JP3021328B2 - 平板型面光源装置 - Google Patents
平板型面光源装置Info
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
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- H01J61/30—Vessels; Containers
- H01J61/305—Flat vessels or containers
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平板型面光源装置
に係り、さらに詳細には、放電により発生された紫外線
により蛍光体が励起されることにより発光する平板型面
光源装置に関する。
に係り、さらに詳細には、放電により発生された紫外線
により蛍光体が励起されることにより発光する平板型面
光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、平板型面光源装置は、液晶表示素
子の背面の照明光源や、光を直接利用する照明看板、デ
ィスプレイパネルのような面状の画像表示素子に光を照
射する平板型面光源装置として使用されている。
子の背面の照明光源や、光を直接利用する照明看板、デ
ィスプレイパネルのような面状の画像表示素子に光を照
射する平板型面光源装置として使用されている。
【０００３】図５及び図６に、従来の平板型面光源装置
の一例を示す。
の一例を示す。
【０００４】この平板型面光源装置は、特開昭 60-2164
35号公報に開示されたものであり、図５に示すように、
密閉された空間部を有する容器１１の内部に交互に隔壁
１２が設けられて、蛇行状の放電空間１３が形成されて
おり、この放電空間１３の両端部にはそれぞれ電極部材
１４，１４′が設けられて構成されている。
35号公報に開示されたものであり、図５に示すように、
密閉された空間部を有する容器１１の内部に交互に隔壁
１２が設けられて、蛇行状の放電空間１３が形成されて
おり、この放電空間１３の両端部にはそれぞれ電極部材
１４，１４′が設けられて構成されている。
【０００５】そして、前記放電空間１３を形成する容器
１１の内側上面と、下面とには、それぞれ、図６に示す
ように蛍光体層１６と、反射膜１７とが形成されてい
る。なお、容器１１の上部板１１ａは、透明体である。
１１の内側上面と、下面とには、それぞれ、図６に示す
ように蛍光体層１６と、反射膜１７とが形成されてい
る。なお、容器１１の上部板１１ａは、透明体である。
【０００６】このように構成された従来の平板型面光源
装置では、前記電極部材１４，１４′に所定の電圧が印
加すると、その電圧の印加にしたがって前記放電空間１
３でグロー（ｇｌｏｗ）放電が起って発光し、発生した
光の紫外線が蛍光体層１６を励起させることにより、蛍
光体層１６から光を発するようにしている。
装置では、前記電極部材１４，１４′に所定の電圧が印
加すると、その電圧の印加にしたがって前記放電空間１
３でグロー（ｇｌｏｗ）放電が起って発光し、発生した
光の紫外線が蛍光体層１６を励起させることにより、蛍
光体層１６から光を発するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の平板型面光源装置では、次に示す
ような第１〜第４の問題点があった。
うに構成された従来の平板型面光源装置では、次に示す
ような第１〜第４の問題点があった。
【０００８】第１に、電極部材に所定の電圧印加を印加
すると、その電極部材間で放電が起こるが、電極部材間
の放電は最短距離で発生するので、放電空間のエッジ部
における発光は未弱になる。
すると、その電極部材間で放電が起こるが、電極部材間
の放電は最短距離で発生するので、放電空間のエッジ部
における発光は未弱になる。
【０００９】第２に、蛇行状の放電空間により電極部材
相互間の距離が遠くなるので、高い初期放電電圧が要求
される。
相互間の距離が遠くなるので、高い初期放電電圧が要求
される。
【００１０】第３に、放電のために要求される電圧が高
くなるので、電極部材の寿命が短くなる。
くなるので、電極部材の寿命が短くなる。
【００１１】第４に、隔壁により放電空間が区画されて
いるので、有効発光画面が相対的に小さくなる。
いるので、有効発光画面が相対的に小さくなる。
【００１２】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、低電圧でも高効率で均一な放電を
発生して、高輝度かつ均一な発光輝度を得ることのでき
る平板型面光源装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、低電圧でも高効率で均一な放電を
発生して、高輝度かつ均一な発光輝度を得ることのでき
る平板型面光源装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、前面板および誘電体からなる背面板、並
びに側壁よりなり、少なくとも前面板は透明体で、全体
的に密閉された放電空間を形成する容器と、前記容器の
前面板内面に形成された蛍光膜と、前記蛍光膜と対向す
る前記容器の背面板内面に円形の電子ビーム通過孔また
は多角形の電子ビーム通過孔が反復形成された導電性電
極部材からなる第１電極部と、前記容器の背面板外面に
前記第１電極部と対応するように形成された第２電極部
と、を備えて構成されたことを特徴とする。
めに本発明は、前面板および誘電体からなる背面板、並
びに側壁よりなり、少なくとも前面板は透明体で、全体
的に密閉された放電空間を形成する容器と、前記容器の
前面板内面に形成された蛍光膜と、前記蛍光膜と対向す
る前記容器の背面板内面に円形の電子ビーム通過孔また
は多角形の電子ビーム通過孔が反復形成された導電性電
極部材からなる第１電極部と、前記容器の背面板外面に
前記第１電極部と対応するように形成された第２電極部
と、を備えて構成されたことを特徴とする。
【００１４】このため、本発明では、放電空間を形成す
る容器内には、隔壁により放電区間が区画されず、また
その放電空間も蛇行状でないので、電極部材相互間の距
離が短くなり、放電のために要求される電圧が低くなる
と共に、有効発光画面が相対的に大きくなり、発光輝度
が均一となる。
る容器内には、隔壁により放電区間が区画されず、また
その放電空間も蛇行状でないので、電極部材相互間の距
離が短くなり、放電のために要求される電圧が低くなる
と共に、有効発光画面が相対的に大きくなり、発光輝度
が均一となる。
【００１５】なお、本発明において、容器の背面板は、
誘電体であるガラスよりなり、第２電極部は、導電性反
射膜で形成することが望ましい。
誘電体であるガラスよりなり、第２電極部は、導電性反
射膜で形成することが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明に係る平板型面光源装置の実施形態を詳細に説明す
る。
発明に係る平板型面光源装置の実施形態を詳細に説明す
る。
【００１７】図１に、本発明に係る平板型面光源装置の
実施形態の一部を切除した斜視図を示す。
実施形態の一部を切除した斜視図を示す。
【００１８】図１に示すように、本発明に係る平板型面
光源装置は、透明な材質によって密閉された放電空間２
１を形成する容器２０と、前記容器２０の前面板２２内
面に形成された蛍光体層３０と、この蛍光体層３０と対
向する容器２０の背面板２３内面に形成された第１電極
部４０と、前記第１電極部４０と対応する背面板２３の
外面に形成された第２電極部５０と、に大別して構成さ
れている。
光源装置は、透明な材質によって密閉された放電空間２
１を形成する容器２０と、前記容器２０の前面板２２内
面に形成された蛍光体層３０と、この蛍光体層３０と対
向する容器２０の背面板２３内面に形成された第１電極
部４０と、前記第１電極部４０と対応する背面板２３の
外面に形成された第２電極部５０と、に大別して構成さ
れている。
【００１９】前記容器２０は、透明な材質よりなる平板
状の前面板２２と背面板２３とが側壁２４により相互所
定の間隔離隔されて、その縁部が封着されて構成されて
いる。
状の前面板２２と背面板２３とが側壁２４により相互所
定の間隔離隔されて、その縁部が封着されて構成されて
いる。
【００２０】容器２０の材質は、誘電体であるガラスよ
りなり、容器２０をなす誘電体としては、セラミック材
料を用いることができ、絶縁耐力を考慮して誘電体を選
択するようにする。
りなり、容器２０をなす誘電体としては、セラミック材
料を用いることができ、絶縁耐力を考慮して誘電体を選
択するようにする。
【００２１】絶縁耐力を考慮するのは、絶縁耐力を超過
すると、誘電体材料は破壊され始め、電流、即ち電子の
通過が発生し、前記容器２０をなす誘電体により形成さ
れるキャパシターに電気量が貯蔵される。ここで、平行
の平板型キャパシタンスＣは、Ｃ＝ε′Ｓ／ｄ（但し、
ε′は誘電率、Ｓは面積、ｄはプレート間の間隔であ
る。）に与えられるので、キャパシタンスＣの大きさは
他の条件が一定な場合、間隔ｄにより変更され得る。ま
た、同一電圧では、キャパシタンスＣが大きいほど貯蔵
される電気量はさらに多くなる。しかしながら、誘電体
は、通常、抵抗が大きいので、誘電体層の厚さ、すなわ
ち容器２０の厚さが厚すぎる場合、放電が円滑に発生し
にくく、放電を行うためにさらに高い電圧が要求される
場合がある。
すると、誘電体材料は破壊され始め、電流、即ち電子の
通過が発生し、前記容器２０をなす誘電体により形成さ
れるキャパシターに電気量が貯蔵される。ここで、平行
の平板型キャパシタンスＣは、Ｃ＝ε′Ｓ／ｄ（但し、
ε′は誘電率、Ｓは面積、ｄはプレート間の間隔であ
る。）に与えられるので、キャパシタンスＣの大きさは
他の条件が一定な場合、間隔ｄにより変更され得る。ま
た、同一電圧では、キャパシタンスＣが大きいほど貯蔵
される電気量はさらに多くなる。しかしながら、誘電体
は、通常、抵抗が大きいので、誘電体層の厚さ、すなわ
ち容器２０の厚さが厚すぎる場合、放電が円滑に発生し
にくく、放電を行うためにさらに高い電圧が要求される
場合がある。
【００２２】したがって、本発明による平板型面光源装
置では、誘電体層の厚さ、すなわち容器２０の厚さを適
切に調整することにより、用途に応じて要求される光量
に合わせて設計することができる。
置では、誘電体層の厚さ、すなわち容器２０の厚さを適
切に調整することにより、用途に応じて要求される光量
に合わせて設計することができる。
【００２３】そして、このような誘電体からなる容器２
０を構成する背面板２３の内面には、蛍光膜３０と対向
するように第１電極部４０が設けられている。この第１
電極部４０は、互いに所定の間隔離隔され、かつ、平行
に配置された複数個の導電性電極部材４１より構成され
ている。
０を構成する背面板２３の内面には、蛍光膜３０と対向
するように第１電極部４０が設けられている。この第１
電極部４０は、互いに所定の間隔離隔され、かつ、平行
に配置された複数個の導電性電極部材４１より構成され
ている。
【００２４】また、第２電極部５０は、第１電極部４０
の形成された容器２０を構成する背面板２３の外面に、
金属板が取り付けられて形成されるが、アルミニウム等
の金属を蒸着して形成してもよい。なお、本実施形態で
は、第２電極部５０を形成する金属板は、アルミニウム
で製作することが望ましい。
の形成された容器２０を構成する背面板２３の外面に、
金属板が取り付けられて形成されるが、アルミニウム等
の金属を蒸着して形成してもよい。なお、本実施形態で
は、第２電極部５０を形成する金属板は、アルミニウム
で製作することが望ましい。
【００２５】また、図示はしていないが、前述のように
容器２０を構成する背面板２３の内外面に形成された第
１，２電極部４０，５０には、放電を起こすための所定
のパルス電圧が印加されるように構成されている一方、
容器２０の内部には、稀ガスや、水素ガスが注入されて
構成されている。
容器２０を構成する背面板２３の内外面に形成された第
１，２電極部４０，５０には、放電を起こすための所定
のパルス電圧が印加されるように構成されている一方、
容器２０の内部には、稀ガスや、水素ガスが注入されて
構成されている。
【００２６】次に、このように構成された本発明による
平板型面光源装置の作用を説明する。
平板型面光源装置の作用を説明する。
【００２７】まず、本発明による平板型面光源装置を駆
動させるため、第１電極部４０と第２電極部５０とに所
定の高周波又はパルス電圧を印加すると、図２に示すよ
うに、第１電極部４０から電子が飛び出し、第１電極部
４０の形成された容器２０を構成する背面板２３内面に
電子が付着して、その背面板２３は帯電する。
動させるため、第１電極部４０と第２電極部５０とに所
定の高周波又はパルス電圧を印加すると、図２に示すよ
うに、第１電極部４０から電子が飛び出し、第１電極部
４０の形成された容器２０を構成する背面板２３内面に
電子が付着して、その背面板２３は帯電する。
【００２８】そして、前述した誘電体よりなる容器２０
の背面板２３内面に帯電された電子や第１電極部４０に
印加される電圧が、放電開始電圧以上になると、これら
の間にグロー放電が起こる。
の背面板２３内面に帯電された電子や第１電極部４０に
印加される電圧が、放電開始電圧以上になると、これら
の間にグロー放電が起こる。
【００２９】グロー放電が起こると、そのグロー放電時
に加速された電子が水銀を励起させ、この水銀から発生
した紫外線が、蛍光体層３０の蛍光体を励起させて発光
させるようになる。
に加速された電子が水銀を励起させ、この水銀から発生
した紫外線が、蛍光体層３０の蛍光体を励起させて発光
させるようになる。
【００３０】この際、前記蛍光体層３０の蛍光体から発
生した光は、容器２０の前面側、すなわち前面板２２に
向けて照射される。
生した光は、容器２０の前面側、すなわち前面板２２に
向けて照射される。
【００３１】また、前記容器２０の背面側に照射された
光は、導電性反射膜よりなる前記第２電極部５０により
反射して、前面側である前面板２２の方へ照射されるこ
とになる。
光は、導電性反射膜よりなる前記第２電極部５０により
反射して、前面側である前面板２２の方へ照射されるこ
とになる。
【００３２】このため、本実施形態によれば、第２電極
部５０が容器の全面に形成される一方、第１電極部４０
は容器２０の内面にストライプ状に形成されて、容器２
０内の放電空間２１が区画されず、また蛇行状にならな
いように形成されているので、第１，２電極部４０，５
０により形成されるグロー放電は、背面板２３の上面の
全領域で均一に発生し、発光領域の各部位で均一の発光
輝度を得ることができる。
部５０が容器の全面に形成される一方、第１電極部４０
は容器２０の内面にストライプ状に形成されて、容器２
０内の放電空間２１が区画されず、また蛇行状にならな
いように形成されているので、第１，２電極部４０，５
０により形成されるグロー放電は、背面板２３の上面の
全領域で均一に発生し、発光領域の各部位で均一の発光
輝度を得ることができる。
【００３３】また、背面板２３の下面に、アルミニウム
等からなる第２電極部５０を設けて、蛍光体層３０から
発生した光を反射させるようにしたので、光損失を減ら
すことができる。
等からなる第２電極部５０を設けて、蛍光体層３０から
発生した光を反射させるようにしたので、光損失を減ら
すことができる。
【００３４】さらに、第１電極部４０の開口率、即ち背
面板２３における第１電極部４０の形成面積と容器２０
内部に露出された面積との比率を調節することにより、
光量及び消費電力を低減できる。つまり、電流密度は電
流を面積で除算した値なので、同一電流の場合には、第
１電極部４０の面積を大とすることにより、電極の劣化
問題を解消することができると共に、その寿命も延ばす
こともできる。
面板２３における第１電極部４０の形成面積と容器２０
内部に露出された面積との比率を調節することにより、
光量及び消費電力を低減できる。つまり、電流密度は電
流を面積で除算した値なので、同一電流の場合には、第
１電極部４０の面積を大とすることにより、電極の劣化
問題を解消することができると共に、その寿命も延ばす
こともできる。
【００３５】なお、上記実施形態では、第１電極部４０
を、互いに所定の間隔離隔され、かつ、平行すなわちス
トライプ状に配列した複数個の導電性電極部材４１より
構成して説明したが、本発明では、第１電極部の構造は
上述の構造に限定されず、容器２０を構成する背面板２
３の内面が所定のパターンで露出されるのであれば、任
意の形状への変形が可能である。
を、互いに所定の間隔離隔され、かつ、平行すなわちス
トライプ状に配列した複数個の導電性電極部材４１より
構成して説明したが、本発明では、第１電極部の構造は
上述の構造に限定されず、容器２０を構成する背面板２
３の内面が所定のパターンで露出されるのであれば、任
意の形状への変形が可能である。
【００３６】つまり、本発明では、例えば、図３に示す
ように、４角形等の多角形が四方に繰り返される格子状
の第１電極部４２でも良いし、図４に示すように、多数
の電子ビーム通過孔４３ａが形成された板状の導電性電
極部材４３でも良く、容器２０を構成する背面板２３の
内面が所定のパターンで露出されるように形成されてい
れば良い。
ように、４角形等の多角形が四方に繰り返される格子状
の第１電極部４２でも良いし、図４に示すように、多数
の電子ビーム通過孔４３ａが形成された板状の導電性電
極部材４３でも良く、容器２０を構成する背面板２３の
内面が所定のパターンで露出されるように形成されてい
れば良い。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の平板型面
光源装置では、容器内の放電空間を区画せず、また蛇行
状にならないように形成すると共に、背面板の内外面に
第１、第２の電極部材を設けるようにしたため、有効発
光画面が相対的に大きくなると共に、電極部材相互間の
距離が短くなって、放電のために要求される電圧が低く
なるので、グロー放電によりガスが励起して、ガスから
放出した紫外線により蛍光体を励起させて発光する際の
相対的な輝度を均一に向上させることができ、またその
構造も簡単となり、製造コストを節減することができ
る。
光源装置では、容器内の放電空間を区画せず、また蛇行
状にならないように形成すると共に、背面板の内外面に
第１、第２の電極部材を設けるようにしたため、有効発
光画面が相対的に大きくなると共に、電極部材相互間の
距離が短くなって、放電のために要求される電圧が低く
なるので、グロー放電によりガスが励起して、ガスから
放出した紫外線により蛍光体を励起させて発光する際の
相対的な輝度を均一に向上させることができ、またその
構造も簡単となり、製造コストを節減することができ
る。
【００３８】また、本発明では、背面板の下面に、アル
ミニウム等からなる第２電極部を設けて、蛍光体から発
生した光を反射させるようにしたので、光損失を減らす
ことができる。
ミニウム等からなる第２電極部を設けて、蛍光体から発
生した光を反射させるようにしたので、光損失を減らす
ことができる。
【００３９】なお、本発明による平板型面光源装置は、
液晶表示素子だけでなく、発光看板又は各種の画像表示
素子の光源として広く使用できる。
液晶表示素子だけでなく、発光看板又は各種の画像表示
素子の光源として広く使用できる。
【図１】本発明に係る平板型面光源装置の実施形態の一
部を切除して示す斜視図。
部を切除して示す斜視図。
【図２】第１，第２電極部に所定のパルス電圧を印加し
た場合の状態を示す断面図。
た場合の状態を示す断面図。
【図３】第１電極部の他の例を示す斜視図。
【図４】第１電極部の他の例を示す斜視図。
【図５】従来の平板型面光源装置の一部を切除して示す
斜視図。
斜視図。
【図６】図５に示した平板型面光源装置の断面を示す断
面図。
面図。
２０ 容器 ２１ 放電空間 ２２ 前面板 ２３ 背面板 ２４ 側壁 ３０ 蛍光体層 ４０ 第１電極部 ４１ 導電性電極部材 ５０ 第２電極部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−121050（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−225912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−88471（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−48651（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/30 H01J 65/00
Claims (1)
- 【請求項１】 前面板および誘電体からなる背面板、並
びに側壁よりなり、少なくとも前面板は透明体で、全体
的に密閉された放電空間を形成する容器と、 前記容器の前面板内面に形成された蛍光膜と、 前記蛍光膜と対向する前記容器の背面板内面に円形の電
子ビーム通過孔または多角形の電子ビーム通過孔が反復
形成された導電性電極部材からなる第１電極部と、 前記容器の背面板外面に前記第１電極部と対応するよう
に形成された第２電極部と、 を備えていることを特徴とする平板型面光源装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940026116A KR100322057B1 (ko) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | 면광원장치 |
| KR1994-26116 | 1994-10-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115707A JPH08115707A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3021328B2 true JP3021328B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=19394974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7243020A Expired - Fee Related JP3021328B2 (ja) | 1994-10-11 | 1995-09-21 | 平板型面光源装置 |
Country Status (3)
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