는 관상체로부터 구성될 수 있다. 이로 인해, 유효 전극(effective electrode)이 더욱 경제적으로 제조될 수 있다.
활성 코팅 재료는 수은을 포함하는 합금을 포함할 수 있다. 적절하게는, 활성 재료는 예컨대 바륨-알루미늄과 같은 바륨을 포함하는 합금 및 수은을 포함한다. 활성 재료는 Ba-Al 및 Hg 합금을 포함할 수 있다. 수은 함유는, 실제 램프 내에서 수은(Hg) 증기 제거와 관련된 어려움을 바륨(Ba)과의 반응에 의해 중화한다. 그에 따라 그러한 합금의 사용은 램프 밝기 및/또는 효율을 개선할 수 있다.
전극 소자의 외부면은 표면 코팅을 포함할 수 있다.
관은 제 2 측면 상에 표면 코팅이 제공되고 그런 다음 관으로 형성되어, 이러한 제 2 측면이 관의 외부면을 형성하게 되는 금속 시트를 포함할 수 있다.
표면 코팅은 전극 소자의 성능 및/또는 수명을 개선하도록 배치될 수 있다.
표면 코팅은 전극 소자의 내부면과 관련하여 기술된 코팅을 포함할 수 있다.
외부면에 도포된 표면 코팅은 내부면에 도포된 것과 동일할 수 있거나, 이와 다를 수 있다. 그에 따라 금속 시트의 제 2 측면에 도포된 표면 코팅은 금속 시트의 제 1 측면에 도포된 것과 동일할 수 있거나, 이와 다를 수 있다.
표면 코팅은 많은 알려진 방법에 의해 전극 소자의 일부분에 도포될 수 있으며, 예컨대 스퍼터 코팅법(sputter coating), 전기화학 증착법(electrochemical deposition), 금속-유기 증기상 증착법(metal-organic vapour phase deposition), 제자리 침전법(in-situ precipitation), 졸-겔 프로세스(sol-gel processes), 스프레잉법(spraying), 브러싱법(brushing) 또는 코일 코팅이 적절할 수 있다.
적절하게는, 표면 코팅은, 이것이 코팅하는 소자의 부분을 형성하는 금속보다 더 높은 활동도를 갖는 금속을 포함한다.
코팅이 도포되면, 전극 소자의 일부분이 전극 소자를 제조하는데 사용되기 이전에, 열 및/또는 화학 처리에 의해 이러한 코팅을 적절한 금속 형태로 변환하는 것이 필요할 수 있다.
관은, 금속 시트가 관으로 형성되기 이전에 적절한 금속 형태로 변환되는 표면 코팅이 제공되는 금속 시트를 포함할 수 있다.
적절하게는, 전극 소자는 전극을 포함하며, 전원에 연결되고/거나 전기 장치 내로 연결되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 제 1 양상에 따른 전극 소자를 형성하는 방법이 제공되며, 이 방법은 금속 시트로부터 관상체를 형성하여 관상체가 제 1 및 제 2 단부 양단에서 개방되게 하는 단계와, 장착 및 커넥터 수단을 상기 소자에 제공하여 전기 장치의 하우징에 장착하고 전원에 연결하는 단계를 포함한다.
이 방법은 스템을 관상체에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 스템에 유리 링을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 스템은 그에 따라 커넥터 및 장착 수단을 포함할 수 있다.
대안적으로, 이 방법은 그 자신으로부터 암이 연장되는 관상체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 암에 유리 링을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 암은 그에 따라 커넥터 및 장착 수단을 포함할 수 있다.
대안적으로, 이 방법은 유리 링을 관상체에 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 관상체의 일부분은 그에 따라 커넥터 및 장착 수단을 포함할 수 있다.
이 방법은, 금속 시트가 형성 부재의 외부면에 실질적으로 대응하는 관 구성을 채택하도록 형성 부재 둘레를 금속 시트로 감싸는 단계를 포함할 수 있다.
금속 시트는 복수의 폼 핑거(form finger)에 의해 형성 부재 둘레에 감길 수 있다. 폼 핑거는 금속 시트를 형성 부재에 눌러서, 관을 형성하게 할 수 있다.
금속 시트는, 관 구성으로 형성되면, 실질적으로 상기 구성을 유지하게 될 수 있다.
적절하게는, 이 방법은 금속 시트를 관 구성으로 고정하는 단계를 포함한다. 상기 고정 단계는 관 구성으로 금속 시트의 에지를 서로 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
이 방법은 제 2 양상에 따라 전기 장치를 제조하는 방법을 더 포함할 수 있다.
이 방법은 전극 소자 모두 또는 일부를 하우징 내부에 밀폐하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 양상에 따라, 복수의 내부 방출면을 포함하는 전극 방출 소스 소자가 제공된다.
적절하게는, 방출 소스 소자의 각 내부 금속면은 전자 소스를 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 외부 금속관을 포함하며, 이러한 관은 방출면인 내부면과 관의 내부의 하나 이상의 방출 부분을 가지며, 방출 부분 또는 각 방출 부분은 하나 이상의 추가적인 방출면을 제공한다.
적절하게는, 방출 부분 또는 각 방출 부분은 금속관 또는 부분 관(partial tube)을 포함한다. 부분 관이라 함으로써, 이것은 애퍼쳐(aperture)나 슬롯이 있는 관을 의미하게 된다. 슬롯을 갖는 부분 관의 경우, 슬롯은, 임의의 지점에서는 환상형이 아니도록 부분 관의 길이를 연장할 수 있다.
적절하게는, 방출 부분(들)이 관 또는 부분 관을 포함하는 경우, 관(들)의 내부 및 외부면(들)은 방출면을 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 관상 금속체를 포함하며, 여기서 제 2 단부는 개방되어 있다. 전극 방출 소스 소자는 제 1 및 제 2 개방 단부를 갖는 관상 금속체를 포함할 수 있다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 복수의 관을 포함하는 관상 금속체를 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 일반적으로 평행하게 연장할 수 있는 복수의 금속관을 포함한다.
적절하게는, 각 관은 실질적으로 원통형이며, 원형 또는 임의의 다른 횡단면을 가질 수 있다.
관은 각각, 더 작은 직경이 더 큰 직경 내에 위치할 수 있도록 다양한 직경을 가질 수 있다.
적절하게는, 관은 서로의 내부에 배치된다. 적절하게는, 관은 동심원형이다.
가장 안쪽의 관의 외부 직경은 적절하게는 0.5mm와 5mm 사이이다. 적절하게는, 가장 바깥쪽의 관의 외부 직경은 2mm와 25mm 사이이다.
관 사이의 간격은 적절하게는 0.5mm와 5mm 사이이다.
적절하게는, 관은 5mm와 30mm 사이의 길이를 갖는다. 관은 동일하거나 다른 길이를 가질 수 있다. 적절하게는, 관은 모두 실질적으로 동일한 길이를 갖는다.
적절하게는, 각 관의 내부면은 방출면이다. 적절하게는, 관은, 가장 바깥쪽 관을 제외한 모든 관의 외부면이 방출면이 되도록 서로의 내부에 배치된다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 제 1 금속관과 제 1 관에 의해 한정된 챔버 내에 위치한 제 2 금속관을 포함한다. 적절하게는, 이러한 제 1 및 제 2 관은 동심원형이다.
전극 방출 소스 소자는 제 2 관에 의해 한정된 챔버 내에 위치한 제 3 금속관을 포함할 수 있다. 적절하게는, 이러한 제 2 및 제 3 관은 동심원형이다.
적절하게는, 각 관은 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 그 제 2 단부에서 개방되어 있다. 각 관은 그 제 1 단부에서 개방될 수도 있다. 대안적으로, 관은 그 제 1 단부에서 폐쇄, 또는 부분적으로 폐쇄될 수도 있다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 복수의 관을 한정하는 하나 이상의 벽, 적절하게는 둘 이상의 벽을 포함한다.
적절하게는, 관 또는 각 관은 금속 시트로부터 형성된 관 벽을 포함한다. 금속 시트는 관을 한정하기 위해 접히고, 구부려지거나 말릴 수 있고, 바람직하게는 접힐 수 있다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 예컨대 냉음극 형광 램프와 같은 전기 장치의 하우징에 이러한 소자를 장착하기 위한 장착 수단을 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 이러한 소자를 전원에 연결하기 위한 커넥터 수단을 포함한다.
장착 수단 및 커넥터 수단은 동일할 수 있다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 제 1 및 제 2 단부를 포함하며, 이때 제 1 단부 또는 제 1 단부 쪽에는 장착 및 커넥터 수단이 위치한다. 적절하게는, 전극 방출 소스 소자는 이러한 소자의 제 1 단부에서 자신의 제 1 단부를 각각 갖는 복수의 관을 포함한다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는, 공통 장착 및/또는 커넥터 수단을 공유하도록 링크된 관을 포함한다. 예컨대, 관상체는 서로 링크된 독립적인 관 벽을 가진 둘 이상의 동축 원통형 관을 포함할 수 있다.
관은 적절하게는 링크 수단에 의해 서로에게 연결된다. 적절하게는, 링크 수단은 인접한 관을 삽입하는 유리 벽(들), 적절하게는 유리 링을 포함한다. 적절하게는, 링크 수단은 관의 제 1 단부에 또는 제 1 단부 쪽에 위치한다.
대안적으로, 또는 이에 더하여, 링크 수단은 인접한 관을 결합하는 금속 커넥터(들)를 포함할 수 있다.
관은 유리 모재(preform)를 관통하며 이것에 대해 그 자리에서 밀폐되는 연결 암을 포함할 수 있다. 실제, 관 및 유리 모재는 유리 하우징 내로 밀폐될 수 있다. 하나의 버스 바(bus bar)가 돌출 암(탭)에 용접될 수 있다. 링크 수단은 그에 따라 모재와 버스 바 양자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 각 암(탭)은 전원 소스로의 그 자신의 연결부를 가질 수 있고, 링크 수단은 단지 모재를 포함할 수 있다.
링크 수단은 관의 제 1 단부에 연결된, 적절하게는 용접된 금속판을 포함할 수 있다. 금속판은 하우징의 유리 벽을 관통하여 전원에 연결하기 위해 이 판으로부터 연장하는 하나 이상의 스템을 가질 수 있다. 대안적으로, 이러한 판은 하나 이상의 연결 와이어에 용접될 수 있으며, 이러한 와이어 자체는 피드쓰루(feedthrough)로 동작하며, 유리 바닥에서 밀폐된다. 후자의 경우는 이러한 제조 기술이 알려진 열음극 형광 램프(HCFL: Hot Cathode Fluorescent Lamp) 제조 기술과 호환될 수 있게 할 수 있다. 대안적으로, 이러한 판은 하우징의 유리벽을 관통할 수 있으며, 그에 따라 장착 수단을 포함할 수 있다. 대안적으로, 관은, 판이 하우징의 외부에 놓이고, 외부 관이 그에 따라 장착 수단을 포함하도록 하우징의 유리 벽을 관통할 수 있다.
링크 수단은, 대안적으로 또는 이에 더하여, 인접한 관을 링크하는 하나 이상의 연결 로드(connecting rod)를 포함할 수 있다. 로드(들)는 관의 제 1 단부에, 또는 제 1 단부 쪽에 위치할 수 있다. 대안적으로, 또는 이에 더하여, 로드(들)는 관의 제 2 단부에, 또는 제 2 단부 쪽에 위치할 수 있다.
적절하게는, 판 및/또는 로드(들)는 관과 동일한 재료로 제조된다. 대안적으로, 판 및/또는 로드(들)는, 이것이 관을 제자리에 유지시키기에 충분한 기계적 세기와, 전극이 기능하기에 충분한 전기 전도도를 갖는다면, 관과는 다른 재료로 제조될 수 있다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자 내에 한정된 관상 챔버는 소자의 제 1 단부에 또는 제 1 단부 쪽에 밀폐된다. 적절하게는, 챔버는 링크 수단을 포함할 수 있는 유리벽(들)에 의해 밀폐된다. 그에 따라, 실제, 만약 하우징이 전극 방출 소스 소자의 바깥쪽에 밀폐된다면, 밀폐된 유닛이 생성될 수 있다.
관은, 실제 전극 방출 소스 소자가 그 내부에 밀폐된 하우징 내부에 놓인 관 사이에 어떠한 금속 연결도 없도록 유리 링크에 의해 링크될 수 있다.
적절하게는, 전극 소자는 관의 관 벽과 통합되거나 이에 결합되는 커넥터/장착 수단을 포함한다.
이러한 소자는 커넥터/장착 수단을 제공하는 하나 이상이 스템을 포함할 수 있다. 적절하게는, 스템 또는 각 스템은 관의 관 벽에 연결된다. 적절하게는, 스템 또는 각 스템은 관 벽에 용접된다.
대안적으로, 이러한 소자는 관의 관 벽의 일부분의 종방향 연속부를 형성하는 하나 이상의 암을 포함할 수 있다. 암은 그에 따라, 관의 관 부분에 통합되어 형성된다는 점이 차별화될 뿐 스템에 대응할 수 있다.
커넥터/장착 수단은 소자 둘레에서 이격된 배치로 복수의 스템이나 암을 포함할 수 있다.
적절하게는, 스템/암, 또는 각 스템/암은 소자의 제 1 개방 단부에서 관으로부터 연장한다.
적절하게는, 스템이나 암 또는 각 스템이나 암은 관의 종방향 영역에 실질적으로 대응하는 방향으로 연장하도록 배치된다.
전극 소자의 장착 수단은 스템/암 상에 장착된 유리 링을 포함할 수 있다. 유리 링은 소자를 하우징에 고정시키는 부착점을 제공할 수 있다.
암 또는 스템에 대한 대안으로서, 장착 및/또는 커넥터 수단은 암과 스템의 결합을 포함할 수 있다. 예컨대, 스템은 암에 용접될 수 있다.
암 또는 스템에 대한 추가적인 대안으로서, 장착 및/또는 커넥터 수단은 관의 제 1 단부에 위치한 바닥판을 포함할 수 있다. 판은, 관이 하우징 내부에 있고 판이 하우징을 관통하도록 유리 하우징 내로 밀폐될 수 있다.
대안적으로, 소자는 그 제 1 단부 인근에서 전기 장치의 하우징에 직접 장착하고/거나 전원에 직접 연결하도록 배치된 관(들)을 갖는 소자를 포함할 수 있다. 관은 하우징의 벽을 통해 연장하도록 배치될 수 있다.
관, 적절하게는 외부 관은 그 제 1 단부 인근에 제공된 외부 유리 링을 포함하여, 관은 램프와 같은 전기 장치의 유리 하우징에 장착되게 될 수 있다. 장착 수단은 그에 따라 유리 링이 제공된 소자의 이 부분을 포함할 수 있다.
커넥터 수단은 실제 하우징 외부에 위치한 소자의 부분을 포함할 수 있다. 커넥터 수단은 그 극단의 제 1 단부와 유리 링 사이에 있는 소자의 일부분을 포함할 수 있다.
적절하게는, 전극 소자는 전극을 포함하며, 전원 및/또는 전기 장치에 연결되도록 배치될 수 있다.
전극 방출 소스 소자는 제 1 양상에 따른 소자를 포함할 수 있다.
전극 방출 소스 소자는 제 1 양상과 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 상호 배타적인 경우를 제외하고, 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 양상에 따라, 제 3 양상에 따른 전극 소자를 형성하는 방법이 제공되며, 이 방법은 외부 금속관을 제공하기 위해 금속 시트로부터 관을 형성하는 단계로서, 이러한 관은 방출면인 내부면을 갖는, 금속 시트로부터 관을 형성하는 단계; 관의 내부에 하나 이상의 방출 부분을 위치시키는 단계로서, 이러한 방출 부분 또는 각 방출 부분은 하나 이상의 추가적인 방출면을 제공하는, 하나 이상의 방출 부분을 위치시키는 단계; 및 외부 관을 방출 부분에 링크하는 단계를 포함한다.
이러한 방법은 제 3 양상과 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 상호 배타적인 경우를 제외하고, 포함할 수 있다.
본 발명의 제 5 양상에 따라, 제 1 및/또는 제 2 양상에 따른 전극 소자를 포함하는 전기 장치가 제공된다.
전기 장치는 조명 장치를 포함할 수 있다. 전기 장치는 예컨대 LCD 디스플레이용 백라이트와 같은 곳에서 사용되는 냉음극 형광 램프를 포함할 수 있다.
적절하게는, 전기 장치는 제 1 및/또는 제 3 양상에 따른 하우징 및 전극 소자를 포함한다.
적절하게는, 전기 장치는 램프를 포함한다. 적절하게는, 하우징은 유리 하우징을 포함한다.
적절하게는, 전극 소자의 모든 부분 또는 일부분은 하우징 내부에 밀폐된다.
전기 장치는 제 1 양상에 따른 전극 소자를 포함할 수 있다.
전기 장치는 스템이나 암을 포함하는 커넥터/장착 수단을 갖는 전극 소자를 포함할 수 있으며, 전극 어셈블리의 스템/암은, 관상체가 하우징 내부에 있도록 하우징의 벽을 관통하여 하우징에 고정될 수 있다. 이러한 장치는 그에 따라, 스템/암에 의해 전원에 연결될 수 있도록 배치될 수 있다.
대안적으로, 전기 장치는 관상체 자체에 의해 제공된 커넥터/장착 수단을 갖는 전극 소자를 포함할 수 있으며, 관상체의 일부분은, 관상체의 일부분이 하우징 내에 있고 일부분이 하우징 외부에 있도록, 하우징 벽을 관통하여 하우징에 고정된다. 이러한 장치는 그에 따라 하우징 외부의 관 벽의 일부분에 의해 전원에 연결될 수 있도록 배치될 수 있다. 전기 장치는 그에 따라 스템이 없는 전극을 포함할 수 있다.
전기 장치는 제 3 양상에 따른 전극 소자를 포함할 수 있다.
전기 장치는 서로의 내부에 배치된 복수의 관을 포함하는 전극 소자를 포함할 수 있고, 제공된 커넥터/장착 수단은 관중 하나 그 자체, 적절하게는 가장 바깥쪽 관에 의해 제공될 수 있고, 이때 관, 적절하게는 각 관의 일부분은, 관, 적절하게는 각 관의 일부분이 하우징 내부에 있고 일부분이 하우징의 외부에 있도록, 하우징의 벽을 관통하며 하우징에 고정된다. 전기 장치는 그에 따라 스템이 없는 전극을 포함할 수 있다.
대안적으로, 전기 장치는, 관의 제 1 단부에 연결되고 스템 또는 와이어가 연장되어 전기 장치의 하우징을 관통하는 바닥판을 포함하는 전극 소자를 포함할 수 있다.
전기 장치는 제 2 또는 제 4 양상과 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 서로 배타적인 경우를 제외하고, 포함할 수 있다.
본 발명의 제 6 양상에 따라, 유리 하우징과 전극 방출 소스 소자를 포함하는 전기 장치가 제공되며, 상기 소자는 방출면을 갖는 챔버를 한정하는 금속체를 포함하며, 금속체는 제 1 및 제 2 단부를 가지고, 제 2 단부에는 챔버에 대한 개구부가 있으며, 금속체는, 금속체의 제 2 단부가 밀폐된 하우징 챔버 내에 위치하고 금속체의 제 1 단부가 하우징 외부에 있도록 하우징을 관통하여 이것에 밀폐된다.
놀랍게도, 전극 방출 소스 소자의 일부분을 하우징 외부에 위치시킴으로써 성능을 개선할 수 있음이 발견되었다. 이러한 배치를 통해, 소자로부터 멀리까지 더 많은 열이 전달될 수 있으며, 스퍼터링이 감소될 수 있다.
적절하게는, 전기 장치는 램프를 포함한다.
적절하게는, 금속체는 관상 단면을 포함한다. 적절하게는, 챔버 개구부가 관상 단면의 단부에 의해 제공된다.
적절하게는, 금속체는 챔버를 한정하며 제 1 및 제 2 단부를 갖는 관상체를 포함하며, 이때 관상체의 제 2 단부는 개방되어 있으며, 챔버는 관상체의 제 1 단부에서 또는 관상체의 제 1 및 제 2 단부 사이의 한 지점에서 밀폐된다. 관상체는 관을 포함할 수 있다.
적절하게는, 금속체는 그 제 1 단부가 막힌 관상체를 포함한다. 적절하게는, 관상체의 제 2의 개방 단부는 챔버 개구부를 포함한다.
적절하게는, 금속체는 관 벽과 바닥 벽을 포함한다.
관 벽 및 바닥 벽은 통합될 수 있다. 금속체는 예컨대 한 단부가 막히고 딥-드로잉 프로세스에 의해 형성되는 관상체를 포함할 수 있다.
대안적으로, 관 벽 및 바닥 벽은 서로 용접될 수 있다. 금속체는 예컨대 관의 제 1 단부를 폐쇄하는 캡 또는 바닥판에 용접된, 개방 단부를 갖는 관을 포함할 수 있다. 이러한 소자가 캡이나 바닥판을 포함하는 경우, 이들은 관보다 더 싼 재료를 포함할 수 있다.
적절하게는, 전기 장치는 하우징에 밀폐된 전극 방출 소스 소자를 포함하여, 밀폐된 하우징 챔버를 제공한다. 하우징 챔버의 내부 환경은 그에 따라 하우징의 외부로부터 밀폐된다.
적절하게는, 전극 방출 소스 소자는, 하우징 챔버의 밀폐가 임의의 금속 간 용접을 포함하지 않도록 하우징에 장착된다. 그에 따라, 금속체가 판이나 캡과 같은 바닥 부재를 포함하는 경우, 바닥 부재나 캡은 하우징에 밀폐될 수 있다.
전기 장치는 히트 싱크(heat sink)를 포함할 수 있다. 히트 싱크는 적절하게는 하우징 외부에 위치하지만, 부분적으로 내부에 위치할 수도 있다. 히트 싱크는 전극 방출 소스 소자의 일부분을 포함할 수 있다. 예컨대, 소자는 두꺼운 벽을 가진 캡이나 예컨대 판과 같은 바닥 부재를 포함할 수 있다. 대안적으로, 히트 싱크는 소자의 외부 부분과 접촉하는 전도성 재료를 포함할 수 있다.
전기 장치는 전극 방출 소스 소자에 대한 전기적 연결부를 형성하기 위한 클립 커넥터를 포함할 수 있다. 이것은 장치의 조립을 도울 수 있다.
전기 장치는 제 1 또는 제 3 양상에 따른 전극 방출 소스 소자를 포함할 수 있다.
전기 장치는 제 5 양상에 따른 전기 장치를 포함할 수 있다.
전기 장치는, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 또는 제 7 양상 중 임의의 하나와 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 서로 배타적인 경우를 제외하고, 포함할 수 있다.
본 발명의 제 7 양상에 따라, 유리 하우징과 전극 방출 소스 소자를 포함하는 전기 장치가 제공되며, 이러한 소자는 방출면인 내부면을 가진 금속관을 포함하며, 관은 챔버를 한정하고 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 이때 제 2 단부는 개방되어 있고, 챔버는 관의 제 1 단부에서나 관의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 한 지점에서 밀폐되며, 관은 하우징을 관통하여, 이것에 밀폐된다.
적절하게는, 챔버는 관의 제 1 단부에서 또는 제 1 단부 쪽에서 밀폐된다.
전기 장치는 제 1 또는 제 3 양상에 따른 전극 방출 소스 소자를 포함할 수 있다.
전기 장치는 제 5 양상에 따른 전기 장치를 포함할 수 있다.
전기 장치는 제 6 양상에 따른 전기 장치를 포함할 수 있다.
전기 장치는, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 또는 제 6 양상 중 임의의 하나와 관련하여 기술된 임의의 특성을, 그러한 특성이 서로 배타적인 경우를 제외하고, 포함할 수 있다.
전극 방출 소스 소자는 그 제 1 단부에서 캡이나 플러그(cap or plug)를 갖는 관을 포함할 수 있다. 적절하게는, 캡이나 플러그는 하우징의 외부에 있다. 유리 디스크가 관에 제공될 수 있어서, 캡이나 플러그는 하우징의 내부 환경과 접촉하지 않게 된다.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 예를 들어 예시될 것이다.
도 1은 전극 소자를 포함하는 냉음극 형광 램프의 횡단면도이다.
도 2는 전극 소자의 대안적인 실시예를 포함하는 냉음극 형광 램프의 횡단면도이다.
도 3A 내지 도 3I는 전극 소자의 대안적인 실시예의 단면도를 예시한다.
도 4A 내지 도 4F는 전극 소자의 대안적인 실시예의 단면도를 예시한다.
도 5는 도 4A 내지 도 4F의 전극 소자를 포함하는 냉음극 형광 램프의 일부분의 횡단면도를 예시한다.
도 1은 대향하는 단부에 전극(103)을 포함하는 냉음극 형광 램프(101)를 예시하며, 각 전극은 전극 방출 소스 소자(105)를 포함한다.
전극 소자(105)는, 관 벽(109)에 의해 제공된, 개방 단부를 갖는 관상체(107)를 포함한다. 이러한 관상체는 제 1 및 제 2 개방 단부(140, 150)를 갖는다.
관상체(107)는, 직사각형 금속 시트의 에지가 겹치도록 형성 부재 둘레로 이 시트를 접음으로써 형성된 하나의 관을 포함한다. 겹쳐진 에지는 다수의 레이저 스폿 용접을 통해 결합되어 관 구성으로 시트를 고정한다.
관 벽(109)은 코바(강철 합금)를 기본 재료로 포함하며, 그 내부면에 바륨-알루미늄 합금의 활성 재료 코팅 층(111)이 제공된다.
램프(101)는, 그 전극(103)이 관상체(107)로 구성되며 그에 따라 스템이 없는 전극을 포함하는 형태를 갖는다. 관 벽(109)은, 관상체(107)의 일부분이 하우징(125)의 내부에 있고, 제 1 단부(140)를 포함하는 부분이 하우징(125)의 외부에 있도록 램프의 유리 하우징(125)의 벽(124)을 관통한다. 벽(109)의 외부 부분은 전원(미도시)에 연결된다. 관상체(107)의 내부에는 유리 벽(127)이 있으며, 이러한 벽(127)은 관상체(107)에 의해 한정된 챔버(113)를 폐쇄하며, 하우징(125)의 내부를 외부로부터 밀폐한다. 그에 따라, 관상체(207)의 벽(209)은 전극 소자를 하우징에 장착하고 전원에 연결하기 위한 이러한 전극 소자의 장착 및 커넥터 수단을 제공한다.
유리 하우징(125)의 내부에는 형광체 코팅(127)이 제공되며, 하우징(125)은 진공이 되고, 작은 양의 수은이 충전된다.
도 2는 대향하는 단부에 전극(203)을 포함하는 냉음극 형광 램프(201)의 대안적인 실시예를 예시하며, 각 전극은 전극 방출 소스 소자(205)를 포함한다.
램프(201)는 일반적으로 도 1의 램프에 대응한다. 또한, 이것은 제 1 및 제 2 개방 단부(240, 250)를 갖는 관상체(207)를 포함한다. 한 가지 차이점은, 각 전극 방출 소스 소자(205)가 코팅되지 않은 몰리브덴 관상체(207)를 포함한다는 점이 다. 다른 차이점으로는, 이 장치가 장착 및 커넥터 수단을 제공하는 스템(230)을 포함한다는 점이다.
스템(230)은 코바(강철 합금)를 포함하며, 관상체의 종방향 영역과 실질적으로 동일한 방향으로 연장하도록, 그 제 1 단부(240) 인근에서 관상체(207)의 관 벽(209)에 용접된다.
스템(230)은 램프(201)의 하우징(225)의 벽(224)을 관통하여, 스템(230)이 하우징(225)에 장착되고, 관상체(207)는 하우징(225) 내부에 있게 된다. 하우징 외부에 있는 스템(230)의 이러한 부분은 전원(미도시)에 연결된다.
도 1의 실시예에서는, 유리 하우징(125)의 내부에는 형광 코팅(127)이 제공되고, 하우징(125)은 진공이 되고, 적은 양의 수은이 충전된다.
양자의 경우에, 장착/커넥터 수단의 어떤 부분도 제 1 개구부(140, 240)를 가로질러 연장하지 않으며, 그에 따라 스퍼터링에 의해 이러한 개구부에 초래된 손상은 최소가 될 수 있다. 전극 소자는 그에 따라 긴 수명을 가질 수 있다.
(예시되지 않은) 대안적인 실시예에서, 램프는 도 2의 실시예의 램프와 실질적으로 동일하지만, 스템이, 관상체의 관 벽의 일부분의 연속부를 포함하는 암으로 대체된다.
도 3A 내지 도 3I는 전극 소자의 대안적인 실시예를 예시한다. 이들 소자의 핵심 요소는 서로 동일하므로, 이들은 그에 맞게 참조번호가 붙여져 있다.
도 3A 및 도 3B는 각각, 별도의 관 벽(309)에 의해 각각 한정된 세 개의 관을 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 사시도 및 단면 도이다. 관상체(309)는, 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공하는 스템(330)에 연결된다.
도 3C는, 별도의 내부 관 벽(320)에 의해 각각 한정되고 외부 관 벽(325)에 의해 싸인 네 개의 관을 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 사시도이다. 외부 관 벽(325)은 이로부터 연장하는 두 개의 암(340)을 포함하며, 이러한 암(340)은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3D는, 관 벽(309)에 의해 한정된 세 개의 챔버를 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 사시도이다. 벽(309)은 내부 및 외부 부분(320, 325)을 갖도록 접힌다. 벽(309)의 외부 부분(325)으로부터 연장하는 것은 암(340)이며, 이 암(340)은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3E는, 관 벽(309)에 의해 한정된 두 개의 챔버를 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 단면도이다. 벽(309)은, "S" 형상 내부 부분(320)과 원형 외부 부분(325)을 갖도록 접힌다. 벽(309)의 외부 부분에 부착되는 것은 스템(미도시)이며, 이 스템은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3F는 관 벽(309)에 의해 한정된 두 개의 챔버를 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 단면도이다. 벽(309)은, 나선형 내부 부분(320)과 원형 외부 부분(325)을 갖도록 접힌다. 벽(309)의 외부 부분에 부착되는 것은 스템(미도시)이며, 이 스템은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3G는, 관 벽(309)을 각각 갖는 세 개의 연접하는 육각형 관을 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 단면도이다. 관의 중심부에 부착되는 것은 스템(미도시)이며, 이 스템은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3H는, 네 개의 챔버를 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 단면도이다. 이러한 소자는 관을 한정하는 외부 관 벽(309)을 포함하며, 이러한 관은 내부의 십자형 벽(325)에 의해 세분된다. 벽(309)에 부착되는 것은 스템(미도시)이며, 이 스템은 이러한 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 3I는, 두 개의 챔버를 포함하는 관상체(307)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(305)의 단면도이다. 이러한 소자는 외부 관 벽(325)과 동심원형의 내부 관 벽(320)을 포함하며, 이때 하나의 챔버가 내부 벽(325) 내부에 한정되고 다른 하나의 챔버가 내부 및 외부 벽(320, 325) 사이에 한정된다. 별도의 스템(미도시)이 각 벽에 부착되며, 소자의 커넥터 및 장착 수단을 제공한다.
도 4A 내지 4F는 전극 소자의 대안적인 실시예를 예시한다. 도 5A 내지 도 5F는 냉음극 형광 램프의 하우징에 밀폐된 이들 소자를 도시한다. 이들 소자의 핵심 요소가 서로 동일하므로, 이들은 적절하게 참조번호가 붙여진다.
도 4A는 별도의 관 벽(405)에 의해 각각 한정된 복수의 동심원형 관(403)을 포함하는 전극 방출 소스 소자(401a)의 단면도이다. 관(405)은 관의 제 1 단부에서 유리 링(407)을 포함하는 링크 수단에 의해 링크된다. 가장 바깥쪽의 관은 유리 링(409)이 제공되어, 이러한 관을 냉음극 형광 램프의 하우징에 밀폐시킨다. 가장 안쪽 링은 그 제 1 단부에 관을 밀폐시키는 디스크 형태의 유리 벽(408)을 갖는다.
도 5A에 의해 도시된 바와 같이, 소자(401a)는 하우징(501)의 유리 벽(503)을 관통하며, 이때 유리 링(409)이 밀폐부를 형성하기 위해 벽(501)에 융합된다. 벽(503)은 소자(401a)의 유리 링(407)과 정렬된다. 하우징(501)의 외부에 있는 관(403)의 부분들은 전극을 전원에 연결시킬 수 있는 커넥터 수단을 제공한다.
도 4B 및 5B는, 전극 방출 소스 소자(401b)가 별도의 관 벽(405)에 의해 각각 한정된 복수의 동심원형 관(403)을 포함하는 대안적인 실시예를 도시한다. 관(405)은 관의 제 1 단부에 용접된 금속 바닥판(411)을 포함하는 링크 수단에 의해 링크된다. 바닥판(411)으로부터 연장하는 것은 스템(413)이다. 도 5B에 의해 도시된 바와 같이, 스템은 하우징(501)을 관통해 연장하여 전원에 연결된다.
대안적인 실시예에서, 도시되지 않았지만, 스템은 하우징을 관통하는 커넥터 와이어로 대체되고, 피드쓰루를 제공한다.
도 4C 및 도 5C는, 전극 방출 소스 소자(401C)가 별도의 관 벽(405)을 각각 포함하는 복수의 동심원형 관(403)을 포함하는 대안적인 실시예를 도시한다. 관(405)은 관의 제 1 단부에 용접된 금속 로드(415)를 포함하는 링크 수단에 의해 링크된다. 관 중 하나는, 전기 연결을 제공하고 하우징에 대해 이러한 소자를 장착하기 위해 하우징(501)을 관통하여 연장하는 암(417)을 포함한다.
도 4D 및 도 5D는 하나의 관(403)을 포함하는 전극 방출 소스 소자(401d)의 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 소자는 관(403)의 제 1 단부를 폐쇄하는 단부 캡(419)을 더 포함한다. 단부 캡(419) 인근에 위치하는 것은, 하우징(501)의 내부 환경으로부터 단부 캡을 밀폐하기 위한 유리 디스크(421)이다. 관(403)에는 외부 유리 링(409)이 제공되며, 이러한 링(409)은 하우징(501)의 벽(503)에 융합되어 이것을 이 자리에서 밀폐시킨다. 관은 단부 캡(419)을 통해 전원에 연결된다. 그에 따라, 하우징의 내부에서, 전극 소자는 개방 단부의 금속관을 포함할 수 있으며, 하우징 내부는 결코 폐쇄되지 않을 것이다.
도 4E와 5E는 딥-드론(deep-drawn) 관상체(402)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(402e)의 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 관상체(402)에는 유리 링(409)이 제공되며, 이러한 링(409)은 하우징(501)의 벽(503)에 융합되어 이것을 이 자리에서 밀폐시킨다. 관상체(402)는 하우징(501) 외부에 있는 이러한 부분에 의해 전원에 연결된다.
도 4F와 도 5F는, 관(403) 및 이에 용접된 금속 바닥판(411)을 포함하는 관상체(402)를 포함하는 전극 방출 소스 소자(401f)의 대안적인 실시예를 도시한다. 각 관(403)은 별도의 관 벽(405)을 포함하며, 바닥판(411)은 관(403)을 링크하는 링크 수단을 제공한다. 바닥판(411)은 유리 링(409)이 제공되며, 이러한 링(409)은 하우징(501)의 벽(503)에 융합되어 이것을 그 자리에 밀폐시키며 램프를 형성한다. 판(411)은 클립 커넥터(505)에 의해 전원에 연결되며, 이러한 커넥터(505)는 또한 전기 장치(미도시)의 나머지 부분과 관련된 위치에 램프를 장착한다.
바닥판(411)은 두꺼운 벽을 포함하며, 판(411)의 대부분은, 바닥판(411)이 히트 싱크로서도 기능하도록 하우징(501)의 외부에 있다. 실제로, 열은 관(403)으로부터 바닥판(411)으로 전도되며, 그에 따라 램프 하우징(501)에 의해 한정된 밀 폐된 챔버 바깥으로 전도된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 소자는 유리할 수 있음을 이해하게 될 것이다. 특히, 이들 소자는 효율적으로 제조할 수 있고, 알려진 소자와 비교하여 향상된 수명을 가질 수 있다.
본 출원과 연계하여 본 명세서와 동시에 또는 그 이전에 제출되고, 본 명세서를 일반이 열람하도록 공개된 모든 논문 및 서류를 주목해야 하며, 모든 그러한 논문 및 서류의 내용은 참고문헌으로서 본 명세서에서 병합되어 있다.
(임의의 첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 특성 모두 및/또는 그리하여 개시된 임의의 방법이나 프로세스의 단계들 모두는 임의의 조합으로 조합될 수 있지만, 그러한 특성 및/또는 단계 중 적어도 일부가 서로 배타적인 경우의 조합은 제외된다.
(임의의 첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 각 특성은, 달리 명백하게 언급되지 않는다면, 동일한, 등가인 또는 유사한 목적을 가진 대안적인 특성에 의해 대체될 수 있다. 그에 따라, 달리 명백하게 언급되지 않는다면, 개시된 각 특성은 총괄적인 일련의 등가이거나 유사한 특성 중 단지 하나의 예이다.
본 발명은 전술한 실시예(들)의 상세한 내용들로 제한되지 않는다. 본 발명은 (임의의 첨부된 청구범위, 요약서 및 도면을 포함하는) 본 명세서에 개시된 특성 중 신규한 특성이나 임의의 신규한 조합으로 확장되거나, 그리하여 개시된 임의의 방법이나 프로세스의 단계 중 임의의 신규한 단계나 임의의 신규한 조합으로 확 장된다.

Claims (35)

  1. 제 1 및 제 2 개방 단부를 가진 관상 금속체(tubular metal body)를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 소자는 전기 장치의 하우징(housing)에 관상체(tubular body)를 장착하기 위한 장착 수단을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 소자는 상기 관상체를 전원에 연결하기 위한 커넥터 수단을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 장착 수단 및/또는 커넥터 수단은 상기 관상체의 관 벽(tubular wall)에 연결된 하나 이상의 스템(stem)을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 장착 수단 및/또는 커넥터 수단은, 상기 관상체의 관 벽의 일부분의 종방향 연속부(continuation)를 형성하는 하나 이상의 암(arm)을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 소자는 그 제 1 단부 인근에서 전기 장치의 하우징에 직접 장착하고 및/또는 전원에 직접 연결하도록 배치된 관상체를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상체는 0.5mm와 5mm 사이의 외부 직경을 갖는, 전극 방출 소스 소자.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상체의 길이는 그 직경의 적어도 5배인, 전극 방출 소스 소자.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상체는 금속 시트(metal sheet)로부터 형성된 관 벽을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 소자는, 상기 금속 시트를 관 구성으로 고정시키기 위한 하나 이상의 용접부를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은, 순금속(pure metal)을 포함하는 금속 시트를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상체는, 합금을 포함하는 금속 시트를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상체는, 강철(쇠) 합금, 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)과, 이들의 합금 및/또는 혼합물로 구성된 그룹 중에서 선택된 금속을 포함하는 금속 시트를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13중 어느 한 항에 있어서, 상기 전극 소자의 내부면은 표면 코팅을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 관상체는, 제 1 측면 상에 표면 코팅이 제공되고 그런 다음 관으로 형성되어 상기 제 1 측면이 상기 관의 내부면을 형성하게 되는 금속 시트를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서, 상기 표면 코팅은, 상기 표면 코팅이 코팅하는 상기 소자의 부분을 형성하는 금속보다 더 높은 활동도를 갖는 금속을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  17. 청구항 1 내지 청구항 16중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은 하나의 챔버(chamber)를 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  18. 청구항 1 내지 청구항 16중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은 복수의 챔버로 세분되는, 전극 방출 소스 소자.
  19. 청구항 1 내지 청구항 16중 어느 한 항에 있어서, 상기 관상 금속체는 복수의 관을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  20. 청구항 1 내지 청구항 19중 어느 한 항에 있어서, 상기 소자는 복수의 내부 방출면을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  21. 복수의 내부 방출면을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  22. 청구항 20 또는 청구항 21에 있어서, 상기 전극 방출 소스 소자는 외부 금속관을 포함하며, 상기 관은 방출면인 내부면과, 상기 관 내부의 하나 이상의 방출 부분을 가지며, 상기 또는 각 방출 부분은 하나 이상의 추가적인 방출면을 제공하는, 전극 방출 소스 소자.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 또는 각 방출 부분은 금속관 또는 부분 관(partial tube)을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  24. 청구항 1 내지 청구항 23중 어느 한 항에 있어서, 상기 소자는, 공통 장착 및/또는 커넥터 수단을 공유하도록 링크된 관을 포함하는, 전극 방출 소스 소자.
  25. 첨부된 도면 중 임의의 하나를 참조하여 본 명세서에서 실질적으로 기재된, 전극 소자.
  26. 청구항 1 내지 청구항 25중 어느 한 항에 기재된 전극 소자를 포함하는, 전기 장치.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 장치는 하우징을 포함하는, 전기 장치.
  28. 유리 하우징과 전극 방출 소스 소자를 포함하는 전기 장치로서,
    상기 소자는, 방출면을 갖는 챔버를 한정하는 금속체를 포함하고, 상기 금속체는 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 2 단부에는 상기 챔버에 대한 개구부가 있으며, 상기 금속체는 상기 하우징을 관통하고 이에 밀폐되어, 상기 금속체의 제 2 단부가 밀폐된 하우징의 챔버 내에 있게 되고, 상기 금속체의 제 1 단부가 상기 하우징의 외부에 있게 되는, 전기 장치.
  29. 청구항 28에 있어서, 상기 장치는 청구항 1 내지 청구항 25중 어느 한 항에 기재된 소자를 포함하는, 전기 장치.
  30. 유리 하우징과 전극 방출 소스 소자를 포함하는 전기 장치로서,
    상기 소자는 방출면인 내부면을 갖는 금속관을 포함하며, 상기 관은 챔버를 한정하고 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 상기 제 2 단부는 개방되어 있고, 상기 챔버는 상기 관의 제 1 단부에서 또는 상기 관의 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 지점에서 밀폐되며, 상기 관은 상기 하우징을 관통하고 이에 밀폐되는, 전기 장치.
  31. 청구항 26 내지 청구항 30중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 램프를 포함하는, 전기 장치.
  32. 첨부된 도면 중 임의의 하나를 참조하여 본 명세서에서 실질적으로 기재된, 전기 장치.
  33. 청구항 1 내지 청구항 19중 어느 한 항에 기재된 전극 소자를 형성하는 방법으로서,
    상기 관상체가 제 1 단부와 제 2 단부 양자에서 개방되도록 금속 시트로부터 관상체를 형성하는 단계와, 전기 장치의 하우징에 장착하고 전원에 연결하도록 상기 소자에 장착 및 커넥터 수단을 제공하는 단계를 포함하는, 전극 소자를 형성하는 방법.
  34. 청구항 20 또는 청구항 21이나, 이들 청구항을 인용할 경우의 청구항 22 내 지 청구항 24중 어느 한 항에 기재된 전극 소자를 형성하는 방법으로서,
    외부 금속관을 제공하기 위해 금속 시트로부터 관을 형성하는 단계로서, 상기 관은 방출면인 내부면을 갖는, 금속 시트로부터 관을 형성하는 단계; 상기 관 내부에 하나 이상의 방출 부분을 위치시키는 단계로서, 상기 또는 각 방출 부분은 하나 이상의 추가적인 방출면을 제공하는, 하나 이상의 방출 부분을 위치시키는 단계; 상기 방출 부분에 상기 외부 관을 링크시키는 단계를 포함하는, 전극 소자를 형성하는 방법.
  35. 첨부된 도면 중 임의의 하나를 참조하여 본 명세서에서 실질적으로 기재된, 전극 소자를 형성하는 방법.
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