板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置的製作方法
2023-07-17 02:11:26 2
專利名稱：板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置的製作方法
技術領域：
總的來說，本發明涉及一種板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置，更具體地說，本發明涉及一種其中介電層形成在玻璃基底和電極之間以減少產生針孔(pinhole)的板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置。
背景技術：
近來，已經開發了平板型顯示裝置比如液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示面板(PDP)或有機發光二極體(OLED)來替代陰極射線管(CRT)。
LCD包括LCD面板，LCD面板具有薄膜電晶體(TFT)基底、濾色器基底和設置在這兩個基底之間的液晶。由於LCD自身不發光，所以LCD包括位於TFT基底的後部用於提供光的背光單元。基於液晶的排列來控制來自背光單元的光的透射率。LCD面板和背光單元被容納在框架中。
根據光源部分的位置，背光單元可以是邊光式或直下式。邊光式在導光板的側面設置了光源例如冷陰極螢光燈(CCFL)等並在導光板的頂部設置了聚光片/漫射片。直下式在LCD面板的後面設置了多個光源並在光源和LCD面板之間設置了聚光片/漫射片。然而，前述的背光單元類型適用於中小尺寸的LCD比如用於顯示器和筆記本電腦的LCD，但是卻由於重量、厚度、電功耗等問題而不適用於大型LCD比如用於電視顯示器的LCD。
已經開發出板型螢光燈來作為適用於大型LCD的光源。板型外部電極螢光燈(EEFL)採用了二維(2-D)EEFL的原理。板型EEFL包括形成發光空間的上基底和下基底。電極形成在上基底和下基底的外表面上。上、下基底都包括玻璃基底，其中，上玻璃基底比下玻璃基底薄，以簡化板型EEFL的製造工藝、保持真空、保證放電空間並減輕重量。
當板型EEFL被驅動時，因為上玻璃基底形成地比下玻璃基底薄，所以上基底的電容大於下基底的電容。同樣地，當電流流入形成大電容的上基底時，在上基底中產生並聚集強烈的焦耳熱。
在上基底中聚集的焦耳熱使上基底的溫度升高，從而在電極和上玻璃基底中產生針孔。
發明內容
因此，在本發明的示例性實施例中，板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置減少了針孔的產生。
板型螢光燈的示例性實施例包括上玻璃基底；下玻璃基底，相對地附著於上玻璃基底；電極，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介電層，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的至少一個與電極之間。
上玻璃基底比下玻璃基底薄，介電層形成在上玻璃基底和電極之間。
介電層包含從由氧化鋁、氧化矽和玻璃料組成的組中選擇的至少一種。
介電層的厚度在大約15μm至大約40μm之間。
上玻璃基底為並排設置的多個半圓柱的形狀。
上玻璃基底為矩形形狀，電極沿著上玻璃基底的相對邊形成。
電極沿著限定上玻璃基底的短邊形成。
介電層從電極的端部延伸至電極長度的大約20％至大約40％。
由噴塗法來形成介電層。
上玻璃基底和下玻璃基底為板型，板型螢光燈還包括壁，用來保持上玻璃基底和下玻璃基底之間的距離。
板型螢光燈還包括密封在上玻璃基底和下玻璃基底之間的發光氣體。
本發明提供了一種顯示裝置的示例性實施例，該顯示裝置包括顯示面板和板型螢光燈，其中板型螢光燈包括上玻璃基底，面對顯示面板；下玻璃基底，附於上玻璃基底；電極，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介電層，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的至少一個與電極之間。
上玻璃基底比下玻璃基底薄，介電層形成在上玻璃基底和電極之間。
介電層包含從由氧化鋁、氧化矽和玻璃料組成的組中選擇的至少一種。
介電層的厚度在大約15μm和大約40μm之間。
上玻璃基底為並排設置的多個半圓柱形。
上玻璃基底是矩形形狀，電極形成在上玻璃基底彼此面對的相對邊上。
顯示裝置還包括附於LCD面板一側的驅動PCB，其中，介電層從電極與驅動PCB相鄰的端部延伸至電極長度的大約20％至大約40％。
圖1是包括根據本發明的板型螢光燈的第一示例性實施例的LCD的分解透視圖；圖2是根據本發明的沿著圖1中的線II-II截取的板型螢光燈的剖視圖；圖3是根據本發明的沿著圖1中的線III-III截取的板型螢光燈的剖視圖；圖4是根據本發明的板型螢光燈的第二示例性實施例的平面圖；圖5A是根據本發明的沿著圖4中的線V-V截取的板型螢光燈的剖視圖；圖5B是示出了傳導到圖4和圖5A中的板型螢光燈上部的熱的位置相對於溫度的曲線圖；圖6是根據本發明的板型螢光燈的第三示例性實施例的剖視圖；圖7是根據本發明的板型螢光燈的第四示例性實施例的分解透視圖；圖8是根據本發明的圖7中的板型螢光燈的第四示例性實施例的剖視圖。
具體實施例方式
現在將參照附圖來描述本發明的示例性實施例。然而，本發明可以以不同的形式來實施，因此，本發明不應該被理解為受限於這裡提出的示例性實施例。相反，提供這些示例性實施例將使得本公開徹底和完全，並將本發明的範圍充分地傳達給本領域的技術人員。
在附圖中，為了清楚起見，誇大了層、膜和區域的厚度。當元件比如層、膜、區域或基底被稱為「在另一元件上時」，它可以直接在另一元件上或者也可存在中間元件。如這裡使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關所列項的任意組合和全部組合。
將理解的是，雖然在這裡可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等來描述各種元件、構件、區域、層和/或部分，但是這些元件、構件、區域、層和/或部分應該不受這些術語限制。這些術語只是用來將一個元件、構件、區域、層或部分與另一個元件、構件、區域、層或部分區分開。因此，在不脫離本發明的教導的情況下，以下討論的第一元件、構件、區域、層或部分可能被稱為第二元件、構件、區域、層或部分。
為了描述簡便，空間相關術語比如「在...以下」、「在...下面」、「下面的」、「在...以上」、「上面的」等在這裡可用來描述如附圖所示的一個元件或零件對其它元件或零件的關係。將理解的是，除了包括附圖中所示的方向之外，空間相關術語意在包括裝置在使用或運行中的不同方向。例如，如果將附圖中的裝置翻轉，則被描述為在其它元件或零件「下面」或「以下」的元件隨後會被描述為在其它元件或零件「以上」。因此，示例性術語「在...以下」可包括「在...以上」和「在...以上」兩種方向。裝置可以被其它方式定位(旋轉90度或位於其它方向)，在這裡所使用的空間相關描述做相應的解釋。
這裡所使用的術語只是出於描述特定實施例的目的，而不意在成為本發明的限制。如這裡所使用的，除非上下文清楚地指出，否則單數形式意在還包括複數形式。還將理解的是，術語「包括」和/或「包含」當在本說明書中使用時，指定所述零件、整體、步驟、操作、元件和/或構件的存在，而不排除一個或多個其它零件、整體、步驟、操作、元件、構件和/或它們構成的組的存在。
在這裡參照對本發明理想的實施例(和中間結構)的示意性描述的剖視圖來描述本發明的實施例。這樣，作為例如製造技術和/或公差的結果的示出形狀的變化將被預料。因此，本發明的實施例不應該被理解為這裡示出的區域的特定形狀，而是包括例如由製造所得的結果的形狀的變化。例如，被示為矩形的注入區將通常具有成圓形的或者彎曲的特徵，和/或在其邊緣具有注入濃度梯度而不是從注入區到非注入區的二元改變。同樣，由注入形成的埋區會在埋區和通過其發生注入的表面之間的區域中導致一些注入。因此，附圖中示出的區域實際上是示意性的，它們的形狀不意在示出裝置區域的真實形狀並且也不意在限制本發明的範圍。
除非另外地限定，否則在這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)的含義與本發明所屬領域中的普通技術人員通常所理解的含義相同。還將理解，術語比如在常用字典中限定的那些術語，應該被理解為具有與相關領域的上下文中的含義一致的含義，並且除非在這裡明確地限定，否則不會以理想的或過度正式的方式來解釋這些術語。
在示例性實施例中，LCD被描述為顯示裝置的示例，而板型螢光燈可被用作其它類型的顯示裝置中的光源。
圖1是包括根據本發明的板型螢光燈的第一示例性實施例的LCD的分解透視圖。圖2是沿著圖1中的線II-II截取的板型螢光燈的剖視圖。圖3是沿著圖1中的線III-III截取的板型螢光燈的剖視圖。
LCD 1包括LCD面板20；光學膜30，位於LCD面板20的後面；板型螢光燈40，向光學膜30提供光。LCD面板20、光學膜30和板型螢光燈40被容納在上框架10和下框架50中。
LCD面板20包括TFT基底21，TFT形成在其上；濾色器基底22，面對TFT基底21。由於LCD面板20自身不發光，所以LCD面板20被提供來自板型螢光燈40的光，其中，板型螢光燈40位於LCD面板20的後面。用於施加驅動信號的驅動部分25位於TFT基底21的側面。驅動部分25包括柔性印刷電路(FPC)26；驅動晶片27，安裝在FPC 26上；驅動印刷電路板(PCB)28，連接到FPC 26的一側。在本發明的示例性實施例中，驅動部分25以膜上晶片(COF)型形成。然而，驅動部分25可由任何公知的類型比如載帶封裝(TCP)、玻璃上晶片(COG)等形成。
位於LCD面板20後面的光學膜30包括底膜和附於底膜上的珠層(beadlayer)。光學膜30將來自板型螢光燈40的光漫射，並將漫射的光提供向LCD面板20。由於在板型螢光燈40中沒有發光氣體，所以板型螢光燈40的部分B(圖2)表示不產生光的位置。因此，如果沒有光學膜30，則在屏幕上產生黑線(dark line)。
光學膜30還可包括稜鏡膜、反射偏振膜和保護膜。
板型螢光燈40包括上基底410和下基底420，以通過將上、下基底相互附著來形成發光空間440。發光空間440填充有例如由汞/氖組成的發光氣體，但不限於此。
上基底410包括上玻璃基底411；上發光層412，形成在上玻璃基底411的內表面上；介電層413和上電極414，形成在上基底411的外表面上。
上玻璃基底411，由玻璃形成並以波形形狀形成，形成為多個並排設置的半圓柱。上玻璃基底410包括向上突部分A(圖2)，用於形成發光空間440；平坦部分B，用於保持真空並用於與下基底420附著。
上發光層412形成在上玻璃基底411的整個內表面上，以將發光氣體產生的紫外線轉換成可見光。
介電層413形成在上玻璃基底411外表面的部分上。介電層413沿著限定基本上是矩形形狀的上玻璃基底411的短邊形成。介電層413由氧化鋁、氧化矽或玻璃料組成，且厚度在大約15μm至40μm之間。由濺射法、化學氣相沉積(CVD)法等來形成介電層413。
上電極414形成在介電層413上。上電極414覆蓋介電層413。然而，除了示例性實施例之外，介電層413的部分可以不被上電極414覆蓋。上電極414由導電性優良的材料比如鋁、鎳或銀製成。上電極414也沿著矩形形狀的上玻璃基底411的短邊形成。由於上電極414是非透射性的，所以光不被提供到上電極414形成的位置，即LCD面板20的非顯示區。
下基底420包括下玻璃基底421；反射性基底422和下螢光體層423，形成在下玻璃基底的內表面上；下電極424，形成在下玻璃基底421的外表面上。
下玻璃基底421為板型，且與上玻璃基底411分隔開。下玻璃基底421的厚度d2大於上玻璃基底411的厚度d1。例如，下玻璃基底421的厚度d2為大約1.1mm，上玻璃基底411的厚度d1為大約0.7mm。
反射層422反射發光空間440中產生的光，並將光引導向LCD面板20。下螢光體層423形成在反射層422上。
下電極424形成在下玻璃基底421外表面的部分上，以與上電極414對應。
上基底410和下基底420通過附著部分430彼此附著。附著部分430由玻璃料製成。玻璃料是用於附著的粉狀玻璃，由例如SiO2、TiO2、PhO、PbTiO3、Al2O3組成，但不限於此。
以下，根據功能來描述位於上基底410上的介電層413。
如上所述，上玻璃基底411的厚度d1小於下玻璃基底421的厚度d2。這就是為什麼上玻璃基底411由玻璃成型(glass forminng)來製造，薄玻璃通常應該容易地並有效地形成。此外，上玻璃基底411變得越厚，LCD 1變得越重。
電容(C)被如下地限定。
公式1
C=Ad]]>這裡，ε是介電常數；A是面積；d是厚度。
因為上玻璃基底411由於具有波形的形狀而導致面積比下玻璃基底421的面積大，所以，雖然上玻璃基底411比下玻璃基底421薄但上基底410被形成為具有比下基底420的電容更大的電容。
同時，如下限定阻抗。
公式2
|Z|=R2+(12fC)2]]>這裡，R是阻抗，f是電源頻率。
公式2示出阻抗與電容成反比。因此，與下基底420相比，具有大電容的上基底410的阻抗小，從而使得在相同的電壓下，與下基底420相比，更大的電流流入上基底410中。因此，在上基底410中劇烈地產生焦耳熱，從而在上玻璃基底411和/或上電極414中形成針孔。
根據本發明的第一示例性實施例，介電層413形成在上玻璃基底411和上電極414之間。
當兩個電容C1、C2相互直接連接時，總電容C總如下地表示。
公式3
據此，示出了考慮到上玻璃基底411和介電層413的上基底410的電容小於上玻璃基底411的電容或介電層413的電容。即，上基底410的電容減小阻抗增大。因此，聚集在上基底410上的電流分散到下基底420，從而減少上基底410中針孔的形成。下基底420具有較厚的下玻璃基底421，從而下基底420有效地控制針孔的產生。此外，由於在下基底420中安裝了附加的散熱板，所以容易地控制下基底420的溫度升高。
繼續地，以下是實驗數據。
表1示出了在沒有介電層413的情況下上基底410和下基底420的電流和電流密度。表2示出了在具有介電層413的情況下上基底410和下基底420的電流和電流密度。介電層413被Al2O3覆蓋並具有20μm的厚度。上玻璃基底411為0.7mm厚，下玻璃基底412為1.1mm厚。用電流除以電極的面積來得到電流密度。上電極414的面積為1.6cm2，下電極424的面積為1.3cm2。
表1 沒有介電層的情況
表2 有介電層的情況
表1和表2示出了當形成介電層413時，與下基底相比，聚集在上基底410上的電流被相當大地擴散，上基底410中的焦耳熱減少。
當板型螢光燈開始被驅動時，施加比通常的驅動電流更高的驅動電流，以縮短明度(brighhtness)飽和的時間。出於這個原因，用於在上基底410中開始形成針孔的電流應該較高。即，可能被施加到上基底410的電流也應該較高。形成在上玻璃基底411和下玻璃基底414之間的介電層413增大了開始形成針孔所需的電流。
在下文中，將參照圖4和圖5來描述本發明的第二示例性實施例。圖4是根據本發明的板型螢光燈的第二示例性實施例的平面圖。圖5A是沿著圖4中的線V-V截取的板型螢光燈的剖視圖。圖5B是示出了傳導到圖4和圖5A中的板型螢光燈的上部的熱的位置相對於溫度的曲線圖。
在第二示例性實施例中，板型螢光燈40的介電層413形成在上玻璃基底411和上電極414之間的一部分上。更具體地，從上電極414的上端部向上電極414的下端部形成介電層413。這裡，上端部與驅動PCB 28相鄰，當LCD 1直立時，驅動PCB位於向上的方向。介電層413的長度l1為上電極414的長度l2的大約20％至大約40％(圖4)。
LCD 1通常被站立地使用，其中，LCD 1的長邊水平地設置，一邊在另一邊上方。
當LCD 1被驅動時，在板型螢光燈40中產生熱。通過對流，熱傳導到板型螢光燈40的上部，從而距離頂部大約1/3處的點是溫度最高的，如圖5B中所示。因此，由於上基底410的上部溫度升高得最多，所以通過在最高溫度的點上形成介電層413來有效地控制溫度，以防止針孔的產生。
圖6是根據本發明的板型螢光燈的第三示例性實施例的剖視圖。在第三示例性實施例中，同樣，介電層425形成在下玻璃基底421和下電極424之間。然而，下基底420的介電層425比上基底410的介電層413薄，這與上述的第一示例性實施例一樣有效。
圖7是根據本發明的板型螢光燈的第四實施例的分解透視圖。圖8是根據本發明的圖7中的板型螢光燈的第四示例性實施例的剖視圖。
在第四示例性實施例中，上玻璃基底411是與下玻璃基底421相同的板型，只是上玻璃基底411的厚度d5小於下基底421的厚度d4。
在上基底410和下基底420之間，形成壁450以形成發光空間440。壁450由玻璃料製成。
介電層413形成在上玻璃基底411和上電極414之間。介電層413與上述的第一示例性實施例一樣有效。根據第四示例性實施例，由於上電極414的面積與下電極424的面積相同，所以電流聚集在上基底410中更容易。
雖然已經示出和描述了本發明的一些示例性實施例，但是本領域的技術人員將理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可以對這些示例性實施例做改變，其中，本發明的範圍由權利要求及其等同物確定。
權利要求
1.一種板型螢光燈，包括上玻璃基底；下玻璃基底，相對地附著於所述上玻璃基底；電極，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底的外表面上；介電層，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底中的至少一個與所述電極之間。
2.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，所述上玻璃基底比所述下玻璃基底薄，所述介電層形成在所述上玻璃基底和所述電極之間。
3.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，所述介電層包含從由氧化鋁、氧化矽和玻璃料組成的組中選擇的至少一種。
4.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，所述介電層的厚度在大約15μm和大約40μm之間。
5.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，將所述上玻璃基底形成為並排設置的多個半圓柱。
6.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，所述上玻璃基底為矩形形狀，所述電極沿著所述上玻璃基底的相對邊形成。
7.如權利要求6所述的板型螢光燈，其中，所述電極沿著限定所述上玻璃基底的短邊形成。
8.如權利要求6所述的板型螢光燈，其中，所述介電層從所述電極的端部延伸至所述電極長度的大約20％至大約40％。
9.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，由噴塗法來形成所述介電層。
10.如權利要求1所述的板型螢光燈，其中，所述上玻璃基底和所述下玻璃基底為板型，所述板型螢光燈還包括壁，所述壁在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底之間以保持其間的距離。
11.如權利要求1所述的板型螢光燈，還包括密封在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底之間的發光氣體。
12.一種顯示裝置，包括顯示面板；板型螢光燈，包括上玻璃基底，面對所述顯示面板；下玻璃基底，附於所述上玻璃基底；電極，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底的外表面上；介電層，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底中的至少一個與所述電極之間。
13.如權利要求12所述的顯示裝置，其中，所述上玻璃基底比所述下玻璃基底薄，所述介電層形成在所述上玻璃基底和所述電極之間。
14.如權利要求12所述的顯示裝置，其中，所述介電層包含從由氧化鋁、氧化矽和玻璃料組成的組中選擇的至少一種。
15.如權利要求12所述的顯示裝置，其中，所述介電層的厚度在大約15μm和大約40μm之間。
16.如權利要求12所述的顯示裝置，其中，將所述上玻璃基底形成為並排設置的多個半圓柱。
17.如權利要求12所述的顯示裝置，其中，所述上玻璃基底為矩形形狀，所述電極形成在所述上玻璃基底彼此面對的相對邊上。
18.如權利要求17所述的顯示裝置，還包括附於液晶顯示面板一側的驅動印刷電路板，其中，所述介電層從所述電極與所述驅動印刷電路板相鄰的端部延伸至所述電極長度的大約20％至大約40％。
全文摘要
本發明提供了一種板型螢光燈和具有該板型螢光燈的顯示裝置的示例性實施例，該板型螢光燈包括上玻璃基底；下玻璃基底，相對地附於上玻璃基底；電極，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介電層，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的一個與電極之間。介電層形成在玻璃基底中的至少一個與電極之間，以減少產生針孔。
文檔編號H01J65/00GK1892973SQ20061008859
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月6日 優先權日2005年6月30日
發明者樸海日, 卞真燮, 李相裕 申請人:三星電子株式會社