JP4170172B2 - 照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置に関し、更に詳しくは、電界放射型の電子放出源を用いた照明装置に関する。
近年、薄型の照明装置として、真空中で電界をかけることで電子放出陰極から電子を放出させ、陽極に塗布した蛍光体に衝突させて発光させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１５０７７号公報
かかる照明装置では、ガラス基板などに透明導電膜（ＩＴＯ）および蛍光体が形成されて陽極が構成されているが、電子放出陰極から放出されて加速された電子が、蛍光体に衝突して発光するとともに、陽極に剰余のエネルギーを与えて発熱させることになる。特に、明るく発光させるために、陽極と陰極との間に高電圧を印加すると、この発熱は、一層顕著なものとなり、発熱によって、照明装置が破損する場合がある。
また、発光が均一でない場合には、陽極には、さらに、ディフューザを設けて光を拡散させて均一な発光にする必要がある。
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、陽極における発熱を可及的に低減することを主たる目的とし、さらには、ディフューザを設けることなく、均一な照明が行なえるようにすることを目的とする。
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。
すなわち、本発明の照明装置は、電子放出陰極と、蛍光体を有する陽極と、からなる二極構造を備える照明装置であって、前記陽極の材料は、紙原料に導電性粒子が混合されたものと、炭素繊維と、を含むものであり、前記電子放出陰極は線状であり、前記陽極は面状であり、前記蛍光体は前記紙原料に混合されたものである。
本発明によると、陽極の材料は、炭素繊維を含んでいるので、電子放出陰極から放出された電子が、陽極に衝突して発熱しても熱伝導性の良好な炭素繊維によって放熱されることになり、さらに、炭素繊維は、導電性を有しているので、従来のように透明導電膜を形成することなく、炭素繊維を電極として用いることができる。また、蛍光体の粉末を、紙原料に混合することによって、蛍光体を有する陽極材料を得ることができ、混合割合を適宜選択することによって、発光の色調を容易に調整できる。
また、本発明の照明装置は、電子放出陰極と、蛍光体を有する陽極と、からなる二極構造を備える照明装置であって、前記陽極の材料は、紙原料に炭素繊維を混抄して得られた炭素繊維混抄紙であり、前記電子放出陰極は線状であり、前記陽極は面状であり、前記蛍光体は前記紙原料に混合されたものである。
この実施態様によると、陽極の材料を、紙原料に炭素繊維を混抄して得られた炭素繊維混抄紙としているので、従来のガラス基板などに比べて密度が低くく、電子が衝突した際の発熱も少なくなり、陽極における発熱を低減することができる。さらに、混抄紙、すなわち、紙であるので、光を拡散させることができ、ディフューザを設ける必要がない。また、蛍光体の粉末を、紙原料に混合することによって、蛍光体を有する陽極材料を得ることができ、混合割合を適宜選択することによって、発光の色調を容易に調整できる。
本発明の他の実施態様においては、前記炭素繊維混抄紙は、前記炭素繊維に加えてガラス繊維を共に混抄したものである。
この実施態様によると、ガラス繊維が混抄されているので、光を均一に拡散させることができる。
また、ガラス繊維は、炭素繊維と編みまたは織ったものを、紙原料に混抄するのが好ましい。
以上のように本発明によれば、陽極材料を、炭素繊維を含む材料、好ましくは、炭素繊維混抄紙としているので、電子放出陰極から放出された電子は、密度の低い混抄紙に衝突するので、その発熱も抑制されるとともに、発熱しても熱伝導性の良好な炭素繊維によって放熱されることになり、陽極における発熱が低減されることになる。
また、混抄紙であるので、発光した光が均一に拡散され、ガラス繊維を含ませることで、拡散が一層促進されるので、ディフューザを省略することができる。
さらに、炭素繊維は、導電性を有しているので、従来のように透明導電膜を形成することなく、炭素繊維を電極として用いることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一つの実施の形態に係る照明装置の概略構成図である。
この実施の形態の照明装置１は、ガラス基板２、側板３および封止板４によって、真空封止されている。
ガラス基板２上には、例えば、カーボンナノチューブなどからなる電子放源５が形成され、電子放出陰極が構成される。この電子放出源５は、面状であるが、本発明の他の実施の形態として、線状であってもよい。
このガラス基板２に対して、側板３によって所定の間隔をもって、本発明に係る陽極６が対向配置されている。
この実施の形態の陽極６は、図２に示されるように、炭素繊維とガラス繊維とを編んだ混合繊維７を紙原料に混抄してなる炭素繊維混抄紙８を材料としており、この炭素繊維混抄紙８に、蛍光体を塗布し、その一端側に電極９を設けて陽極を構成している。
紙原料としては、例えば、木材パルプ、非木材パルプや古紙パルプなどを用いることができる。
炭素繊維およびガラス繊維の太さは、例えば、ミクロンオーダであるのが好ましい。
炭素繊維とガラス繊維との混合の割合は、要求される難燃性、光の拡散性などの度合いに応じて適宜選択される。
蛍光体は、炭素繊維混抄紙８に塗布するのに代えて、その粉末を、予め紙原料に混合し、炭素繊維とガラス繊維とを編んだ混合繊維を混抄するようにしてもよい。この場合には、紙原料に対する蛍光体の粉末の混合割合を適宜調整することによって、発光の際の色調を調整するといったことが可能となる。
この照明装置１では、電子放出陰極と陽極との間に電圧を印加することにより、電子放出源５から放出された電子は、炭素繊維混抄紙８に塗布された蛍光体に衝突し、この衝突によって蛍光体が発光する。
この実施の形態では、陽極６を、炭素繊維混抄紙８で構成しているので、成形が容易であり、また、従来のガラス基板などに比べて密度が低くく、電子が衝突した際の発熱も少なくなり、陽極６における発熱を低減することができる。また、陽極６に衝突して発熱しても熱伝導性の良好な炭素繊維によって放熱されることになり、発熱を一層抑制できることになる。
また、混抄紙、すなわち、紙で構成するので、光を拡散させることができ、しかも、ガラス繊維を含んでいるので、このガラス繊維によって、均一に拡散されることになり、ディフューザを設ける必要がない。
また、炭素繊維は、導電性を有しているので、従来のように透明導電膜（ＩＴＯ）を形成することなく、炭素繊維を電極として用いることができる。
したがって、炭素繊維混抄紙８に含まれる炭素繊維の密度によって、陽極における電極の密度を設計できることになる。
（その他の実施の形態）
上述の実施の形態では、炭素繊維とガラス繊維とを編んだ混合繊維を混抄したけれども、本発明の他の実施の形態として、紙原料に対して炭素繊維のみを混抄してもよい。
上述の実施の形態では、紙原料に炭素繊維を混抄したけれども、本発明の他の実施の形態として、紙原料に混抄することなく、炭素繊維とガラス繊維とを編み、あるいは、織った混合繊維体に蛍光体を塗布して陽極としてもよい。
本発明は、炭素繊維、ガラス繊維に限らず、他の繊維を含ませてもよい。
また、本発明の他の実施の形態として、紙原料に、導電性粒子、例えば、金属粒子を混合してもよい。これによって、導電性および熱伝導性を向上させることができる。
上述の実施の形態では、陰極と陽極とを備える２極構造に適用して説明したけれども、さらに、ゲートを備える３極構造にも同様に適用できるのは勿論である。
本発明は、照明装置として有用である。
本発明の一つの実施形態の照明装置の概略構成図である。 図１の陽極を示す図である。
符号の説明
１ 照明装置 ５ 電子放出源 ６ 陽極
７ 混合繊維 ８ 炭素繊維混抄紙

Claims (3)

  1. 電子放出陰極と、蛍光体を有する陽極と、からなる二極構造を備える照明装置であって、前記陽極の材料は、紙原料に導電性粒子が混合されたものと、炭素繊維と、を含むものであり、前記電子放出陰極は線状であり、前記陽極は面状であり、前記蛍光体は前記紙原料に混合されたものであることを特徴とする照明装置。
  2. 電子放出陰極と、蛍光体を有する陽極と、からなる二極構造を備える照明装置であって、前記陽極の材料は、紙原料に炭素繊維を混抄して得られた炭素繊維混抄紙であり、前記電子放出陰極は線状であり、前記陽極は面状であり、前記蛍光体は前記紙原料に混合されたものであることを特徴とする照明装置。
  3. 前記炭素繊維混抄紙は、前記炭素繊維に加えてガラス繊維を共に混抄したものである請求項２記載の照明装置。
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