JP2011011952A - Method for producing nano-carbon material composite substrate, nano-carbon material composite substrate, electron emission element, and lighting lamp - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ナノ炭素材料複合基板、該ナノ炭素材料複合基板の製造に適したナノ炭素材料複合基板製造方法、該ナノ炭素材料複合基板を用いた電子放出素子、および、該ナノ炭素材料複合基板を用いた照明ランプに関する。 The present invention relates to a nanocarbon material composite substrate, a nanocarbon material composite substrate manufacturing method suitable for manufacturing the nanocarbon material composite substrate, an electron-emitting device using the nanocarbon material composite substrate, and the nanocarbon material composite substrate The present invention relates to an illumination lamp using
ナノ炭素材料は、炭素原子のｓｐ２混成軌道で構成された、ナノメーター（ｎｍ）サイズの微細形状を有することから、従来の材料を凌駕する特性または従来の材料にはない特性を有しており、強度補強材料、電子放出素子材料、電池の電極材料、電磁波吸収材料、触媒材料、光学材料などの次世代の機能性材料としての応用が期待されている。 Nano-carbon materials have nanometer (nm) -sized fine shapes composed of sp2 hybrid orbitals of carbon atoms, and therefore have characteristics that surpass conventional materials or that do not exist in conventional materials. Applications are expected as next-generation functional materials such as strength reinforcing materials, electron-emitting device materials, battery electrode materials, electromagnetic wave absorbing materials, catalyst materials, and optical materials.
上述したナノ炭素材料の製造方法として、種々の方法が提案されている。 Various methods have been proposed as a method for producing the above-described nanocarbon material.
例えば、固液界面接触分解法は、固体基板と有機液体が急激な温度差をもって接触することから生じる特異な界面分解反応に基づいており、精製が不要な高純度のカーボンナノチューブを合成することができ、収率が非常に高い合成方法である（特許文献１参照）。 For example, the solid-liquid interfacial catalytic decomposition method is based on a unique interfacial decomposition reaction that occurs when a solid substrate and an organic liquid come into contact with a rapid temperature difference, and can synthesize high-purity carbon nanotubes that do not require purification. This is a synthesis method with a very high yield (see Patent Document 1).
電界電子放出（フィールドエミッション）は、アスペクト比の大きい材料に対して強電界を印加したとき、トンネル効果によりその材料の表面から電子放出が起こる現象のことをいう。フィールドエミッションにより放出される電子を蛍光体に入射し、蛍光体を励起・発光させ、照明器具として利用した装置が電界電子放出型ランプである。電界電子放出型ランプは、従来の白熱電球や蛍光灯などと比較して低消費電力、低公害などのような優れた特徴を有しており、次世代の照明器具として注目を集めている。 Field electron emission (field emission) refers to a phenomenon in which when a strong electric field is applied to a material having a large aspect ratio, electron emission occurs from the surface of the material due to the tunnel effect. A field electron emission lamp is an apparatus that uses electrons emitted by field emission to enter a phosphor to excite and emit the phosphor, and is used as a lighting fixture. Field emission lamps have excellent features such as low power consumption and low pollution compared to conventional incandescent bulbs and fluorescent lamps, and are attracting attention as next-generation lighting fixtures.
フィールドエミッションにより電子を放出させるための材料として、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノウォール、カーボンナノフィラメント、カーボンナノコイル、カーボンナノホーンなどのようなナノ炭素材料が挙げられる。これらナノ炭素材料は、仕事関数が低いこと、電界集中係数が高いこと、電気伝導性や熱伝導性が高いこと、など電子放出材料として好適な物性を有している。 Examples of materials for emitting electrons by field emission include nanocarbon materials such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanowalls, carbon nanofilaments, carbon nanocoils, and carbon nanohorns. These nanocarbon materials have physical properties suitable as an electron-emitting material, such as a low work function, a high electric field concentration factor, and high electrical conductivity and thermal conductivity.
上述したナノ炭素材料を電子放出材料に用いた電界電子放出型ランプが提案されている。 A field electron emission lamp using the above-mentioned nanocarbon material as an electron emission material has been proposed.
例えば、カソード基板上に化学的成長法によりナノ炭素材料を成膜、このカソード基板に対向するアノード基板に蛍光体層およびメタルバック層を形成し、これらカソード基板とアノード基板を固着、真空封止した電界電子放出型ランプが提案されている（特許文献２参照）。 For example, a nanocarbon material is formed on the cathode substrate by chemical growth, a phosphor layer and a metal back layer are formed on the anode substrate facing the cathode substrate, and the cathode substrate and the anode substrate are fixed and vacuum sealed. A field electron emission lamp has been proposed (see Patent Document 2).
しかしながら、従来の電界電子放出型ランプにおいては、平坦なカソード基板上に高密度でナノ炭素材料が成膜されているため、カソード基板とアノード基板との間に電圧を印加して動作させた際に、カソード基板上に成膜された個々のナノ炭素材料に電界が集中しずらい。このため一部のナノ炭素材料からのみ電子放出が起こり、この電子がアノード基板に形成された蛍光体に入射するため、結果として発光パターンが不均一になる、という問題点がある。 However, in the conventional field emission lamp, the nanocarbon material is formed with a high density on a flat cathode substrate. Therefore, when a voltage is applied between the cathode substrate and the anode substrate, the lamp is operated. In addition, the electric field is difficult to concentrate on each nanocarbon material formed on the cathode substrate. For this reason, electrons are emitted only from some of the nanocarbon materials, and the electrons are incident on the phosphor formed on the anode substrate. As a result, there is a problem that the light emission pattern becomes non-uniform.
そこで、本発明では、基板上に成膜するナノ炭素材料への電界集中を好適に行なうことの出来るナノ炭素材料複合基板の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a nanocarbon material composite substrate that can favorably concentrate an electric field on a nanocarbon material deposited on a substrate.
本発明の一実施形態は、基板に触媒層を形成する触媒層形成工程と、前記触媒層に前記基板部位が表出したスポットを複数形成するスポット形成工程と、複数の前記スポット間に残存した前記触媒層にナノ炭素材料を形成するナノ炭素材料形成工程と、を備えたことを特徴とするナノ炭素材料複合基板製造方法である。 In one embodiment of the present invention, a catalyst layer forming step of forming a catalyst layer on a substrate, a spot forming step of forming a plurality of spots where the substrate portion is exposed on the catalyst layer, and a plurality of spots remaining between the spots And a nanocarbon material forming step of forming a nanocarbon material on the catalyst layer.
また、前記スポット形成工程にあたり、前記触媒層にサンドブラスト加工を行なってもよい。 In the spot forming step, the catalyst layer may be sandblasted.
また、前記ナノ炭素材料形成工程にあたり、固液界面接触分解法を用いてナノ炭素材料を形成し、前記ナノ炭素材料はカーボンナノチューブであってもよい。 Further, in the nanocarbon material forming step, a nanocarbon material may be formed using a solid-liquid interface catalytic decomposition method, and the nanocarbon material may be a carbon nanotube.
本発明の一実施形態は、基板と、前記基板表面に形成された触媒層と、前記触媒層に形成され基板部位が表出したスポットと、前記触媒層表面に形成されたナノ炭素材料と、を備えたことを特徴とするナノ炭素材料複合基板である。 One embodiment of the present invention includes a substrate, a catalyst layer formed on the surface of the substrate, a spot formed on the catalyst layer and exposed to a substrate portion, a nanocarbon material formed on the surface of the catalyst layer, A nanocarbon material composite substrate characterized by comprising:
また、前記スポットは、スポット側面が斜面であるスポットであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said spot is a spot whose spot side surface is a slope.
また、前記スポットは、スポット最深部と基板表面の距離が５μｍ以上５０μｍ以下であるスポットであることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said spot is a spot whose distance of a spot deepest part and a substrate surface is 5 micrometers or more and 50 micrometers or less.
また、基板上面から見た前記触媒層が占める面積をａとし、基板上面から見た前記スポットが占める面積をｂとし、基板上面における前記スポットの面積占有率をスポット面積占有率（ｂ／（ａ＋ｂ））としたとき、前記スポット面積占有率は、０．１０≦（ｂ／（ａ＋ｂ））≦０．６９の範囲を満たすことが好ましい。 Further, the area occupied by the catalyst layer viewed from the upper surface of the substrate is a, the area occupied by the spot viewed from the upper surface of the substrate is b, and the area occupation ratio of the spot on the upper surface of the substrate is the spot area occupation ratio (b / (a + b )), The spot area occupancy preferably satisfies the range of 0.10 ≦ (b / (a + b)) ≦ 0.69.
本発明の一実施形態は、前記ナノ炭素材料複合基板を用いた電子放出素子である。 One embodiment of the present invention is an electron-emitting device using the nanocarbon material composite substrate.
本発明の一実施形態は、前記ナノ炭素材料複合基板を用いた電子放出素子を用いた照明ランプであって、前記電子放出素子と、前記電子放出素子と対向して配置され、開口部を有するゲート電極と、前記ゲート電極を挟んで前記電子放出素子と対向して配置されたアノード電極と、前記アノード電極上に設けられた蛍光体と、を備えたことを特徴とする照明ランプである。 One embodiment of the present invention is an illumination lamp using an electron-emitting device using the nanocarbon material composite substrate, the electron-emitting device being disposed facing the electron-emitting device and having an opening. An illumination lamp comprising: a gate electrode; an anode electrode disposed opposite to the electron-emitting device with the gate electrode interposed therebetween; and a phosphor provided on the anode electrode.
本発明のナノ炭素材料複合基板製造方法は、ナノ炭素材料を形成前に触媒層の一部を剥離しスポットを形成する。ナノ炭素材料は触媒層の残存部から生成されることから、生成されたナノ炭素材料の極近傍にナノ炭素材料の存在しないスポットが存在する。このため、電界の集中しやすいナノ炭素材料よりなるエッジ部位を多数備えたナノ炭素材料複合基板を製造することが出来る。 In the method for producing a nanocarbon material composite substrate of the present invention, a part of the catalyst layer is peeled off to form spots before the nanocarbon material is formed. Since the nanocarbon material is generated from the remaining portion of the catalyst layer, there is a spot where the nanocarbon material does not exist in the immediate vicinity of the generated nanocarbon material. Therefore, it is possible to manufacture a nanocarbon material composite substrate having a large number of edge portions made of a nanocarbon material that easily concentrates an electric field.
以下、具体的に、本発明のナノ炭素材料複合基板製造方法について、図１を用いながら説明を行なう。 Hereinafter, the nanocarbon material composite substrate manufacturing method of the present invention will be specifically described with reference to FIG.
＜触媒層形成工程＞
まず、基板１１に触媒層１２を形成する（図１（ａ））。
<Catalyst layer formation process>
First, the catalyst layer 12 is formed on the substrate 11 (FIG. 1A).
基板は、触媒層を保持することの出来る材料であれば良い。特に、導電性材料の基板を用いた場合、電子放出素子として用いるとき、基板自体をカソード電極として用いることが出来るため、好ましい。
具体的には、基板材料として、シリコン、ニッケル、モリブデン、ステンレス合金、などの材料を用いても良い。
The substrate may be any material that can hold the catalyst layer. In particular, it is preferable to use a substrate made of a conductive material because the substrate itself can be used as a cathode electrode when used as an electron-emitting device.
Specifically, a material such as silicon, nickel, molybdenum, or a stainless alloy may be used as the substrate material.
触媒層は、用いるナノ炭素材料形成方法に応じて、ナノ炭素材料を生成する触媒能を有する材料を適宜選択してよい。例えば、ナノ炭素材料を生成する触媒能を有する材料として、鉄、コバルト、ニッケルなど、を用いても良い。 For the catalyst layer, a material having catalytic ability to generate a nanocarbon material may be appropriately selected according to the method for forming the nanocarbon material. For example, iron, cobalt, nickel, or the like may be used as a material having catalytic ability to generate a nanocarbon material.
触媒層を基板上に形成する方法としては、触媒層として選択した材料に応じて適宜公知の薄膜形成方法を用いて良い。例えば、蒸着、スパッタ法などを用いても良い。
また、触媒層の形成部位は、基板全面または基板の一部いずれであってもよい。
As a method for forming the catalyst layer on the substrate, a known thin film forming method may be appropriately used according to the material selected as the catalyst layer. For example, vapor deposition or sputtering may be used.
Further, the catalyst layer may be formed on the entire surface of the substrate or a part of the substrate.
＜スポット形成工程＞
次に、触媒層１２に基板部位が表出したスポット１３を複数形成する（図１（ｃ））。
スポット１３を複数形成することにより、基板上の触媒層が残存部位が斑となり、後述するナノ炭素材料形成工程において、電界の集中しやすいナノ炭素材料よりなるエッジ部位を多数備えたナノ炭素材料複合基板を製造することが出来る。
スポット形成方法としては、適宜公知の機械加工、などを用いて良い。
また、スポット形成方法の加工部位は、（１）基板全面、（２）触媒層形成部位のみ、のいずれであってもよい。
<Spot formation process>
Next, a plurality of spots 13 where the substrate portion is exposed are formed on the catalyst layer 12 (FIG. 1C).
By forming a plurality of spots 13, the remaining part of the catalyst layer on the substrate becomes uneven, and in the nanocarbon material forming process described later, a nanocarbon material composite having a large number of edge parts made of a nanocarbon material that easily concentrates an electric field. A substrate can be manufactured.
As the spot forming method, known machining or the like may be used as appropriate.
Further, the processing part of the spot forming method may be any of (1) the entire surface of the substrate and (2) only the catalyst layer forming part.
また、スポット形成工程にあたり、触媒層にサンドブラスト加工を行なうことが好ましい。
サンドブラスト加工は、研磨剤２１を対象に吹き付けることにより、研磨剤２１と対象を接触させ、対象を物理的に抉りとる加工である（図１（ｂ））。サンドブラスト加工は研磨剤の接触により物理的に触媒層を剥離することから、得られるスポットはある程度面内に拡散した不規則な配置となる。このため、好適に触媒層の残存部位を斑とすることが出来る。
サンドブラスト加工では、（１）用いる研磨剤の材料、（２）研磨剤の射出圧力、（３）研磨剤の吹きつけ時間、（４）研磨剤の吹きつけ回数、（５）研磨剤の粒径、などの条件を適宜制御することにより、（１）スポットの形状、（２）スポットの深さ、（３）基板上面におけるスポットの面積占有率、などを制御することが出来る。
上述した研磨剤の材料は、条件に応じて適宜選択してよい。具体的には、例えば、セラミック、ガラス、金属、樹脂など、を用いても良い。
Moreover, it is preferable to perform sandblasting on the catalyst layer in the spot forming step.
Sandblasting is a process in which the abrasive 21 is sprayed onto the object to bring the abrasive 21 into contact with the object, and the object is physically scraped (FIG. 1B). In the sandblasting process, the catalyst layer is physically peeled off by contact with an abrasive, so that the obtained spots are irregularly arranged in a certain extent. For this reason, the remaining part of a catalyst layer can be suitably used as a spot.
In sandblasting, (1) abrasive material used, (2) abrasive injection pressure, (3) abrasive spraying time, (4) abrasive spraying frequency, (5) abrasive particle size By appropriately controlling the conditions such as, and the like, (1) the shape of the spot, (2) the depth of the spot, and (3) the area occupancy of the spot on the upper surface of the substrate can be controlled.
The above-mentioned abrasive material may be appropriately selected according to the conditions. Specifically, for example, ceramic, glass, metal, resin, or the like may be used.
＜ナノ炭素材料形成工程＞
次に、複数のスポット１３間に残存した触媒層１２にナノ炭素材料１４を形成する（図１（ｄ））。
<Nanocarbon material formation process>
Next, the nanocarbon material 14 is formed on the catalyst layer 12 remaining between the plurality of spots 13 (FIG. 1D).
ナノ炭素材料の形成方法としては、選択した触媒に応じて、適宜公知のナノ炭素材料形成方法を用いて良い。例えば、具体的には、（１）基板上に形成された触媒金属粒子上に化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）を利用してカーボンナノチューブを配向成長させる方法、（２）有機液体中で遷移金属または遷移金属の酸化物からなる触媒を担持した基板を加熱してその基板上にカーボンナノチューブを成長させる固液界面接触分解法、などが挙げられる。 As a method for forming the nanocarbon material, a known method for forming a nanocarbon material may be appropriately used according to the selected catalyst. For example, specifically, (1) a method of aligning and growing carbon nanotubes on catalytic metal particles formed on a substrate using chemical vapor deposition (CVD), (2) in an organic liquid And a solid-liquid interface catalytic cracking method in which a substrate carrying a catalyst made of a transition metal or a transition metal oxide is heated to grow carbon nanotubes on the substrate.
また、前記ナノ炭素材料形成工程にあたり、固液界面接触分解法を用いてカーボンナノチューブを形成することが好ましい。
固液界面接触分解法を用いて生成されたカーボンナノチューブは、特異に高密度で垂直配向する。このため、スポット近傍のカーボンナノチューブは電子放出方向に向け配向することになり、電界の集中しやすいエッジ部位を特異にカーボンナノチューブの先端部位とすることが出来る。よって、好適に電子放出を行なえるようになる。
In the nanocarbon material forming step, it is preferable to form carbon nanotubes using a solid-liquid interface catalytic decomposition method.
The carbon nanotubes generated using the solid-liquid interface catalytic decomposition method are vertically aligned with a specific high density. For this reason, the carbon nanotubes in the vicinity of the spot are oriented in the electron emission direction, and the edge part where the electric field tends to concentrate can be made specifically the tip part of the carbon nanotube. Therefore, it becomes possible to perform electron emission suitably.
以下、具体的に、本発明のナノ炭素材料複合基板について説明を行なう。 Hereinafter, the nanocarbon material composite substrate of the present invention will be specifically described.
＜基板＞
基板は、触媒層を保持することの出来る材料であれば良い。特に、導電性材料の基板を用いた場合、電子放出素子として用いるとき、基板自体をカソード電極として用いることが出来るため、好ましい。
具体的には、基板材料として、シリコン、ニッケル、モリブデン、ステンレス合金、などの材料を用いても良い。
<Board>
The substrate may be any material that can hold the catalyst layer. In particular, it is preferable to use a substrate made of a conductive material because the substrate itself can be used as a cathode electrode when used as an electron-emitting device.
Specifically, a material such as silicon, nickel, molybdenum, or a stainless alloy may be used as the substrate material.
＜触媒層＞
触媒層は、前記基板表面に形成される。触媒層は、用いるナノ炭素材料形成方法に応じて、ナノ炭素材料を生成する触媒能を有する材料を適宜選択してよい。例えば、ナノ炭素材料を生成する触媒能を有する材料として、鉄、コバルト、ニッケルなど、を用いても良い。
<Catalyst layer>
The catalyst layer is formed on the substrate surface. For the catalyst layer, a material having catalytic ability to generate a nanocarbon material may be appropriately selected according to the method for forming the nanocarbon material. For example, iron, cobalt, nickel, or the like may be used as a material having catalytic ability to generate a nanocarbon material.
＜スポット＞
スポットは、前記触媒層および前記基板に形成され、基板部位が表出した部位である。
<Spot>
The spot is a part formed on the catalyst layer and the substrate, and the substrate part is exposed.
また、前記スポットは、スポット側面が斜面であるスポットであることが好ましい。ナノ炭素材料複合基板にナノ炭素材料形成側から電界をかけた場合、電界分布はナノ炭素材料複合基板の表面形状に沿った形となる。このため、スポット側面が斜面であることにより、スポット近傍のナノ炭素材料により好適に電界が集中する。 Moreover, it is preferable that the said spot is a spot whose spot side surface is a slope. When an electric field is applied to the nanocarbon material composite substrate from the nanocarbon material formation side, the electric field distribution follows the surface shape of the nanocarbon material composite substrate. For this reason, when the spot side surface is an inclined surface, the electric field is more suitably concentrated on the nanocarbon material near the spot.
また、スポットは、スポット最深部と基板表面の距離が５μｍ以上５０μｍ以下であるスポットであることが好ましい。５μｍ以上５０μｍ以下の範囲にあることにより、μｍオーダーの３次元構造体となり、好適に電界を集中させることが出来る。 The spot is preferably a spot whose distance between the deepest spot and the substrate surface is 5 μm or more and 50 μm or less. By being in the range of 5 μm or more and 50 μm or less, a three-dimensional structure of the order of μm can be obtained, and the electric field can be suitably concentrated.
また、基板上面から見た前記触媒層が占める面積をａとし、基板上面から見た前記スポットが占める面積をｂとし、基板上面における前記スポットの面積占有率をスポット面積占有率（ｂ／（ａ＋ｂ））としたとき、前記スポット面積占有率は、０．１０≦（ｂ／（ａ＋ｂ））≦０．６９の範囲を満たすことが好ましい。
スポット面積占有率が０．１０より小さいと、スポットの存在が少ないことから電界の集中するエッジ部が少なくなり、好ましくない。また、スポット面積占有率が０．６９より大きいと、電界の集中するナノ炭素材料自体の存在が少なくなり、好ましくない。
Further, the area occupied by the catalyst layer viewed from the upper surface of the substrate is a, the area occupied by the spot viewed from the upper surface of the substrate is b, and the area occupation ratio of the spot on the upper surface of the substrate is the spot area occupation ratio (b / (a + b )), The spot area occupancy preferably satisfies the range of 0.10 ≦ (b / (a + b)) ≦ 0.69.
If the spot area occupancy is smaller than 0.10, the presence of spots is small, and the edge portion where the electric field concentrates decreases, which is not preferable. Further, if the spot area occupancy is larger than 0.69, the presence of the nanocarbon material itself in which the electric field concentrates decreases, which is not preferable.
＜ナノ炭素材料＞
ナノ炭素材料は、前記触媒層表面に形成される。
ナノ炭素材料としては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンナノウォール、カーボンナノフィラメント、カーボンナノコイル、カーボンナノホーン、などであっても良い。
<Nanocarbon materials>
The nanocarbon material is formed on the surface of the catalyst layer.
Examples of the nanocarbon material may include carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanowalls, carbon nanofilaments, carbon nanocoils, and carbon nanohorns.
本発明のナノ炭素材料複合基板製造方法は、ナノ炭素材料を形成前に触媒層の一部を剥離しスポットを形成する。ナノ炭素材料は触媒層の残存部から生成されることから、生成されたナノ炭素材料の極近傍にナノ炭素材料の存在しないスポットが存在する。このため、電界の集中しやすいナノ炭素材料よりなるエッジ部位を多数備えたナノ炭素材料複合基板を製造することが出来る。
また、スポットを備えることによりナノ炭素材料の近傍に空隙が出来ることから、ナノ炭素材料の比表面積が大きくなる。よって、電池の電極材料、触媒材料、など、比表面積が大きく影響する用途に用いたとき良好な特性が期待できる。
In the method for producing a nanocarbon material composite substrate of the present invention, a part of the catalyst layer is peeled off to form spots before the nanocarbon material is formed. Since the nanocarbon material is generated from the remaining portion of the catalyst layer, there is a spot where the nanocarbon material does not exist in the immediate vicinity of the generated nanocarbon material. Therefore, it is possible to manufacture a nanocarbon material composite substrate having a large number of edge portions made of a nanocarbon material that easily concentrates an electric field.
Moreover, since a void is formed in the vicinity of the nanocarbon material by providing the spot, the specific surface area of the nanocarbon material is increased. Therefore, good characteristics can be expected when used in applications where the specific surface area greatly affects, such as battery electrode materials and catalyst materials.
本発明のナノ炭素材料複合基板は、電界集中を行いやすいことから電子放出素子として用いることが好ましい。
以下、一例として、本発明のナノ炭素材料複合基板を電子放出素子として用いた照明ランプについて説明を行なう。
The nanocarbon material composite substrate of the present invention is preferably used as an electron-emitting device because electric field concentration is easily performed.
Hereinafter, an illumination lamp using the nanocarbon material composite substrate of the present invention as an electron-emitting device will be described as an example.
電子放出素子は、本発明のナノ炭素材料複合基板とカソード電極を接続させてなる。
カソード電極は、導電性材料であれば良い。例えば、金属材料または半金属材料であれば良く、具体的には、銅、アルミニウム、ニッケル、鋼、ステンレス、インバー、コバール、シリコン、などであってもよい。
なお、ナノ炭素材料複合基板において、基板自体が導電性を示す場合、ナノ炭素材料複合基板の基板部位をカソード電極して機能させることが出来、カソード電極を省略することが出来る。
The electron-emitting device is formed by connecting the nanocarbon material composite substrate of the present invention and a cathode electrode.
The cathode electrode may be any conductive material. For example, a metal material or a semi-metal material may be used, and specifically, copper, aluminum, nickel, steel, stainless steel, invar, kovar, silicon, or the like may be used.
When the substrate itself exhibits conductivity in the nanocarbon material composite substrate, the substrate portion of the nanocarbon material composite substrate can function as a cathode electrode, and the cathode electrode can be omitted.
ゲート電極は、カソード電極上の電子放出素子から電子を放出させ、この電子をアノード電極の方向へと導くための電極である。
ゲート電極は、電子を通過させる開口部を有し、導電性材料よりなる。
ゲート電極に用いる導電性材料としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、鋼、ステンレス、インバー、コバール、などを用いても良い。
The gate electrode is an electrode for emitting electrons from the electron-emitting device on the cathode electrode and guiding the electrons toward the anode electrode.
The gate electrode has an opening through which electrons pass and is made of a conductive material.
As the conductive material used for the gate electrode, for example, copper, aluminum, nickel, steel, stainless steel, Invar, Kovar, or the like may be used.
ゲート電極の開口部において、ゲート電極の開口部の形成方法は、機械加工、エッチング、スクリーン印刷などの加工方法を用いて良い。
また、ゲート電極の開口部において、開口部を形成する領域は、ゲート電極上において、ゲート電極およびカソード電極に対して垂直な方向から見たとき、少なくともカソード電極上の電子放出素子が成膜された部分の直上に形成されていればよい。
また、ゲート電極の開口部において、開口部の形状は、円形、矩形、ライン状など適宜設計し、決定してよい。
In the opening of the gate electrode, a method for forming the opening of the gate electrode may be a machining method such as machining, etching, or screen printing.
In addition, in the opening of the gate electrode, the region where the opening is formed is formed on the gate electrode at least the electron-emitting device on the cathode electrode when viewed from a direction perpendicular to the gate electrode and the cathode electrode. It suffices if it is formed immediately above the part.
Further, in the opening of the gate electrode, the shape of the opening may be appropriately designed and determined, such as a circle, a rectangle, or a line.
また、ゲート電極は、開口部を有する導電性材料であれば良いことから、金属材料からなるメッシュをゲート電極として用いてもよい。 Further, since the gate electrode only needs to be a conductive material having an opening, a mesh made of a metal material may be used as the gate electrode.
アノード電極は、前記ゲート電極を挟んで前記電子放出素子と対向して配置される。
アノード電極は、透明導電膜であればよい。例えば、透明導電膜として、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化スズ、を用いても良い。
また、アノード電極はアノード基板により支持されていてもよい。アノード基板は透光性を示す材料であればよい。例えば、透光性を示す材料として、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート、などを用いても良い。
アノード基板上にアノード電極を形成する場合、形成方法として、適宜公知の薄膜形成方法を用いることが出来る。例えば、薄膜形成方法として、スパッタ、真空蒸着、レーザーアブレーション、イオンプレーティング、ＣＶＤ、スプレー法、ディップ法、などを用いても良い。
The anode electrode is disposed to face the electron-emitting device with the gate electrode interposed therebetween.
The anode electrode may be a transparent conductive film. For example, indium tin oxide, zinc oxide, or tin oxide may be used as the transparent conductive film.
The anode electrode may be supported by an anode substrate. The anode substrate may be any material that exhibits translucency. For example, glass, acrylic resin, polycarbonate, or the like may be used as a light-transmitting material.
When the anode electrode is formed on the anode substrate, a known thin film forming method can be appropriately used as a forming method. For example, sputtering, vacuum deposition, laser ablation, ion plating, CVD, spraying, dipping, etc. may be used as the thin film forming method.
蛍光体層は、前記アノード電極上に設けられ、電子放出素子から放出された電子を受けて発光する部位である。
蛍光体層に用いる蛍光体は、発光する波長や用途に応じ、適宜選択してよい。例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどの微粒子を用いても良い。
蛍光体層の形成方法としては、適宜公知の薄膜塗布方法を用いることが出来る。例えば、薄膜塗布方法として、インクジェット、スクリーン印刷などを用いても良い。
また、蛍光体層の上面形状は適宜設計してよい。例えば、全面に蛍光体層を形成してもよいし、蛍光体層に任意のパターンを形成してもよい。
The phosphor layer is a portion that is provided on the anode electrode and emits light upon receiving electrons emitted from the electron-emitting device.
The phosphor used for the phosphor layer may be appropriately selected according to the wavelength of light emitted and the application. For example, fine particles such as zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, and yttrium oxide may be used.
As a method for forming the phosphor layer, a known thin film coating method can be used as appropriate. For example, as a thin film coating method, ink jet or screen printing may be used.
Moreover, you may design the upper surface shape of a fluorescent substance layer suitably. For example, the phosphor layer may be formed on the entire surface, or an arbitrary pattern may be formed on the phosphor layer.
カソード電極、ゲート電極、アノード電極は、真空排気された発光容器中に設置される。
また、カソード電極とゲート電極との間、および、カソード電極とアノード電極との間に、外部電源を、発光容器外部より、それぞれ接続することによりそれぞれの電極間に印加する電圧を任意に設定することが出来る。
The cathode electrode, the gate electrode, and the anode electrode are installed in a light-emitting container that is evacuated.
In addition, an external power source is connected from the outside of the luminous container between the cathode electrode and the gate electrode and between the cathode electrode and the anode electrode, thereby arbitrarily setting the voltage applied between the electrodes. I can do it.
図２に、本発明の照明ランプの一例について具体的に例示する。
図２において、カソード電極１６、該カソード電極上１６の電子放出素子１５、該電子放出素子１５に対向して配置された開口部３２を有するゲート電極３１、該ゲート電極３１を挟んで電子放出素子１５に対向して配置されたアノード電極４２、該アノード電極４２を支持するアノード基板４１、該アノード電極上に形成された蛍光体層４２、カソード電極１６およびゲート電極３１に印加する外部電源５１、カソード電極１６およびアノード電極４２に印加する外部電源５２、である。
FIG. 2 specifically illustrates an example of the illumination lamp of the present invention.
In FIG. 2, a cathode electrode 16, an electron emitting element 15 on the cathode electrode 16, a gate electrode 31 having an opening 32 disposed to face the electron emitting element 15, and an electron emitting element sandwiching the gate electrode 31. 15, an anode electrode 42 disposed facing the anode electrode 15, an anode substrate 41 that supports the anode electrode 42, a phosphor layer 42 formed on the anode electrode, an external power source 51 that is applied to the cathode electrode 16 and the gate electrode 31, An external power supply 52 is applied to the cathode electrode 16 and the anode electrode 42.
外部電源５１によってカソード電極１６とゲート電極３１との間に、外部電源５２によってカソード電極１６とアノード電極４２との間に、それぞれ直流電圧を印加することにより、電子放出素子１５上に成長したナノ炭素材料１４からフィールドエミッションにより電子が放出される。電子はゲート電極３１に設けられた開口部３２を通り抜け、アノード電極４２上の蛍光体層４３に入射する。このとき蛍光体層４３より光が放出され、この光はアノード基板４１を透過してランプ外部に放たれる。 By applying a DC voltage between the cathode electrode 16 and the gate electrode 31 by the external power source 51 and between the cathode electrode 16 and the anode electrode 42 by the external power source 52, the nano-growth grown on the electron-emitting device 15 is applied. Electrons are emitted from the carbon material 14 by field emission. The electrons pass through the opening 32 provided in the gate electrode 31 and enter the phosphor layer 43 on the anode electrode 42. At this time, light is emitted from the phosphor layer 43, and this light is transmitted through the anode substrate 41 and emitted outside the lamp.
＜実施例１＞
まず、低抵抗シリコン基板上に、アルゴン７Ｐａの雰囲気下で、コバルトを放電電流４０ｍＡで８分スパッタすることにより、コバルトを６ｎｍ成膜させた。
なお、低抵抗シリコン基板の大きさは７×２２ｍｍ、コバルトを成膜したのはそのうち６×６ｍｍの領域である。
<Example 1>
First, a cobalt film having a thickness of 6 nm was formed on a low-resistance silicon substrate by sputtering for 8 minutes at a discharge current of 40 mA in an atmosphere of 7 Pa of argon.
The size of the low resistance silicon substrate is 7 × 22 mm, and the cobalt film is formed in an area of 6 × 6 mm.
次に、成膜したコバルトを基板上に化学的結合を介して定着させることを目的として、基板の熱処理を行った。石英管内に基板を設置し、窒素８０％、酸素２０％の混合比の標準ガスを流量１００ｃｃ／ｍｉｎでフローしながら９００℃で１０分間保持することにより熱処理を行った。 Next, the substrate was heat-treated for the purpose of fixing the formed cobalt on the substrate through chemical bonding. A substrate was placed in a quartz tube, and heat treatment was performed by holding a standard gas having a mixture ratio of 80% nitrogen and 20% oxygen at 900 ° C. for 10 minutes while flowing at a flow rate of 100 cc / min.
次に、サンドブラスト加工を用いて、基板上に成膜されたコバルトを部分的に除去した。
サンドブラスト装置内に基板を設置し、この基板より６０ｃｍの距離から研磨剤（粒径１５０〜１８０μｍのアルミナ粒子）を噴射圧力５ｋｇ／ｃｍ２で吹き付けることにより、基板表面に成膜されたコバルトを部分的に除去した。なお、このとき、噴射時間を変化させることで除去されるコバルトの比率の制御を試みた。
Next, the cobalt formed into a film on the board | substrate was partially removed using the sandblasting process.
A substrate is placed in a sand blasting apparatus, and abrasives (alumina particles having a particle size of 150 to 180 μm) are sprayed at a spraying pressure of 5 kg / cm 2 from a distance of 60 cm from this substrate, thereby partially depositing cobalt deposited on the substrate surface. Removed. At this time, an attempt was made to control the proportion of cobalt removed by changing the injection time.
各基板の噴射時間は以下の通りである。
基板１：０．１秒程度噴射を３回繰り返し
基板２：０．１秒程度噴射を１０回繰り返し
基板３：０．１秒程度噴射を５０回繰り返し
The ejection time for each substrate is as follows.
Substrate 1: Injection for about 0.1 second is repeated 3 times Substrate 2: Injection for about 0.1 second is repeated 10 times Substrate 3: Injection for about 0.1 second is repeated 50 times
このように基板表面に成膜されたコバルトを部分的に除去した後、各基板を操作型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）を用いて観察した。また、このときのＳＥＭ像を画像処理することにより、基板表面にスパッタで成膜されたコバルトのうち除去された部分の面積比を算出した。 After the cobalt film formed on the substrate surface was partially removed in this way, each substrate was observed using a scanning electron microscope (SEM). Moreover, the SEM image at this time was image-processed, and the area ratio of the removed part was calculated among the cobalt formed into a film by sputtering on the substrate surface.
このときのＳＥＭ像および除去されたコバルトの面積比の算出の結果を図３に示す。
図３より、除去されたコバルトの比率は基板１、基板２、基板３でそれぞれ１０％、２８％、６９％となり、サンドブラスト加工の噴射時間を変化させることで、除去されるコバルトの面積比の制御が可能であることが確認された。
The SEM image at this time and the calculation result of the area ratio of the removed cobalt are shown in FIG.
From FIG. 3, the ratio of the removed cobalt is 10%, 28%, and 69% for the substrate 1, the substrate 2, and the substrate 3, respectively, and the area ratio of the removed cobalt is changed by changing the spraying time of sandblasting. It was confirmed that control was possible.
上記の各基板について、その表面にナノ炭素材料を生成することで電子放出素子の作製を行った。生成方法としては、２段階の加熱を行なう固液界面接触分解法を利用した。基板をホルダーに取り付け有機溶媒中に浸漬し、窒素雰囲気下で通電加熱を行うことにより、有機溶媒の熱分解反応が進行し、基板表面上にナノ炭素材料膜が成膜された。このときの反応条件は次の通りである。 About each said board | substrate, the electron emission element was produced by producing | generating a nano carbon material on the surface. As a production method, a solid-liquid interface catalytic cracking method in which heating in two stages was performed was used. The substrate was attached to a holder, immersed in an organic solvent, and energized and heated in a nitrogen atmosphere, whereby the pyrolysis reaction of the organic solvent proceeded to form a nanocarbon material film on the substrate surface. The reaction conditions at this time are as follows.
有機溶媒：メタノール（純度９９．９％）
反応条件（第１の段階）
合成温度：６００℃
合成時間：３分
反応条件（第２の段階）
合成温度：９００℃
合成時間：６分
Organic solvent: methanol (purity 99.9%)
Reaction conditions (first stage)
Synthesis temperature: 600 ° C
Synthesis time: 3 minutes Reaction conditions (second stage)
Synthesis temperature: 900 ° C
Synthesis time: 6 minutes
上記の反応の後に基板を有機溶媒中から引き上げることにより、基板表面にカーボンナノチューブが形成されたナノ炭素材料複合基板を得た。 After the above reaction, the substrate was pulled up from the organic solvent to obtain a nanocarbon material composite substrate in which carbon nanotubes were formed on the substrate surface.
＜実施例２＞
実施例１で得たナノ炭素材料複合基板を電子放出素子として用いた照明ランプを製造した。
電子放出素子を高真空チャンバー内に設置し、これと対向するようにゲート電極およびアノード電極を配置した。ゲート電極は、ステンレス基板に開口部を形成することで作製した。
アノード電極は、ガラス基板上に酸化インジウムスズをスパッタで成膜、さらにその上から蛍光体をスクリーン印刷で成膜することで作製した。なおこのとき、電子放出素子からゲート電極までの距離は１ｍｍ、電子放出素子からアノード電極までの距離は１０ｍｍとした。
<Example 2>
An illumination lamp using the nanocarbon material composite substrate obtained in Example 1 as an electron-emitting device was manufactured.
An electron-emitting device was placed in a high vacuum chamber, and a gate electrode and an anode electrode were placed so as to face the electron-emitting device. The gate electrode was produced by forming an opening in a stainless steel substrate.
The anode electrode was produced by forming a film of indium tin oxide on a glass substrate by sputtering, and further forming a phosphor film thereon by screen printing. At this time, the distance from the electron-emitting device to the gate electrode was 1 mm, and the distance from the electron-emitting device to the anode electrode was 10 mm.
上記の照明乱費に外部電源を接続し、電子放出素子を設置した上で電子放出素子とアノード電極との間に５ｋＶを印加し、電子放出素子とゲート電極との間の電圧を徐々に昇圧した。 Connect an external power supply to the above-mentioned illumination cost, install an electron-emitting device, apply 5 kV between the electron-emitting device and the anode electrode, and gradually increase the voltage between the electron-emitting device and the gate electrode did.
このときの電子放出素子からの電子放出特性の評価を行った。しきい値１（電子放出素子からの電子放出によって蛍光体が発光を開始したときのゲート電圧）、しきい値２（電子放出素子からの電子放出によるエミッション電流が１μＡに達したときのゲート電圧）をそれぞれ記録した。このときの結果を表１に示す。 The electron emission characteristics from the electron-emitting device at this time were evaluated. Threshold value 1 (gate voltage when the phosphor starts to emit light due to electron emission from the electron-emitting device), threshold value 2 (gate voltage when the emission current due to electron emission from the electron-emitting device reaches 1 μA) ) Was recorded respectively. The results are shown in Table 1.
表１によれば、基板１はゲート電圧を１．７ｋＶまで印加したときに発光が始まり、ゲート電圧を２．３ｋＶまで印加するとエミッション電流が１μＡに達した。サンドブラスト加工により基板上に成膜されたコバルトを部分的に除去し、コバルトの残された部分にのみカーボンナノチューブを成膜することにより、ゲート電圧を昇圧した際に個々のカーボンナノチューブに電界が集中しやすくなり、優れた電子放出特性が発揮されたものと考えられる。 According to Table 1, the substrate 1 started to emit light when the gate voltage was applied up to 1.7 kV, and the emission current reached 1 μA when the gate voltage was applied up to 2.3 kV. The cobalt film formed on the substrate is partially removed by sandblasting, and carbon nanotubes are formed only on the remaining parts of the cobalt, so that the electric field concentrates on individual carbon nanotubes when the gate voltage is increased. It is considered that excellent electron emission characteristics were exhibited.
基板２では、基板１には及ばないものの良好な電子放出特性と蛍光体の均一な発光が観察された。
基板３では、基板１と同様の良好な電子放出特性と蛍光体の均一な発光が観察された。
Although the substrate 2 did not reach the substrate 1, good electron emission characteristics and uniform light emission of the phosphor were observed.
In the substrate 3, good electron emission characteristics similar to those of the substrate 1 and uniform light emission of the phosphor were observed.
これらの結果から、サンドブラスト加工により除去する触媒層の比率を、０．１０≦（ｂ／（ａ＋ｂ））≦０．６９とすることで、良好な電子放出特性を発現する電子放出素子の作製が可能になると考えられる。 From these results, the ratio of the catalyst layer to be removed by sandblasting is set to 0.10 ≦ (b / (a + b)) ≦ 0.69, so that an electron-emitting device that exhibits good electron-emitting characteristics can be manufactured. It will be possible.
また、サンドブラスト加工により除去する触媒層の比率を０．１０≦（ｂ／（ａ＋ｂ））≦０．６９とした電子放出素子を用いることで、良好な発光特性を発現する照明ランプの作製が可能になると考えられる。 In addition, by using an electron-emitting device in which the ratio of the catalyst layer to be removed by sandblasting is 0.10 ≦ (b / (a + b)) ≦ 0.69, it is possible to produce an illumination lamp that exhibits good light emission characteristics. It is thought that it becomes.
本発明のナノ炭素材料複合基板は、強度補強材料、電池の電極材料、電磁波吸収材料、触媒材料、光学材料、電子放出素子材料、などの基板としての応用が期待される。
特に、強電界によって電子を放出する電界放射型の電子放出素子としての利用が期待され、具体的には、例えば、光プリンタ、電子顕微鏡、電子ビーム露光装置などの電子発生源や電子銃、平面ディスプレイを構成するアレイ状のフィールドエミッタアレイの面電子源、照明ランプ、などの用途としての電子放出素子として有用である。
特に、照明ランプとして用いる場合、（１）ディスプレイ用途：液晶バックライト、プロジェクタ光源、ＬＥＤディスプレイ光源、（２）シグナル用途：交通信号灯、産業／業務用回転灯・信号灯、非常灯・誘導灯、（３）センシング用途：赤外線センサ光源、産業用光センサ光源、光通信用光源、（４）医療・画像処理用途：医療用光源（眼底カメラ・スリットランプ）、医療用光源（内視鏡）、画像処理用光源、（５）光化学反応用途：硬化・乾燥／接着用光源、洗浄／表面改質用光源、水殺菌／空気殺菌用光源、（６）自動車用光源：ヘッドランプ、リアコンビネーションランプ、内装ランプ、（７）一般照明：オフィス照明、店舗照明、施設照明、舞台照明・演出照明、屋外照明、住宅照明、ディスプレイ照明（パチンコ機、自動販売機、冷凍・冷蔵ショーケース）、機器・什器組込照明、などの用途に応用が期待される。
なお、上記の用途に本発明のナノ炭素材料複合基板の用途は限定されるものではない。
The nanocarbon material composite substrate of the present invention is expected to be used as a substrate for strength reinforcing materials, battery electrode materials, electromagnetic wave absorbing materials, catalyst materials, optical materials, electron-emitting device materials, and the like.
In particular, it is expected to be used as a field emission type electron-emitting device that emits electrons by a strong electric field. Specifically, for example, an electron generation source such as an optical printer, an electron microscope, an electron beam exposure apparatus, an electron gun, a plane The present invention is useful as an electron-emitting device for applications such as a surface electron source of an array-shaped field emitter array constituting a display, an illumination lamp, and the like.
In particular, when used as an illumination lamp, (1) display applications: liquid crystal backlights, projector light sources, LED display light sources, (2) signal applications: traffic signal lights, industrial / commercial rotating / signal lights, emergency lights / guide lights, ( 3) Sensing application: infrared sensor light source, industrial optical sensor light source, optical communication light source, (4) medical / image processing application: medical light source (fundus camera / slit lamp), medical light source (endoscope), image Light source for treatment, (5) Photochemical reaction application: Light source for curing / drying / adhesion, Light source for cleaning / surface modification, Light source for water sterilization / Air sterilization, (6) Light source for automobile: Head lamp, rear combination lamp, interior Lamps, (7) General lighting: office lighting, store lighting, facility lighting, stage lighting / stage lighting, outdoor lighting, residential lighting, display lighting (pachinko machines, vending machines) Machine, frozen and refrigerated showcases), equipment and fixtures embedded lighting, application in applications such as expected.
In addition, the use of the nanocarbon material composite substrate of the present invention is not limited to the above use.
１１……基板
１２……触媒層
１３……スポット
１４……ナノ炭素材料
１５……電子放出素子
１６……カソード電極
２１……研磨剤
３１……ゲート電極
３２……開口部
４１……アノード基板
４２……アノード電極
４３……蛍光体層
５１……外部電源
５２……外部電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Substrate 12 ... Catalyst layer 13 ... Spot 14 ... Nanocarbon material 15 ... Electron emission device 16 ... Cathode electrode 21 ... Abrasive agent 31 ... Gate electrode 32 ... Opening 41 ... Anode substrate 42 …… Anode electrode 43 …… Phosphor layer 51 …… External power source 52 …… External power source
Claims (9)
前記触媒層に前記基板部位が表出したスポットを複数形成するスポット形成工程と、
複数の前記スポット間に残存した前記触媒層にナノ炭素材料を形成するナノ炭素材料形成工程と、
を備えたことを特徴とするナノ炭素材料複合基板製造方法。 A catalyst layer forming step of forming a catalyst layer on the substrate;
A spot forming step of forming a plurality of spots where the substrate portion is exposed on the catalyst layer;
A nanocarbon material forming step of forming a nanocarbon material on the catalyst layer remaining between the plurality of spots;
A method for producing a nanocarbon material composite substrate, comprising:
を特徴とする請求項１に記載のナノ炭素材料複合基板製造方法。 2. The method for producing a nanocarbon material composite substrate according to claim 1, wherein the catalyst layer is subjected to sandblasting in the spot forming step.
前記ナノ炭素材料はカーボンナノチューブであること
を特徴とする請求項１に記載のナノ炭素材料複合基板製造方法。 In the nanocarbon material formation step, a nanocarbon material is formed using a solid-liquid interface catalytic decomposition method,
The method of manufacturing a nanocarbon material composite substrate according to claim 1, wherein the nanocarbon material is a carbon nanotube.
前記基板表面に形成された触媒層と、
前記触媒層に形成され基板部位が表出したスポットと、
前記触媒層表面に形成されたナノ炭素材料と、
を備えたことを特徴とするナノ炭素材料複合基板。 A substrate,
A catalyst layer formed on the substrate surface;
A spot that is formed in the catalyst layer and a substrate portion is exposed;
A nanocarbon material formed on the surface of the catalyst layer;
A nanocarbon material composite substrate comprising:
を特徴とする請求項４に記載のナノ炭素材料複合基板。 The nano-carbon material composite substrate according to claim 4, wherein the spot is a spot whose side surface is a slope.
を特徴とする請求項５または６のいずれかに記載のナノ炭素材料複合基板。 The nano-carbon material composite substrate according to claim 5, wherein the spot is a spot having a distance between the deepest spot and the substrate surface of 5 μm or more and 50 μm or less.
基板上面から見た前記スポットが占める面積をｂとし、
基板上面における前記スポットの面積占有率をスポット面積占有率（ｂ／（ａ＋ｂ））としたとき、
前記スポット面積占有率は、
０．１０≦（ｂ／（ａ＋ｂ））≦０．６９
の範囲を満たすこと
を特徴とする請求項４から６のいずれかに記載のナノ炭素材料複合基板。 The area occupied by the catalyst layer viewed from the top surface of the substrate is a,
The area occupied by the spot viewed from the top surface of the substrate is b,
When the area occupancy of the spot on the upper surface of the substrate is the spot area occupancy (b / (a + b)),
The spot area occupancy is
0.10 ≦ (b / (a + b)) ≦ 0.69
The nanocarbon material composite substrate according to claim 4, wherein the nanocarbon material composite substrate satisfies the following range.
前記電子放出素子と、
前記電子放出素子と対向して配置され、開口部を有するゲート電極と、
前記ゲート電極を挟んで前記電子放出素子と対向して配置されたアノード電極と、
前記アノード電極上に設けられた蛍光体と、
を備えたことを特徴とする照明ランプ。 An illumination lamp using the electron-emitting device according to claim 8,
The electron-emitting device;
A gate electrode disposed opposite to the electron-emitting device and having an opening;
An anode electrode disposed opposite to the electron-emitting device with the gate electrode interposed therebetween;
A phosphor provided on the anode electrode;
An illumination lamp characterized by comprising:
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