(57)【要約】【課題】スペーサーを設ける平面型放電発光素子において、スペーサー部による輝度低下、輝度ムラを防ぐことが可能な構造を提供することを課題とする。【解決手段】対向配置された光反射部材を有する背面基板及び前面ガラス基板、これらの周縁部を封着する封着部材とで形成される放電空間内、及び等間隔で配置される球状スペーサーを含む平面型放電発光素子であり、少なくとも球状スペーサーの背面基板側表面上と、前面ガラス基板の放電空間側であって球状スペーサーの配置されていない部位の前面基板表面上に蛍光体膜を形成する。【選択図】図１
2006114248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された光反射部材を有する背面基板及び前面ガラス基板、これらの周縁部を封着する封着部材とで形成される放電空間、及び該放電空間内に等間隔で配置される球状スペーサーを含む平面型放電発光素子であり、少なくとも球状スペーサーの背面基板側表面上と、前面ガラス基板の放電空間側であって球状スペーサーの配置されていない部位の前面基板表面上に蛍光体膜が形成されていることを特徴とする平面型放電発光素子。
【請求項２】
球状スペーサーと前面ガラス基板との接触部位以外の球状スペーサー表面上に蛍光体膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面型発光素子。
【請求項３】
球状スペーサーと前面ガラス基板との接触部位以外の前面基板表面上に蛍光体膜が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面型放電発光素子。
【請求項４】
球状スペーサーと前面ガラス基板とが前面ガラス基板の転移温度より低いガラス転移温度のガラスで固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の平面型放電発光素子。
【請求項５】
ガラス基板表面上に等間隔で球状スペーサーが配置され、球状スペーサーとガラス基板とがガラス基板の転移温度より低いガラス転移温度のガラスで固定されていることを特徴とする平面型放電発光素子用のガラス基板。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面型発光素子がバックライトとして使用された液晶ディスプレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレーのバックライト等に使用される平面型発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘｅ等の希ガスを放電発光の媒質とする平面型放電発光素子は、発光面が平面で、輝度が高いので、液晶ディスプレー等の平面型ディスプレーのバックライトとしての使用が期待されている。近年、ディスプレーは、大面積化の傾向にあることから、バックライトにも大面積なものが必要とされてきている。放電発光素子は、その構造内を真空として、放電空間を設ける必要があるので、大気による荷重から素子の破壊を防ぐための設計を行う必要が生じる。
【０００３】
平面型放電発光素子は、対向する２枚の基板の基板間を放電空間とすることから、基板が大気による荷重を受ける。基板の破壊を防ぐために、特許文献１では、放電空間側に蛍光体膜を有する基板と、該基板と対向する基板との間に球状スペーサーを介在させた平面型放電発光素子を開示している。又、特許文献２では、柱状スペーサーが等間隔で配置され、該スペーサーの側面にも蛍光体が形成された平面型放電発光素子を開示している。
【０００４】
そして、特許文献３では、片方の基板の放電空間側に蛍光体が設けられ、対向する基板に透光性を有し、且つ周期的な突出部を有する基板が使用された平面型放電発光素子が開示されている。  
【特許文献１】特開平３−２２５７４３号公報
【特許文献２】特開平７−３３５１７７号公報
【特許文献３】特表２００４−５１０３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１乃至３で開示された平面型放電発光素子では、それぞれ、大気圧による荷重による基板の破壊を回避するために放電空間内に支柱、すなわち、スペーサーが設けられている。しかしながら、スペーサー配置部に蛍光体がないことによる輝度の低下、発光した光のスペーサーによる光散乱や光吸収による減衰による輝度ムラ、輝度の低下が起こりうる。本発明は、スペーサーを設ける平面型放電発光素子において、スペーサー部による輝度低下、輝度ムラを防ぐことが可能な構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明の平面型放電発光素子は、対向配置された光反射部材を有する背面基板及び前面ガラス基板、これらの周縁部を封着する封着部材とで形成される放電空間、及び該放電空間内に等間隔で配置される球状スペーサーを含む平面型放電発光素子であり、少なくとも球状スペーサーの背面基板側表面上と、前面ガラス基板の放電空間側であって球状スペーサーの配置されていない部位の前面基板表面上に蛍光体膜が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
該構造の発光素子は、放電空間内で発光された光は、光反射部材に反射され、又は、直接に前面ガラス基板を透過して視認されるようになる。そして、上記ような球状スペーサーにも蛍光体膜を有する構造は、蛍光体膜の面積が増加することになるので、発光素子の輝度の増加に奏功する。加えて、スペーサーが球状の等方体であるので、視認される発光のムラ低減に奏功する。尚、上記の「球状スペーサーの配置されていない部位」とは、球状スペーサーが配置された前面ガラス基板を放電空間側から垂直方向で平面視した場合の、球状スペーサーの存在しない場所、すなわち、該平面視で球状スペーサーによって影となる以外の場所のことを指す。
【０００８】
そして、輝度を高くするためには、球状スペーサーと前面ガラス基板との接触部位以外の球状スペーサー表面上にも蛍光体膜が形成されていることが好ましく。同様の観点から、球状スペーサーと前面ガラス基板との接触部位以外の前面基板表面上にも蛍光体膜が形成されていることが好ましい。
【０００９】
又、背面基板による光散乱、光吸収による影響を防ぐために、光反射部材を放電空間部側に配置することが好ましく、発光輝度を高いものとするために放電発光のための媒質にＸｅを有することが好ましい。
【００１０】
そして、ガラス基板と球状スペーサーとは、ガラス基板のガラス転移温度より低いガラス転移温度のガラスで固定されていることが好ましい。球状スペーサーのガラス基板への予めの固定は、球状スペーサー及びガラス基板の双方への蛍光体膜の形成を効率良くできる等の生産効率の向上に奏功する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の平面型放電発光素子は、スペーサーを用いる構造で、輝度高く、発光ムラを低減させることが可能なので、大面積化なものとすることができ、液晶ディスプレー等の平面型ディスプレーのバックライトへの使用に好適であり、これらディスプレーの輝度向上に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の平面型放電発光素子を図で説明する。図１乃至３は、本発明の実施態様例を示すもので、平面型放電発光素子の断面視を示している。前面ガラス基板２に球状スペーサー３が等間隔で配置される。スペーサー３は、放電空間５を排気した際に、大気からの荷重で前面ガラス基板２、及び背面基板４が破壊しないような間隔で、例えば、基板を平面視した場合に１００ｃｍ２の範囲内で４〜９１、好ましくは、９〜６４個配置される。
【００１３】
放電空間５には、放電発光のための媒質が導入され、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの希ガス等が、単独、又は混合されて導入される。これらの中では、輝度の観点からＸｅを使用することが特に好ましい。
【００１４】
球状スペーサー３、及び前面ガラス基板２の放電空間５側には球状スペーサー３表面上に形成される蛍光体膜８Ａ、前面ガラス基板２表面上に形成される蛍光体膜８Ｂが形成される。図１に示された平面型放電発光素子１では、球状スペーサー３と背面基板４との接触は、蛍光体膜８Ｂを介した状態、図２に示された平面型放電発光素子１’では、球状スペーサー３と背面基板４とが直接接触した状態となっている。そして、平面型発光素子の発光輝度を高めるためには、蛍光体膜８Ａ及びＢは、放電空間５に接する球状スペーサー３及び前面ガラス基板２のそれぞれの全表面上に形成されることが好ましい。
【００１５】
球状スペーサー３と前面ガラス基板２との接触部位９は、接着剤を用いて固定されることが好ましが、平面型放電発光素子では、大気からの荷重により前面ガラス基板２、球状スペーサー３、及び背面基板４が固定されるので、接着剤を使用しない構造もとりうる。しかしながら、生産効率の観点から接着剤を使用することが好ましく、該接着剤には、前面ガラス基板のガラス転移温度よりもガラス転移温度の低いガラス、すなわち低融点ガラスを用いることが好ましい。
【００１６】
上記低融点ガラスで球状スペーサー３を前面ガラス基板２に固定する方法の一例として次の方法が挙げられる。粉末状の低融点ガラスをペースト化し、スクリーン印刷、ディスペンサーによる塗布等で球状スペーサー３が配置される部位に塗布し、その後球状スペーサー３を、パーツフィーダー及び真空ピンセット等を使用して１個ずつ、又は、球状スペーサー３を配置すべきパターンに穴明きされた板を用い、該板の穴から球状スペーサー３を、ペーストが塗布された部位に配設する。
【００１７】
上記方法では、ペーストが塗布された部位に球状スペーサーが配置されるので、球状スペーサーを、目的とする部位に留めやすくなることから、生産性の向上に奏功するので好ましい。
【００１８】
その後、加熱することで、ペーストの揮発成分を蒸散、そして、低融点ガラスを軟化させる。その後の冷却で、低融点ガラスの固化を行い、球状スペーサー３と前面ガラス基板２との固定を行う。
【００１９】
上記低融点ガラスには、プラズマディスプレーパネルの透明導電体電極の保護に使用される誘電体ガラス用の低融点ガラス等の球状スペーサー３と前面ガラス基板２を固定可能な適度な熱膨張係数、ガラス転移点温度、ガラス軟化点温度を有し、固定のための加熱処理を行った後に可視光の透過性を有するものが使用される。
【００２０】
平面型放電発光素子の周縁部は、封着部材７にて封止される。該封着部材７には、ガラス製の部材の使用が好ましい。前面ガラス基板２、及び球状スペーサー３と前面ガラス基板２との固定に使用されることのあるガラスよりもガラス転移温度の低い部材を使用することが好ましく、他のプラズマディスプレーやブラウン管等の周縁部の封止に使用されているような市販のガラス材を使用することができる。封着部材７により、前面ガラス基板２と背面基板４とが接合され、放電空間５が形成される。又、封着部材での前記ガラス材の使用は、前面ガラス基板２、及び背面基板４との接触部のみとし、接触部の他はソーダ石灰珪酸塩ガラス製等の角柱状の部材を用いてもよい。
【００２１】
放電空間５は、図示しない排気部材により、真空排気され、その後、放電発光のための媒質が封入される。図１及び２に示された平面型放電発光素子１及び１’では、背面基板４に配列された電極１０に電流を流すことで、発光が生じ、該発光により生じた光は、直接、又は光反射部材６に反射され、前面基板２より視認されるに至る。平面型放電発光素子１及び１’では、背面基板に電極が配列されているが、図３に示された平面型放電発光素子１”のような、前面ガラス基板２にＩＴＯ膜、Ｆ−ＳｎＯ２膜等の透明導電膜１１が形成され、背面基板４には、広範な電極を形成される構造としてもよい。放電発光のための媒質がＸｅの場合、使用される前面ガラス基板２、背面基板４の誘電率を考慮すると、平面型放電発光素子１及び１’の構造とすることが好ましい。
【００２２】
又、図示はしていないが、光反射部材が導電性を有する場合（例えば、ガラス等の表面に蒸着されたアルミ等の金属、又は光学研磨された金属板；いわゆる表面鏡）、平面型放電発光素子１”のように電極１０を形成せず、光反射部材を電極としてもよい。さらには、光反射部材に光学研磨された金属板を使用する場合には、これを背面基板としてもよい。光反射部材と電極とを同一の部材で機能を実現せしめる場合、該部材の放電空間５側面には、プラズマディスプレーパネルの透明導電体膜の保護に使用されるような誘電体膜を形成する必要がある。
【００２３】
本発明の平面型放電発光素子を構成する各部材について次に説明する。前面ガラス基板２には、フロート法で製造されるソーダ石灰珪酸塩ガラス等のいわゆるフロートガラス、プラズマディスプレーガラスパネル等で使用されるいわゆる高歪点ガラス等の可視光透過性に優れるガラス材が好適に使用される。又、背面基板４には、前面ガラス基板２と同様のガラス材の他にセラミック板、金属板等が使用される。封着部材７との親和性を考慮すると、前面ガラス基板２と同様のガラス材を使用することが好ましい。
【００２４】
球状スペーサー３には、代表的には、ガラス製のガラスビーズが使用される。該ガラスビーズは、本発明の平面型放電発光素子に使用される他のガラス材と熱膨張係数が近似していることが好ましい。球状スペーサーには、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍφの大きさのものが使用できるが、使用される球状スペーサーの大きさは、均一であることが好ましい。該スペーサー３には、前記のガラスビーズの他に、金属製の球、セラミック製の球、エンジアプラスチック製の球等も使用することができるが、他の部材の親和性を考慮すると、ガラス製の球を使用することが好ましい。
【００２５】
蛍光体膜８Ａ及びＢには、ハロリン酸カルシウム蛍光体、種々の金属がドープされた硫化亜鉛、種々の金属がドープされたイットリア、その他の蛍光体を使用でき、ドライプロセス、ウェットプロセス等の公知の方法で、前面ガラス基板２、球状スペーサー３の表面上に形成される。
【００２６】
そして、前面ガラス基板２と球状スペーサー３とに蛍光体膜８Ａ及びＢが形成されたガラス基板を用いて、図１で示すな平面型放電発光素子１とすることができる。又この他に、蛍光体膜をウェットプロセスで形成する場合において、半製品の段階で、前面ガラス基板２、及び球状スペーサー３の表面上の蛍光体膜を、前駆膜の状態としておき、平面型放電発光素子を完成させるプロセス時に、蛍光体膜８Ａ及びＢとし、図２で示すような平面型放電発光素子１’としてもよい。尚、前記前駆膜の状態とは、ペースト化された粉末状の蛍光体を前面ガラス基板２、球状スペーサー３の表面上に塗布し、ペーストの揮発させた状態のものを指す。
【００２７】
又、蛍光体膜８Ａ及びＢは、前面ガラス基板２と球状スペーサー３との一体ものに蛍光体膜８Ａ及びＢを形成させてもよいし、前面ガラス基板２に蛍光体膜８Ａ、球状スペーサー３に蛍光膜８Ｂを形成し、その後前面ガラス基板２と球状スペーサー３とを一体化させてもよい。
【００２８】
光反射部材６には、アルミ、アルミと誘電体との積層膜等の蒸着膜、誘電体の積層膜等が使用され、背面基板４の表面上に形成されたものを使用することができる。この他に表面研磨された金属板も使用されうるが、平面型放電発光素子の組み立ての容易性とコストを考慮すると、背面基板４の表面上に形成されたアルミ、アルミと誘電体との積層膜等の蒸着膜を使用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の平面型放電発光素子の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の平面型放電発光素子の他の構造を示す断面図である。
【図３】本発明の平面型放電発光素子の他の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    平面型放電発光素子
１’  平面型放電発光素子
１”  平面型放電発光素子
２    前面ガラス基板
３    球状スペーサー
４    背面基板
５    放電空間
６    光反射部材
７    封着部材
８Ａ  蛍光体膜
８Ｂ  蛍光体膜
９    球状スペーサーと前面ガラス基板との接触部位
１０  電極
１１  透明導電膜        
【図１】
2006114248.tif 000003
【図２】
2006114248.tif 000004
【図３】
2006114248.tif 000005