JP2003151503A - Flat illumination device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat illumination device in which plasma generated by discharge is effectively utilized to the maximum and further in which it is possible to aim at improving brightness. SOLUTION: This device has plural pairs of flat discharge electrodes 12 formed nearly parallel to each other along the first direction X inner side of the first circuit board 11, a dielectric layer 14 formed inside the first circuit board 11 so as to cover the plane discharge electrode 12, and an insulating wall rib 24 formed at the inner side of the second circuit board 21 to form a discharging space 4 sealed up between the first circuit board 11 and the second circuit board 21, and the depth H1 of the discharging space 4 toward the second circuit board 21 from the first circuit board 11 is preferably 350 μm or more and 600 μm or less, and further preferably 400 μm or more and 500 μm or less.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、平面照明装置に係
り、さらに詳しくは、放電によって発生するプラズマを
最大限に有効利用し、明るさの向上を図ることが可能な
平面照明装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat lighting device, and more particularly to a flat lighting device capable of maximally effectively utilizing plasma generated by discharge to improve brightness.

【０００２】[0002]

【従来の技術】たとえば液晶表示装置のバックライト光
源などとして、平面照明装置が用いられる。従来の平面
照明装置は、蛍光灯などの円筒状光源から出た光を導光
板などを通して面状光源に変換する装置が主流である。2. Description of the Related Art For example, a flat illumination device is used as a backlight light source of a liquid crystal display device. The conventional flat illumination device is mainly a device that converts light emitted from a cylindrical light source such as a fluorescent lamp into a planar light source through a light guide plate or the like.

【０００３】しかしながら、このような平面照明装置で
は、導光板の性能によっては、平面内において、照明の
不均一が生じるおそれがある。また、蛍光灯などの円筒
状光源を用いるために、平面照明装置の厚みは、円筒状
光源の直径以下に小さくすることはできず、薄型化には
限界がある。また、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
を用いた平面照明装置も開発されているが、明るさと色
調において難点がある。本出願人は、上述した課題を解
決するために、特開平１０−２４７４７４号公報に示す
ように、プラズマ発光による平面照明装置を提案してい
る。この平面照明装置によれば、他のタイプの平面照明
装置に比較して、照明むらが無く、明るく、しかも薄型
化を可能にしている。However, in such a planar illuminating device, there is a possibility that uneven illumination may occur in the plane depending on the performance of the light guide plate. Further, since the cylindrical light source such as a fluorescent lamp is used, the thickness of the flat lighting device cannot be reduced to be equal to or smaller than the diameter of the cylindrical light source, and there is a limit to the reduction in thickness. In addition, electroluminescence (EL)
Although a flat lighting device using the has been developed, there are drawbacks in brightness and color tone. In order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present invention has proposed a flat lighting device using plasma emission, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-247474. According to this flat illumination device, compared to other types of flat illumination devices, there is no illumination unevenness, it is bright, and it is possible to reduce the thickness.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、プラズマ発
光を利用した平面照明装置は、プラズマ発光を利用して
画像表示を行うプラズマ表示装置と同様な構造が好まし
いと考えられ、前面パネルと背面パネルとの間に形成さ
れる放電空間の深さは、せいぜい２００μｍ程度であっ
た。たとえば橋口征四郎；応用物理 ２００１第７０巻
第４号第４１８−４２２頁では、放電空間の深さが１６
０μｍである。これは、プラズマ表示装置において、ア
ドレス電極が背面パネルに形成されるために、放電空間
の深さが深くなると、前面パネル側に形成される面放電
型電極とアドレス電極との間の距離が大きくなり、アド
レス放電が困難になると言う理由であった。However, it is considered that a flat lighting device utilizing plasma emission preferably has a structure similar to that of a plasma display device which performs image display using plasma emission, and thus a front panel and a rear panel are used. The depth of the discharge space formed between the two was about 200 μm at most. For example, in Seishiro Hashiguchi; Applied Physics 2001 Volume 70 No. 4 pages 418-422, the depth of the discharge space is 16
It is 0 μm. This is because, in the plasma display device, since the address electrodes are formed on the rear panel, if the depth of the discharge space becomes deep, the distance between the surface discharge type electrodes formed on the front panel side and the address electrodes becomes large. That is the reason why the address discharge becomes difficult.

【０００５】ところが、本発明者等の実験により、面放
電型平面照明装置において、放電空間の深さが浅いと、
面放電放電により生じたプラズマが深さ方向に押さえ込
まれ、そのために発光の明るさの向上が抑制されている
と言う新たな知見が見出された。However, according to experiments by the present inventors, in the surface discharge type flat lighting device, when the depth of the discharge space is small,
A new finding has been found that plasma generated by surface discharge is suppressed in the depth direction, which suppresses the improvement in the brightness of light emission.

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、放電によって発生するプラズマを最大限に有効利用
し、さらに明るさの向上を図ることが可能な平面照明装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a flat lighting device capable of maximally effectively utilizing plasma generated by electric discharge and further improving brightness. To do.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、面放電型平
面照明装置において、放電によって発生するプラズマを
最大限に有効利用し、さらに明るさの向上を図るために
は、放電空間の深さを３５０μｍ以上に大きくすれば良
いことを見出し、本発明を完成させるに至った。In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have conducted extensive studies, and as a result, in a surface discharge type flat lighting device, plasma generated by discharge is effectively utilized to the maximum extent. In order to further improve the brightness, it was found that the depth of the discharge space should be increased to 350 μm or more, and the present invention was completed.

【０００８】すなわち、本発明に係る平面照明装置は、
第１基板の内側に放電ギャップが形成されるように配置
される複数対の面放電型電極と、前記面放電型電極を覆
うように前記第１基板の内側に形成される誘電体層と、
前記第１基板と第２基板との間に形成される密封された
放電空間とを有し、前記第１基板から第２基板に向けて
の前記放電空間の深さが、３５０μｍ以上であることを
特徴とする。好ましくは、前記放電空間の深さが３５０
μｍ以上６００μｍ以下、さらに好ましくは、４００μ
ｍ以上５００μｍ以下である。That is, the flat lighting device according to the present invention is
A plurality of pairs of surface discharge electrodes arranged to form a discharge gap inside the first substrate, and a dielectric layer formed inside the first substrate so as to cover the surface discharge electrodes,
A sealed discharge space formed between the first substrate and the second substrate, and the depth of the discharge space from the first substrate to the second substrate is 350 μm or more. Is characterized by. Preferably, the depth of the discharge space is 350.
μm or more and 600 μm or less, more preferably 400 μm
It is not less than m and not more than 500 μm.

【０００９】放電空間の深さが浅くなると、本発明の効
果が小さくなり、放電空間の深さが深すぎても、本発明
の効果の増大が飽和してしまう傾向にある。したがっ
て、上記の範囲が好ましい。本発明者等の実験結果によ
れば、コプレーナー型の面放電型電極の電極ギャップか
ら、深さ方向に約３００〜３５０μｍ離れた空間に、最
も高い強度のプラズマ発光領域が表れることを見出し
た。If the depth of the discharge space becomes shallow, the effect of the present invention becomes small, and if the depth of the discharge space becomes too deep, the increase of the effect of the present invention tends to be saturated. Therefore, the above range is preferable. According to the results of experiments conducted by the present inventors, it was found that the plasma emission region with the highest intensity appears in a space separated from the electrode gap of the coplanar surface discharge electrode by about 300 to 350 μm in the depth direction.

【００１０】好ましくは、前記第２基板の内側には、前
記放電空間を形成するための隔壁リブが形成してある。
好ましくは、前記第２基板の内側には、蛍光体層が形成
してある。Preferably, partition ribs for forming the discharge space are formed inside the second substrate.
Preferably, a phosphor layer is formed inside the second substrate.

【００１１】好ましくは、前記各対の面放電型電極間の
放電ギャップが、５０μｍ以下である。この場合におい
て、好ましくは、前記放電空間には、実質的にキセノン
が１００％の放電ガスが封入してある。この場合には、
Ｘｅの分子線と言われている１７２ｎｍ波長のＶＵＶ紫
外光の強度が飛躍的に増大し、さらなる明るさの向上が
可能になる。Preferably, the discharge gap between the surface discharge electrodes of each pair is 50 μm or less. In this case, preferably, the discharge space is filled with a discharge gas containing substantially 100% xenon. In this case,
The intensity of VUV ultraviolet light of 172 nm wavelength, which is said to be a molecular beam of Xe, is dramatically increased, and the brightness can be further improved.

【００１２】好ましくは、前記面放電型電極が、透明電
極であり、各面放電型電極には、バス電極が長手方向に
沿って接続されている。この場合において、好ましく
は、前記面放電型電極およびバス電極を覆うように、前
記第１基板の内側には、誘電体層が形成してあり、前記
誘電体層の内側に保護層が形成してある。Preferably, the surface discharge electrode is a transparent electrode, and a bus electrode is connected to each surface discharge electrode along the longitudinal direction. In this case, preferably, a dielectric layer is formed inside the first substrate so as to cover the surface discharge electrode and the bus electrode, and a protective layer is formed inside the dielectric layer. There is.

【００１３】好ましくは、前記放電空間が、前記第２基
板の内側に形成された隔壁リブと、前記第１基板の内側
に形成された隔壁リブとが突き合わされて形成される。
放電空間の深さを、３５０μｍ以上にするためには、隔
壁リブの高さを３５０μｍ以上にする必要がある。いず
れか一方の基板に形成される隔壁リブのみで深い放電空
間を形成することは、隔壁リブの高さが高くなりすぎ
て、その製造が困難になる傾向がある。本発明では、両
方の基板に隔壁リブを形成することで、深い放電空間を
形成することができるにもかかわらず、隔壁リブの製造
が容易である。Preferably, the discharge space is formed by butting a rib rib formed inside the second substrate and a rib rib formed inside the first substrate.
In order to set the depth of the discharge space to 350 μm or more, the rib rib height must be 350 μm or more. Forming a deep discharge space only with the rib ribs formed on either one of the substrates tends to make the rib ribs too high and difficult to manufacture. In the present invention, the rib ribs are formed on both substrates, so that the rib ribs can be formed easily even though a deep discharge space can be formed.

【００１４】本発明に係る平面照明装置の具体的な用途
は、特に限定されないが、たとえば液晶表示装置などの
バックライト光源を必要とする表示装置のためのバック
ライト光源などとして好ましく用いることができる。本
発明の平面照明装置は、導光板などを用いる照明装置に
比較して、平面内における照明むらが少なく、ＥＬなど
と比較して明るさの向上を図ることができる。Although the specific application of the flat lighting device according to the present invention is not particularly limited, it can be preferably used as a backlight light source for a display device that requires a backlight light source such as a liquid crystal display device. . The flat lighting device of the present invention has less illumination unevenness in a plane as compared with a lighting device using a light guide plate or the like, and can improve brightness as compared with EL or the like.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係
る平面照明装置の要部概略分解斜視図、図２は図１に示
すII−II線に沿う要部断面図、図３は図１に示すIII−I
II線に沿う要部断面図、図４は隔壁リブのパターンと面
放電型電極との関係を示す平面図、図５は本発明の他の
実施形態に係る平面照明装置の要部断面図、図６は本発
明の効果を示す実験に用いる面放電型プラズマ発生装置
の要部断面図、図７は図６に示す装置を用いてプラズマ
発光させた状態を示す写真、図８は図７に示すＡ−Ｂ線
に沿うプラズマ発光強度を示すグラフ、図９は放電ガス
の封入ガス圧力を変化させてプラズマ発光させた状態を
示す図７と同様な写真、図１０は図９に示すＡ−Ｂ線に
沿うプラズマ発光強度を示すグラフ、図１１は放電ガス
の封入ガス圧力を変化させてプラズマ発光させた状態を
示す図７と同様な写真、図１２は図１１に示すＡ−Ｂ線
に沿うプラズマ発光強度を示すグラフ、図１３は放電空
間の溝深さを変化させてプラズマ発光させた状態を示す
図１１と同様な写真、図１４は図１３に示すＡ−Ｂ線に
沿うプラズマ発光強度を示すグラフ、図１５は図１３に
示すＡ−Ｂ線と直角方向に沿うプラズマ発光強度を示す
グラフ、図１６は放電空間の溝深さを変化させてプラズ
マ発光させた状態を示す図１１と同様な写真、図１７は
図１６に示すＡ−Ｂ線に沿うプラズマ発光強度を示すグ
ラフ、図１８は図１６に示すＡ−Ｂ線と直角方向に沿う
プラズマ発光強度を示すグラフ、図１９は放電ガスの種
類と封入圧力とを変化させてプラズマ発光させた状態を
示す図１１と同様な写真、図２０は図１９に示すＡ−Ｂ
線に沿うプラズマ発光強度を示すグラフである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on the embodiments shown in the drawings. 1 is a schematic exploded perspective view of a main part of a flat lighting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part taken along the line II-II shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a III-I shown in FIG.
FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the rib rib pattern and the surface discharge electrode, and FIG. 5 is a cross section of a main part of a flat lighting device according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a surface discharge plasma generator used in an experiment showing the effect of the present invention, FIG. 7 is a photograph showing a state in which plasma is emitted using the device shown in FIG. 6, and FIG. A graph showing plasma emission intensity along line AB shown in FIG. 9, FIG. 9 is a photograph similar to FIG. 7 showing a state where plasma gas is emitted by changing the gas pressure of the discharge gas, and FIG. A graph showing the plasma emission intensity along the line B, FIG. 11 is a photograph similar to FIG. 7 showing a state in which the gas pressure of the discharge gas is changed to cause plasma emission, and FIG. 12 is a line AB of FIG. A graph showing plasma emission intensity along with, FIG. 13 shows changes in groove depth of discharge space 11 showing a state in which plasma emission is performed by using the same, FIG. 14 is a graph showing plasma emission intensity along the line AB shown in FIG. 13, and FIG. 15 is a direction perpendicular to the line AB shown in FIG. 16 is a graph showing the plasma emission intensity along the line, FIG. 16 is a photograph similar to FIG. 11 showing the state in which the groove depth of the discharge space is changed to cause plasma emission, and FIG. 17 is the plasma along the line AB shown in FIG. FIG. 18 is a graph showing the emission intensity, FIG. 18 is a graph showing the plasma emission intensity along the direction perpendicular to the line AB shown in FIG. 16, and FIG. 19 is a state in which plasma emission is performed by changing the type of discharge gas and the filling pressure. 20 is a photograph similar to that shown in FIG. 11, and FIG.
It is a graph which shows the plasma emission intensity along a line.

【００１６】（第１実施形態）平面照明装置の全体構成 まず、図１に基づき、交流駆動（ＡＣ）面放電型平面照
明装置（以下、単に、平面照明装置と呼ぶ場合がある）
の全体構成について説明する。(First Embodiment) Overall Structure of Flat Lighting Device First, referring to FIG. 1, an AC-driven (AC) surface discharge flat lighting device (hereinafter may be simply referred to as a flat lighting device).
The overall configuration of will be described.

【００１７】図１に示すＡＣ面放電型平面照明装置２
は、いわゆる２電極型に属し、コプレーナー型の１対の
面放電型電極１２の間で放電が生じる。このＡＣ面放電
型平面照明装置２は、前面パネルに相当する第１パネル
１０と、背面パネルに相当する第２パネル２０とが貼り
合わされて成る。第２パネル２０上の蛍光体層２５の発
光は、たとえば、第１パネル１０を通して観察される。
すなわち、第１パネル１０が、平面光出射面となる。The AC surface discharge type flat lighting device 2 shown in FIG.
Belongs to a so-called two-electrode type, and a discharge is generated between the pair of coplanar type surface discharge electrodes 12. The AC surface discharge type flat lighting device 2 is formed by laminating a first panel 10 corresponding to a front panel and a second panel 20 corresponding to a rear panel. The light emission of the phosphor layer 25 on the second panel 20 is observed, for example, through the first panel 10.
That is, the first panel 10 serves as a plane light emitting surface.

【００１８】第１パネル１０は、透明な第１基板１１
と、第１基板１１上に第１方向Ｘに沿って相互に略平行
にストライプ状に設けられ、透明導電材料から成る複数
対の面放電型電極１２と、面放電型電極１２のインピー
ダンスを低下させるために設けられ、面放電型電極１２
よりも電気抵抗率の低い材料から成るバス電極１３と、
バス電極１３および面放電型電極１２上を含む第１の基
板１１上に形成された誘電体層１４と、その上に形成さ
れた保護層１５とから構成されている。なお、保護層１
５は、必ずしも形成されている必要はないが、形成され
ていることが好ましい。The first panel 10 includes a transparent first substrate 11
And a plurality of pairs of surface discharge electrodes 12 made of a transparent conductive material, which are provided in stripes on the first substrate 11 substantially parallel to each other in the first direction X, and the impedance of the surface discharge electrodes 12 is reduced. The surface discharge electrode 12 is provided for
A bus electrode 13 made of a material having a lower electrical resistivity than
The dielectric layer 14 is formed on the first substrate 11 including the bus electrodes 13 and the surface discharge electrode 12, and the protective layer 15 is formed thereon. The protective layer 1
5 does not necessarily have to be formed, but is preferably formed.

【００１９】一方、第２パネル２０は、第２基板２１
と、第２基板２１上に第２方向Ｙ（第１方向Ｘと略直
角）に沿って相互に略平行にストライプ状に設けられた
複数の隔壁リブ２４と、これら隔壁リブ２４の間に隔壁
リブ２４の側壁面上に亘って設けられた蛍光体層２５と
から構成されている。蛍光体層２５は、プラズマ発光に
よる紫外線により発光する材質で構成され、好ましく
は、太陽光に類似した白色光を発光するものであること
が好ましい。ただし、この蛍光体層２５は、平面照明装
置の用途によっては、赤、緑、青などのその他の色の光
を発光するものでも良い。On the other hand, the second panel 20 includes a second substrate 21.
And a plurality of partition ribs 24 provided on the second substrate 21 along the second direction Y (substantially at right angles to the first direction X) in a stripe shape substantially parallel to each other, and partition walls between the partition ribs 24. The phosphor layer 25 is provided on the side wall surface of the rib 24. The phosphor layer 25 is made of a material that emits ultraviolet rays due to plasma emission, and preferably emits white light similar to sunlight. However, the phosphor layer 25 may emit light of other colors such as red, green, and blue depending on the application of the flat lighting device.

【００２０】図１は、表示装置２の一部分解斜視図であ
り、実際には、図３に示すように、第２パネル２０側の
隔壁リブ２４の頂部が、第３方向Ｚ（第１方向Ｘおよび
第２方向Ｙに直交する方向）で第１パネル１０側の保護
層１５に当接している。放電ギャップＷ１（図２および
図４参照）を形成する一対の面放電型電極１２が、単一
の放電セルに相当する。そして、蛍光体層２５が形成さ
れた隔壁リブ２４と保護層１５とによって囲まれた放電
空間４内には、放電ガスが封入されている。第１パネル
１０と第２パネル２０とは、それらの周辺部において、
フリットガラスを用いて接合されている。放電空間４内
に封入される放電ガスとしては、特に限定されないが、
キセノン（Ｘｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、ヘリウム
（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ_２）ガ
ス等の不活性ガス、あるいはこれらの不活性ガスの混合
ガスなどが用いられる。封入されている放電ガスの全圧
は、特に限定されないが、６×１０^３Ｐａ〜８×１０^４
Ｐａ程度である。FIG. 1 is a partially exploded perspective view of the display device 2. In fact, as shown in FIG. 3, the top of the partition rib 24 on the second panel 20 side is in the third direction Z (first direction). It is in contact with the protective layer 15 on the first panel 10 side in a direction orthogonal to X and the second direction Y). The pair of surface discharge electrodes 12 forming the discharge gap W1 (see FIGS. 2 and 4) correspond to a single discharge cell. A discharge gas is enclosed in the discharge space 4 surrounded by the ribs 24 having the phosphor layer 25 and the protective layer 15. The first panel 10 and the second panel 20 have their peripheral portions,
It is joined using frit glass. The discharge gas sealed in the discharge space 4 is not particularly limited,
An inert gas such as xenon (Xe) gas, neon (Ne) gas, helium (He) gas, argon (Ar) gas, nitrogen (N ₂ ) gas, or a mixed gas of these inert gases is used. The total pressure of the enclosed discharge gas is not particularly limited, but is 6 × 10 ³ Pa to 8 × 10 ⁴
It is about Pa.

【００２１】面放電型電極１２の射影像が延びる方向と
隔壁リブ２４が延びる方向とは略直交（必ずしも直交す
る必要はないが）している。グロー放電が、放電ギャッ
プＷ１を形成する一対の面放電型電極１２間で生じるこ
とから、このタイプの平面照明装置は「面放電型」と称
される。この平面照明装置の駆動方法については、後述
する。The direction in which the projected image of the surface discharge electrode 12 extends and the direction in which the rib ribs 24 extend are substantially orthogonal (although they need not necessarily be orthogonal). Since a glow discharge is generated between the pair of surface discharge electrodes 12 forming the discharge gap W1, this type of flat lighting device is called a "surface discharge type". A method of driving this flat lighting device will be described later.

【００２２】本実施形態の平面照明装置２は、いわゆる
反射型平面照明装置であり、蛍光体層２５の発光は、第
１パネル１０を通して観察されるので、面放電型電極１
２を構成する導電性材料は透明であることが好ましい。
なお、ここで述べる透明／不透明とは、蛍光体層材料に
固有の発光波長（可視光域）における導電性材料の光透
過性に基づく。即ち、蛍光体層から射出される光に対し
て透明であれば、面放電型電極を構成する導電性材料は
透明であると言える。The flat lighting device 2 of this embodiment is a so-called reflective flat lighting device, and since the light emission of the phosphor layer 25 is observed through the first panel 10, the surface discharge electrode 1
It is preferable that the conductive material forming 2 is transparent.
The transparency / opacity described here is based on the light transmittance of the conductive material in the emission wavelength (visible light region) peculiar to the phosphor layer material. That is, it can be said that the conductive material forming the surface discharge electrode is transparent if it is transparent to the light emitted from the phosphor layer.

【００２３】不透明な導電性材料として、Ｎｉ，Ａｌ，
Ａｕ，Ａｇ，Ｐｄ／Ａｇ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｂａ，Ｌ
ａＢ_６，Ｃａ_０．２Ｌａ_０．８ＣｒＯ_３等の材料を、単
独または適宜組み合わせて用いることができる。透明な
導電性材料としては、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）
やＳｎＯ_２を挙げることができる。面放電型電極１２
は、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法、メッキ法
等によって形成することができ、フォトリソグラフィ
法、サンドブラスト法、リフトオフ法などによってパタ
ーン加工される。As the opaque conductive material, Ni, Al,
Au, Ag, Pd / Ag, Cr, Ta, Cu, Ba, L
Materials such as aB ₆ , Ca _0.2 La _0.8 CrO _{3 and the} like can be used alone or in combination. As a transparent conductive material, ITO (indium tin oxide)
And SnO ₂ . Surface discharge type electrode 12
Can be formed by a sputtering method, a vapor deposition method, a screen printing method, a plating method, or the like, and is patterned by a photolithography method, a sandblast method, a lift-off method, or the like.

【００２４】面放電型電極１２の電極幅は、特に限定さ
れないが、２００〜４００μｍ程度である。また、これ
らの対となる電極１２相互間の放電ギャップＷ１は、特
に限定されないが、好ましくは１〜１５０μｍ程度であ
る。また、放電ギャップＷ１は、放電空間の内部に封入
される放電ガスの種類に応じて選択されることが好まし
く、たとえば放電ガスとして、キセノン１００％の放電
ガスを用いる場合には、放電ギャップＷ１は、１〜５０
μｍ程度が好ましい。また、放電ギャップＷ１が形成さ
れた一対の面放電型電極１２と、隣の一対の面放電型電
極１２との間の画素間隣接隙間の幅Ｗ２は、放電ギャッ
プＷ１と同じでも良いが、この幅Ｗ２において、プラズ
マ放電を生じさせないようにするためには、放電ギャッ
プＷ１よりも広いことが好ましく、特に限定されない
が、好ましくは１００〜４００μｍ、さらに好ましくは
２００〜３００μｍである。幅Ｗ２を放電ギャップＷ１
と同程度にすれば、この幅Ｗ２間においても、プラズマ
放電が生じるが、平面照明装置２において問題はなく、
むしろプラズマ発光する箇所が増えるので、さらに明る
さが向上することが期待できる。The electrode width of the surface discharge electrode 12 is not particularly limited, but is about 200 to 400 μm. The discharge gap W1 between the pair of electrodes 12 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 150 μm. The discharge gap W1 is preferably selected according to the type of discharge gas sealed in the discharge space. For example, when a discharge gas of 100% xenon is used as the discharge gas, the discharge gap W1 is , 1-50
About μm is preferable. Further, the width W2 of the inter-pixel adjacent gap between the pair of surface discharge electrodes 12 in which the discharge gap W1 is formed and the adjacent pair of surface discharge electrodes 12 may be the same as the discharge gap W1. In order to prevent plasma discharge from occurring in the width W2, the width is preferably wider than the discharge gap W1 and is not particularly limited, but is preferably 100 to 400 μm, more preferably 200 to 300 μm. Width W2 is the discharge gap W1
In the same range as above, plasma discharge is generated even in this width W2, but there is no problem in the flat lighting device 2.
Rather, the number of places where plasma light is emitted increases, so that further improvement in brightness can be expected.

【００２５】バス電極１３は、典型的には、金属材料、
たとえば、Ａｇ，Ａｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｒ
などの単層金属膜、あるいはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒなどの積
層膜などから構成することができる。かかる金属材料か
ら成るバス電極１３は、反射型の平面照明装置において
は、蛍光体層から放射されて第１基板１１を通過する可
視光の透過光量を低減させ、光出射面の明るさを低下さ
せる要因となり得るので、面放電型電極全体に要求され
る電気抵抗値が得られる範囲内で出来る限り細く形成す
ることが好ましい。具体的には、バス電極１３の電極幅
は、面放電型電極１２の電極幅よりも小さく、たとえば
３０〜２００μｍ程度である。バス電極１３は、面放電
型電極１２などと同様な方法により形成することができ
る。The bus electrode 13 is typically a metallic material,
For example, Ag, Au, Al, Ni, Cu, Mo, Cr
It can be composed of a single layer metal film such as or a laminated film of Cr / Cu / Cr or the like. In the reflection type flat lighting device, the bus electrode 13 made of such a metal material reduces the amount of visible light that is emitted from the phosphor layer and passes through the first substrate 11, and reduces the brightness of the light emitting surface. Therefore, it is preferable to form the surface discharge electrode as thin as possible within the range where the required electric resistance value can be obtained. Specifically, the electrode width of the bus electrode 13 is smaller than the electrode width of the surface discharge type electrode 12, and is, for example, about 30 to 200 μm. The bus electrode 13 can be formed by the same method as the surface discharge type electrode 12 and the like.

【００２６】また、バス電極１３は、通常、一対の各面
放電型電極１２における放電ギャップＷ１側の端部では
なく、図２に示すように、幅Ｗ２側の端部に、各面放電
型電極１２の長手方向に沿って接続して形成してある。
各面放電型電極１２における放電ギャップＷ１の位置に
おいて、放電空間４における発光輝度が最も高いと考え
られ、この位置の近くに遮光性のバス電極１３を配置す
ることは、全体的な明るさを低下させると考えられてい
ることから、バス電極１３は、前記の位置に配置してあ
る。Further, the bus electrode 13 is usually not at the end on the side of the discharge gap W1 of the pair of surface discharge electrodes 12 but at the end on the side of width W2 as shown in FIG. The electrodes 12 are formed so as to be connected along the longitudinal direction.
It is considered that the emission brightness in the discharge space 4 is the highest at the position of the discharge gap W1 in each surface discharge electrode 12, and disposing the light-shielding bus electrode 13 near this position will reduce the overall brightness. The bus electrode 13 is arranged at the above position because it is considered to lower the voltage.

【００２７】面放電型電極１２の表面に形成される誘電
体層１４は、たとえば単層のシリコン酸化物層で構成し
てあるが、多層膜であっても良い。このシリコン酸化物
層から成る誘電体層１４は、たとえば、電子ビーム蒸着
法やスパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法等に基づ
き、形成されている。誘電体層１４の厚みは、特に限定
されないが、本実施形態では、１〜１０μｍである。The dielectric layer 14 formed on the surface of the surface discharge electrode 12 is composed of, for example, a single-layer silicon oxide layer, but may be a multilayer film. The dielectric layer 14 made of this silicon oxide layer is formed based on, for example, an electron beam evaporation method, a sputtering method, an evaporation method, a screen printing method or the like. The thickness of the dielectric layer 14 is not particularly limited, but is 1 to 10 μm in this embodiment.

【００２８】誘電体層１４を設けることによって、放電
空間４内で発生するイオンや電子が、面放電型電極１２
と直接に接触することを防止することができる。その結
果、面放電型電極１２の磨耗を防ぐことができる。誘電
体層１４は、壁電荷を蓄積して放電状態を維持するする
メモリ機能、過剰な放電電流を制限する抵抗体としての
機能を有する。By providing the dielectric layer 14, the ions and electrons generated in the discharge space 4 are generated by the surface discharge electrode 12.
Direct contact with can be prevented. As a result, wear of the surface discharge electrode 12 can be prevented. The dielectric layer 14 has a memory function of accumulating wall charges and maintaining a discharge state, and a function of a resistor that limits an excessive discharge current.

【００２９】誘電体層１４の放電空間側表面に形成して
ある保護層１５は、誘電体層１４を保護し、イオンや電
子と面放電型電極との直接接触を防止する作用を奏す
る。その結果、面放電型電極１２および誘電体層１４の
磨耗を効果的に防ぐことができる。また、保護層１５
は、放電に必要な２次電子を放出する機能も有する。保
護層１５を構成する材料として、酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カル
シウム（ＣａＦ_２）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を例示
することができる。中でも酸化マグネシウムは、化学的
に安定であり、スパッタリング率が低く、蛍光体層の発
光波長における光透過率が高く、放電開始電圧が低い等
の特色を有する好適な材料である。なお、保護層１５
を、これらの材料から成る群から選択された少なくとも
２種類の材料から構成された積層膜構造としてもよい。The protective layer 15 formed on the surface of the dielectric layer 14 on the discharge space side has a function of protecting the dielectric layer 14 and preventing direct contact between ions and electrons and the surface discharge electrode. As a result, abrasion of the surface discharge electrode 12 and the dielectric layer 14 can be effectively prevented. In addition, the protective layer 15
Also has a function of emitting secondary electrons necessary for discharging. As a material forming the protective layer 15, magnesium oxide (M
Examples thereof include gO), magnesium fluoride (MgF ₂ ), calcium fluoride (CaF ₂ ), and lithium fluoride (LiF). Among them, magnesium oxide is a suitable material having features such as chemical stability, a low sputtering rate, a high light transmittance at the emission wavelength of the phosphor layer, and a low discharge starting voltage. The protective layer 15
May have a laminated film structure composed of at least two kinds of materials selected from the group consisting of these materials.

【００３０】第１基板１１および第２基板２１の構成材
料として、高歪点ガラス、ソーダガラス（Ｎａ_２Ｏ・Ｃ
ａＯ・ＳｉＯ_２）、硼珪酸ガラス（Ｎａ_２Ｏ・Ｂ_２Ｏ_３
・ＳｉＯ_２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・Ｓｉ
Ｏ_２）、鉛ガラス（Ｎａ_２Ｏ・ＰｂＯ・ＳｉＯ_２）を例
示することができる。第１基板１１と第２基板２１の構
成材料は、同じであっても異なっていてもよいが、熱膨
張係数が同じであることが望ましい。As a constituent material of the first substrate 11 and the second substrate 21, high strain point glass and soda glass (Na ₂ O.C) are used.
aO ・ SiO ₂ ), borosilicate glass (Na ₂ O ・ B ₂ O ₃
・ SiO ₂ ), forsterite (2MgO ・ Si
O _2), can be exemplified lead glass _{(Na 2 O · PbO · SiO} 2). The constituent materials of the first substrate 11 and the second substrate 21 may be the same or different, but it is desirable that they have the same coefficient of thermal expansion.

【００３１】蛍光体層２５は、たとえば、赤色を発光す
る蛍光体層材料、緑色を発光する蛍光体層材料および青
色を発光する蛍光体層材料から成る群から選択された蛍
光体層材料から構成される。蛍光体層２５の厚みは、特
に限定されないが、数十μｍ程度である。The phosphor layer 25 is made of, for example, a phosphor layer material selected from the group consisting of a phosphor layer material that emits red light, a phosphor layer material that emits green light, and a phosphor layer material that emits blue light. To be done. The thickness of the phosphor layer 25 is not particularly limited, but is about several tens of μm.

【００３２】蛍光体層２５を構成する蛍光体層材料とし
ては、従来公知の蛍光体層材料の中から、量子効率が高
く、真空紫外線に対する飽和が少ない蛍光体層材料を適
宜選択して用いることができる。白色光の照明を想定し
た場合、色純度がＮＴＳＣで規定される３原色に近く、
３原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短
く、３原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体層材料を
組み合わせることが好ましい。As the phosphor layer material constituting the phosphor layer 25, a phosphor layer material having a high quantum efficiency and a low saturation with respect to vacuum ultraviolet rays is appropriately selected and used from among conventionally known phosphor layer materials. You can When assuming white light illumination, the color purity is close to the three primary colors specified by NTSC,
It is preferable to combine phosphor layer materials that can achieve a white balance when the three primary colors are mixed, and have a short afterglow time and have substantially the same afterglow time of the three primary colors.

【００３３】蛍光体層材料の具体的な例示を次に示す。
たとえば赤色に発光する蛍光体層材料として、（Ｙ_２Ｏ
_３：Ｅｕ），（ＹＢＯ_３Ｅｕ），（ＹＶＯ_４：Ｅｕ），
（Ｙ _０．９６Ｐ_０．６０Ｖ_０．４０Ｏ_４：Ｅ
ｕ_０．０４），［（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ］，（Ｇｄ
ＢＯ_３：Ｅｕ），（ＳｃＢＯ_３：Ｅｕ），（３．５Ｍｇ
Ｏ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ）、緑色に発光す
る蛍光体層材料として、（ＺｎＳｉＯ_２：Ｍｎ），（Ｂ
ａＡ１_１２Ｏ_１９：Ｍｎ），（ＢａＭｇ_２Ａ１_１６Ｏ
_２７：Ｍｎ），（ＭｇＧａ_２Ｏ_４：Ｍｎ），（ＹＢ
Ｏ_３：Ｔｂ），（ＬｕＢＯ_３：Ｔｂ），（Ｓｒ_４Ｓｉ_３
Ｏ_８Ｃｌ_４：Ｅｕ）、青色に発光する蛍光体層材料とし
て、（Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ），（ＣａＷＯ_４：Ｐｂ），
ＣａＷＯ_４，ＹＰ_０．８５Ｖ_０．１５Ｏ_４，（ＢａＭｇ
Ａ１_１４Ｏ_２３：Ｅｕ），（Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｅｕ），
（Ｓｒ_２Ｐ_２Ｏ_７：Ｓｎ）などが例示される。Specific examples of the phosphor layer material are shown below.
For example, as a phosphor layer material that emits red light, (Y_TwoO
_Three: Eu), (YBO_ThreeEu), (YVO_Four: Eu),
(Y _0.96P_0.60V_0.40O_Four: E
u_0.04), [(Y, Gd) BO_Three: Eu], (Gd
BO_Three: Eu), (ScBO_Three: Eu), (3.5Mg
O ・ 0.5MgF_Two・ GeO_Two: Mn), emits green light
As a phosphor layer material for_Two: Mn), (B
aA1₁₂O₁₉: Mn), (BaMg_TwoA1₁₆O
₂₇: Mn), (MgGa_TwoO_Four: Mn), (YB
O_Three: Tb), (LuBO_Three: Tb), (Sr_FourSi_Three
O₈Cl_Four: Eu), as a phosphor layer material that emits blue light
, (Y_TwoSiO₅: Ce), (CaWO_Four: Pb),
CaWO_Four, YP_0.85V_0.15O_Four, (BaMg
A1₁₄O₂₃: Eu), (Sr_TwoP_TwoO₇: Eu),
(Sr_TwoP_TwoO₇: Sn) and the like.

【００３４】これらの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青
色（Ｂ）の蛍光体層材料は、隔壁リブ２４の間に、それ
ぞれ所定の順序で配置し、全て光らせることで白色光と
しても良く、あるいは、これらの蛍光体層材料は、混合
して隔壁リブ２４の間に形成しても良い。These red (R), green (G) and blue (B) phosphor layer materials may be arranged in a predetermined order between the partition ribs 24, and all of them may be made to emit white light. Alternatively, these phosphor layer materials may be mixed and formed between the partition ribs 24.

【００３５】蛍光体層２５の形成方法として、厚膜印刷
法、蛍光体層粒子をスプレーする方法、蛍光体層の形成
予定部位に予め粘着性物質を付けておき、蛍光体層粒子
を付着させる方法、感光性の蛍光体層ペーストを使用
し、露光および現像によって蛍光体層をパターニングす
る方法、全面に蛍光体層を形成した後に不要部をサンド
ブラスト法により除去する方法を挙げることができる。As a method of forming the phosphor layer 25, a thick film printing method, a method of spraying phosphor layer particles, an adhesive substance is previously attached to a site where the phosphor layer is to be formed, and the phosphor layer particles are attached. Examples thereof include a method, a method of using a photosensitive phosphor layer paste to pattern the phosphor layer by exposure and development, and a method of forming a phosphor layer on the entire surface and then removing unnecessary portions by a sandblast method.

【００３６】なお、蛍光体層２５は、隔壁リブ２４の間
に位置する第２基板２１の内面のみ、あるいは隔壁リブ
２４の側壁面上にのみ形成されていてもよい。蛍光体層
２５は、たとえば低融点ガラスやＳｉＯ_２ などの絶縁
膜の上に形成しても良い。The phosphor layer 25 may be formed only on the inner surface of the second substrate 21 located between the partition ribs 24 or on the side wall surface of the partition rib 24. The phosphor layer 25 may be formed on an insulating film such as low melting point glass or SiO ₂ .

【００３７】本実施形態では、各隔壁リブ２４の幅Ｗ４
は、特に限定されないが、好ましくは３０〜１００μ
ｍ、さらに好ましくは３０〜６０μｍ程度である。In this embodiment, the width W4 of each partition rib 24 is
Is not particularly limited, but is preferably 30 to 100 μm.
m, and more preferably about 30 to 60 μm.

【００３８】本実施形態では、隔壁リブ２４の高さは、
図３に示すように、放電空間４の深さＨ１が、３５０μ
ｍ以上６００μｍ以下となるように決定される。また、
放電空間４の幅Ｗ３は、１００〜５００μｍ程度であ
る。In the present embodiment, the height of the partition rib 24 is
As shown in FIG. 3, the depth H1 of the discharge space 4 is 350 μm.
It is determined so as to be not less than m and not more than 600 μm. Also,
The width W3 of the discharge space 4 is about 100 to 500 μm.

【００３９】上述したパターンを持つ隔壁リブ２４の構
成材料として、従来公知の絶縁材料を使用することがで
き、たとえば広く用いられている低融点ガラスにアルミ
ナ等の金属酸化物を混合した材料を用いることができ
る。As a constituent material of the rib rib 24 having the above-mentioned pattern, a conventionally known insulating material can be used. For example, a widely used low melting point glass mixed with a metal oxide such as alumina is used. be able to.

【００４０】隔壁リブ２４によって囲まれた放電空間４
の内部に、混合ガスから成る放電ガスが封入されてお
り、蛍光体層２５は、放電空間４内の放電ガス中で生じ
た交流グロー放電に基づき発生した紫外線に照射されて
発光する。Discharge space 4 surrounded by partition ribs 24
A discharge gas composed of a mixed gas is sealed inside the phosphor layer 25, and the phosphor layer 25 emits light by being irradiated with ultraviolet rays generated by the AC glow discharge generated in the discharge gas in the discharge space 4.

【００４１】平面照明装置の製造方法 次に、本発明の実施形態に係る平面照明装置の製造方法
について説明する。第１パネル１０は、以下の方法で作
製することができる。先ず、高歪点ガラスやソーダガラ
スから成る第１基板１１の全面にたとえばスパッタリン
グ法によりＩＴＯ層を形成し、フォトリソグラフィ技術
およびエッチング技術によりＩＴＯ層をストライプ状に
パターニングすることによって、一対の面放電型電極１
２を、複数、形成する。面放電型電極１２は、第１方向
Ｘに延びている。 Manufacturing Method of Flat Lighting Device Next, a manufacturing method of the flat lighting device according to the embodiment of the present invention will be described. The first panel 10 can be manufactured by the following method. First, an ITO layer is formed on the entire surface of the first substrate 11 made of high strain point glass or soda glass by, for example, a sputtering method, and the ITO layer is patterned into stripes by a photolithography technique and an etching technique. Mold electrode 1
A plurality of 2 are formed. The surface discharge type electrode 12 extends in the first direction X.

【００４２】次に、第１基板１１の内面全面に、たとえ
ば蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、フォトリソグ
ラフィ技術およびエッチング技術によりアルミニウム膜
をパターニングすることによって、各面放電型電極１２
の縁部に沿ってバス電極１３を形成する。その後、バス
電極１３が形成された第１基板１１の内面全面にシリコ
ン酸化物（ＳｉＯ_２ ）層から成る誘電体層１４を形成
する。Next, an aluminum film is formed on the entire inner surface of the first substrate 11 by, for example, a vapor deposition method, and the aluminum film is patterned by a photolithography technique and an etching technique, whereby each surface discharge electrode 12 is formed.
The bus electrodes 13 are formed along the edges of the. Then, a dielectric layer 14 made of a silicon oxide (SiO ₂ ) layer is formed on the entire inner surface of the first substrate 11 on which the bus electrode 13 is formed.

【００４３】本実施形態では、誘電体層１４の形成の形
成方法は特に限定されず、電子ビーム蒸着法やスパッタ
法、蒸着法、スクリーン印刷法等が例示される。次に、
誘電体層１４の上に、電子ビーム蒸着法またはスパッタ
リング法により厚さ０．６μｍの酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）から成る保護層１５を形成する。以上の工程によ
り第１パネル１０を完成することができる。In the present embodiment, the method of forming the dielectric layer 14 is not particularly limited, and an electron beam evaporation method, a sputtering method, an evaporation method, a screen printing method, etc. are exemplified. next,
On the dielectric layer 14, a 0.6 μm thick magnesium oxide (M
A protective layer 15 made of gO) is formed. The first panel 10 can be completed through the above steps.

【００４４】また、第２パネル２０を以下の方法で作製
する。まず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第２
の基板２１上に、たとえばストライプパターンの隔壁リ
ブ２４を形成する。この時の形成方法は、特に限定され
ず、たとえばスクリーン印刷法、サンドブラスト法、ド
ライフィルム法、感光法などを例示することができる。
ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミ
ネートし、露光および現像によって隔壁リブ形成予定部
位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口
部に隔壁リブ形成用の材料を埋め込み、焼成する方法で
ある。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、
開口部に埋め込まれた隔壁リブ形成用の材料が残り、隔
壁リブ２４となる。感光法とは、基板上に感光性を有す
る隔壁リブ形成用の材料層を形成し、露光および現像に
よってこの材料層をパターニングした後、焼成を行う方
法である。焼成（隔壁リブ焼成工程）は、空気中で行
い、焼成温度は、５６０°Ｃ程度である。焼成時間は、
１０分程度（ピーク値で）である。The second panel 20 is manufactured by the following method. First, the second made of high strain point glass and soda glass
Partition ribs 24 having a stripe pattern, for example, are formed on the substrate 21. The forming method at this time is not particularly limited, and examples thereof include a screen printing method, a sandblast method, a dry film method, and a photosensitive method.
The dry film method is to laminate a photosensitive film on a substrate, remove the photosensitive film at the partition rib formation planned site by exposure and development, embed the partition rib forming material in the opening created by the removal, and burn. Is the way to do it. The photosensitive film is burned and removed by baking,
The material for forming the partition ribs embedded in the openings remains and becomes the partition ribs 24. The photosensitive method is a method in which a material layer for forming partition ribs having photosensitivity is formed on a substrate, the material layer is patterned by exposure and development, and then firing is performed. The firing (partition rib firing step) is performed in air, and the firing temperature is about 560 ° C. The firing time is
It is about 10 minutes (at peak value).

【００４５】次に、隔壁リブ２４が形成された第２基板
２１の表面に、３原色の蛍光体層スラリーを順次印刷す
る。あるいは、単一色の蛍光体層スラリーを印刷する。
その後、この第２基板２１を、焼成炉内で焼成し、隔壁
リブ２４の間の基板２１上から隔壁リブ２４の側壁面上
に亘って、蛍光体層２５を形成する。その時の焼成（蛍
光体焼成工程）温度は、たとえば５１０°Ｃ程度であ
る。焼成時間は、約１０分程度である。Next, the phosphor layer slurries of the three primary colors are sequentially printed on the surface of the second substrate 21 on which the partition ribs 24 are formed. Alternatively, a single color phosphor layer slurry is printed.
Then, the second substrate 21 is fired in a firing furnace to form the phosphor layer 25 on the substrate 21 between the partition ribs 24 and on the side wall surface of the partition ribs 24. The firing (fluorescent substance firing step) temperature at that time is, for example, about 510 ° C. The firing time is about 10 minutes.

【００４６】次に、平面照明装置の組み立てを行う。先
ず、たとえばスクリーン印刷により、第２パネル２０の
周縁部にシール層（たとえばフリットガラス）を形成す
る。次に、第１パネル１０と第２パネル２０とを貼り合
わせ、焼成してシール層を硬化させる。その後、第１パ
ネル１０と第２パネル２０との間に形成された空間を排
気した後、放電ガスを封入し、かかる空間を封止し、平
面照明装置２を完成させる。Next, the flat lighting device is assembled. First, a seal layer (for example, frit glass) is formed on the peripheral portion of the second panel 20 by screen printing, for example. Next, the first panel 10 and the second panel 20 are bonded together and fired to cure the seal layer. Then, after exhausting the space formed between the first panel 10 and the second panel 20, the discharge gas is sealed and the space is sealed to complete the flat lighting device 2.

【００４７】かかる構成を有する平面照明装置の交流グ
ロー放電動作の一例を説明する。先ず、たとえば、全て
の一方の面放電型電極１２に、放電開始電圧Ｖｂｄより
も高いパネル電圧を短時間印加する。これによってグロ
ー放電が生じ、双方の面放電型電極１２の近傍の誘電体
層１４の表面に相互に反対極の電荷が付着して、壁電荷
が蓄積し、見掛けの放電開始電圧が低下する。その後、
全ての一対の面放電型電極１２間に所定のパルス電圧を
印加することによって、壁電荷が蓄積されていた全ての
セルにおいて一対の面放電型電極１２の間でグロー放電
が継続し、放電空間内における放電ガス中でのグロー放
電に基づき発生した真空紫外線の照射によって励起され
た蛍光体層が、蛍光体層材料の種類に応じた特有の発光
色を呈する。なお、一方の面放電型電極と他方の面放電
型電極に印加される放電維持電圧の位相は半周期ずれて
おり、電極の極性は交流の周波数に応じて反転する。An example of the AC glow discharge operation of the flat lighting device having such a configuration will be described. First, for example, a panel voltage higher than the discharge start voltage Vbd is applied to all of the surface discharge electrodes 12 for a short time. As a result, glow discharge occurs, charges of opposite polarities are attached to the surface of the dielectric layer 14 in the vicinity of both surface discharge electrodes 12, wall charges are accumulated, and the apparent discharge start voltage is lowered. afterwards,
By applying a predetermined pulse voltage between all the pair of surface discharge electrodes 12, glow discharge is continued between the pair of surface discharge electrodes 12 in all the cells where the wall charges are accumulated, and the discharge space is maintained. The phosphor layer excited by the irradiation of the vacuum ultraviolet ray generated by the glow discharge in the discharge gas in the interior exhibits a peculiar emission color according to the kind of the phosphor layer material. Note that the phases of the discharge sustaining voltages applied to one surface discharge type electrode and the other surface discharge type electrode are shifted by a half cycle, and the polarities of the electrodes are inverted according to the frequency of the alternating current.

【００４８】本実施形態の平面照明装置２では、放電空
間４の深さＨ１を３５０〜６００μｍ程度に深くしてあ
るために、コプレーナー型の面放電型電極１２の電極ギ
ャップＷ１から、深さ方向に約３００〜３５０μｍ離れ
た空間に、最も高い強度のプラズマ発光領域が表れ、そ
の発光が抑制されることがない。したがって、本実施形
態では、放電によって発生するプラズマを最大限に有効
利用し、平面照明装置２における明るさの向上を図るこ
とが可能になる。In the flat lighting device 2 of this embodiment, since the depth H1 of the discharge space 4 is deepened to about 350 to 600 μm, the depth direction from the electrode gap W1 of the coplanar type surface discharge electrode 12 is increased. In the space separated by about 300 to 350 μm, the highest intensity plasma emission region appears, and the emission is not suppressed. Therefore, in this embodiment, the plasma generated by the discharge can be effectively utilized to the maximum extent, and the brightness of the flat lighting device 2 can be improved.

【００４９】（第２実施形態）図５に示すように、本実
施形態に係る平面照明装置２ａは、図１〜図４に示す平
面照明装置２の変形例であり、共通する部材には共通す
る符号を付し、その説明は一部省略する。以下の説明で
は、図１〜図４に示す平面照明装置２と異なる部分につ
いて重点的に説明する。(Second Embodiment) As shown in FIG. 5, the flat lighting device 2a according to this embodiment is a modification of the flat lighting device 2 shown in FIGS. 1 to 4, and common members are common. , And the description thereof is partially omitted. In the following description, parts different from the flat lighting device 2 shown in FIGS. 1 to 4 will be mainly described.

【００５０】本実施形態では、第２パネル２０ａの第２
基板２１に形成される隔壁リブ２４の高さを、図１〜図
４に示す実施形態よりも低くしている。その代わりに、
第１パネル１０ａの内面に形成される誘電体層１４の内
面に、隔壁リブ２４と略同じ位置に、隔壁リブ１２４を
形成し、これらの隔壁リブ２４および１２４の組合せに
より、放電空間４の深さＨ１を３５０〜６００μｍに確
保している。なお、保護層１５は、誘電体層１４および
隔壁リブ１２４の内面を覆っている。In this embodiment, the second panel of the second panel 20a is
The height of the partition ribs 24 formed on the substrate 21 is made lower than that of the embodiment shown in FIGS. Instead,
On the inner surface of the dielectric layer 14 formed on the inner surface of the first panel 10a, partition ribs 124 are formed at substantially the same positions as the partition ribs 24. By combining these partition ribs 24 and 124, the depth of the discharge space 4 is increased. The height H1 is secured to 350 to 600 μm. The protective layer 15 covers the inner surfaces of the dielectric layer 14 and the partition ribs 124.

【００５１】本実施形態の平面照明装置２ａにあって
も、図１〜図４に示す平面照明装置２と同様な作用効果
を奏する。しかも本実施形態では、各パネル１０ａおよ
び２０ａの内側に隔壁リブ２４および１２４を形成する
ために、放電空間４の深さＨ１が深くとも、各隔壁リブ
２４および１２４の高さが、それほどに高くならず、そ
の製造が容易である。The flat lighting device 2a of the present embodiment also has the same effects as the flat lighting device 2 shown in FIGS. Moreover, in the present embodiment, since the partition ribs 24 and 124 are formed inside the respective panels 10a and 20a, even if the depth H1 of the discharge space 4 is deep, the heights of the partition ribs 24 and 124 are so high. In addition, it is easy to manufacture.

【００５２】（その他の実施形態）なお、本発明は、上
述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲内で種々に改変することができる。たとえば、本発明
では、平面照明装置の具体的な構造は、図１〜図５に示
す実施形態に限定されず、その他の構造であっても良
い。(Other Embodiments) The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the present invention, the specific structure of the flat lighting device is not limited to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and other structures may be used.

【００５３】[0053]

【実施例】以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づ
き説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。EXAMPLES The present invention will be described below based on more detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.

【００５４】実施例１ 放電空間４の深さＨ１とプラズマ発光の強度との関係を
調べるために、図６に示すように、コプレーナー型の一
対の面放電型電極１２ａが放電ギャップＷ１で配置され
た第１基板１１ａと、溝１０４により形成された深さＨ
１の放電空間４を持つ第２基板２１ａとを、フリットガ
ラスにより張り合わせたプラズマ発光装置を実験的に試
作した。 Example 1 In order to examine the relationship between the depth H1 of the discharge space 4 and the intensity of plasma emission, as shown in FIG. 6, a pair of coplanar surface discharge electrodes 12a are arranged with a discharge gap W1. And the depth H formed by the first substrate 11a and the groove 104.
A plasma light emitting device in which the second substrate 21a having the discharge space 4 of 1 was bonded by frit glass was experimentally manufactured.

【００５５】これらの基板１１ａおよび２１ａとして
は、高歪点ガラスで構成されたものを用いた。面放電型
電極１２ａとしては、アルミニウム蒸着膜を用いた。放
電空間４には、実質的に純度１００％のＸｅガスを３０
ｋＰａで封入した。As the substrates 11a and 21a, those made of high strain point glass were used. An aluminum vapor deposition film was used as the surface discharge electrode 12a. In the discharge space 4, 30% Xe gas having a purity of substantially 100% is used.
It was sealed at kPa.

【００５６】電極ギャップＷ１は、２０μｍであり、放
電空間４の深さＨ１は、５００μｍであった。放電空間
４の溝幅は、４４６μｍであった。面放電型電極１２ａ
間に、２５０Ｖおよび３２ｋＨｚの矩形波を印加した。
その結果、図７に示すように、プラズマ発光が観察され
た。The electrode gap W1 was 20 μm, and the depth H1 of the discharge space 4 was 500 μm. The groove width of the discharge space 4 was 446 μm. Surface discharge type electrode 12a
In between, a square wave of 250 V and 32 kHz was applied.
As a result, plasma emission was observed as shown in FIG.

【００５７】また、図７のＡ−Ｂ線に沿って、プラズマ
発光の強度を、測定装置（浜松ホトニクス社製１ＣＣＤ
カメラ（Ｃ４０７８−０１ＭＯＤ＋Ｃ６５８８））によ
り測定した結果を、図８に示す。図８において、横軸
は、面放電型電極１２ａから放電空間４の深さ方向に沿
った距離であり、縦軸は、プラズマ発光の強度を、測定
装置のスケールで表した値である。図８に示すように、
放電空間４の幅方向の中央位置において、発光強度のピ
ークは、面放電型電極から深さ方向に３００〜３５０μ
ｍの位置に表れることが確認できた。A plasma emission intensity was measured along a line AB in FIG. 7 by a measuring device (1CCD manufactured by Hamamatsu Photonics KK).
The result measured by the camera (C4078-01MOD + C6588) is shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the distance from the surface discharge electrode 12a along the depth direction of the discharge space 4, and the vertical axis represents the intensity of plasma emission on the scale of the measuring device. As shown in FIG.
At the center position in the width direction of the discharge space 4, the peak of the emission intensity is 300 to 350 μm in the depth direction from the surface discharge electrode.
It was confirmed that it appeared at the position of m.

【００５８】実施例２ 放電空間４に封入する放電ガスの封入圧力を２０ｋＰａ
に設定した以外は、実施例１と同様にして、プラズマ発
光を行った。プラズマ発光の写真を図９に示し、発光強
度を図１０に示す。図１０に示すように、放電空間４の
幅方向の中央位置において、発光強度のピークは、面放
電型電極から深さ方向に３００〜３５０μｍの位置に表
れることが確認できた。 Example 2 The filling pressure of the discharge gas filled in the discharge space 4 was 20 kPa.
Plasma emission was performed in the same manner as in Example 1 except that the above was set. A photograph of plasma emission is shown in FIG. 9, and emission intensity is shown in FIG. As shown in FIG. 10, it was confirmed that at the central position in the width direction of the discharge space 4, the peak of the emission intensity appeared at a position of 300 to 350 μm in the depth direction from the surface discharge electrode.

【００５９】実施例３ 放電空間４に封入する放電ガスの封入圧力を１０ｋＰａ
に設定した以外は、実施例１と同様にして、プラズマ発
光を行った。プラズマ発光の写真を図１１に示し、発光
強度を図１２に示す。図１２に示すように、放電空間４
の幅方向の中央位置において、発光強度のピークは、面
放電型電極から深さ方向に３００〜３５０μｍの位置に
表れることが確認できた。 Example 3 The filling pressure of the discharge gas filled in the discharge space 4 was 10 kPa.
Plasma emission was performed in the same manner as in Example 1 except that the above was set. A photograph of plasma emission is shown in FIG. 11 and emission intensity is shown in FIG. As shown in FIG. 12, the discharge space 4
It was confirmed that the peak of the emission intensity appeared at the position of 300 to 350 μm in the depth direction from the surface discharge electrode at the center position in the width direction of.

【００６０】比較例１ 放電空間４の深さＨ１を、２００μｍとした以外は、実
施例３と同様にして、プラズマ発光を行った。プラズマ
発光の写真を図１３に示し、発光強度を図１４および図
１５に示す。なお、図１５において、横軸は、図６にお
ける溝１０４の一方の側壁Ｃからの距離を示し、縦軸
は、図１４と同様な発光強度である。図１３および図１
５に示すように、プラズマ発光の強度が、溝の深さ方向
と垂直な幅方向に偏っていることが分かる。しかも、図
１５に示すように、比較例１では、発光強度のピーク
が、溝深さ以外は同じ条件の実施例３の図１２に比べ
て、低いことが確認された。 Comparative Example 1 Plasma emission was performed in the same manner as in Example 3 except that the depth H1 of the discharge space 4 was set to 200 μm. A photograph of plasma emission is shown in FIG. 13, and emission intensity is shown in FIGS. 14 and 15. Note that in FIG. 15, the horizontal axis represents the distance from one side wall C of the groove 104 in FIG. 6, and the vertical axis represents the same emission intensity as in FIG. 13 and 1
As shown in FIG. 5, the intensity of plasma emission is found to be biased in the width direction perpendicular to the groove depth direction. Moreover, as shown in FIG. 15, in Comparative Example 1, it was confirmed that the peak of the emission intensity was lower than that in FIG. 12 of Example 3 under the same conditions except for the groove depth.

【００６１】比較例２ 放電空間４の深さＨ１を、１００μｍとした以外は、実
施例３と同様にして、プラズマ発光を行った。プラズマ
発光の写真を図１６に示し、発光強度を図１７および図
１８に示す。なお、図１８において、横軸は、図６にお
ける溝１０４の一方の側壁Ｃからの距離を示し、縦軸
は、図１７と同様な発光強度である。図１６および図１
８に示すように、プラズマ発光の強度が、溝の深さ方向
と垂直な幅方向に偏っていることが分かる。しかも、図
１８に示すように、比較例２では、発光強度のピーク
が、溝深さ以外は同じ条件の実施例３の図１２に比べ
て、低いことが確認された。 Comparative Example 2 Plasma emission was performed in the same manner as in Example 3 except that the depth H1 of the discharge space 4 was 100 μm. A photograph of plasma emission is shown in FIG. 16, and emission intensity is shown in FIGS. 17 and 18. 18, the horizontal axis represents the distance from one side wall C of the groove 104 in FIG. 6, and the vertical axis represents the same emission intensity as in FIG. 16 and 1
As shown in FIG. 8, it can be seen that the intensity of plasma emission is biased in the width direction perpendicular to the groove depth direction. Moreover, as shown in FIG. 18, in Comparative Example 2, it was confirmed that the peak of the emission intensity was lower than that in FIG. 12 of Example 3 under the same conditions except for the groove depth.

【００６２】実施例４ 放電空間４に封入する放電ガスとして、Ｎｅ−Ｘｅ（４
％）を用い、封入圧力を６６．６ｋＰａに設定し、印加
電圧を２２０Ｖとした以外は、実施例１と同様にして、
プラズマ発光を行った。プラズマ発光の写真を図１９に
示し、発光強度を図２０に示す。 Example 4 As the discharge gas sealed in the discharge space 4, Ne-Xe (4
%), The filling pressure was set to 66.6 kPa, and the applied voltage was 220 V.
Plasma emission was performed. A photograph of plasma emission is shown in FIG. 19 and emission intensity is shown in FIG.

【００６３】評価 実施例１〜４に示す結果から、コプレーナー型の面放電
型電極の電極ギャップから、深さ方向に約３００〜３５
０μｍ離れた空間に、最も高い強度のプラズマ発光領域
が表れることが確認できた。 Evaluation From the results shown in Examples 1 to 4, about 300 to 35 in the depth direction from the electrode gap of the coplanar type surface discharge electrode.
It was confirmed that the highest intensity plasma emission region appeared in the space 0 μm apart.

【００６４】また、実施例３と、溝深さ以外は同じ条件
の比較例１および２とを比較することで、次のことが確
認できた。すなわち、放電空間の深さＨ１を３５０μｍ
以上とすれば、面放電により生じたプラズマが深さ方向
に押さえ込まれることが無くなり、放電空間の幅方向へ
の発光部分の偏在もなくなることが確認できた。さら
に、本発明によれば、放電によって発生するプラズマの
ピーク強度が強くなり、照明光の明るさの向上が期待で
きることが確認できた。Further, by comparing Example 3 with Comparative Examples 1 and 2 under the same conditions except for the groove depth, the following can be confirmed. That is, the depth H1 of the discharge space is 350 μm
With the above, it was confirmed that the plasma generated by the surface discharge was not suppressed in the depth direction and the uneven distribution of the light emitting portion in the width direction of the discharge space was also eliminated. Furthermore, according to the present invention, it was confirmed that the peak intensity of the plasma generated by the discharge is increased and the brightness of the illumination light can be expected to be improved.

【００６５】さらにまた、実施例１〜３と実施例４とを
比較することで、放電ガスの種類を変えても同じ傾向が
見られることが確認できた。また、Ｎｅ−Ｘｅ（４％）
よりも、Ｘｅ（１００％）の方が、発光強度ピーク値が
高く、Ｘｅ（１００％）の放電ガスを用いることで、さ
らに照明光の明るさの向上が期待できることが確認でき
た。Furthermore, by comparing Examples 1 to 3 with Example 4, it was confirmed that the same tendency was observed even when the type of discharge gas was changed. Also, Ne-Xe (4%)
It was confirmed that Xe (100%) had a higher emission intensity peak value and that the use of Xe (100%) discharge gas was expected to further improve the brightness of the illumination light.

【００６６】[0066]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、放電によって発生するプラズマを最大限に有効利用
し、照明光の明るさの向上を図ることが可能な平面照明
装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a flat lighting device capable of maximally effectively utilizing plasma generated by discharge and improving the brightness of illumination light. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 図１は本発明の一実施形態に係る平面照明装
置の要部概略分解斜視図である。FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a main part of a flat lighting device according to an embodiment of the present invention.

【図２】 図２は図１に示すII−II線に沿う要部断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts taken along the line II-II shown in FIG.

【図３】 図３は図１に示すIII−III線に沿う要部断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts taken along the line III-III shown in FIG.

【図４】 図４は隔壁リブのパターンと面放電型電極と
の関係を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the rib pattern and the surface discharge electrode.

【図５】 図５は本発明の他の実施形態に係る平面照明
装置の要部断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a flat lighting device according to another embodiment of the present invention.

【図６】 図６は本発明の効果を示す実験に用いる面放
電型プラズマ発生装置の要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a surface discharge plasma generator used in an experiment showing the effect of the present invention.

【図７】 図７は図６に示す装置を用いてプラズマ発光
させた状態を示す写真である。FIG. 7 is a photograph showing a state in which plasma emission is performed using the apparatus shown in FIG.

【図８】 図８は図７に示すＡ−Ｂ線に沿うプラズマ発
光強度を示すグラフである。8 is a graph showing the plasma emission intensity along the line AB shown in FIG. 7. FIG.

【図９】 図９は放電ガスの封入ガス圧力を変化させて
プラズマ発光させた状態を示す図７と同様な写真であ
る。FIG. 9 is a photograph similar to FIG. 7, showing a state in which plasma gas is emitted by changing the pressure of the discharge gas filled gas.

【図１０】 図１０は図９に示すＡ−Ｂ線に沿うプラズ
マ発光強度を示すグラフである。10 is a graph showing plasma emission intensity along the line AB shown in FIG.

【図１１】 図１１は放電ガスの封入ガス圧力を変化さ
せてプラズマ発光させた状態を示す図７と同様な写真で
ある。FIG. 11 is a photograph similar to FIG. 7, showing a state where plasma gas is emitted by changing the pressure of the discharge gas.

【図１２】 図１２は図１１に示すＡ−Ｂ線に沿うプラ
ズマ発光強度を示すグラフである。12 is a graph showing plasma emission intensity along the line AB shown in FIG.

【図１３】 図１３は放電空間の溝深さを変化させてプ
ラズマ発光させた状態を示す図１１と同様な写真であ
る。FIG. 13 is a photograph similar to FIG. 11, showing a state where plasma discharge is performed by changing the groove depth of the discharge space.

【図１４】 図１４は図１３に示すＡ−Ｂ線に沿うプラ
ズマ発光強度を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the plasma emission intensity along the line AB shown in FIG.

【図１５】 図１５は図１３に示すＡ−Ｂ線と直角方向
に沿うプラズマ発光強度を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing plasma emission intensity along a direction perpendicular to the line AB shown in FIG.

【図１６】 図１６は放電空間の溝深さを変化させてプ
ラズマ発光させた状態を示す図１１と同様な写真であ
る。FIG. 16 is a photograph similar to FIG. 11, showing a state where plasma discharge is performed by changing the groove depth of the discharge space.

【図１７】 図１７は図１６に示すＡ−Ｂ線に沿うプラ
ズマ発光強度を示すグラフである。17 is a graph showing the plasma emission intensity along the line AB shown in FIG.

【図１８】 図１８は図１６に示すＡ−Ｂ線と直角方向
に沿うプラズマ発光強度を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing plasma emission intensity along a direction perpendicular to the line AB shown in FIG. 16.

【図１９】 図１９は放電ガスの種類と封入圧力とを変
化させてプラズマ発光させた状態を示す図１１と同様な
写真である。FIG. 19 is a photograph similar to FIG. 11, showing a state in which plasma emission is performed by changing the type of discharge gas and the filling pressure.

【図２０】 図２０は図１９に示すＡ−Ｂ線に沿うプラ
ズマ発光強度を示すグラフである。20 is a graph showing the plasma emission intensity along the line AB shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２… 平面照明装置 ４… 放電空間 １０… 第１パネル １１… 第１基板 １２… 面放電型電極 １３… バス電極 １４… 誘電体層 １５… 保護層 ２０… 第２パネル ２１… 第２基板 ２４… 隔壁リブ ２５… 蛍光体層 2. Flat lighting device 4 ... Discharge space 10 ... First panel 11 ... First substrate 12 ... Surface discharge type electrode 13 ... Bus electrode 14 ... Dielectric layer 15 ... Protective layer 20 ... Second panel 21 ... Second substrate 24 ... Partition rib 25 ... Phosphor layer

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 第１基板の内側に放電ギャップが形成さ
れるように配置される複数対の面放電型電極と、 前記面放電型電極を覆うように前記第１基板の内側に形
成される誘電体層と、 前記第１基板と第２基板との間に形成される密封された
放電空間とを有し、 前記第１基板から第２基板に向けての前記放電空間の深
さが、３５０μｍ以上である平面照明装置。1. A plurality of pairs of surface discharge electrodes arranged so as to form a discharge gap inside the first substrate, and formed inside the first substrate so as to cover the surface discharge electrodes. A dielectric layer, and a sealed discharge space formed between the first substrate and the second substrate, wherein the depth of the discharge space from the first substrate to the second substrate is A flat lighting device having a size of 350 μm or more. 【請求項２】 前記放電空間の深さが３５０μｍ以上６
００μｍ以下である請求項１に記載の平面照明装置。2. The depth of the discharge space is 350 μm or more 6
The flat illumination device according to claim 1, wherein the flat illumination device has a thickness of 00 μm or less. 【請求項３】 前記第２基板の内側には、前記放電空間
を形成するための隔壁リブが形成してある請求項１また
は２に記載の平面照明装置。3. The flat lighting device according to claim 1, wherein partition ribs for forming the discharge space are formed inside the second substrate. 【請求項４】 前記第２基板の内側には、蛍光体層が形
成してある請求項１〜３のいずれかに記載の平面照明装
置。4. The flat lighting device according to claim 1, wherein a phosphor layer is formed inside the second substrate. 【請求項５】 前記各対の面放電型電極間の放電ギャッ
プが、５０μｍ以下である請求項１〜４のいずれかに記
載の平面照明装置。5. The flat lighting device according to claim 1, wherein a discharge gap between the surface discharge electrodes of each pair is 50 μm or less. 【請求項６】 前記放電空間には、実質的にキセノンが
１００％の放電ガスが封入してある請求項５に記載の平
面照明装置。6. The flat lighting device according to claim 5, wherein the discharge space is filled with a discharge gas containing substantially 100% xenon. 【請求項７】 前記面放電型電極が、透明電極であり、
各面放電型電極には、バス電極が長手方向に沿って接続
されている請求項１〜６のいずれかに記載の平面照明装
置。7. The surface discharge electrode is a transparent electrode,
7. The flat lighting device according to claim 1, wherein a bus electrode is connected to each surface discharge type electrode along the longitudinal direction. 【請求項８】 前記面放電型電極およびバス電極を覆う
ように、前記第１基板の内側には、誘電体層が形成して
あり、前記誘電体層の内側に保護層が形成してある請求
項７に記載の平面照明装置。8. A dielectric layer is formed inside the first substrate so as to cover the surface discharge electrode and the bus electrode, and a protective layer is formed inside the dielectric layer. The flat lighting device according to claim 7. 【請求項９】 前記放電空間が、前記第２基板の内側に
形成された隔壁リブと、前記第１基板の内側に形成され
た隔壁リブとが突き合わされて形成されることを特徴と
する請求項１〜８のいずれかに記載の平面照明装置。9. The discharge space is formed by a rib rib formed inside the second substrate and a rib rib formed inside the first substrate butted against each other. Item 10. A flat lighting device according to any one of items 1 to 8.