JPS62262361A - 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］ 本明細書及び図面は、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装置において、放電により発光す
るガスを封入する封入部材と、その封入部材の内側面に
付設された可視スペクトル手段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、画像表示波ことして陰極線管（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、：ＪＩｊ３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ｌ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、パッケ
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ｌ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
木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に
ｉ２自体をかなり大きくする必要があり、小型の背面照
明用光源装置には適していない、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く不均一になる。しかも、
光源２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
積化も可能な、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、３Ａ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発光するガスと、こ
のガスを刺入する封入部材と、その封入部材の電極へ対
向する内表面に付設された可視スペクトル手段とを惟え
て成る平面型光源装置である。

［作　用］ 誘電体を挟む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、電極の外表面に被着された無機誘電体よ
り成る薄層表面に放電を生じる。この放電によって発光
するガスが封入部材に封入され且つ、封入部材の内表面
には発光スペクトルを吸収して可視波長の光を発する可
視スペクトル４段が付設されているため１Ｍ人部材の当
該面から均一な光が照射される。

［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、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、平面型光源装置は１Ｍ人手段であ
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１０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８の外表面に
被着された無機誘電体より成る薄層１２と、その薄層１
２に対向するパッケージｌの内表面に可視スペクトル４
段として形成された蛍光体１３とで構成されている。

誘電体６はセラミック（例えばＡｊ’２０３．５ｉ０２
゜ＭｇＯ，Ｓｉｃ、　Ｓｉ：＋Ｎａ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％、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゛市層と
しテＣｒ、τｉ、　Ｔａ、　Ｘｉ、　Ａｕ、　Ａｊ！、
　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、第２の電極８が櫛歯状に形成されてい
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
ｆｉ　ｍ　？Ａ誘電体しては、例えば、ガラス。

Ｓｉ０？、　ＭｇＯ，ＺｒＯ２，Ａｊ’２（ｈ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ｌＯはパッケージｌ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５００ＶＰｉ〜５　ｋＶｌ’−
１’　　、周波数１０ｋＨｚ　−Ｉ　ＭＨｚの交流電圧
を印加すると、第２の電極８の外表面の薄層１２に放電
が発生する。交流電圧は、誘電体６及び薄層１２の厚み
に依存し、厚いほど高電圧となる。？Ａ誘電体６約１０
延層〜約２００弘騰のものが好ましく、薄層１２は誘電
体６の厚みより薄いことが必要で、約１牌ｍ〜約１００
延脂　（好ましくは、約５ＪＬ鵬〜約５０隼ｍ）程度で
ある。誘電体薄層１２の形成力法は、ディ７ビング、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、大面積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Ｊ４ｉ８は、電極密度が大であるほど
、放電密度も増大し、ＰＪ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層量程度が好まし
い、また、電極自体のＩｔ！１ｉ１０μ〜トロのものが
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、薄層１２の表
面の放電分布が均一化される。パフケージｌ内には、前
記放電を生じさせるための電離可ス蔚な始動用のガス（
Ａｒ、　Ｎｅ等の希ガス）と、水銀、鉄、ニッケル、コ
バルト、パラジウム等の任意の発光金属と、ハロゲン等
の放電可能な材料とが封入されている。

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、無機誘電体の薄層１２が
放電による０２プラズマやＡｒ、　Ｎｅ原子によるエツ
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８
ｉ８として融点の低いＡｊ）やエツチング速度の速いＡ
ｕを用いた時に、ＷＪ著な効果が表われる。

このように、パッケージｌ内にガスを封入し。

２つの電極間に電圧を印加して内部の温度を１昇させる
と、水銀等の金属が蒸発し、放電が発生して、金属の種
類に対応した発光スペクトルの光が放射される。パッケ
ージｌの内表面（発光面３の裏面）には、前記発光スペ
クトルを吸収し、可視光を発光する可視スペクトル手段
としての蛍光体１３が塗布されていて１発光面３全体か
ら均一な光が照射される。ここで、蛍光体１３としては
。

ＭｇＡｊ）＋　１０１９やＬａＰＯ４にＣｅ、　Ｔｂを
添加したもの（緑色発光）　、　Ｙ２（ｈ中にＥｕを添
加したもの（赤色発光）、これらを任意の比率で混合し
たものなどが用いられる。パフケージ１としてはアクリ
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。

ＡＩ！等の金属フルコキシドを加水分解によりガラス質
ノコーテ４７グ膜、Ｚｒ（ｈ　・５ｉ０２　、　ＳｉＯ
２゜Ｓ　ｉｏ？・ＡＩ！２０３として、１回〜数回塗布
することにより約５終−〜約５０鋳思膜の誘電体薄層１
２を形成することができ、１ｍＸ１厘の光源を容易に作
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、数丁〜致方
ルＷ／■２の均一な光量も得られることになり、約ＩＱ
ＯＱｈｒの点灯でも光量変動は認められなかった。

尚、第１図においては、封入部材であるパッケージ１の
所定の面（第２の電極８に対向する面）のみに蛍光体１
３を塗布する例を示したが、端部に塗布してもよい。

また、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１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、本実施例による光源を液晶表示装置の背面１
Ｋ（引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１４を一対の偏光板１５で挟持し、その背
面光源１８として本発明の光源が使用され、液晶パネル
１４は液晶駆動回路Ｉ７により駆動され、背面光源１８
は背面光源用電源１８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、本発明によれば、小型で均一な
面発光が可使で、また均一な面発光を維持しつつ大面積
化も回旋な透過影画像表示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この構成図、第３
図は従来例の構成図である。 ｌ：パッケージ、 ６：誘電体、 ７．８＝電極、 ９：外部電源。 １２：？Ａ誘電樋層重 １３：蛍光体。

Claims (1)

【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発光するガスと、このガス
   を封入する封入部材と、その封入部材の内表面で、前記
   電極と対向する面に付設された可視スペクトル手段とを
   備えることを特徴とする平面型光源装置。