JPH0721984A - 平板型光源 - Google Patents

平板型光源

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JPH0721984A
JPH0721984A JP16271593A JP16271593A JPH0721984A JP H0721984 A JPH0721984 A JP H0721984A JP 16271593 A JP16271593 A JP 16271593A JP 16271593 A JP16271593 A JP 16271593A JP H0721984 A JPH0721984 A JP H0721984A
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JP
Japan
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electrode
dielectric
film
substrate
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP16271593A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Urakabe
隆浩 浦壁
Ko Sano
耕 佐野
Shigeki Harada
茂樹 原田
Goroku Kobayashi
伍六 小林
Masao Kano
雅夫 狩野
Takeo Nishikatsu
健夫 西勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 感電などの安全上の問題がなく、放電開始電
圧、放電維持電圧が低く、高輝度・高効率な平板型光源
を得る。 【構成】 前・背面基板を一定間隔を保ち対向して配置
し、前・背面基板の内側表面に透明電極、透明電極を覆
うように透光性の誘電体膜、前背面基板の一方もしくは
両方の誘導体膜上面に蛍光体膜を形成し、密閉して放電
ガスを封入した。 【効果】 ほとんどの電極部分が外囲器内部にあること
により、感電等の安全上の問題を少なくでき、誘電体膜
を電極表面上に形成することによりその材質、膜圧を自
由に選択できることから、放電空間以外のインピーダン
スを調節できるので、放電開始電圧および放電維持電圧
を低下させることができ、また最適条件で発光させるこ
とができることから高輝度・高効率発光ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶ディスプレイの
バックライトや室内照明などで用いられる薄型平板状の
蛍光ランプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は、例えば特開平3−225743
号公報に示された従来の平板型希ガス放電灯の横断面図
である。前面基板1と背面基板2の間の空間には均一な
小径のガラスビーズからなるスペーサ3が分散して配置
され、その周囲は低融点ガラス4により封着されるとと
もに、内部にキセノンガスを主成分とする希ガスが封入
されている。背面基板2の内面には蛍光体膜5が被着さ
れ、両基板1,2の外面には透明電導膜および金属膜テ
ープよりなる電極6,7がそれぞれ形成されている。か
かる構造の希ガス放電灯は両電極6,7間に高周波電圧
を印加することにより、放電灯内に希ガスの放電が生
じ、これにより蛍光体膜5が励起されて発光し、透明電
極6を通して均一な放射光が出射される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の平
板型光源では、高電圧が上下電極間に印加されるとき
に、電極がガラス外面に形成されているため感電等の安
全上の問題があった。また電極と放電空間に挟まれたガ
ラス基板の材質、厚みをコントロールすることには構造
上限界があることから、材質や厚みを自由に選べず、そ
のためガラス基板は高インピーダンスになりがちで、放
電空間への電圧の印加およびエネルギーの注入がしづら
くなり、放電開始電圧、放電維持電圧が高電圧になる。
また発光条件の最適化が困難になるといった問題があっ
た。
【0004】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、感電等の危険のない安全な平板
型光源を得ることを目的とし、また放電開始電圧および
維持電圧を低電圧化し点灯回路の負担を低減させ、最適
条件で発光させることにより高輝度・高効率な平板型光
源を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る平板型光
源においては、透光性の前・背面基板を対向して配置
し、前・背面基板の内側表面に透光性電極、この透光性
電極を覆うように透光性の誘電体、前・背面基板の一方
もしくは両方の誘電体上面に蛍光体を形成し、密閉して
放電ガスを封入し、上記電極間に高周波電圧を印加する
ようにする。
【0006】または、いずれか一方が透光性を有する二
枚の基板を対向して配置し、透光性を有する方の基板の
内側に透光性の電極を形成し、上記透光性の電極を透光
性の誘電体で覆い、他方の基板の内側表面には金属電極
を形成し、この金属電極を第二の誘電体で覆い、少なく
とも一方の誘電体上に蛍光体を設け、上記電極間に高周
波電圧を印加するようにする。
【0007】また、上記第二の誘電体は、PbOを主成
分とする低融点ガラスにTiO2 を添加したものである
ものにする。
【0008】また、上記透光性の電極は、透明な高抵抗
導電性材料とし、周辺部に金属部材を配する。
【0009】また、上記透光性の電極として、金属メッ
シュもしくは格子状金属を使用することにする。
【0010】
【作用】上記のように構成された平板型光源では、いず
れか一方あるいは両方の面から光が出射し、電極が基板
の内側に形成されているので、感電の危険がなくなり、
また誘電体の選択の自由度が大きいため、放電空間以外
のインピーダンスを自由に変化させることができる。
【0011】また、誘電体に反射率の高い材料を用いた
ので、基板外に放射される光量を増加させることができ
る。
【0012】また、高抵抗電極の周辺部に、それを囲む
形状に金属電極を設けることにより、高抵抗電極領域の
低抵抗化が可能になる。
【0013】また、金属メッシュまたは格子状金属を電
極として使用した場合には、放電に関与する面積が減少
するために、消費電力を小さくすることができる。
【0014】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の一実施例を示す断面図であ
り、図において1および2は対向する透明な前面基板と
背面基板でガラス製、4は低融点ガラスなどによってガ
ラス基板間の空間を密閉して完全な外囲器とする側壁、
5は真空紫外域の紫外線で発光する蛍光体である。6お
よび7はITOなどの透明電極膜で、8および9はスク
リーン印刷ないし蒸着によって形成された透光性の誘電
体膜である。透明電極膜6および7は図示されていない
外囲器外部への引き出し部を持っている。引き出された
部分の表面は印刷等によって金属膜が形成され、ワイヤ
ーボンディングあるいはハンダ等によりリード線が接続
されている。10は放電空間で例えばXeガスが数十な
いし数百Torr封入されている。
【0015】次にこの実施例の動作について説明する。
互いに対向する透明電極膜6,7の間に交互に電圧を印
加すると、電極上の誘電体膜8,9を介して電界が放電
空間10にかかる。この際、誘電体膜は放電空間として
規定されている基板間距離に比べ非常に小さく、またそ
の誘電率も板ガラスに比べて大きくとることができるた
めに、放電空間に強い電界を生じさせる。その結果、比
較的低い電圧で基板間のAC放電が生じる。この放電は
例えばパルス状に素早く立ち上がる電界の場合、概ね1
μsec以内に終了し、次のパルスが印加されるまで放
電は持続していない。この放電によって例えばXeガス
を用いた場合、Xe2 *なるエキシマーが発生するととも
に基底状態に遷移する間に真空紫外領域の紫外線を放出
する。エキシマーから放出された紫外線は通常放電ガス
分子自身に吸収される自己吸収現象が起こらないため、
前面基板1および背面基板2の表面の蛍光体膜5に、減
衰することなく到達することができる。蛍光体は紫外線
によって励起発光し前面基板1および背面基板2を通し
て可視光として取り出される。
【0016】実施例2.図2は実施例1と同様の原理を
用いた平板型光源の、他の実施態様を示すもので、背面
基板2の内側表面には透明電極を使用せず、金属の蒸着
によって形成した薄膜ないしは印刷法によって形成した
厚膜などの金属電極膜11を用いており、この上層に誘
電体膜9が形成されている。従って、背面基板2の透光
性は失われるために、背面基板2自身が透光性の材料で
ある必要はない。動作は実施例1とほとんど同一である
が、発光は背面基板2からはなく、前面基板1のみから
得られることになる。そのため、背面基板側の蛍光体5
からの発光も前面基板側から効率よく取り出すために、
通常前面基板側の蛍光体膜より背面基板側の蛍光体膜を
厚く形成する。これには、紫外線による発光が十分に飽
和するだけの量の蛍光体層が形成される。また、通常蛍
光体膜は白色であることから基板上の蛍光体膜5からの
発光は前面基板1から透過するとともに、背面基板2上
の蛍光体膜に反射して再び前面基板1に向かうため、相
乗的に輝度を増すことができる。
【0017】実施例3.また、背面基板の電極として金
属膜を用いた場合、背面基板内側の反射率を高めるため
に誘電体膜を白色とするかないしは光沢表面とする方法
が考えられる。白色の誘電体膜を印刷形成するために例
えばPbOを主成分とする複合低融点ガラス系にTiO
2 に添加することが考えられ、可視光反射率80%以上
を得ることができる。これにより、効率よく前面基板を
通して外部に可視光を放射させることができるので、高
輝度・高効率発光ができる。
【0018】実施例4.図3は基板に形成されたITO
などの透明電極膜6,7の外周を金属膜の電極で覆った
方式を示す断面図および正面図である。外周電極14は
透光性がないので、外周電極14の内側の透明電極部が
発光領域となる。ITOの薄膜は通常10Ω/□以上の
シート抵抗を持つために、膜の一部から引き出し電極を
取り出すと、引き出し部から遠い領域での電位降下が顕
著となり放電のむらを生じやすい。外周電極14で覆う
ことにより、膜の一部から引き出し電極を取り出しても
少なくとも外周上では電位が一定となるため、放電のむ
らを緩和するととができる。従って、放電の安定化がで
き、消費電力の低減ができる。
【0019】実施例5.図4は前面基板1の内側表面に
は透明電極を使用せず、金属製の直径15〜200μm
程度の細い線材を縦横に織って形成したメッシュ電極1
2を前面基板1の内側に配置し、透光性の誘電体材料の
被覆を行って、さらに蛍光体層を形成したものである。
金属性メッシュへの外部への接続は、外囲器内でデュメ
ット線(例えば(株)ニコラ製・品番561387)あ
るいは42−6合金(例えば日本治金工業(株)製・品
番NAS42−6)を、ワイヤーボンディングあるいは
ハンダ等により接続し、封着層を介して外部に引き出
し、ハンダ等によりリード線に接続する。背面基板側の
電極は実施例2と同様に金属電極膜11を用いている。
動作は実施例2と同様であるが、蛍光体5からの発光が
織られたメッシュのいわゆるオープニング空間から漏れ
出す形で放射される点が異なっている。この方式におけ
る放電は背面側の電極11と前面側のメッシュ電極12
との間で起こるために厳密にはオープニング空間におい
ては発生しないが、用途に応じて十分に細かい目のメッ
シュを用いることにより、発光のむらを巨視的には無く
すことができる。また、メッシュ電極を用いた場合には
放電に関与する面積が透明電極を使用した場合に比べて
減少するため、消費電力が小さくなる利点がある。ま
た、図3は金属メッシュ電極12の上層に誘電体膜を積
層する形に形成されているが、あらかじめ金属メッシュ
の線材表面に誘電体膜を付着させ、メッシュ状の誘電体
電極を用いてもよい。この際、蛍光体はメッシュ電極の
表面に形成してもよいし、前面基板上に形成した蛍光体
膜上にメッシュ電極を配置してもよい。また、背面基板
側の電極も金属メッシュを用い、透光性の背面基板、透
光性の誘電体膜を用いてもよい。
【0020】実施例6.図5は上記実施例で述べられて
いるような平板型光源において、金属製の細い線材が織
られたメッシュを電極として用いるのではなく、金属電
極膜があらかじめ格子状にパターニングされている前面
基板に透明な誘電体層を形成する方式を示す。従って、
動作は前述の実施例と同一である。格子状電極を用いた
場合も放電の際、消費電力が小さくなる利点がある。格
子状電極パターン13を形成するにはスクリーン印刷な
いしは蒸着などの方法で形成した全面一様な膜を紫外線
感光材料を露光し、ウェットエッチングでパターニング
するフォトリソグラフィー法と、格子状パターンを直接
ガラス基板に印刷する方法がある。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0022】ほとんどの電極部分が外囲器内部にあるこ
とにより、感電等の安全上の問題を少なくできる。
【0023】また、誘電体を電極表面上に形成すること
により、その材質、膜厚を自由に選択できることから、
放電空間以外のインピーダンスを調節できるので、放電
開始電圧および放電維持電圧を低下させることができ、
また最適条件で発光させることができることから高輝度
・高効率発光ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す断面図である。
【図2】この発明の実施例2を示す断面図である。
【図3】この発明の実施例4を示す断面図と正面図であ
る。
【図4】この発明の実施例5を示す断面図である。
【図5】この発明の実施例6を示す断面図である。
【図6】従来の平板型光源を示す断面図である。
【符号の説明】
1 前面基板 2 背面基板 3 スペーサー 4 側壁 5 蛍光体膜 6 透明電極膜(前面基板) 7 透明電極膜(背面基板) 8 誘電体膜(前面基板) 9 誘電体膜(背面基板) 10 放電空間 11 金属電極膜 12 メッシュ電極 13 格子状電極パターン 14 外周電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伍六 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式 会社生活システム研究所内 (72)発明者 狩野 雅夫 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式 会社生活システム研究所内 (72)発明者 西勝 健夫 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株式 会社生活システム研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに対向する透光性の前面基板と透光
    性の背面基板、および側壁からなり、内部に放電ガスを
    密閉した容器において、上記前面基板の内側表面および
    背面基板の内側表面に透光性の電極を形成し、上記両方
    の電極を透光性の誘電体で覆い、上記誘電体上に蛍光体
    を設け、上記電極間に高周波電圧を印加することを特徴
    とする平板型光源。
  2. 【請求項2】 いずれか一方が透光性を有する互いに対
    向する二枚の基板と側壁からなり、内部に放電ガスを密
    閉した容器において、上記透光性を有する基板の内側表
    面に透光性の電極を形成し、上記透光性の電極を透光性
    の誘電体で覆い、上記他方の基板の内側表面に金属電極
    を形成し、上記金属電極を第二の誘電体で覆い、上記透
    光性の誘電体および上記第二の誘電体の少なくとも一方
    の上に蛍光体を設け、上記電極間に高周波電圧を印加す
    ることを特徴とする平板型光源。
  3. 【請求項3】 上記他方の基板の内面上に形成された上
    記電極を覆う第二の誘電体は、PbOを主成分とする低
    融点ガラスにTiO2 を添加したものであることを特徴
    とする請求項2記載の平板型光源。
  4. 【請求項4】 上記透光性の電極は、高抵抗な導電性材
    料として、周辺部に金属部材を配したものであることを
    特徴とする請求項1または2記載の平板型光源。
  5. 【請求項5】 上記透光性の電極は、金属メッシュもし
    くは格子状金属からなることを特徴とする請求項1また
    は2記載の平板型光源。
JP16271593A 1993-06-30 1993-06-30 平板型光源 Pending JPH0721984A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367567A (ja) * 2001-06-04 2002-12-20 Harison Toshiba Lighting Corp 低圧放電ランプ及び蛍光ランプ
WO2006013680A1 (ja) * 2004-08-02 2006-02-09 Asahi Glass Company, Limited 平面蛍光ランプ電極被覆用無鉛ガラスおよび平面蛍光ランプ
JP2006173016A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Lecip Corp 平面型放電管
KR100737953B1 (ko) * 2005-09-23 2007-07-12 주식회사 룩스온 무수은 평면방전램프
JP2009164094A (ja) * 2007-12-31 2009-07-23 Ind Technol Res Inst 両面が発光する面光源装置

Cited By (8)

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