JP2007115570A

JP2007115570A - Field emission lamp

Info

Publication number: JP2007115570A
Application number: JP2005306935A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Tanaka; 和史田中
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-05-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a field emission lamp capable of keeping a distance between an anode and a cathode constant, and enabled to be longer in size by preventing a cathode from being slanted due to its own weight or swaying at lighting. <P>SOLUTION: The lamp is provided with a first stem 5, and a second stem 6, as well as at least one support spacer 7 for supporting an anode 1 and a cathode 2 between the stems. The first stem 5 and the second stem 6 and the support spacer 7 are connected with a glass rod 8, with a distance between each two of them kept constant. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はフィールドエミッションランプに関し、特に管状発光型のフィールドエミッションランプに関する。 The present invention relates to a field emission lamp, and more particularly to a tubular light emitting field emission lamp.

薄型ディスプレイとして需要が高まっている液晶ディスプレイは、自己発光の機能がなく光源となるバックライトを必要とする。バックライトの光源としては、冷陰極管や白色発光ダイオードが利用されている。前者は低消費電力である反面水銀が使用されており環境上の課題がある。一方後者は長寿命で色純度が高い反面コスト面から大型化にはいまだ課題が残っている。そこで従来の課題を解消する新たな光源として注目されているのがフィールドエミッションランプである。 A liquid crystal display, which is in increasing demand as a thin display, has a self-luminous function and requires a backlight as a light source. A cold cathode tube or a white light emitting diode is used as a light source of the backlight. While the former has low power consumption, mercury is used and there is an environmental problem. On the other hand, the latter has a long life and high color purity, but there are still problems in increasing the size due to cost. Therefore, a field emission lamp is attracting attention as a new light source for solving the conventional problems.

フィールドエミッションランプ（以下、ＦＥランプとする）には、平面発光型のＦＥランプと管状発光型のＦＥランプとがあり、前者は平面形状で薄型化に向くが寿命が短く、後者は寿命が長いが管状で厚みがあり薄型化に課題がある。管状発光型（以下、単に管状型とする）のＦＥランプにおいて、その形状の小型化と高解像度を提案した発明としては例えば特許文献１がある。 Field emission lamps (hereinafter referred to as FE lamps) include a flat light emission type FE lamp and a tubular light emission type FE lamp. The former has a flat shape and is suitable for thinning, but has a short life, and the latter has a long life. However, there is a problem in reducing the thickness of the tube. For example, Patent Document 1 discloses an invention that proposes a miniaturization and high resolution of a tubular light emitting type (hereinafter simply referred to as a tubular type) FE lamp.

ここで管状型のＦＥランプについて、図面を用いて簡単に説明する。 Here, the tubular FE lamp will be briefly described with reference to the drawings.

図２は従来の管状型ＦＥランプの手前左方向から透視した斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view of a conventional tubular FE lamp seen through from the front left.

１ａはアルミニウム板に蛍光体を塗布し焼成したアノード、２ａはカーボン系芯材からなるカソード、３ａは真空容器内の汚染物を取り除き真空度を促進するゲッターである。カソード２ａには炭素でできたチューブ状のナノサイズの素材であるカーボンナノチューブ等が用いられる。アノード１ａ、カソード２ａ、ゲッター３ａは電極の付いたステム５ａに取り付けられ、ステム５ａとガラス管４ａとが接着される。その接着方法としては、溶着やフリットガラスによる焼成固定等があるが、後者より前者の方が簡便である。なお、９ａはステム５ａに一体的に形成された排気管である。ステム５ａとガラス管４ａの接着後、ガラス管４ａ先端の封じきり、加熱真空排気、封止、ゲッター３ａの活性化を経て、ＦＥランプの管内は高真空に保持される。 Reference numeral 1a denotes an anode obtained by applying a phosphor on an aluminum plate and firing it, 2a denotes a cathode made of a carbon-based core material, and 3a denotes a getter that removes contaminants in the vacuum vessel and promotes the degree of vacuum. For the cathode 2a, a carbon nanotube or the like, which is a tube-shaped nano-sized material made of carbon, is used. The anode 1a, the cathode 2a, and the getter 3a are attached to a stem 5a with electrodes, and the stem 5a and the glass tube 4a are bonded. As the bonding method, there are welding and fixing by baking with frit glass, but the former is simpler than the latter. Reference numeral 9a denotes an exhaust pipe formed integrally with the stem 5a. After the stem 5a and the glass tube 4a are bonded, the end of the glass tube 4a is sealed, heated and evacuated, sealed, and the getter 3a is activated.

ＦＥランプは、アノード１ａとカソード２ａとに印加することで、カソード２ａから電子が放出され、放出された電子がアノード１ａに塗布された蛍光体を励起することにより発光する。
特開平０９−２７４８９２号公報 When applied to the anode 1a and the cathode 2a, the FE lamp emits electrons from the cathode 2a, and the emitted electrons emit light by exciting the phosphor applied to the anode 1a.
Japanese Patent Laid-Open No. 09-274892

管状型のＦＥランプを薄型の液晶ディスプレイのバックライトとして利用するにあたり、課題となるのがその形状に起因する厚みであり、ＦＥランプの細管化が期待される。 When a tubular FE lamp is used as a backlight for a thin liquid crystal display, the problem is the thickness due to its shape, and the FE lamp is expected to be made thinner.

細管化により減少する発光面積は、アノード、カソードの長さを長くすること、すなわちＦＥランプの長尺化によって得ることができる。また、長尺化に伴いＦＥランプの長寿命化も期待できる。 The light-emitting area that is reduced by narrowing the tube can be obtained by increasing the length of the anode and cathode, that is, by increasing the length of the FE lamp. In addition, as the length increases, the life of the FE lamp can be expected to increase.

しかしながら、カソードに用いられるカーボン系材料は脆く長尺化が難しい。またＦＥランプ作製は溶着が主体で簡便であるが、溶着つまり溶かして接着するため、カソード、アノードの自重により電極部分が傾き、カソード、アノード間の距離が変わってしまうおそれがある。この点からもＦＥランプの長尺化は難しい。 However, the carbon-based material used for the cathode is brittle and difficult to lengthen. In addition, although the FE lamp is mainly manufactured by welding, it is easy to weld. However, since it is welded, that is, melted and bonded, there is a possibility that the electrode portion is tilted by the dead weight of the cathode and the anode and the distance between the cathode and the anode is changed. From this point of view, it is difficult to lengthen the FE lamp.

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、アノード、カソード間の距離を一定に保つことができ、長尺化を可能とするフィールドエミッションランプを提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a field emission lamp that can keep the distance between the anode and the cathode constant and can be made longer.

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。 The present invention can solve the above problems by providing the following configuration.

（１）蛍光体が塗布された陽極電極と、前記陽極電極に対向して設けられた陰極電極と、前記陽極電極と前記陰極電極とを収容する透光性筒状体と、前記透光性筒状体内の真空度を促進するための真空促進部材とを有するフィールドエミッションランプにおいて、前記透光性筒状体の両端の開口部を機密封止する２つの機密封止部材と、前記陽極電極と前記陰極電極とを支持する少なくとも１以上の支持部材とを有することを特徴とするフィールドエミッションランプ。 (1) An anode electrode coated with a phosphor, a cathode electrode provided opposite to the anode electrode, a translucent tubular body that accommodates the anode electrode and the cathode electrode, and the translucency A field emission lamp having a vacuum promoting member for promoting a degree of vacuum in a cylindrical body, two confidential sealing members for confidentially sealing openings at both ends of the translucent cylindrical body, and the anode electrode And at least one supporting member for supporting the cathode electrode.

（２）前記（１）に記載のフィールドエミッションランプにおいて、前記支持部材は前記２つの機密封止部材の間に設けられることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 (2) The field emission lamp according to (1), wherein the support member is provided between the two confidential sealing members.

（３）前記（１）に記載のフィールドエミッションランプにおいて、前記機密封止部材と前記支持部材とは接続部材で接続されており、該機密封止部材と該支持部材との距離が一定に保たれることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 (3) In the field emission lamp of (1), the confidential sealing member and the support member are connected by a connecting member, and the distance between the confidential sealing member and the support member is kept constant. A field emission lamp characterized by dripping.

（４）前記（１）に記載のフィールドエミッションランプにおいて、前記真空促進部材は、前記機密封止部材と該機密封止部材に隣接する前記支持部材との間に設けられることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 (4) The field emission lamp according to (1), wherein the vacuum promoting member is provided between the secret sealing member and the support member adjacent to the secret sealing member. Emission lamp.

本発明によれば、両ステム間に支持用スペーサーを設けることで、カソード、アノードが自重で傾くことを防止し、また、点灯時のカソードの揺れを防ぎ、カソード、アノード間距離を一定に保つことが可能である。これに伴いＦＥランプの長尺化が可能となる。 According to the present invention, by providing a support spacer between both stems, the cathode and anode are prevented from being tilted by their own weight, and the cathode is prevented from shaking during lighting, and the distance between the cathode and anode is kept constant. It is possible. Accordingly, the length of the FE lamp can be increased.

また、ステムと支持用スペーサーをガラス棒で固定することにより、バーナー溶着時の加工の難易度を低減し、加工精度の向上が期待できる。 Further, by fixing the stem and the supporting spacer with a glass rod, it is possible to reduce the difficulty of processing at the time of welding the burner and to improve the processing accuracy.

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

図１は本実施例の管状細管型フィールドエミッションランプの手前右方向から透視した斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view seen through from the front right side of the tubular capillary field emission lamp of the present embodiment.

１はアルミニウム板に蛍光体を塗布し焼成した陽極電極であるアノード、２は陰極電極でありカーボン系芯材からなるカソードである。カソード２にはカーボンロッド、カーボンロッドをプラズマエッチングしたもの、あるいは芯材としてピアノ線などにカーボンペースト（＋カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンマルチウォール等）を塗り、焼成したものを用いる。３は真空容器内の汚染物を取り除き容器内の真空度を促進する真空促進部材としてのゲッターである。 Reference numeral 1 denotes an anode which is an anode electrode obtained by applying a phosphor on an aluminum plate and firing it, and 2 is a cathode electrode which is a cathode made of a carbon-based core material. The cathode 2 is a carbon rod, a carbon rod plasma-etched, or a piano wire coated with a carbon paste (+ carbon nanotube, carbon nanohorn, carbon multiwall, etc.) and fired as a core material. Reference numeral 3 denotes a getter as a vacuum promoting member that removes contaminants in the vacuum container and promotes the degree of vacuum in the container.

４は透光性筒状体としての円筒状のガラス管であり、その両端の開口部に機密封止部材であるステム１５とステム２６が接着される。ステム２６にはアノード１とカソード２との間に印加するための電極が取り付けられている。なお、９、１０はそれぞれステム１５とステム２６に一体に形成された排気管である。 Reference numeral 4 denotes a cylindrical glass tube as a translucent cylindrical body, and a stem 15 and a stem 26, which are confidential sealing members, are bonded to openings at both ends thereof. An electrode for application between the anode 1 and the cathode 2 is attached to the stem 26. Reference numerals 9 and 10 denote exhaust pipes integrally formed on the stem 15 and the stem 26, respectively.

７は支持部材としての支持用スペーサーであり、ステム1 ５とステム２６の間に設けられる。支持用スペーサー７には、アノード１とカソード２を支持するための穴が設けられており、アノード１とカソード２はステム２６と支持用スペーサー７により支持されることになる。 Reference numeral 7 denotes a support spacer as a support member, which is provided between the stem 15 and the stem 26. The support spacer 7 is provided with holes for supporting the anode 1 and the cathode 2, and the anode 1 and the cathode 2 are supported by the stem 26 and the support spacer 7.

アノード１とカソード２との間に印加することでカソード２から電子が放出され、放出された電子がアノード１の蛍光体を励起することにより発光する。すなわちこの部分が発光部となる。 When applied between the anode 1 and the cathode 2, electrons are emitted from the cathode 2, and the emitted electrons emit light by exciting the phosphor of the anode 1. That is, this portion becomes a light emitting portion.

このような構成にすることにより、アノード１とカソード２との距離が一定に保たれ、それぞれの自重で傾くことや点灯時のカソードの揺れを防ぐことができる。 By adopting such a configuration, the distance between the anode 1 and the cathode 2 is kept constant, and it is possible to prevent tilting by their own weights and shaking of the cathode during lighting.

８はステム１５、ステム２６、支持用スペーサー７を接続するための接続部材としてのガラス棒である。ステム１５、ステム２６、支持用スペーサー７はこのガラス棒８で接続されることによりそれぞれの距離が一定に保たれる。またガラス棒８で固定することにより、ガラス溶着時の加工の難易度を低減することができ、加工精度の向上が期待できる。 Reference numeral 8 denotes a glass rod as a connecting member for connecting the stem 15, the stem 26, and the support spacer 7. The stem 15, the stem 26, and the support spacer 7 are connected by the glass rod 8 so that the distance between them is kept constant. Moreover, by fixing with the glass rod 8, the difficulty of processing at the time of glass welding can be reduced, and improvement in processing accuracy can be expected.

このように、支持用スペーサー７やガラス棒８を有することにより、ＦＥランプの長尺化が可能となる。 Thus, by having the support spacer 7 and the glass rod 8, the length of the FE lamp can be increased.

３はＦＥランプ内の真空度を促進するための真空促進部材としてのゲッターである。ゲッター３はステム１５、ステム２６との間に支持用スペーサー７を設けることにより生じたステム１５と支持用スペーサー７との間隙に設けられる。 3 is a getter as a vacuum promoting member for promoting the degree of vacuum in the FE lamp. The getter 3 is provided in a gap between the stem 15 and the support spacer 7 generated by providing the support spacer 7 between the stem 15 and the stem 2 6.

このようにゲッター３を発光部と別に設けることにより、ゲッター３として蒸発させて活性化させるタイプのゲッター材を使用しても、蒸発後の薄膜がＦＥランプの発光部内に入り込むことを防止できる。 By providing the getter 3 separately from the light emitting part in this way, it is possible to prevent the evaporated thin film from entering the light emitting part of the FE lamp even if a getter material of the type that is evaporated and activated as the getter 3 is used.

なお、本実施例では支持用スペーサーを１つ設けたが、支持用スペーサーは１つ以上設けてもよい。支持用スペーサーを複数個設ける場合、ゲッター３はステム１５とステム１５に隣接する支持用スペーサーとの間に設けられる。 In this embodiment, one support spacer is provided, but one or more support spacers may be provided. When a plurality of support spacers are provided, the getter 3 is provided between the stem 15 and the support spacer adjacent to the stem 15.

本発明のフィールドエミッションランプは、液晶ディスプレイ用のバックライトとして利用可能であり、さらには長尺化により一般照明としても利用可能である。 The field emission lamp of the present invention can be used as a backlight for a liquid crystal display, and can also be used as general illumination by increasing its length.

本実施例の管状細管型フィールドエミッションランプの手前右方向から透視した斜視図The perspective view seen through from the front right direction of the tubular capillary type field emission lamp of a present Example 従来型管状型フィールドエミッションランプの手前左方向から透視した斜視図A perspective view of a conventional tubular field emission lamp seen from the front left side

符号の説明Explanation of symbols

１アノード（陽極電極に相当）
２カソード（陰極電極に相当）
３ゲッター（真空促進部材に相当）
４ガラス管（透光性筒状体に相当）
５ステム１（機密封止部材に相当）
６ステム２（機密封止部材に相当）
７支持用スペーサー（支持部材に相当）
８ガラス棒（接続部材に相当） 1 Anode (equivalent to anode electrode)
2 Cathode (equivalent to cathode electrode)
3 Getter (equivalent to vacuum promoting member)
4 Glass tube (equivalent to translucent cylindrical body)
5 Stem 1 (equivalent to confidential sealing member)
6 Stem 2 (equivalent to confidential sealing member)
7 Support spacer (equivalent to support member)
8 Glass rod (equivalent to connecting member)

Claims

蛍光体が塗布された陽極電極と、前記陽極電極に対向して設けられた陰極電極と、前記陽極電極と前記陰極電極とを収容する透光性筒状体と、前記透光性筒状体内の真空度を促進するための真空促進部材とを有するフィールドエミッションランプにおいて、
前記透光性筒状体の両端の開口部を機密封止する２つの機密封止部材と、
前記陽極電極と前記陰極電極とを支持する少なくとも１以上の支持部材と、
を有することを特徴とするフィールドエミッションランプ。 An anode electrode coated with a phosphor, a cathode electrode provided opposite to the anode electrode, a translucent tubular body containing the anode electrode and the cathode electrode, and the translucent tubular body In a field emission lamp having a vacuum promoting member for promoting the vacuum degree of
Two confidential sealing members for confidentially sealing openings at both ends of the translucent cylindrical body;
At least one support member that supports the anode electrode and the cathode electrode;
A field emission lamp characterized by comprising:

請求項１に記載のフィールドエミッションランプにおいて、
前記支持部材は前記２つの機密封止部材の間に設けられることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 The field emission lamp according to claim 1,
The field emission lamp, wherein the support member is provided between the two security seal members.

請求項１に記載のフィールドエミッションランプにおいて、
前記機密封止部材と前記支持部材とは接続部材で接続されており、該機密封止部材と該支持部材との距離が一定に保たれることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 The field emission lamp according to claim 1,
The secret sealing member and the support member are connected by a connecting member, and the distance between the secret sealing member and the support member is kept constant.

請求項１に記載のフィールドエミッションランプにおいて、
前記真空促進部材は、前記機密封止部材と該機密封止部材に隣接する前記支持部材との間に設けられることを特徴とするフィールドエミッションランプ。 The field emission lamp according to claim 1,
The field emission lamp according to claim 1, wherein the vacuum promoting member is provided between the security sealing member and the support member adjacent to the security sealing member.