(57)【要約】      （修正有）【課題】全方向に発光でき、薄型に対応可能で、低消費電力で、高輝度発光可能な照明装置を提供する。【解決手段】軸方向に沿って設けられたワイヤ状陰極と、ワイヤ状陰極と軸方向で対向する蛍光体付き陽極と、これらを真空封止する真空封止管とを備え、ワイヤ状陰極は、ワイヤとこのワイヤの全周に成膜されたカーボンナノウォールとを備える。【選択図】図１
2006100254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる蛍光体付き陽極と、
蛍光体付き陽極に対向して軸方向に延びるワイヤ状陰極と、
これらを真空封止する真空封止管と、
を備え、
上記ワイヤ状陰極は、断面が略円形をなして軸方向に延びるワイヤの外周の全周に電界放射型の電子放出源としてカーボン膜が成膜されたものであり、
上記カーボン膜は、多数のナノオーダの炭素薄片からなる壁状部が集合連成された形態を有するカーボンナノウォールを含む、ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
上記壁状部は、導電性ワイヤの外周面の全周にわたり当該導電性ワイヤの中心から半径方向に立設した状態でかつ導電性ワイヤの外周面から略均一な膜厚に配向されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
上記壁状部を、電子放出させる壁状部として用いる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
上記壁状部を、ニードル状のカーボン膜を分散配置するための壁状部として用いる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項５】
液晶表示装置の背面側に配置されて該背面を照明するフラットパネル形のバックライトに組み込まれる請求項１ないし４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
ワイヤ状陰極の表面に凹凸が設けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
蛍光体付き陽極は、真空封止管内のほぼ中央に配置され、ワイヤ状陰極は、蛍光体付き陽極の周囲に１つないし複数で配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
蛍光体付き陽極は、真空封止管内のほぼ中央に配置され、ワイヤ状陰極は、蛍光体付き陽極の周囲に螺旋状に形成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
蛍光体付き陽極は、真空封止管の内部を線状に延びて配置され、ワイヤ状陰極は、真空封止管の内部を蛍光体付き陽極にほぼ平行に対向して線状に延びて配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１０】
蛍光体付き陽極は、真空封止管の内面に設けられ、ワイヤ状陰極は、真空封止管内部のほぼ中央に軸方向に延びて配置されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】
液晶表示装置の背面側に配置されて該背面を照明するフラットパネル形のバックライト装置において、バックライト収納用筐体と、この筐体に収納されるバックライトとを備え、
上記バックライトは、請求項１ないし１０のいずれかに記載の照明装置により構成されている、ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項１２】
上記真空封止管が、パイプ形状である、ことを特徴とする請求項１１に記載のバックライト装置。
【請求項１３】
上記真空封止管が、フラットパネル形状である、ことを特徴とする請求項１１に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界放射型の電子放出源を用いた照明装置およびこれを用いたバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界放射型の電子放出源を用いた照明装置として、例えば、特許文献１に記載の照明装置が提案されている。
【０００３】
この照明装置は、真空封止管内に一対の平面ガラス基板を設置し、一方の平面ガラス基板に電子放出源（陰極部）を設け、他方の平面ガラス基板に蛍光体付き透明電極膜（陽極部）を設け、陰極部から放出された電子が面状の蛍光体に衝突して蛍光体が励起されて可視光を平面的に一方向に発光するように構成されており、平面ディスプレイ等に利用されている。
【０００４】
ところで、このような照明装置を、液晶表示パネルをその背面側から照明する、いわゆるバックライト装置として利用することが考えられている。
【０００５】
しかしながら、液晶テレビ等のごとく液晶表示パネルが組み込まれている電子機器ではその薄型化、低消費電力化の要求が近年ますます高くなっている。
【０００６】
電子放出源を用いた照明装置においても、バックライト装置として上記電子機器に組み込むに際しては上記平面方向の発光ではなく全方位に発光できるとともに電子機器の狭い背面側に組み込める薄型に対応可能でかつ低消費電力でありながら高輝度で発光することができるような照明装置が要望されている。
【特許文献１】特開平１０−２５５６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、低消費電力でありながら高輝度で発光することができるようにすることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による照明装置は、軸方向に延びる蛍光体付き陽極と、蛍光体付き陽極に対向して軸方向に延びるワイヤ状陰極と、これらを真空封止する真空封止管とを備え、上記ワイヤ状陰極は、断面が略円形をなして軸方向に延びるワイヤの外周の全周に電界放射型の電子放出源としてカーボン膜が成膜されたものであり、上記カーボン膜は、多数のナノオーダの炭素薄片からなる壁状部が集合連成された形態を有するカーボンナノウォールを含むことを特徴とするものである。
【０００９】
ワイヤ状は、直線状に限定されず、螺旋線状や波線状等の曲線状、直線状と曲線状とが混合した形状を含み、また、中実、中空を問うものではない。
【００１０】
カーボンナノウォールはその成膜に際して触媒金属が不要であり比較的低真空下で成膜することができ、成膜コストが安価に済む。
【００１１】
カーボンナノウォールは、多数のナノオーダの炭素薄片からなる壁状部が平面方向に集合連成された形態であるから、機械的強度に優れており、低真空環境下でも、安定した電子放出を行うことができる。
【００１２】
本発明の照明装置に用いるワイヤ状陰極は、断面略円形の導電性ワイヤの外周面全周にカーボンナノチューブではなくカーボンナノウォールを設けたことに特徴を有するものであり、カーボンナノチューブよりも蛍光体付き陽極とワイヤ状陰極との対向空間が狭い空間内での安定した電子放出特性に優れ、液晶テレビ等に用いる液晶表示装置のバックライトに組み込んだ場合、その薄型化、低消費電力、高輝度発光という要求に沿うことができる。
【００１３】
なお、カーボンナノウォールの壁状部を、導電性ワイヤの外周面の全周にわたり当該導電性ワイヤの中心から半径方向に立設した状態でかつ導電性ワイヤの外周面から略均一な膜厚に配向した場合、導電性ワイヤの外周面全周から均一に電子を放出させることができる。そのため、例えば、平面ディスプレイを構成する一方のフラットパネルの内面に蛍光体付き陽極を設け、その蛍光体付き陽極に対して他方のフラットパネル側にワイヤ状陰極を配置した場合、そのワイヤ状陰極から放射状に電子を均一に放出させることが可能となり、平面ディスプレイを輝度むらなく高輝度で発光させることができる。
【００１４】
以上においては、上記カーボンナノウォールの壁状部を、電子放出させる壁状部として用いたが、その壁状部を、電子放出源ではなく、その壁状部に囲まれた領域内にニードル状のカーボン膜（カーボンニードル）を分散配置するための壁状部として用いることができる。これは、カーボンナノチューブ等のアスペクト比の高いニードル状のカーボンニードルはその先端に高い電界集中を起こし易いが、多数のカーボンニードルが配置されると、電界集中しなくなる。そのため、カーボンニードルを分散配置することが好ましいが、本発明ではカーボンナノウォールの壁状部を電子放出源ではなくカーボンニードルの分散配置のための壁状部として用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る照明装置を説明する。
【００１６】
図１は照明装置の一部破断斜視図、図２は照明装置の断面図、図３は照明装置の正面図を示している。
【００１７】
照明装置は、円筒状に延びる真空封止管１０内に、蛍光体付き陽極１１とワイヤ状陰極１３とを真空封止している。
【００１８】
真空封止管１０の両端部は内部を真空にするうえで閉じているが、図面では理解のため、両端部は示していない。
【００１９】
蛍光体付き陽極１１は、陽極部１１ａと蛍光部１１ｂとから構成されている。真空封止管１０は、円筒状のガラス管からなり、内部は真空ないしほぼ真空に形成されている。陽極部１１ａは、アルミニウム、銅、Ｎｉ、ＳＵＳ等の長手方向に延びる金属製円柱体からなる。陽極部１１ａを構成する円柱体は中実でも中空でもよく、その表面は蛍光部１１ｂの接着性と、蛍光部１１ｂの発光の反射性に適した面を有する。蛍光部１１ｂは、陽極部１１ａの外周全面に形成されている。
【００２０】
ワイヤ状陰極１３はＮｉ，ステンレス，Ｆｅ等を素材とする細い金属ワイヤから形成されている。ワイヤ状陰極１３の全周には、カーボンナノウォールが成膜されている。ワイヤ状陰極１３は、軸方向に延設されており、かつ、蛍光部１１ｂの周方向等間隔に複数本設けられている。
【００２１】
ワイヤ状陰極１３と蛍光部１１ｂとの間隔を広げ高い電位を加えるか、あるいはワイヤ状陰極１３の本数を増やして互いの間隔を狭め、蛍光部１１ｂの全面に電子が放射される構成が好ましい。
【００２２】
スペーサ１４は蛍光部１１ｂとワイヤ状陰極１３との間隔を所定の大きさにするために用いられ、蛍光部１１ｂに外嵌した環体１４ａとこの環体１４ａの周囲の複数の突片１４ｂとから構成されている。
【００２３】
ワイヤ状陰極１３は、蛍光部１１ｂの両端の外周面に設けられたスペーサ１４の対向する突片１４ｂ間に架設され、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて配置される。
【００２４】
環体１４ａは蛍光部１１ｂに接着してもよい。ワイヤ状陰極１３どうしは導体１５を介して電気的に接続されている。
【００２５】
パルス電源１７は蛍光体付き陽極１１とワイヤ状陰極１３との間に電線１６を介して接続され、蛍光体付き陽極１１とワイヤ状陰極１３との間に電圧を印加する。
【００２６】
ワイヤ状陰極１３はこの電圧の印加により電子を放出する。この放出された電子は蛍光体付き陽極１１の蛍光部１１ｂに衝突して発光する。この発光の輝度は、パルス電圧を１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れるまで上昇させると２０万ｃｄとなる。
【００２７】
この場合の条件として、φ１ｍｍで長さ１０ｃｍのワイヤ状陰極１３に、３ｍｍ間隔で、φ２ｃｍで長さ１０ｃｍの蛍光体付き陽極１１を構成し、１０-6Ｔｏｒｒの真空下でパルス電圧６ｋＶ（１ＫＨｚ）を印加することで１ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れた。
【００２８】
上記照明装置によると、真空封止管１０の全面から光が放射される。また、蛍光部１１ｂの外周にワイヤ状陰極１３を配置するに際しては、スペーサ１４を用いるので、ワイヤ状陰極１３と蛍光部１１ｂとの間隔を容易に所定の大きさに設定して、ワイヤ状陰極１３と蛍光体付き陽極１１と間の間隔を精度よく制御でき、ワイヤ状陰極１３と蛍光体付き陽極１１との間隔０．５ｍｍで電圧８００Ｖにおいて３００ｌｍ／Ｗの高い効率を得ることができた。
【００２９】
（他の実施の形態）
図４に示す照明装置においては、ワイヤ状陰極１３が螺旋状に形成され、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて巻回されている。
【００３０】
スペーサ１４は環体１４ａに１つの突片１４ｂを外方に折曲されて形成されている。スペーサ１４は蛍光体付き陽極１１の両端に外嵌されている。
【００３１】
ワイヤ状陰極１３はその全周にカーボンナノウォールが成膜され螺旋状に蛍光体付き陽極１１の周囲に巻回されている。ワイヤ状陰極１３の両端はスペーサ１４の突片１４ｂに固定される。これにより、ワイヤ状陰極１３は、蛍光体表面との間に所定の間隔を開けて配置される。
【００３２】
電圧がワイヤ状陰極１３と蛍光体付き陽極１１との間に印加されると、ワイヤ状陰極１３から電子が放出され、この放出された電子は蛍光部１１ｂに衝突して発光する。
【００３３】
以上の照明装置においても、光を全面に放射でき、線材と蛍光体の間隔を容易に所定の大きさにできる。しかも、ワイヤ状陰極１３が螺旋状に形成されて、蛍光体付き陽極１１の周に配置されることから、蛍光部１１ｂの３６０°全面を容易に発光させるのに適している。
【００３４】
（さらに他の実施の形態）
図５ないし図８を参照して本発明のさらに他の実施の形態に係る照明装置を説明すると、真空封止管１０は、管長が例えば２５０ｍｍの長尺で、かつ、例えば外径１５ｍｍおよび内径１０ｍｍの細管構成を有する。真空封止管１０は、直管形状でもＵ字管形状でもよい。
【００３５】
蛍光体付き陽極１１は、膜厚が例えば約１μｍであり、真空封止管１０の内表面に図中の右側の始端側から図中の左側の終端側にかけて密着して設けられている。
【００３６】
蛍光体付き陽極１１はまた、電子線励起により白色に発光する蛍光体粉末から構成された層状の蛍光部１１ｂと、導電性に優れた金属好ましくはアルミニウムを蒸着して構成された層状の陽極部１１ａとから構成されている。
【００３７】
蛍光体付き陽極１１の形成方法としては、電子線励起により白色に発光する蛍光体粉末を、空気中かまたは窒素等の非酸化ガスの減圧雰囲気中のいずれかで、４５０℃焼成により揮発するＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のバインダーと、粘度調整用の水性液体とを加えて、スラリーとし、このスラリーを真空封止管１０の内面に塗布し乾燥して蛍光部１１ｂを形成する。次に、この蛍光部１１ｂの表面を平坦にするため、有機物スラリーを塗布し、十分に乾燥させ、その後、アルミニウム蒸着装置を用いて、膜厚約０．１ないし０．３μｍとなるようにアルミニウムを蒸着させる。この蒸着の状態で電気炉に入れて４５０℃でバインダーを除去するとともに蛍光体粉末を真空封止管１０の内面に密着させて陽極部１１ａを形成する。こうして、真空封止管１０の内面には、蛍光部１１ｂと陽極部１１ａとの２層構造とされた蛍光体付き陽極１１が形成される。
【００３８】
ワイヤ状陰極１３は、蛍光体付き陽極１１の内径側に設けられている。ワイヤ状陰極１３は、外径は特に限定されないが例えば１ｍｍ程度の直線状のワイヤ１３ａを備える。このワイヤ１３ａの表面に凹凸を形成することができる。この凹凸は、ワイヤ状陰極１３の始端部と終端部とを除き、好ましくはそのほぼ全周に均等に形成することが好ましい。凹凸は、例えば、ワイヤ状陰極１３の表面をネジ切り加工したり、引き伸ばしたりすることにより形成することができる。凹凸は、例えばワイヤ状陰極１３のほぼ全周にわたり、互いに対して均等あるいはほぼ均等な高さ、尖鋭度で揃い、これによってワイヤ状陰極１３のほぼ全周にわたり均一で高輝度に発光することが可能になって好ましい。ワイヤ１３ａの材料は、特に限定されないが、例えば、ステンレス、グラファイト、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、等が好ましい。また、
ワイヤ状陰極１３の表面には電界電子放出部としてカーボンナノウォール１３ｂが形成されている。
【００３９】
ワイヤ状陰極１３の表面にカーボンナノウォール１３ｂを形成する方法は、特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷、コーティング、ＣＶＤ（化学的蒸着法）、等の簡単で低コストの公知の技術により形成することができ、カーボンナノウォールは、ワイヤ１３ａに、直接成膜する方が、ワイヤ１３ａとの電気的接触の観点から好ましい。また、カーボンナノウォールは、好ましくは、ワイヤ１３ａ表面に直接プラズマＣＶＤ法で成膜する方法が良い。何故ならば、カーボンナノチューブに必要な触媒を必要としないからである。
【００４０】
なお、ワイヤ１３ａの表面に凹凸を付けた場合、その凹凸の凸部に電界が補助的に集中しやすくなり、電子放出特性が向上する。
【００４１】
ワイヤ状陰極１３と蛍光体付き陽極１１との間に電圧を印加すると、カーボンナノウォール１３ｂの尖鋭な部分に電界が集中し、量子トンネル効果により電子がエネルギ障壁を突き抜けて真空中へと放出される。放出された電子は、蛍光体付き陽極１１に引き付けられて蛍光体付き陽極１１に衝突し、これによって蛍光部１１ｂが励起されて発光する。
【００４２】
ワイヤ状陰極１３は線状で細い真空封止管１０の内部を始端側から終端側まで蛍光体付き陽極１１とその周囲がほぼ等距離で対向しているので、低消費電力の印加で均一で高い輝度で発光することができ、バックライト装置用としてきわめて優れたものとなる。
【００４３】
引出線１８は、蛍光体付き蛍光体付き陽極１１を真空封止管１０の外部に引き出すコバール等からなる。引出線１９はワイヤ状陰極１３を真空封止管１０の外部に引き出すコバール等からなる。カーボンペースト２０は蛍光体付き陽極１１の陽極部１１ａと引出線１８とを接続し、カーボンペースト２１はワイヤ状陰極１３と引出線１９とを接続する。ワイヤ状陰極１３の終端側の領域Ｄは、カーボンペースト２１に被覆されて該終端側での電界集中が防止されている。引出線１８，１９の熱膨張係数は、真空封止管１０のそれと合わせることにより、温度変化の影響を受けにくい構造としている。２２は溶接部を示す。
【００４４】
以上の構成を備えたバックライト用蛍光管に対して以下に述べる試験を実施した。
【００４５】
まず、高パルス電源１７を用いて、引出線１８，１９を介して蛍光体付き陽極１１とワイヤ状陰極１３との間に８ｋＶ、パルス幅５μｓ、周波数６ｋＨｚの直流パルス電圧を印加した。この結果、１００，０００ｃｄ／ｍ2の発光輝度が得られた。
【００４６】
次に、パルス電圧を１週間（２４×７時間＝１６８時間）連続印加した後、真空封止管１０の外壁の温度を測定したところ、室温と同じであり、発光による温度上昇は無く、輝度にも変化が無かった。この試験の結果は、実施の形態のバックライト用蛍光管は、低消費電力で高輝度で大型液晶テレビ等の液晶表示パネルをバック側から照明するバックライトとして非常に適したものとなることを示す。
【００４７】
以上の構成を備えたバックライト用蛍光管においては、液晶パネル用バックライトとして管径の細径化という技術要求と、液晶パネルに十分な発光輝度を与えるという技術要求とを同時に成立させることができるものである。
【００４８】
（さらに他の実施の形態）
図９（ａ）に、上述の実施の形態の真空封止管１０を部分的に切断して示し、図９（ｂ）に、図９（ａ）と対比させて、ワイヤ状陰極１３の断面矩形形状を示し、図９（ｃ）に真空封止管１０の断面矩形形状と、ワイヤ状陰極１３の断面円形形状とを示す。図９（ｄ）に真空封止管１０の断面矩形形状と、ワイヤ状陰極１３の断面矩形形状とを示す。図９（ｂ）ないし図９（ｄ）の各例は、図９（ａ）の例と同様の作用効果を有する。図９（ｅ）に、蛍光体付き陽極１１のメッシュ状を示す。蛍光体付き陽極１１がメッシュ状でも、カーボンナノウォール１３ｂから電子放出を行うことが可能である。
【００４９】
（さらに他の実施の形態）
図１０ないし図１２を参照して、線状蛍光体付き陽極１１は、細管１０の内部に挿通されて一端側がガラス製のステム２６で支持され、他端側が不図示の石英製のサポートで支持されることにより、真空封止管１０内部に当該真空封止管１０の内面に平行に配置されている。線状蛍光体付き陽極１１は、直径０．５ｍｍのニッケル、コバール、等からなる芯線１１ａと、この芯線１１ａの外表面に形成された蛍光膜１１ｂとから構成されている。芯線１１ａは、蛍光膜１１ｂの発光に対して、光反射面を形成する。この線状蛍光体付き陽極１１は、芯線１１ａの外表面に蛍光体スラリーを用い、スプレー法やディップ法で塗布し、乾燥する。この後、空気中、あるいは窒素気流中で、４５０℃焼成をすることにより、芯線１１ａの外表面に蛍光膜１１ｂを付着させたものである。蛍光膜１１ｂの蛍光材料は、電子衝突により発光する材料であればよく、特に限定されない。直径０．５ｍｍのニッケル製のワイヤ状陰極１３は、線状蛍光体付き陽極１１から２．０ｍｍ離隔した状態で真空封止管１０の内部に挿通されて一端側がコバールガラス製のステム２６で支持され、他端側が不図示の石英製のサポートで支持されることにより、真空封止管１０内部に線状蛍光体付き陽極１１に平行に配置されている。
【００５０】
以上の構成を備えたバックライト用蛍光管に対して性能試験を実施したところ、５ｋＶの電圧印加により、３０，０００ｃｄ／ｍ2の発光輝度が得られた。
【００５１】
次に、５ｋＶの電圧を１週間（２４×７時間＝１６８時間）連続印加した後、真空封止管１０の外壁の温度を測定したところ、室温と同じであり、発光による温度上昇は無く、輝度にも変化が無かった。この結果、実施の形態のバックライト用蛍光管は、低消費電力で全体が均一な輝度でかつ高輝度で液晶表示パネルをバック側から照明するバックライト装置用として非常に適した蛍光管であることを確認することができた。
【００５２】
（さらに他の実施の形態）
図１３は、図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面において、他の変形例を示す。図１３で示すように、線状蛍光体付き陽極１１における芯線１１ａの外表面に対して蛍光膜をほぼ半周で形成したものでもよい。この形成方法としては、芯線１１ａのほぼ半周にトシール剤を塗布しておいて芯線１１ａの全周に蛍光体スラリーが塗布されないようにし、この状態で蛍光体スラリーを塗布すると、芯線１１ａのほぼ半周に蛍光膜１１ｃを形成することができる。この場合、トシール剤は３００℃程度で揮発または除去することができる。
【００５３】
（実施の形態の適用例）
図１４（ａ）は、液晶テレビ２３と、該液晶テレビ２３に組み込まれているＴＦＴ液晶表示パネル２４と、ＴＦＴ液晶表示パネル２４のバック側を照明するバックライト装置２５とを示す。このバックライト装置２５は、バックライト収納用筐体２５ａと、この筐体２５ａに収納されるバックライト２５ｂとを備える。実施の形態のバックライト用蛍光管は、このバックライト２５ｂとして組み込まれている。このバックライト用蛍光管によるバックライト２５ｂは、図１４（ｂ）で示すように、Ｕ字形状であってもよい。２６は発光部を示す。
【００５４】
（さらに他の実施形態）
図１５に、本発明のさらに他の実施形態に係る照明装置を説明する。図１５に示す照明装置においては、液晶表示装置の背面側に配置されて該背面を照明するフラットパネル形バックライト用の照明装置であって、図示略の液晶表示装置の背面側と対向する平面パネル部を備えるフラットパネルケース３０を備える。このフラットパネルケース３０は、一対の対向する平面パネル部３１，３２と、４つの側面パネル部３３−３６とで囲まれてなり、内部がほぼ真空状態とされている。フラットパネルケース３０の真空排気や真空封じ技術は周知であるから、その詳細は省略する。一方の平面パネル部３１は、液晶表示装置の背面側と向き合うパネル部であり、液晶表示装置の背面を照明するべく、複数の、実施の形態では３つの、発光エリアＡ１，Ａ２，Ａ３に区画されるものであり、ガラス、好ましくはソーダライムガラスにより構成されている。この平面パネル部３１に対して背面側となる他方の平面パネル部３２ならびに４つの側面パネル部３３−３６も上記と同様のガラスにより一体に構成されている。フラットパネルケース３０の素材はガラスに限定されるものではなく、液晶表示装置の背面を照明するため、発光した光を透過できるものであればよい。その光透過率に優れた素材であれば好ましい。
【００５５】
蛍光体付き陽極部１１は、平面パネル部３１の内面に塗布された蛍光部１１ｂと、この蛍光部１１ｂ上にＣＶＤ（chemical vapor deposition）法により真空蒸着された陽極部１１ａとの少なくとも２層構造となっている。蛍光部１１ｂの蛍光材料は、公知の白色で発光することができる材料が好ましいが、特に限定されるものではない。陽極部１１ａの素材はアルミニウム薄膜が好ましいが、アルミニウムに限定されず、透明電極であるＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）を素材としてもよい。ＩＴＯの形成は例えばスパッタリングで形成することができる。蛍光体付き陽極部１１は、平面パネル部３１の内面に対して上記各発光エリアＡ１−Ａ３それぞれにまたがる広さで平面状に広がった状態に形成されている。
【００５６】
蛍光体付き陽極部１１は、上記発光エリアＡ１−Ａ３に対しては、複数の蛍光体付き陽極部１１が発光エリアＡ１―Ａ３それぞれに対応して設けられ、かつ、互いに一体に形成されたものでもある。
【００５７】
ワイヤ状陰極１３は、それぞれ、上記各発光エリアＡ１−Ａ３それぞれに対応した導電性ワイヤ１３ａ、好ましくはニッケルからなる導電性ワイヤ１３ａから構成されている。これら導電性ワイヤ１３ａには、その外周面にカーボンナノウォール１３ｃが成膜されている。
【００５８】
図１６、図１７ａ、図１７ｂを参照して導電性ワイヤ１３ａの外周面にカーボンナノウォール１３ｃを成膜する方法を説明する。カーボンナノウォール１３ｃは、直流プラズマＣＶＤ法により成膜することができる。この成膜装置５０は、導電性または絶縁性の真空チャンバ５２を備える。真空チャンバ５２にはガス導入口５４とガス排出口５６とが設けられている。プラズマ発生用ガスは水素ガス、原料ガスは炭素系ガスである。真空チャンバ５２の内圧は１０Ｐａから１００００Ｐａの範囲である。真空チャンバ５２の内部には周壁がコイル状に構成された、導電性を有するコイル状の筒状体５８が配設されている。筒状体５８の内部空間には基板である導電性のワイヤ１３ａが配置されている。筒状体５８は長尺に延びている。ワイヤ１３ａは筒状体５８の内部空間に配置されて細長に延びた構造になっている。筒状体５８の内周面とワイヤ１３ａの外周面とはその延設方向に所要の空間を隔てて相対向している。筒状体５８は電圧可変型の直流電源６０の負極に接続されて直流負電位が印加され、ワイヤ１３ａは直流電源６０の正極に接続されて直流正電位が印加されている。
【００５９】
以上の構成を備えた成膜装置５０において、真空チャンバ５２の内圧を上記圧力範囲で減圧しかつガス導入口５４から図示略のガス供給ボンベから水素ガスと炭素系ガスとを導入し、直流電源６０の負電位を筒状体５８に印加すると、筒状体５８の内部空間にプラズマ柱６２が発生し、ワイヤ１３ａの表面にカーボンナノウォール１３ｃが成膜される。直流電源６０の電圧は３００ないし１０００Ｖである。
【００６０】
以上のようにして導電性ワイヤ１３ａの外周面全周にカーボンナノウォール１３ｃが成膜される。このカーボンナノウォール１３ｃは図１７ａ，図１７ｂに示すように、多数のナノオーダの炭素薄片からなる壁状部１３ｄが集合連成された形態を有している。また、導電性ワイヤ１３ａは筒状体５８の中央に配置されるので、壁状部１３ｄは、導電性ワイヤ１３ａの外周面の全周にわたり当該導電性ワイヤ１３ａの中心から半径方向に立設した状態でかつ導電性ワイヤ１３ａの外周面から略均一な膜厚に配向されている。このカーボンナノウォール１３ｃは、壁状部１３ｄの上端に電界が集中する形状を有する。
【００６１】
（さらの他の実施の形態）
以上においては、カーボンナノウォール１３ｃの壁状部１３ｄを、電子放出させる壁状部として用いたが、図示はしないが、その壁状部１３ｄを、電子放出源ではなく、その壁状部に囲まれた領域内にニードル状のカーボン膜（カーボンニードル）を分散配置するための壁状部として用いることができる。これは、カーボンナノチューブ等のアスペクト比の高いニードル状のカーボンニードルはその先端に高い電界集中を起こし易いが、多数のカーボンニードルが配置されると、電界集中しなくなる。そのため、カーボンニードルを分散配置することが好ましいが、本発明ではカーボンナノウォールの壁状部を電子放出源ではなくカーボンニードルの分散配置のための壁状部として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における照明装置の一部破断斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における照明装置の断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態における照明装置の正面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施の形態における照明装置の一部破断斜視図である。
【図５】図５は、本発明のさらに実施の形態に係るバックライト用電界電子放出型蛍光管を断面で示す図である。
【図６】図６は、図５の円Ａで囲む部分を拡大して示す図である。
【図７】図７は、図５の円Ｂで囲む部分を拡大して示す図である。
【図８】図８は、図５の円Ｃで囲む部分を拡大して示す図である。
【図９】図９（ａ）は、細管と陰極部の変形例を示す斜視図である。図９（ｂ）は、細管と陰極部の他の変形例を示す斜視図である。図９（ｃ）は、細管と陰極部のさらに他の変形例を示す斜視図である。図９（ｄ）は、細管と陰極部のさらに他の変形例を示す斜視図である。図９（ｅ）は、陽極部の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明のさらに他の実施の形態に係るバックライト用電界電子放出型蛍光管を断面で示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のＡ−Ａ線の断面を拡大して示す図である。
【図１２】図１２は、図１０のＢ−Ｂ線の断面を拡大して示す図である。
【図１３】図１３は、図１０のＢ−Ｂ線において線状陽極部の変形例を拡大して示す断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施の形態に係るバックライト用電界電子放出型蛍光管が組み込まれたバックライト装置と、このバックライト装置を備えた液晶テレビとを示す斜視図である。図１４（ｂ）は、電界電子放出型蛍光管を用いたバックライトの変形例を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明のさらに他の実施形態における照明装置を示す斜視図である。
【図１６】図１６は導電性ワイヤの外周面にカーボンナノウォールを成膜する成膜装置とその成膜装置を用いた成膜方法の説明に供する図である。
【図１７】図１７（ａ）は導電性ワイヤの断面を拡大して示す斜視図、図１７（ｂ）は導電性ワイヤの部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０    真空封止管
１１    蛍光体付き陽極
１３    ワイヤ状陰極
１３ａ  導電性ワイヤ
１３ｂ  カーボンナノウォール
２４    液晶表示装置
２５    バックライト
【図１】
2006100254.tif 000003
【図２】
2006100254.tif 000004
【図３】
2006100254.tif 000005
【図４】
2006100254.tif 000006
【図５】
2006100254.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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