CN101159218A

CN101159218A - 平面荧光灯与液晶显示器

Info

Publication number: CN101159218A
Application number: CNA200610131764XA
Authority: CN
Inventors: 张昭仁; 哀嘉华
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: CPT DISPLAY TECHNOLOGY (SHENZHEN)CO., LTD.
Priority date: 2006-10-08
Filing date: 2006-10-08
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2026-10-08
Also published as: CN101159218B

Abstract

本发明公开了一种平面荧光灯，其条状电极上具有数个电极分支，且电极分支的周围配置数个介电分支，用以增加荧光材料的涂布面积，并可通过介电分支来调整荧光材料的分布位置，因此有助于提升平面荧光灯的亮度并可改善出光的均匀度。本发明还提出应用此平面荧光灯作为背光源的液晶显示器，其可具有较佳的显示效果。

Description

平面荧光灯与液晶显示器

技术领域

本发明有关于一种光源组件及显示装置，且特别有关于一种具有高发光效率的平面荧光灯(Flat Fluorescent Lamp，FFL)及应用此平面荧光灯的液晶显示器。

背景技术

随着现代视频技术的进步，液晶显示器已被大量地使用于手机、笔记本电脑、个人电脑及个人数字助理(PDA)等消费性电子产品的显示荧幕上。然而，由于液晶显示器的液晶面板本身并不具有发光的功能，因此需要于液晶面板下方配置一背光组件以提供液晶面板所需要的显示光源。目前市场上的背光组件主要以平面荧光灯、冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)及发光二极管(LightEmitting Diode，LED)为主，其中平面荧光灯因具有成本低廉、占用空间小等优点，而被广泛使用于液晶显示器中。

图1为现有的一种平面荧光灯的局部剖视图，而图2为此平面荧光灯的上视图，其中为了使图示较为清楚，图2未示出图1中的部分构件。请参考图1与2，现有的平面荧光灯100是通过间隙壁130在上基板120与下基板110之间形成数个放电空间132，其中放电空间132中会充入放电气体140。此外，每一放电空间132内的下基板110上配置有电极组150，包括第一条状电极152与第二条状电极154(可互为阳极与阴极)，且电极组150上覆盖有介电层160以保护电极组150。另外，荧光材料170涂布于上基板120以及介电层160的外壁上。

当施加驱动电压给电极组150时，可在第一条状电极152与第二条状电极154之间产生电场，以将放电气体140游离成等离子。之后，等离子中处于激态的电子在回到基态的同时会发出紫外线，而当等离子所发出的紫外线照射到荧光材料1 70时，便可激发荧光材料170发光。

值得一提的是，现有技术中，为了增强电场对于放电气体140的作用，通常会在第一条状电极152的两侧形成数个电极分支152a，以通过电极分支152a的尖端放电，而与其对面条状的第二条状电极154形成三角形的主要的放电区域156。然而，在实际的运作上，此放电区域156与放电区域156以外的其他区域的亮度往往会有很大的差异，而影响整体面光源的均匀度。根据实际观察到的情形，当电极分支152a尖端的亮度达到10000nit时，其他区域的亮度仅达6000nit，而当电极分支152a尖端的亮度为7000nit时，其他区域的亮度更仅有4000nit。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有较佳的发光效率，且可输出均匀面光源的平面荧光灯。

本发明的另一目的是提供一种液晶显示器，其通过上述的平面荧光灯来达到较佳的显示效果。

为达上述或其他目的，本发明提出一种平面荧光灯，包括一第一基板、数个电极组、一图案化介电层、数个介电分支、一第二基板、数个间隙壁、一荧光材料以及一放电气体。电极组配置于第一基板上，且每一电极组至少包括相互平行的一第一条状电极与一第二条状电极，其中第一条状电极的侧缘具有数个朝向第二条状电极延伸的电极分支。此外，图案化介电层与介电分支配置于第一基板上，其中图案化介电层覆盖电极组，而介电分支位于电极分支的周围。另外，第二基板与第一基板相对配置，而间隙壁连接第一基板与第二基板，以在第一基板与第二基板之间构成数个放电空间。每一放电空间内具有一电极组，且荧光材料与放电气体配置于放电空间内。

在本发明的实施例中，介电分支可邻接于第一条状电极上方的图案化介电层或是邻接于第二条状电极上方的图案化介电层。

在本发明的实施例中，每一电极分支两侧的介电分支相互平行。

在本发明的实施例中，每一第一条状电极上的电极分支与其相对的第二条状电极之间形成数个放电区域，而介电分支沿这些放电区域的边缘配置。

在本发明的实施例中，部分的荧光材料可分布于每一介电分支的两侧壁上。其中，每一介电分支远离电极分支的一侧相较于邻近电极分支的一侧可具有较多的荧光材料。

在本发明的实施例中，每一第二条状电极上方的图案化介电层具有数个凹陷，其中每一放电空间内的凹陷例如可与电极分支相对，且每一凹陷位于相邻的两介电分支之间。此外，另一部分的荧光材料可分布于凹陷内，以及每一第二条状电极上方的图案化介电层与相邻的间隙壁之间。

在本发明的实施例中，上述平面荧光灯还包括一反射层，其配置于第一基板上，并位于电极组下方。

本发明还提出一种液晶显示器，主要是由上述的平面荧光灯搭配一液晶面板所构成，其中平面荧光灯配置于液晶面板旁，用以提供液晶面板显示用的背光源。

基于上述，本发明在电极分支的周围形成数个介电分支，用以增加荧光材料的涂布面积，并可通过介电分支来调整荧光材料的分布位置，因此有助于提升平面荧光灯的亮度并可改善出光的均匀度，以使液晶显示器具有较佳的显示效果。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为现有的一种平面荧光灯的局部剖视图。

图2为图1的平面荧光灯的上视图。

图3为本发明之较佳实施例的一种平面荧光灯的局部剖视图。

图4A为图3的平面荧光灯的上视图。

图4B为图3的介电层与电极结构的局部示意图。

图5A为本发明的另一种平面荧光灯的上视图。

图5B为图5A的介电层与电极结构的局部示意图。

图6为本发明另一实施例的介电层与电极结构的局部示意图。

图7与8分别为图6的介电层与电极结构在不同位置的剖面图。

图9为本发明的液晶显示器的示意图。

具体实施方式

本发明可应用于各类型的平面荧光灯，以改善因电极分支的尖端放电现象可能造成的出光不均匀的问题。目前常见的平面荧光灯中，电极组的配置方式各不相同，例如每一放电空间内仅具有成对的一第一条状电极与一第二条状电极，或是可具有相互交替排列的数个第一条状电极与第二条状电极，而电极分支的形状更有例如方形、圆弧形或三角形等不同的变化。以下的实施例将仅就其中一种为例进行介绍，然其并非用以限定本发明的应用范围，举凡现有的平面荧光灯皆可采用本发明所提出的介电分支的设计概念来改善出光的均匀度，或进一步提高出光效率。

图3为本发明较佳实施例的一种平面荧光灯的局部剖视图。如图3所示，平面荧光灯300包括一第一基板310、一第二基板320、数个间隙壁330、一放电气体340、数个电极组350、一图案化介电层360以及一荧光材料370。其中，第一基板310与第二基板320相对配置，而间隙壁330连接于第一基板310与第二基板320之间，以在第一基板310与第二基板之间构成数个放电空间332。

请再参考图3，放电空间332内填充有放电气体340，其例如是氙气、氖气、氩气等惰性气体，而电极组350配置于第一基板310上，其中每一电极组350包括交替配置的第一条状电极352与第二条状电极354，其例如互为阳极与阴极。此外，图案化介电层360覆盖于电极组350上，以保护电极组350免于受到等离子直接轰击。另外，荧光材料370例如是涂布在第二基板320以及介电层360的外壁上，且第一基板310上更例如可形成一反射层312，其材质例如是金属，并位于电极组350下方，用以提高出光效率。当施加驱动电压给电极组350时，可在第一条状电极352与第二条状电极354之间产生电场，以将放电气体340游离成等离子。之后，等离子中处于激态的电子在回到基态的同时会发出紫外线，而当等离子所发出的紫外线照射到荧光材料370时，便可激发荧光材料370发光。

图4A为平面荧光灯300的上视图，而图4B为本实施例的介电层与电极结构的局部示意图，其中为了使图示较为清楚，图4A未示出图3中的第二基板320、放电气体340、荧光材料370等构件。请参考图4A与4B，第一条状电极352的两侧分别具有数个朝向第二条状电极354延伸的电极分支352a，且在电极分支352a与其相对的第二条状电极354之间会因电极分支352a的尖端放电作用，而形成数个放电区域356。

本实施例为了提高平面荧光灯300的亮度与发光效率，在电极分支352a的两侧分别配置一介电分支380。此介电分支380例如是邻接于第二条状电极354上方的图案化介电层360，且每一电极分支352a两侧的介电分支380相互平行，其中介电分支380的高度以小于或等于图案化介电层360的厚度为较佳的范围。此外，此介电分支380例如可利用网板(screen mask)，以积层印刷的方式制作而成。

由于电极分支352a的两侧配置有介电分支380，因此可以增加荧光材料370的涂布面积(如介电分支380的侧壁)，其中本发明对于荧光材料370的涂布方式可以有多种选择。举例而言，可以将荧光材料370平均地分布于每一介电分支380的两侧壁上，以提升整体荧光材料370的涂布面积，进而提高发光效率。此外，由于放电区域356内是属于放电效率较高的部份，因此可以使每一介电分支380远离电极分支352a的一侧相较于邻近电极分支352a的一侧具有较多的荧光材料370，以补偿放电效率的落差，如此将可提升整体面光源的均匀度。

下表为测量本发明的平面荧光灯与现有的平面荧光灯实际运作时所得到的亮度比较关系，其中本发明所采用的介电分支尺寸为3500*500*140μm，而荧光材料厚度为70μm。由下表可以得知本发明的平面荧光灯的整体亮度相较于现有的有显著的提升。

	放电区域亮度	其他区域亮度	整体亮度
	放电区域亮度	其他区域亮度	整体亮度	现有结构	12470nit	9105nit	10596nit
本发明结构	15022nit	10188nit	12393nit	现有结构	12470nit	9105nit	10596nit
本发明结构	15022nit	10188nit	12393nit	提升比例	20.5％以上	11.9％以上	17％以上

除了如上述实施例使介电分支邻接于电极分支对侧的图案化介电层之外，本发明其他实施例的介电分支更例如可邻接于与电极分支位于同一侧(即第一条状电极上方)的图案化介电层，或是位于电极分支周围任何适当的位置。此外，除了将电极分支两侧的介电分支平行配置之外，本发明更例如可以使介电分支沿放电区域的边缘配置，以得到更佳的发光效率。

图5A为本发明的另一种平面荧光灯的上视图，而图5B为本实施例的介电层与电极结构的局部示意图，其中为了使图示较为清楚，图5A与5B仅示出局部构件，完整的结构请参考图3与其相关的文字说明。本实施例是将介电分支580沿着电极分支552a与第二条状电极554之间的放电区域556配置，其中介电分支580同样是以小于图案化介电层560的厚度为较佳的范围，其同样可利用网版，以积层印刷的方式进行制作。

由于本实施例的介电分支580是沿着放电区域556的边缘配置，因此可以有效利用放电区域556，使得介电分支580邻近放电区域556的侧壁上的荧光材料(未示出)可充分反应，进而提高出光亮度。此外，本实施例同样可以改变介电分支580两侧壁的荧光材料的涂布量来调整出光效果，此处不再赘述。

除了上述的实施例之外，本发明可进一步提高平面荧光灯的发光效率。参照上述实施例，由于施加驱动电压给电极组时，是在第一条状电极与第二条状电极之间产生游离等离子，因此平面荧光灯主要的发光区域是位于第一条状电极与第二条状电极之间。换言之，间隙壁与相邻的条状电极之间因为不易受到电场作用，而会形成较暗的区域。为了改善上述问题，本发明可对已知的图案化介电层的结构进行设计，以增加放电空间中电场作用的区域，进而提高平面荧光灯的亮度。下文将举具体实施例说明之。

图6示出本发明另一实施例的介电层与电极结构的局部示意图，而图7与8分别为此介电层与电极结构在不同位置的剖面图。其中，本实施例是以图4A与4B所示的平面荧光灯的结构为基础进行变化，因此图6～8采用与图4A、4B相同的标号来标示相似的元件，而其相关的元件说明请参照前述实施例的内容，此处不再赘述。如图6所示，本实施例的介电层与电极结构除了在第二条状电极354(请参考图4A)上方的图案化介电层360侧边制作数个介电分支380之外，还在图案化介电层360上形成数个凹陷362。这些凹陷362例如是正对第一条状电极352上的电极分支352a，并位于相邻两介电分支380之间。由于图案化介电层360上具有凹陷362，因此本实施例可如图7所示，在凹陷362内涂布荧光材料370，以增加荧光材料370的涂布面积，进而提高平面荧光灯整体的发光效率。

此外，当电极分支352a与其相对的第二条状电极354之间进行放电作用时，所产生的电场会经由凹陷362而影响到间隙壁330与相邻第二条状电极354之间的非发光区域，因此本实施例还可如图8所示，在间隙壁330与相邻的第二条状电极354上方的图案化介电层360之间的区域上涂布荧光材料370，或原先已涂布于此位置的荧光材料370将可受到游离等离子的作用而发光。换言之，通过本实施例在图案化介电层360上形成凹陷362的设计，不仅可增加荧光材料370的涂布面积，也可使原先不会发光的区域受到电场作用而发光，因此可再进一步提升平面荧光灯的发光效率。

应用上述的平面荧光灯，本发明还提出一种液晶显示器。图9为本发明液晶显示器的示意图，其中液晶显示器900主要包括液晶面板910以及平面荧光灯920等构件。在本实施例中，平面荧光灯920可以是本发明所提出的上述各种型态的平面荧光灯，而液晶面板910则是配置于平面荧光灯920上方，以通过平面荧光灯920所提供的面光源作为显示光源。

综上所述，本发明的平面荧光灯与液晶显示器是在电极分支的周围形成数个介电分支，通过增加荧光材料的涂布面积来提升平面荧光灯的发光效率，以改善液晶显示器的显示亮度。此外，本发明更可通过介电分支来调整荧光材料的分布位置，以补偿不同区域的放电效率的落差，进而提升整体面光源的均匀度，并使得液晶显示器具有较佳的显示效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种平面荧光灯，包括：

一第一基板；

数个电极组，配置于该第一基板上，其中每一电极组至少包括相互平行的一第一条状电极与一第二条状电极，且该第一条状电极的侧缘具有数个朝向该第二条状电极延伸的电极分支；

一图案化介电层，配置于该第一基板上，并覆盖该些电极组；

数个介电分支，配置于该第一基板上，并位于该些电极分支的周围；

一第二基板，与该第一基板相对配置；

数个间隙壁，连接该第一基板与该第二基板，以在该第一基板与该第二基板之间构成数个放电空间，其中该些电极组分别位于该些放电空间内；以及

一荧光材料与一放电气体，配置于该些放电空间内。

2.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，该些介电分支邻接于该些第一条状电极上方的该图案化介电层。

3.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，该些介电分支邻接于该些第二条状电极上方的该图案化介电层。

4.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，每一电极分支两侧的该些介电分支相互平行。

5.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，每一第一条状电极上的该些电极分支与其相对的该第二条状电极之间形成数个放电区域，而该些介电分支沿该些放电区域的边缘配置。

6.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，部分的荧光材料分布于每一介电分支的两侧壁上。

7.如权利要求6所述的平面荧光灯，其特征在于，每一介电分支远离该电极分支的一侧相较于邻近该电极分支的一侧具有较多的荧光材料。

8.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，每一第二条状电极上方的该图案化介电层具有数个凹陷。

9.如权利要求8所述的平面荧光灯，其特征在于，每一放电空间内的该些凹陷与该些电极分支相对，且每一凹陷位于相邻的两介电分支之间。

10.如权利要求8所述的平面荧光灯，其特征在于，部分的荧光材料分布于该些凹陷内，以及每一第二条状电极上方的该图案化介电层与相邻的间隙壁之间。

11.如权利要求1所述的平面荧光灯，其特征在于，还包括一反射层，其配置于该第一基板上，并位于该些电极组下方。

12.一种液晶显示器，包括：

一液晶面板；

一平面荧光灯，配置于该液晶面板下方，用以提供该液晶面板显示用的背光源，该平面荧光灯包括：

一第一基板；

一第二基板，与该第一基板相对配置；

数个间隙壁，配置于该第一基板与该第二基板之间，以在该第一基板与该第二基板之间构成数个放电区域，其中该些电极组分别位于该些放电区域内；以及

一荧光材料与一放电气体，配置于该些放电区域内。

13.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，该些介电分支邻接于该些第一条状电极上方的该图案化介电层。

14.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，该些介电分支邻接于该些第二条状电极上方的该图案化介电层。

15.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，每一电极分支两侧的该些介电分支相互平行。

16.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，每一第一条状电极上的该些电极分支与其相对的该第二条状电极之间形成数个放电区域，而该些介电分支沿该些放电区域的边缘配置。

17.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，部分的荧光材料分布于每一介电分支的两侧壁上。

18.如权利要求17所述的液晶显示器，其特征在于，每一介电分支远离该电极分支的一侧相较于邻近该电极分支的一侧具有较多的荧光材料。

19.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，每一第二条状电极上方的该图案化介电层具有数个凹陷。

20.如权利要求19所述的液晶显示器，其特征在于，每一放电空间内的该些凹陷与该些电极分支相对，且每一凹陷位于相邻的两介电分支之间。

21.如权利要求19所述的液晶显示器，其特征在于，部分的荧光材料分布于该些凹陷内，以及每一第二条状电极上方的该图案化介电层与相邻的间隙壁之间。

22.如权利要求12所述的液晶显示器，其特征在于，该平面荧光灯还包括一反射层，其配置于该第一基板上，并位于该些电极组下方。