JP2003317606A - 電子銃用電極および電子銃 - Google Patents
電子銃用電極および電子銃Info
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- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
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- H01J2201/30446—Field emission cathodes characterised by the emitter material
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- H01J2201/30453—Carbon types
- H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 仕事関数が小さくて安定している炭素材料を
用い、配向の制御が可能でかつ低コストで製造すること
のできる電子銃用電極および電子銃を提供する。 【解決手段】 アモルファス炭素およびカーボンナノチ
ューブまたはカーボンナノファイバーからなり、線状に
成型された炭素電極１０を電子銃用電極とする。この炭
素電極は、塩素化塩化ビニル樹脂、フラン樹脂などの焼
成後難黒鉛化性炭素となる樹脂にカーボンナノチュー
ブ、カーボンナノファイバーなどの炭素粉末を混合し、
押し出し成型した後、焼成して得られる。
用い、配向の制御が可能でかつ低コストで製造すること
のできる電子銃用電極および電子銃を提供する。 【解決手段】 アモルファス炭素およびカーボンナノチ
ューブまたはカーボンナノファイバーからなり、線状に
成型された炭素電極１０を電子銃用電極とする。この炭
素電極は、塩素化塩化ビニル樹脂、フラン樹脂などの焼
成後難黒鉛化性炭素となる樹脂にカーボンナノチュー
ブ、カーボンナノファイバーなどの炭素粉末を混合し、
押し出し成型した後、焼成して得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子銃用電極およ
び電子銃に関する。
び電子銃に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開平１０−１９９３９８号公報
に記載されているように、電子銃、あるいは冷陰極型電
子放出素子（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄ
ｅｖｉｃｅ）の電極材料として、仕事関数の値が小さく
て安定しているカーボンナノチューブなどの炭素系材料
が注目されている。
に記載されているように、電子銃、あるいは冷陰極型電
子放出素子（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄ
ｅｖｉｃｅ）の電極材料として、仕事関数の値が小さく
て安定しているカーボンナノチューブなどの炭素系材料
が注目されている。
【０００３】カーボンナノチューブをガラス、Ｓｉ、金
属板などの基板に固定して電極とする手法としては、従
来では銀ペースト等に混合して液状にして基板上にスク
リーン印刷する手法、および、上記公報に記載されるよ
うに、ＣＶＤにより基板上にカーボンナノチューブの層
を直接形成する手法が知られている。
属板などの基板に固定して電極とする手法としては、従
来では銀ペースト等に混合して液状にして基板上にスク
リーン印刷する手法、および、上記公報に記載されるよ
うに、ＣＶＤにより基板上にカーボンナノチューブの層
を直接形成する手法が知られている。
【０００４】また、カーボンナノチューブは使われてい
ないが、特開２００２−１００２７８には、アモルファ
ス炭素内で黒鉛を均一かつ一方向に配向制御させた炭素
板を接着層を介して基板に接着してエミッタとすること
が記載されている。
ないが、特開２００２−１００２７８には、アモルファ
ス炭素内で黒鉛を均一かつ一方向に配向制御させた炭素
板を接着層を介して基板に接着してエミッタとすること
が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の、液状にしてス
クリーン印刷する手法では、カーボンナノチューブを配
向させることが困難であり、また、カーボンナノチュー
ブの割合を増すと粘度が高くなってスクリーン印刷がで
きないので、カーボンナノチューブの配合比を高くする
ことができないという問題がある。ＣＶＤにより基板上
にカーボンナノチューブの層を直接形成する手法では、
工数・時間がかかってコスト高となるという問題があ
る。
クリーン印刷する手法では、カーボンナノチューブを配
向させることが困難であり、また、カーボンナノチュー
ブの割合を増すと粘度が高くなってスクリーン印刷がで
きないので、カーボンナノチューブの配合比を高くする
ことができないという問題がある。ＣＶＤにより基板上
にカーボンナノチューブの層を直接形成する手法では、
工数・時間がかかってコスト高となるという問題があ
る。
【０００６】上述の冷陰極型の電子銃と同様に、陰極線
管（ＣＲＴ）のような熱陰極型の電子銃についても、同
様な課題がある。
管（ＣＲＴ）のような熱陰極型の電子銃についても、同
様な課題がある。
【０００７】したがって本発明の目的は、仕事関数が小
さくかつ安定している炭素材料を用い、配向の制御が可
能でかつ低コストで製造することのできる電子銃用電極
および電子銃を提供することにある。
さくかつ安定している炭素材料を用い、配向の制御が可
能でかつ低コストで製造することのできる電子銃用電極
および電子銃を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、柱体状
または錐体状に成型された１つまたは複数の炭素系電極
と、炭素系電極を支持する基板とを具備する電子銃用電
極が提供される。
または錐体状に成型された１つまたは複数の炭素系電極
と、炭素系電極を支持する基板とを具備する電子銃用電
極が提供される。
【０００９】前記炭素系電極は、アモルファス炭素と、
炭素粉末とを含むことが好ましい。
炭素粉末とを含むことが好ましい。
【００１０】前記炭素粉末はカーボンナノチューブまた
はカーボンナノファイバーを含むことが好ましい。
はカーボンナノファイバーを含むことが好ましい。
【００１１】前記炭素系電極は、金属または半金属化合
物をさらに含むことが好ましい。
物をさらに含むことが好ましい。
【００１２】本発明によれば、前述の電子銃用電極と、
電極から電子を引き出すアノードと、電子の放出を制御
するグリッドとを具備する電子銃が提供される。
電極から電子を引き出すアノードと、電子の放出を制御
するグリッドとを具備する電子銃が提供される。
【００１３】この電子銃は、電極の裏面に設けられ電子
衝撃を与えるためのヒーターをさらに具備する場合もあ
る。
衝撃を与えるためのヒーターをさらに具備する場合もあ
る。
【００１４】本発明に用いる炭素系電極は、賦形性を有
し焼成後高い炭素残渣収率を示す樹脂組成物と、炭素粉
末と、必要があれば、金属化合物、半金属化合物の一種
または二種以上を混合し、該混合物をＦＥＤや陰極線
管、その他の搭載機器の寸法や形状などに合わせて、ま
た電子放出特性や電流密度を制御する目的で円断面の円
柱状、四角断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒状な
どの所望の形状に賦形し、該賦形物を焼成することによ
って製造され、それを単体或いは場合によっては複数個
を基板等の上に配列させて得られる。
し焼成後高い炭素残渣収率を示す樹脂組成物と、炭素粉
末と、必要があれば、金属化合物、半金属化合物の一種
または二種以上を混合し、該混合物をＦＥＤや陰極線
管、その他の搭載機器の寸法や形状などに合わせて、ま
た電子放出特性や電流密度を制御する目的で円断面の円
柱状、四角断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒状な
どの所望の形状に賦形し、該賦形物を焼成することによ
って製造され、それを単体或いは場合によっては複数個
を基板等の上に配列させて得られる。
【００１５】炭素粉末としては、カーボンブラック、黒
鉛、コークス粉等が挙げられるが、使用する炭素粉末種
と量は、目的とする電極の抵抗値・形状及び放電特性に
より適宜選択され、単独でも二種以上の混合体でも使用
することができるが、特に形状制御の簡易さの面から
は、黒鉛を使用することが好ましく、賦形性及び構造制
御を容易とするために、平均粒径１００μｍ以下の高配
向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒鉛、天然黒
鉛、人造黒鉛、直径２００nm以下の気相成長炭素繊維よ
り選ばれることが望ましい。
鉛、コークス粉等が挙げられるが、使用する炭素粉末種
と量は、目的とする電極の抵抗値・形状及び放電特性に
より適宜選択され、単独でも二種以上の混合体でも使用
することができるが、特に形状制御の簡易さの面から
は、黒鉛を使用することが好ましく、賦形性及び構造制
御を容易とするために、平均粒径１００μｍ以下の高配
向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒鉛、天然黒
鉛、人造黒鉛、直径２００nm以下の気相成長炭素繊維よ
り選ばれることが望ましい。
【００１６】カーボンナノチューブ、カーボンナノファ
イバーは、グラファイト六角網平面を筒状に丸めて形成
される欠陥の無い「単層」或いはそれらが入れ子状に積
層した「多層」のチューブ状物質で、直径１５nm以下で
長さが数十nm〜数μｍがナノチューブ。直径で１５〜１
００nm程度の領域をナノファイバーと呼ぶ。アーク放電
法、気相熱分解法、レーザー昇華法、電解法、流動触媒
法等によって生成されるが、最近ではポリマーブレンド
法により中空のチューブ状或いは場合によっては無空の
ファイバーも提案されており、ここでは中空、無空の両
方を含めた広義でカーボンナノチューブ、カーボンナノ
ファイバーとして使用するものである。
イバーは、グラファイト六角網平面を筒状に丸めて形成
される欠陥の無い「単層」或いはそれらが入れ子状に積
層した「多層」のチューブ状物質で、直径１５nm以下で
長さが数十nm〜数μｍがナノチューブ。直径で１５〜１
００nm程度の領域をナノファイバーと呼ぶ。アーク放電
法、気相熱分解法、レーザー昇華法、電解法、流動触媒
法等によって生成されるが、最近ではポリマーブレンド
法により中空のチューブ状或いは場合によっては無空の
ファイバーも提案されており、ここでは中空、無空の両
方を含めた広義でカーボンナノチューブ、カーボンナノ
ファイバーとして使用するものである。
【００１７】前述の金属または半金属化合物とは一般に
入手可能な金属炭化物、半金属炭化物、金属硼化物、半
金属硼化物、金属珪化物、半金属珪化物、金属窒化物、
半金属窒化物、金属酸化物、半金属酸化物等が挙げられ
る。使用する金属・半金属化合物の種類と量は、目的と
する電極の抵抗値・形状及び目的とするＣＶＤで生成さ
せる膜の種類により適宜選択され、単独でも二種以上の
混合体でも使用することができるが、抵抗値制御、耐熱
性の観点から、特に炭化硼素、炭化珪素、窒化硼素を使
用することが好ましい。
入手可能な金属炭化物、半金属炭化物、金属硼化物、半
金属硼化物、金属珪化物、半金属珪化物、金属窒化物、
半金属窒化物、金属酸化物、半金属酸化物等が挙げられ
る。使用する金属・半金属化合物の種類と量は、目的と
する電極の抵抗値・形状及び目的とするＣＶＤで生成さ
せる膜の種類により適宜選択され、単独でも二種以上の
混合体でも使用することができるが、抵抗値制御、耐熱
性の観点から、特に炭化硼素、炭化珪素、窒化硼素を使
用することが好ましい。
【００１８】前述の賦形性を有し焼成後高い炭素残渣収
率を示す樹脂組成物は、焼成によりアモルファス状炭
素、好ましくは、高温下での使用時に黒鉛化が進行しな
い難黒鉛化性炭素となり得る高分子樹脂であり、炭素化
前段階の加熱時に分子間架橋を生じさせ三次元化させる
ことで、高い炭素残渣収率を示すものであり、かつ、焼
成炭素化時に黒鉛粉末や金属化合物、半金属化合物をパ
ッキング、収縮する能力を有するものであり、熱硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂の一種または二種以上の複合体であ
る。ここで熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、フ
ラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ベンゾオキサ
ジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ア
ルキッド樹脂、コプナ樹脂等が用いられ、経時熱構造変
化の少ないことなどから、好ましくはフラン樹脂及びフ
ェノール樹脂が用いられる。また、熱可塑性樹脂として
は、ポリ塩素化塩化ビニル樹脂、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアミド、ポリイミド等が用いられ、成形性の容
易さ及びフラン樹脂やフェノール樹脂と複合化した際の
取り扱いの容易さから好ましくはポリ塩素化塩化ビニル
樹脂が用いられる。
率を示す樹脂組成物は、焼成によりアモルファス状炭
素、好ましくは、高温下での使用時に黒鉛化が進行しな
い難黒鉛化性炭素となり得る高分子樹脂であり、炭素化
前段階の加熱時に分子間架橋を生じさせ三次元化させる
ことで、高い炭素残渣収率を示すものであり、かつ、焼
成炭素化時に黒鉛粉末や金属化合物、半金属化合物をパ
ッキング、収縮する能力を有するものであり、熱硬化性
樹脂や熱可塑性樹脂の一種または二種以上の複合体であ
る。ここで熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、フ
ラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ベンゾオキサ
ジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ア
ルキッド樹脂、コプナ樹脂等が用いられ、経時熱構造変
化の少ないことなどから、好ましくはフラン樹脂及びフ
ェノール樹脂が用いられる。また、熱可塑性樹脂として
は、ポリ塩素化塩化ビニル樹脂、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアミド、ポリイミド等が用いられ、成形性の容
易さ及びフラン樹脂やフェノール樹脂と複合化した際の
取り扱いの容易さから好ましくはポリ塩素化塩化ビニル
樹脂が用いられる。
【００１９】電子銃の電子放出源として必要な特性を具
備せしめることを目的として、焼成後にアモルファス炭
素となる高分子樹脂と黒鉛粉末、金属化合物、半金属化
合物とを適宜選択した後、混合機を用いて充分に分散さ
せる。次にこの混合体を、製膜機や押し出し成型機のよ
うな通常のプラスチック成形を行う際に使用されている
成形機を用い、黒鉛微粉末、金属化合物、半金属化合物
を一方向に配向制御等させつつ、円断面の円柱状、四角
断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒状など所望の形
状に成形する。該成形体は、エアオーブン中で炭素前駆
体化処理及び固化処理を施した後、窒素、アルゴン等の
不活性ガス雰囲気中で昇温速度を制御しつつ焼成するこ
とで炭化を終了させ、アモルファス炭素と黒鉛粉末、カ
ーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、金属化
合物、半金属化合物とからなる炭素複合体の電子銃など
に用いる炭素系電極が得られる。
備せしめることを目的として、焼成後にアモルファス炭
素となる高分子樹脂と黒鉛粉末、金属化合物、半金属化
合物とを適宜選択した後、混合機を用いて充分に分散さ
せる。次にこの混合体を、製膜機や押し出し成型機のよ
うな通常のプラスチック成形を行う際に使用されている
成形機を用い、黒鉛微粉末、金属化合物、半金属化合物
を一方向に配向制御等させつつ、円断面の円柱状、四角
断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒状など所望の形
状に成形する。該成形体は、エアオーブン中で炭素前駆
体化処理及び固化処理を施した後、窒素、アルゴン等の
不活性ガス雰囲気中で昇温速度を制御しつつ焼成するこ
とで炭化を終了させ、アモルファス炭素と黒鉛粉末、カ
ーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、金属化
合物、半金属化合物とからなる炭素複合体の電子銃など
に用いる炭素系電極が得られる。
【００２０】ここで、炭素化は不活性ガス雰囲気もしく
は真空下で７００〜２８００℃程度まで加熱昇温し行わ
れるが、炭素化時の昇温速度が大きいと賦形体の形状が
変形したり微細なクラックが生じるなどの欠陥が生じ
る。したがって、５００℃までは毎時５０℃以下、それ
以降も毎時１００℃以下で行うことが適切である。
は真空下で７００〜２８００℃程度まで加熱昇温し行わ
れるが、炭素化時の昇温速度が大きいと賦形体の形状が
変形したり微細なクラックが生じるなどの欠陥が生じ
る。したがって、５００℃までは毎時５０℃以下、それ
以降も毎時１００℃以下で行うことが適切である。
【００２１】また本発明で、高温耐熱性を得るために不
活性雰囲気中または真空中で、電子放出源として使用す
る温度よりも２６０℃以上５００℃以下の温度だけ高い
温度、好ましくは約３００℃高い温度まで焼成炭素化処
理を施すことで、より安定した電子放出特性と低消費電
力及び長寿命化を達成することが可能となる。
活性雰囲気中または真空中で、電子放出源として使用す
る温度よりも２６０℃以上５００℃以下の温度だけ高い
温度、好ましくは約３００℃高い温度まで焼成炭素化処
理を施すことで、より安定した電子放出特性と低消費電
力及び長寿命化を達成することが可能となる。
【００２２】本発明における電子銃に用いる炭素系電極
では、成形性の優れる高分子樹脂を炭素化することで得
られるアモルファス炭素中に、電子放出性の優れた黒鉛
のエッジ部やカーボンナノチューブ、カーボンナノファ
イバーを、均一かつ一方向に配向制御し、アモルファス
炭素と黒鉛、カーボンナノチューブ、カーボンナノファ
イバーとの複合体とすることで、電子放出特性の優れた
黒鉛エッジ部やカーボンナノチューブ・カーボンナノフ
ァイバーの尖鋭状炭素を一様かつ均等に露出させて、仕
事関数が小さく電子放出のしきい値電圧が小さく、電子
放出が可能な任意の形状の電極を形成することができ
る。また、耐熱性にも優れることから繰り返して使用す
るに際し、突入電流も無く、安定な放電電流が得られ、
長寿命なものとなる。
では、成形性の優れる高分子樹脂を炭素化することで得
られるアモルファス炭素中に、電子放出性の優れた黒鉛
のエッジ部やカーボンナノチューブ、カーボンナノファ
イバーを、均一かつ一方向に配向制御し、アモルファス
炭素と黒鉛、カーボンナノチューブ、カーボンナノファ
イバーとの複合体とすることで、電子放出特性の優れた
黒鉛エッジ部やカーボンナノチューブ・カーボンナノフ
ァイバーの尖鋭状炭素を一様かつ均等に露出させて、仕
事関数が小さく電子放出のしきい値電圧が小さく、電子
放出が可能な任意の形状の電極を形成することができ
る。また、耐熱性にも優れることから繰り返して使用す
るに際し、突入電流も無く、安定な放電電流が得られ、
長寿命なものとなる。
【００２３】円断面の円柱状、四角断面の矩形状、コイ
ル状、円錐状、円筒状の炭素系電極で、単体或いは必要
に応じて複数個を配列させて形成する炭素系電極を用い
れば、長寿命で、しかも高効率・低消費電力の電子銃と
して機能する。
ル状、円錐状、円筒状の炭素系電極で、単体或いは必要
に応じて複数個を配列させて形成する炭素系電極を用い
れば、長寿命で、しかも高効率・低消費電力の電子銃と
して機能する。
【００２４】以下に、図面を参照して実施例によって本
発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例に
よって何ら限定されるものではない。
発明を更に具体的に説明するが、本発明はこの実施例に
よって何ら限定されるものではない。
【００２５】
【実施例】（実施例１）組成物として、塩素化塩化ビニ
ル樹脂（日本カーバイド製 Ｔ−７４１）４０部、フラ
ン樹脂（日立化成製 ＶＦ３０３）２０部に、天然黒鉛
微粉末（日本黒鉛製 平均粒度５μｍ）４０部と、可塑
材としてジアリルフタレートモノマー２０部を添加し
て、分散、混合し、押し出し成形で細線状に成形し、そ
の後窒素ガス雰囲気中１０００℃、さらにアルゴンガス
雰囲気中２０００℃で焼成し、径０．２mmの円柱炭素系
電極を得た。
ル樹脂（日本カーバイド製 Ｔ−７４１）４０部、フラ
ン樹脂（日立化成製 ＶＦ３０３）２０部に、天然黒鉛
微粉末（日本黒鉛製 平均粒度５μｍ）４０部と、可塑
材としてジアリルフタレートモノマー２０部を添加し
て、分散、混合し、押し出し成形で細線状に成形し、そ
の後窒素ガス雰囲気中１０００℃、さらにアルゴンガス
雰囲気中２０００℃で焼成し、径０．２mmの円柱炭素系
電極を得た。
【００２６】図１および図２は電界放出型冷陰極の要部
構成を示すもので、図１は単体の基本構造、図２はアレ
イ化後の横断面図である。
構成を示すもので、図１は単体の基本構造、図２はアレ
イ化後の横断面図である。
【００２７】図に示す如く、得られた円柱状炭素電極１
０を絶縁基板１２上に並べて接着したものをカソード電
極とし、対抗側に蛍光体１６および透明電導性膜１８を
塗布したガラス基板２０からなるアノード電極板２２を
設置し、真空中で電極間に電界を印加したところ、全面
で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例２）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、カーボンナノフ
ァイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）５０部に対
し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部を
添加して、分散、混合し、押し出し成形し、その後窒素
ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃で焼
成し、径０．５mmの円柱状炭素系電極を得た。
０を絶縁基板１２上に並べて接着したものをカソード電
極とし、対抗側に蛍光体１６および透明電導性膜１８を
塗布したガラス基板２０からなるアノード電極板２２を
設置し、真空中で電極間に電界を印加したところ、全面
で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例２）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、カーボンナノフ
ァイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）５０部に対
し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部を
添加して、分散、混合し、押し出し成形し、その後窒素
ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃で焼
成し、径０．５mmの円柱状炭素系電極を得た。
【００２８】得られた円柱状炭素系電極を実施例１と同
様に使用し真空中で電極間に電界を印加したところ、全
面で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例３）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、天然黒鉛微粉末
（日本黒鉛製 平均粒度５μｍ）２５部、カーボンナノ
ファイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）２５部に
対し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部
を添加して、分散、混合し、押し出し成形して、その後
窒素ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃
で焼成し、機械加工後円錐状炭素系電極を得た。
様に使用し真空中で電極間に電界を印加したところ、全
面で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例３）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、天然黒鉛微粉末
（日本黒鉛製 平均粒度５μｍ）２５部、カーボンナノ
ファイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）２５部に
対し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部
を添加して、分散、混合し、押し出し成形して、その後
窒素ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃
で焼成し、機械加工後円錐状炭素系電極を得た。
【００２９】得られた円錐状炭素系電極を実施例１と同
様に使用し真空中で電極間に電界を印加したところ、全
面で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例４）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、カーボンナノフ
ァイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）５０部に対
し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部を
添加して、分散、混合し、押し出し成形し、その後窒素
ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃で焼
成し、円柱状炭素系電極を得た。
様に使用し真空中で電極間に電界を印加したところ、全
面で蛍光体の発光現象が確認された。 （実施例４）組成物として、塩素化塩化ビニル樹脂（日
本カーバイド製 Ｔ−７４１）５０部、カーボンナノフ
ァイバー（昭和電工製 平均直径１００nm）５０部に対
し、可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０部を
添加して、分散、混合し、押し出し成形し、その後窒素
ガス雰囲気中１０００℃、さらに真空中１５００℃で焼
成し、円柱状炭素系電極を得た。
【００３０】得られた円柱状炭素系電極を図３に示す如
く陰極線管（ＣＲＴ）の電子銃３０の電極に用い、電圧
を印加したところ炭素系電極部からビームの発生を確認
した。
く陰極線管（ＣＲＴ）の電子銃３０の電極に用い、電圧
を印加したところ炭素系電極部からビームの発生を確認
した。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の、円断面
の円柱状、四角断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒
状の炭素系電極で、単体或いは必要に応じて複数個を配
列させて形成する炭素系電極で、低真空動作、安定大電
流動作、低電圧動作が可能で、かつ、個別動作可能なＦ
ＥＤを実現し、陰極線管においては効率を向上し低消費
電力化が可能で、容易に形成され、工業的価値が非常に
大である。
の円柱状、四角断面の矩形状、コイル状、円錐状、円筒
状の炭素系電極で、単体或いは必要に応じて複数個を配
列させて形成する炭素系電極で、低真空動作、安定大電
流動作、低電圧動作が可能で、かつ、個別動作可能なＦ
ＥＤを実現し、陰極線管においては効率を向上し低消費
電力化が可能で、容易に形成され、工業的価値が非常に
大である。
【図１】電界放出型冷陰極単体の基本構造を示す斜視図
である。
である。
【図２】電界放出型冷陰極のアレイ化後の横断面図であ
る。
る。
【図３】陰極線管の断面図である。
フロントページの続き
(72)発明者 清水 修
群馬県藤岡市立石1091 三菱鉛筆株式会社
群馬研究開発センター内
Ｆターム(参考） 5C031 DD17
5C135 AA06 AA15 AB07 AC06 HH03
HH06 HH15
Claims (6)
- 【請求項１】 柱体状または錐体状に成型された１つま
たは複数の炭素系電極と、炭素系電極を支持する基板と
を具備する電子銃用電極。 - 【請求項２】 前記炭素系電極は、アモルファス炭素
と、炭素粉末とを含む請求項１記載の電子銃用電極。 - 【請求項３】 前記炭素粉末はカーボンナノチューブま
たはカーボンナノファイバーを含む請求項２記載の電子
銃用電極。 - 【請求項４】 前記炭素系電極は、金属または半金属化
合物をさらに含む請求項２または３記載の電子銃用電
極。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の電子
銃用電極と、電極から電子を引き出すアノードと、電子
の放出を制御するグリッドとを具備する電子銃。 - 【請求項６】 電極の裏面に設けられ電子衝撃を与える
ためのヒーターをさらに具備する請求項５記載の電子
銃。
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|---|---|---|---|
| JP2002118035A JP2003317606A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 電子銃用電極および電子銃 |
| US10/414,019 US6902457B2 (en) | 2002-04-19 | 2003-04-16 | Electrode for electron gun and electron gun using same |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2003317606A (ja) |
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| JP2011165596A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Nara Institute Of Science & Technology | 電子放出部材、電子放出装置及び電子放出部材の製造方法 |
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| DE69834673T2 (de) * | 1997-09-30 | 2006-10-26 | Noritake Co., Ltd., Nagoya | Verfahren zur Herstellung einer Elektronenemittierenden Quelle |
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| JP2000215786A (ja) | 1999-01-20 | 2000-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子放出素子及びその製造方法 |
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| JP4670137B2 (ja) * | 2000-03-10 | 2011-04-13 | ソニー株式会社 | 平面型表示装置 |
| JP2002100278A (ja) | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 炭素系エミッタ及びその製造方法 |
| JP4697829B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2011-06-08 | ポリマテック株式会社 | カーボンナノチューブ複合成形体及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002118035A patent/JP2003317606A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-16 US US10/414,019 patent/US6902457B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-05-04 US US11/121,107 patent/US7294955B2/en not_active Expired - Fee Related
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