JPS62226556A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は新規な構造の平板状光源に関するものであシ
６例えば透過型カラー液晶表示装置の後方光源として用
いられるものである。

〔従来の技術〕

液晶表示装置は、電界および熱エネルギーの作用によ＃
）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あり、現在液晶表示面よシ受光して
後方で反射させパターンを認識させる反射形のものと、
液晶後方よシ光を入射およ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
。

ｌ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、明るい表示パターンを実
現させるためには光源が不可欠なものである。

特に透過形のものにあっては、ＯＡ始端末しての用途が
あり、現在第２図に示すような透過型カラー液晶表示装
置が提案されている。

第２図において、（１）は液晶表示部で、第１の液晶封
入真空容器（２）の内面に形成された第１の透明電極（
３）と、この第１の透明電極（３）を覆うように設けち
れた第１の液晶配向膜（４）と、第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
（５１と、第２の液晶封入真空容器（５）の内面にマト
リクス状に形成された複数の第２の透明電極（６ａ）　
、Ｃ６ｂ）、Ｃ６ａ）、、、、、、、　　と、第２の透
明電極Ｃ６ａ）、Ｃ６ｂ）、Ｃ６ａ）、・・−・・の上
面に夫々形成された着色層（７ａ）、（７ｂ）　、（７
ｃ）……と第２の透明電極（６ａ）、（６ｂ）、（Ｓｃ
）、　、、、−、−および着色層（７ａ）、（７ｂ）＊
（７Ｃ）を覆うように設けられた第２の液晶配向膜（８
）と、第、１および第２の液晶封入真空容器＋２１．　
＋５１１１１に封入された液晶（９）と、第１の液晶封
入容器（２）の外面側に配設された第１の偏光板ＱＯと
、第２の液晶封入真空容器（５１の外面側に配設され九
第２の偏光板αＢとで構成されている。０４は液晶表示
部（１）の後方、即ち第２の偏光板α１１（ｌＩＩｌに
配設された後方の光源となる直管形の螢光ランプで、液
晶表示部ｉｌ＋の表示面積に応じて平行に複数配列され
ている。

Ｃ３は、螢光ランプ（Ｉ２と液晶表示部（１）との間に
配設され、複数の螢光ランプａのからの光束を一様にす
る光拡散板である。

上記構成の透過型カラー液晶表示装置において。

螢光ランプ０のを点灯するとともに、所望の表示パター
ンに応じて第１の透明電極（３）と第２の透明電極（Ｓ
ａ）、（６ｂ）、（Ｓｃ）、……との間に電位を与える
。

ここで１例えば第１の透明電極（３）と第２の透明電極
（６ａ）との間には電位を与えず、第１の透明電極（３
）と第２の透明電極（６ｂ）との間に電位を与えたとす
ると、透明電極＋３１．　　（６ａ）間の液晶分子（９
ｂ）は光を透過させる分子結晶構造となる。その結果、
第２の透明電極（６ａ）に対向した部分からは光は放射
されず、第２の透明電極（６ｂ）に対向［た部分からは
着色層（７ｂ）の色に応じた光が放射されることになシ
、所望の表示パターンが得られる。

しかるに、上記装置では、螢光ランプθ２が表示面積に
応じて複数本配列しであるので、光拡散板α３上で輝度
むらが生じ易い。

この様な欠点を防止する方法として、８ｇ１図に示した
ように、導体（１８−ａ）上を絶縁体（１Ｂ−１１１お
よび２次電放出率の高い誘電体（１８−ｃ　１で被覆し
た複数の線状電極α■を形成するとともに、相対する面
に螢光体■を塗布し、それらの平面に直角に排気管α１
を有するｆｌｌｌｌ　＃ｉ板αｅを設け、それらを粉末
ガラスフリットで封着した後、排気し、水銀と希ガス、
！たは希ガスのみを封入した放電容器において、複数の
相互に隣接する線状電極間にそれぞれの２極間で同時に
電位差が等しくなるように極性の異なる電圧を印刀ＯＬ
で一様な放電を行ない一様な平面輝度を実現できる薄形
の平板状光源が考えちれる。この平板状光源は例えば第
３図のような放電灯を点灯させる基本的な回路構成の点
灯装置などによシ点灯される。第３図において、Ｃ１゜
Ｃ２けｊ／デンサ、　　Ｔ１けトランス、　　Ｔｒｌ、
　Ｔｒ２はトランジスタ、　　Ｒ１，Ｒ２は抵抗、　　
Ｌｌ　はコイルを示す。

〔発明が解決りようとする問題点〕

従来の平板状光源は以上のように構成されておシ、その
線状電極と１点灯装置によシ供給される電圧、電流との
間の関係が不適当な場合、線状電極の劣化が早くなシ、
線状電極上からの一様な放電を持続できなくなるなどの
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、長期間一様な面輝度を維持できる平版状光源
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る平板状光源は、長寿命化を達成するため
に、絶縁体の絶縁破壊電界強度Ｅｂ（ｖ／μｍ）、絶縁
体膜厚ｔ（μｍｌ、　　線状電極への印加［圧Ｖｏ−ｐ
（Ｖ）、　Ｉｉｌ状電極ヘノ電流Ｉｏ−ｐ　（ｍＡ　）
　。

および線状電極における電流密度、Ｔ　ｏ−ｐ　（ｍＡ
／ｍ２）の間に、　　　１≦Ｉｏ−ｐ≦１００　　　　
　　　ｆｉｌＶ□−ｐ≦０．９　、１ｂ−ｔ　　　　　
　　＋２１Ｊｏ−ｐ≦２Ｘ１０５ｆ３１ なる関係を規定したものである。

〔作用〕

この発明にふ・ける電極への電流］：ｏ−ｐの制限およ
び電流密度Ｊｏ−ｐの制限は導体の熱膨張などによる電
極の断線などを防止し、印加電圧Ｖｏ−ｐの制限は絶縁
体破壊を防止する。

〔発明の実施例〕

以下に、この発明の一実施例を第１図および第３図を用
いて説明する。

第１図において、α滲は内部に水銀αＤと希ガスが封入
された平板状の放電容器で、この容器は内表面を螢光体
（至）で被覆した透光性平板（１５−ａ）による光放射
部、厚膜螢光体を塗布または白色の光反射材料から成る
光反射電極基板（１５−１））　、光反射性仰壁板ａｅ
、排気管翰、光放射面に対向した面上に形成された線状
電極（Ｉｇにより構成され、容器は気密性を保つために
粉末ガラスにより封着された構造になっている。上記電
極ａｓは、第１図に示したように、　　Ｎｉ、　Ａｔ、
　Ｏｕなどを主成分とする導体（ｊ８−ａ）に線状電極
α饋が一様な電荷形成を行ない。

一様な放電を行なうようにＴａ２０５．　Ａｚ２ｏ３＋
’　５ｉＣ１２など絶縁耐圧Ｅｂ（Ｖ／μｍ）の絶縁体
（１Ｂ−ｂ）を膜厚ｔ（μｍ）だけ被覆し、さらに放電
開始電圧および放電維持電圧を下げる目的で、　　Ｌａ
Ｂ６．　ＭｇＯ９（Ｓｒ、　０ａ）Ｏなどの高２次電子
放出率の誘電体（１８−ｃ）を被覆した構成となってい
る。

上記の構造のような平板状光源において、その複数の線
状電極αＢにより相互に隣接する２電極間に極性の異な
るＡＣ電圧をそれぞれの２電極間で同時に電位差が等り
くなるように印加すると、電極上の絶縁体の電荷蓄積効
果によ！ｌｌ線状電極αυ上から同時に一様な放電が生
起され、放電により発生した紫外線により螢光体が発生
、または希ガスの放電励起放射光によシ一様な輝度面を
形成する。

この放電の際、形成される初期イオンの陰極上への攻撃
によシオージエ電子放出が起こシ（２次電子放出）、放
電開始電圧および維持電圧を下げるよう作用するわけで
あるが、このイオン攻撃にょシ誘電体層がスパッタリン
グされ寿命を早めると同時に０通電量で決まるイオンの
電荷が絶縁体（１５−ｂ）の絶縁耐圧に直接影響を及ぼ
す。

ここで上記点灯装置による電極α＄への印加電圧ｙｏ−
ｐ　（”）　ｒ電流和−ｐ（ｍＡ１．および線状電極に
おける電流密度Ｊｏ−ｐ　（ｔｎｋ／／Ｉｍ２ゝに１≦
Ｉｏ−ｐ≦１００　　　　　　　　…（１）Ｖｏ−ｐ　
　≦０．９　’ｆｆｉ’ｂ　−ｔ　　　　　　　　　　
・−９ｆ２１Ｊｏ　−ｐ　　≦２Ｘ１０５　　　　　　
　　…（３）という条件を規定する。その結果、導体（
１８−ａ）の溶断・剥離、および絶縁体（１８−ｂ）の
絶縁破壊が防止される。

この条件に基づき１例えば、　　Ａｒを主成分とする希
ガスを２００Ｘ３００Ｘ　５ｍの内容積の放電容器に１
〜５０Ｔｏｒｒ　封入１．Ｈｇを飽和蒸気圧を達成でき
るように１０〜程度添７ＩＯＬ、　　Ａｔ、　Ｎｉなど
の導体に５ｉ０２．　Ａｌ２Ｏ５などの誘電体、さらに
ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ５などの絶縁体を被Ｊｒ！ｉＬだ線状
電極に、放電電流工Ｏｐを１ｍＡないＬ　１００ｍＡ　
：ｉｉＪ’ｉ５Ｌ。

３０ＫＨｚのＡｔ放′ｔｉＥＮ圧Ｖｏ−ｐを１００ｖな
いＬ１５００Ｖ印加した実験を第３図に示す回路を用い
て行なったところ、約５ｏｏｏｔｓ間以上の長寿命平板
状光源が得られた。なおこの実験において絶縁体（１Ｂ
−ｔ））の膜厚は３００口ないし５００００　Ａ、電極
間距離は５ないＬ２００１ｍ＋の間で変化させて行なっ
た。

これらの条件により構成された上記実施例の平板状光源
は、主として液晶ディスプレイの後方光源を実現するた
めの薄形高輝度光源として考えられたものであるが、電
極間隔および線幅、螢光体および封入希ガスの配置方法
により、細長い形状の密着型イメージセンサ用光源とし
ての応用も考えられ、用途は一般照明から表示まで多岐
に渡る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、放電電流ｌ０−ｐ　
（？Ｆ！Ａ　）、放電電圧Ｔｏ−ｐ　（Ｖ）　、放電電
流密度Ｊｏ　−ｐ　（ｍ　Ａ／１ｍ　２）の間に。

１≦Ｉｏ−ｐ≦１００　　　　　−１ｌｌＶＯ−ｐ≦Ｑ
、　９　Ｋｂ　−ｔ　　　　　　　　、・＋２１Ｊｏ−
ｐ　　≦２×１０　　　　　　　　　　　…（３）なる
関係を同時に満足するようにしたので、平板状光源の寿
命が大幅に伸びる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す、（ａ）が斜視図、
ω）が断面図、第２図は液晶表示装置の構成を示す断面
図、第３図は点灯装置の基本回路図である。 図において（１５−ａ）、　（１５−’ｂ）は放電容器
平板。 （１６１は放電容器側板、　　（１８−ａ）は導体、　
　（１８−ｔ））は絶縁体、　　（１８−Ｃ）は誘電体
を示す。 なお各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に水銀と希ガスあるいは希ガスのみが封入され、少
   なくとも一対の対向した内平面を有する平板状の放電容
   器と、この放電容器の一方の内平面に設けられた複数の
   線状電極と、少なくとも上記放電容器の他方の内平面に
   塗布された螢光体とを備え、上記複数の線状電極は導電
   性金属の上に絶縁体、その上に二次電子放出をする誘電
   体薄膜を被覆したものであり、それらの複数の線状電極
   間に、相互に隣接する２電極間に極性の異なる電圧を、
   それぞれの２電極間で同時に電位差が等しくなるよう印
   加して一様な放電を行ない、一様な平面輝度を実現する
   平板状光源が、点灯装置により、絶縁破壊電界強度Ｅｂ
   （ｖ／μｍ）、絶縁体膜厚ｔ（μｍ）、線状電極への印
   加電圧Ｖｏ−ｐ（Ｖ）、線状電極への電流Ｉｏ−ｐ（ｍ
   Ａ）、線状電極における電流密度Ｊｏ−ｐ（ｍＡ／ｍｍ
   ＾２）の間で、１≦Ｉｏ−ｐ≦１００…（１） Ｖｏ−ｐ≦０．９・Ｅｂ・ｔ…（２） Ｊｏ−ｐ≦２×１０＾５…（３） なる関係を同時に満足するように電圧、電流が印加され
   、点灯することを特徴とする平板状光源。