KR20060092709A

KR20060092709A - Lighting device

Info

Publication number: KR20060092709A
Application number: KR1020050013791A
Authority: KR
Inventors: 아키오 히라키
Original assignee: 다이야라이토쟈판 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2006-08-23

Abstract

전자 방출 음극에 대향하는 양극 재료로서, 종이 원료에 대하여 탄소 섬유와 유리 섬유를 엮은 혼합 섬유(7)를 혼합한 탄소 섬유 혼합지(8)를 이용하여, 이 탄소 섬유 혼합지(8)에 형광체를 도포하는 동시에, 전극(9)을 설치한다. 양극에서의 발열을 가급적으로 감소시키고, 또한, 디퓨져를 설치하지 않아도, 균일한 조명을 행할 수 있도록 한다. 또한, 투명 도전막에 의한 전극을 필요로 하지 않는다.As the positive electrode material facing the electron-emitting cathode, the carbon fiber mixed paper 8 was phosphor-exposed using a carbon fiber mixed paper 8 in which carbon fiber and glass fiber mixed fiber 7 were mixed with a paper raw material. Is applied, and the electrode 9 is provided. The heat generation at the anode is reduced as much as possible, and uniform illumination can be performed without installing a diffuser. Moreover, the electrode by a transparent conductive film is not needed.

조명 장치, 유리 기판, 혼합 섬유 Lighting device, glass substrate, mixed fiber

Description

Lighting device {LIGHTING DEVICE}

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 조명 장치의 개략 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a lighting device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 양극을 나타낸 도면.2 shows the anode of FIG. 1;

※ 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ※※ Brief description of the main symbols in the drawing ※

1 ... 조명 장치 2 ... 유리 기판1 ... lighting device 2 ... glass substrate

3 ... 측판 4 ... 밀봉판3 ... side plate 4 ... sealing plate

5 ... 전자 방출원 6 ... 양극5 ... electron emission source 6 ... anode

7 ... 혼합 섬유 8 ... 탄소 섬유 혼합지7 ... mixed fiber 8 ... carbon fiber mixed paper

본 발명은 조명 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 전계 방사형의 전자 방출원을 이용한 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device, and more particularly to a lighting device using a field emission electron emission source.

최근에, 박형의 조명 장치로서, 진공속에서 전계를 걸어서 전자 방출 음극으로부터 전자를 방출시키고, 양극에 도포한 형광체에 충돌시켜 발광시키는 것이 제안되었다(일본 특허 공개 2001-15077호 공보 참조). 이러한 조명 장치에서는 유리 기판 등에 투명 도전막(ITO) 및 형광체가 형성되어 양극이 구성된다.Recently, as a thin lighting device, it has been proposed to emit electrons from an electron emission cathode by applying an electric field in a vacuum, and to emit light by colliding with a phosphor coated on the anode (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-15077). In such a lighting device, a transparent conductive film (ITO) and a phosphor are formed on a glass substrate or the like to constitute an anode.

이상의 조명 장치에서는 전자 방출 음극으로부터 방출되어 가속된 전자가 형광체에 충돌하여 발광하여 양극에 잉여의 에너지를 부여하게 된다. 양극은 이 에너지에 의해 발열한다. 특히, 밝게 발광시키기 위해서 양극과 음극과의 사이에 고전압을 인가하면, 양극의 발열은 보다 현저하게 커져, 조명 장치가 파손할 가능성이 있다. 또한, 발광이 균일하지 않은 경우에는, 양극에는 추가적으로 확산판을 설치하여 빛을 확산시켜 균일한 발광으로 할 필요가 있다.In the above lighting device, the electrons emitted from the electron-emitting cathode accelerate and collide with the phosphor to emit light, thereby providing surplus energy to the anode. The anode generates heat by this energy. In particular, when a high voltage is applied between the anode and the cathode in order to emit light brightly, the heat generation of the anode becomes considerably larger, which may damage the lighting device. In addition, in the case where the light emission is not uniform, it is necessary to provide a diffuser plate to the anode to diffuse the light to achieve uniform light emission.

본 발명은 양극의 발열을 감소시키고, 나아가서는 확산판이 없어도 균일한 조명을 가능하게 하기 위함이다. The present invention is to reduce the heat generation of the anode, further to enable uniform illumination even without a diffuser plate.

본 발명에 관한 조명 장치는 전자 방출 음극과, 형광체를 갖는 양극을 구비하고, 양극의 재료에 탄소 섬유를 포함한다. The lighting apparatus which concerns on this invention is equipped with the electron emission cathode, the anode which has a fluorescent substance, and contains carbon fiber in the material of an anode.

본 발명에 의하면, 양극의 재료에 탄소 섬유를 포함하기 때문에 전자 방출 음극으로부터 방출된 전자는 양극에 충돌하여 발열하더라도 열전도성이 양호한 탄소 섬유에 의해서 방열된다. 또한, 탄소 섬유는 도전성을 갖고 있기 때문에 종래와 같이 투명 도전막을 형성하지 않고, 탄소 섬유를 전극으로서 이용할 수 있다. 바람직하게는, 양극의 재료는 종이 원료에 탄소 섬유를 혼합(혼초)하여 얻어진 탄소 섬유 혼합지(혼초지)이다. 양극의 재료로, 종이 원료에 탄소 섬유를 혼합하여 얻어진 탄소 섬유 혼합지를 사용하면, 종래의 유리 기판 등에 비교해서 밀도가 낮고, 전자가 충돌했을 때의 발열도 적어져, 양극에서의 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 혼합지, 즉, 종이이기 때문에 빛을 확산시킬 수 있어, 디퓨져(diffuser)를 설치할 필요가 없다.According to the present invention, since the carbon material is included in the material of the anode, the electrons emitted from the electron-emitting cathode are radiated by the carbon fiber having good thermal conductivity even when it collides with the anode and generates heat. Moreover, since carbon fiber has electroconductivity, carbon fiber can be used as an electrode, without forming a transparent conductive film like conventionally. Preferably, the material of the positive electrode is a carbon fiber mixed paper (mixed paper) obtained by mixing (mixed carbon) carbon fiber with a paper raw material. When the carbon fiber mixed paper obtained by mixing carbon fiber with the paper raw material is used as the material of the anode, the density is lower than that of conventional glass substrates, and the heat generation when the electrons collide is reduced, thereby reducing the heat generation at the anode. Can be. In addition, since it is a mixed paper, that is, paper, light can be diffused, and there is no need to provide a diffuser.

보다 바람직하게는, 상기 탄소 섬유 혼합지는 상기 탄소 섬유에 더하여 유리 섬유를 함께 혼합한 것이다. 유리 섬유가 혼합되어 있으면 빛을 균일하게 확산시킬 수 있다. 보다 바람직하게는, 유리 섬유는 탄소 섬유와 엮거나(knitted) 또는 짠(weaved) 것을 종이 원료에 혼합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 형광체는 상기 탄소 섬유 혼합지에 도포된 것이다. 양극의 재료가 혼합지이면 용이하게 형광체를 도포할 수 있다.More preferably, the carbon fiber blend is a mixture of glass fibers in addition to the carbon fiber. When glass fibers are mixed, light can be uniformly diffused. More preferably, the glass fibers are knitted or woven with carbon fibers and preferably mixed with the paper stock. More preferably, the phosphor is applied to the carbon fiber mixed paper. If the material of the positive electrode is mixed paper, the phosphor can be easily applied.

보다 바람직하게는, 형광체는 상기 종이 원료에 혼합된 것이다. 형광체의 분말을 종이 원료에 혼합하면, 형광체를 갖는 양극 재료를 얻을 수 있어, 혼합 비율을 적절하게 선택함으로써 발광의 색조를 용이하게 조정할 수 있다.More preferably, the phosphor is mixed with the paper raw material. When the powder of the phosphor is mixed with the paper raw material, an anode material having the phosphor can be obtained, and the color tone of the light emission can be easily adjusted by appropriately selecting the mixing ratio.

보다 바람직하게는, 상기 양극의 재료는 탄소 섬유와 유리 섬유를 포함하는 혼합 섬유체이다. 양극의 재료로 탄소 섬유와 유리 섬유를 포함하는 혼합 섬유체를 사용하면, 종래의 유리 기판 등에 비교해서 밀도가 낮고, 전자가 충돌했을 때의 발열도 적어져, 양극에서의 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 유리 섬유의 혼합 섬유체이기 때문에 빛을 확산시킬 수 있어, 디퓨져를 설치할 필요가 없다.More preferably, the material of the positive electrode is a mixed fiber comprising carbon fiber and glass fiber. When the mixed fiber body containing carbon fiber and glass fiber is used as a material of an anode, compared with the conventional glass substrate etc., density is low, heat generation when an electron collides is small, and heat generation at an anode can be reduced. . Moreover, since it is a mixed fiber of glass fiber, light can be diffused and there is no need to provide a diffuser.

보다 바람직하게는, 상기 혼합 섬유체는 상기 탄소 섬유와 상기 유리 섬유를 엮거나 또는 짠 것으로 하면 발광이나 방열을 균일하게 할 수 있다.More preferably, the mixed fiber body can make light emission or heat dissipation uniform when the carbon fiber and the glass fiber are woven or woven.

보다 바람직하게는, 상기 형광체는 상기 혼합 섬유체에 도포된 것이다. 양극의 재료가 혼합 섬유체이면 용이하게 형광체를 도포할 수 있다.More preferably, the phosphor is applied to the mixed fiber body. If the material of an anode is a mixed fiber body, fluorescent substance can be apply | coated easily.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 양극 재료를 탄소 섬유를 포함하는 재료, 바람직하게는, 탄소 섬유 혼합지로 하고 있기 때문에 전자 방출 음극으로부터 방출된 전자는 밀도가 낮은 혼합지에 충돌하기 때문에 그 발열도 억제되는 동시에, 발열하더라도 열전도성이 양호한 탄소 섬유에 의해서 방열되게 되고, 양극에서의 발열이 감소된다.As described above, according to the present invention, since the positive electrode material is made of a material containing carbon fibers, preferably a carbon fiber mixed paper, the electrons emitted from the electron-emitting cathode collide with the low-density mixed paper, so that the heat generation is also suppressed. At the same time, even if it generates heat, heat is radiated by the carbon fibers having good thermal conductivity, and heat generation at the anode is reduced.

또한, 혼합지이기 때문에 발광한 빛이 균일하게 확산되어, 유리 섬유를 포함시킴으로써 확산이 보다 촉진되기 때문에 디퓨져를 생략할 수 있다.In addition, since the light emitted by the mixed paper is uniformly diffused and diffusion is further promoted by including glass fibers, the diffuser can be omitted.

또한, 탄소 섬유는 도전성을 갖고 있기 때문에 종래와 같이 투명 도전막을 형성하지 않고, 탄소 섬유를 전극으로서 이용할 수 있다.Moreover, since carbon fiber has electroconductivity, carbon fiber can be used as an electrode, without forming a transparent conductive film like conventionally.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관한 조명 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 조명 장치의 개략 구성도이다. 이 실시형태의 조명 장치(1)는 유리 기판(2), 측판(3) 및 밀봉판(4)에 의해서 진공 밀봉된다. 유리 기판(2)상에는, 예컨대, 카본나노튜브 등으로 이루어지는 전자 방출원(5)이 형성되어, 전자 방출 음극이 구성된다. 이 전자 방출원(5)은 면형이지만, 본 발명의 다른 실시형태로서 선형이라도 좋다. 유리 기판(2)에 대하여 측판(3)에 의한 소정의 간격을 가지고, 본 발명에 관한 양극(6)이 대향하여 배치된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the illuminating device which concerns on embodiment of this invention with reference to attached drawing. 1 is a schematic configuration diagram of a lighting device according to an embodiment of the present invention. The lighting device 1 of this embodiment is vacuum sealed by the glass substrate 2, the side plate 3, and the sealing plate 4. On the glass substrate 2, the electron emission source 5 which consists of carbon nanotubes etc. is formed, for example, and an electron emission cathode is comprised. Although this electron emission source 5 is planar, it may be linear as another embodiment of this invention. The anode 6 according to the present invention is disposed to face the glass substrate 2 at a predetermined interval by the side plate 3.

양극(6)은 도 2에 나타낸 바와 같이 탄소 섬유와 유리 섬유를 엮은 혼합 섬유(7)를 종이 원료에 혼합하여 이루어지는 탄소 섬유 혼합지(8)를 재료로 하고 있고, 이 탄소 섬유 혼합지(8)에 형광체를 도포하고, 그 일단측에 전극(9)을 설치하여 양극을 구성한다.As shown in Fig. 2, the anode 6 is made of a carbon fiber mixed paper 8 formed by mixing a mixed fiber 7 of carbon fiber and glass fiber mixed with a paper raw material, and the carbon fiber mixed paper 8 ), And an electrode 9 is provided on one end thereof to constitute an anode.

종이 원료로 예컨대, 목재 펄프, 비목재 펄프나 폐지 펄프 등을 이용할 수 있다.For example, wood pulp, non-wood pulp, waste paper pulp, or the like can be used as the paper raw material.

탄소 섬유 및 유리 섬유의 굵기는, 예컨대, 미크론 단위인 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness of carbon fiber and glass fiber is micron unit, for example.

탄소 섬유와 유리 섬유와의 혼합의 비율은 요구되는 난연성, 빛의 확산성 등의 정도에 따라서 적절하게 선택된다.The ratio of mixing of carbon fiber and glass fiber is appropriately selected according to the degree of flame retardancy, light diffusivity, etc. required.

형광체는 탄소 섬유 혼합지(8)에 도포하는 것 대신에, 그 분말을 미리 종이 원료에 혼합하여, 탄소 섬유와 유리 섬유를 엮은 혼합 섬유를 혼합하도록 하더라도 좋다. 이 경우에는, 종이 원료에 대한 형광체의 분말의 혼합 비율을 적절하게 조정함으로써 발광시의 색조를 조정하는 것이 가능해진다.Instead of applying the fluorescent material to the carbon fiber mixed paper 8, the powder may be mixed in advance with a paper raw material to mix the mixed fibers of the carbon fiber and the glass fiber. In this case, the color tone at the time of light emission can be adjusted by appropriately adjusting the mixing ratio of the powder of the phosphor to the paper raw material.

조명 장치(1)에서는 전자 방출 음극과 양극과의 사이에 전압을 인가함으로써 전자 방출원(5)으로부터 방출된 전자는 탄소 섬유 혼합지(8)에 도포된 형광체에 충돌하여, 이 충돌에 의해서 형광체가 발광한다.In the lighting device 1, the electrons emitted from the electron emission source 5 impinge on the phosphor applied to the carbon fiber mixed paper 8 by applying a voltage between the electron emission cathode and the anode, and the collision causes the phosphor. Emits light.

실시형태에서는 양극(6)을 탄소 섬유 혼합지(8)로 구성하고 있기 때문에 성형이 용이하고, 또한, 종래의 유리 기판 등에 비교해서 밀도가 낮고, 전자가 충돌했을 때의 발열도 적어져, 양극(6)에 있어서의 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 양극(6)에 충돌하여 발열하더라도 열전도성이 양호한 탄소 섬유에 의해서 방열되게 되고, 발열을 보다 억제할 수 있게 된다.In the embodiment, since the anode 6 is composed of the carbon fiber mixed paper 8, the molding is easy, and the density is lower than that of the conventional glass substrate, and the heat generation when the electrons collide is also reduced. The heat generation in (6) can be reduced. In addition, even if the heat is generated by colliding with the anode 6, heat radiation is performed by the carbon fibers having good thermal conductivity, and heat generation can be further suppressed.

또한, 혼합지, 즉, 종이로 구성하기 때문에 빛을 확산시킬 수 있고, 더구나, 유리 섬유를 포함하고 있기 때문에, 이 유리 섬유에 의해서 균일하게 확산되게 되어, 디퓨져를 설치할 필요가 없다.Moreover, since it consists of mixed paper, ie, paper, light can be diffused. Moreover, since it contains glass fiber, it spreads uniformly by this glass fiber, and it is not necessary to provide a diffuser.

또한, 탄소 섬유는 도전성을 갖고 있기 때문에 종래와 같이 투명 도전막(ITO)을 형성하지 않고, 탄소 섬유를 전극으로서 이용할 수 있다.Moreover, since carbon fiber has electroconductivity, carbon fiber can be used as an electrode, without forming a transparent conductive film (ITO) conventionally.

따라서, 탄소 섬유 혼합지(8)에 포함되는 탄소 섬유의 밀도에 의해서 양극에서의 전극의 밀도를 설계할 수 있게 된다.Therefore, the density of the electrode at the anode can be designed by the density of the carbon fibers contained in the carbon fiber mixed paper 8.

전술한 실시형태에서는 탄소 섬유와 유리 섬유를 엮은 혼합 섬유를 혼합하지만, 본 발명의 다른 실시형태로서 종이 원료에 대하여 탄소 섬유만을 혼합하더라도 좋다.Although the above-mentioned embodiment mixes the mixed fiber which woven the carbon fiber and glass fiber, you may mix only carbon fiber with respect to paper raw material as another embodiment of this invention.

전술한 실시형태에서는 종이 원료에 탄소 섬유를 혼합하지만, 본 발명의 또 다른 실시형태로서 종이 원료에 혼합하지 않고, 탄소 섬유와 유리 섬유를 엮거나 또는 짠 혼합 섬유체에 형광체를 도포하여 양극으로 해도 좋다.In the above-described embodiment, the carbon fiber is mixed with the paper raw material. However, as another embodiment of the present invention, the phosphor is coated on the mixed fiber of the carbon fiber and the glass fiber or woven to form the positive electrode without mixing the paper raw material. good.

본 발명은 탄소 섬유, 유리 섬유에 한하지 않고, 다른 섬유를 포함시키더라도 좋다. 또한, 본 발명의 다른 실시형태로서 종이 원료에 도전성 입자, 예컨대, 금속 입자를 혼합하더라도 좋다. 이에 의해서, 도전성 및 열전도성을 향상시킬 수 있다.This invention is not limited to carbon fiber and glass fiber, You may include another fiber. Moreover, you may mix electroconductive particle, such as a metal particle, with a paper raw material as another embodiment of this invention. Thereby, electroconductivity and thermal conductivity can be improved.

전술한 실시형태에서는 음극과 양극을 구비하는 2극 구조에 적용하여 설명하지만, 또한, 게이트를 구비하는 3극 구조에도 마찬가지로 적용할 수 있는 것은 물론이다.Although the above-mentioned embodiment applies and demonstrates to the bipolar structure provided with a cathode and an anode, of course, it can be applied also to the tripolar structure provided with a gate similarly.

본 발명에 의하면, 양극의 발열을 감소시키고, 나아가서는 확산판이 없어도 균일 조명을 가능하게 하는 것이다. According to the present invention, it is possible to reduce the heat generation of the anode, and to enable uniform illumination even without a diffusion plate.

Claims

A lighting device having an electron-emitting cathode and an anode having a phosphor, wherein the material of the anode comprises carbon fiber.

The illuminating device according to claim 1, wherein the material of the anode is a carbon fiber mixed paper obtained by mixing carbon fiber with a paper raw material.

The lighting apparatus according to claim 2, wherein the carbon fiber mixed paper is mixed with glass fibers in addition to the carbon fibers.

4. An illuminating device according to claim 2 or 3, wherein said phosphor is applied to said carbon fiber mixed paper.

4. An illuminating device according to claim 2 or 3, wherein said phosphor is mixed with said paper raw material.

The illuminating device according to claim 1, wherein the material of the anode is a mixed fiber comprising carbon fiber and glass fiber.

The illuminating device according to claim 6, wherein the mixed fiber body is woven or woven of the carbon fiber and the glass fiber.

8. An illuminating device according to claim 6 or 7, wherein said phosphor is applied to said mixed fiber body.