製造陰極射線發光裝置的系統和方法

2023-08-03 01:35:31 1

專利名稱：製造陰極射線發光裝置的系統和方法
技術領域：
本申請涉及陰極射線發光裝置領域，具體涉及裝置結構及用於製造上述裝置的方法。
背景技術：
一個多世紀以來眾所周知的是，在高能下電子朝向陽極加速並撞擊陽極將引起陽極上的陰極射線發光螢光體發光。當與緊密聚焦的電子束和磁性或靜電偏轉系統一同使用時，這種從螢光體產生光線的方法廣泛地用於幾代顯示裝置中。有人曾提出使用電子束來激發螢光體用於一般的室內照明。一般的室內照明裝置與顯示裝置的要求之間存在許多細節差異。用於單色螢光屏的現有陽極製造方法如下a.將任選的透明電極層應用於玻璃外殼的面。b.通過混合螢光粉(其可能包含發光化合物的混合來為發出的光提供期望的光譜特性)、矽酸鉀、水以及少量其它包括電解質的化學製品來製備螢光體漿。c.將漿倒入玻璃外殼並使其沉澱(settle)。d.在螢光體從漿沉澱出來之後，去除剩餘液體。e.使留在玻璃外殼面上的螢光體變幹為固體塗層。f.將螢光體烘乾並且使螢光體塗層硬化。g.將包含表面活性劑的水「預溼」引入外殼並將其倒出，在螢光體層的粗糙表面上留下預溼溶液的微量殘留並填充螢光體層上的微小的腔。h.立刻將漆應用於螢光體+預溼的合成物。使漆和剩餘的預溼變幹。結果形成平滑的漆表面。i.在漆的表面上布置(cbposite)薄導電反射金屬層；通常這通過將鋁顆粒放置在表面上然後通過絲加熱來實現。電子槍常用於生成在陰極射線管(CRT)、電子顯微鏡、χ射線管以及其它應用中使用的電子束。在通常的使用中，電子槍或電子源具有用於束控制的電子光學器件，通常形成窄束，從而使發射穩定。每個電子源具有至少一個陰極。在每個基本自由的電子源燈中，不論電子源為何種類型(熱電子陰極、冷陰極、場發射陰極)，都需要使電流從陽極返回的陽極觸頭(contact)。這些觸頭通常為彈簧形成的觸頭，並延伸到燈的玻璃外殼中以接觸陽極層。
圖13示出現有技術的陰極射線管6的一部分，陰極射線管6具有電子源12和緩衝支承管(sruAber support tube) 10，緩衝支承管10具有獨立的彈性陽極觸頭14，陽極觸頭14與玻璃外殼8中的陽極層16接觸。圖14示出圖13的緩衝管10的正視圖，其中示出三個獨立彈性觸頭14的位置，如通常在工業中所使用的。緩衝管10通常為管狀的，使得觸頭14圍繞管對稱地被附接。緩衝管10向每個觸頭14施加力來確保觸頭14與陽極層16 之間的接觸。

發明內容
對用於室內照明的裝置進行了描述。該裝置具有外殼，外殼具有透明的面，該面具有覆蓋有陰極射線發光屏和薄反射導電陽極層的內表面。寬束電子槍直接安裝至外殼基座中的穿通件，且具有加熱的、U形(button-on-hairpin)的陰極用於以寬束朝陽極發射電子，電源安裝在外殼基座處的穿通件上，將陰極驅動為多千伏負電壓。雙叉狀緩衝器用作陽極觸頭，以允許電源將陽極驅動為近地電壓。陽極的製造方法使用單步驟沉積和上漆過程之後使用通過熱噴塗層工藝塗覆有鋁的圓錐螺旋鎢絲來鍍金屬。製造用於陰極射線發光裝置的陽極的方法包括在螺旋鎢絲上布置鋁層；在真空條件下將螺旋鎢絲插入外殼；將鎢絲預熱至第一溫度，第一溫度高於鋁的熔解溫度但低於鋁顯著蒸發所需的溫度；然後迅速將鎢絲加熱至第二溫度，第二溫度高於鋁的熔解溫度。將鎢絲在第二溫度下保持約1秒至3秒的預定時間，然後冷卻，並從外殼中移除。允許氧化氣體進入加熱的外殼以將過多的漆燃盡。在特別的實施方式中，螺旋鎢絲具有圓錐形，鎢絲頂端最接近形成有陽極的外殼面上的螢光體層。在一個實施方式中，在用熱噴塗層工藝布置之前使鎢絲塗覆有鋁。在鍍金屬完成之後，具有電子槍的多形裝配件和用於接觸陽極的兩點觸頭緩衝器直接安裝在外殼內，位於嵌入在玻璃盤中的1毫米直徑穿通件上，然後融合至外殼基座，夕卜殼被抽真空。電源裝置單元也安裝在且電連接至穿通件，但是位於外殼外部，電源裝置具有用於連接至照明固定裝置的連接器。電源裝置單元和連接器內的空的空間填有密封材料。


圖1為陰極射線發光裝置的實施方式的示意圖；圖2為圖1的陰極射線發光裝置中使用的陽極結構的截面圖；圖3為圖2的陽極結構的製造方法的流程圖；圖4示出載體溶劑的抽吸以允許漆層沉澱在螢光體層上；圖5表示抽吸載體溶劑以允許漆層沉澱在螢光體層上的可選視圖；圖6為一部分用於鍍金屬的絲的草圖，示出用於確保裝置螢光屏的均勻塗層的截頭錐形繞組；圖7為一部分用於鍍金屬的絲的圖解，示出用於確保裝置螢光屏的均勻塗層的非均勻節距；圖8為用於鍍金屬的絲的橫截面圖，示出用於確保裝置螢光屏的均勻塗層的錐形形狀；圖9示出在一個實施方式中的一個示例性熱電子泛發射陰極；
圖10示出在一個實施方式中位於示例性多形裝配件中的圖9的熱電子泛發射陰極；圖11示出在一個實施方式中包括圖10的多形裝配件的一個示例性發光裝置；圖12示出在一個實施方式中圖10的多形裝配件的側視圖；圖13示出現有技術的陰極射線管的一部分，其具有電子源和帶有獨立的彈簧陽極觸頭的緩衝管，陽極觸頭與玻璃外殼內的陽極層接觸；圖14示出具有三個獨立彈性觸頭的圖13的現有技術的緩衝管；圖15示出根據一個實施方式作為附接至發光裝置的基座部分的多形裝配件的一部分的兩點彈性觸頭；圖16和圖17更詳細地示出圖15所示的兩點彈性觸頭；圖18為用於將圖15、圖16和圖17的兩點彈性觸頭插入圖18的發光裝置的插入工具的示意圖。圖19為示出利用圖19所示的插入工具將圖15、圖16和圖17所示的兩點彈性觸頭和圖15所示的玻璃基座一同插入圖18所示的發光裝置的示意圖；圖20示出在一個實施方式中圖15所示的玻璃基座的俯視圖；以及圖21示出組裝裝置基座部分的剖視圖，組裝裝置與圖11所示的管和電源裝配件
接合在一起。
具體實施例方式建議將陰極射線發光螢光體被電子撞擊時產生的輝光用於一般的室內照明。在一般照明裝置中，可在真空裝置中使用寬的未聚焦電子束來照亮裝備有陰極射線發光屏的寬陽極而不需要偏轉系統。然而，一般照明裝置對價格是非常敏感的；因此，期望包括陽極的真空裝置以低成本製備且產生高效陽極。如圖1所示，示例性陰極射線發光裝置100具有電源102，電源102為泛光照明電子槍104的陰極和其它電極以及陽極106提供若干電壓。相對於施加至電子槍104陰極的電壓而言，為陽極106提供大約為5至20千伏的強正電壓。導線108將陽極電壓耦接至陽極106的導電層。陽極106的至少面部分包括分布在外殼114的面112上的螢光體層110。在一些實施方式中，陽極106的面部分的期望構造可具有布置在玻璃外殼114上的任選的透明導電層150(圖2)。螢光體層110、漆層154以及反射金屬(例如鋁)的薄導電層156布置在透明導電層150上或在其它實施方式中直接布置在外殼上，其中，漆層154 用於使螢光體層110中的不平整處變平，薄導電層156布置且最初粘附在漆層巧4上。薄導電層156布置在漆層巧4上並且最初附著至漆層154。通過使螢光體層110的不平整處變平，漆層1 有助於產生具有良好反射性的平滑導電層156。圖3示出形成陽極106的改進方法300。在步驟302中，方法300開始於對包括面 112的玻璃外殼114內部進行化學清潔。在步驟306中製備螢光體漿。漿包括載體溶劑、懸浮在載體溶劑中的螢光體細粉以及用於將螢光體附著至外殼114的粘合劑例如矽酸鉀。載體溶劑通常為水性的。在一個實施方式中，載體溶劑為水，粘合劑包括矽酸鉀溶液。在步驟307中通過在水中溶解1克乙酸鋇來製備緩衝溶液。在步驟308中將一部分緩衝溶液置於外殼中。然後，在步驟309中將較少量漿注入外殼中的緩衝溶液上。在步驟310中使螢光體顆粒沉澱。例如，在外殼114輕緩傾斜並轉動時允許螢光體顆粒沉澱在外殼114的面112上，以促進在面112上形成近似均勻厚度的螢光體層110。在一個實施方式中，對每個外殼使用150毫升的緩衝溶液和17毫升的螢光體漿，使沉澱進行12分鐘。然後停止轉動外殼。將漆製備為成膜有機漆溶液或有機溶劑中的高分子化合物，其不溶於漿載體溶劑和緩衝溶液。在使用電解質溶液的替換實施方式中，有機溶劑不溶於電解質溶液。漆溶液的比重小於載體溶劑、緩衝溶液或電解質溶液。在一個實施方式中，漆具有溶於溶劑中的3% 至5%固體含量的硝化纖維或丙烯酸清漆，溶劑包括乙酸乙酯和其它有機溶劑。在一個實施方式中，將漆直接應用在外殼中的緩衝溶液上。在使用電解質溶液的替換實施方式中，將漆應用在電解質溶液上。在上述兩個實施方式中的任一實施方式中，將漆應用在外殼中的底層液體上。在使用電解質溶液的替換實施方式中，在步驟311中去除外殼中包括剩餘的緩衝溶液和載體溶劑的液體。利用去離子水對不需要螢光體塗層的那部分外殼進行清潔，使螢光體塗層乾燥，並且將等分(aliquot)的電解質溶液添加至外殼。然後，在步驟312中，將等分的所製備的漆添加在外殼中的底層液體頂部上或漂浮在底層液體上。由於漆溶劑的比重小於外殼114中底層液體的比重，漆漂浮在液體上。在一個實施方式中，等分的製備的漆的範圍從0. 3至0. 5毫升。在步驟314中，使所製備的漆分散在載體溶劑上並且使至少一部分易揮發的有機漆溶劑揮發。這使得漆溶液中的漆或聚合物含量在載體溶劑404和沉積在外殼114的面 112上的螢光體層110上形成平滑的、至少部分固化的漆膜402 (圖4)。在一個實施方式中，將外殼114輕緩地轉動至倒置位置。在該轉動過程中，重力使底層液體404 (底層液體為載體溶劑和緩衝溶液，或電解質溶液)衝破位於下邊緣的漆膜 402，然後底層液體404流出外殼114。當載體溶劑404流出時，漆膜402上升以位於螢光體層110上。在替換實施方式中，將探針406引入外殼114中，探針406延伸至漆膜402下方。 在步驟316中小心地抽吸或虹吸底層液體404來去除底層液體404。在使用抽吸的實施方式中，如圖5所示，在抽吸過程中外殼114可傾斜以避免探針406在漆膜402的中心留下痕跡。漆膜402伸展以與面112的曲度匹配並在底層液體404被去除時沉澱在螢光體層110 上。抽吸結束時底層液體404的薄的剩餘部分可能仍然留在外殼中；該部分提供一些傳統的預溼功能。然後，在步驟317中，以低於100攝氏度的溫度將所產生的由漆覆蓋的螢光體結構烘乾。烘烤從漆膜中驅除剩餘的漆溶劑。此外，烘烤有助於剩餘的載體溶劑404和緩衝溶液穿過漆膜402蒸發。在烘烤之後，所產生的結構具有位於螢光體層110上的最終漆層 154(圖幻，剩餘的載體溶劑和漆溶劑被蒸發了。烘烤還使螢光體層110的矽酸鉀粘合劑硬化為二氧化矽，其將螢光體顆粒粘結至螢光體層110並使螢光體層110牢固地附著至外殼 114。此時，所覆蓋面的橫截面將外殼面112的玻璃顯示為基底，利用來自矽酸鉀的硬化的二氧化矽將螢光體顆粒的螢光體層110粘合至玻璃，螢光體層具有在顯微鏡下觀察到的粗糙的表面，漆層1 粘附至螢光體層110的高點並在螢光體層110的在顯微鏡下觀察到的粗糙的表面的低點上隆起。
然後，在步驟318中例如通過機械擦拭外殼內部不需要螢光屏的位置來去除多餘的漆。在一些替換實施方式中，如任選的步驟304所示，在清潔之後以及將漿置於外殼 114中(步驟308)之前，在外殼114的面112上布置任選的透明導體層。已發現，位於外殼114的面112的漆層402上的薄的、均勻的金屬塗層對於發光裝置的有效工作是可取的。已發現，實現均勻的金屬塗層需要細心。塗層的均勻性對於熔敷 (deposition)絲形狀以及將待熔敷的金屬應用於熔敷絲的方法是敏感的。圖7示出盤繞的鎢熔敷絲502。在一個實施方式中，絲由三股纏繞在一起的鎢絲製成，並具有十分之六毫米直徑的外直徑。絲形成為圓錐螺旋形。其它實施方式可具有十分之四至十分之八毫米之間的外直徑並可具有其它股數。在一個實施方式中，螺旋的窄端或頂端的直徑約5毫米，螺旋軸線與螺旋側面之間的角度504在5度至45度之間，優選地約為10度。絲502的頂端穿通絲502的軸向分支505。在一個實施方式中，絲502的螺旋部分約16毫米長並具有2毫米的繞組節距。在具體的實施方式中，如圖6所示，具有2毫米頂節距以及4毫米底節距的螺旋在絲502的中心頂端處盤繞較緊密，節距沿絲502線性增加。絲繞組的非均勻節距與絲502 的圓錐螺旋一同在外殼606的圓頂面610的螢光體塗層和漆上提供鋁蒸氣的均勻流，由此均勻塗覆面610(參見圖8)。可取的是，利用鋁塗覆外殼606的面610，使得鋁的厚度的變化在外殼606的整個面610上不超過10%，儘管沿外殼606的側面612和頸部608允許更大的變化。 絲502裝備有掩蔽杯507，其用於擋住從絲502至外殼606的不需要鋁導電塗層的那些部分(主要是外殼606的下頸部609)的視線。絲502安裝至能夠承載高電流的一對母線630，其中高電流用於塗覆面610。回到方法300(圖3)，在步驟320中，用導電金屬塗覆絲502。在一個實施方式中， 在相對較低的溫度下將蒸發的約8至12毫克的導電金屬(例如鋁金屬)用作絲502的塗層。在其它實施方式中，可使用不同量的金屬；例如，較大量的導電金屬可能適用於較大的外殼。在一個實施方式中，導電金屬為鋁並通過在非氧化性或還原性氣氛下進行的熱噴鋁塗層工藝應用於絲502。在具體的實施方式中，將細鋁金屬線送至電弧並由電弧熔化。將熔化的鋁霧化成微滴並通過快速流動的非氧化性氣體(例如氮氣)從電弧引導至絲502。在撞擊絲時，熔化的鋁滴為絲502塗覆上薄的鋁塗層。在替換實施方式中，細鋁金屬線通過來自火焰焊炬的熱還原性氣體進行熔化和噴射。在替換實施方式中，導電金屬為鋁並通過將薄鋁箔覆蓋在絲502來應用於絲502， 然後在非氧化氣氛下將絲502加熱至至少680攝氏度以使一些箔熔化，從而產生的熔化的鋁粘附至絲502。在替換實施方式中，通過將絲502浸入熔化的鋁中來使絲502塗覆有鋁。然而，該方法可能難於控制。在另一替換實施方式中，通過將包括精細研磨的鋁粉灑或抹在絲502 上來使絲502塗覆有鋁。在步驟322中，將位於其母線支承件630上的塗覆的金屬絲502插入外殼606。如上所述，外殼606已覆蓋有螢光體和漆層。在一個實施方式中，插入通過將外殼606倒置並將其放置在絲502上來實現。在步驟3M中，對外殼606和絲502應用真空，從而避免在蒸發過程中鋁的氧化。在一個實施方式中，絲502的頂端與螢光體和漆層的距離在2釐米至 6釐米之間，優選地為4釐米。一旦應用了真空，就在步驟326中將絲502預熱。例如，絲502被加熱至接近或稍高於其所塗覆的鋁的熔點660攝氏度。將預熱溫度選擇為足夠低，以使鋁的蒸汽壓非常低， 使得幾乎沒有蒸發發生。預熱溫度又要足夠高以使鋁將絲的表面弄溼。然後，在步驟328中，將絲502加熱至高於塗層金屬(即，鋁)的熔點。在一個示例中，將絲502迅速加熱至充分高於預熱溫度的溫度並遠高於660攝氏度，從而在大約1秒至3秒內使鋁蒸發並塗覆外殼、漆和螢光體。這可通過近似160安培最大的電流來實現。具有其它絲直徑的其它實施方式可使用其它電流水平。在步驟330中，一旦鋁被蒸發、冷凝以在漆和螢光體上形成塗層，使絲502冷卻並從外殼移除絲502，並且使空氣或氧氣進入。在氧化環境(例如空氣或氧氣)中將外殼606加熱至約450攝氏度，從而將漆燒焦並由此燃盡，留下粘附在略微粗糙的螢光體層上的表面平滑的反射金屬膜的最終結構。在一個實施方式中，對於在約15至16千伏的陰極-陽極電壓下工作而言，螢光體上的鋁塗層厚度優選地為約60納米至90納米。因此產生的鋁塗層與螢光體顆粒和二氧化矽粘合劑在顯微鏡下觀察到的粗糙的螢光體層的高點處接觸並粘附至螢光體顆粒和二氧化矽粘合劑，並在螢光體層的低點上隆起。在方法300的一個實施方式中，使用了具有16根絲的機架620(圖8)，其中16根絲安裝在合適的陶瓷保持器上；機架具有適用於將絲耦接至電功率源的布線。在圖6中示出機架620的單外殼部分。機架620置於氮氣環境中，所有16根絲具有如上所述的熱噴鋁塗層。外殼倒置並放置在每根絲上，從而每個外殼的頸部裝配到機架620中的凹部622，由此在蒸發過程中保持穩定。然後，將機架620轉移至可密封的室，將該室抽為真空，將所有 16根絲預熱，如上所述，鋁同時從所有16根絲迅速蒸發至所有16個外殼的漆層。然後，將外殼轉移至氧化環境並加熱；漆層被氧化並消失；已知將漆燃盡的步驟。一旦將漆燃盡，具有螢光體塗層並鍍有金屬的外殼就準備好用於具有陽極觸頭和陰極700的基座裝配件，陰極700插入基座裝配件；基座裝配件的玻璃基座與應用了真空的外殼的邊緣融合，由此完成發光裝置燈泡部分的裝配。基座裝配件具有如圖9所示的陰極700，陰極700在如圖10所示的用作寬束電子槍的多形裝配件730中。圖9示出示例性的用於發光應用的熱電子泛發射陰極700，其形成圖10的多形裝配件或電子源的一部分。在一個實施方式中，陰極700具有鎳(Ni)盤基底702，在其上形成發射材料704來提供發射面706。發射材料704例如為氧化鋇(BaO)；但是可使用其它發射材料而不背離本發明的範圍。還可以使用塗覆有如真空管陰極和陰極射線管的技術中已知的其它的熱電子發射陰極材料的盤狀或可選形狀的基底而不背離本發明的範圍。將鎢絲或鎢合金線708彎曲來形成具有平坦的底部710的倒「U」形，從而提供加熱元件710。基底702在平坦的底部710處與線708電連接或機械連接。例如，使用電阻點焊、雷射焊接、釺焊或本領域已知的其它附著工藝之一將基底702附接至線708。鎢絲708 白熱化並直接加熱基底702和發射材料704。在該示例中，基底702和鎢絲708也是電連接的。在另一實施方式中，具有發射材料塗層但不與陰極基底附接的簡單的白熱化鎢絲用於發射電子。可使用除鎢之外的材料並形成除線狀之外的形狀而不背離本發明的範圍。例如，具有合適的高溫機械強度的其它電阻材料可適用於加熱基底702和發射材料704，並可形成線狀、板狀、帶狀、條狀、棒狀或任何其它物理形態。例如通過將「三重碳酸鹽」(主要為碳酸鋇混合物)應用於基底702來形成發射材料704。三重碳酸鹽在真空條件下轉化為BaO層。發射材料仔細地在基底702上形成圖案以使均勻性最大化，由此無需使用額外電子光學器件來獲得均勻性。電流流經鎢絲708 (即通過在鎢絲708 (A)與鎢絲708⑶之間施加電壓差)，使得基底702和發射材料704被鎢絲708直接加熱。流過鎢絲708的電流可為直流電流(DC)、 交流電流(AC)或脈衝電流。通過使基底702與鎢絲708直接緊密接觸，使成本和複雜性最小化，並且實現了相關發光裝置的快速的啟動時間。因此，燈可表現為「立即」打開。在工作的一個示例中，基底702及其發射材料704塗層被鎢絲708加熱至900C， 並且在接近發射面706處產生電場712。如箭頭714所示的從發射面706發射的電子產生約ImA的總陰極發射電流。總陰極發射電流的範圍可為0. ImA至5mA而不背離本發明的範圍。當所發射的電子撞擊發光裝置中所安裝的陰極射線發光螢光體(例如螢光體層776， 圖11)時，所發射的電子被允許擴散至約IOOmm直徑的泛電子束而沒有任何焦點。低發射電流(例如ImA)的使用允許熱電子泛發射陰極700工作在較低的溫度(例如900C)並由此使陰極700的工作壽命最大化。圖10示出位於示例性多形裝配件730內的圖9的熱電子泛發射陰極700，多形裝配件730包括金屬抑制器或防護環732、金屬抽取環734、金屬場成型環736、金屬支承環 738以及金屬散射柵格740 (例如金屬織物網格)。圖12示出圖10的多形裝配件730的側視圖。裝配件730適合於大批量製造，通過在安裝到發光裝置中之前成型為單個單元來構造。最好將圖10和圖12與下面的描述一起考慮。第一金屬加熱棒744附接至加熱元件737的線部分708 (A)，第二金屬加熱棒746 附接至加熱元件737的線部分708(B)。線部分708(A)和708(B)的附接通過電阻點焊、雷射焊接、釺焊或其它已知連接方法之一來實現。金屬部件732、734、736、738、740、744和746 可為不鏽鋼、鉬和鎳、Inconel (鉻鎳鐵合金)以及具有類似屬性的其它材料中的多個之一。金屬防護環732位於與陰極700大致相同的電勢或比陰極700大的負電勢。金屬防護環732使陰極700的側面避開不期望的電場。金屬抽取環734位於比陰極700高的電勢來形成電場712，電場712導致電子從陰極700的發射面706(圖9)發射並加速離去。 金屬場成型環736具有與金屬抽取環734相同或高於金屬抽取環734的電勢並且產生電場 752，電場752將從陰極700發射的電子散開(S卩，漫射)成在發光裝置(例如圖12的發光裝置400)中使用的泛光配置。金屬支承環738附接至金屬場成型環736並支承金屬散射柵格740，金屬散射柵格740具有與金屬場成型環736和金屬支承環738相同的電勢。金屬散射柵格740形成電場752，使得從陰極700發射的電子714形成均勻且具有適當圖案的電子束754。電子714以最小的截斷或次級電子形式傳輸通過金屬散射柵格740。第三電場 756使電子714朝向陽極(參見圖11的陽極774，圖10中未示出)加速，電場756是通過向陽極施加比金屬散射柵格740的電勢大的電勢而生成的。金屬部件732、734、736和744通過兩個相對的介電連接棒(圖10中未示出，參見圖11的介電連接棒778(A)和778(B))緊固在適當的位置來形成多形裝配件730。介電連接棒778 (A)和778 (B)可由陶瓷或玻璃製造。然而，還可使用其它介電材料(例如雲母) 而不背離本發明的範圍。裝配件730在發光裝置中的功能是作為電子源。任選地，當使用較大的精度形成基底702上的發射材料704時，可省去金屬防護環732。此外，例如為了使尺寸最小化，金屬部件還可製造成立體的。部件的立體成形還可用於優化電場限制。金屬部件732、734、736 和744(扁平的或立體的)可通過使用衝壓技術花費不多地由金屬片製造。圖11示出一個併入圖10的多形裝配件730的示例性發光裝置770。發光裝置770 包括透明外殼772和底座部分794。透明外殼772例如為玻璃。外殼772具有面部分773，在用於形成發光裝置(例如圖12的發光裝置400)時， 在發光裝置770的工作期間光線通過面部分773發出。外殼772的面部分773的內表面塗有螢光體層776。外殼772具有穿通基座(throughfeed base) 780，穿通基座780形成有從外殼772內部穿到外部的多個導電體782(出於圖解說明的清楚僅示出導體782(A)和 782 (B))。多形裝配件730附接至穿通基座780的導體782內部端，使得導體782支承裝配件730。例如，導體782 (A)被示出為附接至加熱棒744並支承該加熱棒，導體782 (B)被示出為附接至任選的吸氣環786並支承該吸氣環。金屬抽取環734被定位為朝向陽極774引導和驅動由陰極700發射的電子。由於裝配件730通過介電連接棒778連接在一起，裝配件730完全由導體782支承。在一個實施方式中，導體782的直徑約為1mm。在形成外殼 772之前，穿通基座780可與多形裝配件730形成在一起。裝配件730還包括與鏡面陽極 774電接觸的陽極連接彈簧788，鏡面陽極774形成於外殼772的螢光體層776上並朝向外殼772的頸部790。彈簧788、陰極700、金屬防護環732、金屬抽取環734和金屬場成型環 736中的每一個均可連接至導體782，使得陽極774、陰極700、金屬防護環732、金屬抽取環 734和金屬場成型環736的電勢可得到控制。任選地，吸氣環786形成為支承外殼772內的吸氣材料，並連接至一個或多個導體782以允許激活。可將除了所示出的環之外的形狀用於吸氣裝置而不背離本發明的範圍。底座部分794提供了與外部電源的電連接性(在本示例中示為愛迪生螺紋)，並可包括用於向彈簧788、陰極700、金屬防護環732、金屬抽取環734和金屬場成型環736提供適當電勢的一個或多個功率變流器796 (和/或其它電子電路)，由此發光裝置770工作以
產生光線。圖15示出作為多形裝配件800 —部分的一個示例性的兩點彈性(sprung)陽極觸頭802，多形裝配件800包括熱電子陰極裝配件804，陰極裝配件804在發光裝置(例如圖 11的發光裝置770)中使用時附接至基座部分806。基座部分806由具有多個金屬穿通導體810及抽空管812的玻璃基座780形成。在該示例中，熱電子陰極裝配件804直接附接至兩個或多個導體810，導體810向裝配件804提供電連接以及機械支承。成形的棒820在點822處附接至某個穿通導體810 (A)並在點擬4處附接至兩點彈性陽極觸頭802。導體 810 (A)和棒820為兩點彈性陽極觸頭802提供電連接以及機械支承。任選地，棒820還可支承吸氣環826，使得吸氣材料布置為遠離熱電子陰極裝配件804的電子飛行；當不需要吸氣環826時，棒820可在點擬4處被截斷。包括在點擬4處觸頭802與棒820、在點822處棒820與穿通導體810 (A)以及吸氣環擬6與棒820端部的所有附接都可通過雷射焊接、點焊和釺焊中的一種或多種來實現。圖16和圖17更詳細地示出圖15的兩點彈性陽極觸頭802。觸頭802由具有微凹部844和846的半圓形彈簧842形成。微凹部844和846相對於彈簧842的彎曲被向外推(分別如箭頭848和849所指)，並且在配置於發光裝置(例如圖11的發光裝置770)頸部內時基本徑向相對以接觸其中的陽極層。棒820和彈簧842以及因此兩點彈性陽極觸頭 802中的每個均可由不鏽鋼和/或鎳、鉬以及具有合適的彈簧常數和良好電連接性的其它真空兼容金屬製造。在一個實施方式中，彈簧842可由InCOnel 750X或類似合金製造。圖11示出併入圖15的兩點彈性陽極觸頭802的示例性發光裝置770。發光裝置 770包括透明外殼772和底座部分794。透明外殼772例如為玻璃。外殼772具有面部分773，在發光裝置770的工作期間通過面部分773發出光線。 外殼772的面部分773的內表面覆蓋有螢光體層776。外殼772具有玻璃穿通基座780，穿通基座780形成有從外殼772內側通至外側的多個穿通導體810 (出於清楚說明的目的未全部示出)。如圖15所示，熱電子陰極裝配件804與基座780的導體810內端部連接，使得導體810支承裝配件804。在一個實施方式中，導體810的直徑約為1mm。穿通基座780可在與外殼772接合之前與裝配件804形成在一起。兩點彈性陽極觸頭802、788被示出為在位置798處與鏡面陽極774電接觸，鏡面陽極774形成於外殼772中的螢光體層776上並朝向外殼772的頸部790。更具體地，兩點彈性陽極觸頭802、788被壓縮插入頸部790並壓縮釋放使得陽極觸頭802、788的微凹部 844、846接觸圍繞頸部790內側(包括位置798處)塗刷的塗刷的石墨環(即，本領域已知的由水性石墨塗料形成的DAG環)。底座部分794提供到外部電源的電連接(在本示例中示為愛迪生螺紋)，並可包括用於向兩點彈性觸頭802、788提供適當電勢的一個或多個電路796(例如，功率變流器)，由此使發光裝置770工作以產生光線。值得注意的是，觸頭802、788基本垂直於頸部790和棒820，並相對於頸部790對棒820提供機械支承。觸頭802僅有兩個徑向相對的與頸部790接觸處(即在微凹部844、 846處)，基本不需要來自棒820的力來維持與陽極774接觸。當包括吸氣環826、786時， 棒820彎曲使得吸氣環826、786將吸氣材料(例如，易蒸發的鋇吸氣材料)定位在從裝配件804朝向螢光體層776發射的電子的飛行線之外。這種配置還允許吸氣材料在外殼772 的壁上蒸發，並由此將吸氣蒸發物與裝置770的其它內部部分隔離，否則可能導致不良的副作用，例如電短路。在發光裝置770中使用兩點彈性觸頭802被認為是獨特的，原因如下。彈簧842 與頸部790的軸線基本垂直。由彈簧842對外殼772施加的力基本來自彈簧842，使得彈簧 842在裝置770內保持其位置，而不會在棒820或穿通導體810 (A)(或任何其它的導體810 或裝配件804部分)上產生力。然而，彈簧842維持棒820(和可選的吸氣環826)在外殼 772中的位置。這樣允許待配置於裝置770中的棒820和彈簧842距離裝配件804的電子源儘可能遠，由此有助於避免電勢差極大時的弧短路(即，在陰極與從兩點彈性陽極觸頭 802得到電勢的陽極之間)，還避免了不需要的可能扭曲泛電子的電場；從裝配件804朝向螢光體層776的軌跡。兩點彈性陽極觸頭802和吸氣環826(如果包括在內的話)由於簡單、低成本、堅CN 102549703 A固耐用以及可靠而非常適合大批量生產。任選地，在位置798處可將石墨(未示出)應用於外殼772來確保兩點彈性陽極觸頭802與陽極774之間的良好接觸。圖18示出一個示例性插入工具860，其用於將兩點彈性陽極觸頭802(以及任選的吸氣環)插入外殼772的頸部790，而不損壞玻璃外殼772 (例如，通過刮擦穿過頸部790的兩點彈性陽極觸頭802和留下可能的弧形痕跡)和兩點彈性陽極觸頭802以及支承棒820。 圖19示出將兩點彈性陽極觸頭802插入外殼772的頸部790的插入工具860的示例操作。 圖18和圖19 一同最佳地示出以下描述。工具860包括壓縮管862和活塞870。壓縮管862具有前部864，前部864的直徑小於外殼772的頸部790的直徑，由此允許壓縮管862插入頸部790，如圖19所示的那樣。 壓縮管862還具有錐形(tapered)部866和手柄868。錐形部866的直徑範圍從前部864 的直徑至大於兩點彈性陽極觸頭802(未壓縮時)的直徑。活塞870具有前部872和手柄 874。前部872的直徑與兩點彈性陽極觸頭802的直徑基本相同，並且前部872可為彈性的使得當其插入壓縮管862的錐形部866時收縮進入壓縮管862。如圖19所示，將多形裝配件800定位為與壓縮管862對準，並且與設置在兩點彈性陽極觸頭802之後的活塞870對準。活塞870可包括用於裝配件800的附加支承而不會背離本發明的範圍。當活塞870朝向壓縮管862推進時，兩點彈性陽極觸頭802通過錐形部866被壓縮。活塞870繼續推進直至兩點彈性陽極觸頭802被推離前部864並允許在外殼772內擴展以接觸陽極774，然後，插入工具860被移除以留下定位在外殼772的頸部790 中的兩點彈性陽極觸頭802。因為活塞870的前部872為彈性的並且其直徑和形狀與兩點彈性陽極觸頭802基本相同，所以在壓縮期間以及將兩點彈性陽極觸頭802插入頸部790期間在棒820上施加最小的力。圖20示出圖11的玻璃基座780的一個示例性俯視圖900。圖21示出圖11的底座部分794與圖11的玻璃基座780接合在一起的剖視圖。圖20和圖21以及參照圖11 一同最佳地示出下面的描述玻璃基座780被示出為具有圍繞抽空管792對稱間隔的8個穿通位置，如應用的支承玻璃凸起物(bump)904所指示的那樣。8個位置中的6個位置每個均支承穿通導體810 之一。也可使用其它間隔而不背離本發明的範圍。特別地，導體810(A)向鏡面陽極774(圖 11)提供電連接，導體810 (B)向加熱棒746(圖10)提供電連接，導體810 (C)向加熱棒744 提供電連接，以及導體810 (D)向金屬場成型環736(圖10)提供電連接。如圖所示，兩個未填充的位置906與導體810 (A)相鄰，位置906提供了導體810(A)與其它導體810的非常大的負電勢之間的最佳隔離。更具體地，通過在發光裝置770內將具有最高電勢差的部件間隔地足夠遠是實用的，獲得玻璃基座780中的介電隔離並確保發光裝置770的可靠性。在圖21中，底座部分794被示出為具有示例性電路796(A)和796 (B)，電路796 (A) 和796 (B)均與導體810中的某些連接。電路796可成形為裝配在底座部分794中並與適當的導體810連接。電路796 (B)通過導體810(A)為鏡面陽極774提供電勢，並向電路796 (A) 提供受制約的電功率，這為金屬防護環732、金屬抽取環734、金屬場成型環736、金屬支承環738、金屬格柵740和加熱棒744和746提供了適當的電勢。更具體地，電路796 (A)提供通過熱電子泛發射陰極700的加熱元件707的電流(例如，直流電流、交流電流或脈衝電流)以加熱基底702。電路796 (B)通過導體910耦接至愛迪生底座的外接地環908，並通過另一導體914耦接至愛迪生底座的中央熱觸頭912。如圖21所示，用介電灌注材料902填充底座部分794內的空間，由此使底座部分 794內的堅固性和介電隔離最大化。在發光裝置770內，通過電源電路796㈧和796 (B)在鏡面陽極744與陰極700 之間施加約15千伏的加速電壓，陰極700相對於陽極744為負。在發光裝置770的一個實施方式中，陰極700工作在高負加速電壓(通常為16千伏)下，鏡面陽極774為地電勢。因為這種工作模式在接近外殼772的表面或底座部分794 處沒有電勢降也沒有電場，所以這種工作模式消除了燈外部的(灰塵等的)靜電吸引。這種配置還允許電子槍或多形裝配件730直接在玻璃基座780的穿通導體810上穩固可靠的定位，由此通過使產量增加來降低製造成本，使發光裝置770的堅固性和可靠性最大化，並允許玻璃基座780內的最大介電隔離。在替換實施方式中，為了簡化電源電路796㈧和796 (B)，陰極700在地電勢附近， 陽極744保持在15千伏的正電勢。在該實施方式中，任選的透明導電層(例如，銦錫氧化物薄層)可應用於外殼的面773的外表面來放掉累積在其上的靜電荷，並避免灰塵和汙垢的過度積累。在面的外部上具有透明導電層的實施方式中，該層可通過外殼外側上的DAG 或導電塗料耦接至底座部分794的接地線。優選地，DAG或導電塗料為高電阻的從而減少任何電擊危險，例如發光裝置770插入的照明固定裝置錯誤地將線接至與火線而不是零線連接的愛迪生插座的殼體。加熱棒744和746分別提供導體810 (B)、810 (C)與電線部分136 (A)、136 (B)之間的電連接。此外，如圖10所示，加熱棒744和746為介電連接棒140 0V)和140(B)提供剛性支承，因此也為金屬防護環740、金屬抽取環736以及與其連接的金屬支承環738和金屬格柵740提供剛性支承。由此，加熱棒744和746還允許多形裝配件730(電子槍)和底座部分794至玻璃基座780的穿通導體810的直接連接。不認為這種連接方法已在其它任何真空裝置中使用。特別地，穿通導體810比通常用於相似尺寸的發光裝置的穿通導體大(例如，直徑為1mm，並且直徑範圍可為0. 5mm至 2mm)，從而提供足夠的剛性，使得加熱棒744和746可通過點焊或雷射焊接直接與穿通導體連接。這樣就消除了發光裝置770內的布線。因此，加熱棒744和746提供兩個機械支承， 由與金屬場成型環736連接的導體810 (D)提供第三機械支承。這種將多形裝配件730連接至玻璃基座780的穿通導體810的方法允許發光裝置770內部部件的較大的剛性和堅固性。這種連接方法減少了發光裝置770的整體長度，簡化了製造過程，增加了操作可靠性， 適合大批量製造的產量，並且降低了成本。這種將多形裝配件730連接至玻璃基座780的穿通導體810的方法允許將所有低壓穿通導體(通常工作在負千伏值下)隔離到與連接至鏡面陽極774的穿通導體810間隔最遠的位置處，鏡面陽極774在相同的玻璃基座中也具有其穿通導體810(A)。上述具有很大電勢差的導體810的隔離通過防止這些穿通導體之間的潛在電弧而基本增加了發光裝置的可靠性，使玻璃基座780內的任何電場最小化以使玻璃基座780內電遷移的危險性最小化。這種連接方法和穿通導體配置還允許將低壓信號與發光裝置770的所有外表面合理隔離。上述將千伏信號隔離的能力允許為發光裝置770的使用者提供基本的安全保障。其還阻止在低壓信號與燈的接地外部之間形成任何重大的電場。上述對電場形成的阻止對消除灰塵、消除對周圍昆蟲(或水分、電離物質或碎屑等)的靜電吸引以及消除通過外殼772中的電遷移的玻璃故障是重要的。在玻璃基座780上使用較厚的穿通導體810同對於大批量製造有益的自動化裝備一起很好地工作。所有穿通導體810靠近抽空管792的聚集允許所有(千伏範圍的)低壓部件(例如，電路796)被安全地密封在底座部分794的灌注材料902中。如810(A)與 810(D)的內部分隔(即，陽極至陰極電勢)，相同的間隔出現在玻璃基座780外部上，從而促進了顯著不同的電壓的介電隔離，因此阻止了玻璃基座780外部的電弧放電或等離子體形成。這還通過促進完全隔離的電子和互連來保護消費者。直接安裝的電子源730由於其非常簡單、成本低、堅固耐用且非常可靠而適合於大批量製造。儘管在上述示例中示出的玻璃基座780具有8個穿通導體，可使用較多或較少的穿通導體810而不背離本發明的範圍。出於本文的目的，透明意味著可見光能穿過物體，並包括通常已知為半透明或透明的物體。可對上述方法和系統進行改變而不背離本發明的範圍。應注意的是，上述說明中包含的內容或附圖所示的內容應解釋為說明性而不是限制含義。隨後的權利要求旨在覆蓋本文所述的所有一般及具體的特徵以及本方法和系統的範圍聲明，其在語言上可落入上述範圍內。
權利要求
1.陰極射線發光裝置，包括 透明外殼；反射導電金屬陽極層，設置在螢光體層上，所述螢光體層設置在所述外殼的面的內部上；熱電子寬束電子槍，與穿透玻璃盤的穿通件連接，所述玻璃盤融合至所述外殼的基座， 所述電子槍包括陰極、金屬防護環、金屬抽取環、金屬場成型環以及散射柵格，其中，所述陰極還包括加熱器；兩點緩衝器，與所述陽極層接觸，所述緩衝器與所述玻璃盤的穿通件耦接；以及電源，安裝至所述玻璃盤的穿通件，所述電源具有向所述陰極的加熱器提供電力以及在所述電子槍與所述陽極之間提供加速電壓的電路，所述電源具有耦接所述裝置以從固定裝置接收電力的連接器。
2.如權利要求1所述的陰極射線發光裝置，其中，當所述陽極層位於所述螢光體層上時，所述金屬陽極層的厚度範圍為約60納米至90納米。
3.如權利要求1所述的陰極射線發光裝置，其中，所述電子槍相對於施加至所述陽極層的地電壓被驅動為負，地與用於耦接所述裝置以從固定裝置接收電力的所述連接器接觸。
4.如權利要求1所述的陰極射線發光裝置，其中，所述陽極相對於施加至所述電子槍的元件的地電壓被驅動為正，所述裝置還包括位於所述外殼的面上的透明導電層以將在所述面上形成的靜電放掉。〈以下的權利要求是從各個實施例組合的，具有調整的聯繫。在國際階段對以下的權利要求組進行審查可能是最佳的。>
5.一種製造用於陰極射線發光裝置的陽極的方法，包括 用螢光體層覆蓋外殼的面的內表面；將漆層應用於所述螢光體層的內表面； 在螺旋鎢絲上布置鋁層； 將所述螺旋鎢絲插入所述外殼且位於預定位置； 向所述鎢絲和所述外殼應用真空；將所述鎢絲預熱至第一溫度，所述第一溫度在所述鋁的熔解溫度附近但高於所述鋁的熔解溫度；將所述鎢絲迅速加熱至第二溫度，所述第二溫度遠高於所述鋁的熔解溫度； 將所述鎢絲在所述第二溫度下保持預定時間； 使所述鎢絲冷卻；將所述鎢絲從所述外殼移除並使氧化氣氛進入所述外殼； 加熱所述外殼以使所述漆燃盡；以及冷卻所述外殼。
6.如權利要求5所述的方法，其中，在螺旋鎢絲上布置鋁層的步驟通過熱噴塗層來執行。
7.如權利要求5所述的方法，其中，在螺旋鎢絲上布置鋁層的步驟通過將箔放置在所述鎢絲上並加熱所述鎢絲來執行。
8.如權利要求5所述的方法，其中，加熱所述外殼以使過多的漆燃盡的步驟通過將所述外殼加熱至約450攝氏度的溫度來執行。
9.如權利要求5所述的方法，其中，用螢光體層覆蓋外殼的內表面以及將漆應用於所述螢光體層的內表面通過以下步驟來執行製備漿，所述漿包括懸浮在第一溶劑中的陰極射線發光螢光體，所述第一溶劑具有溶解的矽酸鉀；將所述漿和緩衝溶液置於所述外殼的面上；使至少部分所述陰極射線發光螢光體沉澱在所述外殼的面上以形成螢光體層；在第二溶劑中製備漆，所述第二溶劑的比重小於所述第一溶劑的比重；使等分的所製備的漆漂浮在所述漿上；取出所述第一溶劑以使所述漆沉澱在所述螢光體層上；以及烘烤所述外殼，以從所述螢光體層和所述漆層除去所述第一溶劑和所述第二溶劑。
10.如權利要求9所述的方法，其中，在螺旋鎢絲上布置鋁層的步驟通過熱噴塗層來執行。
11.如權利要求9所述的方法，其中，在螺旋鎢絲上布置鋁層的步驟通過將箔放置在所述鎢絲上並加熱所述鎢絲來執行。
12.一種製造用於陰極射線發光裝置的陽極的方法，包括 用螢光體層覆蓋外殼的面的內表面；將漆層應用於所述螢光體層的內表面；在螺旋鎢絲上布置鋁層，所述螺旋鎢絲為圓錐形，並具有頂端和底部； 將所述螺旋鎢絲插入所述外殼且位於預定位置，所述鎢絲的頂端比所述鎢絲的底部更接近所述螢光體層；向所述鎢絲和所述外殼應用真空；將所述鎢絲預熱至第一溫度，所述第一溫度在所述鋁的熔解溫度附近但高於所述鋁的熔解溫度；將所述鎢絲迅速加熱至第二溫度，所述第二溫度遠高於所述鋁的熔解溫度； 將所述鎢絲在所述第二溫度下保持預定時間； 使所述鎢絲冷卻；將所述鎢絲從所述外殼移除並通風至大氣壓； 在氧化氣氛中加熱所述外殼以使所述漆燃盡；以及冷卻所述外殼。
13.如權利要求12所述的方法，其中，所述鎢絲的圓錐形在所述圓錐形的側面與所述圓錐形的軸線之間具有為5度至45度之間的角。
14.如權利要求13所述的方法，其中，所述鎢絲的圓錐形在所述圓錐形的側面與所述圓錐形的軸線之間具有約10度的角。
15.如權利要求14所述的方法，其中，在螺旋鎢絲上布置鋁層的步驟通過熱噴塗層來執行。
16.如權利要求14所述的方法，其中，所述鎢絲具有非均勻的繞組節距，從而使所述鎢絲的底部處的節距大於所述鎢絲的頂端處的節距。
17.如權利要求12所述的方法，其中，用螢光體層覆蓋所述外殼的內表面以及將漆應用於所述螢光體層的內表面通過以下步驟來執行製備漿，所述漿包括懸浮在第一溶劑中的陰極射線發光螢光體，所述第一溶劑具有溶解的矽酸鉀；將所述漿和緩衝溶液置於所述外殼的面上；使至少部分所述陰極射線發光螢光體沉澱在所述外殼的面上以形成螢光體層；在第二溶劑中製備漆，所述第二溶劑的比重小於所述第一溶劑的比重；使等分的所製備的漆漂浮在所述漿上；取出所述第一溶劑以使所述漆沉澱在所述螢光體層上；以及烘烤所述外殼，以從所述螢光體層和所述漆層除去所述第一溶劑和所述第二溶劑。
18.在發光裝置中使用的兩點彈性陽極觸頭，所述發光裝置具有殼體、電子源和在其中形成的陽極層，所述殼體具有頸部，所述兩點彈性陽極觸頭包括基本半圓形的彈簧，所述彈簧是導電的並具有兩個向外突出且徑向相對的觸頭； 導電棒，與所述彈簧連接，將所述彈簧定位在所述頸部內並使所述彈簧與所述頸部的軸線基本垂直以使所述彈簧與所述陽極層接觸，所述導電棒將所述彈簧電連接至所述發光裝置的穿通導體。
19.如權利要求18所述的觸頭，其中，所述彈簧向所述觸頭施加相反的力以與所述陽極層接觸，所述相反的力基本由所述彈簧驅動而不是由所述棒驅動。
20.如權利要求18所述的觸頭，所述彈簧和所述棒均包括不鏽鋼、鉬和鎳中的一種。
21.如權利要求18所述的觸頭，所述彈簧形成為捲曲的帶。
22.如權利要求21所述的觸頭，所述觸頭在所述捲曲的帶的各端處形成為向外突出的微凹部。
23.如權利要求18所述的觸頭，所述彈簧形成為捲曲的棒，所述觸頭由所述棒的彎折部形成。
24.如權利要求18所述的觸頭，還包括吸氣環，所述吸氣環用於將吸氣材料定位在所述發光裝置內，所述吸氣環與所述棒的延伸到所述彈簧之外的部分連接，所述棒的該部分彎曲以遠離撞擊所述陽極層的電子的飛行路徑來定位所述吸氣環。
25.一種將兩點彈性陽極觸頭插入發光裝置的外殼的頸部的方法，包括 將所述兩點彈性陽極觸頭壓縮至直徑小於所述頸部的內直徑；將所述兩點彈性陽極觸頭定位在所述頸部內；以及將所述兩點彈性陽極觸頭解壓縮，使所述兩點彈性陽極觸頭擴展以與所述頸部接觸。
26.如權利要求25所述的方法，壓縮步驟包括壓縮所述兩點彈性陽極觸頭而不在所述兩點彈性陽極觸頭的支承棒上施加任何顯著的力。
27.如權利要求25所述的方法，其中，在壓縮步驟和定位步驟中沒有向所述頸部和所述外殼施加力。
28.一種發光裝置，包括抽真空的外殼，具有用於發光的面部分和頸部； 螢光體層，覆蓋在所述面部分的內表面上；電子源，位於所述頸部內並朝向所述螢光體層發射電子；陽極層，位於所述抽真空的外殼內，覆蓋所述面部分並朝向所述頸部延伸；兩點彈性陽極觸頭，包括基本半圓形的彈簧，所述彈簧是導電的並具有兩個向外突出且徑向相對的觸頭；以及棒，與所述彈簧連接，將所述彈簧定位在所述頸部內並使所述彈簧與所述頸部的軸線基本垂直，所述徑向相對的觸頭與所述陽極層連接；以及多個穿通導體，穿過所述殼體以通過所述棒和所述兩點彈性陽極觸頭向所述電子源和所述陽極層提供電連接。
29.如權利要求觀所述的發光裝置，所述兩點彈性陽極觸頭向所述徑向相對的觸頭施加向外的力，以維持所述彈簧在所述頸部內的位置，所述棒不施加力以維持所述彈簧在所述頸部內的位置。
30.如權利要求觀所述的發光裝置，所述兩點彈性陽極觸頭包括不鏽鋼、鉬和鎳中的一種或多種。
31.如權利要求觀所述的發光裝置，所述兩點彈性陽極觸頭還包括吸氣環，所述吸氣環被定位在所述棒的與所述穿通導體相反的端部，所述吸氣環基本在從所述電子源朝向所述螢光體層發射的電子的飛行路徑之外定位吸氣材料。
32.如權利要求觀所述的發光裝置，其中，第一介電連接棒和第二介電連接棒均包括玻璃和陶瓷中的一種。
33.在發光裝置中使用的直接安裝的電子源，所述發光裝置具有殼體和在其中形成的陽極層，所述殼體具有頸部，所述直接安裝的電子源包括玻璃基座，具有多個穿通導體； 電子源，包括熱電子泛發射陰極，與所述多個穿通導體的第一穿通導體電連接； 第一金屬加熱棒，與所述熱電子泛發射陰極的加熱元件的第一端連接，所述第一加熱棒與所述多個穿通導體的第二穿通導體直接連接；第二金屬加熱棒，與所述加熱元件的第二端連接，所述第二加熱棒與所述多個穿通導體的第三穿通導體連接；金屬抽取環，與所述熱電子泛發射陰極的發射面對準，所述金屬抽取環與所述多個穿通導體的第四穿通導體電連接；金屬場成型環，與所述金屬抽取環對準，所述金屬場成型環距所述發射面的距離遠於所述金屬抽取環距所述發射面的距離，所述金屬場成型環與所述多個穿通導體的第五穿通導體電連接；金屬格柵，基本呈凸形並具有距所述發射面基本一致的距離，所述金屬格柵距所述發射材料的距離遠於所述金屬場成型環距所述發射材料的距離；金屬支承環，與所述金屬場成型環連接，用於支承所述金屬格柵並將所述金屬格柵電連接至所述金屬場成型環；以及第一介電連接棒和第二介電連接棒，位於所述第一加熱棒和第二加熱棒、所述金屬抽取環和所述金屬場成型環的相對側上，以使所述第一加熱棒和第二加熱棒、所述金屬抽取環和所述金屬場成型環相對彼此保持位置；以及兩點陽極觸頭，通過棒與所述多個穿通導體的第六穿通導體電連接。
34.如權利要求33所述的電子源，其中，所述第一金屬加熱棒、所述第二金屬加熱棒、 所述金屬抽取環、所述金屬場成型環、所述金屬格柵以及所述金屬支承環均包括不鏽鋼、鉬和鎳中的一種。
35.如權利要求33所述的電子源，所述金屬抽取環與所述多個穿通導體的第四穿通導體直接連接。
36.如權利要求33所述的電子源，所述金屬場成型環與所述多個穿通導體的第五穿通導體直接連接。
37.如權利要求33所述的電子源，還包括金屬防護環，與所述發射面基本對準並被定位在所述發射面與所述金屬抽取環之間，所述金屬防護環與所述多個穿通導體的第一穿通導體電連接。
38.如權利要求33所述的電子源，其中，所述兩點陽極觸頭的電勢為基本地電勢。
39.如權利要求33所述的電子源，還包括吸氣環，所述吸氣環用於將吸氣材料定位在所述發光裝置內，所述吸氣環與所述棒的延伸到所述兩點陽極觸頭之外的部分連接，所述棒彎曲以遠離從所述電子源發射的電子的飛行路徑來定位所述吸氣環。
40.一種發光裝置，包括玻璃基座，具有多個穿通導體； 陰極，包括 加熱元件；基底，具有與所述加熱元件連接的第一表面和與所述第一表面相反的第二表面；以及發射材料，形成於所述第二表面上； 電子源，包括第一金屬加熱棒和第二金屬金屬加熱棒，與所述加熱元件電連接並支承所述加熱元件，所述第一金屬加熱棒與所述多個穿通導體的第一穿通導體直接連接，所述第二金屬加熱棒與所述多個穿通導體的第二穿通導體直接連接；金屬抽取環，與所述發射材料對準，並與所述多個穿通導體的第三穿通導體電連接； 金屬場成型環，與所述金屬抽取環對準，所述金屬場成型環距所述發射材料的距離遠於所述金屬抽取環距所述發射材料的距離，所述金屬抽取環與所述多個穿通導體的第四穿通導體電連接；金屬格柵，基本呈凸形並具有距所述發射材料基本一致的距離，所述金屬格柵距所述發射材料的距離遠於所述金屬場成型環距所述發射材料的距離；金屬支承環，與所述金屬場成型環連接並支承所述金屬格柵，所述金屬支承環電連接所述金屬場成型環和所述金屬格柵；以及第一介電連接棒和第二介電連接棒，用於支承所述第一加熱棒和第二加熱棒、所述金屬抽取環和所述金屬場成型環；以及透明外殼，形成用於容納所述電子源的抽真空的殼體，所述透明外殼具有形成於所述外殼的內前表面上的陽極和多個饋電裝置，所述多個饋電裝置穿過所述外殼以與所述電子源連接並支承所述電子源，並且與所述陽極連接。
41.如權利要求40所述的發光裝置，所述電子源還包括金屬防護環，與所述發射材料基本對準並被定位在所述發射材料與所述金屬抽取環之間，所述金屬防護環由所述第一介電連接棒和所述第二介電連接棒支承。
42.如權利要求41所述的發光裝置，其中，所述金屬防護環包括選自不鏽鋼、鉬和鎳的材料。
43.如權利要求40所述的發光裝置，所述第一金屬加熱棒、所述第二金屬加熱棒、所述金屬抽取環、所述金屬場成型環、所述金屬格柵以及所述金屬支承環均包括不鏽鋼、鉬和鎳中的一種。
44.如權利要求40所述的發光裝置，其中，所述第一介電連接棒和所述第二介電連接棒均包括玻璃和陶瓷中的一種。
全文摘要
對用於室內照明的裝置進行了描述。該裝置具有外殼，外殼具有透明的面，該面具有塗覆有陰極射線發光屏和薄反射導電陽極層的內表面。寬束電子槍直接安裝至外殼基座中的穿通件，具有加熱的U形陰極用於以寬束朝陽極發射電子，電源安裝在外殼基座處的穿通件上，將陰極驅動為多千伏負電壓。雙叉狀緩衝器用作陽極觸頭，以允許電源將陽極驅動為近地電壓。陽極的製造方法使用單步驟沉積和上漆過程之後使用通過熱噴塗層工藝塗覆有鋁的圓錐螺旋鎢絲來鍍金屬。
文檔編號H01J29/90GK102549703SQ201080024158
公開日2012年7月4日 申請日期2010年3月30日 優先權日2009年3月30日
發明者伯納德·K·萬希爾, 託馬斯·哈希裡克, 查爾斯·E·亨特, 理察·賀嬰, 維克託·傑裡奈克 申請人:Vu1公司