JP2008010169A - Lighting device - Google Patents

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Hirohisa Hiraki
博久 平木
Hideki Harazono
英樹 原園
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Dialight Japan Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting device capable of irradiating light of a phosphor highly efficiently from a field emission lamp. <P>SOLUTION: The lighting device is provided with a field emission lamp 4 and a reflecting sheet (reflection member) 18 which is installed at the rear part of the field emission lamp 4 and reflects to the front emitted light from the rear side of the field emission lamp 4. The field emission lamp 4 has a wire-shape cathode 22 with a field electron emitting site on the surface arranged at the tube center of a cylindrical lamp tube 20, and has an anode 24 with a phosphor installed at the semi-circle portion 20a on front side of the lamp tube 20, and the semi-circle portion 20b on rear side is made transparent so as to transmit the emitted light of the phosphor 24b as an emission light toward the reflecting sheet 18. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フィールドエミッションランプを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to an illumination device using a field emission lamp.

従来技術には、照明ランプの後方に反射板を設置し該照明ランプの後方側からの出射光を前方に反射させるものが既に提案されている(特許文献1,2参照)。これらの反射板にあっては、並設された複数の照明ランプに対応して反復屈曲する形状に形成されている。しかしながら、上記従来では照明ランプの内部構造を考慮することなく反射板を単に照明ランプの後方に配置しただけであった。   In the prior art, there has already been proposed one in which a reflector is installed behind the illumination lamp and the emitted light from the rear side of the illumination lamp is reflected forward (see Patent Documents 1 and 2). These reflectors are formed in a shape that repeatedly bends corresponding to a plurality of illumination lamps arranged side by side. However, in the prior art, the reflector is simply disposed behind the illumination lamp without considering the internal structure of the illumination lamp.

照明ランプのうち、フィールドエミッションランプにおいては、円筒状で内部が真空であるランプ管の管中央に表面に電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極を配置し、かつ、該真空管の内面全域に蛍光体付き陽極を設け、陽・陰極間に電界を印加することにより陰極表面の電界電子放出サイトから陽極に向けて電子放出し、この放出した電子を蛍光体に衝突させて当該蛍光体を励起発光させるものがある。   Of the illumination lamps, field emission lamps have a wire-like cathode with a field electron emission site on the surface in the center of a cylindrical tube with a vacuum inside, and fluorescent light is applied to the entire inner surface of the vacuum tube. By providing an anode with a body and applying an electric field between the positive and negative electrodes, electrons are emitted from the field electron emission site on the cathode surface toward the anode, and the emitted electrons collide with the phosphor to excite the phosphor. There is something to make.

このようなフィールドエミッションランプでは、電界電子放出のため内部に放電ガスを含まない真空状態であり、蛍光体の励起発光を外部に出射光として直接、放出するようになっている。そして、上記蛍光体付き陽極がランプ管の内面全周に面状に設けられているために、蛍光体の発光が当該蛍光体内部から陽極を通過する過程でランプ管全周で吸収減衰を受けるために、前方出射光だけでなく後方出射光も反射板で前方に反射されるとしても相当程度に発光量が低下するものとなる。
特開2005−267852 特開2002−156512
Such a field emission lamp is in a vacuum state in which no discharge gas is contained inside due to field electron emission, and the excitation light emission of the phosphor is directly emitted to the outside as emitted light. And since the anode with a phosphor is provided in a planar shape around the inner surface of the lamp tube, the emission of the phosphor is absorbed and attenuated around the entire lamp tube in the process of passing through the anode from the inside of the phosphor. For this reason, even if not only the forward emitted light but also the backward emitted light is reflected forward by the reflector, the light emission amount is considerably reduced.
JP 2005-267852 A JP 2002-156512 A

したがって、本発明により解決すべき課題は、フィールドエミッションランプから高効率で蛍光体の発光を出射可能とすることである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enable emission of the phosphor from the field emission lamp with high efficiency.

本発明第1による照明装置は、フィールドエミッションランプと、このフィールドエミッションランプの後方に設置されて該フィールドエミッションランプの後方側からの出射光を前方に反射する反射部材とを備え、上記フィールドエミッションランプが、円筒状のランプ管の管中央に表面に電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極を配置し、かつ、該ランプ管の、前方側部分の内面に蛍光体付き陽極を設けると共に、後方側部分が上記蛍光体の発光を反射板に向けて出射光として透過させるために透明になっている、ことを特徴とするものである。   An illumination device according to a first aspect of the present invention includes a field emission lamp, and a reflection member that is installed behind the field emission lamp and reflects light emitted from the rear side of the field emission lamp forward. However, a wire-like cathode having a field electron emission site on the surface is arranged at the center of the tube of the cylindrical lamp tube, and an anode with a phosphor is provided on the inner surface of the front side portion of the lamp tube. The portion is transparent in order to transmit light emitted from the phosphor toward the reflecting plate as outgoing light.

本発明第1では、蛍光体からの発光は蛍光体付き陽極内部を通過して外部前方に出射する前方出射光以外に、蛍光体からの直接発光をランプ管の透明部分を通過させて外部後方に出射する後方出射光とがあり、この後方出射光は蛍光体付き陽極で減衰を受けることなく透明なランプ管部分を通過し、反射板で反射させることができるので、ランプ管内面の全周に蛍光体付き陽極を設ける場合よりも、全体としての発光輝度を効率的に大きく向上させることができるようになる。   In the first aspect of the present invention, the light emitted from the phosphor passes through the inside of the anode with the phosphor and emits the light emitted directly from the phosphor through the transparent portion of the lamp tube, in addition to the forward emitted light that is emitted forward to the outside. The backward emitted light exits the transparent lamp tube portion without being attenuated by the phosphor-attached anode, and can be reflected by the reflecting plate. As compared with the case where an anode with a phosphor is provided, the overall light emission luminance can be improved greatly and efficiently.

本発明第1の好適な一態様は、上記ワイヤ状陰極が、上記ランプ管の前方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを備え、後方側部分の内面に対向する表面領域には電界電子放出サイトを備えていないことが好ましい。   According to a first preferred aspect of the present invention, the wire-like cathode has a field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the front side portion of the lamp tube, and in a surface region facing the inner surface of the rear side portion. Preferably does not have a field electron emission site.

この態様では、ワイヤ状陰極の全周に電界電子放出サイトを設けた場合(第1の場合)にその全周から放出される全電子のうち蛍光体に衝突して該蛍光体を励起発光させる電子の割合と、ランプ管の前方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを設けた場合(第2の場合)にその表面領域から放出される全電子のうち蛍光体に衝突して該蛍光体を励起発光させる電子の割合とを比較すると、第2の場合の方が割合が高い。そして、蛍光体を同一の輝度で励起発光させるために必要な印加電力に関して第1の場合よりも第2の場合の方が小さく済む結果、電力低減の効果が極めて大きい。   In this embodiment, when field electron emission sites are provided around the entire circumference of the wire-like cathode (first case), the phosphors collide with the phosphor out of all the electrons emitted from the entire circumference and cause the phosphor to excite and emit light. When a field electron emission site is provided in the surface area facing the inner surface of the front portion of the lamp tube in the ratio of electrons (second case), it collides with the phosphor out of all electrons emitted from the surface area. When the ratio of electrons that excite and emit the phosphor is compared, the ratio in the second case is higher. As a result of the second case being smaller than the first case with respect to the applied power necessary for exciting and emitting the phosphor with the same luminance, the effect of reducing the power is extremely large.

本発明第2による照明装置は、フィールドエミッションランプと、このフィールドエミッションランプの後方に設置されて該フィールドエミッションランプの後方側からの出射光を前方に反射する反射部材とを備え、上記フィールドエミッションランプが、円筒状のランプ管の管中央に表面に電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極を配置し、かつ、該ランプ管の、後方側部分の内面に蛍光体付き陽極を設けて蛍光体の発光を後方に向けて透過させると共に、前方側部分が上記蛍光体の発光を透過させるために透明になっている、ことを特徴とするものである。   An illuminating device according to a second aspect of the present invention includes a field emission lamp, and a reflection member that is installed behind the field emission lamp and reflects light emitted from the rear side of the field emission lamp forward. However, by arranging a wire-like cathode having a field electron emission site on the surface in the center of the cylindrical lamp tube, and providing an anode with a phosphor on the inner surface of the rear side portion of the lamp tube, The light emission is transmitted rearward, and the front side portion is transparent to transmit the light emission of the phosphor.

本発明第2では、蛍光体からの発光は蛍光体付き陽極内部を通過して外部後方に出射し反射部材で反射する後方出射光以外に、蛍光体からの直接発光をランプ管の前方透明部分を通過させて外部前方に出射する前方出射光とがあり、この前方出射光は蛍光体付き陽極で減衰を受けることなく透明なランプ管部分を通過することができるので、ランプ管内面の全周に蛍光体付き陽極を設ける場合よりも、全体としての発光輝度を大きく向上させることができるようになる。   In the second aspect of the present invention, the light emitted from the phosphor passes through the inside of the anode with the phosphor, is emitted rearwardly outside, and is reflected by the reflecting member. And the front emission light that passes through the transparent lamp tube portion without being attenuated by the phosphor-attached anode, so that the entire circumference of the inner surface of the lamp tube can be obtained. Compared with the case where an anode with a phosphor is provided, the overall light emission luminance can be greatly improved.

本発明第2の好適な一態様は、上記ワイヤ状陰極が、上記ランプ管の後方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを備え、前方側部分の内面に対向する表面領域には電界電子放出サイトを備えていないことが好ましい。   According to a second preferred embodiment of the present invention, the wire-shaped cathode has a field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the rear side portion of the lamp tube, and in a surface region facing the inner surface of the front side portion. Preferably does not have a field electron emission site.

この態様では、ワイヤ状陰極の全周に電界電子放出サイトを設けた場合(第1の場合)にの全周から放出される全電子のうち蛍光体に衝突して該蛍光体を励起発光させる電子の割合と、ランプ管の後方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを設けた場合(第2の場合)にその表面領域から放出される全電子のうち蛍光体に衝突して該蛍光体を励起発光させる電子の割合とを比較すると、第2の場合の方が割合が高い。そして、蛍光体を同一の輝度で発光させるために第1の場合よりも第2の場合の方が電子放出させるに要する電力が小さく済む結果、電力低減の効果が大きい。   In this embodiment, when field electron emission sites are provided on the entire circumference of the wire-like cathode (first case), all the electrons emitted from the entire circumference collide with the phosphor and cause the phosphor to excite and emit light. When a field electron emission site is provided in the surface region facing the inner surface of the rear portion of the lamp tube in the ratio of electrons (second case), it collides with the phosphor out of all the electrons emitted from the surface region. When the ratio of electrons that excite and emit the phosphor is compared, the ratio in the second case is higher. And in order to make a fluorescent substance light-emit with the same brightness | luminance, the electric power required for making it emit electrons in the 2nd case needs to be smaller than the 1st case, and the effect of electric power reduction is large.

本発明第1、第2において、ランプ管部分が透明であることの意は、完全な透明に限定する意味ではなく、透明ないし半透明を含むものであり、このランプ管部分は蛍光体付き陽極よりも光透過性が高い材料から構成されている。例えばこのランプ管はガラス製である。   In the first and second aspects of the present invention, the meaning that the lamp tube portion is transparent does not mean that the lamp tube portion is completely transparent, but includes transparent or translucent. It is comprised from the material with higher light transmittance than. For example, the lamp tube is made of glass.

本発明第1、第2において、ランプ管の前方側部分は、ランプ管の外周面のうち、主に前方出射光が前方へ直接出射する部分であり、ランプ管の後方側部分は、主に後方出射光が後方へ直接出射する部分である。   In the first and second aspects of the invention, the front side portion of the lamp tube is a portion of the outer peripheral surface of the lamp tube where mainly forward emitted light is directly emitted forward, and the rear side portion of the lamp tube is mainly This is the portion where the backward emission light is emitted directly to the rear.

本発明第1、第2では、反射部材はフィールドエミッションランプを収納する筐体の一部に設けた部材で構成してもよいし、筐体とは別途の反射板で構成してもよい。   In the first and second aspects of the present invention, the reflecting member may be formed of a member provided in a part of a housing that houses the field emission lamp, or may be formed of a reflecting plate separate from the housing.

本発明第1、第2では、反射部材はフィールドエミッションランプの後方位置において凹部を有する反射構造であることが好ましいが、これに限定しない。また、この凹部の断面形状は限定しないが、屈曲した形状、湾曲した形状、等を含むことができる。   In the first and second embodiments of the present invention, the reflecting member is preferably a reflecting structure having a concave portion at the rear position of the field emission lamp, but the present invention is not limited to this. Moreover, although the cross-sectional shape of this recessed part is not limited, a bent shape, a curved shape, etc. can be included.

本発明第1、第2では、前方側部分と後方側部分とのランプ管の円周方向に占める割合は任意に制御することができる。例えば前方側部分と後方側部分を円周方向半周ずつに分けることができる。   In the first and second aspects of the present invention, the ratio of the front side portion and the rear side portion in the circumferential direction of the lamp tube can be arbitrarily controlled. For example, the front side portion and the rear side portion can be divided into half circumferences.

本発明第1、第2では、陽極をITO(酸化インジウム・酸化錫)やIZO(酸化インジウム・酸化亜鉛)、ZnO、SnO2またはその合金等の透明電極とし、ランプ管内面に陽極を設け、その陽極の上に蛍光体を設けることができる。また、ランプ管内面に蛍光体を設け、その蛍光体の上にアルミニウムを設けたメタルバック構成とすることができる。 In the first and second aspects of the present invention, the anode is a transparent electrode such as ITO (indium oxide / tin oxide), IZO (indium oxide / zinc oxide), ZnO, SnO 2 or an alloy thereof, and the anode is provided on the inner surface of the lamp tube. A phosphor can be provided on the anode. Moreover, it can be set as the metal back structure which provided the fluorescent substance in the lamp tube inner surface, and provided aluminum on the fluorescent substance.

本発明第1、第2では、ランプ管の前方側部分と後方側部分が円周方向ほぼ半周部分である。こうした場合では、蛍光体の発光を前方と後方に効率的に放出させることができるようになる。   In the first and second aspects of the present invention, the front side portion and the rear side portion of the lamp tube are substantially half circumferential portions in the circumferential direction. In such a case, the light emission of the phosphor can be efficiently emitted forward and backward.

本発明第1、第2では、上記電界電子放出サイトが、多数のnmサイズの鋭端を有する炭素膜により構成されている。こうした場合では、蛍光体の発光を効率的に出射光として外部に放出可能としたうえで、低電界で電界電子放出サイトから電子放出が可能なフィールドエミッションランプの特徴を損なうことがなくなって好ましい。   In the first and second aspects of the present invention, the field electron emission site is constituted by a carbon film having a number of nm-sized sharp ends. In such a case, it is preferable that the light emission of the phosphor can be efficiently emitted to the outside as emitted light and the characteristics of the field emission lamp capable of emitting electrons from the field electron emission site with a low electric field are not impaired.

本発明によれば、フィールドエミッションランプから高効率で蛍光体の発光を出射することができる。   According to the present invention, it is possible to emit light from a phosphor with high efficiency from a field emission lamp.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る照明装置を説明する。   Hereinafter, a lighting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1の照明装置の外観構成を示し、図2は図1のA−A線に沿う断面構成を示し、図3は図2のB−B線に沿う断面構成を示し、図4(a)(b)は動作説明に供するため要部構成を示す。これらの図を参照して、この照明装置2は、複数のフィールドエミッションランプ4と、これら複数のフィールドエミッションランプ4を互いに平行かつ一定間隔の配列状態で収納するランプ収納筐体6を有している。このランプ収納筐体6は合成樹脂で成形することができる。収納筐体6は底壁8の外周縁前後左右から垂直に立ち上がる側壁10,12を備える。長手方向で対向する一対の側壁12はランプホルダとしてその内側面にフィールドエミッションランプの両端を支持する構造を備えるとともに、その構造内部にフィールドエミッションランプに点灯電源電圧源14から電源電圧を印加するための配線が敷設されている。
(Embodiment 1)
1 shows an external configuration of the lighting apparatus according to Embodiment 1, FIG. 2 shows a cross-sectional configuration along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 shows a cross-sectional configuration along the line BB in FIG. 4 (a) and 4 (b) show the configuration of the main part for explaining the operation. Referring to these drawings, this illuminating device 2 has a plurality of field emission lamps 4 and a lamp storage case 6 for storing the plurality of field emission lamps 4 in an array state parallel to each other and at a constant interval. Yes. The lamp housing case 6 can be formed of synthetic resin. The storage housing 6 includes side walls 10 and 12 that rise vertically from the front, rear, left, and right of the outer periphery of the bottom wall 8. The pair of side walls 12 opposed in the longitudinal direction has a structure for supporting both ends of the field emission lamp on the inner surface thereof as a lamp holder, and applies a power supply voltage from the lighting power supply voltage source 14 to the field emission lamp inside the structure. Wiring is laid.

収納筐体6の底壁8は、フィールドエミッションランプ4の後方(背部)からの後方出射光を前方に反射させる反射構造を構成する。この反射構造は、各フィールドエミッションランプ4それぞれの後方(背後)位置に対応して屈曲凹部16が平行に形成されて構成されている。これら屈曲凹部16は、フィールドエミッションランプ4の長手方向に延びている。この屈曲凹部16の表面には白色樹脂からなる反射シート18が敷設されている。   The bottom wall 8 of the storage housing 6 constitutes a reflection structure that reflects backward emitted light from the rear (back) of the field emission lamp 4 to the front. This reflection structure is configured such that a bent recess 16 is formed in parallel corresponding to the rear (back) position of each field emission lamp 4. These bent recesses 16 extend in the longitudinal direction of the field emission lamp 4. A reflective sheet 18 made of white resin is laid on the surface of the bent recess 16.

上記屈曲凹部16の形状は屈曲した形状ではなく、断面円弧状等、他の形状でもよい。反射シート18を設けずに直接、屈曲凹部16を光反射性を有する樹脂で構成することができる。また、反射構造は、底壁8上に複数の凹部付き反射板を設けた構成を含むことができる。   The shape of the bent recess 16 is not a bent shape but may be other shapes such as a circular arc shape in cross section. The bent concave portion 16 can be made of a resin having light reflectivity directly without providing the reflection sheet 18. Further, the reflecting structure can include a configuration in which a plurality of reflecting plates with recesses are provided on the bottom wall 8.

フィールドエミッションランプ4は、円筒状で内部が真空気密にされたランプ管20の管中央に表面に多数の電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極22を配置している。このワイヤ状陰極22は、導体ワイヤ22aの表面に電界電子放出サイトとして炭素膜22bが成膜されている。炭素膜22bとしては電界電子放出する多数のnmサイズの鋭端を備えた炭素膜であればよく、特に限定しないが、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノウォール、先端に向けて外径が縮径する針状炭素膜、等を例示することができる。導体ワイヤ22aは中実、中空等のワイヤである。導体ワイヤ22aは、全体が導電金属で構成することができるが、これに限らず、内部が絶縁部材でその表面に導電部材を設けた構成でもよい。   In the field emission lamp 4, a wire-like cathode 22 having a large number of field electron emission sites on the surface is arranged at the center of a cylindrical tube 20 whose inside is vacuum-tight. In this wire-like cathode 22, a carbon film 22b is formed as a field electron emission site on the surface of the conductor wire 22a. The carbon film 22b is not particularly limited as long as it is a carbon film having a large number of nm-sized sharp edges that emit field electrons. For example, the outer diameter of the carbon film decreases toward the carbon nanotube, the carbon nanowall, and the tip. An acicular carbon film etc. can be illustrated. The conductor wire 22a is a solid or hollow wire. The conductor wire 22a can be entirely composed of a conductive metal, but is not limited thereto, and may be configured such that the inside is an insulating member and a conductive member is provided on the surface thereof.

フィールドエミッションランプ4は、ランプ管20の円周方向ほぼ半周の前方側半周部分20aの内面に陽極24aと蛍光体24bとを積層した蛍光体付き陽極24を設け、円周方向の残りほぼ半周の後方側半周分20bには蛍光体付き陽極24を設けずに、ランプ管20の光透過性を持つ透明部分の状態として残した構成になっている。   The field emission lamp 4 is provided with a phosphor-attached anode 24 in which an anode 24a and a phosphor 24b are laminated on the inner surface of a front half-circumferential portion 20a that is approximately half the circumference of the lamp tube 20, and the remaining half of the circumference in the circumferential direction. The rear half-circumference portion 20b is not provided with the phosphor-attached anode 24, but is left as a transparent portion having a light-transmitting property of the lamp tube 20.

一方、ワイヤ状陰極22は、その全周領域のうち、ランプ管20の前方側半周部分20aの内面に対向する表面半周領域に電界電子放出サイトとしての炭素膜22bを備え、後方側半周分20bの内面に対向する残り表面半周領域には炭素膜22bを備えていない。   On the other hand, the wire-like cathode 22 is provided with a carbon film 22b as a field electron emission site in a half surface area facing the inner surface of the front half part 20a of the lamp tube 20 in the whole circumference area, and a rear half part 20b. No carbon film 22b is provided in the remaining surface half-circumferential region facing the inner surface.

上記構成を備えたフィールドエミッションランプ4は、図4(a)で示すように、蛍光体付き陽極24とワイヤ状陰極22との間に直流電圧を印加されることにより、ワイヤ状陰極22表面から直径nmサイズの鋭端な針状に延びる多数の炭素膜22bから電界電子放出サイトとして電子が放出され、その放出した電子を蛍光体24bに衝突することにより、蛍光体24bが励起発光するようになっている。   As shown in FIG. 4A, the field emission lamp 4 having the above-described configuration is applied from the surface of the wire-like cathode 22 by applying a DC voltage between the anode 24 with phosphor and the wire-like cathode 22. Electrons are emitted as a field electron emission site from a large number of carbon films 22b extending in the shape of sharp needles with a diameter of nm, and the emitted electrons collide with the phosphor 24b so that the phosphor 24b emits light by excitation. It has become.

この場合、電界電子放出サイトとしての炭素膜22bは、ワイヤ状陰極22の全周領域のうち蛍光体付き陽極24が形成されているガラス管20の内面の前方側半周部分20aに対向する表面半周領域にのみ形成されているので、電子放出はその表面半周領域に形成された炭素膜22bからのみ矢印Pで示すように放出されて蛍光体24bに衝突して該蛍光体24bを励起発光させることができる。また、炭素膜22bは蛍光体24bに対向していないワイヤ状陰極22の残り表面半周領域には形成されていないので、その領域に炭素膜が形成されて電子放出が行われても当該電子が蛍光体24bに到達して衝突することができず無駄に消費されずに済み、電力効率が向上する。   In this case, the carbon film 22b as a field electron emission site has a surface half circumference facing the front half circumference portion 20a of the inner surface of the glass tube 20 in which the phosphor-attached anode 24 is formed in the whole circumference region of the wire cathode 22. Since it is formed only in the region, electron emission is emitted only from the carbon film 22b formed in the half-surface region of the surface as shown by the arrow P, and collides with the phosphor 24b to cause the phosphor 24b to emit light. Can do. Further, since the carbon film 22b is not formed in the remaining half-surface region of the wire-like cathode 22 that does not face the phosphor 24b, even if the carbon film is formed in that region and electron emission is performed, Since it cannot reach the phosphor 24b and collide with it, it is not wasted, and power efficiency is improved.

また、上記実施の形態1の照明装置においては、図4(b)で示すように、蛍光体付き陽極24をランプ管20の前方側半周部分20aの内面に設け、ランプ管20の後方側半周部分20bの内面には設けていないから、この蛍光体24bからの発光は、蛍光体付き陽極24内部を通過して外部前方に出射する前方出射光Qだけではなく、この前方出射光Bに加えて蛍光体付き陽極24内部を通過せずに蛍光体24bからの直接発光をランプ管20の後方側半周部分20bを通過して外部後方に出射する後方出射光Rがある。そして、この場合、実施の形態1では、ランプ管20の内面全周に蛍光体付き陽極24を設けていないので、この後方出射光Rは蛍光体付き陽極24で減衰を受けることなく透明なランプ管後方側半周部分20bを通過し、上記反射シート18で反射させることができるので、ランプ管20内面全周に蛍光体付き陽極24を設けた場合よりも、全体としての発光輝度を大きく向上させることができるようになる。   Further, in the illumination device of the first embodiment, as shown in FIG. 4B, the anode with a phosphor 24 is provided on the inner surface of the front half-circumferential portion 20a of the lamp tube 20, and the rear half-circumference of the lamp tube 20 is performed. Since the light is not provided on the inner surface of the portion 20b, the light emitted from the phosphor 24b is transmitted not only to the front emitted light Q that passes through the inside of the anode 24 with the phosphor and exits to the outside front, but also to the front emitted light B. Thus, there is rear emission light R that does not pass through the inside of the anode 24 with phosphor but directly emits light from the phosphor 24b through the rear half-circumferential portion 20b of the lamp tube 20 and exits to the outside. In this case, in the first embodiment, the anode 24 with the phosphor is not provided on the entire inner surface of the lamp tube 20, so that the backward emitted light R is not attenuated by the anode 24 with the phosphor and is a transparent lamp. Since it can pass through the tube rear-side semicircular portion 20b and be reflected by the reflection sheet 18, the overall light emission luminance is greatly improved as compared with the case where the anode 24 with phosphor is provided on the entire inner surface of the lamp tube 20. Will be able to.

(実施の形態2)
図5および図6を参照して本発明の実施の形態2に係る照明装置を説明する。図5は同照明装置の断面構成を示し、図6はその動作説明に供する同照明装置の要部構成を示す。この実施の形態2の照明装置2は、フィールドエミッションランプ4と、収納筐体6とを備える。この収納筐体6の反射構造は実施の形態1と同様である。
(Embodiment 2)
A lighting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows a cross-sectional configuration of the illumination device, and FIG. 6 shows a main configuration of the illumination device for explaining its operation. The illumination device 2 according to the second embodiment includes a field emission lamp 4 and a storage housing 6. The reflective structure of the storage housing 6 is the same as that of the first embodiment.

実施の形態2ではフィールドエミッションランプ4の上記反射構造に対する関係が実施の形態1とは逆になる。   In the second embodiment, the relationship of the field emission lamp 4 to the reflecting structure is opposite to that in the first embodiment.

以下、説明すると、実施の形態2では、フィールドエミッションランプ4のランプ管20の内面において、蛍光体付き陽極24は後方側半周部分20bの内面に設ける一方で、前方側半周部分20aの内面には設けず、かつ、ワイヤ状陰極22は、その全周領域のうち、ランプ管20の後方側半周部分20bの内面に対向する表面半周領域に電界電子放出サイトとしての炭素膜22bを備え、前方側半周分20aの内面に対向する表面半周領域には炭素膜22bを備えていない。   In the following, in the second embodiment, on the inner surface of the lamp tube 20 of the field emission lamp 4, the phosphor-attached anode 24 is provided on the inner surface of the rear half peripheral portion 20b, while on the inner surface of the front half peripheral portion 20a. The wire-like cathode 22 is not provided, and includes a carbon film 22b as a field electron emission site in a surface half-circumferential region facing the inner surface of the rear-side semicircular portion 20b of the lamp tube 20 in the entire peripheral region, The carbon film 22b is not provided in the surface semicircular region facing the inner surface of the semicircular portion 20a.

実施の形態の照明装置においては、図6(a)で示すように、蛍光体付き陽極24とワイヤ状陰極22との間に直流電圧を印加されることにより、ワイヤ状陰極22表面の炭素膜22bの多数のnmサイズの鋭端から電子放出し、その放出した電子を蛍光体24bに電子衝突させることにより、蛍光体24bを励起発光させることができるようになっている。この場合、電界電子放出サイトとしての炭素膜22bは蛍光体付き陽極24が形成されているガラス管4の内面と対向するワイヤ状陰極22の表面半周領域にのみ形成されているので、電子放出はその表面半周領域に形成された炭素膜22bからのみ矢印P1で示すように放出されて蛍光体24bに衝突して該蛍光体24bを励起発光させることができ、また、炭素膜22bは蛍光体24bに対向していないワイヤ状陰極22の残り表面半周領域には形成されていないので、電子放出が無駄に行われずに済み、電力効率が向上する。   In the illuminating device of the embodiment, as shown in FIG. 6A, a carbon film on the surface of the wire-like cathode 22 is applied by applying a DC voltage between the anode 24 with phosphor and the wire-like cathode 22. Electrons are emitted from a number of sharp ends having a size of 22 nm, and the emitted electrons collide with the phosphor 24b, whereby the phosphor 24b can be excited to emit light. In this case, since the carbon film 22b as the field electron emission site is formed only in the surface half circumference region of the wire-like cathode 22 facing the inner surface of the glass tube 4 on which the phosphor-attached anode 24 is formed, the electron emission is It is emitted only from the carbon film 22b formed in the semicircular region of the surface as shown by an arrow P1, and can collide with the phosphor 24b to excite the phosphor 24b, and the carbon film 22b can emit the phosphor 24b. Since it is not formed in the remaining half-surface region of the wire-like cathode 22 that is not opposed to the cathode, electron emission is not wasted and power efficiency is improved.

また、実施の形態2の照明装置においては、ランプ管4の、後方側部分の内面に蛍光体付き陽極24を設けて蛍光体24bの発光を後方に向けて透過させると共に、前方側部分が上記蛍光体24bの発光を透過させるために透明になっている構造であるので、図6(b)で示すように前方出射光Q1は、蛍光体24bからの発光を直接、外部前方に出射することができると共に、後方出射光R1については蛍光体付き陽極24で減衰を受けるもののランプ管部分20bを通過した後、反射シート18で前方に反射させることができるので、ランプ管20内面全周に蛍光体付き陽極24を設けた場合よりも、全体としての発光輝度を大きく向上させることができるようになる。   In the lighting device of the second embodiment, the anode 24 with the phosphor is provided on the inner surface of the rear portion of the lamp tube 4 so that the light emitted from the phosphor 24b is transmitted rearward, and the front portion is the above-described portion. Since the structure is transparent in order to transmit the light emitted from the phosphor 24b, the front emission light Q1 emits the light emitted from the phosphor 24b directly to the outside front as shown in FIG. 6B. In addition, although the backward emission light R1 is attenuated by the anode 24 with the phosphor, it can be reflected forward by the reflection sheet 18 after passing through the lamp tube portion 20b. Compared with the case where the body-attached anode 24 is provided, the light emission luminance as a whole can be greatly improved.

図1は本発明の実施の形態1に係る照明装置の外観を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a lighting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は図1のA−A線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図3は図2のB−B線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図4(a)は実施の形態1の照明装置の要部構成においてワイヤ状陰極の電界電子放出サイトからの電子放出状態を示す図、図4(b)は実施の形態1の照明装置の要部構成において前方出射光と後方出射光とを示す図である。FIG. 4A is a diagram showing an electron emission state from the field electron emission site of the wire-like cathode in the configuration of the main part of the illumination device of the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows front emitted light and back emitted light in a part structure. 図5は本発明の実施の形態2に係る照明装置に係り、図2に対応する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, which relates to a lighting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図6(a)は実施の形態2の照明装置の要部構成においてワイヤ状陰極の電界電子放出サイトからの電子放出状態を示す図、図6(b)は実施の形態2の照明装置の要部構成において前方出射光と後方出射光とを示す図である。FIG. 6A is a diagram showing an electron emission state from the field electron emission site of the wire-like cathode in the configuration of the main part of the illumination device of the second embodiment, and FIG. 6B is the main component of the illumination device of the second embodiment. It is a figure which shows front emitted light and back emitted light in a part structure.

符号の説明Explanation of symbols

2 照明装置
4 フィールドエミッションランプ
6 収納筐体
16 屈曲凹部
18 反射シート
20 ランプ管
20a 前方側半周部分
20b 後方側半周部分
22 ワイヤ状陰極
22a 導体ワイヤ
22b 炭素膜(電界電子放出サイト)
24 蛍光体付き陽極
24a 陽極
24b 蛍光体
P,P1 電子放出
Q,Q1 前方出射光
R,R1 後方出射光
2 Lighting device 4 Field emission lamp 6 Storage case 16 Bent recess 18 Reflective sheet 20 Lamp tube 20a Front half circumference portion 20b Rear half circumference portion 22 Wire-like cathode 22a Conductor wire 22b Carbon film (field electron emission site)
24 Anode with phosphor 24a Anode 24b Phosphor P, P1 Electron emission Q, Q1 Front emission light R, R1 Rear emission light

Claims (6)

フィールドエミッションランプと、
このフィールドエミッションランプの後方に設置されて該フィールドエミッションランプの後方側からの出射光を前方に反射する反射部材と、
を備え、
上記フィールドエミッションランプが、
円筒状のランプ管の管中央に表面に電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極を配置し、かつ、
該ランプ管の、前方側部分の内面に蛍光体付き陽極を設けると共に、後方側部分が上記蛍光体の発光を反射板に向けて出射光として透過させるために透明になっている、ことを特徴とする照明装置。
Field emission lamps,
A reflection member installed behind the field emission lamp and reflecting the emitted light from the rear side of the field emission lamp forward;
With
The above field emission lamp
A wire-like cathode having a field electron emission site on its surface at the center of a cylindrical lamp tube; and
An anode with a phosphor is provided on the inner surface of the front side portion of the lamp tube, and the rear side portion is transparent in order to transmit light emitted from the phosphor toward the reflecting plate as outgoing light. A lighting device.
上記ワイヤ状陰極は、上記ランプ管の前方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを備え、後方側部分の内面に対向する表面領域には電界電子放出サイトを備えていない、ことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。   The wire cathode has a field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the front side portion of the lamp tube, and has no field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the rear side portion. The lighting device according to claim 1. フィールドエミッションランプと、
このフィールドエミッションランプの後方に設置されて該フィールドエミッションランプの後方側からの出射光を前方に反射する反射部材と、
を備え、
上記フィールドエミッションランプが、
円筒状のランプ管の管中央に表面に電界電子放出サイトを備えたワイヤ状陰極を配置し、かつ、
該ランプ管の、後方側部分の内面に蛍光体付き陽極を設けて蛍光体の発光を後方に向けて透過させると共に、前方側部分が上記蛍光体の発光を透過させるために透明になっている、ことを特徴とする照明装置。
Field emission lamps,
A reflection member installed behind the field emission lamp and reflecting the emitted light from the rear side of the field emission lamp forward;
With
The above field emission lamp
A wire-like cathode having a field electron emission site on its surface at the center of a cylindrical lamp tube; and
An anode with a phosphor is provided on the inner surface of the rear side portion of the lamp tube so that the light emitted from the phosphor is transmitted rearward, and the front side portion is transparent to transmit the light emitted from the phosphor. A lighting device characterized by that.
上記ワイヤ状陰極は、上記ランプ管の後方側部分の内面に対向する表面領域に電界電子放出サイトを備え、前方側部分の内面に対向する表面領域には電界電子放出サイトを備えていない、ことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。   The wire cathode has a field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the rear portion of the lamp tube, and no field electron emission site in a surface region facing the inner surface of the front portion. The lighting device according to claim 3. 上記ランプ管の前方側部分と後方側部分が当該ランプ管の円周方向ほぼ半周部分である、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の照明装置。   The lighting device according to any one of claims 1 to 4, wherein a front side portion and a rear side portion of the lamp tube are substantially half-circumferential portions in the circumferential direction of the lamp tube. 上記電界電子放出サイトが、多数のnmサイズの鋭端を有する炭素膜により構成されている、ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の照明装置。   6. The illumination device according to claim 1, wherein the field electron emission site is configured by a carbon film having a number of nm-sized sharp ends.
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