JPH036617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は全く新規な構造の平板状光源に関する
ものであり、例えば透過型液晶表示装置の後方光
源、情報機器用読み取り光源および一般照明用光
源など薄型平板を要求される分野で用いられる。

〔従来の技術〕

例えば液晶表示装置は電界および熱エネルギー
の作用により相転移し、偏光性を示す液晶の光ス
イツチとしての機能を応用したものであり、現
在、液晶表示面より受光して後方で反射させ表示
パターンを認識させる反射形のものと液晶後方よ
り光を入射および透過させて表示パターンを認識
させる透過形のものとの２方式が実用化されてい
る。

しかるに、液晶は光のスイツチ動作はするもの
の自身で発光するものではないので、明るい表示
パターンを実現させるためには光源が不可欠なも
のである。特に透過形のものにあつてはOA用端
末としての用途があり、現在第２図に示すような
透過型カラー液晶表示装置が提案されている。

第２図において、１は液晶表示部で、第１の液
晶封入真空容器２と、この第１の液晶封入真空容
器２の内面に形成された第１の透明電極３と、こ
の第１の透明電極３を覆うように設けられた第１
の液晶配向膜４と、第１の液晶封入真空容器２と
対向して配設された第２の液晶封入真空容器５
と、第２の液晶封入真空容器５の内面にマトリク
ス状に形成された複数の第２の透明電極６ａ，６
ｂ，６ｃ，…と、第２の透明電極６ａ，６ｂ，６
ｃ，…の上面に夫々形成された着色層７ａ，７
ｂ，７ｃ，…と、第２の透明電極６ａ，６ｂ，６
ｃ，…および着色層７ａ，７ｂ，７ｃを覆うよう
に設けられた第２の液晶配向膜８と、第１および
第２の液晶封入真空容器２，５間に封入された液
晶９と、第１の液晶封入真空容器２の外面側に配
設された第１の偏光板１０と、第２の液晶封入真
空容器５の外面側に配設された第２の偏光板１１
とで構成されている。１２は液晶表示部１の後方
即ち第２の偏光板１１側に配設された後方の光源
となる直管形の蛍光ランプで、液晶表示部１の表
示面積に応じて平行に複数本配列されている。１
３は蛍光ランプ１２と液晶表示部１との間に配設
され、複数の蛍光ランプ１２からの光束を一様に
する光拡散板である。

上記構成の透過型カラー液晶表示装置におい
て、蛍光ランプ１２を点灯するとともに、所望の
表示パターンに応じて第１の透明電極３と第２の
透明電極６ａ，６ｂ，６ｃ，…との間に電位を与
える。ここで、例えば第１の透明電極３と第２の
透明電極６ａとの間には電位が生ぜず、第１の透
明電極３と第２の透明電極６ｂとの間に電位が生
じたとすると、透明電極３，６ａ間の液晶分子９
ａは光を透過させない分子結晶構造のままであ
り、透明電極３，３ｂ間の液晶分子９ｂは光を透
過させる分子結晶構造となる。その結果、第２の
透明電極６ａに対向した部分からは光は放射され
ず、第２の透明電極６ｂに対向した部分からは着
色層７ｂの色に応じた光が放射されることにな
り、所望の表示パターンが得られる。

しかるに、上記装置では蛍光ランプ１２が表示
面積に応じて複数本配列してあるので、光拡散板
１３上で輝度むらが生じ易い。この輝度むらを防
止する方法としては蛍光ランプ１２と光拡散板１
３との距離を大きくする方法あるいは蛍光ランプ
１２の本数を増やして配置密度を高める方法が考
えられる。しかし、前者の方法では、装置自体が
大きくなつて特に厚み方向の厚さが大きくなり、
装置として液晶表示部１を用いるメリツトの１つ
が失われる。又、後者の方法では、蛍光ランプ１
２から成る光源としての消費電力が増大し、液晶
表示部１を用いることの１つの利点である低消費
電力という利点を生かすことがでないばかりでな
く、光源部の温度上昇により蛍光ランプ１２の効
率が悪くなり、液晶表示部１の周辺および光拡散
板１３を劣化させるという不具合を生じた。ま
た、表示部の大きさに合せて蛍光ランプ１２を用
意する必要があるものであつた。

又、上記従来例では光源として通常の蛍光ラン
プを用いたものを示したが、光源としてテレビ程
度の寿命を維持するために冷陰極を用いたグロー
放電による蛍光ランプを透過型液晶表示装置の後
方電源に用いたものも提案されている。しかる
に、このようなグロー放電による蛍光ランプを用
いたものでは、表示面の拡大に合わせ電極間距離
を長くしてゆくに従い始動電圧が上昇して始動が
困難になり、また放電再点弧電圧も上昇して液晶
の駆動回路にノイズを与えるようになつて表示装
置の誤動作の原因となり、OA用表示端末など大
型の透過型液晶表示装置には向かないものであつ
た。

従つて、液晶表示装置の後方光源として、薄く
一様な輝度面を有しかつ低い始動電圧で放電する
光源の出現が望まれていた。そこで、第３図およ
び第４図に示すような面放電型後方光源が考えら
れる。図において、１４は内部に水銀１７と希ガ
スが封入された平板状のガラスから成る放電容器
で、第１の容器１５とこの第１の容器１５とフラ
ンジ同士で封着された第２の容器１６とで構成さ
れており、各容器１５，１６は一対の対向した内
平面１５ａ，１６ａを有している。１８₁₁〜１８
mnは放電容器１４の一方の内平面１６ａ上にｍ
行ｎ列のマトリクス状に設けられた複数の電極
で、各電極１８₁₁〜１８mnは夫々保護層１９₁₁〜
１９mnに覆われている。２０は放電容器１４の
内面の電極１８₁₁〜１８mnを除く部分に塗布さ
れた蛍光体である。保護層１９₁₁〜１９mnは電
極１８₁₁〜１８mnの電子放射特性を向上させる
誘電体から形成される。

上記構成の平板状光源においては、各電極１８
₁₁〜１８mnに電圧を印加して放電させ、蛍光体
２０を励起することにより発光が行われ、低い始
動電圧で一様な輝度面を有する薄型の平板状光源
が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかるに、上記した平板状電極においては、製
造に際して放電容器１４内を一たん真空にするた
めに排気する必要があり、放電容器１４に排気管
を接続しなければならず、平板状の放電容器１４
に排気管を接続することは非常に困難であり、量
産化に問題があつた。

本発明は上記した問題点を解決するために成さ
れたものであり、放電容器の構造を簡素化して量
産化に適した薄形面放電型の平板状光源を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では平板状放電容器の側壁を中空管によ
り形成した。

〔作用〕

平板状放電容器の側壁を中空管により形成した
ので、この中空管を排気管として利用することに
より、従来のように放電容器の側壁に排気管を接
続する必要がなく、製作が容易となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第１図において、２１は内部に５mg〜20mgの
範囲例えば10mgの水銀１７と1Torr〜数10Torr
の範囲例えば10Torrのアルゴンおよびネオンを
主成分とする混合希ガス、あるいは水銀を含まな
い1Torr〜数10Torrの範囲例えば20Torrのヘリ
ウムおよびキセノンを主成分とする混合希ガスが
封入され、少くとも一平面から光が放射するよう
にガラスから成る平板２２とガラスあるいはセラ
ミツクスから成る平板２３を有する平板状放電容
器である。この放電容器２１の製作に際しては、
第１図ａに示すような径が１mm〜10mmの範囲例え
ば３mmのガラス管から成る中空管２４を屈曲ある
いは接続等により第１図ｂ，ｃに示すように側壁
２５を形成し、この側壁２５の両側に第１図ｄに
示すように平板２２，２３をガラススリツト等に
より接着する。２６は側壁２５と放電容器２１と
内部とを連通する連通孔、２７は側壁２５と外部
とを連通する連通孔である。

この放電容器２１以外の構造は第３図および第
４図に示したものと同様であり、放電容器２１の
少くとも一方の透光性内平面に紫外線により励起
される蛍光体２０が塗布され（実際には、第３図
のように電極１８₁₁〜１８mn以外の内面に塗布
される。）、少くとも対向する他方の内平面には時
分割駆動により２極間で放電を形成するマトリク
ス状に配置された複数の電極１８₁₁〜１８mnが
設けられており、電極１８₁₁〜１８mnはその電
極間距離は20mm〜100mmの範囲例えば50mmで、厚
さ2μm〜10μmのアルミニウムあるいはその他の
導電性金属厚膜層を蒸着あるいは厚膜印刷等で形
成されたものである。各電極１８₁₁〜１８mnは
２極間で順次分割駆動が成されるよう駆動回路と
接続されるが、放電々流は100mAを越えると電
極１８₁₁〜１８mnの劣化が進み、光源としての
寿命が10000時間を維持するのが困難となるため
100mA以下にする必要がある。また、放電の走
査周期（例えば、電極１８₁₁，１８₁₂の放電から
始まり電極１８mn−１，１８mnの放電までが一
走査である。）は、30Hz未満であると光のフリツ
カを感ずるようになり、OA用表示端末など長時
間使用した場合など眼の疲労の原因になるため30
Hz以上が必要である。又、誘電体からなる保護層
１９₁₁〜１９mnは100〜5000Å程度の膜厚の
MgO，CeO₂，C₀O₃あるいは（Sr，Ca）Ｏなど
の耐火性材料から成る。尚、100〜10000Å程度の
膜厚にすることにより、放電の動作中に表面電荷
の蓄積を防止するのに充分な導電率を有し、かつ
放電々圧を低減するのに充分な二次電子放出率を
有する。さらに、蛍光体２０は効率良くカラー表
示を実現できるよう第２図に示した着色層７ａ，
７ｂ，７ｃ，…の分光透過率に合せた光の三原色
に基づく紫外線励起形の三波長域発光形蛍光体で
あり、445nm以上475nm以下の第１範囲、525nm
以上555nm以下の第２範囲、および595nm以上
625nm以下の第３範囲に主として放射され、この
３つの範囲の放射エネルギーの総和が380nm以上
780nm以下の範囲の放射エネルギーに対して45％
以上である分光分布を有するものであり、例え
ば、30重量％のY₂O₂：Fu³⁺の蛍光体と49重量％
のLaPO₄：Ce³⁺，Tb³⁺の蛍光体と21重量％の
（Sr，Ba）₉（PO₄）₆SrCl₂：Eu²⁺の蛍光体とから成
るものを100μm以下、例えば60μm塗布したもの
である。又、側壁２５と平板２２，２３とを接着
するガラスフリツトの熱膨脹率は側壁２５および
平板２２，２３の熱膨脹率との差が20％を越えな
いものを用いる。

上記構成の平板状光源においては、中空管から
成る側壁２５の両側に平板２２，２３を接着して
放電容器２１を形成するとともに側壁２５に放電
容器２１の内外と連通する連通孔２６，２７を設
けており、放電容器２１内を真空にする際および
希ガス等を封入する際にこの側壁２５を介して行
うことができ、最後に外部との連通孔２７を閉塞
する。

〔発明の効果〕

以上このように本発明においては、中空管から
成る側壁の両側に平板を封着して平板状放電容器
を形成しており、排気は側壁を介して行うことが
でき、特別な排気管を取付ける必要がなく、製作
容易で量産化が可能になる。又、排気のための孔
を側壁に容易に所望数設けることができるため、
排気過程で電極表面の汚染ガスを一様に脱気させ
ることができ、一様な二次電子放射電極を実現で
きる。さらに、側壁の両側に封着される平板には
封着前に独立した工程で蛍光体塗布、焼付処理を
行うことができるので、蛍光体塗布にスクリーン
印刷などの厚膜技術を容易に導入することがで
き、塗膜の一様化を容易に実現することができ、
蛍光体の発光による輝度むらを防止できる。又、
側壁を中空管により形成したので真空に対しても
高い強度を有しており、中空管の管径を小さくし
て薄い平板状光源を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る平板状放電容器の製作過
程を示す図、第２図は従来の透過型カラー液晶表
示装置の構成図、第３図および第４図は夫々従来
の平板状光源の縦断正面図および横断平面部分図
である。 １７……水銀、１８₁₁〜１８mn……電極、１
９₁₁〜１９mn……保護層、２０……蛍光体、２
１……平板状放電容器、２２，２３……平板、２
４……中空管、２５……側壁、２６，２７……連
通孔。尚、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に希ガスあるいは希ガスと水銀が封入さ
   れ、少くとも一対の対向した平板を有する平板状
   放電容器と、この放電容器の一方の平板内面に設
   けられた導電体層から成る複数の電極と、放電容
   器の少くとも他方の平板内面に塗布された螢光体
   とを備えた平板状光源において、平板状放電容器
   を中空管から成る側壁の両側に平板を封着して構
   成し、中空管は平板状放電容器の内部および外部
   と連通させるとともに該外部側とは最終的に閉塞
   するようにしたことを特徴とする平板状光源。 ２ 側壁と平板を封着する封着部材は、側壁およ
   び平板との熱膨脹率の差が20％を越えないことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平板状光
   源。