JPS62262360A - 平面型光源装置 - 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、面発光タイプの光源装置に関し、特に、マト
リクスパネルを用いた透過式画像装置の背面照明用に適
した平面型光源装置に関する。

［開示の概要］ 本１す１細占及び図面は、マトリクスパネルを用いた透
過式画像装置の平面型光源袋ごにおいて、一方の電極の
外表面に被着された無機誘電体薄層と、その薄層に生じ
る放電により可視スペクトルを発光するガスを封入した
封入部材とを備えることにより、均一な面発光を維持す
ることができるようにしたものである。

［従来の技術］ 近年１画像表示装置として陰Ｆｉ線管（ＣＲＴ）に替わ
り、液晶を備えた受光型の平板ディスプレイパネルが用
いられてきている。この種パネルの背面照明用光源とし
て、従来は蛍光灯が用いられ、第３図に示すような構造
が使用されている。

第３図（ａ）は、フラットなパッケージ１内に光源２と
して複数本の蛍光灯もしくは冷陰極管を収納し、パフケ
ージｌの発光面３の内側面をスリガラス状に形成したも
のである。第３図（ｂ）は、１本の光源２からの光を反
射笠４で強化したのち曲面を有する反射板５に反射させ
、パッケージ１内に設けた発光面３から照光を取り出す
もので、第３図（ｃ）は、その反射を均一化するために
１反射板５を階段状に形成したものである。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来の光源装置は、発光面３からの光量を均一化す
るために、発光面３の内側をスリガラス状にしたり、反
射板５を設けたりの工夫を試みているが、光源２からの
光量は距離の２乗に反比例して減衰するため、均一化が
本質的に困難なものとなっている。また、第３図（ｂ）
及び（ｃ）に示す方法では、大光量を得るためには光源
２自体をかなり大きくする必要があり、小型の背面照明
用光源袋δには適していない、第３図（ａ）の方法で光
源２の本数を増やせば大光量を得ることは容易だが、光
源間の中間部の光量は少なイネ均一になる。しかも、光
Ｒ２を大きくすることも、本数を増やすことも、いずれ
にせよ消費電力を増大させるという大きな欠点を有して
いる。

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、小電力で均一な面発光を維持し、小型化も大面
開化も可能な、透過影画像装置の背面照明に適した平面
型光源装置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］ 本発明は、誘電体と、該誘電体を挟んで対向する２つの
電極と、少なくとも一方の電極の外表面に被着された無
機誘電体より成るＦＪ層と、２つの電極間に交互電圧を
印加する電圧印加手段と、印加された交互電圧に起因し
て前記薄層表面に生じる放電により可視スペクトルを発
光するガスと、このガスを封入した封入部材とを備え、
特に封入部材がガラスであり１発光ガスがネオンガスを
含有することを好適とする平面型光源装置である。

［作　用］ ＦＡＮ体を挟む２つの電極間に電圧を印加して内部温度
を上昇させると、電極の外側に被着された無ａ誘電体よ
り成る薄層表面に放電を生じるので、放電によって可視
波長のスペクトルを発光するガスをこれらと共に封入部
材で封入しておくと、封入部材の当該面から均一な光が
照射される０発光面としては、劣化や不純ガスの発生が
生じ難いガラスが好ましく、ガスもネオンガスが長寿命
に寄与する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面と共に詳細に説明する。

第１図は１本発明を実施した平面型光源装置の一例を示
すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）はその縦断面図であ
る。第１図において、平面型光源！Ａ２１は、封入手段
であるパッケージ１内に、誘電体６と、該誘電体６を挟
んで対向する第１の電極７及び第２の電極８と、２つの
電極間に交流電圧を印加する電圧印加手段としての外部
電源９及びその入力端子ＩＯと、第１の電極７の下面に
取り付けられた絶縁シー）１１と、第２の電極７の下面
に取り付けられた絶縁シー１１と、第２の電極８の外表
面に被着された無機誘電体より成る薄層１２とを備えて
構成されている。

誘電体６はセラミック（例えばＡＩ！ｚｏ３．　ＳｉＯ
２゜ＭｇＯ，ＳｉＣ，５ｉ３１１４等）、ガラス、雲母
等の無機誘電体、テフロン、エポキシ、ポリエステル等
の高分子誘電体、あるいは高分子と無機質との複合材料
等が用いられる。この誘電体６の片面に、導電層として
Ｃｒ、　Ｔｉ、　Ｔａ、　Ｘｉ、　Ａｕ、　ＡＲ，Ｃｕ
等の金属あるいはこれらの合金を使用した第１の電極７
が形成され、反対側の面には、第１の電極７と同様の金
属により、ｔ５２の電極８がｉＩＭ状に形成されている
。

第２の電極８の外表面に被着された薄層１２を形成する
無機？Ａ″ｊｒＬ体としては、例えば、ガラス。

５ｉ０２　、　ＭｇＯ，ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３もしくは
これらの混合物が考えられる。

前記２つの電極の入力端子１０はパッケージ１の端面か
ら取り出され、外部電源９に接続されている。外部電源
９により両電極間に電圧５００ｖρ−ｐ〜５　ｋＶＩ’
−Ｉ’　　、周波数１０ｋＨｚ　〜Ｉ　ＭＨｚ　ｃ７）
交流電圧を印加すると、築２の電極８の外表面の薄層１
２に放電が発生する。交流電圧は、誘電体６及び薄層１
２の厚みに依存し、厚いほど高電圧となる。誘電体６は
約１０ＪＬｍ〜約２００７ｚｍのものが好ましく、薄層
１２は誘電体６の厚みより薄いことが必要で、約ｉｐ１
〜約１００１ｈａ　　（好ましくは、約５ル鳳〜約５０
ル膳）程度である。誘電体薄層１２の形成方法は、ディ
ッピング、スプレー、刷毛等のコーティング法や真空蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、プラズマＣＶＤ
等の蒸着法によるが、大面櫃化が容易なこととコストが
安価なこと等の理由でコーティング法が好ましい。

ここで、交流電圧は正弦波に限らず、矩形波、パルス波
、三角波などの電圧波形も用いることができる。また、
ｉ歯状の第２の電極８は、電極密度が大であるほど、放
電密度も増大し、ＦＩ層１２表面における放電分布が均
一化するが、容量の増大も伴い、入力電力も増大するた
め、電極ピッチは約０．５〜１０＋ｓｓ程度が好ましい
、また、電極自体のｖＡｌｏ、〜１ａｖａのものが通常
用いられる。特に、第２の電極８を誘電体薄層１２で被
覆することによって、第２の電極８に集中する電界分布
を緩和させることができ、その結果、９層１２の表面の
放電分布が均一化される。パッケージｌ内には、前記放
電を生じさせるための電離可能なガス（Ａｒ、　Ｎｅ等
の希ガス）が封入されていて、このガスが放電により可
視波長のスペクトルを発光する０例えば、ＮｅガスやＭ
ｅ−Ｘｅガス、Ｍｅ−Ａｒガスが３００ｔｏｒｒ　〜７
００ｔｏｒｒの圧力で封入されるものとする。この際、
酸素は第２の電極８及び誘電体６の劣化を促進し、放電
の均一化を妨げるが、無ａ誘電体の薄層１２が放電によ
る０２プラズマやＨｅＱ子によるエツチングを緩和させ
、寿命を大幅に向上させることができ、特に誘電体６と
して高分子を用いた時や、第２の電極８として融点の低
いｉやエツチング速度の速いＡｕを用いた時に、顕著な
効果が表われる。また、ガスの圧力は、約＋００ｔｏｒ
ｒ程度では放電が発生し難いため３００ｔｏｒｒ〜７０
０ｔｏｒｒ程度が好ましい。

このように、パッケージｌ内にガスを封入し、例えばＮ
ｅガス中で電極間に電圧を印加して放電を生じさせるこ
とにより、約５８０〜５９０ｎ層の可視長の発光が生じ
、パッケージｌの発光面３全体から均一な光が照射され
る。パッケージｌの発光面３は透明な物質もしくは内面
がスリガラス状のものが用いられ、アクリルやガラス等
が用いられるが、放電によってパッケージ内面の劣化や
不純ガスの発生を招かない点ではガラスが特に好ましい
。

本発明によれば放電部分を大面積化することによって、
均一な大面積光源を容易に作成することができ１例えば
、ガラス強化ポリイミドの両面に銅箔をラミネートした
後フォトリソ・エツチングによって第２の電極８を形成
し、　Ｓｉ、　Ｚｒ。

＾ｐ等の金属アルコキシドを加水分解によりガラス賀の
コーテイング膜、ＺｒＯ２・５ｉ０２．５ｉＯｚ。

Ｓｉ０？・Ａｄ２０：ｌとして、１回〜数回塗布するこ
とにより約５延１〜約５０ル層膜の誘電体薄層１２を形
成することができ、１＋ｌＸｌ諺の光源を容易に作るこ
とができる。また、光源からの光量は交流電圧や周波数
の増加によって増大させることができ、数千〜致方ｇ　
Ｗ／ｍ２の均一な光量も得られることになり、約１００
０ｈｒの点灯でも光量変動は認められなかった。

なお、第１図においては、櫛歯状の電極を用いたが、均
一な放電密度が得られる構成、即ち放電個所が任意に増
大できる構成ならば何れでも有効であり、例えば第２の
電極８が梯子状の電極や。

第１の電極７がストライプ状で両電極の投影面上の交点
を増加させ、かつ容量を減少させるという方法でも何ら
問題はない。

第２図は１本実施例による光源を液晶表示装はの背面照
明用光源として使用した一例を示す構成図であって、液
晶パネル１３を一対の偏光板１４で挟持し、その背面光
源１５として本発明の光源が使用され、液晶パネル１３
は液晶駆動回路１６により駆動され、背面光源１５は背
面光源用電源１７から電力を供給されている。

［発明の効果］ 以上、説明したとおり１本発明によれば、小型で均一な
面発光が可能で、また均一な面発光を維持しつつ大面枯
化も可能な透過影画像表示装置の背面照明に適した下面
型光源装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図及び縦断面図、第２
図は上記実施例を使用した液晶表示装置の構成図、第３
図は従来例の構成図である。 ｌ：パッケージ。 ６：誘電体、 ７：第１の電極、 ８：第２の電極、 ９：外部電源、 １２：誘電体薄層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体と、該誘電体を挟んで対向する２つの電極
   と、少なくとも一方の電極の外表面に被着された無機誘
   電体より成る薄層と、２つの電極間に交互電圧を印加す
   る電圧印加手段と、印加された交互電圧に起因して前記
   薄層表面に生じる放電により可視スペクトルを発光する
   ガスと、このガスを封入する封入部材とを備えることを
   特徴とする平面型光源装置。
2. （２）封入部材がガラスであることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の平面型光源装置。
3. （３）可視スペクトルを発光するガスがネオンガスを含
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項もしくは
   第２項に記載の平面型光源装置。