JP3026416B2 - 平板型光源 - Google Patents
平板型光源Info
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- JP3026416B2 JP3026416B2 JP7173175A JP17317595A JP3026416B2 JP 3026416 B2 JP3026416 B2 JP 3026416B2 JP 7173175 A JP7173175 A JP 7173175A JP 17317595 A JP17317595 A JP 17317595A JP 3026416 B2 JP3026416 B2 JP 3026416B2
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- phosphor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平面状に発光する平板型
光源に関し、より詳細には透過型液晶パネル等、バック
ライトが必要な表示素子を使用する、例えばテレビ、ゲ
ーム機やカーナビゲーションシステム等の情報映像機器
やワープロ等のＯＡ機器、若しくは光源を内臓した表示
システム等における平板型光源に関するものである。
光源に関し、より詳細には透過型液晶パネル等、バック
ライトが必要な表示素子を使用する、例えばテレビ、ゲ
ーム機やカーナビゲーションシステム等の情報映像機器
やワープロ等のＯＡ機器、若しくは光源を内臓した表示
システム等における平板型光源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶パネルは薄型軽量で、消費電力が少
ないため、テレビやワープロ、パソコン等のＯＡ機器あ
るいは各種の情報映像ディスプレイとして広く利用され
ている。この液晶パネルは自発光素子でないため、画像
表示のために背面から光を供給する平板型の面状照明装
置や平板型光源が必要である。
ないため、テレビやワープロ、パソコン等のＯＡ機器あ
るいは各種の情報映像ディスプレイとして広く利用され
ている。この液晶パネルは自発光素子でないため、画像
表示のために背面から光を供給する平板型の面状照明装
置や平板型光源が必要である。
【０００３】図８は、例えば特開平６−２３１７３１に
記載されている従来の平板型光源の構造図で、透光性を
有する前面平面基板１００と、前面平面基板１００の内
面に被着された蛍光体膜６０と、前面平面基板１００に
対向して設けられた背面基板１１０と、背面基板１１０
の内面にパターン形成された導体電極２１と、導体電極
２１を覆う誘電体膜３１と、誘電体膜３１の上面に被着
された蛍光体膜６１と、前面平面基板１００と背面基板
１１０とに一定の間隙を保持して放電空間５１を密封す
る外枠体４５とを備え、放電からの紫外線で蛍光体６
０、６１を励起発光させる。本構成では、前面平面基板
１００が発光面となり、この上に液晶パネルが設けられ
る。
記載されている従来の平板型光源の構造図で、透光性を
有する前面平面基板１００と、前面平面基板１００の内
面に被着された蛍光体膜６０と、前面平面基板１００に
対向して設けられた背面基板１１０と、背面基板１１０
の内面にパターン形成された導体電極２１と、導体電極
２１を覆う誘電体膜３１と、誘電体膜３１の上面に被着
された蛍光体膜６１と、前面平面基板１００と背面基板
１１０とに一定の間隙を保持して放電空間５１を密封す
る外枠体４５とを備え、放電からの紫外線で蛍光体６
０、６１を励起発光させる。本構成では、前面平面基板
１００が発光面となり、この上に液晶パネルが設けられ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の平板型光源では、電極上の誘電体上に蛍光体が
塗布されている構造のため、放電時のイオン衝撃で蛍光
体が劣化する。このため、輝度の低下が激しく、寿命が
短いという問題があった。また、電極を接近させて並べ
ているため、放電のモードは負グローを利用することに
なる。このため、発光効率が悪く、消費電力が大きい等
の問題もあった。
た従来の平板型光源では、電極上の誘電体上に蛍光体が
塗布されている構造のため、放電時のイオン衝撃で蛍光
体が劣化する。このため、輝度の低下が激しく、寿命が
短いという問題があった。また、電極を接近させて並べ
ているため、放電のモードは負グローを利用することに
なる。このため、発光効率が悪く、消費電力が大きい等
の問題もあった。
【０００５】本発明の目的は上記した問題点を解消する
ためになされたもので、簡単な構造で高輝度、高効率、
長寿命な平板型光源を提供することにある。
ためになされたもので、簡単な構造で高輝度、高効率、
長寿命な平板型光源を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による平板型光源は、発光面となる透光性を有す
る面板と、該面板の内面に形成された複数の透明導電膜
からなる電極と、該透明導電膜が外部電極部とされる部
分以外を覆って設けられた透光性を有する誘電体層と、
前記面板と対向して配置され、前記透明導電膜電極と交
叉する方向で、放電空間を区画して設けられた複数の放
電路と、該放電路の内壁面に被着された蛍光体とを有す
る絶縁基板とを備え、前記面板と前記絶縁基板とが一体
に封着され、内部に希ガス、又は希ガスと水銀が封入さ
れている。
本発明による平板型光源は、発光面となる透光性を有す
る面板と、該面板の内面に形成された複数の透明導電膜
からなる電極と、該透明導電膜が外部電極部とされる部
分以外を覆って設けられた透光性を有する誘電体層と、
前記面板と対向して配置され、前記透明導電膜電極と交
叉する方向で、放電空間を区画して設けられた複数の放
電路と、該放電路の内壁面に被着された蛍光体とを有す
る絶縁基板とを備え、前記面板と前記絶縁基板とが一体
に封着され、内部に希ガス、又は希ガスと水銀が封入さ
れている。
【０００７】
【作用】本発明のように構成された平板型光源によれ
ば、発光面となる透光性を有する面板の内面には透明導
電膜からなる電極が形成され、面板と対向して配置され
た絶縁基板の放電空間を形成する内壁面に被着された蛍
光体が発光する。
ば、発光面となる透光性を有する面板の内面には透明導
電膜からなる電極が形成され、面板と対向して配置され
た絶縁基板の放電空間を形成する内壁面に被着された蛍
光体が発光する。
【０００８】発光面に形成されている電極は透明である
ので、蛍光体の発光を減少させないと共に、蛍光体の発
光は反射光を利用するので高輝度化が図れる。
ので、蛍光体の発光を減少させないと共に、蛍光体の発
光は反射光を利用するので高輝度化が図れる。
【０００９】また、放電は蛍光体が塗布されていない面
板で発生し、面板上で面放電を行うため、蛍光体への荷
電粒子の衝突がほとんどなくなる。このため、蛍光体の
劣化が少なくなり、輝度の低下が少なく長寿命になる。
板で発生し、面板上で面放電を行うため、蛍光体への荷
電粒子の衝突がほとんどなくなる。このため、蛍光体の
劣化が少なくなり、輝度の低下が少なく長寿命になる。
【００１０】また、電極間は陽光柱が発生するよう充分
長く配置してあり、放電時は陽光柱を利用して蛍光体を
発光させるので、高輝度、高効率になり低消費電力化が
可能になる。
長く配置してあり、放電時は陽光柱を利用して蛍光体を
発光させるので、高輝度、高効率になり低消費電力化が
可能になる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１は本発明による平板型光源の一実施例を示す断
面斜視図である。図において、１０はソーダガラス等か
らなる透光性の面板（以下、面板と称する）で、内面に
はネサ膜またはＩＴＯ膜等からなる透明導電膜の電極２
０が設けられており、さらにその表面全面には透光性の
誘電体層３０が、例えば厚膜印刷法で形成されている。
４０はソーダガラスやセラミック等からなる絶縁基板
で、放電空間を区画して放電路５０が電極２０と交叉す
る方向に並んでおり、放電路５０の内壁面には放電で発
生した紫外線で発光する蛍光体６０が塗布されている。
前記面板１０と前記絶縁基板４０とは、例えば低融点ガ
ラス等（図示せず）を用いて一体に気密封着され、放電
路５０内にはキセノン、クリプトン、アルゴン、ヘリウ
ム、ネオン等の希ガス、又は水銀と始動用ガスとしてア
ルゴンやネオン−アルゴン等の混合ガスが封入されてい
る。希ガスは要求される特性により単体または二種類以
上混合して封入する。封入圧力は、１ｋＰａから１００
ｋＰａの範囲で、適当な圧力を選択すればよい。
る。図１は本発明による平板型光源の一実施例を示す断
面斜視図である。図において、１０はソーダガラス等か
らなる透光性の面板（以下、面板と称する）で、内面に
はネサ膜またはＩＴＯ膜等からなる透明導電膜の電極２
０が設けられており、さらにその表面全面には透光性の
誘電体層３０が、例えば厚膜印刷法で形成されている。
４０はソーダガラスやセラミック等からなる絶縁基板
で、放電空間を区画して放電路５０が電極２０と交叉す
る方向に並んでおり、放電路５０の内壁面には放電で発
生した紫外線で発光する蛍光体６０が塗布されている。
前記面板１０と前記絶縁基板４０とは、例えば低融点ガ
ラス等（図示せず）を用いて一体に気密封着され、放電
路５０内にはキセノン、クリプトン、アルゴン、ヘリウ
ム、ネオン等の希ガス、又は水銀と始動用ガスとしてア
ルゴンやネオン−アルゴン等の混合ガスが封入されてい
る。希ガスは要求される特性により単体または二種類以
上混合して封入する。封入圧力は、１ｋＰａから１００
ｋＰａの範囲で、適当な圧力を選択すればよい。
【００１２】本発明の平板型光源によれば、発光面とな
る面板１０に形成されている電極は透明であるので蛍光
体の発光を減少させないと共に、蛍光体の発光は反射光
を利用するので面輝度で10,000ｃｄ／ｍ2以上と高輝度
化が図れ、明るいディスプレイが得られる。
る面板１０に形成されている電極は透明であるので蛍光
体の発光を減少させないと共に、蛍光体の発光は反射光
を利用するので面輝度で10,000ｃｄ／ｍ2以上と高輝度
化が図れ、明るいディスプレイが得られる。
【００１３】放電路５０の寸法は、輝度や表示画面の大
きさにもよるが、深さは０．１mmから５mm程度が利用範
囲で、なかでも１mmから３mmの範囲がバックライト用と
して輝度、効率両者から望ましい。放電路５０のピッチ
は、深さと同じ位から大気圧の差圧で面板が破損しない
程度までの間の適当な長さでよい。また、駆動周波数
は、10ｋＨｚから500ｋＨｚで、正弦波か矩形波、また
はパルス電圧を印加して電界放電を行わせる。駆動回路
の電流容量によっては、透明導電膜２０は図２に示した
ように、分割して両側から取り出したり、途中に複数本
設けても良い。
きさにもよるが、深さは０．１mmから５mm程度が利用範
囲で、なかでも１mmから３mmの範囲がバックライト用と
して輝度、効率両者から望ましい。放電路５０のピッチ
は、深さと同じ位から大気圧の差圧で面板が破損しない
程度までの間の適当な長さでよい。また、駆動周波数
は、10ｋＨｚから500ｋＨｚで、正弦波か矩形波、また
はパルス電圧を印加して電界放電を行わせる。駆動回路
の電流容量によっては、透明導電膜２０は図２に示した
ように、分割して両側から取り出したり、途中に複数本
設けても良い。
【００１４】さらに面板１０の内面に設けられた透光性
の誘電体層３０の表面をＭｇＯ等の保護層（図示せず）
で覆ってやることで、動作電圧の低下、スパッタの減少
が可能になり、さらに長寿命の平板型光源になる。
の誘電体層３０の表面をＭｇＯ等の保護層（図示せず）
で覆ってやることで、動作電圧の低下、スパッタの減少
が可能になり、さらに長寿命の平板型光源になる。
【００１５】図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は面板に電極
を形成した状態の部分平面図で、面板１０の内面に形成
されたＩＴＯ膜やネサ膜等の透明導電膜２０の上に重ね
て細い線状の電極７０や、ストライプ状電極７１、メッ
シュ状電極７２等の金属電極を形成したものである。本
構成にすることで、透明導電膜２０の抵抗が高くても金
属電極の抵抗が小さく、電極２０全面がほぼ同電位にな
る。この結果、放電の均一性を増すことができ、発光の
均斉度を良くすることが出来る。また、放電電流を増加
した場合でも透明導電膜２０での抵抗損を減少できる。
８０は電力導入用の端子で外部に出ている。
を形成した状態の部分平面図で、面板１０の内面に形成
されたＩＴＯ膜やネサ膜等の透明導電膜２０の上に重ね
て細い線状の電極７０や、ストライプ状電極７１、メッ
シュ状電極７２等の金属電極を形成したものである。本
構成にすることで、透明導電膜２０の抵抗が高くても金
属電極の抵抗が小さく、電極２０全面がほぼ同電位にな
る。この結果、放電の均一性を増すことができ、発光の
均斉度を良くすることが出来る。また、放電電流を増加
した場合でも透明導電膜２０での抵抗損を減少できる。
８０は電力導入用の端子で外部に出ている。
【００１６】図４は本発明による平板型光源の放電路の
断面を示したもので、絶縁基板４０に設けられた放電路
５０の断面の基本形状が、面板に向かって開くような勾
配や曲面、又はそれらを組合せた形状を有し、（ａ）は
矩形とテーパを組み合わせたもの、（ｂ）は半円筒状の
放電路５０を並べた例である。本構造にすることで、放
電路５０の壁面に塗布された蛍光体６０の発光が有効に
表示面側に取り出せ、高輝度化が達成できる。また、放
電路が設けられている絶縁基板を、フォルステライト等
の白色系のセラミックスで形成すれば反射率が良く、さ
らに高輝度化が図れる。
断面を示したもので、絶縁基板４０に設けられた放電路
５０の断面の基本形状が、面板に向かって開くような勾
配や曲面、又はそれらを組合せた形状を有し、（ａ）は
矩形とテーパを組み合わせたもの、（ｂ）は半円筒状の
放電路５０を並べた例である。本構造にすることで、放
電路５０の壁面に塗布された蛍光体６０の発光が有効に
表示面側に取り出せ、高輝度化が達成できる。また、放
電路が設けられている絶縁基板を、フォルステライト等
の白色系のセラミックスで形成すれば反射率が良く、さ
らに高輝度化が図れる。
【００１７】図５は本発明による平板型光源の別の実施
例を示す放電路の断面図で、絶縁基板４１はソーダガラ
ス等を用い、金型上で加熱成形したり、プレス成形した
り、溶融したガラスを型に注入して成形する等の方法で
半円筒状や波形の放電路５０を製作することが出来る。
本実施例のように、絶縁基板にガラス等の透光性を有す
る絶縁材料で構成する場合、裏面に、例えばアルミニウ
ムのような反射膜９０を設けてやれば発光面１０の輝度
を増加させることができる。
例を示す放電路の断面図で、絶縁基板４１はソーダガラ
ス等を用い、金型上で加熱成形したり、プレス成形した
り、溶融したガラスを型に注入して成形する等の方法で
半円筒状や波形の放電路５０を製作することが出来る。
本実施例のように、絶縁基板にガラス等の透光性を有す
る絶縁材料で構成する場合、裏面に、例えばアルミニウ
ムのような反射膜９０を設けてやれば発光面１０の輝度
を増加させることができる。
【００１８】図６は本発明による絶縁基板の別の実施例
を示す断面図で、放電路を有する絶縁基板を製作する
際、平板状の絶縁板４２と、放電空間を区画する三角形
の仕切り板４３と、外界と密封する外枠体４４とを並べ
て形成したもので、これらは、例えば低融点ガラスフリ
ットで接着して一体にすればよい。仕切り板４３はガラ
スやセラミックの丸棒等を用いてもよい。本構成にすれ
ば、単純な部品を用いることで、簡単に絶縁基板を作成
できる利点がある。
を示す断面図で、放電路を有する絶縁基板を製作する
際、平板状の絶縁板４２と、放電空間を区画する三角形
の仕切り板４３と、外界と密封する外枠体４４とを並べ
て形成したもので、これらは、例えば低融点ガラスフリ
ットで接着して一体にすればよい。仕切り板４３はガラ
スやセラミックの丸棒等を用いてもよい。本構成にすれ
ば、単純な部品を用いることで、簡単に絶縁基板を作成
できる利点がある。
【００１９】図７は、本発明による平板型光源の他の実
施例を示す図で、放電路５０の軸方向（長手方向）の断
面図で、発光面となる透光性を有する面板１０の内面に
形成された透明導電膜からなる電極２０と、該透明導電
膜を覆って設けられた透光性を有する誘電体層３０から
なり、絶縁基板４０の内壁面には蛍光体６０が被着され
ているとともに、前記誘電体層３０が放電空間５０に面
した部分で、前記電極２０以外の表面に蛍光体６１を被
着したことを特徴とする。本構成によれば、電極２０の
上には蛍光体６１が塗布されていないため輝度劣化が少
ない。また、蛍光体の被着面積が多くなり明るくなる。
さらに、蛍光体が光拡散効果を出し、発光面の均斉度が
向上する効果もある。但し、面板１０の蛍光体６１は薄
く塗布することが重要で、厚くなると明るさが逆に減少
するので注意が必要である。
施例を示す図で、放電路５０の軸方向（長手方向）の断
面図で、発光面となる透光性を有する面板１０の内面に
形成された透明導電膜からなる電極２０と、該透明導電
膜を覆って設けられた透光性を有する誘電体層３０から
なり、絶縁基板４０の内壁面には蛍光体６０が被着され
ているとともに、前記誘電体層３０が放電空間５０に面
した部分で、前記電極２０以外の表面に蛍光体６１を被
着したことを特徴とする。本構成によれば、電極２０の
上には蛍光体６１が塗布されていないため輝度劣化が少
ない。また、蛍光体の被着面積が多くなり明るくなる。
さらに、蛍光体が光拡散効果を出し、発光面の均斉度が
向上する効果もある。但し、面板１０の蛍光体６１は薄
く塗布することが重要で、厚くなると明るさが逆に減少
するので注意が必要である。
【００２０】また、動作時の温度が40℃を越えるような
場合、例えばIn-Hg、Bi-In-Hg、Bi-Pb-Sn-Hg、Zn-Hg等
の水銀アマルガムを内部に封入すれば水銀の蒸気圧を最
適な値に制御でき、発光効率を低下させることがない。
場合、例えばIn-Hg、Bi-In-Hg、Bi-Pb-Sn-Hg、Zn-Hg等
の水銀アマルガムを内部に封入すれば水銀の蒸気圧を最
適な値に制御でき、発光効率を低下させることがない。
【００２１】以上、実施例で述べたように、本発明によ
る平板型光源は、簡単な構造で装置を薄形軽量にできる
と共に、装置製作時のコスト低下が図れ、信頼性が高
く、高輝度、高効率、長寿命の平板型光源が得られる。
る平板型光源は、簡単な構造で装置を薄形軽量にできる
と共に、装置製作時のコスト低下が図れ、信頼性が高
く、高輝度、高効率、長寿命の平板型光源が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明における平
板型光源によれば、発光面に形成されている電極は透明
であるので、蛍光体の発光を減少させないと共に、蛍光
体の発光は反射光を利用するので高輝度化が図れ、明る
いディスプレイが得られる。
板型光源によれば、発光面に形成されている電極は透明
であるので、蛍光体の発光を減少させないと共に、蛍光
体の発光は反射光を利用するので高輝度化が図れ、明る
いディスプレイが得られる。
【００２３】また、放電は蛍光体が塗布されていない前
面板で発生し、蛍光体への荷電粒子の衝突がほとんどな
くなるため、蛍光体の劣化が少なくなり、輝度の低下を
大幅に抑えられるので長寿命になる。
面板で発生し、蛍光体への荷電粒子の衝突がほとんどな
くなるため、蛍光体の劣化が少なくなり、輝度の低下を
大幅に抑えられるので長寿命になる。
【００２４】また、放電は陽光柱を利用して蛍光体を発
光させるので、高輝度、高効率になり低消費電力化が可
能になる。
光させるので、高輝度、高効率になり低消費電力化が可
能になる。
【００２５】さらに部品点数が少なく装置製作時のコス
ト低下が図れる効果もある。
ト低下が図れる効果もある。
【００２６】この結果、簡単な構造であるので信頼性が
高く、高輝度、高効率、長寿命の平板型光源が得られ
る。
高く、高輝度、高効率、長寿命の平板型光源が得られ
る。
【００２７】
【図１】本発明による平板型光源の一実施例を示す断面
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明による平板型光源の面板の別の実施例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】本発明による平板型光源の別の実施例を示す部
分平面図である。
分平面図である。
【図４】本発明による平板型光源の絶縁基板の別の実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図５】本発明による平板型光源の別の実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図６】本発明による平板型光源の絶縁基板の別の実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図７】本発明による平板型光源の別の実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図８】従来の平板型光源を示す断面図である。
１０……透光性面板 ２０……透明導電膜 ３０……誘電体層 ４０……絶縁基板 ４２……仕切り板 ４３……外枠体 ５０……放電路 ６０……蛍光体 ７０……金属電極 ８０……端子 ９０……反射膜 １００……前面平面基板 １１０……背面基板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−231731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−14237（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−112145（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292738（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−260092（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01J 61/30
Claims (2)
- 【請求項１】発光面となる透光性を有する面板と、該面
板の内面に形成された複数の透明導電膜からなる電極
と、該透明導電膜が外部電極部とされる部分以外を覆っ
て設けられた透光性を有する誘電体層と、前記面板と対
向して配置された絶縁基板と、該絶縁基板に被着された
蛍光体とからなり、前記面板と前記絶縁基板とが一体に
封着され、内部に希ガス、又は希ガスと水銀が封入さ
れ、前記絶縁基板に設けられた放電路の断面形状が、面
板に向かって開くような勾配や曲面、又はそれらを組合
せた形状に形成したことを特徴とする電界放電型の平板
型光源。 - 【請求項２】前記誘電体層が放電空間に面した部分で、
前記電極部以外の表面に蛍光体を被着したことを特徴と
する請求項１記載の平板型光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173175A JP3026416B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 平板型光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7173175A JP3026416B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 平板型光源 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210232A Division JP2000082441A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 平板型光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0927298A JPH0927298A (ja) | 1997-01-28 |
| JP3026416B2 true JP3026416B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15955490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7173175A Expired - Fee Related JP3026416B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | 平板型光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3026416B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002235441A1 (en) * | 2001-01-17 | 2002-07-30 | Plasmion Corporation | Area lamp apparatus |
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| KR20030062141A (ko) * | 2002-01-16 | 2003-07-23 | 삼성전자주식회사 | 방전공간이 분할된 평판 형광램프 |
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