JP2733155B2

JP2733155B2 - 面状発光体

Info

Publication number: JP2733155B2
Application number: JP3278118A
Authority: JP
Inventors: 康志澤田; 雅樹四宮; 唯夫植月; 幸子岡崎; 益弘小駒
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH05121050A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表示用ディスプレ
イ、あるいは、バックライトなどに用いられる面状発光
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、面状発光体として、ＥＬ（Electr
oLuminescence ）パネルが知られている。ただ、ＥＬパ
ネルは、輝度が十分でなく、発光層の他に絶縁層や電極
層などの多数の薄膜を積層形成することから工程が複雑
であり、そのコストが上昇する。その結果、利用範囲が
限定されるという問題があった。

【０００３】一方、高輝度の発光体としては、気体の放
電、特にグロープラズマ（グロー放電）を利用した発光
体がよく知られており、この発光体を応用したサインや
ディスプレー、表示素子は様々な形態のものが提案され
ていて、実用にも供されている。しかし、気体放電を利
用する大型の平面発光は、特に以下の理由で困難であっ
た。数〜数１０Torr以下の低圧下の放電現象を利用した
ものであって、内部を低圧に保つ必要があることから、
大気圧に耐える構造とする必要からガラス壁が厚くなり
薄く出来ない。低圧プラズマ自身が平面に均一に広がる
ことが出来ず輝度ムラが生ずる。また、細い管のランプ
を利用したバックライトも知られているが、輝度ムラを
除去するために厚みが厚くならざるを得ないか、あるい
は、拡散板を利用するために輝度が低下する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、高輝度であり、大面積化適性があって、しか
も、安価で薄い面状発光体を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明にかかる面状発光体は、グロー放電を利用
して面状に発光させるための面状発光体であって、少な
くとも一面側が透光性を有する面状セルと２枚の面状電
極とを備え、前記面状セル内にはＨｅおよびＮｅのうち
の少なくとも一つと、必要に応じて加えられる金属蒸
気、Ａｒ、ＸｅおよびＫｒのうちの少なくとも一つと
が、０．９〜１．１ａｔｍの圧力で封入されていて、前
記面状セル内の前記Ｈｅおよび／またはＮｅの分圧が９
／１０以上であり、前記２枚の面状電極は両電極間にガ
ス封入空間の少なくとも一部が介在するようにして面状
セルに面方向を揃えて対向設置され、セルの内面に蛍光
物質層が形成されていることを特徴としている。

【０００６】以下、この発明をより具体的に説明する。
この発明における面状セルとしては、電気絶縁性を有す
る無機材料や有機材料で誘電率の小さなもので作られて
いるセルが好ましく、具体的には、透明ガラス製のセル
や透明樹脂製のセルが挙げられる。面状セルは表側・裏
側のうち少なくとも一方は光が出てくる投光面であるた
めに透光性をもたせる。例えば、セル全体を透明材料で
作ればセル全体が透光性を有することになり、表裏両側
を透光面とすることも出来る。しかし、必要な側だけ透
光性があるセルであってもよいことは言うまでもない。

【０００７】面状セル内に封入されるガスとしては、Ｈ
ｅおよびＮｅが挙げられ、これらを単独あるいは併用の
かたちで常圧で封入するようにする。必要に応じて金属
蒸気（例えば、水銀蒸気）、Ａｒ、ＸｅまたはＫｒも常
圧で封入されているようであってもよい。なお、面状セ
ル内のＨｅおよび／またはＮｅの分圧は９／１０以上で
ある。常圧近傍の圧力で安定したグロー放電が得られる
ことは、特開平１−３０６５８９号公報、特開平２−１
５１７１号公報に記載されている。発明者らは、前記の
課題を解決するにあたって、様々な角度から検討を行
い、従来、基材の表面処理や薄膜形成に使われていた常
圧近傍で生起する希ガスのグロー放電に着目し、さらに
検討を続けた結果、上述のようにしてこの発明を完成さ
せることが出来たのである。なお、この発明で言う常圧
は、０．９ａｔｍ〜１．１ａｔｍの範囲である。

【０００８】２枚の面状電極は、２枚ともセル内側に設
置されていてもよいし、２枚ともセル外側に設置されて
いてもよく、あるいは、１枚がセル内側に他の１枚がセ
ル外側に設置されているようであってもよい。普通、２
枚の電極は平行に対面しており、平行電極を構成してい
る。この発明の面状発光体を発光動作させる場合、２枚
の電極の一方を接地（アース）し、他方にｋHz〜ＭHzオ
ーダーの高周波電圧を印加してグロープラズマを生起さ
せるようにする。

【０００９】先に述べたように、セルの表側・裏側のう
ち少なくとも一方が投光面であり、したがって、２枚の
面状電極のうち、少なくとも投光面側に位置する電極
は、光透過を妨げないものであることが要求される。グ
ロープラズマは両電極の間に生起するから、当然、光も
電極間で発生し、光は電極を通り抜けなければならない
からである。光透過を妨げない面状電極としては、網目
の間を光が抜けていく網状電極、あるいは、透明導電材
料からなる透明電極が適切なものとして挙げられるが、
この他、パンチングプレート状電極なども用いることが
出来る。

【００１０】さらに、この発明における面状セルの内面
には蛍光物質層が設けられる。蛍光物質（例えば、亜鉛
と酸化亜鉛の混合物など）をセルの内面に塗布するよう
にするのである。

【００１１】

【作用】この発明の面状発光体の面状セル内には、Ｈｅ
およびＮｅのうちの少なくとも一つが封入されていて、
しかも、面状セル内の分圧が９／１０以上であるため
に、安定したグロープラズマが常圧近傍で生起する。こ
のようにして生起するグロープラズマは輝度が高いの
で、面状発光体は高輝度である。この発明の面状発光体
は薄型で大面積化適性を有する。セル内が常圧であって
セル内外に圧力差が殆どなく外力がかからないため、薄
くて面積の大きな面状セルにしても変形しないからであ
る。セル内が減圧状態だとセル内外の圧力差による外力
がセルに加わり、薄くて面積の大きなセルだとセルにか
かる外力で容易に変形してしまう。

【００１２】この発明の面状発光体は安価である。これ
は、セル内の封入ガスが常圧であるため、セル内を真空
排気し減圧する工程が無くなり製造プロセスが簡単にな
るということと、セル内外の圧力差による外力が殆どか
からずセルに過度の機械的強度をもたせる必要がないた
め、面状セル自体が普通の材料で簡単に作製できるとい
うことのためである。

【００１３】このように、この発明の面状発光体は、高
輝度であり、発光面が広くて輝度ムラも少なく、しかも
安価であるため、これまで適用が考えられなかった分野
での利用が期待できるから、有用性は極めて高いという
ことが出来る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の面状発光体を実施例をあら
わす図面を参照しながら詳しく説明する。この発明は、
下記の実施例に限らない。 −実施例１− 実施例１の面状発光体は図１に示す通りの構成である。
実施例１の面状発光体は、透明ガラス（透明絶縁材）製
の面状セル１と２枚の面状電極２，３とを備えている。

【００１５】面状セル１は縦１０ｃｍ、横２０ｃｍ、厚
み０．５ｃｍの大きさである。表側に透光面１ａが来て
いて光沢処理が施されており、透光面１ａの裏側にあた
る面状セル１内面には蛍光物質層５が塗布形成されてい
る。そして、面状セル１の内部にはＨｅガスが１ａｔｍ
で封入されている。なお、蛍光物質には亜鉛と酸化亜鉛
の混合物を用いた。

【００１６】一方、面状電極２は、面状セル１の内側の
中間位置に面状セルに面方向を揃えて設置されていて、
面状電極３は、面状セル１外側の裏面上に面状セルに面
方向を揃えて設置されており、図２にみるように、両電
極２，３は平行に対向した状態となっている。面状セル
１内部の面状電極２は、網状電極であり、光は網目を通
り抜ける。

【００１７】実施例１の面状発光体が発光動作すること
を以下のようにして確認した。図１にみるように、面状
電極２と面状電極３の間に高周波電源９を接続し、１０
ｋHz、５００Ｖの高周波電圧を印加したところ、面状セ
ル１内では、電極２，３間にグロープラズマゾーン６が
出現し、面状セル１の透光面から光が放出された。 −実施例２− 実施例２の面状発光体は図３に示す通りの構成である。
実施例２の面状発光体は、透明ガラス（透明絶縁材）製
の面状セル１１と２枚の面状電極１２，１３とを備えて
いる。

【００１８】面状セル１１は縦１０ｃｍ、横２０ｃｍ、
厚み０．５ｃｍの大きさである。表側に透光面１１ａが
来ており、透光面１１ａの裏側にあたる面状セル１１内
面には蛍光物質層１５が塗布形成されている。そして、
面状セル１１の内部にはＮｅガスおよび水銀蒸気が１ａ
ｔｍで封入されている。なお、蛍光物質には亜鉛と酸化
亜鉛の混合物を用いた。

【００１９】一方、面状電極１２は、面状セル１１外側
の表面上、つまり透光面上に面状セルに面方向を揃えて
設置されていて、面状電極１３は、面状セル１１外側の
裏面上に面状セルに面方向を揃えて設置されており、両
電極１２，１３は平行に対向した状態となっている。面
状セル１１の透光面上の面状電極１２は、透明導電材料
であるＩＴＯ（インジュウム錫酸化物）で形成されてお
り、光は通り抜けられる。

【００２０】実施例２の面状発光体が発光動作すること
を以下のようにして確認した。図２にみるように、面状
電極１２と面状電極１３の間に高周波電源１９を接続
し、１０ｋHz、５００Ｖの高周波電圧を印加したとこ
ろ、面状セル１１内における電極１２，１３間にグロー
プラズマゾーン１６が出現し、面状セル１１の透光面よ
り光が放出された。

【００２１】−実施例３− 実施例３の面状発光体は、面状セル１の内部にＨｅガス
とＡｒガスを容積比で９：１で封入するようにした他
は、実施例１と同じ構成である。実施例３の面状発光体
も、１０ｋHz、５００Ｖの高周波電圧を印加して同じよ
うに発光動作することを確認した。

【００２２】−実施例４− 実施例４の面状発光体は、面状セル１の内部にＨｅガス
とＸｅガスを容積比で９：１で封入するようにした他
は、実施例１と同じ構成である。実施例４の面状発光体
も、１０ｋHz、５００Ｖの高周波電圧を印加して同じよ
うに発光動作することを確認した。

【００２３】−実施例５− 実施例５の面状発光体は、面状セル１の内部にＨｅガス
とＫｒガスを容積比で９：１で封入するようにした他
は、実施例１と同じ構成である。実施例５の面状発光体
も、１０ｋHz、５００Ｖの高周波電圧を印加して同じよ
うに発光動作することを確認した。

【００２４】

【発明の効果】以上に詳しく説明したこの発明の面状発
光体の面状セル内には、放電ガスが封入されており、こ
の放電ガスはＨｅおよびＮｅのうちの少なくとも一つを
含み、放電ガス中のＨｅおよび／またはＮｅの分圧は９
／１０以上、放電ガスの圧力を０．９〜１．１ａｔｍに
しているため、以下のような効果が得られる。（１）安定したグロープラズマが生起し、高輝度であ
る。（２）セル内外に圧力差が殆どなくセルを変形させる外
力がかからないため、薄型のもので大面積化が可能であ
る。（３）セル内を真空排気し減圧する工程が無く、面状セ
ル自体も普通の材料で簡単に作製できるため、非常に安
価である。さらに、これまで適用が考えられなかった分
野での利用が期待できるから、有用性は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１，３〜５の面状発光体の要部構成をあ
らわす断面図である。

【図２】図１の面状発光体における面状電極の配置をあ
らわす斜視図である。

【図３】実施例２の面状発光体の要部構成をあらわす断
面図である。

【符号の説明】

１面状発光体２面状電極３面状電極５蛍光物質層６グロープラズマゾーン１１面状発光体１２面状電極１３面状電極１５蛍光物質層１６グロープラズマゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四宮雅樹大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者植月唯夫大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者岡崎幸子東京都杉並区高井戸東２−20−11 (72)発明者小駒益弘埼玉県和光市下新倉843−15 (56)参考文献特開平１−144560（ＪＰ，Ａ) 実開平３−50752（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】グロー放電を利用して面状に発光させる
ための面状発光体であって、少なくとも一面側が透光性
を有する面状セルと２枚の面状電極とを備え、前記面状
セル内にはＨｅおよびＮｅのうちの少なくとも一つと、
必要に応じて加えられる金属蒸気、Ａｒ、ＸｅおよびＫ
ｒのうちの少なくとも一つとが、０．９〜１．１ａｔｍ
の圧力で封入されていて、前記面状セル内の前記Ｈｅお
よび／またはＮｅの分圧が９／１０以上であり、前記２
枚の面状電極は両電極間にガス封入空間の少なくとも一
部が介在するようにして面状セルに面方向を揃えて対向
設置され、セルの内面に蛍光物質層が形成されているこ
とを特徴とする面状発光体。
【請求項２】面状電極の少なくとも一方が網状電極で
あってセルの透光性面側に位置している請求項１記載の
面状発光体。
【請求項３】面状電極の少なくとも一方が透明電極で
あってセルの透光性面側に位置している請求項１記載の
面状発光体。