CN100530521C - 外部电极荧光灯以及包括该荧光灯的显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器，其包含一个或多个外部电极荧光灯(EEFL)。各EEFL具有填充有放电气体的管。相对的第一和第二电极设置在所述管的外表面上。其中所述第一电极包括在管的一端的盖电极和沿所述管的长度方向的第一线电极，所述第二电极包括在管的另一端的第二盖电极和沿管的长度方向的第二线电极。

Description

外部电极荧光灯以及包括该荧光灯的显示器件
本申请要求享有2005年6月3日在韩国递交的申请号为2005-0047829的申请的权益，在此引用其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种荧光灯，特别是涉及一种外部电极荧光灯(EEFL)以及包括该荧光灯的显示器件。
背景技术
直到最近，显示器件一直使用阴极射线管(CRT)。现在，正在努力研发多种平板显示器(FPD)，例如液晶显示(LCD)器件、等离子显示面板(PDP)、场发射显示器(FED)以及电致发光显示器(ELD)，从而来代替CRT。这些FPD被分类为不使用背光单元的例如PDP、FED和ELD的发光型以及使用背光单元的例如LCD的不发光型。
不发光型FPD的背光单元使用不同类型的灯，例如冷阴极荧光灯(CCFL)、外部电极荧光灯(EEFL)以及无电极型荧光灯。CCFL在CCFL的两端部内具有电极，EEFL在EEFL的两端部外具有电极，而无电极型荧光灯不具有电极。在这些灯当中，EEFL具有例如寿命长、亮度高、效率高和重量轻的优点。EEFL的类型包括带型EEFL、盖型EEFL以及膨胀型EEFL。
图1示出了根据现有技术的EEFL的示意性平面图。
如图1所示，EEFL 23包括第一和第二盖电极33a和33b。第一和第二盖电极33a和33b设置在玻璃管35的外表面的两端。玻璃管35填充有包括惰性气体和汞(Hg)的放电气体。在玻璃管35的内表面上形成荧光材料以发光。使用EEFL的背光单元可以是侧光型背光单元或直下型背光单元。
侧光型背光单元的EEFL设置在作为不发光型显示面板的液晶面板的边缘部分。直下型背光单元的EEFL直接平行地设置在液晶面板下方。侧光型背光单元可以被容易地制造，而直下型背光单元适用于大尺寸液晶面板。
图2示出了包括具有图1所示的EEFL的直下型背光单元的液晶模块的示意性透视图。
如图2所示，液晶模块包括液晶面板13、背光单元20、支撑主框17、底盖27和顶盖11。
背光单元20包括平行设置在液晶面板13下方的多个EEFL 23、反射器21以及包括棱镜片和散射片的多个光学片19。多个EEFL 23通过与底盖27结合的一对灯导板25来固定。支撑主框17包围背光单元20的周围部分并且与底盖27结合。液晶面板13放置在背光单元20上。顶盖11与底盖27相结合从而固定背光单元20和液晶面板13。
如上所述，EEFL 23平行设置在底盖27上方。因此，彼此相对的EEFL 23的盖电极与底盖27形成寄生电容。换句话说，因为EEFL 23的盖电极与底盖27彼此相对靠近，当电压施加到盖电极时，盖电极和底盖27起到了寄生电容的两个电极的作用。在寄生电容中感应的电荷量表示为，q＝CV，C＝ε(A/d)(其中C是寄生电容值，V是施加到寄生电容的电压，ε是介电常数，A是寄生电容的面积，并且d是寄生电容的两电极之间的距离)。
基于上述表达式，由于施加到盖电极的电压(V)高并且盖电极和底盖之间的距离(d)很近，寄生电容值(C)和感应的电荷很大。因此，通过寄生电容的漏电流很高。此外，随着LCD器件的尺寸增加，EEFL的长度增加并因而由两个盖电极感应的电场路径也增加。因此，降低了EEFL的光照效率。
发明内容
仅作为介绍，在一个方面，一种外部电极荧光灯包括填充有放电气体的管以及在该管的外表面上的第一和第二电极。第一电极包括在管的一端的第一盖电极和沿管的长度方向的第一线电极。第二电极包括在管的相对一端的第二盖电极和沿管的长度方向的第二线电极。
在另一个方面，一种显示器件包括显示面板、背光单元以及底盖。背光单元包括将光提供到显示面板的灯。该灯包括填充有放电气体的管以及在该管的外表面上的第一和第二电极。第一电极包括在管的一端的第一盖电极和沿管的长度方向的第一线电极。第二电极包括在管的相对一端的第二盖电极和沿管的长度方向的第二线电极。
在又一个方面，一种液晶显示器件的制造方法包括在顶盖和底盖之间设置液晶显示面板以及设置包括灯的背光单元从而使得来自灯的光照射到显示面板。该灯包括填充有放电气体的管以及在该管的外表面上的第一和第二电极。第一电极包括在管的一端的第一盖电极和沿管的长度方向的第一线电极。第二电极包括在管的相对一端的第二盖电极和沿管的长度方向的第二线电极。
应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本发明的权利要求提供进一步的解释。
附图说明
本申请所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，并且包括在该申请中作为本申请的一部分，示出了本发明的实施方式并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。附图中：
图1示出了根据现有技术的EEFL的示意性平面图；
图2示出了包括具有图1的EEFL的直下型背光单元的液晶模块的示意性透视图；
图3A和图3B示出了根据本发明的示例性实施方式的俯视平面图和正视平面图；
图4A示出了各种EEFL的光照强度和功率的关系图表；以及
图4B示出了各种EEFL中的光照效率和功率的图表。
具体实施方式
现在具体描述本发明的优选实施方式，它们的实施例示于附图中。
图3A和图3B示出了根据本发明的示例性实施方式的俯视平面图和正视平面图。换句话说，图3A示出了从液晶面板侧描述的EEFL，以及图3B示出了从液晶模块侧描述的EEFL。
如图3A所示，示例性实施方式的EEFL 123包括玻璃管135以及在玻璃管135的外表面上的第一和第二电极。虽然图中未示出，EEFL 123还包括在玻璃管135的内表面上用来发光的荧光材料层以及包括惰性气体和汞(Hg)的放电气体。
第一和第二电极被交替施加有高电压和低电压。换句话说，当第一电极施加有高电压和低电压之一时，第二电极施加有高电压和低电压中的另一个，并且高电压和低电压交替施加到第一和第二电极。因此，第一和第二电极交替用作阳极和阴极。
第一电极包括第一盖电极133a以及第一和第二线电极137a和137b。第一盖电极133a设置在玻璃管135的一端并具有盖状。第一和第二线电极137a和137b设置在玻璃管135的相对外表面上。各第一和第二线电极137a和137b具有从第一盖电极133a延伸并连接到第一盖电极133a的线型形状。具体地说，第一线电极137a具有直线部分和螺线部分，而第二线电极137b仅具有直线部分。因此，第一线电极137a的长度大于第二线电极137b。第一线电极137a的螺线部分缠绕在玻璃管135的外表面上并朝向玻璃管135的中间部分延伸。
与第一电极类似，第二电极包括第二盖电极133b以及第三和第四线电极137c和137d。第二盖电极133b设置在玻璃管135的另一端并具有盖状。第三和第四线电极137c和137d设置在玻璃管135的相对外表面上。各第三和第四线电极137c和137d具有从第二盖电极133b延伸并连接到第二盖电极133b的线型形状。具体地说，与第一和第二线电极137a和137b相似，第三线电极137c具有直线部分和螺线部分，而第四线电极137d仅具有直线部分。因此，第三线电极137c的长度大于第四线电极137d。第三线电极137c的螺线部分缠绕在玻璃管135的外表面上并朝向玻璃管135的中间部分延伸。
如上所述，第一和第二电极对称地设置。换句话说，第一和第二盖电极133a和133b设置在玻璃管135的相对两端，并且第一和第二线电极137a和137b相对设置并且分别具有与第三和第四线电极137c和137d相似的结构。
第一和第二盖电极133a和133b以及第一至第四线电极137a至137d可以包括铝(Al)、银(Ag)和/或铜(Cu)。第一至第四线电极137a至137d具有低电阻。
由于第一和第二电极包括第一至第四线电极137a至137d并且各第一和第三线电极137a和137c具有螺线部分，与现有技术相比可以减少寄生电容并且增加光照效率。
换句话说，与现有技术相比，减少了盖电极133a和133b的面积。形成第一至第四线电极137a至137d从而盖电极133a和133b减少的面积通过第一至第四线电极137a至137d的面积补偿。因此，可以减少盖电极133a和133b与底盖(图2中的27)之间的寄生电容。虽然减少了盖电极133a和133b的面积，由于线电极137a至137d补偿了盖电极133a和133b减少的面积，在两个端部的阳极和阴极处产生的电子并没有减少。
此外，由于沿玻璃管125的长度方向形成线电极137a至137d，在玻璃管123中更广泛地激发并产生电子。具体地说，第一和第三线电极137a和137c的螺线部分感应服从安培定律的磁场。而且感应了电场，该电场在玻璃管135中卷曲并从玻璃管的右端部和左端部之一向其中间部分行进。换句话说，由于第一和第二电极交替用作阳极和阴极，交替地向左和向右感应磁场。此外，感应的电场圆形地旋转并从左侧和右侧向中间部分交替行进。因此，沿卷曲的电场并向玻璃管125的中间部分激发和产生电子。因此，有效并广泛地产生填充在玻璃管125中放电气体的放电。因此，可以增加EEFL的光照效率。
所以，由于线电极137a至137d用于EEFL，可以减少寄生电容值并且可以增加光照效率。
第一和第三线电极137a和137c具有的长度使得第一和第三线电极137a和137c激发电子而不会在两个电极137a和137c之间产生电短路。第一和第三线电极137a和137c的宽度使得第一和第三线电极137a和137c不会降低EEFL的亮度。因此，第一和第三线电极137a和137c可以具有在上述范围内的面积以补偿盖电极133a和133b减少的面积。此外，第一和第三线电极137a和137c的直线部分以及第二和第四电极137b和137d设置在对应于液晶模块侧的侧部，而不是与液晶面板相对的顶部。因此，线电极137a至137d不会降低亮度。
如上所述，具有直线和螺线部分的第一和第三线电极137a和137c用于减少寄生电容值并增加光照效率，并且为此，使用了具有直线部分的第二和第四线电极137b和137d。
可以通过不同方法形成盖电极133a和133b以及线电极137a至137d。例如，盖电极133a和133b的形成方法可以包括将金属盖放置在玻璃管125的两端上、在玻璃管125的两端上粘接金属带和/或将玻璃管125的两端浸入金属溶液中。线电阻137a至137d的形成方法可以包括其中遮蔽带粘接在玻璃管125的外表面上并且通过该遮蔽带喷射金属溶液的喷射法、使用导电连结剂的滚轮法和/或使用喷嘴的分配法。
表1示出了通过喷射法、滚轮法和分配法形成的线电极的电阻值。在表1中，分配法被分类为使用具有直径为0.5mm(毫米)的喷嘴的第一分配法以及使用具有直径为0.3mm(毫米)的喷嘴的第二分配法。线电极由银膏制成，该银膏的粘度为约9000±500cPs，硬度大于约3H，且体积电阻率小于或者等于1×10Ωcm。
如表1所示，在线电极的不同形成方法中，喷射法简单并形成具有最低电阻值的线电极。分配法形成具有高于喷射法的电阻值的线电极，但形成具有最小宽度的线电极，即小于或者等于1mm(毫米)的宽度。
用不同方法形成线电极，从而可以减少寄生电容值并且可以增加光照效率。
图4A示出了不同EEFL的光照强度和功率的关系图表，以及图4B示出了不同EEFL中的光照效率和功率图表。在图4A和图4B中，流明(lm)是光照强度，瓦特(W)是功率，并且流明/瓦特(lm/W)是光照效率。而且，在图4A和图4B中，“RE”表示现有技术的外部电极，并且“E1”至“E6”表示具有示例性实施方式的线电极的第一至第六范例电极。实施方式的第一至第六范例电极“E1”至“E6”的线电极的长度和宽度表示为(a mm，b mm)。换句话说，具有长度为20mm、宽度为1.5mm的线电极的第一范例电极表示为“E1(20，1.5)”。
如图4A和图4B所示，现有技术电极“RE”的光照强度和光照效率与施加到线电极的功率成比例。因此，随着功率增加，光照强度和光照效率也增加。此外，随着线电极的长度和宽度增加，光照强度和光照效率也增加。所以，为了获得高的光照强度和光照效率，EEFL使用具有较长长度和较宽宽度的线电极。
很明显，本领域技术人员可在不背离本发明精神或范围的基础上对本发明的外部电极荧光灯以及包括该荧光灯的显示器件做出修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入本发明权利要求及其等效范围内的各种修改和变化。

Claims (40)

1、一种外部电极荧光灯，包括：
填充有放电气体的管；
位于所述管的外表面上的第一电极，其中该第一电极包括位于所述管的一端的第一盖电极和沿所述管的长度方向的第一线电极；以及
位于所述管的外表面上的第二电极，其中该第二电极包括位于所述管的相对端的第二盖电极和沿所述管的长度方向的第二线电极；以及
其中所述第一线电极和所述第二线电极设置在所述第一盖电极和所述第二盖电极之间的所述管的外表面上。
2、根据权利要求1所述的灯，其特征在于，各所述第一和第二线电极具有直线部分和螺线部分。
3、根据权利要求1所述的灯，其特征在于，所述第一电极还包括具有直线部分的第三线电极并且所述第二电极还包括具有直线部分的第四线电极。
4、根据权利要求3所述的灯，其特征在于，所述第一线电极长于所述第三线电极并且所述第二线电极长于所述第四线电极。
5、根据权利要求3所述的灯，其特征在于，所述第一至第四线电极包括铝、银或铜的至少其中之一。
6、根据权利要求2所述的灯，其特征在于，所述第一线电极的直线部分设置在所述第一线电极的螺线部分和所述第一盖电极之间，而所述第二线电极的直线部分设置在所述第二线电极的螺线部分和所述第二盖电极之间。
7、根据权利要求2所述的灯，其特征在于，所述第一电极还包括具有直线部分的第三线电极，所述第二电极还包括具有直线部分的第四线电极，所述第一线电极和第三线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第一盖电极延伸，并且所述第二线电极和第四线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第二盖电极延伸。
8、根据权利要求2所述的灯，其特征在于，各所述第一和第二线电极的螺线部分的线圈规则设置。
9、根据权利要求1所述的灯，其特征在于，所述第一和第二电极关于所述管的中间对称设置。
10、根据权利要求1所述的灯，其特征在于，所述第一和第二线电极的端部沿所述管的长度方向相互分开足够远地设置，从而当工作电压施加到所述第一和第二电极时，该第一和第二电极不会短路。
11、一种显示器件，包括：
显示面板；
包括将光提供到显示面板的灯的背光单元，所述灯包括：
填充有放电气体的管；
位于所述管的外表面上的第一电极，其中该第一电极包括在所述管的一端的第一盖电极和沿所述管的长度方向的第一线电极，以及
位于所述管的外表面上的第二电极，其中该第二电极包括在所述管的相对端的第二盖电极和沿所述管的长度方向的第二线电极，其中所述第一线电极和所述第二线电极设置在所述第一盖电极和所述第二盖电极之间的所述管的外表面上；以及
与所述管相对的底盖。
12、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，各所述第一和第二线电极具有直线部分和螺线部分。
13、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，所述第一电极还包括具有直线部分的第三线电极并且所述第二电极还包括具有直线部分的第四线电极。
14、根据权利要求13所述的显示器件，其特征在于，所述第一线电极长于所述第三线电极并且所述第二线电极长于所述第四线电极。
15、根据权利要求13所述的显示器件，其特征在于，所述第一至第四线电极包括铝、银或铜的至少其中之一。
16、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，在所述显示面板和所述底盖之间平行设置多个灯。
17、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，所述显示面板包括液晶面板。
18、根据权利要求12所述的显示器件，其特征在于，所述第一线电极的直线部分设置在该第一线电极的螺线部分和所述第一盖电极之间，而所述第二线电极的直线部分设置在该第二线电极的螺线部分和所述第二盖电极之间。
19、根据权利要求12所述的显示器件，其特征在于，所述第一电极还包括具有直线部分的第三线电极，所述第二电极还包括具有直线部分的第四线电极，所述第一线电极和第三线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第一盖电极延伸，并且所述第二线电极和第四线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第二盖电极延伸。
20、根据权利要求12所述的显示器件，其特征在于，各所述第一和第二线电极的螺线部分的线圈规则设置。
21、根据权利要求12所述的显示器件，其特征在于，所述第一和第二线电极的直线部分设置在除最接近所述显示面板的顶部和最接近所述底盖的底部之外的所述管的部分处。
22、根据权利要求21所述的显示器件，其特征在于，所述第一和第二线电极的直线部分设置在最接近所述显示器件侧的所述管的一侧。
23、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，所述第一和第二电极关于所述管的中间对称设置。
24、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，所述第一和第二线电极的端部沿所述管的长度方向相互分开足够远地设置，从而当工作电压施加到所述第一和第二电极时，该第一和第二电极不会短路。
25、一种液晶显示器件的制造方法，所述方法包括：
在顶盖和底盖之间设置液晶显示面板；以及
设置包括灯的背光单元从而使来自灯的光照射到所述显示面板上，所述灯包括：
填充有放电气体的管；
位于所述管外表面上的第一电极，其中该第一电极包括在所述管的一端的第一盖电极和沿该管的长度方向的第一线电极，以及
位于所述管外表面上的第二电极，其中该第二电极包括在所述管的相对端的第二盖电极和沿该管的长度方向的第二线电极，其中所述第一线电极和所述第二线电极设置在所述第一盖电极和所述第二盖电极之间的所述管的外表面上。
26、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，各所述第一和第二线电极具有直线部分和螺线部分。
27、根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一电极还包括具有直线部分的第三线电极而所述第二电极还包括具有直线部分的第四线电极。
28、根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一线电极和第三线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第一盖电极延伸，并且所述第二线电极和第四线电极的直线部分在所述管的相对外表面上从所述第二盖电极延伸。
29、根据权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括设置所述第一和第二电极，从而使得所述第一和第二线电极的直线部分设置在除最接近所述显示面板的顶部和最接近所述底盖的底部之外的该管的部分处。
30、根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括设置所述第一和第二电极从而使得所有直线部分设置在最接近液晶显示器件侧的所述管的一侧。
31、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括在所述显示面板和所述底盖之间平行设置多个灯。
32、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一和第二线电极的端部沿所述管的长度方向相互分开足够远地设置，从而当工作电压施加到所述第一和第二电极时，该第一和第二电极不会短路。
33、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括：
通过下述步骤至少其中之一形成所述盖电极：将导电盖放置在所述管的端部上、将导电带粘接到所述管的端部上或者将所述管的端部浸入到导电溶液中；以及
通过下述步骤至少其中之一形成所述第一和第二线电极：将遮蔽带粘接在所述管的外表面上并且通过该遮蔽带喷射导电溶液的喷射法、使用导电连结剂的滚轮法或者使用喷嘴的分配法。
34、根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述第一和第二线电极在200℃和10至20分钟的硬化条件下形成。
35、根据权利要求1所述的灯，其特征在于，各所述第一和第二线电极包括银膏，该银膏的粘度为9000±500cPs、硬度大于3H并且体积电阻率小于或者等于1×10Ωcm。
36、根据权利要求35所述的灯，其特征在于，各所述第一和第二线电极的长度为20mm至80mm，宽度为1.5mm至3.0mm。
37、根据权利要求11所述的显示器件，其特征在于，各所述第一和第二线电极包括银膏，该银膏的粘度为9000±500cPs、硬度大于3H并且体积电阻率小于或者等于1×10Ωcm。
38、根据权利要求37所述的显示器件，其特征在于，各所述第一和第二线电极的长度为20mm至80mm，宽度为1.5mm至3.0mm。
39、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，各所述第一和第二线电极包括银膏，该银膏的粘度为9000±500cPs、硬度大于3H并且体积电阻率小于或者等于1×10Ωcm。
40、根据权利要求39所述的方法，其特征在于，各所述第一和第二线电极的长度为20mm至80mm，宽度为1.5mm至3.0mm。
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