JPH10222083A - 平板型光源およびその液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寿命を長くし、消費電力を小さくし、安全に
する。 【解決手段】 前面板１０、絶縁基板２０、側板５０を
一体に気密封着し、絶縁基板２０の内面に蛍光体６０を
塗布し、放電空間３０に水銀と始動用ガスとを封入し、
前面板１０の外表面に互いに平行な一対の放電電極９
０、９１を設け、放電電極９０、９１を放電空間３０の
両端部に位置させ、放電電極９０、９１をアルミニウム
からなる幅５ｍｍの金属テープを前面板１０に接着する
ことにより設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバックライトが必要
な液晶表示装置等の表示素子を使用するテレビ、ゲーム
機、カーナビゲーションシステム等の情報映像機器、ワ
ープロ等のＯＡ機器、光源を内蔵した表示システム等に
使用され、平面状に発光する平板型光源および液晶表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は薄型軽量で低消費電力の
ため、パソコン、テレビ等各種の情報映像ディスプレイ
として広く利用されているが、液晶自体は発光素子でな
く、表示のためには液晶パネルの背面から光を供給する
バックライトが必要である。このバックライトとして
は、細径の蛍光ランプとアクリル樹脂の導光体とを組み
合わせたものが主として用いられているが、平板型放電
灯も使用されている。

【０００３】図５は例えば特開平３−２２５７４３号公
報に記載されている従来の平板型希ガス放電灯を示す断
面図である。図に示すように、発光面となる透光性を有
する前面板１０と絶縁基板２０と側板５０とは低融点ガ
ラスにより気密封着されて密閉容器が構成され、密閉容
器の内部すなわち放電空間３０にはキセノンガスを主成
分とする希ガスが封入されている。また、前面板１０と
絶縁基板２０との間には均一な小径のガラスビーズから
なるスペーサ４０が分散して配置され、前面板１０およ
び絶縁基板２０の内面には蛍光体６０が塗布され、前面
板１０、絶縁基板２０の外表面には透明電極７０、金属
膜電極８０がそれぞれ形成されている。

【０００４】この平板型希ガス放電灯においては、透明
電極７０と金属膜電極８０と間に高周波電圧を印加する
と、放電空間３０内に希ガスの放電が発生し、これによ
り蛍光体６０が励起されて発光し、光が透明電極７０を
通して放射される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この平板型希ガス放電
灯は、前面板１０、絶縁基板２０のほぼ全外表面に透明
電極７０、金属膜電極８０を設けてあり、前面板１０、
絶縁基板２０の反対側の表面に蛍光体６０が塗布されて
いる。このため、放電時にイオン等の荷電粒子が蛍光体
６０に衝突するから、蛍光体６０が劣化して輝度の低下
が激しく、寿命が短いという問題があった。また、対向
した透明電極７０、金属膜電極８０間で放電を発生させ
るから、放電のモードは負グローだけが生ずるので、発
光効率が悪く、消費電力が大きいという問題もあった。
さらに、感電防止等のため透明電極７０、金属膜電極８
０の表面を絶縁する必要があるが、透明電極７０、金属
膜電極８０が放電灯の表裏両面に形成されており、しか
も透明電極７０、金属膜電極８０の面積が大きいから、
感電の危険があり、安全上の問題もあった。

【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、寿命が長く、消費電力が小さく、安全であ
る平板型光源を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、平板型光源において、発光面と
なる透光性を有する前面板と蛍光体が塗布された絶縁基
板と側板とを組み合わせて密閉容器を構成し、上記密閉
容器の内部に放電ガスを封入し、上記前面板の外面に複
数の放電電極を形成する。

【０００８】この場合、上記放電電極として金属薄板か
らなるものを用いる。

【０００９】また、上記放電電極として透明導電膜から
なるものを用いる。

【００１０】また、上記放電電極として、透明導電膜
と、上記透明導電膜の少なくとも一部分に重ねて設けら
れたストライプ状またはメッシュ状の金属導体とからな
るものを用いる。

【００１１】これらの場合、上記前面板の内表面に保護
層を設ける。

【００１２】これらの場合、上記前面板と上記絶縁基板
との間にスペーサを上記放電電極と交叉する方向に設
け、上記絶縁基板および上記スペーサの表面に上記蛍光
体を塗布する。

【００１３】また、上記側板、上記スペーサの少なくと
も一方を厚膜印刷法を用いて上記絶縁基板上に形成す
る。

【００１４】また、上記放電電極の一部分または全面を
透明または白色の絶縁膜で覆う。

【００１５】また、液晶表示装置において、上記の平板
型光源を用いる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る平板型光源を
示す一部切断斜視図である。図に示すように、例えばソ
ーダガラス等からなる前面板１０、ソーダガラスやセラ
ミック等からなる絶縁基板２０、側板５０は例えば低融
点ガラス（図示せず）で一体に気密封着され、絶縁基板
２０の内面には蛍光体６０が塗布され、放電空間３０に
は水銀と始動用ガスとしてアルゴンやネオン−アルゴン
等の混合ガスまたはキセノン、クリプトン、アルゴン、
ヘリウム、ネオン等の希ガスの放電ガスとが封入され、
封入圧力は１０Ｐａから１００ｋＰａである。また、前
面板１０の外表面には互いに平行な一対の帯状の放電電
極９０、９１が設けられ、放電電極９０、９１は放電空
間３０の両端部に位置しており、放電電極９０、９１は
アルミニウムからなる幅５ｍｍの金属テープを前面板１
０に接着することにより設けられている。また、放電空
間３０は例えば１１０ｍｍ×８５ｍｍの大きさで、対角
約５．５インチの発光面を有している。

【００１７】この平板型光源においては、放電電極９
０、９１に１０ｋＨｚから１ＭＨｚの高周波電圧（正弦
波か矩形波、またはパルス電圧）を印加すると、放電空
間３０内で電界放電が行なわれ、放電で発生した紫外線
で蛍光体６０が励起発光し、光が前面板１０を通して放
射される。

【００１８】このような平板型光源においては、放電電
極９０、９１が前面板１０の同一面に形成されているか
ら、絶縁基板２０に塗布された蛍光体６０に対しては放
電で発生したイオン等が直接衝突しないので、蛍光体６
０の劣化が少なくなり、寿命が長い。また、放電電極９
０、９１を放電空間３０の両端部に設けることで、放電
長が長くなるので、放電させると陽光柱が発生する。こ
のため、蛍光体６０は主に陽光柱で励起されることにな
り、高輝度で発光効率が高くなるので、消費電力が小さ
い。また、放電電極９０、９１が片面にのみ設けられ、
しかも放電電極９０、９１を放電空間３０の両端部に設
ければよいから、放電電極９０、９１の面積が小さいの
で、感電防止が簡単にできるため、安全である。また、
放電電極９０、９１は前面板１０の外表面に金属テープ
を接着することで設けられているから、非常に簡単に製
造することができる。

【００１９】なお、金属薄膜としては金属テープ以外に
金属箔等を用いることができる。また、放電電極として
はＩＴＯ膜やネサ膜等の透明導電膜、厚膜印刷導電膜か
らなるものを用いてもよく、透明導電膜からなる放電電
極を用いたときには、発光面の面積を大きくすることが
でき、また厚膜印刷導電膜からなる放電電極を用いたと
きには、非常に簡単に製造することができる。また、発
光面が大きくなった場合には、放電電極は一対だけでな
く、途中に複数本設けたり分割して用いてもよい。さら
に、前面板１０の内表面（放電空間３０側）をＭｇＯ等
からなる厚さ数千Åの保護層（図示せず）で覆えば、動
作電圧を低下することができ、スパッタを減少すること
ができるから、さらに寿命を長くすることができる。

【００２０】図２(ａ)、(ｂ)は本発明に係る他の平板型
光源の一部を示す図である。図に示すように、前面板１
０の外表面に形成されたＩＴＯ膜やネサ膜等の透明導電
膜９２の上に重ねてストライプ状の金属導体９５やメッ
シュ状の金属導体９６を形成した放電電極９３、９４が
用いられている。また、外部回路との接続用の端子９７
が金属導体９５、９６と一体に形成されている。

【００２１】この平板型光源においては、発光面の面積
を大きくすることができ、しかも透明導電膜９２の抵抗
が高くても金属導体９５、９６を重ねて形成することで
放電電極９３、９４の全面をほぼ同電位にすることがで
きるから、放電の均一性が増し、発光の均斉度を良くす
ることができる。また、金属導体９５、９６は抵抗が非
常に小さいから、高輝度を得るために放電電流を増加し
ても、透明導電膜９２部分の抵抗損が問題にならない。

【００２２】図３は本発明に係る他の平板型光源を示す
一部切断斜視図である。図に示すように、絶縁基板２０
の放電空間３０側の面に断面が略三角形のスペーサ１０
０が設けられ、スペーサ１００は放電電極９０と交叉す
る方向に設けられている。また、蛍光体６０が前面板１
０に対向しているスペーサ１００の側面や絶縁基板２０
の表面に塗布されている。

【００２３】この平板型光源においては、スペーサ１０
０は前面板１０と絶縁基板２０との間に設けられている
から、放電空間３０の内部が減圧状態でも、スペーサ１
００により前面板１０、絶縁基板２０の破損をなくすこ
とができるので、発光面を大きくすることができ、また
前面板１０、絶縁基板２０を薄くして軽量化を図ること
ができる。

【００２４】なお、スペーサ１００は放電空間３０全体
に渡って設ける必要はなく、部分的に設ければよい。ま
た、スペーサ１００の形状も上記した三角形に限らず、
例えば階段状に前面板１０に向かってだんだん細くなる
形状や、球状、楕円状等、発光面にできるだけ輝度ムラ
が生じないような形状を選べばよい。また、スペーサ１
００、側板５０を両者を一緒にまたは別々に絶縁基板２
０上に厚膜印刷法を用いて形成してもよく、この場合に
は非常に簡単に製造することができる。

【００２５】図４は本発明に係る他の平板型光源を示す
断面図である。図に示すように、放電電極９０、９１の
上に例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の
透明な絶縁シート１１０が接着されている。

【００２６】この平板型光源においては、絶縁シート１
１０により感電を確実に防止することができるので、よ
り安全である。

【００２７】なお、絶縁膜である絶縁シートを前面板１
０の全面に設けてもよいし、放電電極９０、９１の少な
くとも一部だけを覆うように設けてもよい。また、絶縁
膜として白色の絶縁シートを用いれば、拡散シートを兼
ねさせることができる。また、絶縁膜として絶縁フィル
ム、放電電極と同じく厚膜印刷法で形成した絶縁層等を
用いてもよい。

【００２８】また、図１〜図４に示した平板型光源を液
晶表示装置のバックライトに用いることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る平板型光源、液晶表示装置
においては、絶縁基板に塗布された蛍光体に対しては放
電で発生したイオン等が直接衝突しないから、蛍光体の
劣化が少ないので、寿命が長い。また、放電長が長くな
るから、蛍光体は主に陽光柱で励起されるので、高輝度
で発光効率が高くなるため、消費電力が小さい。また、
放電電極が片面にのみ設けられ、しかも放電電極を全面
に設ける必要がないから、放電電極の面積が小さいの
で、安全である。

【００３０】また、放電電極として金属薄板からなるも
のを用いたときには、非常に簡単に製造することができ
る。

【００３１】また、放電電極として透明導電膜からなる
ものを用いたときには、発光面の面積を大きくすること
ができる。

【００３２】また、放電電極として、透明導電膜と、透
明導電膜の少なくとも一部分に重ねて設けられたストラ
イプ状またはメッシュ状の金属導体とからなるものを用
いたときには、発光面の面積を大きくすることができ、
しかも放電電極の全面をほぼ同電位にすることができる
から、放電の均一性が増し、発光の均斉度を良くするこ
とができる。

【００３３】また、前面板の内表面に保護層を設けたと
きには、動作電圧を低下することができ、スパッタを減
少することができるから、さらに寿命を長くすることが
できる。

【００３４】また、前面板と絶縁基板との間にスペーサ
を放電電極と交叉する方向に設け、絶縁基板およびスペ
ーサの表面に蛍光体を塗布したときには、放電空間の内
部が減圧状態でも、スペーサにより前面板、絶縁基板の
破損をなくすことができるから、発光面を大きくするこ
とができ、また前面板、絶縁基板を薄くして軽量化を図
ることができる。

【００３５】また、側板、スペーサの少なくとも一方を
厚膜印刷法を用いて絶縁基板上に形成したときには、非
常に簡単に製造することができる。

【００３６】また、放電電極の一部分または全面を透明
または白色の絶縁膜で覆ったときには、感電を確実に防
止することができるから、より安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る平板型光源を示す一部切断斜視図
である。

【図２】本発明に係る他の平板型光源の一部を示す図で
ある。

【図３】本発明に係る他の平板型光源を示す一部切断斜
視図である。

【図４】本発明に係る他の平板型光源を示す断面図であ
る。

【図５】従来の平板型希ガス放電灯を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…前面板 ２０…絶縁基板 ５０…側板 ６０…蛍光体 ９０…放電電極 ９１…放電電極 ９２…透明導電膜 ９３…放電電極 ９４…放電電極 ９５…金属導体 ９６…金属導体 １００…スペーサ １１０…絶縁シート

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透光性を有する前面板と蛍光体が塗布され
   た絶縁基板と側板とを組み合わせて密閉容器を構成し、
   上記密閉容器の内部に放電ガスを封入し、上記前面板の
   外面に複数の放電電極を形成したことを特徴とする平板
   型光源。
2. 【請求項２】上記放電電極として金属薄板からなるもの
   を用いたことを特徴とする請求項１に記載の平板型光
   源。
3. 【請求項３】上記放電電極として透明導電膜からなるも
   のを用いたことを特徴とする請求項１に記載の平板型光
   源。
4. 【請求項４】上記放電電極として、透明導電膜と、上記
   透明導電膜の少なくとも一部分に重ねて設けられたスト
   ライプ状またはメッシュ状の金属導体とからなるものを
   用いたことを特徴とする請求項１に記載の平板型光源。
5. 【請求項５】上記前面板の内表面に保護層を設けたこと
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の平板型光
   源。
6. 【請求項６】上記前面板と上記絶縁基板との間にスペー
   サを上記放電電極と交叉する方向に設け、上記絶縁基板
   および上記スペーサの表面に上記蛍光体を塗布したこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の平板型光
   源。
7. 【請求項７】上記側板、上記スペーサの少なくとも一方
   を厚膜印刷法を用いて上記絶縁基板上に形成したことを
   特徴とする請求項６に記載の平板型光源。
8. 【請求項８】上記放電電極の少なくとも一部を透明また
   は白色の絶縁膜で覆ったことを特徴とする請求項１〜７
   のいずれかに記載の平板型光源。
9. 【請求項９】請求項１〜８に記載の平板型光源を用いた
   ことを特徴とする液晶表示装置。