JP2001006565A - 平面発光パネルおよびそれを用いた画像表示素子 - Google Patents
平面発光パネルおよびそれを用いた画像表示素子Info
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Abstract
な寿命特性が得られ、またカラー表示が容易で、さらに
低コスト化を図る。 【解決手段】 パネル容器1内には、電子線源6と、こ
の電子線源6から放射された電子を電界によって加速す
るための電極4とが設けられている。この電極4を覆う
ように蛍光体5が塗布されている。また、パネル容器1
内には、加速された電子との衝突によって紫外線を放射
する気体7が封入されている。
Description
よびそれを用いた画像表示素子に関するものである。
示管、フィールドエミッションディスプレイ(以下、F
EDという)およびプラズマディスプレイパネル(以
下、PDPという)などがある。
圧(50V程度)で発生させた電界によって加速させら
れた低速の電子線を蛍光体にあて、蛍光体を励起して可
視光を発生させるものである。電子線源には、熱電子を
放出するタングステンフィラメント、すなわち熱電子放
射物が用いられている。
電圧(5kV程度)で発生させた電界によって加速させ
られた高速の電子線を蛍光体にあて、蛍光体を励起して
可視光を発生させるものである。電子線源には、モリブ
デンなどの微細なスピント型(Spindt Typ
e)マイクロチップアレイ、すなわち電界放出構造物が
用いられている。
などの希ガス放電から放射された紫外線(キセノンでは
波長147nm)を蛍光体によって可視光放射に変換す
るものである。このようなPDPは、パネル構成が比較
的簡易で、かつ気体放電デバイス特有の均一な画面輝度
分布が得られるので、次世代デジタル方式の大形カラー
平面テレビを実現する有力なものとされている。
示管では、緑色発光のZnO蛍光体のほかに低速電子線
で効率よく発光する赤色および青色蛍光体が少なく、カ
ラー表示パネルを実現することは困難であるという問題
があった。
表示デバイスの駆動回路が複雑で高コストになるという
問題があった。また、高速電子線によってパネル内の残
留不純ガスが電離され、そのイオン衝撃によってマイク
ロチップアレイが損耗し、寿命が短くなるという問題が
あった。
が最高のもので1lm/Wと低いレベルにあり、省エネ
ルギー時代に適応することが困難であるという問題があ
った。また、カラー表示PDPの駆動電圧は、200〜
300Vと高いために、一般的に高価な高電圧駆動用半
導体素子が必要となり、コストが高くなるという問題も
あった。
になされたもので、低駆動電圧による動作で高い発光効
率と良好な寿命特性とが得られ、また低コストでカラー
表示の平面発光パネルおよびそれを用いた画像表示素子
を提供するものである。
は、パネル容器内に、電子線源とこの電子線源から放射
された電子を電界によって加速するための電極とが設け
られ、かつ加速された前記電子との衝突によって紫外線
を放射する気体が封入されているとともに、前記パネル
容器の内面に前記紫外線を可視光に変換する蛍光体が塗
布されている。
ないし請求項6のいずれかに記載された平面発光パネル
を用いたものである。
示素子の構成によれば、低駆動電圧による動作で赤・緑
・青3色において高い発光効率を得ることができるとと
もに、カラー表示を行うことができ、また加速された電
子によってパネル容器内の残留不純物ガスが電離される
のを防止することができ、さらに高駆動電圧用のように
複雑な駆動回路や高駆動電圧用半導体素子を必要としな
いので、低コスト化を図ることができる。
て、図面を用いて説明する。
は、図2に示すように、発光面の幅Wが10mm、発光
面の長さLが20mmであるパネル容器1を備えてい
る。
面を形成する例えばガラスなどの透光性材料からなる平
面板2と、背面を形成する例えばガラスからなる背面容
器3とが重ね合わせられて、それぞれの外周辺をガラス
フリット(図示せず)によって気密封着されて形成され
たものである。
の透明な導電膜からなる電極4が形成されている。この
ように電極4として、導電膜を用いることにより、パネ
ル容器1内の構成を簡易化することができる。
れている。
ように例えばタングステンフィラメント(線径50μ
m)の熱電子放射物からなる電子線源6が設けられてい
る。このように電子線源6として、熱電子放射物を用い
ることにより、パネル容器1内の構成をより簡易化する
ことができる。
mである。
放射波長:147nm)からなる気体7が1.0Tor
r封入されている。また、気体7としては、キセノンガ
スの代わりに水銀およびアルゴンガスを封入してもよ
い。
理について説明する。
電極4と電子線源6との間に電源(図示せず)が接続さ
れて電極4に駆動電圧が印加される。このように駆動電
圧が印加されて電界が形成される。この電界によって、
電子線源6から放射された熱電子は、加速電子として電
極4方向へ加速(駆動)される。ただし、駆動電圧が例
えば50V程度の低駆動電圧の場合、形成される電界の
強度が小さいので、上記した加速電子は低速電子とな
る。
は、その加速電子と衝突して紫外線を放射する。そし
て、この紫外線が蛍光体5によって可視光に変換され、
変換された可視光が平面板2を通して外部に放出され
る。
下、本発明品という)を駆動電圧50Vという低駆動電
圧で動作させた場合の発光効率(lm/W)、および寿
命特性をそれぞれ調べたところ、表1に示すとおりの結
果が得られた。
ン付活ケイ酸亜鉛蛍光体(Zn2SiO4:Mn2+、ピー
ク波長525nm)(表1中の実施例1)と、赤色発光
のユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体(Y2O3:
Eu3+、ピーク波長610nm)(表1中の実施例2)
と、青色発光のユーロピウム付活バリウム・マグネシウ
ムアルミネート蛍光体(BaMgAl10O17:Eu2+、
ピーク波長450nm)(表1中の実施例3)とをそれ
ぞれ用いた。
力が52mWであるのに対し、発光面の平均輝度が20
0cd/m2であった。この平均輝度はほぼ0.12l
mの光束に相当する。つまり、実施例1では、発光効率
が2.3lm/Wであった。また同様に実施例2では、
発光効率が1.4lm/W、実施例3では、発光効率が
0.6lm/Wであった。
うことができ、しかも低駆動電圧による動作でも赤・緑
・青3色の発光ともに高い発光効率を得ることができ
る。
のに低駆動電圧でよいので、高駆動電圧用の複雑な駆動
回路や高価な高駆動電圧用半導体素子を用いる必要がな
く、低コスト化を図ることができる。
見られず、5000時間点灯経過後の光束維持率が92
%であった。
散するのを抑制して光束維持率が低下するのを防止する
ことができ、その結果、良好な寿命特性を得ることがで
きる。これは、低駆動電圧による動作なので加速電子が
低速電子となり、その結果、パネル容器1内の残留不純
ガスが電離されることはないためであると考えられる。
せれば、低駆動電圧による動作で高い発光効率と良好な
寿命特性とを得ることができ、また低コストでカラー表
示の画像表示素子を得ることができる。
を気体が紫外線を放射するための励起準位電圧より高
く、気体の持続放電開始電圧より低くしている。その理
由は以下のとおりである。
る電気エネルギーは、気体放電中の電子の運動エネルギ
ーに変換される。この運動エネルギーのうち、気体を励
起して紫外線を放射するに至る有効な気体との衝突に使
われる割合が極めて小さく、逆に気体との電離衝突およ
び紫外線を放射するに至らない無効な気体との衝突に使
われる割合が大きい。これは、気体放電中の電子群のエ
ネルギー分布が広がりを持っており、特に有効な衝突を
する電子の分布が小さいためと考えられる。
るための励起準位電圧より高く、気体の持続放電開始電
圧より低くすることによって、有効な衝突をする電子の
分布を大きくさせることができ、その結果、気体を励起
して紫外線を放射するに至る有効な気体との衝突に使わ
れる割合が大きくなって高い発光効率を得ることができ
る。
0V以上150V以下に規定するとよい。ただし、駆動
電圧が50V以上では、飽和の傾向を示した。
発光効率を得るために5.0Torr以下に規定するこ
とが好ましい。
rrを越える場合、加速電子の運動エネルギーが低くな
り、キセノンガスが紫外放射を放出する準位に励起しな
くなって、発光効率が低下してしまうためである。ただ
し、キセノンガスの封入圧は、例えば0.1Torrの
場合、紫外放射に必要な非弾性衝突回数が少なくなり、
発光効率が低下してしまうので、0.5Torrを下回
らない程度がよい。
発光パネルとは別の実施の形態である平面発光パネルに
ついて説明する。
0mm、発光面の長さLが50mmであるパネル容器8
を備えている。
面を形成する例えばガラスなどの透光性材料からなる平
面板9と、背面を形成する例えばガラスからなる背面容
器10とが重ね合わせられて、それぞれの外周辺をガラ
スフリット(図示せず)によって気密封着されて形成さ
れたものである。
ックスに配列された複数のストライプ状の酸化インジウ
ム膜からなる電極11が形成されている。このように電
極11として、酸化インジウム膜、すなわち導電膜を用
いることにより、パネル容器8内の構成を簡易化するこ
とができる。
の蛍光体12が塗布されている。
えば複数のストライプ状のスピント型モリブデンマイク
ロチップアレイのような電界放出構造物からなる電子線
源13が設けられている。このように電子線源13とし
て、電界放出構造物を用いることにより、パネル容器8
内の構成をより簡易化することができる。
2mmである。また電極11および電子線源13のスト
ライプピッチはともに0.3mmである。
Y2O3:Eu3+、Zn2S:O4:Mn2+及びBaMgA
l10O17:Eu2+を用いた。
ンガスが2.0Torr封入されている。
ついて説明する。
示せず)が接続されて電極11に駆動電圧が印加され
る。このように駆動電圧が印加されて電界が形成され
る。この電界によって、電子線源13から放射された電
子は、加速電子として電極11方向へ加速(駆動)され
る。
は、その加速電子と励起衝突して紫外放射を放出する。
そして、この紫外放射が蛍光体12によって可視放射に
変換され、変換された可視放射が平面板9を通して外部
に放出される。
いて説明する。
う)において、発光効率(lm/W)、および寿命特性
をそれぞれ調べたところ、表2に示すとおりの結果が得
られた。
とした。また、電子線源13のゲート電圧を20Vとし
た。
力が500mWであるのに対し、発光面の平均輝度は1
20cd/m2であった。この平均輝度はほぼ0.75
lmの光束に相当する。つまり、実施例4では、発光効
率が1.5lm/Wであった。
が見られず、5000時間点灯経過後の光束維持率が9
0%であった。
イブ回路に接続することにより、低駆動電圧による動作
で高い発光効率と良好な寿命特性とを得ることができ、
また低コストでカラー表示の画像表示素子を得ることが
できる。
圧による動作で高い発光効率と良好な寿命特性とを得る
ことができ、また低コストでカラー表示の平面発光パネ
ルおよびそれを用いた画像表示素子を提供することがで
きるものである。
面断面図
の側面断面図
Claims (7)
- 【請求項1】 パネル容器内に、電子線源とこの電子線
源から放射された電子を電界によって加速するための電
極とが設けられ、かつ加速された前記電子との衝突によ
って紫外線を放射する気体が封入されているとともに、
前記パネル容器の内面に前記紫外線を可視光に変換する
蛍光体が塗布されていることを特徴とする平面発光パネ
ル。 - 【請求項2】 前記電極に印加される駆動電圧は、前記
気体の紫外線を放射するための励起準位電圧より高く、
前記気体の持続放電開始電圧より低い範囲に規定されて
いることを特徴とする請求項1記載の平面発光パネル。 - 【請求項3】 前記気体は、希ガス、または希ガスおよ
び水銀からなることを特徴とする請求項1または請求項
2記載の平面発光パネル。 - 【請求項4】 前記電子線源は、熱電子放射物または電
界放出構造物であることを特徴とする請求項1ないし請
求項3のいずれかに記載の平面発光パネル。 - 【請求項5】 前記電極は、導電膜からなることを特徴
とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の平面
発光パネル。 - 【請求項6】 キセノンガスからなる前記気体の封入圧
が5.0Torr以下であることを特徴とする請求項1
ないし請求項5のいずれかに記載の平面発光パネル。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれかに記
載された平面発光パネルを用いたことを特徴とする画像
表示素子。
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---|---|---|---|
JP17939499A JP3589096B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 平面発光パネル装置およびそれを用いた画像表示素子 |
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JP2006004954A (ja) * | 2005-09-12 | 2006-01-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 電子エミッタ付発光装置 |
US7126279B2 (en) | 2004-06-10 | 2006-10-24 | Pioneer Corporation | Display panel with electron-emitting devices on substrates and cathode and anode electrodes |
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WO2011043088A1 (ja) | 2009-10-08 | 2011-04-14 | 株式会社日立製作所 | 蛍光ランプ及び画像表示装置 |
-
1999
- 1999-06-25 JP JP17939499A patent/JP3589096B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR101242453B1 (ko) * | 2008-07-09 | 2013-03-12 | 파나소닉 주식회사 | 발광 장치 |
WO2011043088A1 (ja) | 2009-10-08 | 2011-04-14 | 株式会社日立製作所 | 蛍光ランプ及び画像表示装置 |
JPWO2011043088A1 (ja) * | 2009-10-08 | 2013-03-04 | 株式会社日立製作所 | 蛍光ランプ及び画像表示装置 |
JP5363584B2 (ja) * | 2009-10-08 | 2013-12-11 | 株式会社日立製作所 | 蛍光ランプ及び画像表示装置 |
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