专利名称：平板型荧光灯、其制备方法以及具有其的显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及平板型荧光灯、制造该平板型荧光灯的方法以及具有该平板型荧光灯的显示设备。更具体地，本发明涉及能够提高亮度和降低功耗的平板型荧光灯、制造该平板型荧光灯的方法以及具有该平板型荧光灯的显示设备。
背景技术：
比如液晶显示设备的显示设备具有产生显示图像所用的光的背光组件。
为了产生光，用于液晶显示设备的背光组件包括光源，例如发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)或平板型荧光灯(FFL)。
与LED和CCFL相比，平板型荧光灯具有均匀的亮度，因此它已经应用于各种电子器具。但是，平板型荧光灯的亮度低，功耗高。
发明内容
本发明提供了一种能够提高亮度和降低功耗的平板型荧光灯、适于制造上述平板型荧光灯的方法以及使用上述平板型荧光灯的显示设备。
根据本发明的实施例，一种平板型荧光灯包括主体、电极部分和发光部分。主体具有多个放电空间。电极部分设置在主体中，跨过放电空间。电极部分包括电子传输电极和电子发射电极，其中电子传输电极响应于来自外部的电源电压来传输电子，电子发射电极在电子传输电极上并且激活向放电空间的电子发射。发光部分基于所发射的电子产生可见光。
根据本发明另一个实施例，一种平板型荧光灯包括具有第一基板和第二基板的主体；在主体内设置在第一基板上以跨过每个放电部分的电极部分；以及荧光层。第二基板包括形成放电空间的放电部分和隔离每个放电空间的隔离部分。电极部分包括电子传输电极和电子发射电极。电子传输电极响应于来自外部的电源电压来传输电子，电子发射电极在电子传输电极上并且激活向放电空间的电子发射。荧光层产生可见光。
根据本发明的另一个实施例，一种制造平板型荧光灯的方法包括在第一基板上形成电子传输电极来从外部传输电子；形成电子发射电极来激活向电子传输电极上的电子发射；以及密封第一基板和第二基板来在该第一和第二基板之间形成放电空间。
根据本发明的另一个实施例，一种显示设备包括平板型荧光灯和显示面板。该平板型荧光灯包括主体、电极部分和发光部分。主体包括多个放电空间。电极部分设置在主体之内，并且该电极部分包括被施加以电源电压的第一电极和形成在第一电极上以激活向放电空间的电子发射的第二电极。发光部分使用所发射的电子产生可见光。显示面板将所述可见光转变为图像。
根据本发明的实施例，平板型荧光灯能够提高亮度和降低功耗。
结合附图并参考如下的说明，能够更详细地理解本发明的优选实施例。
图1是图示根据本发明实施例的平板型荧光灯的横截面视图；图2是图示图1中的部分“A”的放大视图；图3是图示电子发射路径的横截面视图；图4是图示图1中的平板型荧光灯的平板型荧光反射层的横截面视图；图5是图示根据本发明一个实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图；图6是图示根据本发明另一实施例的平板型荧光灯的平面图；图7是根据本发明一实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图；图8是根据本发明一实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图；图9是沿图8中线I-I’所截取的横截面视图；图10是图示图8的部分“A”的放大视图；图11是图示在下基板上形成电子传输电极的横截面视图；图12是图示在电子传输电极上形成电子发射电极的横截面视图；图13是图示组装下基板和上基板的横截面视图；以及图14是图示根据本发明实施例的显示设备的分解透视图。
具体实施例方式
以下将参考附图对本发明的优选实施例进行更加详细地说明，在附图中示出了本发明的优选实施例。
图1是图示根据本发明实施例的平板型荧光灯的横截面视图。
参考图1，平板型荧光灯400包括主体100、电极部分200和发光部分300。
主体100包括第一面102、第二面104和侧壁106。第一面102朝向第二面104，侧壁106连接第一面102和第二面104来形成在第一面102和第二面104之间的内部空间。
在本实施例中，主体100基本上成长方体形。主体100包括透射可见光的透明材料，比如玻璃。
主体100具有多个形成于其中的放电空间。这些放电空间彼此平行布置。
电极部分200设置在第一面102上。或者，电极部分200可以设置在第二面104上。此外，电极部分200可以设置在第一面102和第二面104二者上。
在本实施例中，两个电极部分200分别设置在与侧壁106相邻的两侧。
电极部分200包括电子传输电极211和电子发射电极212。
电子传输电极211基本上呈条形，设置在第一面102上，跨过放电空间。
电子传输电极211的部分，例如电子传输电极211的端部设置在主体100之外。比如逆变器的电源通过电源线(未示出)电连接到电子传输电极211。
电子发射电极212激活和加速来自电子传输电极211的电子。电子发射电极212设置在电子传输电极211上以覆盖电子传输电极211。
或者，电子发射电极212可以部分地设置在电子传输电极211上。
图2是图示图1中的部分“A”的放大视图。图3是图示电子发射路径的横截面视图。
参考图2和图3，电子发射电极212包括导电珠(bead)212a和绝缘珠212b。
导电珠212a包括比如铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)等的金属。导电珠212a基本上成圆形或基本上成多面体形。
绝缘珠212b形成在导电珠212a与相邻的导电珠之间，绝缘珠212b包括氧化物。绝缘珠212b的实例可以包括二氧化钛(TiO2)、三氧化钛(TiO3)、氧化硅(SiO2)、氧化铅(PbO3)等。
当将电源电压施加至电子传输电极211时，电子传输电极211中的电子就传输至电子发射电极212。传输至电子发射电极212内的电子再传输至电子发射电极212的表面。所传输的电子发射至放电空间。
参考图1，发光部分300包括荧光层320和注入到放电空间中的放电气体310。
在本实施例中，放电气体310的实例可以包括汞气、氩气、氖气、氪气、氙气等。例如，汞气与发射自电子发射电极212的电子相碰撞来产生比如紫外线的非可见光。荧光层320设置在主体的内表面上来将这些非可见光转变为可见光。荧光层320可以设置在电子传输电极211和主体100之间，或设置在电子发射电极212上以覆盖该电子发射电极212。
图4是图示图1中的平板型荧光灯的平板型荧光反射层的横截面视图。
参考图4，光反射层102a设置在第一面102上。在本实施例中，光反射层102a设置在第一面102和荧光层322之间。光反射层102a包括金属氧化物。光反射层102a将主体100中产生的光反射至第二面104，由此提高从第二面104出射的光的亮度。
图5是图示根据本发明另一个实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图。
在本实施例中，除主体以外，该平板型荧光灯与图1的平板型荧光灯具有基本相同的功能和结构。所以，这里就只说明平板型荧光灯不同的部分。在图5中，相同的标号用来指示与图1中那些相同的或类似的部件，并且省略了重复的说明。
参考图5，主体100包括第一基板110、第二基板120、密封剂135和空间分隔件140。
第一基板110例如包括玻璃。第一基板110具有基本长方体形的板。
第二基板120对应于第一基板110，并且与第一基板110类似，包括玻璃。第二基板120具有基本上与第一基板110相同的尺寸和形状。成对的电极部分200形成在第二基板120上，并沿第一方向延伸。电极部分200在空间上彼此隔开，并且分别靠近第二基板120的两个端部。电极部分200中每个都包括有电子传输电极211和电子发射电极212。电子发射电极212设置在电子传输电极211上，并且包括导电珠和绝缘珠来激活和加速电子。
密封剂135基本上成框架形状。密封剂135设置在第一基板110和第二基板120之间，从而密封在第一基板110和第二基板120之间的空间。
空间分隔件140设置在第一基板110或第二基板120上。空间分隔件140沿第一方向排布并且沿第二方向延伸，第二方向基本上与第一方向垂直。形成在第一基板110和第二基板120之间的空间由至少一个空间分隔件140分成至少两个空间，这样至少两个放电空间形成在第一基板110和第二基板120之间。
当在放电空间的每个中的压力彼此不同时，在放电空间的每个中所产生的光的量彼此不同，因此在荧光灯中所产生的光的亮度均匀性降低了。
在本实施例中，使用如图所示的空间分隔件140的构造，可以将注入到每个放电空间中的放电气体所导致的压力控制为基本相同。为了控制在每个放电空间中的放电气体的压力，空间分隔件140具有交替连接到密封剂135的第一端141和第二端142。参考图5，第一空间分隔件140的第二端142和相邻空间分隔件140的第一端141分别连接到密封剂135。因此，形成在第一基板110和第二基板120之间的放电空间在整体观察时具有蜿蜒的形状。
图6是图示根据本发明另一实施例的平板型荧光灯的平面图。
在本实施例中，除空间分隔件之外，平板型荧光灯具有与图5的平板型荧光灯基本相同的功能和结构。所以，这里只说明平板型荧光灯不同的部分。在图6中，相同的标号用来指示与图5中那些相同的或类似的部件，并且省略了重复的说明。
参考图6，空间分隔件150沿第一方向排布并且沿第二方向延伸，第二方向基本上垂直于第一方向。空间分隔件150具有第一端151和第二端152，并且空间分隔件150的第一端151和第二端152连接到密封剂135。
由于第一端151和第二端152连接到密封剂135，所以形成在空间分隔件150之间的放电空间彼此隔离。空间分隔件150具有穿透孔155，并且该穿透孔155在空间上将放电空间彼此连接。所以，放电气体可以均匀地被注入到每个放电空间中，以允许放电空间具有基本相同的压力。如图6所示，穿过空间分隔件150所形成的穿透孔155并不对应于穿过相邻空间分隔件150形成的穿透孔155，或者与对直。
图7是根据本发明另一实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图。
在本实施例中，除主体以外，该平板型荧光灯与图5的平板型荧光灯具有基本相同的功能和结构。所以，这里就只说明平板型荧光灯不同的部分。在图7中，相同的标号用来指示与图5中那些相同的或类似的部件，并且省略了重复的说明。
参考图7，主体100包括第一基板160和第二基板170。
参考图7，第一基板160具有矩形的板状形状。第一基板160包括玻璃。
第二基板170具有与第一基板160隔开的第一部分和与第一基板160接触的第二部分。该第一部分和第二部分交替地设置在第一基板上。第一部分形成了在第一基板160和第二基板170之间的放电空间。第二部分将每个放电空间隔开。
形成在第二基板170中的连接路径175将放电单元彼此连接。
图8是根据本发明另一实施例的平板型荧光灯的部分剖开透视图。图9是沿图8中线I-I’所截取的横截面视图。
参考图8和图9，平板型荧光灯1000包括发射表面光(surface light)的主体10和包括第一电极21和第二电极22的电极部分20。
多个放电空间13形成在主体中。放电空间13彼此分隔开预定距离。
主体10包括第一基板11和朝向第一基板11的第二基板12。
第一基板11基本上具有矩形板状的形状。第一基板11包括透射可见光且吸收非可见光的玻璃基板。第一基板11还包括将非可见光转变为可见光的荧光层，并包括光反射层。
第二基板12与第一基板11相接合(engaged)来形成放电空间13。第二基板12包括透射可见光并吸收非可见光的玻璃基板。
第二基板12包括放电部分12a和隔离部分12b。放电部分12a形成在第一基板11上，并且放电部分12a通过所发射的电子和放电气体之间的碰撞来产生非可见光。隔离部分12b将放电部分12a彼此隔开，以防止放电部分12a在电气上彼此影响。荧光层形成在放电部分中来将非可见光转变为可见光。
放电部分12a沿第二方向延伸，并且多个放电部分布置在第一方向上。放电部分12a具有范围在约10mm到约12mm的第一宽度“W1”。
隔离部分12b具有比第一宽度“W1”要小的第二宽度“W2”。第二宽度“W2”的范围是从约2mm到约5mm。隔离部分12b优选地具有范围在从约2.4mm到约2.8mm的第二宽度“W2”。
放电部分12a和隔离部分12b是通过在将板状形状的基板加热以降低该基板的强度之后在模具中压成(press-forming)该已加热的基板而形成的。
放电部分12a的横截面可以基本上成半圆形、四角形等。
使用例如玻璃料的粘合件14将第二基板12粘附到第一基板11上。该玻璃料通过混合玻璃和金属形成。粘合件14设置在第一基板11和第二基板12的框线(frame line)之间。或者，粘合件14可以局部地(locally)设置在第一基板11和第二基板12的框线上。
放电气体注入到放电空间13中。放电气体的实例可以包括汞气、氖气、氩气、氪气、氙气等。
图10是图示图8的部分“A”的放大视图。
参考图10，放电部分12a通过形成在隔离部分12b上的连接件15彼此连接，从而在每个放电空间13中提供基本相等的压力。
连接件15形成在隔离部分12b上。连接件15成S形，其中该S的中部倾斜部分在第二方向上延伸。通过延长连接件15的长度，连接件15防止在一个放电空间13中产生的等离子体移动到另一个放电空间13中。
现在参考图8，电极部分20形成在第一基板11和第二基板12之间，激活电子来在放电空间中在放电气体和发射的电子之间引起碰撞。
电极部分20设置在第一基板11上。设置电极部分20来跨过放电部分12a。在本实施例中，成对的电极部分彼此平行地设置在第一基板11上，并且沿第一方向延伸。
电极部分20包括电子传输电极20a和电子发射电极20b。
电子传输电极20a成条形，并且电子传输电极20a的端部设置在第二基板12外。比如逆变器的电源通过电源线(未示出)电连接到电子传输电极20a。
电子发射电极20b激活和加速来自电子传输电极20a的电子。电子发射电极20b设置在电子传输电极20a上以覆盖该电子传输电极20a。
图11是图示在下基板上形成电子传输电极的横截面视图。
参考图11，荧光层124整个地形成在下基板120上。荧光层124通过向下基板120上喷射液态的荧光材料来形成。
电子传输电极211通过喷射包括金属的导电薄膜层材料到整个荧光层124上来形成。或者，电子传输电极211可以通过化学气相沉积工艺或溅射工艺来沉积导电材料、通过执行光刻工艺来构图所沉积的表面而形成。
图12是在电子传输电极上形成电子发射电极的横截面视图。
在电子传输电极211上形成电子发射电极212。电子发射电极212包括导电珠和绝缘珠的混合物。导电珠包括比如铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)等的金属或其混合物。绝缘珠212b包括氧化物。氧化物的实例可以包括TiO2、TiO3、SiO2、PbO3等或其混合物。
图13是图示组装下基板和上基板的横截面视图。
参考图13，上基板130设置在下基板120上。上基板130包括放电部分131和隔离部分133。放电部分131形成在下基板120上，并且放电部分131通过放电气体和所发射电子之间的碰撞产生非可见光。隔离部分133将放电部分131彼此隔开，以防止放电部分131在电气上彼此影响。荧光层131a形成在放电部分131的内部以将非可见光转变为可见光。
使用例如玻璃料的粘合件145将上基板130粘附到下基板120上。该玻璃料是玻璃和金属的混合物。粘合件145设置在上基板130和下基板120的框线之间。或者，设置粘合件145来围绕上基板130和下基板120的框线。
将放电气体注入到放电空间13中。放电气体的实例可以包括汞气、氖气、氩气、氪气、氙气等。放电气体通过形成在放电部分131之间的连接件供应至放电空间13。
图14是图示根据本发明实施例的显示设备的分解透视图。
本实施例中的平板型荧光灯基本上与图8的平板型荧光灯相同。所以，省略了关于平板型荧光灯的进一步说明。在图14中，相同的标号用来指示与图8中那些相同的或类似的部件。
参考图14，显示设备2000包括机架700、显示面板600、平板型荧光灯1000和容器500。
容器500包括侧壁520和底面510来形成容纳空间。容器500容纳显示面板600和平板型荧光灯1000，并且容器500与机架700相接合。容器还包括将电极部分20与容器500相绝缘的绝缘件(未示出)。
平板型荧光灯1000设置在底面510上，并且显示面板600设置在平板型荧光灯1000上。
显示面板600包括第一基板610、第二基板620，以及设置在第一基板610和第二基板620之间的液晶层，第一基板610包括薄膜晶体管和像素电极，第二基板620包括公共电极和滤色器。
机架700防止显示面板600和平板型荧光灯1000从容器500中移出，还防止显示面板600由于外部冲击而损坏。
该显示设备包括设置在平板型荧光灯1000和显示面板600之间的光学元件480。此外，容器500还可以包括支撑光学元件480的模制框(moldframe)。
根据上述说明，平板型荧光灯可以最大化电子发射效率，由此增加灯的亮度和改善亮度均匀性。
此外，平板型荧光灯可以降低显示设备的功耗。
虽然本文已经参考附图对示意性实施例进行了说明，但是应该理解，本发明并不限于这些精确的实施例，本领域的普通技术人员在不背离本发明的精神和范围的情形下可以在其中进行各种变化和修改。这样的变化和修改被意于包括在权利要求书所确定的本发明的范围内。
权利要求
1.一种平板型荧光灯，包括具有多个放电空间的主体；设置在所述主体中并跨过所述放电空间的电极部分，所述电极部分包括响应于电压来传输电子的电子传输电极；和电子发射电极，其设置在所述电子传输电极上来激活向所述放电空间的电子发射；以及产生可见光的发光部分。
2.根据权利要求1的平板型荧光灯，其中，所述电子传输电极基本上成条形。
3.根据权利要求1的平板型荧光灯，其中，所述电子发射电极包括导电珠和绝缘珠。
4.根据权利要求3的平板型荧光灯，其中，所述绝缘珠包括氧化物。
5.根据权利要求4的平板型荧光灯，其中，所述氧化物包括二氧化钛、三氧化钛、氧化硅、氧化铅或它们的组合。
6.根据权利要求3的平板型荧光灯，其中，所述导电珠包括金属。
7.根据权利要求6的平板型荧光灯，其中，所述金属包括铜、钼、镍或它们的组合。
8.根据权利要求1的平板型荧光灯，其中，所述发光部份包括注入到所述主体中的放电气体，其中所述放电气体与所发射的电子相碰撞来产生非可见光；以及形成在所述主体内壁上的荧光层，将所述非可见光转变为可见光。
9.根据权利要求8的平板型荧光灯，其中，所述电极部分设置在所述荧光层和所述主体的内表面之间。
10.根据权利要求8的平板型荧光灯，其中，所述电极部分设置在所述荧光层上。
11.根据权利要求1的平板型荧光灯，还包括形成在所述主体的第一面上的光反射层，所述光反射层将光反射至与所述第一面对应的所述主体的第二面。
12.根据权利要求1的平板型荧光灯，其中，所述主体包括第一基板；面对所述第一基板的第二基板；密封剂，其设置在所述第一基板和所述第二基板之间，从而形成在所述第一基板和所述第二基板之间的放电空间；以及空间分隔件，其设置在所述第一基板和所述第二基板之间来将所述放电空间划分为多个放电空间。
13.根据权利要求12的平板型荧光灯，其中，所述空间分隔件基本上成条形，并且包括对应于所述密封剂的第一端和第二端。
14.根据权利要求13的平板型荧光灯，其中，第一空间分隔件的第一端和第二空间分隔件的第二端分别连接到所述密封剂。
15.根据权利要求13的平板型荧光灯，其中，所述空间分隔件的第一端和第二端与所述密封剂接触，并且在所述空间分隔件中形成孔从而在空间上彼此连接所述多个放电空间。
16.根据权利要求1的平板型荧光灯，其中，所述主体包括第一基板；以及面对所述第一基板的第二基板，所述第二基板具有与所述第一基板隔开的第一部分、与所述第一基板接触的第二部分来形成在所述第一基板和所述第二基板之间的所述多个放电空间，所述放电空间彼此平行地排布。
17.一种平板型荧光灯，包括主体，所述主体包括第一基板；和第二基板，其包括多个放电部分和多个隔离部分，所述多个放电部分形成多个放电空间，所述多个隔离部分隔离所述多个放电空间中的每一个；电极部分，所述电极部分设置在所述第一基板上并跨过每个所述放电部分，所述电极部分包括响应于电压来传输电子的电子传输电极；和电子发射电极，其设置在所述电子传输电极上，从而激活向所述放电空间的电子发射；以及产生光的荧光层。
18.根据权利要求17的平板型荧光灯，其中，所述多个隔离部分中的每一个包括连接件，用于在空间上彼此连接所述多个放电部分，以在所述多个放电部分的每一个中提供基本相等的压力。
19.根据权利要求17的平板型荧光灯，其中，所述光包括可见光。
20.一种制造平板型荧光灯的方法，所述方法包括在第一基板上形成电子传输电极来传输电子；在所述电子传输电极上形成电子发射电极来激活所述电子的发射；以及密封所述第一基板和第二基板来形成在所述第一基板和所述第二基板之间的放电空间。
21.根据权利要求20的方法，其中，所述电子发射电极包括导电珠和绝缘珠。
22.根据权利要求21的方法，其中，所述绝缘珠包括氧化物。
23.根据权利要求22的方法，其中，所述氧化物包括二氧化钛、三氧化钛、氧化硅、氧化铅或它们的组合。
24.根据权利要求21的方法，其中，所述导电珠包括金属。
25.根据权利要求24的方法，其中，所述金属包括铜、钼、镍或它们的组合。
26.根据权利要求20的方法，还包括在所述第一基板和电子传输电极之间形成荧光层。
27.根据权利要求20的方法，还包括在所述第一基板上来形成荧光层来覆盖所述电子传输电极。
28.根据权利要求20的方法，还包括将放电气体注入到所述放电空间。
29.一种显示设备，包括平板型荧光灯，包括包括多个放电空间的主体；设置在所述主体中的电极部分，所述电极部分包括被施加以电压的第一电极、形成在所述第一电极上来激活向所述放电空间的电子发射的第二电极；以及产生光的发光部分；以及将所述光转变为图像的显示面板。
30.根据权利要求29的显示设备，其中，所述显示面板和所述平板型荧光灯容纳在容器中，并且光学部件设置在所述显示面板和所述平板型荧光灯之间来控制所述光的光学性质。
31.根据权利要求29的显示设备，其中，所述光包括可见光。
全文摘要
本发明公开了一种平板型荧光灯，其包括具有多个放电空间的主体；设置在主体中并跨过所述放电空间的电极部分；以及产生可见光的发光部分。所述电极部分包括传输来自外部的电子的电子传输电极；以及电子发射电极，其在所述电子传输电极上来激活向所述放电空间的电子发射。该平板型荧光灯具有高的亮度和低的功耗。
文档编号H01J61/92GK1770381SQ20051010694
公开日2006年5月10日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者朴海日, 李相裕, 卞真燮 申请人:三星电子株式会社