SE520550C2 - Ljuskälla och en fältemissionskatod - Google Patents

Description

20 25 30 520 550 2 belägen mellan katoden och luminescensskiktet. Katoden innefattar kolfibrer, anordnade i buntar, företrädesvis i en matris, på ett substrat. Innehållet i US, A, 5 588 893 inbegripes häri genom referens.

I den sistnämnda kända ljuskällan emitteras emellertid elektroner endast i en riktning vinkelrätt mot substratet. Dessutom finns det i dokumentet ingen uppgift om hur ljuskällan skall framställas på ett lönsamt sätt.

Ovan nämnda US, A, 5 88 893 (Kentucky Research and Investment Company Limi- ted) visar en fältemissionskatod av det ovan nämnda slaget. Den visade katoden innefattar kolfibrer, anordnade i buntar, företrädesvis i en matris, på ett substrat. Dokumentet visar även ett förfarande innefattande behandling av emissionsytoma för att erhålla en katod med högre verkningsgrad än tidigare katoder.

Vidare visar WO, A1, 98/57344 (LightLab AB) och WO, Al,98/57345 (LightLab AB) ljuskällor med cylindrisk geometri och användning av faltemission. För att erhålla det nödvändiga elektriska fältet för fältemission innefattar de nämnda ljuskälloma galler eller modulatorelektroder anordnade nära katodemas faltemissionsytor. I dessa ljuskällor måste ett relativt kraftigt elektriskt fält skapas mellan elektroden och gallret och avståndet mellan fáltemissionsytoma och gallret måste vara litet och likformigt för att uppnå ett tillräcklig elektrisk fält för fältemission och en god fördelning av från katoden emitterade elektroner.

Ett ytterligare dokument, WO, A1, 97/07531 (Slizars et. Al.) visar en belysningsap- parat, som innefattar en fältemissionskatod. Katoden är uppbyggd av en eller flera fibrer. Fib- rema är mycket tunna och har en diameter mindre än 100 mikron och företrädesvis mindre än 10 mikron. Diametrarna är valda för att erhålla fältemission vid rimliga spänningar. En kon- struktion enligt detta dokument och med en fiber kommer att vara overksam om fibern brister.

Eftersom fibern är mycket tung synes sannolikheten för att den brister vara stor. Sannolikhe- ten minskas emellertid förmodligen något genom anordnande av mer än en fiber parallellt, för redundans. Elektronemissionsytan är emellertid mycket liten beroende på den lilla fiberdia- metem.

Tidigare kända fältemissionskatoder är ofta av en komplicerad och spröd konstruk- tion, speciellt i vad avser monteringen och fastsättningen av filtemissionskroppar. Det har i samband med katoder, som innefattar standardkolfibrer och ett galler, visat sig att de elektris- ka fält, som verkar mellan katoden och ett galler eller en anod kan åstadkomma så att indivi- duella fibrer lossar från sin bärare om de inte är säkert fastsatta vid denna. När fibrema väl är fria kommer de i de flesta fall att attraheras av gallret och åstadkomma en kortslutning mellan O:\SL\DOK\Word-d0k\l100l2500ny.d0c 10 15 20 25 30 520 550 3 katoden och gallret till dess det bränns av efter en viss tid, beroende på den resulterande strömmen genom fibrema.

SAMMANFATTNING AV UPPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en ljuskälla respektive en fältemis- sionskatod, som åstadkommer ett koncentrerat elektriskt falt vid faltemissionsytan (ytorna) och varmed åtminstone några av de ovanstående nackdelarna elimineras eller minskas.

Dessa och andra syften uppnås genom de särdrag, som anges i de bifogade själv- ständiga patentkraven.

Genom särdragen i patentkraven 1 och 21 erhålls en ljuskälla respektive en fält- emissionskatod med en lång livslängd, med hög verkningsgrad och stabilitet, vilken kan åstadkommas till låg kostnad.

Genom särdragen i patentkraven l och 21 erhålls en ljuskälla respektive en faltemis- sionskatod med ett tillräckligt elektriskt fält för faltemission med god fördelning och hög emission av elektroner från katoden.

Genom särdragen i patentkraven 1 och 21 erhålls också en ljuskälla respektive en fältemissionskatod, i vilken faltemission kan erhållas utan användning av ett galler eller en extraktionselektrod.

Genom särdragen i patentkravet l erhålls vidare en ljuskälla utan någon uppstart- ningsperiod, dvs. när strömmen slås på så kommer ljuset omedelbart tack vare användningen av en faltemissionskatod. En ljuskälla utan behov av material med negativa miljöeffekter er- hålls.

Genom särdragen i patentkravet l erhålls vidare en ljuskälla med en faltemissions- katod av en enkel och robust konstruktion.

Genom särdragen i patentkravet 21 erhålls vidare en ljuskälla med en tillräckligt stor aktiv ljusemissionsyta. Den effektiva användningen av ytan gör det möjligt att erhålla en ljus- källa med en hög ljusemission i relation till det åstadkomna värmet.

Genom särdragen i patentkravet 14 erhålls vidare en fáltemissionskatod av enkel och robust konstruktion.

Genom särdragen i patentkraven 21-23 erhålls en faltemissionskatod, som vidare åstadkommer en hög emission och likformig fördelning av emitterade elektroner, speciellt via ett cylindriskt ytornråde, som omger katoden. Dessutom uppnås en katod med låg interferens mellan de faltemitterande ytorna.

Ytterligare särdrag och fördelar kommer att framgå av de osjälvständiga patentkra- ven och den följ ande detaljerade beskrivningen.

O;\SL\DOK\Word 10 15 20 25 30 520 550 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar schematiskt en längsgående sektion av en utföringsforrn av en ljuskälla enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar schematiskt ett tvärsnitt vid II-II i Fig. 1.

Fig. 3 visar schematiskt katoden och anoden fig.2, Fig. 4 visar schematiskt ett tvärsnitt av en alternativ utföringsform av en ljuskälla enligt föreliggande uppfinning, Fig. 5 visar schematiskt ett tvärsnitt av en ytterligare alternativ utföringsform av en ljuskälla enligt föreliggande uppfinning, Fig. 6 visar schematiskt ett tvärsnitt av ännu en alternativ utföringsform av en ljus- källa enligt föreliggande uppfinning, och Fig. 7 visar schematiskt en möjlig förrn av en ljuskälla enligt föreliggande uppfin- ning.

BESKRIVNING Av DEN FÖREDRAGNA UTFöRiNGsFoRMEN Med hänvisning till Fig. 1 visas i ett schematiskt längdsnitt en utföringsforni av en ljuskälla enligt föreliggande uppfinning, vilken är allmänt betecknad med talet 10, och speci- ellt är avsett för belysningsändamål. Den innefattar en behållare uppvisande väggar, av vilka en betecknas med talet 20. Denna vägg 20 har ett yttre glasskikt och visas vara cylindrisk.

Cylindem 20 har en ände 21, vilken är övertäckt av ett ändlock 60. En ej visad tätning är an- ordnad mellan ändlocket och cylindem 20 i syfte att åstadkomma en lufttät tätning av behålla- ren. Vid cylindems 20 andra ände 22 är anordnat ett ändlock 61, liknande det som är anordnat vid änden 21 och likaså försett med en tätning. Altemativt kan vid änden 22 vara anordnad en cirkulär vägg såsom en fortsättning på cylinderväggen 20, likaså med ett yttre skikt av glas.

Behållaren är förseglad i syfte att upprätthålla det vakuum (approximativt 106 torr) som ska- pas när behållaren evakueras.

Inuti behållaren och företrädesvis koaxiellt med denna finns en katod 40. Denna ka- tod är en kallkatod, speciellt en fältemissionskatod. Dess konstruktion och funktion kommer att förklaras ytterligare nedan.

Ljuskällan är försedd med elektriska anslutningar 51, 52 samt organ (ej visat) för fastsättning av katoden 40. Katoden 40 kan vara lödd vid locken 60, 61 eller kan även vara vidhäftande förbunden med locken 60, 61 genom ett bindemedel, företrädesvis ett elektriskt ledande bindemedel. Den kan även vara fastklämd vid locken 60, 61 medelst klämorgan eller O:\SL\DOK\W0rd-d0k\llO012500ny.doc 10 15 20 25 30 520 550 5 omgripen av griporgan. Det är även möjligt att en cirkulär vägg, vilken är en fortsättning av cylinderväggen 20, är försedd med stödjande, fasthållande eller gripande organ.

Den cylindriska delen 20 av de behållarväggar som omger katoden 40 består av ett yttre glasskikt 23, ett fosforskikt 24 (elektroluminiscensfosfor) samt ett inre ledande skikt 25, som bildar en anod. Fosforskiktet är ett luminiscensskikt, som vid elektronbombardemang emitterar synligt ljus. Anoden är företrädesvis tillverkad av ett reflekterande elektriskt ledande material, exempelvis aluminium. Genom att anordna ett aluminiumskikt som täcker fos- forskiktet, undviks de skadliga effektema beträffande vakuum genom eventuell förångning av fosfom.

De elektriska anslutningsorganen 51, 52 ansluter katoden 40 resp. anoden 25 till en matningskrets (ej visad). Dessa anslutningsorgan innefattar företrädesvis ledande klämstift, som sträcker sig genom locket 60 och är isolerade från varandra. Det elektriska anslutnings- organet 52 skulle vidare innefatta ledande fingrar eller liknande, som är i kontakt med anodskiktet 25, anordnat inuti behållaren. Öppningarna för de elektriska anslutningsorganen 51, 52 vid ändlocket 60 är lufttätt fiörseglade. Vid den andra änden 22 av behållarväggen 20 kan vara anordnat ett ändlock 61 liknande ändlocket 60, för att stödja katoden 40. Detta änd- lock 61 kan emellertid vid den andra änden 22 vara framställt utan elektriskt förbindningsor- gan.

Katoden 40 innefattar en relativt tunn tråd eller stång, av elektriskt ledande material, exempelvis en nickeltråd. Tråden eller stången har företrädesvis ett cirkulärt tvärsnitt och dess diameter är inom millimeterornrådet, omkring en till ett fåtal mm, exempelvis 0,5-5 mm eller 1,5-2 mm. Detta ger en stark och hållbar katod, som har en yta, vilken är tillräcklig för hög emission av elektroner. Trådens area är likaså tillräcklig för den ström som skall ledas därige- nom.

Fig. 2 visar ljuskällan enligt Fig. l i ett tvärsnitt taget vid Il-II.

Vid drift påläggs en likspänning mellan katoden 40 och anoden 25 medelst en mat- nings- och reglerkrets (ej visad), som skulle kunna vara belägen i ett hölje, anslutet till växel- strömsnätet, exempelvis via en vanlig lamphylsa. Matningskretsen påtrycker spänningarna på de ledande klämanslutningar 51-52, vartill den är ansluten. Företrädesvis har anslutning 52 jordpotential och anslutning 51 är negativ. När spänningen påläggs skapas ett elektriskt fält mellan katoden 40 och anoden 25.

Beroende på geometrin hos ljuskällan enligt uppfinningen erhålles en gynnsam fór- delning av det elektriska fältet. Det elektriska fältet är starkast där ett starkt elektriskt fält er- fordras för erhållande av fältemission, nämligen runt katoden. Följande formel ger den elek- O:\SL\DOK\Word-dok\l l00l2500ny.doc 10 15 20 25 30 520 550 6 u. t. triska fältstyrkan i en struktur enligt uppfinningen, med en central ledare koaxiellt omgiven av en cirkulär cylindrisk ledare: V E(r) = Ä lnl R.

I 1 . . . , där E (r) är den elektriska faltstyrkan vid radien r med avseende på den centrala axeln hos den centrala ledaren, V0 är den mellan ledarna (katod och anod i ljuskällan) pâlagda spänningen, RO är innerradien för den cylindriska ledaren (anoden) och Ri är ytterra- dien hos den inre ledaren (katoden). I Fig. 3 som schematiskt visar katoden och anoden i Fig. 2, visas variabler hos formeln. Som framgår av formeln kan uppnås ett mycket starkt elek- triskt fält nära katoden med på lämpligt sätt valda dimensioner. Speciellt kommer en liten radie för katoden (r) att ge ett stort elektriskt filt nära katoden. De elektriska fáltlinjema kommer att koncentreras runt katoden och det kan ses som om katoden vore omgiven av en virtuell extraktionselektrod.

För att erhålla faltemission från katoden är denna täckt av ett fältemissionsmaterial, såsom ett skikt av kol-nanorör. Det elektriska fältet förstärks då ytterligare runt fältemis- sionsspetsama och en förstärkningsfaldor (förfåltet) av 1000 och till och med mera kan erhål- las. Detta kan ses såsom en förstärkning av verkan av nämnda virtuella extraktionselektrod.

Under beaktande av denna förstärkningsfaktor (ca 1000) så är det elektriska fältet, som erfor- dras for att verksamt extrahera elektroner (genom fältemission) från ett skikt av nanorör, ca 1 kV/mm.

För ytterligare förklaring och diskussion av nanorör hänvisas till artiklarna “Field emission from carbon nanotubes: a comparative study” av J M Bonard, J P Salvetat, T Stöckli, L Forró, A Châtelain, Proceedings of the 19359 ECS symposium, 1998, and “Field emission properties of multiwalled carbon nanotubes” of J M Bonard, F Maier, T Stöckli, A Châtelain, W A de Heer, J P Salvetat, L Forró, Ultramicroscopy 73 (1998) 7-15, vilka artiklar inbegripes häri genom referens.

Oregelbundenhetema bildas genom kol-nanorör, som appliceras på (den cylindriska) ytan av tråden eller stången som är inbegripen i katoden. Nanorören har en mycket liten längd, mindre än ca 10 um och påverkar inte variabeln r i formen, eftersom diarnetem hos tråden eller stången hos katoden är vald i mm-orrtrådet, omkring en till ett fåtal mm, t.ex. 0,5- 5 mm eller 1,5-2 mm. Nanorörens spetsar har en krökningsradie i området 0,1-100 nanometer.

De påförda kol-nanorören kan vara av olika slag, exempelvis enkel vägg-nanorör eller öppna eller slutna multipelvägg-nanorör. I detta fall är katalytiskt avsatta multipelvägg- \\FSERVER\USERS\SL\DOK\Word-dok\1l00l2500ny,d0c 10 15 20 25 30 520 550 7 nanorör avsatta i form av en film, lämpliga, och kan påföras genom en enkel process. Dessa nanorör är lämpliga att avsätta eller deponera på en tråd och de kommer att vara lärnpligt ori- enterade genom processen, varvid deras respektive längsgående axlar är väsentligen vinkel- räta till trådens längsgående axel. Vidare ger applicering av nanorör genom en katalytisk pro- cess eller altemativt en CVD-process god likforrnighet och låg tillverkningskostnad. Nyligen utförda laboratoriemätningar bekräftar att förstärkningsfaktorn är ca 1000 vid katalytiskt av- satta nanorörfilmer och att strömmar upp till 10 mA/cm* erhålls.

När fältstyrkan är tillräcklig för att åstadkomma fältemission av elektroner från fáltemissionsytorna (spetsarna) hos katodens 40 fältemissionsmaterial (nanorören), kommer elektronerna att accelerera och passera mot anoden 25. Beroende på elektronernas höga ki- netiska energi och beroende på det förhållandet, att anodskiktet är relativt tunt (mindre än 0,1 um), kommer elektronerna att passera genom anoden för att komma in i fosforskiktet under det att de fortfarande har tillräcklig kinetisk energi för att excitera fosfom till luminescens, varvid synligt ljus emitteras. Elektronema kommer sedan att återvända till anoden för att av- ledas. Elektronbombardemanget kommer att åstadkomma uppvärmning, förutom ljus, beträf- fande den cylindriska väggen 20. Glasskiktet kommer att ombesörja avledningen av värmet.

Spänningen är inom området kV, typiskt omkring 4-8 kV. Spänningen beror mycket på typen av använt fosfor. Nya typer av fosfor utvecklas ständigt och på grund därav måste spänningen anpassas till den specifika typ av fosfor som används. Ändring av fosfortypen och därigenom av spänningarna kommer att åstadkomma ändringar i strömmarna och uppvärmningen av cylinderväggen.

Om som exempel ett fosforskikt 24, vilket behöver bombarderas med elektroner om omkring 8 kV i syfte att erhålla en god verkningsgrad, och katoden 40 har en diameter om omkring l mm, i syfte att säkerställa att nanorörskiktet har en tillräckligt stor yta för att emit- tera den ström som erfordras för högljudsintensitet, ger ovan angivna formel ett elektriskt fält om omkring 4 kV/mm vid katodytan med en innerdiameter hos anoden 25 om 55 mm. Med en katoddiameter om 1,5 mm erhålls 3,7 kV/mm vid katodens yta om innerdiametern hos anoden 25 är 28 mm. En fältstyrka om omkring 4 kV/mm har valts i dessa exempel för att säkert be- finna sig ovanför erfordrade 1 kV/mm.

För exemplet ovan med en katoddiameter om 1,5 mm och en innerdiameter hos ano- den om 28 mm, ger en längd av 20 mm (anod och katod) en elektronemissionsyta om omkring 1 cmz. Från denna yta kan emitteras elektroner motsvarande en ström om 10 mA. Mot- svarande fosforyta är omkring 20 cmz, vilket följaktligen ger en strömtäthet om 0,5 mA/cm* vid fosforytan. Detta är en alltför hög densitet för kontinuerlig drift (för en högspänning om 3 O:\SL\DOK\Word-dok\1l0012500ny.doc 10 15 20 25 30 520 550 8 kV motsvarar detta 80 W för en 20 mm lång cylindrisk lampa).

Med en ljuskälla enligt uppfinningen finns därför ej något problem med att erhålla strömstyrkor och följaktligen ljusintensiteter väl motsvarande de som erhålls från ett klassiskt fluorescerande lysrör. Som framgår av exemplen kan ytterdianietern hos en ljuskälla enligt uppfinningen bringas väl motsvara den hos ett klassiskt fluorescerande ljusrör. Som framgår av beskrivningen börjar ljuskällan enligt uppfinningen emittera ljus omedelbart när en spän- ning påläggs mellan anoden och katoden.

Tack vare geometrin hos ljuskällan enligt uppfinningen behöver ej dimensionstoler- anserna vara särskilt exakta, speciellt i jämförelse med ljuskällor uppvisande ett galler. Detta framgår av ovan angivna formel och bidrar till låga tillverkningskostnader.

Fig. 4 visar en altemativ utföringsforrn av en ljuskälla enligt uppfinningen i tvärsnitt.

Det som skiljer sig från fig. 2 är arrangemanget av väggens 20' skikt. Den innefattar ett yttre glasskikt 23', vilket vid åtminstone en större del av dess insida är täckt med ett elektriskt le- dande transparent material bildande anoden 25'. Anoden 25' uppbär därvid fosforskiktet 24 vid insidan. Anoden är framställd av exempelvis ITO (indium thin oxide). För att upprätta direkt elektrisk kontakt med anoden 25' kan ledande fingrar vara anordnade såsom ovan om- närnnts och några områden av anoden 25' är därför ej övertäckta med fosfor. Alternativt kan på fosforskiktet anbringas ledande ytor som står i kontakt med anoden. Dessa ytor är små för att ej störa driften av ljuskällan, men tillräckligt stora för att upprätthålla elektrisk kontakt med de ledande fingrama.

Det i fig. 4 visade arbetssättet hos denna utföringsform är väsentligen detsamma som för utföringsformen visad i fig. 2. Efter att ha lärnnat katoden 40 kommer emellertid elektron- ema först att träffa fosforskiktet och excitera detta till luminescens, varefter de kommer att dräneras bort av anoden. Eftersom elektronerna först träffar fosforskiktet och ej behöver passera genom anodskiktet innan de träffar fosforskiktet, kan den pålagda spänningen mellan katoden och anoden vara omkring 1-2 kV lägre än i utföringsformen visad i fig. 2.

I de föregående utföringsfonnema har katoden 40 visats vara anordnad koncentriskt med behållarens vägg 20. Den kan emellertid vara icke koncentriskt eller en excentriskt anordnad som visas i fig. 5. I detta fall är katodens 40 mitt lokaliserad på ett avstånd d från den cylindriska behållawäggens 20 mitt 26. Genom detta arrangemang kommer det elektriska fältet att öka vid delar av behållaren och minska vid andra delar. Härigenom erhålls en möjlighet att styra ljusintensiteten så att ökade ljusintensiteter kan uppnås i vissa riktningar.

Det elektriska fältet runt katoden, extraktionsfältet kommer emellertid ej att väsentligen än- dras tack vare excentriciteten vid moderata avstånd d. Om cylinderväggens 20 innerdiameter O:\SL\DOK\Word-dok\ l 100 l 2500ny.doc 10 15 20 25 30 520 550 9 är 20 mm och katodens ytterdiameter är 2 mm, kommer ett avstånd d om 5 mm att orsaka högre strömtätheter vid delar av cylinderväggen som befinner sig närmast katoden 40, men det elektriska fältet runt katoden kommer fortfarande att vara tillräckligt för fältemission runt katoden 40. För små avstånd d (t.ex. omkring 0,1 mm) är effekterna i det närmaste obefint- liga. Detta innebär att exakt koncentricitet ej är nödvändigt för erhållande av homogen ljusavgivning.

I fig. 6 visas en ytterligare uttöringsforrn av uppfinningen där katoden 40, dvs. bära- ren (tråd eller stång) av ytoregelbundenheterna (nanorören), har ett icke-cirkulärt tvärsnitt.

Det visade tvärsnittet är elliptiskt, men kunde vara vilket som helst som uppvisar en jämn kurva, dvs. en kurva som ej uppvisar några skarpa höm. I detta fall kan det elektriska fältet, strömtätheterna och ljusintensitetema styras på ett sätt liknande det i den föregående ut- föringsformen enligt fig. 5.

I de föregående utföringsforrnema har behållaren visats vara en rät cylinder. Andra former är emellertid möjliga. I fig. 7 visas en behållare med formen av ett böjt rör. Röret kan vara böjt till en cirkulär form eller halvcirkulär form, såsom visat.

Eftersom nanorör är ledande behöver kärnan eller bäraren (tråden eller stången) hos katoden 40 ej vara ledande. Den kan vara tillverkad av ett halvledande eller ett isolerande material. I sådant fall appliceras nanorören i ett kontinuerligt skikt, och elektriska förbindnin- gar anordnas till detta skikt. Detta gäller samtliga föregående utföringsfonner.

I utföringsformema enligt ovan har använts ett fosforskikt och ett anodskikt.Vid an- vändning av ett ledande fosfor, kan detta skikt emellertid även tjänstgöra som anod, varvid det speciella anodskiktet kan utelämnas.

Fastän uppfinningen beskrivits genom ovan angivna exempel kan naturligtvis en fackman inse att många andra variationer är möjliga inom omfattningen för patentkraven än de som uttryckligen beskrivits.

Det är att märka att fastän utföringsformema innefattar vissa detaljer för den elek- triska anslutningen och för att uppbära delarna i ljuskällan, kan dessa utformas på många an- dra sätt, såsom inses av en fackman på området och begränsar ej omfattningen av uppfinnin- gen.

O:\SL\DOK\Word-dok\l l00l2500ny.doc

Claims (33)

10 15 20 25 30 520 550 10 Patentkrav

1. Ljuskälla (10), innefattande en evakuerad behållare med väggar (20), varvid åt- minstone en del därav innefattar en yttre glasstruktur (23, 23'), som på åtminstone en del där- av är belagd på insidan med ett skikt av fosfor (24, 24°), som bildar ett luminescensskikt, samt ett ledande skikt (25,25'), som bildar en anod, varvid fosforskiktet (24,24') exciteras till lumi- nescens genom elektronbombardemang från en fältemissionskatod (40), som är belägen i be- hållarens inre, kännetecknad av att fältemissionskatoden (40, 40') innefattar en långsträckt bärare som har formen av en cylindrisk yta uppvisande en första längsgående axel, att åtminstone en del av den cylindriska ytan är försedd med ledande ytoregelbun- denheter i form av kol-nanorör, vilka vart och ett uppvisar en andra längsgående axel, som är väsentligen vinkelrät mot den forsta längsgående axeln, och vilka uppvisar fria ändar och bil- dar spetsar, som har en utsträckning, vilken är mindre än cirka 10 um.

2. Ljuskälla enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den cylindriska ytan har en diameter i området 0,5 - 5 mm,

3. Ljuskälla enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bära- ren är tillverkad av ett ledande material.

4. Ljuskälla enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bära- ren är tillverkad av ett halvledande material.

5. Ljuskälla enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bära- ren är tillverkad av ett isolerande material.

6. Ljuskälla enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren har en cylindrisk form och en diameter i området 8 - 80 mm.

7. Ljuskälla enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att den lång- sträckta bäraren är koaxiellt anordnad i behållaren.

8. Ljuskälla enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att den lång- sträckta bäraren är excentriskt anordnad i behållaren.

9. Ljuskälla enligt något av kraven l-7, sträckta bäraren har ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt.

10. Ljuskälla enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d av att den lång- sträckta bäraren har ett icke-cirkulärt tvärsnitt med en jämn kurva, t.ex. elliptiskt. O:\SL\DOK\\Vord<10k\l l00l2500ny.doc kännetecknad avattdenlång-A 10 15 20 25 30 520 550 11

11. Ljuskälla enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n a d av att den lång- sträckta bäraren innefattar en tråd.

12. Ljuskälla enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k n a d av att den lång- sträckta bäraren innefattar en stång.

13. Ljuskälla enligt något av kraven 1-12, k ä n n e t e c k n a d av att spetsarna har en krökningsradie inom området 0,1-100 nanometer.

14. Ljuskälla enligt något av kraven l-l3, k ä n n e t e c k n a d av att nanorören är anordnade på bäraren i form av en film med deponerade nanorör.

15. Ljuskälla enligt något av kraven 1-14, k ä n n e t e c k n a d av att spetsama är väsentligen likformigt fördelade runt bäraren.

16. Ljuskälla enligt något av kraven l-15, k ä n n e t e c k n a d av att lumi- nescensskiktet (24) är anordnat mellan glasskiktet (23) och anoden (25) och att anoden (25) är tillverkad av ett reflekterande material for reflektion av det ljus, som emitteras från luminen- scensskiktet (24).

17. Ljuskälla enligt något av kraven l-15, k ä n n e t e c k n a d av att anoden är anordnad mellan glasstrukturen och luminescensskiktet och anoden är tillverkad av ett trans- parent material.

18. Ljuskälla enligt något av kraven l-15, k ä n n e te c k n a d av att fos- forskiktet är tillverkat av en ledande fosfor och fosforskiktet även bildar anoden.

19. Ljuskälla enligt något av kraven l-18, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren har formen av en rät cylinder.

20. Ljuskälla enligt något av kraven 1-18, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren har formen av ett krökt rör, krökt t.ex. i en cirkulär eller halvcirkulär kurva.

21. Fältemissionskatod (40, 40°), fór användning i en ljuskälla och avsedd att åt- minstone partiellt omges av en anod samt innefattande ett långsträckt, elektriskt ledande or- gan, kännetecknad av att nämnda långsträckt, elektriskt ledande organ har formen av en cylindrisk yta upp- visande en forsta längsgående axel, och att åtminstone en del av den cylindriska ytan är försedd med ledande ytoregelbun- denheter i form av kol-nanorör, vilka vart och ett uppvisar en andra längsgående axel, som är väsentligen vinkelrätt mot den forsta längsgående axeln, och vilka uppvisar fria ändar och bil- dar spetsar, som har en utsträckning, vilken är mindre än cirka 10 um.

22. Fältemissionskatod enligt kravet 21, k ä n n e t e c k n a d av att den cylindriska ytan har en diameter i området 0,5 - 5 mm, O:\SL\DOK\Word-d0k\1lO0l2500ny.doc 10 15 20 25 520 550 12

23. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21 och 22, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta trådforrnade bäraren är tillverkad av ett ledande material.

24. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21 och 22, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta trådforrnade bäraren är tillverkad av ett halvledande material.

25. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21och 22, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta trådformade bäraren är tillverkad av ett isolerande material.

26. Fältemissionskatod (40) enligt något av kraven 21-25, k ä n n e t e c k n a d av att katoden åtminstone delvis skall omges av en anod vilken har en cylindrisk form med en diameter i området 8-80 mm.

27. Fältemissionskatod (40) enligt något av kraven 21-26, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bäraren har ett väsentligen cirkulärt tvärsnitt.

28. Fältemissionskatod (40) enligt något av kraven 21-27, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bäraren har ett icke-cirkulärt tvärsnitt med en jämn kurva, t.ex. elliptiskt.

29. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21-28, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta bäraren innefattar en tråd.

30. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21-28, k ä n n e t e c k n a d av att den långsträckta båraren innefattar en stång.

31. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21-30, k ä n n e t e c k n a d av att spetsarna har en krökningsradie inom området 0,1-100 nanometer.

32. Fältemissionskatod enligt kravet 31, k ä n n e t e c k n a d av att nanorören är anordnade på bäraren i form av en film med deponerade kol-nanorör.

33. Fältemissionskatod enligt något av kraven 21-32, k ä n n e t e c k n a d av att spetsama är väsentligen likformigt fördelade runt bäraren. O:\SL.\DOK\Word-dok\ 1 l0012500ny.doc