JP2012084475A - Field emission type light source - Google Patents

Field emission type light source Download PDF

Info

Publication number
JP2012084475A
JP2012084475A JP2010231524A JP2010231524A JP2012084475A JP 2012084475 A JP2012084475 A JP 2012084475A JP 2010231524 A JP2010231524 A JP 2010231524A JP 2010231524 A JP2010231524 A JP 2010231524A JP 2012084475 A JP2012084475 A JP 2012084475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron emission
support rod
electron
light source
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010231524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhito Nishimura
一仁 西村
Hidenori Sasaoka
秀紀 笹岡
Masahiro Ooka
昌洋 大岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOCHI FEL KK
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
KOCHI FEL KK
Central Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KOCHI FEL KK, Central Glass Co Ltd filed Critical KOCHI FEL KK
Priority to JP2010231524A priority Critical patent/JP2012084475A/en
Priority to PCT/JP2011/072324 priority patent/WO2012049975A1/en
Publication of JP2012084475A publication Critical patent/JP2012084475A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/06—Lamps with luminescent screen excited by the ray or stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02—Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field emission-type light source which permits electric field intensities in an electron emission film on a cathode electrode to be restricted to a low range and also permits densities of an incident electron beam incident on a phosphor to be confined in a preferable range without changing the electron emission characteristics and applied voltage of the electron emission film.SOLUTION: A field emission-type light source includes a vacuum sealed container, a rod-like support rod arranged along the central axis of the vacuum sealed container, and a cathode electrode embedded in an outer peripheral part of the support rod and having one or plural lengths of a rod-like electron emission member, with an electron emission film formed in a portion exposed from the support rod; characterized in that, letting the radius of curvature of the support rod be D and letting the radius of curvature of the electron emission member be r, then the relationship D>r holds true.

Description

本発明は、照明や表示に使用可能な電界放出型光源（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌｉｇｈｔ：以下ＦＥＬという）に関する。 The present invention relates to a field emission light source (hereinafter referred to as FEL) that can be used for illumination and display.

ＦＥＬは、真空蛍光ディスプレイ（Ｖａｃｕｕｍ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）やブラウン管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）と同じく、電子線照射によって励起された蛍光体の発光、すなわちカソードルミネセンスを利用するものであるが、電子放出源としてフィラメントではなく、量子的な効果で電子放出を行う電界電子放出素子を使用することに特徴がある。 The FEL uses light emission of a phosphor excited by electron beam irradiation, that is, cathode luminescence, like a vacuum fluorescent display or a cathode ray tube, but a filament as an electron emission source. Instead, it is characterized by the use of a field electron-emitting device that emits electrons with a quantum effect.

電界電子放出素子を使用すると、ブラウン管のようにフィラメントの加熱を必要とせずに大きな電流を取り出せるため、低消費電力で高輝度な発光を得ることができ、耐久性も高いことが知られている。 It is known that when a field electron-emitting device is used, a large current can be taken out without requiring heating of the filament as in a cathode ray tube, so that high-luminance emission can be obtained with low power consumption and high durability. .

ＦＥＬの一例として、特許文献１には、円筒状の真空容器内に電解放出用陰極（カソード電極）が配置され、電解放出用陰極から放出された電子の衝突によって発光する蛍光物質層が真空容器の内面に形成された構成が開示されている。 As an example of FEL, Patent Document 1 discloses that a cathode for cathode discharge (cathode electrode) is arranged in a cylindrical vacuum vessel, and a fluorescent material layer that emits light by collision of electrons emitted from the cathode for cathode emission is a vacuum vessel. The structure formed in the inner surface of is disclosed.

特表２００２−５０４２６０号公報Special table 2002-504260 gazette

特許文献１に開示されたようなＦＥＬで使用される蛍光体は、電子線の運動速度が低い場合、言い換えると、印加電圧（加速電圧）が低い場合に、蛍光体粒子表面の結晶の乱れに由来して存在する非発光層の存在に起因して発光効率が低くなるという問題がある。この問題を考慮すると電子線加速電圧は５ｋＶ以上とすることが好ましい。 The phosphor used in the FEL as disclosed in Patent Document 1 suffers from disorder of crystals on the surface of the phosphor particles when the motion speed of the electron beam is low, in other words, when the applied voltage (acceleration voltage) is low. There is a problem in that the light emission efficiency is lowered due to the presence of the non-light emitting layer that is derived from. Considering this problem, the electron beam acceleration voltage is preferably 5 kV or more.

また、上記蛍光体の寿命は、発光開始から発光強度が半分になるまでの期間である半減期までに蛍光体に入射する単位面積あたりの入射電子の総量、すなわち、積算電荷量（Ｃ／ｃｍ２）で評価される。
一般の蛍光体では、半減期までの積算電荷量は高いもので数百Ｃ／ｃｍ２程度であるとされている。
従って、一般の蛍光体を使用して半減期を４０００時間以上とするためには、蛍光体へ入射する入射電子線の密度を２０μＡ／ｃｍ２以下とすることが必要となる。 In addition, the lifetime of the phosphor is the total amount of incident electrons per unit area incident on the phosphor from the start of light emission until the half-life until the emission intensity is halved, that is, the accumulated charge (C / cm 2 ) is evaluated.
In general phosphors, the accumulated charge amount up to the half-life is high and is about several hundred C / cm 2 .
Therefore, in order to set the half-life to 4000 hours or longer using a general phosphor, it is necessary to set the density of incident electron beams incident on the phosphor to 20 μA / cm 2 or less.

カソード電極には、電子放出膜が形成されるが、電子放出膜の電子放出特性は、１ｍＡ／ｃｍ２の電子放出密度をもたらす電界強度（このような電界強度を、閾値電界強度ともいう）で表現される。電子放出特性（閾値電界強度）は電子放出膜の材料により異なっており、電子放出膜がナノダイヤモンド／カーボンナノウォール（ＮＤ／ＣＮＷ）の場合は０．７〜１．５Ｖ／μｍ程度、電子放出膜がカーボンナノウォールの場合は１．５〜２．０Ｖ／μｍ程度である。
このような電子放出膜はＣＶＤ（化学気相合成法）等の方法により、カソード電極をプラズマに曝露することによって形成され、成膜条件等を調整することによって閾値電界強度を調整することは可能であるものの、調整できる範囲には制限がある。 An electron emission film is formed on the cathode electrode, and the electron emission characteristic of the electron emission film is an electric field intensity that brings about an electron emission density of 1 mA / cm 2 (this electric field intensity is also referred to as a threshold electric field intensity). Expressed. The electron emission characteristics (threshold electric field strength) vary depending on the material of the electron emission film. When the electron emission film is nanodiamond / carbon nanowall (ND / CNW), the electron emission is about 0.7 to 1.5 V / μm. When the film is a carbon nanowall, it is about 1.5 to 2.0 V / μm.
Such an electron emission film is formed by exposing the cathode electrode to plasma by a method such as chemical vapor deposition (CVD), and it is possible to adjust the threshold electric field intensity by adjusting the film formation conditions and the like. However, the adjustable range is limited.

また、電子放出膜をＣＶＤにより形成する場合、カソード電極の形状が平板形状でなく、電子放出膜を形成する面が立体的な形状を有していると、成膜が均一に行われない場合がある。そのため、カソード電極の形状には一定の制限がある。
例えば、円柱状の基板に電子放出膜を形成する場合、円柱の曲率半径が大きすぎると、それに合わせて基板の温度勾配も大きくなるため基板の一部にしか電子放出膜を形成できない場合がある。
また、円柱状の基板が長手方向に大きすぎると、電子放出膜の成膜性が損なわれるとともに、成膜時の熱履歴により基板に曲がり等が生じやすいという問題がある。 Also, when the electron emission film is formed by CVD, if the shape of the cathode electrode is not a flat plate shape and the surface on which the electron emission film is formed has a three-dimensional shape, the film formation cannot be performed uniformly. There is. Therefore, there are certain limitations on the shape of the cathode electrode.
For example, when forming an electron emission film on a cylindrical substrate, if the radius of curvature of the cylinder is too large, the temperature gradient of the substrate also increases accordingly, so the electron emission film may be formed only on a part of the substrate. .
In addition, if the cylindrical substrate is too large in the longitudinal direction, the film-forming property of the electron-emitting film is impaired, and there is a problem that the substrate is likely to be bent due to the thermal history during film formation.

一例として、蛍光灯と同程度の半径Ｒ（＝１５ｍｍ）の円筒形状を有するＦＥＬにおいて、円柱状のカソード電極の半径ｒが０．５ｍｍを超えることができない場合を仮定し、蛍光体とカソード電極（半径ｒ＝０．５ｍｍ）との間に５ｋＶ以上の電圧を印加した場合を考える。
この場合、上記円筒形状の中心軸上に設置されたカソード電極上の電子放出膜における電界強度は、下記式（１）で示されるように２．９４Ｖ／μｍとなる。

Figure 2012084475
この電界強度の値は、既に例示した電子放出膜の閾値電界強度よりも遥かに高くなっていることから、このような電界強度における電子放出密度は１ｍＡ／ｃｍ２を遥かに上回るものと考えられる。 As an example, in a FEL having a cylindrical shape with a radius R (= 15 mm) similar to that of a fluorescent lamp, it is assumed that the radius r of the columnar cathode electrode cannot exceed 0.5 mm, and the phosphor and cathode electrode Consider a case where a voltage of 5 kV or more is applied between (radius r = 0.5 mm).
In this case, the electric field strength in the electron emission film on the cathode electrode placed on the cylindrical central axis is 2.94 V / μm as shown in the following formula (1).
Figure 2012084475
 Since the value of the electric field strength is much higher than the threshold electric field strength of the electron emission film already exemplified, it is considered that the electron emission density at such electric field strength is much higher than 1 mA / cm 2. .

一方、上記例において、蛍光体の半減期を好ましい範囲とするために要求される、「入射電子線の密度２０μＡ／ｃｍ２以下」の条件を満たすようにするためには、電子放出密度を０．６ｍＡ／ｃｍ２以下とする必要がある。しかしながら、式（１）から推定される電子放出密度は１ｍＡ／ｃｍ２を遥かに上回るものと考えられるため、上記条件では適切な半減期を有するＦＥＬとはならないという問題があった。 On the other hand, in the above example, in order to satisfy the condition of “incident electron beam density of 20 μA / cm 2 or less” required for setting the half-life of the phosphor within a preferable range, the electron emission density is set to 0. It is necessary to set it to 6 mA / cm 2 or less. However, since the electron emission density estimated from the formula (1) is considered to be much higher than 1 mA / cm 2 , there is a problem that the FEL does not have an appropriate half-life under the above conditions.

式（１）から、カソード電極上の電子放出膜における電界強度を下げるための方策として、円筒形状の内径２Ｒをより大きくすることが考えられる。しかしながら、内径２Ｒを大きくすると、真空に耐えるために容器の厚さを厚くする必要が生じるためにＦＥＬ全体の重量が増加するという問題があったため、有効な方策とはなっていない。 From equation (1), it is conceivable to increase the cylindrical inner diameter 2R as a measure for reducing the electric field strength in the electron emission film on the cathode electrode. However, when the inner diameter 2R is increased, the thickness of the container needs to be increased in order to withstand the vacuum, and thus there is a problem that the weight of the entire FEL increases. Therefore, this is not an effective measure.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電子放出膜の電子放出特性及び印加電圧を変更することなく、カソード電極上の電子放出膜における電界強度を低い範囲とすることができ、蛍光体へ入射する入射電子線の密度を好ましい範囲とすることができる電界放出型光源を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and the electric field intensity in the electron emission film on the cathode electrode can be set to a low range without changing the electron emission characteristics and applied voltage of the electron emission film. An object of the present invention is to provide a field emission type light source capable of making the density of incident electron beams incident on a phosphor within a preferable range.

本発明の電界放出型光源は、真空封止容器と、上記真空封止容器の中心軸に沿って配設された、棒状のサポート棒、及び、上記サポート棒の外周部に埋め込まれてなり、上記サポート棒から露出した部分に電子放出膜が形成された、１本又は複数本の棒状の電子放出部材とを備えたカソード電極とを備え、上記サポート棒の曲率半径をＤ、上記電子放出部材の曲率半径をｒとしたときに、Ｄ＞ｒであることを特徴とする。 The field emission light source of the present invention is embedded in a vacuum sealed container, a bar-shaped support bar disposed along the central axis of the vacuum sealed container, and an outer periphery of the support bar, A cathode electrode provided with one or a plurality of rod-shaped electron emission members, each having an electron emission film formed on a portion exposed from the support rod, wherein the curvature radius of the support rod is D, and the electron emission member When the radius of curvature of r is r, D> r.

本発明の電界放出型光源では、カソード電極が、サポート棒と、サポート棒の外周部に埋め込まれてなり、電子放出膜が形成された電子放出部材とからなる。そして、サポート棒の曲率半径Ｄと、電子放出部材の曲率半径ｒとの間にＤ＞ｒの関係が成り立つ。
このような構成であると、サポート棒の曲率半径が大きいことに起因して、電界放出膜における電界集中が緩和される。
そのため、電子放出膜の電子放出特性及び印加電圧を変更することなく、カソード電極上の電子放出膜における電界強度を小さくすることができる。 In the field emission light source of the present invention, the cathode electrode is composed of a support rod and an electron emission member in which an electron emission film is formed by being embedded in the outer periphery of the support rod. A relationship of D> r is established between the curvature radius D of the support rod and the curvature radius r of the electron emission member.
With such a configuration, the electric field concentration in the field emission film is alleviated due to the large curvature radius of the support rod.
Therefore, the electric field strength in the electron emission film on the cathode electrode can be reduced without changing the electron emission characteristics and applied voltage of the electron emission film.

本発明の電界放出型光源では、上記電子放出部材が上記サポート棒から露出した部分の高さをｈとしたときにｈ＜ｒとなることが望ましい。
このような形態では、サポート棒に電子放出部材がしっかりと固定されるため、サポート棒から電子放出部材が脱離することが防止される。 In the field emission light source of the present invention, it is desirable that h <r, where h is the height of the portion where the electron emission member is exposed from the support rod.
In such a form, since the electron emission member is firmly fixed to the support rod, the electron emission member is prevented from being detached from the support rod.

本発明の電界放出型光源では、上記電子放出部材が、上記サポート棒の長手方向において複数本に分割されていることが望ましい。
本発明の電界放出型光源は、サポート棒に電子放出部材を埋め込む形式となっているため、電子放出部材を複数本に分割して並べることによって任意の長さのカソード電極を作製することができる。そのため、電子放出膜を成膜する装置の長さに依存せずに、長さの長いカソード電極を作製することができる。 In the field emission light source of the present invention, it is desirable that the electron emission member is divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction of the support rod.
Since the field emission type light source of the present invention has a form in which an electron emission member is embedded in a support rod, a cathode electrode having an arbitrary length can be produced by dividing the electron emission member into a plurality of lines. . Therefore, a long cathode electrode can be manufactured without depending on the length of an apparatus for forming an electron emission film.

本発明の電界放出型光源では、蛍光体層が真空封止容器の内壁の全周にわたって形成されており、上記電子放出部材の数が複数本であり、上記サポート棒の長手方向に垂直な断面において、隣り合う２つの上記電子放出部材の中心と上記サポート棒の中心のなす角が全て等しくなるように配置されていることが望ましい。
このような形態では、電子放出部材からの電子放出が均一化されるため、発光が均一となる。 In the field emission light source of the present invention, the phosphor layer is formed over the entire circumference of the inner wall of the vacuum sealed container, the number of the electron emission members is plural, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the support rod It is desirable that the angles formed by the centers of two adjacent electron-emitting members and the center of the support rod are all equal.
In such a form, since the electron emission from the electron emission member is made uniform, the light emission becomes uniform.

本発明の電界放出型光源では、電子放出膜の電子放出特性及び印加電圧を変更することなく、カソード電極上の電子放出膜における電界強度を低い範囲とすることができ、蛍光体へ入射する入射電子線の密度を好ましい範囲とすることができる。 In the field emission type light source of the present invention, the electric field intensity in the electron emission film on the cathode electrode can be set to a low range without changing the electron emission characteristics and applied voltage of the electron emission film, and the incident light enters the phosphor. The density of the electron beam can be within a preferable range.

図１（ａ）は、本発明の電界放出型光源の一例を、真空封止容器の中心軸と垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、真空封止容器の中心軸と平行な面（図１（ａ）のＡ−Ａ線断面）で切断した断面を模式的に示す断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an example of the field emission light source of the present invention cut along a plane perpendicular to the central axis of the vacuum sealed container, and FIG. It is sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected by the surface (AA line cross section of Fig.1 (a)) parallel to the central axis of a vacuum sealing container. 図２（ａ）は、カソード電極をその長手方向に垂直な断面で切断した断面を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における領域Ｂの拡大断面図である。2A is a cross-sectional view showing a cross section obtained by cutting the cathode electrode along a cross section perpendicular to the longitudinal direction thereof, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of a region B in FIG. 図３は、カソード電極をその長手方向に平行な断面で切断した断面を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of the cathode electrode taken along a cross section parallel to the longitudinal direction. 図４は、電子放出部材と蛍光体層の間に５ｋＶ又は６ｋＶの電圧を印加した場合の点Ｆにおける電界強度を、サポート棒の曲率半径Ｄに対して計算した結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the calculation result of the electric field strength at the point F when a voltage of 5 kV or 6 kV is applied between the electron emitting member and the phosphor layer with respect to the curvature radius D of the support rod. 図５は、閾値電界強度が１．２８Ｖ／μｍであるＮＤ／ＣＮＷ膜の電子放出特性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the electron emission characteristics of the ND / CNW film having a threshold electric field strength of 1.28 V / μm. 図６（ａ）は、本発明の電界放出型光源の別の一例を、真空封止容器の中心軸と垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図であり、図６（ｂ）は、真空封止容器の中心軸と平行な面（図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面）で切断した断面を模式的に示す断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view schematically showing a cross section of another example of the field emission light source of the present invention cut along a plane perpendicular to the central axis of the vacuum sealed container, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section cut along a plane parallel to the central axis of the vacuum sealed container (a cross section taken along the line GG in FIG. 6A).

（第一実施形態）
以下、本発明の電界放出型光源の一実施形態である第一実施形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）は、本発明の電界放出型光源の一例を、真空封止容器の中心軸と垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図であり、図１（ｂ）は、真空封止容器の中心軸と平行な面（図１（ａ）のＡ−Ａ線断面）で切断した断面を模式的に示す断面図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment which is an embodiment of a field emission light source of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing a cross section of an example of the field emission light source of the present invention cut along a plane perpendicular to the central axis of the vacuum sealed container, and FIG. It is sectional drawing which shows typically the cross section cut | disconnected by the surface (AA line cross section of Fig.1 (a)) parallel to the central axis of a vacuum sealing container.

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す電界放出型光源１は、内部を真空に封止する真空封止容器１０と、真空封止容器１０内に配設された、サポート棒２０及びサポート棒２０の外周部に埋め込まれた電子放出部材２１を備えたカソード電極１１と、真空封止容器１０の内壁面に形成された蛍光体層１３と、蛍光体層１３上に形成されたアノード電極１４とを備えている。 A field emission type light source 1 shown in FIG. 1A and FIG. 1B includes a vacuum sealed container 10 that seals the inside to a vacuum, a support bar 20 disposed in the vacuum sealed container 10, and The cathode electrode 11 having the electron emission member 21 embedded in the outer peripheral portion of the support rod 20, the phosphor layer 13 formed on the inner wall surface of the vacuum sealing container 10, and the anode formed on the phosphor layer 13 And an electrode 14.

真空封止容器１０は、その半径がＲ（直径が２Ｒ）の円筒形であり、可視光に対して高い透過率を持つガラスで形成されている。
電子放出部材２１から放出された電子はアノード−カソード電極間に印加された電圧によって加速された後、アノード電極１４に入射する。高い運動エネルギーをもつ電子は薄膜によって形成されているアノード電極１４を貫通し、蛍光体層１３に入射される。図１に示すＦＥＬは、この蛍光体層１３へ入射された電子によって蛍光体を励起発光させ、その光を蛍光体が塗布される真空封止容器１０を通して外部に放射させることで照明光を得る構造となっている。
上記形態をもつＦＥＬを、透過光利用型ＦＥＬとよぶ。 The vacuum sealed container 10 has a cylindrical shape with a radius R (diameter 2R) and is made of glass having a high transmittance with respect to visible light.
The electrons emitted from the electron emission member 21 are accelerated by the voltage applied between the anode and the cathode electrode, and then enter the anode electrode 14. Electrons having high kinetic energy pass through the anode electrode 14 formed of a thin film and enter the phosphor layer 13. The FEL shown in FIG. 1 obtains illumination light by exciting and emitting phosphors with electrons incident on the phosphor layer 13 and radiating the light to the outside through the vacuum sealed container 10 to which the phosphors are applied. It has a structure.
The FEL having the above form is referred to as a transmitted light utilization type FEL.

カソード電極１１は、真空封止容器１０の中心軸に沿って配設されており、サポート棒２０及びサポート棒２０の外周部に埋め込まれた電子放出部材２１を備えている。
図２（ａ）は、カソード電極をその長手方向に垂直な断面で切断した断面を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における領域Ｂの拡大断面図である。
本実施形態におけるサポート棒２０は、その外周部に電子放出部材２１が埋め込まれるための溝２０ａを有する棒状の部材である。
図２（ａ）に示すサポート棒２０は、円柱に６カ所の溝２０ａが形成された略円柱形状を有しており、各溝２０ａにはそれぞれ電子放出部材２１が埋め込まれている。
溝２０ａ及び電子放出部材２１は、サポート棒２０の外周の周回方向に沿って等間隔に配置されており、隣り合う２つの電子放出部材２１の中心とサポート棒２０の中心のなす角度（図２（ａ）で∠ＣＯＥで示す角度）は６０°となっている。 The cathode electrode 11 is disposed along the central axis of the vacuum sealed container 10 and includes a support bar 20 and an electron emission member 21 embedded in the outer peripheral portion of the support bar 20.
2A is a cross-sectional view showing a cross section obtained by cutting the cathode electrode along a cross section perpendicular to the longitudinal direction thereof, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view of a region B in FIG.
The support rod 20 in this embodiment is a rod-like member having a groove 20a for embedding the electron emission member 21 in the outer peripheral portion thereof.
The support rod 20 shown in FIG. 2 (a) has a substantially cylindrical shape in which six grooves 20a are formed in a cylinder, and an electron emission member 21 is embedded in each groove 20a.
The groove 20a and the electron emission member 21 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the outer periphery of the support bar 20, and an angle formed by the center of two adjacent electron emission members 21 and the center of the support bar 20 (FIG. 2). The angle indicated by ∠COE in (a) is 60 °.

サポート棒の曲率半径Ｄは、図２（ａ）に示すサポート棒２０においては溝２０ａを除いた円柱の半径で表される長さである。
なお、サポート棒の形状は図２（ａ）に示す形状に限定されるものではなく、多角柱状等の形状であってもよい。円柱形状でないサポート棒の曲率半径Ｄはサポート棒の外接円の半径として定めることができる。 The curvature radius D of the support rod is a length represented by the radius of the cylinder excluding the groove 20a in the support rod 20 shown in FIG.
The shape of the support bar is not limited to the shape shown in FIG. 2A, and may be a polygonal column shape. The curvature radius D of the support rod that is not cylindrical can be determined as the radius of the circumscribed circle of the support rod.

本実施形態における電子放出部材２１は、棒状の電極部材である。
電子放出部材２１は、サポート棒２０から露出する側が曲面２１ａとなっており、反対側（サポート棒２０に埋め込まれる側）が平坦面２１ｂとなった、略半円柱状ともいえる形状を有している。
電子放出部材２１の種類は特に限定されるものではなく、ＦＥＬのカソード電極として用いられる電極を用いることができる。 The electron emission member 21 in the present embodiment is a rod-shaped electrode member.
The electron emission member 21 has a shape that can be said to be a substantially semi-cylindrical shape in which the side exposed from the support bar 20 is a curved surface 21a and the opposite side (side embedded in the support bar 20) is a flat surface 21b. Yes.
The kind of the electron emission member 21 is not particularly limited, and an electrode used as a cathode electrode of the FEL can be used.

電子放出部材２１の表面には、電子を放出する部位である電子放出膜２２が形成されている。電子放出膜２２は、金属、又は、導電性セラミックス等からなるワイヤ電極の基体の表面にカーボンナノチューブ、花弁状のグラフェンシート層、ナノダイヤモンド粒子層などを形成させたものである。
電子放出膜２２は、図２（ｂ）では、サポート棒２０から露出した部分のみに形成されているが、サポート棒によってマスクされる部分に電子放出膜が形成されていても、本発明の効果になんら影響を与えないのは自明である。 On the surface of the electron emission member 21, an electron emission film 22 which is a site for emitting electrons is formed. The electron emission film 22 is formed by forming a carbon nanotube, a petal-like graphene sheet layer, a nanodiamond particle layer, or the like on the surface of a base of a wire electrode made of metal or conductive ceramics.
In FIG. 2B, the electron emission film 22 is formed only on the portion exposed from the support rod 20, but the effect of the present invention can be achieved even if the electron emission film is formed on the portion masked by the support rod. It is self-evident that it has no effect on

電子放出部材の曲率半径ｒは、図２（ｂ）に示す電子放出部材２１においては曲面２１ａを構成する円の半径で表される長さである。
なお、電子放出部材の形状は図２（ｂ）に示す形状に限定されるものではなく、多角柱状等の形状であってもよい。円柱形状でない電子放出部材の曲率半径ｒは電子放出部材の外接円の半径として定めることができる。 The radius of curvature r of the electron emitting member is a length represented by the radius of the circle constituting the curved surface 21a in the electron emitting member 21 shown in FIG.
The shape of the electron emission member is not limited to the shape shown in FIG. 2B, and may be a polygonal column shape. The radius of curvature r of the electron emitting member that is not cylindrical can be determined as the radius of the circumscribed circle of the electron emitting member.

図２（ｂ）に示す形態では、電子放出部材２１がサポート棒２０から露出した部分の高さｈと、電子放出部材２１の曲率半径ｒの関係がｈ＜ｒとなっている。
高さｈは、図２（ｂ）に示すように、電子放出部材がサポート棒から露出した部分の最高点Ｆと、電子放出部材がサポート棒から露出する点とからそれぞれ平行線を引いた場合の平行線の間隔として定められる。
このような形態では、電子放出部材がサポート棒の外周面から外側に飛び出す方向に移動しようとしても、電子放出部材はサポート棒に引っ掛かるために移動することができない。そのため、サポート棒から電子放出部材が脱離することが防止される。 In the form shown in FIG. 2B, the relationship between the height h of the portion where the electron emission member 21 is exposed from the support rod 20 and the radius of curvature r of the electron emission member 21 is h <r.
As shown in FIG. 2B, the height h is obtained when a parallel line is drawn from the highest point F where the electron-emitting member is exposed from the support bar and the point where the electron-emitting member is exposed from the support bar. Is defined as the interval between the parallel lines.
In such a form, even if the electron emission member attempts to move outward from the outer peripheral surface of the support rod, the electron emission member cannot be moved because it is caught by the support rod. This prevents the electron emission member from being detached from the support rod.

電子放出部材２１をサポート棒２０に設置する方法としては、ウォータージエット加工、ワイヤ放電加工、レーザー加工等の高エネルギー加工、又は、シャーパー加工による切削除去加工等の方法によって、電子放出部材２１の形状に合わせてサポート棒２０にｈ＜ｒとなる溝を形成し、その後、サポート棒２０の端部から、サポート棒２０に接触する部分に接着剤を塗布した電子放出部材２１を挿入する方法が挙げられる。接着剤としては真空環境対応のものを用いることが好ましい。 As a method of installing the electron emission member 21 on the support rod 20, the shape of the electron emission member 21 is obtained by a method such as water jet machining, high-energy machining such as wire electric discharge machining, laser machining, or cutting / removing machining by sharper machining. Then, a groove satisfying h <r is formed in the support bar 20, and then, an electron emitting member 21 coated with an adhesive is inserted from the end of the support bar 20 into a portion in contact with the support bar 20. It is done. As the adhesive, it is preferable to use one that is compatible with a vacuum environment.

また、別の設置方法として、サポート棒に２ｒよりも大きな幅の溝を形成し、かつ、電子放出部材２１を押さえ込む固定部品を別途作製し、電子放出部材２１をサポート棒２０に配置した後、上記固定部品を電子放出部材２１の上からはめ込み、固定部品をサポート棒にネジ止め、溶接、接着剤等の手法により固定する方法が挙げられる。 As another installation method, after forming a groove having a width larger than 2r in the support bar and separately preparing a fixing part for pressing down the electron emission member 21, and arranging the electron emission member 21 on the support bar 20, Examples include a method in which the fixed part is fitted from above the electron emission member 21 and the fixed part is fixed to the support rod by screws, welding, an adhesive, or the like.

図３は、カソード電極をその長手方向に平行な断面で切断した断面を示す断面図である。
図３に示す形態では、電子放出部材２１が複数本に分割されている。
図３では、分割された電子放出部材を電子放出部材２１ａ、電子放出部材２１ｂ及び電子放出部材２１ｃとして示している。
並べて配置された電子放出部材２１ａ、電子放出部材２１ｂ及び電子放出部材２１ｃは、一本の長い電子放出部材として形成された電子放出部材と同様の機能を有する。
具体的な例としては、例えば、１５０ｍｍの長さのカソード電極を作製しようとする場合に、電子放出膜の成膜性に優れ、成膜時の曲がり等の問題も生じにくい長さ５０ｍｍの電子放出部材を３本並べることによってカソード電極を作製することが好ましい。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section of the cathode electrode taken along a cross section parallel to the longitudinal direction.
In the form shown in FIG. 3, the electron emission member 21 is divided into a plurality of pieces.
In FIG. 3, the divided electron emission members are shown as an electron emission member 21a, an electron emission member 21b, and an electron emission member 21c.
The electron emission member 21a, the electron emission member 21b, and the electron emission member 21c arranged side by side have the same function as the electron emission member formed as one long electron emission member.
As a specific example, for example, when a cathode electrode having a length of 150 mm is to be produced, an electron emission film having a length of 50 mm, which is excellent in the film forming property of the electron emission film and hardly causes problems such as bending at the time of film formation. It is preferable to produce a cathode electrode by arranging three emission members.

図１（ｂ）には、電界放出型光源１の他の構成として、カソード電極固定具２３が示されており、カソード電極固定具２３には、カソード電極１１のサポート棒２０が接続されている。
本実施形態では、サポート棒２０は比較的大きい曲率半径を有するため、強度が高く、電子放出部材が導電性セラミックなどの脆性材料である場合でも、充分な強度をもつカソード電極を構成することが可能となる。 FIG. 1B shows a cathode electrode fixture 23 as another configuration of the field emission light source 1, and a support rod 20 of the cathode electrode 11 is connected to the cathode electrode fixture 23. .
In this embodiment, since the support rod 20 has a relatively large radius of curvature, the strength is high, and even when the electron emission member is a brittle material such as a conductive ceramic, a cathode electrode having sufficient strength can be configured. It becomes possible.

図１（ｂ）には、電源１９が示されているが、電源１９の一端は、カソード電極１１の一端に接続され、さらに電子放出部材２１に電気的に接続される。電源１９の他端は、アノード電極１４に接続される。 In FIG. 1B, a power source 19 is shown. One end of the power source 19 is connected to one end of the cathode electrode 11 and further electrically connected to the electron emission member 21. The other end of the power source 19 is connected to the anode electrode 14.

蛍光体層１３は、真空封止容器の内壁面に形成されている。
蛍光体層１３としては、例えば、Ｐ１５蛍光体（ＺｎＯ：Ｚｎ）、Ｐ２２蛍光体（青：ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｌ、ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌ、緑：ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ、赤：Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋）、Ｐ５３蛍光体（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｔｂ３＋）、Ｐ５６蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ３＋）等を用いることができる。その他、電子線照射により発光する蛍光体であればその種類は特に限定されるものではない。
また、蛍光体層１３の表面には、透明保護膜が形成されていてもよい。
透明保護膜は、蛍光体層１３の電子線照射による劣化を抑制するもので、透明でかつ、蛍光体よりも電子線照射に対して耐性の強い酸化ケイ素、酸化チタンのいずれかの材料で構成されている。これらの材料を１００〜２００ｎｍ厚で蛍光体層１３上に付着させることで、カソード電極１１から放出された電子が、蛍光体層１３に到達するとともに、蛍光体層１３で発光した光を遮蔽なしに取り出すことが可能になる。又、蛍光体層１３における蛍光体の劣化速度を大幅に低減できる。 The phosphor layer 13 is formed on the inner wall surface of the vacuum sealed container.
Examples of the phosphor layer 13 include P15 phosphor (ZnO: Zn), P22 phosphor (blue: ZnS: Ag, Cl, ZnS: Ag, Al, green: ZnS: Cu, Al, ZnS: Cu, Au, Al, red: Y 2 O 2 S: Eu 3+ ), P53 phosphor (Y 3 Al 5 O 12 : Tb 3+ ), P56 phosphor (Y 2 O 3 : Eu 3+ ), and the like can be used. In addition, the type is not particularly limited as long as the phosphor emits light by electron beam irradiation.
A transparent protective film may be formed on the surface of the phosphor layer 13.
The transparent protective film suppresses the deterioration of the phosphor layer 13 due to electron beam irradiation, and is made of any material of silicon oxide or titanium oxide that is transparent and has higher resistance to electron beam irradiation than the phosphor. Has been. By depositing these materials on the phosphor layer 13 with a thickness of 100 to 200 nm, electrons emitted from the cathode electrode 11 reach the phosphor layer 13 and do not block the light emitted from the phosphor layer 13. It becomes possible to take out. Further, the deterioration rate of the phosphor in the phosphor layer 13 can be greatly reduced.

アノード電極１４は、金属膜、又は、金属酸化物膜からなり、蛍光体層１３上に形成されている。
アノード電極を構成する金属膜の種類としては、アルミニウム膜、炭素膜等が挙げられる。
金属酸化物膜の種類としては、酸化スズ・インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等が挙げられる。
これらの金属膜、金属酸化物膜は、蒸着法、スパッタ法等の方法を材料に応じて選択することによって好適に形成することができる。 The anode electrode 14 is made of a metal film or a metal oxide film, and is formed on the phosphor layer 13.
Examples of the metal film constituting the anode electrode include an aluminum film and a carbon film.
Examples of the metal oxide film include tin oxide / indium, zinc oxide, tin oxide, and indium oxide.
These metal films and metal oxide films can be suitably formed by selecting a method such as vapor deposition or sputtering according to the material.

上記実施形態の説明には、蛍光体層１３の表面にアノード電極１４が形成されている態様を示したが、アノード電極は必ずしも蛍光体層の上面に形成されている必要はない。例えば、アノード電極としてＩＴＯ等の透明導電膜を使用した場合には、アノード電極が形成される位置は、真空封止容器の内壁面上であってもよく、また、蛍光体層の両面であってもよい。 In the description of the above embodiment, the aspect in which the anode electrode 14 is formed on the surface of the phosphor layer 13 is shown, but the anode electrode is not necessarily formed on the upper surface of the phosphor layer. For example, when a transparent conductive film such as ITO is used as the anode electrode, the position where the anode electrode is formed may be on the inner wall surface of the vacuum-sealed container or on both sides of the phosphor layer. May be.

（実施例）
図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す形態のにおいて、電子放出部材の数を６本、円筒形の真空封止容器の半径Ｒ＝１５ｍｍ、電子放出部材の曲率半径ｒ＝０．５ｍｍ、電子放出部材がサポート棒から露出した部分の高さｈ＝０．４ｍｍとして、電子放出部材と蛍光体層の間に５ｋＶ又は６ｋＶの電圧を印加した場合の点Ｆ（図２（ｂ）参照）における電界強度を、サポート棒の曲率半径Ｄに対して、２次元有限要素法ソフトウェア（Ｅｓｔａｔ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ社）により計算した結果を図４に示す。 (Example)
1 (a), FIG. 1 (b), FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b), the number of electron-emitting members is six, and the radius R of the cylindrical vacuum sealed container is R = 15 mm. A voltage of 5 kV or 6 kV is applied between the electron emitting member and the phosphor layer, assuming that the radius of curvature r of the electron emitting member is 0.5 mm and the height h of the portion where the electron emitting member is exposed from the support rod is 0.4 mm. FIG. 4 shows the result of calculation of the electric field strength at the point F (see FIG. 2B) by the two-dimensional finite element method software (Estat: Field Precision) with respect to the curvature radius D of the support rod. .

図５は、閾値電界強度が１．２８Ｖ／μｍであるＮＤ／ＣＮＷ膜の電子放出特性を示すグラフである。このグラフから、この電子放出膜を用いた場合に電子放出密度が０．６ｍＡ／ｃｍ２以下となるのは、電界強度が１．２３Ｖ／μｍ以下の場合であることがわかる。 FIG. 5 is a graph showing the electron emission characteristics of the ND / CNW film having a threshold electric field strength of 1.28 V / μm. From this graph, it can be seen that when this electron emission film is used, the electron emission density is 0.6 mA / cm 2 or less when the electric field strength is 1.23 V / μm or less.

図４には、点Ｆの電界強度が１．２３Ｖ／μｍとなる線を点線で示している。
上記２つの図に示された結果から、電子放出密度を０．６ｍＡ／ｃｍ２以下とするためには、印加電圧が５ｋＶの場合は曲率半径Ｄを約２．１ｍｍ以上に、印加電圧が６ｋＶの場合は曲率半径Ｄを約３．２ｍｍ以上に、それぞれ設定すればよいことがわかる。
すなわち、電子放出部材として、曲率半径ｒ＝０．５ｍｍと曲率半径が小さいものを用いた場合であっても、適切な曲率半径を有するサポート棒を用いて、サポート棒と電子放出部材を組み合わせたカソード電極とすることによって、所定の電圧を印加した状態で蛍光体へ入射する入射電子線の密度を好ましい範囲とすることができることがわかる。 In FIG. 4, a line where the electric field intensity at the point F is 1.23 V / μm is indicated by a dotted line.
From the results shown in the above two figures, in order to make the electron emission density 0.6 mA / cm 2 or less, when the applied voltage is 5 kV, the radius of curvature D is about 2.1 mm or more, and the applied voltage is 6 kV. In the case of, it is understood that the radius of curvature D may be set to about 3.2 mm or more.
That is, even when an electron emitting member having a small radius of curvature r = 0.5 mm is used, the support rod and the electron emitting member are combined using a support rod having an appropriate radius of curvature. It can be seen that by using the cathode electrode, the density of the incident electron beam incident on the phosphor in a state where a predetermined voltage is applied can be within a preferable range.

（第二実施形態）
図６（ａ）は、本発明の電界放出型光源の別の一例を、真空封止容器の中心軸と垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図であり、図６（ｂ）は、真空封止容器の中心軸と平行な面（図６（ａ）のＧ−Ｇ線断面）で切断した断面を模式的に示す断面図である。 (Second embodiment)
FIG. 6A is a cross-sectional view schematically showing a cross section of another example of the field emission light source of the present invention cut along a plane perpendicular to the central axis of the vacuum sealed container, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a cross section cut along a plane parallel to the central axis of the vacuum sealed container (a cross section taken along the line GG in FIG. 6A).

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す電界放出型光源２は、カソード電極の形状が異なり、蛍光体層及びアノード電極が形成された部位が異なる他は第一実施形態で説明した電界放出型光源１と同様の構成を有している。 The field emission type light source 2 shown in FIGS. 6A and 6B has the same electric field as described in the first embodiment except that the shape of the cathode electrode is different and the portion where the phosphor layer and the anode electrode are formed is different. It has the same configuration as the emission light source 1.

本実施形態の電界放出型光源２は、電子照射面発光利用型ＦＥＬであり、蛍光体層１３にカソード電極１１１から電子線照射して得られる発光を、蛍光体層１３と反対側（図６（ａ）の上側）から真空封止容器１０を通して取り出す構造となっている。 The field emission light source 2 of the present embodiment is an electron irradiation surface light emission type FEL, and emits light obtained by irradiating the phosphor layer 13 from the cathode electrode 111 with an electron beam on the side opposite to the phosphor layer 13 (FIG. 6). The structure is taken out from the upper side of (a) through the vacuum sealed container 10.

カソード電極１１１は、溝部を１つ有するサポート棒１２０と、サポート棒１２０の外周部に埋め込まれた１本の電子放出部材１２１を備えている。
アノード電極１４及び蛍光体層１３は真空封止容器１０の内周面の一部にのみ形成されており、電子放出部材１２１は蛍光体層１３と対向する位置に配置されている。 The cathode electrode 111 includes a support rod 120 having one groove portion and a single electron emission member 121 embedded in the outer peripheral portion of the support rod 120.
The anode electrode 14 and the phosphor layer 13 are formed only on a part of the inner peripheral surface of the vacuum sealed container 10, and the electron emission member 121 is disposed at a position facing the phosphor layer 13.

なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）には、電子放出部材の本数が１本である例を示したが、電子照射面発光利用型ＦＥＬとする場合に、電子放出部材の本数は１本に限定されるわけではなく、蛍光体層に有効に電子線を照射できる位置に、任意の数の電子放出部材を設けることが望ましい。 6A and 6B show an example in which the number of electron-emitting members is one, the number of electron-emitting members in the case of an electron irradiation surface light emission type FEL is as follows. The number is not limited to one, and it is desirable to provide an arbitrary number of electron emitting members at positions where the phosphor layer can be effectively irradiated with an electron beam.

（その他の実施形態）
サポート棒の形状は、略円柱形状に限定されるものではなく、棒状であればよい。
例えば、多角柱状、半円柱状、楕円柱状等の形状であってもよい。
電子線照射面発光利用型ＦＥＬの場合、サポート棒の曲率半径が大きい（サポート棒が太い）と、光の取り出し効率が低下することがある。そのため、サポート棒の曲率半径をできるだけ小さくすることが好ましいが、サポート棒の曲率半径が小さいと電子放出膜における電界強度が大きくなってしまう。
ここで、サポート棒の形状が多角形であると、多角形の外接円の直径以上の直径を有する丸棒型のサポート棒を用いた場合と比較して、電界強度を弱める効果をより効果的に発揮させることができる。例えば、サポート棒の形状を三角柱とし各辺の中央部に電子放出素子を埋め込んだ場合、三角形の頂点により電界が大きく歪むため、三角形の外接円と同じ径の円柱よりも太い円柱状のカソード電極とした場合と同等の電界強度を得ることができる。
このことから、電子線照射面発光利用型ＦＥＬにおいてサポート棒が影となって光の取り出しを妨げることを抑制しつつ、電界強度を弱める効果を効果的に得ることができる。 (Other embodiments)
The shape of the support bar is not limited to a substantially cylindrical shape, and may be a bar shape.
For example, the shape may be a polygonal column shape, a semi-columnar shape, an elliptical column shape, or the like.
In the case of the electron beam irradiation surface emitting type FEL, if the radius of curvature of the support rod is large (the support rod is thick), the light extraction efficiency may decrease. For this reason, it is preferable to make the curvature radius of the support rod as small as possible. However, if the curvature radius of the support rod is small, the electric field strength in the electron emission film increases.
Here, when the shape of the support bar is a polygon, the effect of reducing the electric field strength is more effective than when a round bar type support bar having a diameter equal to or larger than the diameter of the circumscribed circle of the polygon is used. Can be demonstrated. For example, if the shape of the support rod is a triangular prism and an electron-emitting device is embedded in the center of each side, the electric field is greatly distorted by the apex of the triangle, so the columnar cathode electrode is thicker than the cylinder with the same diameter as the circumscribed circle of the triangle It is possible to obtain an electric field strength equivalent to that of the case.
From this, in the electron beam irradiation surface light emission type FEL, it is possible to effectively obtain the effect of weakening the electric field strength while suppressing the support rod from being shaded and preventing the light extraction.

サポート棒の好ましい材質としては、アルミニウム、チタン、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス合金等が挙げられる。
これらの金属は強度が充分である上、真空封止容器内でのＦＥＬの作製工程における真空封止工程においてガス放出速度が低い特徴を持っているため好ましい。 Preferable materials for the support rod include aluminum, titanium, aluminum alloy, titanium alloy, and stainless alloy.
These metals are preferable because they have sufficient strength and have a low gas release rate in the vacuum sealing process in the FEL manufacturing process in the vacuum sealed container.

電子放出部材の形状は、略円柱形状、半円柱状に限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。
電子放出膜は、サポート棒から露出する部分の全てに設けられている必要はなく、蛍光体層に適切な密度で電子線を入射することができれば、サポート棒から露出部分の一部にのみ設けられていても良い。 The shape of the electron emission member is not limited to a substantially cylindrical shape or a semi-cylindrical shape, and may be an arbitrary shape.
The electron emission film does not need to be provided on all the portions exposed from the support rod. If the electron beam can be incident on the phosphor layer at an appropriate density, it is provided only on a portion of the exposed portion from the support rod. It may be done.

１、２ 電界放出型光源
１０ 真空封止容器
１１、１１１ カソード電極
１２ 電子放出膜
１３ 蛍光体層
１４ アノード電極
１９ 電源
２０、１２０ サポート棒
２１、１２１ 電子放出部材
２２ 電子放出膜
２３ カソード電極固定具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Field emission type light source 10 Vacuum-sealed container 11, 111 Cathode electrode 12 Electron emission film 13 Phosphor layer 14 Anode electrode 19 Power supply 20, 120 Support rod 21, 121 Electron emission member 22 Electron emission film 23 Cathode electrode fixture

Claims (4)

真空封止容器と、
前記真空封止容器の中心軸に沿って配設された、棒状のサポート棒、及び、前記サポート棒の外周部に埋め込まれてなり、前記サポート棒から露出した部分に電子放出膜が形成された、１本又は複数本の棒状の電子放出部材とを備えたカソード電極とを備え、
前記サポート棒の曲率半径をＤ、前記電子放出部材の曲率半径をｒとしたときに、
Ｄ＞ｒであることを特徴とする、電界放出型光源。 A vacuum sealed container;
A bar-shaped support bar disposed along the central axis of the vacuum-sealed container, and embedded in the outer periphery of the support bar, and an electron emission film was formed on a portion exposed from the support bar A cathode electrode provided with one or a plurality of rod-shaped electron emission members,
When the radius of curvature of the support rod is D and the radius of curvature of the electron emission member is r,
A field emission light source, wherein D> r. 前記電子放出部材が前記サポート棒から露出した部分の高さをｈとしたときにｈ＜ｒとなる請求項１記載の電界放出型光源。 2. The field emission light source according to claim 1, wherein h <r, where h is a height of a portion of the electron emitting member exposed from the support rod. 前記電子放出部材が、前記サポート棒の長手方向において複数本に分割されている請求項１又は２に記載の電界放出型光源。 The field emission light source according to claim 1 or 2, wherein the electron emission member is divided into a plurality of pieces in the longitudinal direction of the support rod. 蛍光体層が前記真空封止容器の内壁の全周にわたって形成されており、
前記電子放出部材の数が複数本であり、前記サポート棒の長手方向に垂直な断面において、隣り合う２つの前記電子放出部材の中心と前記サポート棒の中心のなす角が全て等しくなるように配置されている請求項１〜３のいずれかに記載の電界放出型光源。 The phosphor layer is formed over the entire circumference of the inner wall of the vacuum-sealed container,
The number of the electron emitting members is plural, and the cross sections perpendicular to the longitudinal direction of the support rod are arranged such that the angles formed by the centers of the two adjacent electron emitting members and the center of the support rod are all equal. The field emission type light source according to any one of claims 1 to 3.
JP2010231524A 2010-10-14 2010-10-14 Field emission type light source Pending JP2012084475A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010231524A JP2012084475A (en) 2010-10-14 2010-10-14 Field emission type light source
PCT/JP2011/072324 WO2012049975A1 (en) 2010-10-14 2011-09-29 Field-emission light source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010231524A JP2012084475A (en) 2010-10-14 2010-10-14 Field emission type light source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012084475A true JP2012084475A (en) 2012-04-26

Family

ID=45938206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010231524A Pending JP2012084475A (en) 2010-10-14 2010-10-14 Field emission type light source

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2012084475A (en)
WO (1) WO2012049975A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103839760A (en) * 2012-11-23 2014-06-04 海洋王照明科技股份有限公司 Lamp

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103854959B (en) * 2012-11-28 2016-04-27 海洋王照明科技股份有限公司 A kind of feds
CN103972027B (en) * 2013-01-28 2016-08-03 海洋王照明科技股份有限公司 Field emission lamp bar
CN103972028A (en) * 2013-01-28 2014-08-06 海洋王照明科技股份有限公司 Field emission lamp
CN103972029B (en) * 2013-01-28 2016-08-03 海洋王照明科技股份有限公司 Field emission lamp bar
CN103972030A (en) * 2013-01-29 2014-08-06 海洋王照明科技股份有限公司 Field emission light source

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01206537A (en) * 1988-02-13 1989-08-18 Futaba Denshi Kk Indirectly heated cathode and fluorescent luminous device using same
JP3481578B2 (en) * 1999-10-12 2003-12-22 松下電器産業株式会社 Electron-emitting device, electron source using the same, field-emission-type image display device, fluorescent lamp, and manufacturing method thereof
JP4243693B2 (en) * 2004-08-30 2009-03-25 株式会社ライフ技術研究所 LIGHTING DEVICE AND BACKLIGHT DEVICE USING THE SAME
CN101202199B (en) * 2006-12-13 2010-07-21 清华大学 Field emission lamp tube
JP5274828B2 (en) * 2007-12-17 2013-08-28 株式会社ピュアロンジャパン Field emission lamp with cold cathode electron source
JP2010282956A (en) * 2009-05-01 2010-12-16 Kochi Fel Kk Field emission type light source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103839760A (en) * 2012-11-23 2014-06-04 海洋王照明科技股份有限公司 Lamp
CN103839760B (en) * 2012-11-23 2017-02-22 海洋王照明科技股份有限公司 Lamp

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012049975A1 (en) 2012-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012049975A1 (en) Field-emission light source
US20050212402A1 (en) Lighting device
EP2375435B1 (en) Field emission cathode
US7717766B2 (en) Fluorescent lamp and method of manufacturing fluorescent lamp
US7663298B2 (en) Light source apparatus using field emission cathode
JP2006236721A (en) Field emission type light source
WO2011138837A1 (en) Field-emission light source
JP2006190545A (en) Cold-cathode fluorescent lamp
JP2006294494A (en) Fluorescent lamp
JP2012142109A (en) Field emission type light source
JP2009238415A (en) Deep ultraviolet phosphor thin film, and lamp using deep ultraviolet phosphor thin film
CN105051858A (en) Shaped cathode for field emission arrangement
KR20070105489A (en) Electron emission device and method of manufacturing the same
CN110832616B (en) Field emission cathode structure for field emission device
CN107636790B (en) Method for manufacturing nano structure for field emission cathode
JP4528966B2 (en) Field emission light source
JP5354859B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp
JP2012195112A (en) Field emission light-emitting device, manufacturing method of field emission light-emitting device, and light-emitting device
WO2012086330A1 (en) Method for producing field emission light, and field emission light
KR20070046606A (en) Electron emission device and method of manufacturing the same
JP6097093B2 (en) UV lamp
JP2010177186A (en) Field-emission light source
WO2012086329A1 (en) Wire substrate with carbon film, method for producing wire substrate with carbon film, and field emission light
WO2005059949A1 (en) Field emission spot light source lamp
RU2479064C2 (en) Light source