JP2003017004A - 光源管の電極構造 - Google Patents
光源管の電極構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カソード基板から光源管の発光に寄与しない
グリッド電流を抑え、発光効率を向上させる光源管の電
極構造を提供する。 【解決手段】 カソード電極の表面に電子放出材料を設
置しかつグリッド電極２に向かって突出したドーム形状
を有するカソード電極１と、これに対向して設置された
アノード電極３と、カソード電極１とアノード電極３の
間に配設されたグリッド電極２とから構成される。
グリッド電流を抑え、発光効率を向上させる光源管の電
極構造を提供する。 【解決手段】 カソード電極の表面に電子放出材料を設
置しかつグリッド電極２に向かって突出したドーム形状
を有するカソード電極１と、これに対向して設置された
アノード電極３と、カソード電極１とアノード電極３の
間に配設されたグリッド電極２とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源管の電極構造
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光表示管やＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍ
ｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などに代表される光源
管のカソード電極において、金属基板上にカーボンナノ
チューブ等の電子放出材料を配置した電界放出型の電子
放出源を使用することが提案されている。図３は、従来
の光源管におけるカソード電極とアノード電極とグリッ
ド電極の関係を示す模式図である。
ｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などに代表される光源
管のカソード電極において、金属基板上にカーボンナノ
チューブ等の電子放出材料を配置した電界放出型の電子
放出源を使用することが提案されている。図３は、従来
の光源管におけるカソード電極とアノード電極とグリッ
ド電極の関係を示す模式図である。
【０００３】真空外囲器内において金属基板上にカーボ
ンナノチューブ等の電子放出材料を設置したカソード電
極１に対向してアノード電極３が平行に配置されてい
る。また、カソード基板１とアノード電極３の間にメッ
シュ部２−１と周辺部２−２から構成されるグリッド電
極２がカソード電極１とアノード電極３のそれぞれに対
して平行に配設されている。
ンナノチューブ等の電子放出材料を設置したカソード電
極１に対向してアノード電極３が平行に配置されてい
る。また、カソード基板１とアノード電極３の間にメッ
シュ部２−１と周辺部２−２から構成されるグリッド電
極２がカソード電極１とアノード電極３のそれぞれに対
して平行に配設されている。
【０００４】この電極構造においてグリッド電極２は、
カソード電極１から電子４を引き出す電子引き出し電極
（制御電極）として作用する。すなわち、カソード電極
１に対しグリッド電極２が正電位となるように電圧を印
加すると、カソード電極近傍に形成される電界により電
子放出材料から電子が放出される、いわゆる電界電子放
出が起こり、カソード電極１より電子４が引き出され
る。カソード電極１から引き出された電子４のうちグリ
ッド電極２のメッシュ部２−１を通過したものは、アノ
ード電極３によりさらに加速され、この光源管が蛍光表
示管の場合はアノード電極３上に付着した蛍光面（図示
せず）に衝突する。この結果、蛍光面を構成する蛍光体
が電子衝撃により励起され、その蛍光体に応じた色で蛍
光面が発光する。しかしながら、カソード電極１から引
き出された電子は、グリッド電極２のメッシュ部２−１
を通過してアノード電極３に流入するもの（アノード電
流）の他に、グリッド電極２に流入するものもある（グ
リッド電流）。このグリッド電極２に流入する電子は光
源管の発光には寄与しない。さらに、グリッド電流には
メッシュ部２−１に衝突する電子によるものと周辺部２
−２に衝突する電子によるものがある。
カソード電極１から電子４を引き出す電子引き出し電極
（制御電極）として作用する。すなわち、カソード電極
１に対しグリッド電極２が正電位となるように電圧を印
加すると、カソード電極近傍に形成される電界により電
子放出材料から電子が放出される、いわゆる電界電子放
出が起こり、カソード電極１より電子４が引き出され
る。カソード電極１から引き出された電子４のうちグリ
ッド電極２のメッシュ部２−１を通過したものは、アノ
ード電極３によりさらに加速され、この光源管が蛍光表
示管の場合はアノード電極３上に付着した蛍光面（図示
せず）に衝突する。この結果、蛍光面を構成する蛍光体
が電子衝撃により励起され、その蛍光体に応じた色で蛍
光面が発光する。しかしながら、カソード電極１から引
き出された電子は、グリッド電極２のメッシュ部２−１
を通過してアノード電極３に流入するもの（アノード電
流）の他に、グリッド電極２に流入するものもある（グ
リッド電流）。このグリッド電極２に流入する電子は光
源管の発光には寄与しない。さらに、グリッド電流には
メッシュ部２−１に衝突する電子によるものと周辺部２
−２に衝突する電子によるものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】カソード電極１とグリ
ッド電極２とを平行に設置すると、カソード電極１とグ
リッド電極２との間の等電位線もほぼ平行に分布するこ
とになる。すると、電子４は等電位線に対して垂直にグ
リッド電極２に向かって引き出されるため、カソード電
極１から垂直方向に、グリッド電極２に向かって引き出
され、周辺部２−２に衝突してグリッド電極２に流入す
る電子４−１が存在する。すなわち、この周辺部２−２
に衝突する電子４−１は、グリッド電流となり光源管の
発光に寄与しない。このような電子４−１の存在は、グ
リッド電流とアノード電流とを加えたトータル電流に対
するアノード電流の比率（以下、この比率を電流分配率
という）を低下させ、光源管の発光効率、ひいては発光
輝度を低下させる原因となっている。
ッド電極２とを平行に設置すると、カソード電極１とグ
リッド電極２との間の等電位線もほぼ平行に分布するこ
とになる。すると、電子４は等電位線に対して垂直にグ
リッド電極２に向かって引き出されるため、カソード電
極１から垂直方向に、グリッド電極２に向かって引き出
され、周辺部２−２に衝突してグリッド電極２に流入す
る電子４−１が存在する。すなわち、この周辺部２−２
に衝突する電子４−１は、グリッド電流となり光源管の
発光に寄与しない。このような電子４−１の存在は、グ
リッド電流とアノード電流とを加えたトータル電流に対
するアノード電流の比率（以下、この比率を電流分配率
という）を低下させ、光源管の発光効率、ひいては発光
輝度を低下させる原因となっている。
【０００６】従来ではこの問題を解決するために、図４
に示す電極構造が提案されている。図４は、図３の電極
構造において、カソード電極１上の周辺部２−２に対向
する場所にシールド１−３を設置したものである。シー
ルド１−３には、銅等の導電性のある材料が用いられ
る。このような構造においては、周辺部２−２に対向す
る場所からは電子４が放出されず、また、等電位線にグ
リッド電極２に対して傾きがあるためにシールドに隣接
した場所からもメッシュ部２−１に向けて電子が引き出
されるという効果がある。
に示す電極構造が提案されている。図４は、図３の電極
構造において、カソード電極１上の周辺部２−２に対向
する場所にシールド１−３を設置したものである。シー
ルド１−３には、銅等の導電性のある材料が用いられ
る。このような構造においては、周辺部２−２に対向す
る場所からは電子４が放出されず、また、等電位線にグ
リッド電極２に対して傾きがあるためにシールドに隣接
した場所からもメッシュ部２−１に向けて電子が引き出
されるという効果がある。
【０００７】しかし、この構造は、シールド１−３を設
置した結果、カソード電極１とグリッド電極２との距離
がシールド１−３と周辺部２−２との距離より長くなる
ため、本体１−４とメッシュ部２−１との間の電界強度
が弱くなるという新たな問題を引き起こした。電界強度
は等電位線の間隔、つまりカソード電極とグリッド電極
との距離に依存しており、カソード電極とグリッド電極
との距離が長くなるほど電界強度は弱くなる。そして、
カソード電極１からの電子４の放出量は電界強度に依存
しているので、本体１−４からメッシュ部２−１に引き
出される電子４は少なくなり、光源管の発光輝度が低下
する。
置した結果、カソード電極１とグリッド電極２との距離
がシールド１−３と周辺部２−２との距離より長くなる
ため、本体１−４とメッシュ部２−１との間の電界強度
が弱くなるという新たな問題を引き起こした。電界強度
は等電位線の間隔、つまりカソード電極とグリッド電極
との距離に依存しており、カソード電極とグリッド電極
との距離が長くなるほど電界強度は弱くなる。そして、
カソード電極１からの電子４の放出量は電界強度に依存
しているので、本体１−４からメッシュ部２−１に引き
出される電子４は少なくなり、光源管の発光輝度が低下
する。
【０００８】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、カソード基板から光
源管の発光に寄与しないグリッド電流を抑え、発光効率
を向上させる光源管の電極構造を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、カソード基板から光
源管の発光に寄与しないグリッド電流を抑え、発光効率
を向上させる光源管の電極構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の光源管の電極構造は、真空外囲器内
に少なくとも、アノード電極と、このアノード電極に対
向して略平行に配置された導体基板表面に電子放出材料
を配置したカソード電極と、アノード電極とカソード電
極との間にアノード電極とカソード電極より離間して配
設されたメッシュ状のグリッド電極とを有する光源管に
おいて、カソード電極は、グリッド電極の方向に突出し
たドーム形状を有することを特徴とする。
るために、本発明の光源管の電極構造は、真空外囲器内
に少なくとも、アノード電極と、このアノード電極に対
向して略平行に配置された導体基板表面に電子放出材料
を配置したカソード電極と、アノード電極とカソード電
極との間にアノード電極とカソード電極より離間して配
設されたメッシュ状のグリッド電極とを有する光源管に
おいて、カソード電極は、グリッド電極の方向に突出し
たドーム形状を有することを特徴とする。
【００１０】カソード電極がアノード電極の方向に突出
したドーム形状を有するため、ドームの頂上とその周辺
ではグリッド電極との距離が異なり、カソード電極とグ
リッド電極の間の電界強度に差が生じる。すなわちグリ
ッド電極との距離短いドーム頂上では、電界強度が強い
ために電子が放出されやすいが、ドームの頂上から周辺
に向かって離れるにつれて、グリッド電極とカソード電
極との距離が長くなり、電界強度も弱くなるので、電子
は放出されにくくなる。したがって、カソード電極のド
ーム周辺部がグリッド電極の周辺部と対向するようにカ
ソード電極とグリッド電極とを配置しても、グリッド電
極との距離が最も長いカソード電極のドーム周辺部分か
ら電子が引き出されることを抑え、グリッド電流を低減
することができる。
したドーム形状を有するため、ドームの頂上とその周辺
ではグリッド電極との距離が異なり、カソード電極とグ
リッド電極の間の電界強度に差が生じる。すなわちグリ
ッド電極との距離短いドーム頂上では、電界強度が強い
ために電子が放出されやすいが、ドームの頂上から周辺
に向かって離れるにつれて、グリッド電極とカソード電
極との距離が長くなり、電界強度も弱くなるので、電子
は放出されにくくなる。したがって、カソード電極のド
ーム周辺部がグリッド電極の周辺部と対向するようにカ
ソード電極とグリッド電極とを配置しても、グリッド電
極との距離が最も長いカソード電極のドーム周辺部分か
ら電子が引き出されることを抑え、グリッド電流を低減
することができる。
【００１１】また、本発明の他の光源管の電極構造とし
て、カソード電極の表面には電子放出材料が設置されか
つ平板形状を有し、グリッド電極がカソード電極の方向
に突出したドーム形状を有しているようにしてもよい。
この場合も、グリッド電極がカソード電極方向に突出し
たドーム形状を有しているために、ドーム頂上と周辺で
はカソード電極との距離が異なり、それに伴って電界強
度が変化する。グリッド電極のドーム形状の周辺部とカ
ソード電極の端部は、距離が最も長く電界強度も弱くな
るので、周辺部に対向するカソード基板の端部からは電
子がほとんど引き出されなくなる。
て、カソード電極の表面には電子放出材料が設置されか
つ平板形状を有し、グリッド電極がカソード電極の方向
に突出したドーム形状を有しているようにしてもよい。
この場合も、グリッド電極がカソード電極方向に突出し
たドーム形状を有しているために、ドーム頂上と周辺で
はカソード電極との距離が異なり、それに伴って電界強
度が変化する。グリッド電極のドーム形状の周辺部とカ
ソード電極の端部は、距離が最も長く電界強度も弱くな
るので、周辺部に対向するカソード基板の端部からは電
子がほとんど引き出されなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。（第１の実施の形態）図１（ａ）は、本
発明の第１の実施の形態にかかる電極構造を備えた蛍光
表示管の断面図、図１（ｂ）は本発明の第１の実施の形
態におけるカソード電極とアノード電極とグリッド電極
の関係を示す模式図である。
細に説明する。（第１の実施の形態）図１（ａ）は、本
発明の第１の実施の形態にかかる電極構造を備えた蛍光
表示管の断面図、図１（ｂ）は本発明の第１の実施の形
態におけるカソード電極とアノード電極とグリッド電極
の関係を示す模式図である。
【００１３】本実施の形態では、ガラス等の透明材から
なる真空外囲器５内に、この真空外囲器５前面内側に被
着した蛍光体（図示せず）およびアノード電極３が配置
され、このアノード電極３に対向して略箱状のグリッド
電極２がアノード電極３の方向にメッシュ部２−１を向
けて配設され、このグリッド電極の中に絶縁体６を介し
てカソード電極１が配設される。そして、カソード電極
１、グリッド電極２およびアノード電極３のそれぞれに
は、真空外囲器５の外に引き出された電線によって電圧
が印加される。
なる真空外囲器５内に、この真空外囲器５前面内側に被
着した蛍光体（図示せず）およびアノード電極３が配置
され、このアノード電極３に対向して略箱状のグリッド
電極２がアノード電極３の方向にメッシュ部２−１を向
けて配設され、このグリッド電極の中に絶縁体６を介し
てカソード電極１が配設される。そして、カソード電極
１、グリッド電極２およびアノード電極３のそれぞれに
は、真空外囲器５の外に引き出された電線によって電圧
が印加される。
【００１４】カソード電極１は、プレス加工してドーム
形状を有するように加工された金属基板上に、電子放出
材料としてカーボンナノチューブまたはカーボンナノフ
ァイバ等の電子放出材料が配置されている。このカーボ
ンナノチューブおよびカーボンナノファイバは、ドーム
状に形成された金属基板上にＣＶＤ法により配置するこ
とができる。ドーム形状は、頂上近傍１−１から周辺部
１−２にかけてなだらかな勾配がついている。このよう
なカソード電極は、このドーム形状がグリッド電極２の
方向に突出するように配設されている。
形状を有するように加工された金属基板上に、電子放出
材料としてカーボンナノチューブまたはカーボンナノフ
ァイバ等の電子放出材料が配置されている。このカーボ
ンナノチューブおよびカーボンナノファイバは、ドーム
状に形成された金属基板上にＣＶＤ法により配置するこ
とができる。ドーム形状は、頂上近傍１−１から周辺部
１−２にかけてなだらかな勾配がついている。このよう
なカソード電極は、このドーム形状がグリッド電極２の
方向に突出するように配設されている。
【００１５】金属基板からなるグリッド電極２は、メッ
シュ部２−１と周辺部２−２とから構成される。本実施
の形態では、グリッド電極２の周辺部２−１とカソード
電極１の周辺部１−２が対向しかつ略平行になるように
設置されている。
シュ部２−１と周辺部２−２とから構成される。本実施
の形態では、グリッド電極２の周辺部２−１とカソード
電極１の周辺部１−２が対向しかつ略平行になるように
設置されている。
【００１６】金属基板からなるアノード電極３は、カソ
ード電極１の周辺部１−２とグリッド電極２のそれぞれ
に対して略平行に設置される。カソード電極１から引き
出されグリッド電極２を通過した電子４がアノード電極
３によって加速され、真空外囲器５の前面内側に被着し
た蛍光体に衝突することにより光源管は発光する。
ード電極１の周辺部１−２とグリッド電極２のそれぞれ
に対して略平行に設置される。カソード電極１から引き
出されグリッド電極２を通過した電子４がアノード電極
３によって加速され、真空外囲器５の前面内側に被着し
た蛍光体に衝突することにより光源管は発光する。
【００１７】この電極構造においてカソード電極１はグ
リッド電極２の方向に突出したドーム形状を有するの
で、対向するカソード電極１とグリッド電極２の距離
は、場所によって異なることになる。その結果、図１
（ｂ）に示すように等電位線は、なだらかな曲線を描
き、かつカソード電極１とグリッド電極２との距離が最
も短くなるドーム頂上付近が最も密となる。
リッド電極２の方向に突出したドーム形状を有するの
で、対向するカソード電極１とグリッド電極２の距離
は、場所によって異なることになる。その結果、図１
（ｂ）に示すように等電位線は、なだらかな曲線を描
き、かつカソード電極１とグリッド電極２との距離が最
も短くなるドーム頂上付近が最も密となる。
【００１８】頂上近傍１−１では、対向するグリッド電
極２のメッシュ２−１との距離が短いために、カーボン
ナノチューブに作用する電界強度が最も大きくなり、カ
ソード電極１から対向するメッシュ２−１に向かって電
子４が放出されやすい。カソード基板１とグリッド電極
２の距離は、頂上近傍１−１から周辺部１−２に向かっ
て離れるにつれて長くなる。このため、電子４は、頂上
近傍１−１から周辺部１−２に向かって離れるにつれ
て、放出されにくくなる。周辺部１−２では、対向する
グリッド電極２の周辺部２−２との距離が最も長いため
に、電界強度は最も小さくなり、電子を引き出すための
最小電界強度より小さければ、周辺部２−２に向かって
電子４はほとんど引き出されない。
極２のメッシュ２−１との距離が短いために、カーボン
ナノチューブに作用する電界強度が最も大きくなり、カ
ソード電極１から対向するメッシュ２−１に向かって電
子４が放出されやすい。カソード基板１とグリッド電極
２の距離は、頂上近傍１−１から周辺部１−２に向かっ
て離れるにつれて長くなる。このため、電子４は、頂上
近傍１−１から周辺部１−２に向かって離れるにつれ
て、放出されにくくなる。周辺部１−２では、対向する
グリッド電極２の周辺部２−２との距離が最も長いため
に、電界強度は最も小さくなり、電子を引き出すための
最小電界強度より小さければ、周辺部２−２に向かって
電子４はほとんど引き出されない。
【００１９】したがって、上述したようにカソード電極
１をドーム形状にすることにより、カソード電極１から
グリッド電極２の支持部２−２衝突する無駄な電子４が
引き出されるのを防ぐことが可能となる。これによりグ
リッド電流が低減され、電流分配率が向上する。
１をドーム形状にすることにより、カソード電極１から
グリッド電極２の支持部２−２衝突する無駄な電子４が
引き出されるのを防ぐことが可能となる。これによりグ
リッド電流が低減され、電流分配率が向上する。
【００２０】この電流分配率の向上により、小電力化を
促進することが可能となる。また、これによりグリッド
電圧を低くすることが可能となり、材料、点灯装置など
のコストダウンが実現した。
促進することが可能となる。また、これによりグリッド
電圧を低くすることが可能となり、材料、点灯装置など
のコストダウンが実現した。
【００２１】さらに、電子がグリッド電極の周辺部に引
き出されないので、シールドが不要になる。その結果部
品点数が減るので、光源管の構造が簡略化でき、コスト
ダウンおよび製品の小型化が期待できる。
き出されないので、シールドが不要になる。その結果部
品点数が減るので、光源管の構造が簡略化でき、コスト
ダウンおよび製品の小型化が期待できる。
【００２２】また、電子４は、カソード電極とグリッド
電極の間の等電位線に対して垂直方向に放出される傾向
がある。このため本実施の形態では、等電位線がグリッ
ド電極２の方向に突出したなだらかな凸形状を有するの
で、グリッド電極２のメッシュ部２−１を通過した電子
４は、メッシュ部２−１の面積よりもさらに広がり、メ
ッシュ部２−１の表面積よりも広い範囲でアノード電極
３に衝突する。これにより本実施の形態では、図３およ
び図４で示したような従来の光源管よりも広い発光面積
を得ることが可能となる。さらに、上述したようにメッ
シュ部２−１を通過した電子４は広がりを有するため、
グリッド電極２とアノード電極３の距離を図３および図
４で示したような従来の光源管におけるグリッド電極と
アノード電極の距離より短くしても、従来の光源管と同
じ発光面積を得ることが可能である。また、これにより
光源管の小型化も実現することができる。
電極の間の等電位線に対して垂直方向に放出される傾向
がある。このため本実施の形態では、等電位線がグリッ
ド電極２の方向に突出したなだらかな凸形状を有するの
で、グリッド電極２のメッシュ部２−１を通過した電子
４は、メッシュ部２−１の面積よりもさらに広がり、メ
ッシュ部２−１の表面積よりも広い範囲でアノード電極
３に衝突する。これにより本実施の形態では、図３およ
び図４で示したような従来の光源管よりも広い発光面積
を得ることが可能となる。さらに、上述したようにメッ
シュ部２−１を通過した電子４は広がりを有するため、
グリッド電極２とアノード電極３の距離を図３および図
４で示したような従来の光源管におけるグリッド電極と
アノード電極の距離より短くしても、従来の光源管と同
じ発光面積を得ることが可能である。また、これにより
光源管の小型化も実現することができる。
【００２３】なお、本実施の形態において、カソード電
極１の周辺部１−２とグリッド電極２の周辺部２−２が
対向するようにカソード電極１およびグリッド電極２が
形成されかつ配設されているが、本発明においてカソー
ド電極１およびグリッド電極２の形状および配設位置は
これに限定されない。カソード電極１とグリッド電極２
との距離が変わるようにカソード電極１がドーム形状を
有していればカソード基板１とグリッド電極２の形状お
よび配設位置を適宜変形、変更することは自由である。
極１の周辺部１−２とグリッド電極２の周辺部２−２が
対向するようにカソード電極１およびグリッド電極２が
形成されかつ配設されているが、本発明においてカソー
ド電極１およびグリッド電極２の形状および配設位置は
これに限定されない。カソード電極１とグリッド電極２
との距離が変わるようにカソード電極１がドーム形状を
有していればカソード基板１とグリッド電極２の形状お
よび配設位置を適宜変形、変更することは自由である。
【００２４】（第２の実施の形態）図２は、本発明の第
２の実施の形態におけるカソード電極とグリッド電極と
アノード電極の構成を示す模式図である。本実施の形態
は、第１の実施の形態と同様に図１（ａ）に示す蛍光表
示管の電極構造である。本実施の形態が第１の実施の形
態と異なるのは、カソード電極１とグリッド電極２の形
状である。カソード電極１は、平板の形状を有してい
る。グリッド電極２は、プレス加工によって成形された
ドーム形状を有している。このドーム形状は、カソード
基板１の方向に突出しており、頂上近傍２−１から周辺
部２−２にかけてなだらかな勾配がついている。グリッ
ド電極２は周辺部２−２がカソード電極１およびアノー
ド電極３と平行になるように配設される。
２の実施の形態におけるカソード電極とグリッド電極と
アノード電極の構成を示す模式図である。本実施の形態
は、第１の実施の形態と同様に図１（ａ）に示す蛍光表
示管の電極構造である。本実施の形態が第１の実施の形
態と異なるのは、カソード電極１とグリッド電極２の形
状である。カソード電極１は、平板の形状を有してい
る。グリッド電極２は、プレス加工によって成形された
ドーム形状を有している。このドーム形状は、カソード
基板１の方向に突出しており、頂上近傍２−１から周辺
部２−２にかけてなだらかな勾配がついている。グリッ
ド電極２は周辺部２−２がカソード電極１およびアノー
ド電極３と平行になるように配設される。
【００２５】グリッド電極２がドーム形状を有するの
で、カソード電極１とグリッド電極２との距離は場所に
よって異なり、これによりカソード電極１とグリッド電
極２の間の電界強度も場所によって異なる。このため、
等電位線は図２に示すようにグリッド電極２の方向に突
出したなだらかな凸型形状を呈するので、電子４の放出
量も場所によって異なる。
で、カソード電極１とグリッド電極２との距離は場所に
よって異なり、これによりカソード電極１とグリッド電
極２の間の電界強度も場所によって異なる。このため、
等電位線は図２に示すようにグリッド電極２の方向に突
出したなだらかな凸型形状を呈するので、電子４の放出
量も場所によって異なる。
【００２６】すなわち、電界強度が最大となるカソード
電極１との距離が短い頂上近傍２−１に対向する場所に
あるカソード電極１からは、電子４が多量に引き出され
る。頂上近傍２−３から周辺部２−２に向かって離れる
につれてカソード電極１とグリッド電極２の距離は長く
なる。このため、頂上近傍２−３から周辺部２−２に向
かって離れるにつれて電界強度が小さくなるので、電子
４は引き出されにくくなる。そして、周辺部２−２に対
向する場所にあるカソード電極１は、対向するグリッド
電極２との距離が最も長いので、周辺部２−２に向かっ
て電子４は引き出されない。
電極１との距離が短い頂上近傍２−１に対向する場所に
あるカソード電極１からは、電子４が多量に引き出され
る。頂上近傍２−３から周辺部２−２に向かって離れる
につれてカソード電極１とグリッド電極２の距離は長く
なる。このため、頂上近傍２−３から周辺部２−２に向
かって離れるにつれて電界強度が小さくなるので、電子
４は引き出されにくくなる。そして、周辺部２−２に対
向する場所にあるカソード電極１は、対向するグリッド
電極２との距離が最も長いので、周辺部２−２に向かっ
て電子４は引き出されない。
【００２７】したがって、上述したようにグリッド電極
２がカソード電極１の方向に突出したドーム形状を有す
ると、カソード電極１から周辺部２−２衝突する無駄な
電子４が引き出されるのを、防ぐことが可能となる。こ
れによりグリッド電流が低減され、電流分配率が向上す
る。
２がカソード電極１の方向に突出したドーム形状を有す
ると、カソード電極１から周辺部２−２衝突する無駄な
電子４が引き出されるのを、防ぐことが可能となる。こ
れによりグリッド電流が低減され、電流分配率が向上す
る。
【００２８】この電流分配率の向上により、小電力化を
促進することが可能となる。また、これによりグリッド
電圧を低くすることが可能となり、材料、点灯装置など
のコストダウンが実現した。
促進することが可能となる。また、これによりグリッド
電圧を低くすることが可能となり、材料、点灯装置など
のコストダウンが実現した。
【００２９】さらに、電子がグリッド電極の周辺部に引
き出されないので、シールドが不要になる。その結果部
品点数が減るので、光源管の構造が簡略化でき、コスト
ダウンおよび製品の小型化が期待できる。
き出されないので、シールドが不要になる。その結果部
品点数が減るので、光源管の構造が簡略化でき、コスト
ダウンおよび製品の小型化が期待できる。
【００３０】また、本実施の形態において等電位線がカ
ソード電極１の方向に突出したなだらかな凸形状を有す
るので、グリッド電極２のメッシュ部２−１を通過した
電子４は、メッシュ部２−１の面積よりもさらに狭ま
り、メッシュ部２−１の表面積よりも狭い範囲でアノー
ド電極３に衝突する。
ソード電極１の方向に突出したなだらかな凸形状を有す
るので、グリッド電極２のメッシュ部２−１を通過した
電子４は、メッシュ部２−１の面積よりもさらに狭ま
り、メッシュ部２−１の表面積よりも狭い範囲でアノー
ド電極３に衝突する。
【００３１】なお、図２おいて、グリッド電極２の周辺
部２−２にはメッシュ形状が形成されていないように描
かれているが、本発明においてカソード電極１とグリッ
ド電極２との距離が変化するようにグリッド電極２がカ
ソード電極１の方向に突出したドーム形状を有していれ
ば、グリッド電極２におけるメッシュ部２−１の範囲は
限定されず、適宜変形、変更するのは自由である。
部２−２にはメッシュ形状が形成されていないように描
かれているが、本発明においてカソード電極１とグリッ
ド電極２との距離が変化するようにグリッド電極２がカ
ソード電極１の方向に突出したドーム形状を有していれ
ば、グリッド電極２におけるメッシュ部２−１の範囲は
限定されず、適宜変形、変更するのは自由である。
【００３２】また、実施の形態１および２において、カ
ソード電極１の電子放出材料としてカーボンナノチュー
ブまたはカーボンナノファイバを用いたが、電子放出材
料であればこれに限定されない。他にグラファイトナノ
ファイバやＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒ
ｂｏｎ）等その他種々の電子放出材料を使用することが
できる。
ソード電極１の電子放出材料としてカーボンナノチュー
ブまたはカーボンナノファイバを用いたが、電子放出材
料であればこれに限定されない。他にグラファイトナノ
ファイバやＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒ
ｂｏｎ）等その他種々の電子放出材料を使用することが
できる。
【００３３】さらに、実施の形態１および２において、
本発明の電極構造を図１（ａ）で示すような蛍光表示管
の構成要素として説明したが、本発明はカソード電極と
グリッド電極との距離が変化するようカソード電極およ
びグリッド電極の形状がドーム形状を有していれば、本
発明を搭載する装置は蛍光表示管に限定されない。他に
ＦＥＤ等、種々の光源管の電極構造に用いることができ
る。
本発明の電極構造を図１（ａ）で示すような蛍光表示管
の構成要素として説明したが、本発明はカソード電極と
グリッド電極との距離が変化するようカソード電極およ
びグリッド電極の形状がドーム形状を有していれば、本
発明を搭載する装置は蛍光表示管に限定されない。他に
ＦＥＤ等、種々の光源管の電極構造に用いることができ
る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、カソード電極がグリッド電極の方向に突
出したドーム形状を有することによりカソード電極中央
部と周辺部とで異なる電界強度分布を実現し、カソード
電極から引き出される電子において光源管の発光に寄与
しないグリッド電極の周辺部に衝突する電子が引き出さ
れるのを防ぎ、グリッド電流を抑えることができる。そ
の結果、光源管の電流分配率が上昇するのに伴って光源
管の発光輝度が向上する。
発明によれば、カソード電極がグリッド電極の方向に突
出したドーム形状を有することによりカソード電極中央
部と周辺部とで異なる電界強度分布を実現し、カソード
電極から引き出される電子において光源管の発光に寄与
しないグリッド電極の周辺部に衝突する電子が引き出さ
れるのを防ぎ、グリッド電流を抑えることができる。そ
の結果、光源管の電流分配率が上昇するのに伴って光源
管の発光輝度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）本発明の一実施の形態における蛍光表
示管の断面図、（ｂ）本発明の一実施の形態におけるカ
ソード電極とグリッド電極とアノード電極の関係を示す
断面図である。
示管の断面図、（ｂ）本発明の一実施の形態におけるカ
ソード電極とグリッド電極とアノード電極の関係を示す
断面図である。
【図２】 本発明の一実施の形態におけるカソード電極
とグリッド電極とアノード電極の関係を示す断面図であ
る。
とグリッド電極とアノード電極の関係を示す断面図であ
る。
【図３】 従来の光源管におけるカソード電極とグリッ
ド電極とアノード電極の関係を示す断面図である。
ド電極とアノード電極の関係を示す断面図である。
【図４】 図３に示す従来の光源管においてカソード電
極にシールドを設置した図である。
極にシールドを設置した図である。
１…カソード電極、１−１…頂上近傍、１−２…周辺
部、１−３…シールド、１−４…本体、２…グリッド電
極、２−１…メッシュ部、２−２…周辺部、２−３…頂
上近傍、３…アノード電極、４…電子、４−１…電子、
５…真空外囲器、６…絶縁体。
部、１−３…シールド、１−４…本体、２…グリッド電
極、２−１…メッシュ部、２−２…周辺部、２−３…頂
上近傍、３…アノード電極、４…電子、４−１…電子、
５…真空外囲器、６…絶縁体。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 余谷 純子
三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢
電子工業株式会社内
(72)発明者 山田 弘
三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢
電子工業株式会社内
(72)発明者 長廻 武志
三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢
電子工業株式会社内
(72)発明者 倉知 宏行
三重県伊勢市上野町字和田700番地 伊勢
電子工業株式会社内
Ｆターム(参考） 5C036 EE01 EE16 EF14 EG12 EG16
EH01
5C039 MM02 MM09
Claims (2)
- 【請求項１】 真空外囲器内に少なくとも、アノード電
極と、 このアノード電極に対向して略平行に配置された導体基
板表面に電子放出材料を配置したカソード電極と、 前記アノード電極と前記カソード電極との間に前記アノ
ード電極と前記カソード電極より離間して配設されたメ
ッシュ状のグリッド電極とを有する光源管において、 前記カソード電極は、前記グリッド電極の方向に突出し
たドーム形状を有することを特徴とする光源管の電極構
造。 - 【請求項２】 真空外囲器内に少なくとも、アノード電
極と、 このアノード電極に対向して略平行に配置された導体基
板表面に電子放出材料を配置したカソード電極と、 前記アノード電極と前記カソード電極との間に前記アノ
ード電極と前記カソード電極より離間して配設されたメ
ッシュ状のグリッド電極とを有する光源管において、 前記グリッド電極は前記カソード電極の方向に突出した
ドーム形状を有していることを特徴とする光源管の電極
構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200485A JP2003017004A (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光源管の電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001200485A JP2003017004A (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光源管の電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017004A true JP2003017004A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19037599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001200485A Pending JP2003017004A (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | 光源管の電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006109621A1 (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | 発光装置 |
| JP2007179874A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ulvac Japan Ltd | カソード基板及びその作製方法、並びに表示素子及びその作製方法 |
| CN103972032A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种场发射光源 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63187528A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-03 | Mitsubishi Electric Corp | 電子銃 |
| JPH0547354A (ja) * | 1991-08-20 | 1993-02-26 | Futaba Corp | 発光素子 |
| JPH0945231A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Nec Corp | 電界放射冷陰極の製造方法 |
| JPH1196895A (ja) * | 1997-09-17 | 1999-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
| JPH11329312A (ja) * | 1998-05-13 | 1999-11-30 | Ise Electronics Corp | 蛍光表示装置およびその製造方法 |
| JP2001176433A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Ise Electronics Corp | 蛍光表示装置 |
-
2001
- 2001-07-02 JP JP2001200485A patent/JP2003017004A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| JP4755898B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-08-24 | 株式会社アルバック | カソード基板の作製方法及び表示素子の作製方法 |
| CN103972032A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种场发射光源 |
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