JPS60172135A - 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】 〔発明の技術分野〕 この発Ｅ！Ａは全く新規なｍ造の平板状光源に関するも
のであり２例えは透過型カラー欣晶、衣示装飯の後方光
源として用いられるものでりる。

〔従来技術〕

准晶表示装には、電界及び熱エネルギーの作用により相
転移し、偏光性を示す液晶の光スィッチとしての機能を
応用したものでるり、現在、液晶表示面より受光し、て
後方で反射させ表示パター７を認識させる反射形のもの
と、液晶後方より光を入射及び透過させて表示パターン
を認識させる透過形のものとの２方式が実用化されてい
る。

しかるに、液晶は、光のスイッチ動作はするものの、自
身で発光するものではないので、つ３るい表示パターン
を実現させるためには光源か不ｉ１決なものでりる。

特に透過形のものにあっては、ＯＡ用端末としての用途
がわり、現在第１図に示すよりな◇過型カラー液晶表示
装置が提案されている。

第１図において、（１）は液晶表示すで、第１の液晶封
入真空容器（２：と、この第１の液晶封入真空容器（２
１の内面に形成された第１の透・明電極（３）と、この
第１の透明−極（３）を緩うように設けられた第１の液
晶配向膜（４）と、上記手１の液晶封入真空容器（２：
と対向して配設された第２の液晶封入真空容器ｆ５１と
、この第２の液晶封入真空容器（５１の内面にマトリク
ス状に形成された籾数の第２の透明亀惨（６ａ）（／１
ｂ）（６ｃ）・・・と、この複叙の第２の透明％極（６
ａ）（６ｂ）（６Ｃ）・・・の上面それぞれｖｃ＃成さ
れた着色層（７ａＸ　７ｂ）（７ｃ）・・・と、これら
第２の透明電極（６ａ）（６ｂ）（６Ｃ）・・・及び着
色層（７ａ）（７ｂ）（７Ｃ）’ｅｍうように設けられ
た第２の数品配向１１に４１８１と、上記第１の液晶封
入真空容器（２）と第２の液晶封入真空容器（５）との
間に釣人された液晶（９）と、上記第１の液晶封入真空
容器（２１の外面側ｌに配設された第１の偏光＆四と、
上記第２の液晶封入真空容器（５１の外面側に配設され
た第２の偏光板αＢとで構成されているものである。ｔ
ｔａはこの液ｄｉＩ表示部（１１の後方。

つまり第２の偏光板Ｑｅ側に配設された後方の光源とな
る直管形の螢光ランプで、上記液晶表示ｔＨｔ＋の表示
面積に応じて平行に複数本配列されているものである。

Ｑｅはこの螢光ランプと上記液晶表示部（１１との間に
配設され、検数の螢光ランプ１３からの光束全一様にす
るための光拡散板である。

この様に構成された透過型カラー液晶光示装置において
螢光ランプａ２Ｊを虚灯し、ＰＪｒ望の表示パターンに
応じて、第１の透明電極１３１と第２の透明電極〔６ａ
〕（６ｂ）（６Ｃ）・・・との間に電位？与える。する
と１例えば第１の透明電極（３）と第２の透明電極（６
ａ）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−極（６め）との間には電位が生じたとする
と、液晶（９）における第１の透明１［、極（３）と第
２の透明電極（６ａ）との間の液晶分子（９ａ）は光を
透過させない分子結晶構造のままでめり、液晶（９）に
おける第１の透明電極（３）と第２の透明電極（６ｂ）
との間の液晶分子（９ｂ）は光を透過させるフ ず、第２の透明を極（６ｂ）に対向した部分からは着色
ＪＷＩ（７ｂ）の色に応じた光が放射されることになり
、所望の表示パターンが得られることになるものである
。

しかるに、この様に構成されたものにめっては。

螢光ランプｔ１２Ｊが表示面積に応じて複数本配列して
０３） あるので、光拡散板枝上で輝度むらが生じやすいもので
ある。この輝度むらを防止する方法として（亀り は、螢光ランプａカと光拡散板誂との距離を大きくとる
方法あるいは螢光ランプ睦の本数を増やして配置密度を
あげる方法が考えられる。しかし、前者の方法では、装
置自体か大きくなり、特に厚み方向の厚さが大きくなり
、装置として液晶表示部（１）を用いることの１つの利
点である博いという利点を全く生かすことができないと
いう不具合が生じるものでるり、また、後者の方法では
、螢光う／プａつからなる光源としての消費ｔカか増大
することになり、装置として液晶表示１ｔｓｌｌｌ　全
相いることの１つの利点である低油＊−力という利Ａｔ
−全く生かすことができないという不具合が生じるとと
もに、この光源部の温度か上昇するため、螢光ランプＱ
２１の効率か悪くなり、液晶表示１ｕｌｌ＋の周辺及び
光拡散＆Ｕ３を劣化させるという不具合をも生じるもの
でめった。また２表示部の大きさに合わせて螢光ランプ
ａｚｔ−用意する必要かめるものである。

また、上記した例は光源として通常の螢光ランプを用い
たもの全説明したが、光源としてテレビ程度の寿命を維
持するために冷隘極會用いたクロー放電による螢光ラン
プを透過型液晶表示装置の後方光源としてオリ用するも
のも提案されている。

しかるに、このグロー放％Ｌによる螢光ランプを用いた
ものにあっては、・ランプとしての十分な効率が得られ
ず、放−のダークスペース及び電極部の寸法を考慮して
１表示面に一様な輝度を実現させるために表示面よりか
なり大きな光源部を必要とするため、このものにおいて
も液−晶表示部（１１の利点を充分生かせないものでめ
った。しかも電極間距離が長くなるに従い始動電圧が上
昇するため始動が困＠　Ｖｔなり、１４インチ以上の大
形液晶表示装置には向かないという制約も生ずるもので
めった。

従って、液晶表示装置の後方光源として、薄く。

一様な輝度面ヲ鳴し、低い始動電圧で放電する光源の出
現が望まれているものである。

〔発明の概要〕

この発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、内
部に水銀及び希ガスか封入され、少なくとも一対の対向
した内平面會有する平板状の放電容器と、この放ｉｉ１
．答器の一方の内平面に設けられた複数の電極と、少な
くとも放電容器の他方の内平面に塗布された螢光体とを
備え、複数の電極の２１１Ｌ極間で時分割放電か行なわ
れるようにして。

厚さが薄くて一様な輝度面を有するとともに低い始動１
．圧でも放電する平板状光源を提案するものである。

〔発明の実施例〕

以下にこの発明の一実施例をＰ２図ないし５ｇ４図に基
づいて説明すると、第２図において、　＋１４１は内部
に１０＋ｎｌＦ　〜２０ｍｆ、例えば１（１ｍｆの水銀
Ｑ７１とＩＴｏｒｒ〜数１０Ｔｏｒｒ、例えはｉ　Ｑ　
’Ｉ’ｏｒｒのアルゴン及びネオンを主成分とする混合
布ガスが封入された平板状のガラスからなる放電容器で
、第１容器ａ！９とこの第１　谷！（Ｉｓとフランジ同
士で封着された第２容器（１６１どで構成されており、
一対の対向した内平面（１５ａ×１６ａ）を有している
ものでめる。

（１８１１）　〜（１８ｍｎ）　ｔｒｉこの放％’ａ器
軸の一方の内平面（１６ａ）にｍ行ｎ列のマトリクス状
に設けられた複数の電極で、電極間距離が５０闘で厚さ
２μｍ以下のアルミニウムあるいは金からなる金属層が
蒸着あるいは厚膜印刷等で形成されたものである。

そして、これら複数の電極（１８１１）〜（１ａｍｎ）
の２電極間で時分割放電されるものであり、族ｍｍ流が
１００ｍＡを越えると電極の劣化が進み、光源としての
寿命がｔｏｏｏｏ時間を維持するのが内錐であるため、
１００ｍＡ以下にする必要かわり、また。

放電の走査周期（例えば、’ｍ極（１８１１）と電極（
１８１つの放電から始まり電極（１８ｍｎ−１）　と電
極（１８ｍｎ）の放％までが一走査である。）が３０Ｈ
ｚ未満であると光のフリッカを感するようＶＣすり。

ＯＡ用表示端末など長時間使用すると眼の彼方の原因に
なるため、３０Ｈｚ以上である必要がある。

（１９１１）〜（１９ｍｎ）は上記複数の電極（１８１
１）〜（１９ｍｎ　）のそれぞれ上面に形成された誘電
体からなる保護ｒｅ−ｃ、１ｏｏ　〜５ｏｏｏＸ　程＆
＋１７）膜厚からＸるＭｇＯ。

ＣｅＯ２，Ｃａｏ！＋、　６るいは（Ｓｒ、　ｃａ）ｏ
などの耐火性材料からなるものでめる。なお、１００〜
５０００Ｘ程度の膜厚にすることにより、放電の動作中
に表面電荷の蓄積を防止するのに充分な導電率を崩し、
かつ放電電圧を低減するのに充分な二次電子放出率を有
するものである。■は上記複数の電極（１８１１）〜（
１８ｍｎ）　が設けられた部分會除く上記放電容器Ｉの
内面に塗布された螢光体で効率良〈カラー表示を実現で
きる着色層（７ａ）（７ｂ）（７ｃ）・・・の分光透過
率に合せた光の三原色に基つく紫外線励起形の三波長域
発光形螢光体であり、４４５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の
第１範囲、５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の第２範囲、
及び５９５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の第３範囲に主とし
て放射され、この３つの範囲の放射エネルギーの総和か
３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射エネルギー
に対して４５チ以上でおる分光分布を有するものであり
１例えば、３０重量％のＹ２Ｏ２：ｌＣｕ３＋の螢光体
と、４９１１ＮｊＬ％のＬａＰＯ４：Ｃｅ”；　Ｔｂ３
＋の螢光体と、２１１Ｍ・％の（８ｒ、Ｂａ）９（Ｐｃ
４）６ＳｒＣ１２：Ｅｕ２＋の螢光体とからなるものを
１００μｍ以下２例えば６０μｍ塗布したものである。

そして、第４図において、Ｑυけ電源、（２）は上記複
数の一＆（１８１１）〜（１８ｍｎ）の各々か走査周期
３０　Ｈｚ以上になるように制御するための制御信号を
出力するメインコントローラ、＠はこのメインコントロ
ーラの制御信号が入力されて行駆動信号及び列駆動信号
を出力するタイ・ミングジエネレータ、（至）はこのタ
イミングジェネレータの行駆動信号が入力されて上記軸
数の電極（１８１１）〜（１８ｍｎ）　の各行を選択す
るための行選択信号を出力する行方向のラインドライバ
ーで、高耐圧のＭＯ８工Ｃから構成されて９るものであ
り１例えは８Ｎ７５５００Ａ（テキサス・インストルメ
ント社製）を用いて構成する。（ハ）は上記タイミング
ジェネレータ（ハ）の行駆動信号が入力されて上記複数
の電極（１８１１）〜（１ａｍｎ）の各列を選択するた
めの列選択信号を出力する列方向のラインドライバーで
、高耐圧のＭＯＢＩＣから構成されているものでおり。

例えは５Ｎ７５５００Ａを用いで構成する。

この様に構成された平板状光源においてその動作を説明
すると、ます順ｌυか投入されると、メインコントロー
ラの、タイミングジェネレータ（ハ）。

ラインドライバー鉋１及び鉋により、複数の電極（１８
１１）〜（１８ｍｎ）のうち２′岨極か順次選択されて
。

２電極間で時分割放電か行なわれることＶＣなる。

この時分割放電は１例えばライ／ドライバーＣＩ！４１
により１行か選択され、ラインドライバー（ハ）により
１列がプラスＩＬ　２列がマイナスに選択されると。

′ル＆（ＩＥｈｌ）にプラス電位が！、極（１８１２）
にマイナス電位がそれぞれ与えられ１％Ｌ物（１８１１
）と電極（１８１２）との間に放電が生じることｔＬな
る。なお。

この時の放電電流は１００ｍＡ以下に抑えられている。

次にラインドライバー（ハ）により２行かプラスに３行
がマイナスに選択されるとｋｍ（１８１２）にプラス電
位が、　ｉｌＬ＆（１８１３）にマイナス電位かそれぞ
れ与えられ、％、極（１８１２）と′ａ＆（１８１３）
　（！：　）間ニ放電が生じ、同様にして１列目の２％
Ｌ極間かＪｈ１次放電して電極（１８１ｎ−１）と％極
（１８１ｎ　）との間に放電が生じると、ラインドライ
バー（財）により２列目か選択され、ラインドライバー
（ハ）によ＃）１行目がフ。

ラスに、２行目力・マイナスに選択されて電極（１８２
１）と′電極（１８２２）との間に放電か生じ、同様Ｖ
Ｃして２列目の２電極曲かｊ１次放箪し、その後３列目
、４列目・・・ｍ列目と順次同様に放電して電極（１ａ
ｍ、ｎ−１）と電極（１ａｍｎ）との間に放電か生じる
と、再ひ電極（ＩＥＨｔ）と知、極（１８１２）との放
電か生じ、後同様にして順次放電か繰シ返される。この
時、走査絢期１ｄ３０Ｈｚ以上で動作されることになる
。

この様にして放〜４されることにより、放電容器Ｉの他
方の内平面（１５ａ）外方には一様な輝度葡鳴する光が
照射されることになり、しかも放’ａ＆Ｌ答器（１４１
の厚さＩ／′ｉ１０關以下と非常に薄くでき、消費電力
も低くなるものでめった。

従って、とのｍに構成された平板状光源を、第１図に示
す透過型カラー液晶表示装置の後方光源として用いれは
、第１図のもののように光拡散板α３を・用いる必要が
なく、シかも非常に薄く構成できるものである。

さらに、上記のように構成された平板状光源ｒｃおいて
は、以下の特徴音も南するものでりる。

ｋＮ’（−、ｉｌｉ、極ｋｍ行ｎ列からなるマトリクス
状に配置しであるので、放電の始動電圧は低くてすみ、
かつ電極寸法による光源寸法の拡大？防止することがで
きる。

第２に、１／ＩＬ極の配列数を増すか、りるいはデユー
ティ比を上げることにより光束の増加を実現できる。そ
の結果１表示装置の大きさに合わせて光源の大きさケ自
由に設定できるため、自由度か大きなものである。

第３に螢光体（２）が放電に直接さらされないので。

つまり、放電容器Ｑ４１の一万の内平面（１５ａ）とは
異なった方向に２−極間か放電したときの陽光柱か広が
るので、イオン＠撃や中性原子の衝突による螢光体四の
劣化か防止でき、長時間にわたる螢光体叫の光束維持を
央椀できる。

第４　Ｐｃ希ガスとしてアルゴン及びネオン全生成分と
する混合布ガスでおるので、ペニング効果を有し、始動
電圧が低下し。ｋ極の劣化を防止でき。

しかも駆動回路を簡単にできる。

第５に電極の上面に二次電子放出を考慮した保護層がＶ
けられているので、放％Ｌ開始電圧を下げることができ
る。

〔発明の効果〕

この発明は以上に述べたように、内部に水銀及び布ガス
か刺入され、少なくとも一対の対向した内平面を有する
平板上の放電容器と、この放電谷ムの一方の内平面に設
けられた個数の電極と、少なくとも放′ｌ！谷器の他方
の内平面ＶＬ塗布された螢光体を備え、複数の電極の２
電極間で時分割放電か行なえるものとしたので、光源と
してその厚さを薄くでき、かつ一様な輝度が得られると
ともに低い始動電圧で放電できるという効果を有するも
のでわる。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過型カラー液晶表示装置を示す図。 第２図ないし第４図はこの発明の一実施例を示し。 第２図は平板状光源の断面図、第３図は個数の一極會示
す部分図、第４図は平板状光源を点灯させるだめの概略
回路図でるる。 図において、　ａａｔ／′ｉ放電答器、（１５ａ）、（
１６ａ）は放電容器の内平面、（１８１１）〜（１８ｍ
ｎ）は電極　（１９ｔ＋）〜（１９ｍｎ）は保―層、（
２）は螢光体である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄　（ｔｉか２名） 第１図 第　２　図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　内部に水銀及び希ガスが封入され、少なくとも
   一対の対向した内平面を壱する平板状の旅篭容器、この
   放′亀答器の一方の内平面に設けられた複数の電極、お
   よび少なくとも上記旅篭容器の他方の内平面に塗布され
   た螢光体を備え、上記複数の％極の２電極間で時分割放
   電か行なわれることを特徴とする平板状光源。 （２１複数の電極はｍ行ｎ列のマトリクス状に配設され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第ｔｇ４記載の
   平版状光源。 （３）電極を、導体層及びこの導体増土に形成された訪
   篭体からなる保護層にまり＆成したものとしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の平板状
   光源。 ＋４１　２％極間か放電した時の故知電流は１００ｍＡ
   以下であることケ特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し＝Ｓ項のいずれかに記載の平板状光源。 （５１俵数の電＆は、その放電の走査周期か３０Ｈ２以
   上で駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第１唄
   ないし第４項のいずれかに記載の平板状光源。 （６）布ガスはアルゴン及びネオ／を主成分とする混合
   布ガスでるることを特徴とする特許請求の範囲第１川な
   いし第５項のいずれかに記載の平板状光源。 ＋７１　ｋ光体は、４４５ｎｍ以上４７５ｎｍ以下の第
   １範囲、５２５ｎｍ以上５５５ｎｍ以下の第２範囲。 及び５９５ｎｍ以上６２５ｎｍ以下の第３範囲に主とし
   て放射し、この３つの範囲の放射エネルギーの輸和が３
   ８０ｎａ＋以上７８０ｎｍ以下の範囲の放射エネルギー
   に対して４５９１＋以上でｈる分光分７ｆＩ＋を有する
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第ＩＪＪ４
   ないし第６項のいずれかに記載の平板状光源。