专利名称：电极及其相关改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及电极设备和组件、包括电极设备和组件的电子设备及制造它们的方法。
发明的背景存在被人熟知的具有一定范围的结构和应用的电极。例如，冷阴极电极在照明应用上被发现是有效的，包括用作LCD显示器的背景光的冷阴极日光灯(CCFL)。
熟知的电极可能包括一管状体，该管状体的一端是封闭的，在封闭的一端含有如钼等的发射材料，并附着有一管茎(或片)。
该电极熟知的问题在于，溅射能腐蚀表面，并使得电极的壁变薄。因此，电极壁或者设置于其上的表面覆盖物的寿命可能被限制。
因此，仍存在对于可选择电极或者制造方法的需要。
因此，本发明旨在讨论至少一个不足，该不足与在此讨论的或没有讨论的现有技术相关。
发明概要根据本发明的第一方面，本发明提供了一种具有发射源器件的电极设备，该发射源器件包括具有活性材料和/或设置成用来接收活性材料的发射表面，其中，电极设备进一步的还包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料和/或用来向所述源器件发射表面提供活性材料。
优选地，电极设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料，其中，电极设备进一步的包括一个用来补充所述源器件发射表面的活性材料的活性材料储备腔。
优选地，电极设备包括一发射源器件，该发射源器件包括一管状壁，该管状壁提供一中空的管状体并具有内部发射表面，该内部发射表面包括活性材料；其中，电极设备进一步的包括一用来补充管状壁发射表面的活性材料的活性材料储备腔。
合适地，发射表面的活性材料，优选地管状壁的内表面，提供一电子源。
合适地，储备腔的活性材料以及发射表面的活性材料，优选地管状壁的内表面，实质上是相同的。
合适地，储备腔位于管状体的一端。
合适地，至少储备腔的一部分位于管状体之内。
储备腔可以被设置成封闭管状体的一端，这样，管状体的一端是封闭的。
可选择地，储备腔可被设置成部分地阻隔管状体一端，但是不是完全封闭它，因此，管状体相反的一端是开口的。
合适地，储备腔被设置，这样，在使用中，溅射使得活性材料从储备腔释放，使得活性材料能够沉积在发射源表面，优选地在管状壁的内表面上沉积。来自于储备腔的活性材料因此可在管状壁沉积，以补充发射源表面的活性材料，该活性材料本身通过溅射被耗尽。
在一个实施例中，发射源器件被制造有发射表面，该发射表面不包含活性材料。然后，在使用中，一旦电极在“正常”操作前被密封在灯中，在灯的“正常”操作和/或在预处理操作中，来自于储备腔的活性材料可使得被设置于发射表面。
在这种设置中，而不是分别覆盖源器件的发射表面，设备可被这样设置，因此，储备腔中的溅射允许储备腔来提供发射表面的最初覆盖层，同样补充使用中的覆盖物。
如果最初的覆盖层在“正常”使用中提供，器件可被多维化，以确保溅射发生在储备腔中。
如果最初的覆盖层在预处理过程中提供，那么在操作中，差分交流频率和/或较高电压和/或较高的压降可在灯中使用，以确保溅射和覆盖发生。
与其他金属相比，活性材料可包括具有高活性的金属，并可能已经改进电子发射特性，这归功于该金属具有低工作功能和/或较高的电子传导性。合适地，活性材料包括低工作功能材料。
活性材料可包括一种或多种钼，钨，钡，铝，钡-铝合金，或其他合适地元素或合金。活性材料优选地包括钡和/或铝。合适地，活性材料包括钡-铝合金。活性材料合适地包括钡和/或铝高含量的合金，所述合金可进一步地包括钼和/或镍。
活性材料可包括包含有水银的合金。合适地，活性材料包括包含有钡的合金，例如钡-铝合金以及水银。活性材料可包括Ba-Al和Hg合金。在使用中，水银的内含物，通过与钡(Ba)的反应，可抵消与在灯内移除水银(Hg)有关的困难。因此，这种合金的使用可改变灯的亮度和/或效能。
活性材料可包括金属氧化物，优选地钡和/或铝氧化物。活性材料可包括钡氧化物，该钡氧化物通过氧化钡碳酸盐制造。活性材料可包括基础材料(basematerial)上的覆盖层，该覆盖层通过向预处理操作中应用碳酸盐和施加电极设备，以将碳酸盐氧化成氧化物而形成。
合适地，发射源器件发射表面，优选地管状壁的表面的活性材料，用作载体基础金属的覆盖层，并包括具有比所覆盖的金属高活性的金属。
合适地，活性材料的储备腔被载体基础金属(carrier base material)承载，并包括比所述基础金属具有更高活性的金属。
合适地，管状体具有在0.5和5mm之间的外部直径。
合适地，管状体具有为其直径的1-20倍的长度，优选地为其直径的3-15倍，例如大约为直径的10倍。
合适的，管状体的长度至少为其直径的5倍，例如至少是其直径的6，7，8，9，10，11或12倍。
合适地，管状体包括一由管状壁设置的开口端的管。
设备合适地包括一封闭部件，该封闭部件被设置成封闭管的一端。因而，管状壁可包括所述的管状体的一侧壁，封闭部件可包括管状体的封闭(基础)壁。
合适地，储备腔包括一用来封闭管状体的一端的封闭部件，因此，管状体的一端是封闭的。
可选择地，设备可包括组成储备腔的载体部件。载体部件可被设置来阻隔但不是完全封闭管状体的一端。
可选择地，管状体的一端可是封闭的，包括一深长(deep-drawn)的管状体。管状壁因此可包括壁的一部分，这同样组成封闭(基础)壁部分。电子发射源器件可进一步的包括一管茎(stem)。管茎可以连接到封闭部件上或可与封闭部件一体成形。可选择地，管茎可连接到管状壁。管茎可包括一玻璃环，通过该玻璃环此器件固定到一壳体。合适地，管茎被设置成来连接电源，因此，电极设备包括电极。
可选择地，器件的管状壁的一部分可包括一环绕它周侧的玻璃环，通过此玻璃环器件可固定到一壳体。器件也可包括一由管状壁设置的位于管状体内部的玻璃壁。器件的玻璃壁可被设置成连接电源，因此，电极设备可包括一无管茎的电极(stemless electrode)。
合适地，设备包括一封闭部件，该封闭部件包括活性材料的储备腔，并被设置，这样储备腔形成了管状体的内表面。
封闭部件可包括一构成基础材料的壁，该壁包括承载有大量活性储备腔材料。可替代的，封闭部件可包括一壁，该壁包括有活性储备腔材料。
封闭部件可包括一封闭壁，该封闭壁由基础材料形成，并且承载有一块活性材料来提供所述储备腔。优选地，储备腔包括活性材料的覆盖层，该覆盖层应用到封闭部件的封闭壁的基础材料上。合适地，所述覆盖层具有在0.001mm和1mm之间的厚度，优选地是在0.01mm和0.5mm之间。
封闭壁被设置成来封闭管的一端是合适的。
可选择地，设备可包括一载体部件，该载体部件包括一活性材料的储备腔并被设置，这样储备腔位于管状体的内部。
载体部件可包括有基础材料的壁，该壁承载有大量的活性储备腔材料。可选择地，载体部件可包括一壁，该壁包括有活性储备腔材料。
载体部件可包括一由基础材料形成的载体壁，该载体壁承载有一块活性材料提供所述储备腔。优选地，储备腔包括一活性材料的覆盖层，该覆盖层应用到载体部件负载壁的基础材料。合适地，所述覆盖层的厚度在0.001mm和1mm之间，优选地是在0.01mm和0.5mm之间。
载体壁合适地被设置成来阻隔但不是完全封闭管状体的一端。
电极设备的管状壁可包括基础材料，该基础材料具有由活性材料覆盖的表面而形成壁的内表面。表面的覆盖层可具有在0.001mm和1mm之间的厚度。可选择地，管状壁可包括活性材料，该活性材料形成了管状壁的内表面。
合适地，管状壁包括一金属片。该金属片可包括所述管状壁的基础材料。金属片可被卷曲成管的形状。合适地，金属片被弯曲成管的形状。
合适地，管状壁包括一纯金属。可选择地，管状壁可包括一合金。
合适地，管状壁的熔点远大于1100℃。合适地，管状壁的热传导率在0.02瓦特/cm2·℃和5.0瓦特/cm2·℃之间。合适地，在环境温度下，管状壁的线性膨胀系数在1×10-6/℃和30×10-6/℃之间。
合适地，管状壁包括过渡金属元素。合适地，管状壁包括基础材料，该基础材料选自于铁(ferrous)合金族(group consisting of steel)，例如科瓦铁镍钴合金(kovar)，镍(Ni)，难熔金属(Refractory metal)例如钼(Mo)，铌(Nb)，钽(Ta)和钨(W)或合金和/或其混合物，并且该基础材料由所述的活性材料覆盖。可选择地，管状壁可唯一的由所述活性材料形成。
管状壁可包括金属片，该金属片在第一侧上设置有用活性材料覆盖的表面，然后成型于管中，使得所述的第一侧形成了管的内表面。因此，就有可能形成具有大体长度(substantial length)的管的管状体，该管状体实际上在它的内表面范围是均匀地被覆盖。
管状壁上的活性材料的表面覆盖层，可被设置以改善电极设备的性能和/或寿命。
管状壁上的活性材料的表面覆盖层，可包括有微米和/或毫微米大小体积的粒子，以增加电极设备的表面区域。这对采用包含有电子发射源器件的电极的灯来说，具有更高的亮度和/或较低的工作温度。
管状壁上的活性材料的表面覆盖层，可包括金属，该金属比它所覆盖的形成器件的金属具有更高的活性。具有较高活性的金属可改善电极的发射属性，这是因为该金属具有较低的工作功能和/或较高的电子传导性。
表面覆盖层可包括钼，钨，钡，铝，钡-铝合金或其他合适的元素或合金。电极设备因此可通过管状壁来构造，该管状壁可包括例如镍等金属，覆盖有更活性但是更贵的金属，例如钼，钨，钡，铝或钡-铝合金。这就使得高效能的电极可更经济的生产。表面覆盖层可包括包含有钡的合金，例如钡-铝和水银。
活性材料的覆盖层可通过很多熟知的方法应用到电极设备的一部分，例如溅射覆盖法，电化学沉积法，金属-组织汽态沉积法，情景析出法(in-situprecipitation)，溶胶-凝胶法(sol-gel process)，热喷涂(spraying)，擦光或卷绕镀膜法(coil coating)。该覆盖层可以设置成作为碳酸盐接着转换为氧化物。
合适地，金属片的厚度在0.01到0.1mm之间，优选的是在0.02到0.1mm之间，例如大约0.08mm。管因此可具有厚度在0.01到0.1mm之间的壁，优选的是在0.02到0.1mm之间，例如大约0.08mm。壁在金属片边缘重叠的部分可具有两倍的上述厚度。
合适地，管在沿截面上具有大体上的圆环。
合适地，管包括一弯曲的金属片，其在成型于管中之前大体上是平的。合适地，管包括一弯曲的金属片，其在成型于管中之前大体上是矩形的。
合适地，当成型于管中时，金属片的相对的第一和第二边缘大体上彼此毗邻放置。
合适地，当成型于管中时，金属片的第一和第二边缘大体上重叠。管因此可在接缝处具有两倍的壁的厚度，该接缝在圆周方向上封闭管。
合适地，金属片的第一和第二边缘区域通过管周长的0.1％和10％重叠，例如通过0.5％和8％之间。
合适地，管通过一个或者多个焊缝来固定到封闭部件。合适地，管和封闭部件激光焊在一起。合适地，焊缝是点焊缝。
合适地，封闭部件包括一封闭部件，该封闭部件通过位于区域中的第一焊缝固定到管上，该区域中金属片的第一和第二边缘重叠，并且在该区域中封闭部件和管重叠。封闭部件和管可通过一个或多个焊缝固定，优选地，通过分别位于第一焊点两边的另外两个焊接点固定，该另外两个焊接点间隔90到150度，比如大约120度。
可选择地，载体部件可被放置，使得在不连接管和/或直接附着到管的情况下，一部分阻塞了管的开口端。合适地，载体部件不直接附着到管。载体部件可通过位于管内部的一玻璃壁附着到管。
封闭部件或载体部件可包括纯金属。可选择地，封闭/载体部件可包括合金。
合适地，封闭/载体部件具有高于1100℃的熔点。合适地，封闭/载体部件的热传导率在0.02瓦特/cm2·℃和5.0瓦特/cm2·℃之间。合适地，在环境温度下，管状壁的线性膨胀系数在1×10-6/℃和30×10-6/℃之间。
合适地，封闭/载体部件包括过渡金属。合适地，封闭部件包括基础材料，该基础材料选自于铁(ferrous)合金族(group consisting of steel)，例如科瓦铁镍钴合金(kovar)，镍(Ni)，难熔金属(Refractory metal)例如钼(Mo)，铌(Nb)，钽(Ta)和钨(W)或合金和/或其混合物，并且该基础材料由所述的活性材料覆盖。可选择地，封闭部件可唯一的由所述活性储备腔材料形成。
在封闭/载体部件上形成的储备腔的活性材料的表面覆盖层，可包括金属，该金属与它覆盖的形成器件的金属相比，具有较高的活性。具有较高活性的金属，可改善电子发射属性，这是由于该金属具有较低的工作功能和/或较高的电子传导性。表面覆盖层可包括钼，钨，钡，铝，钡-铝合金或其他合适的元素或合金。电极设备因此可通过封闭/载体部件来构造，可包括例如镍等金属的封闭/载体部件，覆盖有更活性但是更贵的金属的储备腔，例如钼，钨，钡，铝或钡-铝合金。这就使得高效能的电极可更经济的生产。表面覆盖层可包括合金，该合金包含有钡，例如钡-铝和水银。
封闭/载体部件和管状壁可包括同样的金属。可选择地，封闭/载体部件和管状壁可包括不同的金属。可选择地，管状壁和封闭/载体部件可由不同的材料组成，这些材料根据它们在整体的电极设备组合中的特殊属性和功能属性来选择。
封闭/载体部件可包括一封闭盖。合适地，设备包括一包含有封闭盖的封闭部件，该封闭盖被设置成位于管状壁之上。可选择地，设备可包括一包含有塞子封闭/载体部件，该塞子被设置成位于管状壁之内。合适地，设备包括包含有塞子的封闭部件。
封闭部件可包括一包含有活性储备腔材料的封闭盖。合适地，封闭部件包括一封闭盖，该封闭盖包含承载活性储备腔材料的基础材料。合适地，活性储备腔材料包括一覆盖层，该覆盖层应用到封闭盖的内部表面。合适地，覆盖层应用到封闭部件的封闭壁，该封闭壁被设置成提供管状体的封闭一端的内表面。
合适地，封闭盖包括一管，该管的一端封闭，另一端开口。合适地，管封闭的一端包括封闭部件的封闭壁。合适地，封闭盖通过深拉法(deep-drawing)形成。
该封闭盖可包括连接到封闭壁的管茎。封闭壁和管茎可以是一体的。可选择地，该封闭壁可被设置成连接管茎。
合适地，封闭盖具有一厚度在0.01到0.1mm之间的壁，优选的是在0.02到0.1mm之间，例如大约0.055mm。
合适地，封闭盖被设置成来支持弯曲金属片，该金属片以管状构造形成管状壁。合适地，封闭壁被设置成位于管一端之上，使得管可隐蔽的适应其中。
合适地，封闭盖被设置在管之上，使得封闭盖用管长的0.1到30％重叠管的端部区域，优选的是用管长的0.5到20％，例如用管长的2到15％之间。
合适地，封闭盖用0.1mm和10mm之间来重叠管。合适地，封闭盖用至少0.1mm来重叠，优选的至少是0.3mm，例如，例如至少是0.5mm。
封闭盖和管的重叠可被设置成用来提供一电极设备，该电极设备在某区域内具有两倍的壁厚，当电极中采用器件时，该区域可易于产生洞。
封闭部件可包括一塞子，该塞子包括活性储备腔材料。合适地，封闭部件包括有基础材料的塞子，该基础材料承载有活性储备腔材料。合适地，活性储备腔材料包括一覆盖层，该覆盖层应用到塞子的表面，该塞子位于管状体的内部。合适地，覆盖层应用到封闭部件的封闭壁上，该封闭壁设置成提供管状体的封闭端的内表面。
合适地，塞子包括一头部。合适地，头部包括封闭壁并合适地承载活性储备腔材料。
该塞子包括可连接到头部的管茎。可选择地，塞子可包括设置成连接管茎的头部。
合适地，塞子包括连接到管茎的头部，使得二者在横截面上大体成T-形。塞子和管茎可组成一统一体。
塞子可通过铸造形成。可选择地，如果合适的话，它可通过拉延工艺形成，或者头部可被挤压并且管茎可从螺杆处截断。
头部可被焊接到管茎上。可选择地，头部可设置有管茎可插入的口径。头部可包括有一具有口径的转盘，因此可包括有一清洗器。合适地，管茎的直径比头部口径的直径稍微大一点。管茎因此可被强制来适合头部口径。
管茎可被焊接到头部，使得塞子器件的重结晶(recrystallistation)发生。这可以增加溅射的速率，并且因此改善储备腔的性能。
合适地，头部包括一转盘，其大体上是圆形的。合适地，转盘的直径设置使得它隐蔽地适应管。
转盘的直径在0.45和4.98mm之间。合适地，转盘的厚度在0.01和10mm之间，优选地在0.01和1mm之间，更加优选地是在0.02和1mm之间，例如0.5mm。
合适地，封闭盖位于管上，因此封闭盖用管长的0.5到20％重叠管的端部区域，优选的是用管长的0.5到20％，例如用管长的2％到15％。
合适地，管位于塞子上，使得管用管长的0.1％到30％来重叠头部，优选地是用管长的0.5到20％之间，例如用管长的2到15％。
合适地，管用0.1到10mm来重叠塞子。合适地，封闭盖用至少0.1mm重叠管，优选地是用至少0.3mm，例如用至少0.5mm。
包括封闭盖或塞子的封闭部件的一个可替换的例子，设备可包括载体部件，该载体部件包括大体上和这里所述的塞子或封闭盖同样类型载体部件，但是是固定大小的，使得可放置在管状体的内部以阻塞但不是完全封闭其中的一端。
无论设备包括封闭部件或载体部件，塞子或封闭盖和/或管茎可具有优选的特性。
合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎具有高于1100℃的熔点。合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎的热传导率在0.02瓦特/cm2·℃和5.0瓦特/cm2·℃之间。合适地，在环境温度下，管状壁的线性膨胀系数在1×10-6/℃和30×10-6/℃之间。
合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括过渡金属。合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括选自于铁合金族(group consisting of steel)(ferrous)，例如科瓦铁镍钴合金(kovar)，镍(Nickel)，难熔金属(Refractory metal)例如钼(Mo)(Molybdenum)，铌(Nb)(Niobium)，钽(Ta)(tantalum)和钨(W)(Tungsten)或合金和/或其混合物。
合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括同样的金属。可选择地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括不同的金属。管茎和塞子头部或封闭盖可因此由不同的材料组成，根据它们的特殊属性和功能属性，这些材料在全部的电极设备组合中来选择。
合适地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括同样的金属。可选择地，塞子头部或封闭盖和/或管茎包括不同的金属。管茎和塞子头部或封闭盖可因此由不同的材料组成，这些材料在全部的电极设备组合中，根据它们的特殊属性和功能属性来选择。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一电极组件，包括电极设备及与源器件连接的管茎。该电极设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料和/或设置成来接收活性材料，其中，电极设备进一步包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料和/或用来向所述源器件发射表面提供活性材料。
优选地，电极组件包括电极设备及与源器件连接的管茎。该电极设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料，其中，电极设备进一步包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料。
优选地，电极组件包括电极设备及与管状壁连接的管茎，该电极设备包括具有管状壁的发射源器件，该发射源器件包括用来提供一中空的管状体及具有包括有活性材料的内部发射表面，其中电极设备进一步包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充管状壁发射表面的活性材料。
合适地，管状体的一端是封闭的，管茎连接到此端。合适地，管状体封闭的一端包括储备腔。
合适地，管状体包括一管茎所附着的封闭部件。
管茎可与封闭部件一体成形。可选择地，管茎可连接到封闭部件上。管茎可焊接到封闭部件和/或通过一些强制配合的方式连接到封闭部件。
可选择地，管茎可连接到管状壁上。
合适地，管茎在大体上与管轴平行的方向延伸。合适地，管和管茎具有大体上共同的轴。
合适地，电极组件包括植于管茎上的玻璃环。玻璃环可提供一附着点，通过此附着点，电极可固定到一壳体。
合适地，电极组件包括根据本发明的第一方面的电极设备。
根据本发明的第三方面，提供了包括根据本发明的第一方面的电极设备的电子设备和/或根据本发明的第二方面的电极组件。
电子设备可包括发光设备。例如，电子设备可包括冷阴极荧光灯，例如用来作为LCD显示的背景灯。
合适地，电子设备包括一壳体及根据本发明的第一方面的电极设备和/或根据本发明的第二方面的固定其上的电极组件。
合适地，电子设备包括一灯。合适地，壳体包括玻璃壳体。
合适地，电子设备包括根据本发明的第二方面的电极组件，并且电极组件的管茎经过壳体壁并固定在那，使得管状体位于壳体的内部。设备因此可被设置，使得它可通过管茎连接到电源上。
可选择地，电子设备可包括根据本发明的第一方面的电极设备，该电极设备具有一端开口的管状体，在管状体中部分管状壁经过壳体壁并固定在那，使得部分管状体位于壳体的内部，部分位于壳体的外部。设备因此可被设置，使得可通过位于壳体外部的管状壁的部分连接到电源。电子设备可因此包括一无管茎电极。
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种形成根据本发明的第一方面的电极设备的方法，其中，该方法包括生产包括有活性材料储备腔的封闭或载体部件，形成一端开口的管，该管具有包括活性材料的内部表面的管状壁。
合适地，该方法包括生产封闭部件。合适地，该方法包括相互固定管及封闭部件，使得封闭部件封闭管的一端以提供一端封闭的管状体。
合适地，该方法包括由基础材料形成封闭部件以及对此应用活性材料的覆盖层以提供所述储备腔的步骤，该封闭部件可以是封闭盖或塞子。
合适地，该方法包括应用覆盖层到金属片及弯曲金属片以形成所述管的步骤，该金属片包括基础材料。
合适地，该方法包括沿成型部件卷曲金属片的步骤，使得金属片可根据成型部件(forming member)的外部来大体上适应管状构造，然后固定封闭部件到管上以形成一端封闭的管状体。
部件可包括设备的成型片(forming pin)，该方法在管成型步骤后，可包括放置封闭部件到接近管的位置的步骤。可选择地，封闭部件可包括一个塞子，成型部件可包括所述塞子的头部。金属片可因此沿着塞子的头部卷曲，封闭部件在管成型步骤中，封闭部件放置到接近管的位置。
合适地，金属片通过多个成型指针(form finger)沿着成型部件卷曲。成型指针可相对成型部件按压金属片形成管。
合适地，该方法包括在管状结构中固定金属片的步骤。所述的固定步骤可包括在管状结构将金属片边沿一起焊接。
可选择地或另外，固定步骤可包括固定管到封闭部件的步骤，这样，它可在管状结构中控制金属片。管和封闭部件可焊接在一起。
合适地，管茎附着到管状体上，使得电极可被生产。合适地，管茎附着到管状体封闭的一端。该方法包括附着管茎到封闭部件的步骤。可选择地，封闭部件可包括管茎。通过此方法生产的电极设备可因此包括一个电极。
该方法可进一步的包括生产根据本发明的第二方面的电极组件和/或根据本发明的第三方面的电子设备的步骤。
附图简要说明现在结合相应附图通过例子说明本发明，其中，
图1是显示了隐藏细节的电极设备的横截面图；图2是显示了隐藏细节的电极设备的一个可选择地实施例的透视图；图3A-3C显示了图2所示电极设备在操作的连续步骤中的横截面图；图4是包括图1中的电极设备的冷阴极荧光灯的横截面图；和图5是包括可选择地电极设备的冷阴极荧光灯的可选择地实施例的横截面图。
具体实施例方式
如图1至图3所示，电极设备1包括管状体3，其在第一端部5是封闭的，相对的第二端7是开口的。管状体3包括管9，管9由具有内表面29的的管状壁11形成，该内表面29包括有活性材料2。具有内表面29的管状壁11因而包括发射源器件12，该内表面29包括有活性材料2。电极设备同样包括一活性材料储备腔4，该活性材料储备腔4用来补充管状壁11的活性材料2。所示的电极设备的长度大约为3mm，直径大约是1mm。
在所示的实施例中，电极设备的管状体3包括位于管9一端的封闭部件13，使得管状体3的那端是封闭的。管状壁11因此包括电极设备1的边壁，并且在其中封闭部件13包括封闭(基础)壁。
在图1所示的实施例中，封闭部件包括封闭盖13A，该封闭盖13A被设置成位于管9的一端上。在图2的实施例中，封闭部件包括具有头部14的塞子13B，该头部设置成位于管9的一端内。这些将在后面的更多实施例中讨论。在可选择地实施例中(未示出)，管状体通过深拉法形成，电极设备1的侧壁及封闭壁因此是整体的。
封闭部件13包括活性材料的储备腔4，该储备腔4因此位于管状体3的封闭端5。
图1和图2中的实施例示出普通管9的结构。管9由金属片(未显示)形成，该金属片被弯曲构成管状壁11，该管状壁11形成管9。
管9通过沿成型部件(未显示)卷曲金属片来形成管状壁11。金属片被依着成型部件挤压，这样它就根据成型部件的外部表面，大体上适应管状的构造。
金属片被弯曲，使得管状壁的第一和第二边缘区域19，21重叠。金属片的第一侧形成了电极设备1的内部表面29，并且第二侧形成了外部表面31。
金属片包括镍(作为基础材料)，镍具有应用到金属片活性材料的覆盖层33。覆盖层应用到金属片的第一侧，这样，覆盖层形成了管状壁11的内部表面29。
活性材料的覆盖层包括钡-铝合金，并只应用到金属片的第一侧，并在金属片成型到管中之前应用。覆盖层被沉积，使得覆盖层具有大约0.05mm的厚度。覆盖层通过沉积程序形成。
在可选择的实施例(未示出)中，活性材料的覆盖层包括钡-铝及水银合金。
在可选择的实施例中(未示出)，管状壁由活性材料形成，例如钡-铝合金，这样，壁可提供活性材料并且不需要覆盖层。
图1示出了本发明的第一实施例。根据此实施例，封闭部件13是封闭盖13A。封闭盖13A包括一端封闭的管状体和从基础壁43延伸的圆柱壁41。电极设备进一步包括植于封闭盖13A的基础壁43的管茎。
封闭盖13A包括镍(作为基础材料)，镍具有应用封闭盖以形成储备腔4的活性材料的覆盖层35。活性材料的覆盖层包括钡-铝合金，并只应用到封闭盖13A的基础壁43的内表面上。覆盖层在封闭盖安装在管9之前应用到封闭盖，并且被沉积，使得储备腔具有大约0.2mm的厚度。覆盖层通过沉积程序形成。
在可选择的实施例中(未示)，活性材料的覆盖层包含有合金，该合金包括钡-铝和水银。
在另一可选择的实施例中(未示)，储备腔包括活性材料片，例如植于封闭盖的基础壁上的钡-铝合金。在进一步的可选择的实施例中(未示)，封闭盖包括基础壁，该基础壁形成于活性材料，例如钡-铝合金，这样壁可作为储备腔并且不需要覆盖层。
由管9和封闭盖13A形成的电极设备通过分别的制造各个器件，然后固定封闭盖13A到管9而生产。
管9按照上述的方法，通过沿着成型部件卷曲金属片形成，该成型部件包括产生管状壁11的成型片(未示)，并且封闭盖13通过深拉法形成。一旦封闭盖形成，储备腔4然后就在封闭盖13A的基础壁43上形成。
电极设备1然后通过放置封闭盖13A到管9上，并通过激光焊接封闭盖到管上形成。
封闭盖13A和管9被激光焊在焊点23上，来将管固定到封闭盖上，并将金属片保持在管状构造。第一焊点位于一个区域内，在这个区域中封闭盖13A和管9的边缘区域19，21重叠。两个进一步的焊点位于一个区域内，该区域沿着封闭盖13A与管9重叠，这样，他们以大约120度角位于第一焊点的任何一侧。另外的焊点位于管9的第二端7的区域内，在该区域内边缘部分19，21重叠。
一旦电极设备的其它装置形成，管茎15可焊接到封闭盖13A。可选择地，管茎在安装封闭盖之前，附着到封闭盖13A上。在任何情况下，生产的电极设备可包括电极。
图2示出了本发明的第二实施例。根据这个实施例，封闭部件包括塞子13B。塞子13B包括头部14，头部包括一圆形的转盘和一整体管茎15。头部作为用来封闭管9的一端的封闭壁。在另一实施例中(未示)，塞子只包括头部，并且单独的管茎随后被附着在头部以形成电极。
塞子13B包括镍(作为基础材料)，具有活性材料的覆盖层，覆盖层应用到镍上形成储备腔4。活性材料的覆盖层35包括钡-铝合金，并只应用到塞子13B的头部14的内表面上。覆盖层在塞子安装在管9之前应用到塞子，并且被沉积，使得储备腔具有大约0.2mm的厚度。覆盖层通过沉积程序形成。
在一可选择的实施例中(未示)，储备腔包括活性材料片，例如植于塞子的头部的钡-铝合金。在另一可选择的实施例中(未示)，塞子包括头部，该头部包括由活性材料组成的壁，例如钡-铝合金，这样头部可作为储备腔并且不需要覆盖层。
由管9和塞子13B形成的电极设备，通过分别制造各个器件，然后固定塞子13B到管9而生产。
塞子13B通过铸造形成，并与管茎15一体成型。一旦塞子形成，储备腔4然后形成于塞子13B的头部14上。
管9根据与图1所示的实施例相关的，用所述的同样方法制造，不同之处在于塞子13B的头部14作为成型部件，沿着塞子13B金属片被卷曲成管状壁11。
电极设备1然后通过激光焊接管9到塞子13B而形成。塞子13B和管9在焊点处被焊接，这些焊点大体上与第一实施例的管和封闭盖所附着的点对应。
图4显示了包括有电极203的冷阴极荧光灯201，每个电极203包括一电极设备1，该电极设备1包括附着与此的管茎15。灯201包括玻璃体(壳体)207，管茎15经过玻璃体延伸。玻璃体207的内部设置有磷光质涂层209，玻璃体207是真空的，并涂有少量的水银。
在电极设备1的使用过程中，储备腔的操作通过图3A到图3C用简单示意图显示。器件1与图2中的相对应并相应地标注。
图3A显示了一个新的具有管状壁的电极设备1，该管状壁设置有活性材料覆盖层33，活性材料覆盖层形成了管状壁11的内表面29。封闭部件13包括塞子13B，该塞子13B具有头部14，该头部设置有提供储备腔4的活性材料覆盖层35。
在使用中，如图3B所示，溅射致使管状壁上活性材料2的覆盖层33在如所示的大体在区域37内被腐蚀。这种腐蚀包括从管状壁的表面29释放活性材料2(用示意粒子50表示)。材料向着管9的开口端3移动。同时，溅射使得活性材料2的储备腔7，随着从储备腔释放活性材料2(用示意粒子52表示)而腐蚀。材料向着管9的开口端3移动，但是大部分保持在管9内。
如图3C所示，一些从储备腔7释放的活性材料2(用示意粒子52表示)，沉积在管状壁11上的覆盖层33的腐蚀区域37内，用于补充覆盖层33。与如果储备腔不存在相比，在较长时间内，管状壁包括活性材料的有效层。
图5显示了冷阴极荧光灯301的可替代的实施例，冷阴极荧光灯301包括位于相对端的电极303，并且每个电极303包括电极设备305。
电极设备305包括电子发射源设备306，该电子发射源设备包括一端开口的设有管状壁309的管状体307。管状体307包括一按照与图1和图2的实施例中大体相同的方法形成的管。管状壁309包括科瓦铁镍钴合金(铁合金)作为基础材料，并且设置有钡-铝合金的活性材料覆盖层311。
电极设备305进一步还包括包含有载体部件315的储备腔313，该载体部件315包括具有头部317和管茎319的塞子。头部317包括载体壁321，该载体壁321包括科瓦铁镍钴合金(铁合金)作为基础材料，并且设置有钡-铝合金的活性材料覆盖层323。
这样的灯301使得电极303包括管状体307，灯301因此包括无管茎电极。管状壁309穿过灯的玻璃壳体325的壁324，使得管状体307的一部分位于壳体325内，另一部分位于壳体325外。壁309的外部与电源(未示)连接。管状体307的内部是玻璃壁327，该玻璃壁327连接到载体部件的管茎，并从外部密封壳体325的内部。
玻璃壳体325的内部设置有磷光质涂层327，壳体325是真空的，并且该壳体325涂有少量的水银。
在使用中，灯的操作方式大体上与图4所示的相同，并且储备腔大体上按照图3A-3C所示的相同方式工作，伴随着溅射使得活性材料由储备腔释放，并且活性材料重新沉积在电子发射源器件306的内表面，因此，电子发射源设备的寿命可延长。
在可替代的实施例中(未示)，灯大体上按照图5所示的，但是灯包括发射源器件，该发射源器件包括连接到此具有管茎的管状壁。管茎穿过壳体的壁，这样管状壁的整体位于壳体的内部。
根据本发明的优选实施例可有很多优点的，这是很令人欣赏的。特别的，他们可被有效的生产，与熟知的器件相比可具有延长的寿命。
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本发明的说明书(包括任何相应的权利要求，摘要和附图)所揭示的任何特征，和或方法或过程所揭示的任何步骤，可以以任何方式组合，除了至少一些特征和或步骤是相互排斥的组合。
本发明的说明书(包括任何相应的权利要求，摘要和附图)所揭示的任何特征可被可替代特征替代，该替代特征实现相同、等同或近似目的，除非特别叙述。因此，除了特别叙述的，每个揭示的特征都只是等同或近似特征的普通系列中的一个例子。
本发明不限于具体实施例的细节。本发明可延伸到任何具有新颖性的，或者本发明的说明书(包括任何相应的权利要求，摘要和附图)所揭示的新型性的组合，或者任何揭示的方法或流程的具有新颖性步骤的组合。
权利要求
1.包括发射源器件的电极设备，该发射源器件具有发射表面，该发射表面具有活性材料和/或被设置成用来接收活性材料，其中，电极设备进一步的包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料和/或用来向所述源器件发射表面提供活性材料。
2.根据权利要求1所述的电极设备，其中，设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料，其中，电极设备进一步的包括一用来补充所述源器件发射表面的活性材料的活性材料储备腔。
3.根据权利要求2所述的电极设备，其中，电极设备包括一发射源器件，该发射源器件包括一管状壁，以提供一个中空的管状体并具有内部发射表面，该内部发射表面包括活性材料；其中，电极设备进一步的包括一用来补充管状壁的发射表面的活性材料的活性材料储备腔。
4.根据权利要求3所述的电极设备，其中，储备腔包括载体部件，载体部件被设置来阻隔但不是完全封闭管状体的一端。
5.根据权利要求3所述的电极设备，其中，储备腔包括一封闭部件，该部件被设置成封闭管的一端，使得管状体的一端是封闭。
6.根据权利要求3到5任一权利要求所述的电极设备，其中，管状体包括由基础材料形成的管状壁，并且管状壁用所述的活性材料覆盖。
7.根据权利要求6所述的电极设备，其中，管状体包括管状壁，该管状壁包括基础材料，所述基础材料选自于铁(ferrous)合金族，镍(Ni)，钼(Mo)，铌(Nb)，钽(Ta)和钨(W)或合金和/或其混合物，并且该管状壁用所述的活性材料覆盖。
8.根据权利要求3到5任一权利要求所述的电极设备，其中，管状体包括单独由所述活性材料形成的管状壁。
9.根据权利要求5或当可单独使用时权利要求6到8任一权利要求所述的电极设备，其中，封闭部件可包括一封闭壁，该封闭壁由基础材料形成，并且承载有大量活性材料来设置所述储备腔。
10.根据权利要求9所述的电极设备，其中，储备腔包括应用到封闭部件的封闭壁上的覆盖层。
11.根据权利要求9到10所述的电极设备，其中，封闭部件包括封闭壁，该封闭壁包括基础材料，所述基础材料选自于铁合金(ferrous)族，镍(Ni)，钼(Mo)，铌(Nb)，钽(Ta)和钨(W)或合金和/或其混合物。
12.根据权利要求5或当可单独使用时权利要求6到8任一权利要求所述的电极设备，其中，封闭部件包括单独由所述活性材料形成的封闭壁。
13.根据权利要求5或当可单独使用时权利要求6到12任一权利要求所述的电极设备，其中，封闭部件包括一封闭盖，所述封闭盖被设置成位于管状壁的上面。
14.根据权利要求5或当可单独使用时权利要求6到12任一权利要求所述的电极设备，其中，载体部件包括一塞子，该塞子设置成位于管状壁内。
15.根据权利要求14所述的电极设备，其中，封闭部件包括一塞子，该塞子包括头部和连接到此的管茎部分。
16.根据权利要求14所述的电极设备，其中，封闭部件包括一头部，该头部被设置成连接管茎。
17.根据前述所述的任一权利要求，其中，活性材料包括低功能材料。
18.根据前述所述的任一权利要求，其中，活性材料包括一种或多种钼，钨，钡，铝，钡，铝合金。
19.根据前述所述的任一权利要求，其中，活性材料包括合金，该合金包括有钡和水银。
20.根据权利要求3到19任一权利要求所述的电极设备，其中，管状体的外部直径在0.5mm和5mm之间。
21.根据权利要求3到20任一权利要求所述的电极设备，其中，管状体的长度至少为其直径的5倍。
22.参考任何相应的附图所大体描述的电极设备。
23.一电极组件，包括电极设备及与源器件连接的管茎，该电极设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料和/或设置成来接收活性材料，其中，电极设备进一步的包括活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料和/或用来向所述源器件发射表面提供活性材料。
24.根据权利要求23所述的电极组件，其中，电极组件包括电极设备及与源器件连接的管茎，该电极设备包括具有发射表面的发射源器件，该发射表面包括活性材料，其中，电极设备进一步的包括一活性材料储备腔，该活性材料储备腔用来补充所述源器件发射表面的活性材料。
25.根据权利要求24所述的电极组件，其中，电极设备包括权利要求2到24任一项所述的设备。
26.参考任何相应的附图所大体描述的电极组件。
27.包括根据权利要求1到22任一权利要求所述的电极设备的电子设备，和/或根据权利要求22到25所述的电极组件。
28.参考任何相应的附图所大体描述的电子设备。
29.根据权利要求3到22任一权利要求所述的形成电极设备的方法，其中，所述方法包括生产一包括有活性材料储备腔的封闭部件；形成一端开口的管壁，该管壁具有包括所述活性材料的内部表面；相互固定管及封闭部件，使得封闭部件封闭管的一端以提供一端封闭的管状体。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述方法包括由基础材料形成封闭部件和对此应用活性材料的覆盖层以提供所述储备腔的步骤。
31.根据权利要求29到30所述的方法，其中，所述方法包括应用活性材料的覆盖层到金属片及弯曲金属片以形成所述管的步骤，该金属片包括基础材料。
32.根据权利要求29到31任一项所述的方法，其中，管茎附着到管状体的封闭端，使得电极可被生产。
33.参考任何相应的附图所大体描述的形成电极设备的方法。
全文摘要
本发明提供了一种电极装置(1)，包括发射源器件(12)和活性材料的储备腔(reservior)(4)，储备腔(4)用来补充源器件(12)发射表面的活性材料，和/或用来向源器件(12)提供活性材料。本发明同样提供了电极组件、包括电极组件的电子设备和制造它们的方法。
文档编号H01J9/00GK101084569SQ200580040244
公开日2007年12月5日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年11月24日
发明者史蒂文·巴莱特·大卫, 约翰·霍顿·德里克, 丹尼尔·丹·英格尔森 申请人:布莱克本微技术解决方案有限公司