JPS61148760A - 平板状光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は平板状光源に関するものであり２例才げ透過形
液晶表示装置の後方光源、大画面表示パネルの画素、情
報機器片読み取り光源および一般照明片光源など薄型平
板を要求される分野で用いｃ−、ｈる。

〔従来の技術〕

例えば液晶表示！Ｆ−置は電界および熱エネルギーの作
Ｆｆ’により相転移し、偏光性を示す液晶の光スィッチ
としての機能を６甲したものであり、現在。

液晶表示面より受光［、て後方で反射すせ表示パターン
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な認識させる透過形のものと
の２方式か実用化づねている。

しかるに、液晶は光のヌイッ千動作はするものの自身で
発茸゛するものではないので、明るい表示パターンを実
現づせる斤めにけ光計が不可欠なものであ−る。特に透
過形のものにあってはＯＡ甲端末とＵての戸途が１−９
．現在第２図に示すような透過型力→−一液晶表示装置
提案さねている。

第２し）において、＋１）は液晶表示部で、第１の液晶
封入真空容器（２りと、この４＠１の液晶封入真空容器
（２）の内面に形成さｈ次第１の透明電極（３りと、こ
の第１の透明電極＋３１を覆うように設けられ１１ｇ１
の液晶配向膜（４１と、第１の液晶封入真空容器１２）
と対向（て配設情７１．７’ｒ第２の液晶封入真空容器
（５）と。

第２の液晶封入真空容器（５１の内面にマド＋７クス状
に形成さｈた複数の第２の透明電極（６ａ）、　（（Ｓ
ｂ）。

（６Ｃ１，−・−と、筆２の透明電極（６ａｌ、　（６
ｂｌ。

（６Ｃ）、・・・の上面に夫々形成さ１１ｆｔ着色ｊｉ
ｉ（ｙａ）。

（７ｂ）、　　（７Ｃ）ｔ　”’と、第２の透明電極（
Ｓａ）。

（６ｂ）、　Ｃ６ａ１．−・−および着色層（７ａ）、
、　（７ｂ）。

（７ｃ）を覆うように設けらｈｆｃ第２の液晶配向膜（
８１と、第１および第２の液晶封入真空容器（２），（
５１間に封入ζハタ液晶（９）と、第１の液晶封入真空
容器（２）の外面側に配設これた第１の偏光板α〔と、
第２の液晶封入真空容器（５）の外面側１に配設された
Ｗ２の偏光板（ｌυとで構成−１１でいる。（１２）は
液晶表示部（１）の後方即ちｖＬ２の偏光板αＩＩ　＄
１１１に配設さ４斤後方の光源どなる直管形の螢光ラン
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ｈている。α３は螢光ランプ翰と液晶表示８
（１）との間に配設され、複数の螢光ランプ（１″２か
らの光束をｍ−にする光拡散板である。

上記構成の透過型力う一液晶表示装置において。

螢光ランプ（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（
ｄａ）、　（６ｂ）、　（６Ｃ）＋　・＝　　との間に
電位を与える。ここｆ、　ｆＩｌえば第１の透明電極＋
３１さ第２の透明を極（６ａ）との間には電位が生ぜず
、第１の透明電極＋３１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（３ν、　　（５
８）間の液晶分子（９ａ）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＋３１．　　（６１））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ζｈることになり
、所望の表示パターンが得ｌ−ｌ１″＃る。

［かるに、上記装置では螢光ランプ０ｚが表示面積に応
じて複数本配列しであるので、光拡散板０上で輝度むら
が生じ易い。この輝度む゛ちを防止する方法と［てけ螢
光ランプ６３と光拡散板０との距離を大きくする方法あ
るいけ螢光うンブ０の本格を増やして配置密度を高める
方法が考えｃ−、ｈる。

しかし、前者の方法では、装置自体が大きくなって杵に
厚み方間の厚すが大きくなり、装置として液晶表示８（
’（ｔｌを片いるメリットの１つが失われる。

又、後者の方法では、螢光ランプａｚから成る光源とｌ
ての消費電力が増大し、液晶表示１１’ｍを用いること
の１つの利漬である低消費電力という利膚を生かすこと
ができな−ばかりでなく、光源部の温度上昇により螢光
ランプ６３の効率が悪くな・す。

液晶表示計（１）の周辺および光拡散板α浄を劣化２せ
るという不具合を生じ斤。また０表示計の大きさに合せ
て螢光うンブθ２を序章する必要があるものであった。

又、上記従来例では光源として通常の螢光ランプを甲い
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ｔ、−ｂ２グロー放電による・螢
光うンプを透過型液晶表示装かの後方電源に用いたもの
も提案さｈている。Ｌかるに。

このようなグロー放電による螢光ランプを用いたもので
は２表示面の拡大に合せて電極間距離を長くしてゆくに
従り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（て液晶の駆動回路にノイズを与えるよ
うＫなって表示装滲の誤動作の原因となｊ）、ＯＡ川用
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
でをつｔつ従って、液晶表示装置の後方光源と［て、薄
（−ｅ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ｈていた。そこで、ｉ＠３図および第４図
１に示すような面放電型後方光源が考えらｈる。−にお
いて、（１４は内部に水銀側と希ガスが封入さｆｌに平
板せのガうスから成る放電容器で。

第１の容器Ｑ５１と−この第１の容器（１５１とフラン
ジ同士で封着さｆｌに第２の容器ａ叶で構成さゎており
。

各容器へａｅＦｉ一対の対向り、ｆｔ内平面（１５ａ）
。

（ｔ６ａ）を有している。（Ｉ　ＪＩＢ）〜（１８ｍｎ
）は放電容器Ｉの一方の内平面（１６ａ３上にｍｍ行列
のマドＩＪクス状に設けられた複数の電極で、各電極（
ｊ　８１１１〜（１１１ｍｎ）は夫々保護層（１９１１
）　〜（１９ｍｎ）　Ｋ覆わｈてｂる。（至）は放電容
器０の内面の１ｉ［極（’８”）〜（１８ｍｎ）を除く
部分に塗布さｈた螢光体である。保護層（ｌ５ｈ１）〜
（１９ｍｎ）＃：ｉ電極（１８１１）〜（１８ｍｎ）の
電子放射物性を向上京せる誘電体から形成−ｇｈる。

上記構成の平板状光源においては、各電極（１８１１）
〜（１１１ｍｎ）に電圧を印加して放電古せ。

螢光体（イ）を励起することにより発光が行ゎり、低め
＃動電圧で一様な輝度面を肩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Ｉｆｆ平板状光源においてＦｉ、放電に
際Ｌ４［体周囲境界部に電界集中が起こり易く、保護層
および絶縁体層がスパッタされ、安定を斤２次電子放田
ができなくなり放電が不安定にカリ、やがてＩＩ′ｉ点
灯り、力（なるといった短寿命の問題があっに０ 本発明は上記した問題点を解決するために成さり、ｔも
のであり、導電体周囲境界部に電界集中が起こりにぐい
ような榊造にし、長寿命を実現する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。

〔問題を解決するための手段〕

本発明では、平板状放電容器の電極ｌｌｈ内面に。

、　電極の位置に対応した保護層寸法よｌｏ％以上以上
−スルーホールを有したガラス質ｔたはセラミックス質
より成る。１■以下の厚さのシートを密着すせ斤構造に
した。

〔作用〕

電極周囲境界部を直接イオン衝撃にさらさなｈように、
［極の位置に対応した保護層寸法より１０１４以上小さ
ｂスルーホールを有した絶縁体シートで覆うことにより
、電極境界部への電界集中を緩和し、電極寿命を延ばし
、結果として光源の長寿命化を実現できる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を図面とともに説明する。

＃Ｅ１１ｔにおいて、　Ｃ１１ｌは平板状放電容器で９
両面が開口ｊｆｃｌ１１壁（ハ）と、光を放射し、この
他方の開口面を閉塞するガラスからなる平板＠と、上記
側壁（ハ）の一方の開口面を閉塞するガうスあるいはセ
ラミックスからなる平板（２）とで形成される。

（１８１１）〜（ｌｆｌｍｎ）は平板（至）の上に９ｍ
ｍ行列のマ）　リックス状に配置された複数の電極で、
この各電極間距離は２０〜１００ｆｉの範囲、　この実
施例でけ５０関とさり、厚さ２〜１０μｍのアルミニウ
ムまたはその他の導電性金属厚膜を蒸着あるいは厚膜印
刷等さねて形成され２時分割駆動により２極間で放電を
形成する。（至）はこの電極（１８１１）〜（１８ｍＨ
ｌ上に０．１〜１００μｍの厚さで設けられ、表面電荷
を一様に蓄積し、放電印加パルスの応答特性を高速化す
る高耐電圧材料の誘電体膜で０例えばＴａ２０５８１０
２　；Ｊ−るいけ８１ｓＮ４でおる。ａっはこのＭｉｌ
ｆ、体膜ωの上にＭｇＯ，ＣｅＯ２，ＣａＯ％るＬ／′
ｈは（８ｒ、　０ａｌＯ々どの無機系酸化物がらなｈ膜
厚１゜〜ｊｌｏＯｎｍの保護層、＠けこの保護ｆｆ１６
９の上に密着−ｙｈ、上記電極（１８１１）〜（１８ｍ
ｎ）に対応し。

この保護層四の１０％以下のスルーホール四を有する厚
膜１ａ＋以下の絶縁体シートで、電極周囲境界部を直接
的なイオン衝撃から保護する。曽は上記平板器の内平面
に塗布すれ丸紫外線により励起される螢光体である◎ 側壁（ハ）と平板（２）、＠とはガラス７リツトにょシ
封着さ力ており、このガうスフリットの熱膨張率は、１
Ｉｌｌ壁（ハ）および平板化（２）の熱膨張率との差が
２０％以下のものが戸いらｈている。絶縁体シート（至
）も同じ（，１１１１壁伺および平板器、ａｌとの熱膨
張率が２０’１以下のものが甲いらｈる。

勾は上記平板状放電、容器ＱＤ内を真空引きしに。

内部に水銀や希ガスを封入するための排気管である。　
　　　゛ なお上記螢光体媛は効率よくカラー表示が実現できるよ
う第２）に示した着色層（７ａ）、　（７ｂ１゜（７Ｃ
）・・・の分光透過率に合せた光の三原色に基づ〈紫外
線励起形の三波長域発光形螢光体であり。

４４５　ｎｍ以上４７５　ｎｍ以下の第１範囲、　　５
２５ｎｍ以上５５５　ｎｍ以下の第２節囲、および５９
５ｎｍ以上６２５　ｎｍ以下の＠Ｓ範囲に主として放射
でり。

この３つの１囲の放射エネルギーの総和が３虐。

ｎｍ以上７１１０ｎｍ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峠９例
えば、３０重量％のＹ２Ｏ２：　ｍｕ５＋の螢光体と４
９重量％のＬａＰＯ４：　Ｃｅ”、　Ｔｂ５＋の螢光体
と２）重量−の（Ｓｒ、　Ｂａ）９　　（ＰＯａ）６ｓ
ｒＣ１：Ｅｕ２＋の螢光体とから成るものを１００μｍ
以下。

例えば８Ｇ／ｊｍ塗布すれたものである。

さらに平板状放電容器ＱＩ内には５■以上の飽和蒸気圧
を維持できる範囲の水銀と１〜数ｌ　Ｑ　Ｔｏｒｒの範
囲の希ガス、あるいは水銀を含まないし〜数１００Ｔｏ
ｒｒ、例えば５０　Ｔｏｒｒ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きれ。

この実施例では１０〜の水銀と、２０ＴＯｒｒのアルゴ
ンおよびネオンを主成分とする混合希ガスが封入さｈて
ｂる。

以上のように構成さｈた平板状光源において。

各電極（１８１１）〜（１８ｍｎ）け２極間で順次時分
割駆動が成されるよう駆動回路（図示せず）に接続さね
、隣合う２電極が順次選択＃ねで、この２電極間で時分
割放電が行なわれることになる。そしてこの選択さｈる
２電極は順次移ａｔ、て、放電をし、最終電極間の放電
が生じるとまた最初の電極間に戻り、繰返し行なわｈる
。ところで、この２電極間の放電々流は１００ｍＡを越
えると電極（１８１１）〜（１ｆ１ｍｎ）の劣化が進み
、　光源としての寿命が１０，０００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、３
０Ｈｚ　　未満であると光のフリッカを感するようにな
り、０ＡＪｆ１表示端末など長時間側片した場合など眼
の疲労の原因になるため３０Ｈｚｇ以上が必要である。

このようにして放電されることにより、放電容器ａυの
他方の平板（２）の外方には一様な輝度を有する光が照
射されることになり、【ヵ、も放電容器Ｃ１１１の厚シ
は＃（でき、消費電力も低く、かつ電極周囲境界部の集
中電界発生ｄｉｆｒぐなり、長寿命の平板状光源となる
。

〔発明の効果〕

以上のように本発明においては、電極を保映する目的で
保護層および電極より１０％以上小すい寸法のスルーホ
ールを有する厚さ１Ｎ以下の絶縁体シートを電極パター
ンに密着すせて設けることにより、電極周囲境界部に集
中電界の発生がなくなり、電極のイオン衝撃によるヌバ
ッタリングが緩和官りるため、１（１，０００時間以上
の安定放電を持続する長寿命平鈑状光源を実現できる＠

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す分解斜視図と中間を
省略した縦断面ｆｉｒ、＄２図は透過型力→−液晶表示
＃Ｗを示す縦断面１．第３図は従来の平板状光源の縦断
面図、第４図はその電極部の部分平面図である。 図中符号（１８１１）〜（１８ｍｎ）・・・堵′極、ａ
１・・・保護層、ｃ！１・・・螢光体、ｔ２ト・・平板
状放電容器、■、＠・・・平板、（ハ）・・・ｇＪＨ壁
、（社）・・・排気管、（至）・・・絶縁体シート。 （至）・・・スルーホール、（７）・・・ｓ電体ｍ。 なお図中同一符号は同一または札１当剖を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の対向した内平面を有し、内部に希ガスまた
   は希ガスと水銀が封入された平板状放電容器と、この放
   電容器の一方の内平面に設けられ、放電に必要な部分に
   保護層が被覆された複数の電極と、この各電極に対応し
   た位置で、かつ上記保護層よりも１０％以下の寸法のス
   ルーホールを有し、上記保護層の位置に合わせて密着さ
   れた絶縁シートと、上記放電容器の他方の内平面に塗布
   された螢光体とからなることを特徴とする平板状光源。
2. （２）絶縁体シートは、１ｍｍ以下の厚さのガラス質ま
   たはセラミックス質のもので構成され、放電容器との熱
   膨張率の差が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。
3. （３）電極は、電極間距離が１ｍｍ以上、１００ｍｍ以
   下とし、放電電流が１ｍＡないし１００ｍＡ許容できる
   導電体層で構成されり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。