CN1428753A - 应用于平板光源的交流等离子体装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于平板光源的交流等离子体装置及制造方法，由上板及下板所组成，上板是由前面玻璃基板上布满数千埃厚度的透明电极与保护膜所形成的；而上述的下板则是由经过激光加工或定型模具所作出的背面玻璃基板；背面玻璃基板的上面，是由具一定高度的数个玻璃分隔壁所形成的放电电解槽；上述放电电解槽的侧面及底面涂布有白色萤光体；上述背面玻璃基板的下部面蒸镀有金属电极结构；上板透明电极与保护膜的蒸镀面与下板的放电电解槽形成部相对，并将上板与下板以密封材料溶融、紧密闭合后，放电电解槽的空气立刻被排出，同时注入放电空气，放电电解槽因而形成密封的状态。

Description

应用于平板光源的交流等离子体装置及制造方法

技术领域

本发明涉及一种应用于平板光源的交流等离子体装置及其制作方法。进一步而言是为使等离子体装置在操作上更加容易，减少制作经费，同时提高其画面分辨率，减低在放电时的驱动电压，因而经改进其分隔制作方法及电介体层与萤光体层的结构，所得的应用于平板光源的交流等离子体装置及其制作方法。

背景技术

一般而言，等离子体是指正电子与负电子以相同的量混合后所呈现的中性状态，在真空的状态下，对阳极与阴极施加较为强烈的电压，使其中的放电气体呈活性化，随着时间推移，进入更加安定的状态，并且发出像极光一样强烈又美丽的光芒。

应用于平板光源的等离子体装置即是利用该等离子体发光现象，进而使用在液晶显示器(LCD；Liquid Crystal Display)的背照灯、照明用的平板光源等。

另一方面，图1是公知的应用于平板光源等离子体装置的剖面图。如图1所示，平板光源用等离子体装置，一般来说是将上板10及下板15利用密封材料7溶融密封后，在其内部设置放电电解槽8所构成。

上述的上板10前面玻璃基板1的前面部分涂布有平面状的透明电极2，其背面则具涂布有当气体放电时可发出白色光的三波长白色萤光层结构。此时，由于上述前面玻璃基板1位于透明电极2下，因此在与PDP装置相同的容量装置中，也兼备了电介体的功能。

再者，前述的下板15是指将：在背面玻璃基板4上利用银焊锡膏等形成的金属电极5、可储存交流驱动时电荷用以限制流入装置的电流并且使白色光反射至前面玻璃基板1方向的白色电介体层6、及在气体放电时可发出白色光的三波长的白色发光层3，以连续涂布方所形成的结构。

具有上述各项结构的上板10及下板15，通过以透明釉玻璃为要主成份的密封材料7经过溶融、接触碰合引起气体放电，形成放电电解槽8，再将放电电解槽内的空气抽空后，注入氩(Ar)、汞(Hg)、氖(Ne)、氙(Xe)、水银(Hg)等混合气体后，即完成平板光源用等离子体装置。

此时，对上述透明电极2与金属电极5施加交流电源时，通过放电现象在放电电解槽8内的放电气体则会产生紫外线，借此激发白色萤光体3，使白色可见光发散至前面玻璃基板1的外侧。

如前所述，公知的平板光源用等离子体装置为了具备一定商用水准的亮度，而在前面玻璃基板1与背面玻璃基板4两边皆形成了白色萤光体3，因此产生不必要的制作过程及需较高的制作经费等等问题。

此外，作为电介体使用的前面玻璃基板1，是由数毫米以上的厚度所形成的，由于放电电解槽的高度在1mm以下，因此，为了使气体放电，必须在两个电极之间加入1kV左右的高电压，此为其缺点之一。

而且，因白色电介体6与金属电极5包含在放电电解槽8内，放电时产生的杂质通常以气体的型态排出，因而减少装置的可使用寿命，此为其缺点之二。

另一方面，在具有层结构容量装置的平板光源用等离子体装置当中，由于对电极所施加的驱动电压，会使放电电解槽及电介体层呈直列状态，因此为在较低的驱动电压的下，仍能提高放电电压，必须减少电介体功能的玻璃基板的厚度，并提高放电电解槽的高度。

发明内容

本发明是为了解决上述的种种问题而设计产生的，本发明的目的在于提供一种平板光源用交流驱动等离子体装置及其制造方法，利用改善隔绝壁的形成方法及电介体层与萤光体层的结构，进而提高产品制作上的容易性，以及减低产品的制作经费；同时提高画面的亮度，减低放电时驱动电压。

为了实现上述的种种目的，本发明的平板光源用交流驱动型等离子体装置，其特征为将其上板及下板以密封材料密封后，形成一放电电解槽，通过施加交流电源，在通过等离子体放电现象射出光的交流驱动等离子体装置中，上板是由前面玻璃基板下面部分的数千埃厚度的透明电极与保护膜所形成的；而下板则是由经过切削加工或定型模具，在背面玻璃基板上形成以多个玻璃隔层分离的放电电解槽所形成的；在放电电解槽的侧面及底面涂布白色萤光体，而背面玻璃基板的下面部分是由金属电极蒸镀而成的结构，其中上板的透明电极与保护膜蒸镀面与下板的放电电解槽形成部两者的方向是互相面对的，当上板与下板以密封材料紧密闭合后，将放电电解槽内的空气排出，注入放电空气使其呈密封状态。

前述上板仅在前面玻璃基板的底面的透光部分蒸镀透明电极层；其它玻璃基板底面则蒸镀汇流电极，而上述的保护膜以涂布于透明电极上为理想。

上述背面玻璃基板大约有5mm左右的高度，上述的分隔玻璃壁则大约有2～3mm左右的高度，分隔玻璃壁之间大约是数微米～数毫米左右的间隔为最理想的状态。

此外，本发明中形成上板及下板的平板光源用等离子体装置的制作方法，特征为其中上板的制作过程分为在前面玻璃基板真空蒸镀铟锡，形成透明电极层的阶段；在透明电极层上覆盖一层金属掩膜、或真空蒸镀上铝，在透明电极的周围部分形成具一定厚度的汇流电极的阶段；及为隐藏上述汇流电极而覆上金属掩膜，以镁氧化物真空蒸镀，在透明电极上形成具固定厚度的保护膜层的阶段。而下板的制作过程则分为在具有4mm以上厚度的背面玻璃基板的其中一面，以铬或铝真空蒸镀形成金属电极层的阶段；将背面玻璃基板的其它面切削加工成具有2～3mm左右的高度及数微米～数毫米宽度的数个放电电解槽，及形成可分隔这些槽的玻璃分隔壁的阶段；及在玻璃分隔壁侧面与放电电解槽底面将白色萤光体以厚膜印刷法或喷涂法进行涂布、烧成的阶段。上板的保护膜及下板的白色萤光体两者是呈现相对的状态，由上述方法制成的上板与下板以密封材料溶融、密合后，使放电电解槽内呈真空状态，并且注入固定的压力气体，形成一个完全密封的状态。

附图说明

图1是公知的应用于平板光源等离子体装置的剖面图；

图2是本发明中平板光源用等离子体表示装置剖面图。

图中标记分别是；

1、21：前面玻璃基板

2、22：透明电极

3、29：白色萤光体

4、26：背面玻璃基板

5、28：金属电极

6：白色电介体层

7、27：密封封质材

23：汇流电极

31：玻璃分隔壁

具体实施方

如图2所示，本发明上板20及下板25是利用密封材料27加以密封，并在其内部以玻璃分隔壁31分隔，形成数个放电电解槽30，在放电电解槽30内以既定的压力气体注入氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)、水银(Hg)等混合气体，通过外加电源引起放电现象的结构。

上板20是由大约2～3mm厚度的前面玻璃基板21，在其下面蒸镀上数千埃厚度的氧化铟锡(In2O3：Sn)材质的透明电极22与铬(Cr)或铝(Al)材质汇流电极23，而在上述透明电极22下形成数千埃厚度的氧化镁(MgO)保护膜24。

上述氧化镁保护膜24是当气体放电时放射出二次电子，同时降低放电电压，并通过气体放电时产生的离子，防止前面玻璃基板20发生磨损。

此外，上述的透明电极22的面积如果变大的话，随着抵抗力的变大，上述前面玻璃基板21的下面因涂布有透明电极22，如图2所示，仅在可见光透过部分形成透明电极层22，而由于周围部分形成上述汇流电极，可减少电极之间的抵消，因而可形成良好的放电特性。

另一方面，下板25是由在背面玻璃基板26的上方部分，通过切削加工或是塑型法(molding)而形成的玻璃分隔壁31，分隔出数个放电电解槽30。背面玻璃基板26的下面部分，则蒸镀有数千埃厚度的具有良好光反射率的铬(Cr)或铝(Al)材质的金属电极层，且上述玻璃基板31的侧面与各个槽(放电电解槽)的底面部分则涂布有白色萤光体29的结构所组成。

上述背面玻璃基板26大约为5mm左右的高度，玻璃分隔壁31与放电电解槽30的高度大约为3～4mm，相对于电介体层，放电电解槽30的高度较高一些，而稍低的电压对放电电解槽30而言即具有充分的电压使其驱动。此外，沿着该形成高度的玻璃分隔壁31侧面与槽的底面，由于广为涂布白色萤光体，因而可增加装置画面的亮度。

再者，上述的玻璃分隔壁31具有支持上板20的功能，当对放电电解槽30进行排气工程时，可防止上板20变形弯曲的情况产生。

以下，就本发明的平板光源用等离子体装置的制作方法及作用效果，做一说明如下。

首先，上板20的制作过程是在厚度约3mm左右的前面玻璃基板21上，真空蒸镀上数千埃厚度的氧化铟锡(In2O3：Sn)，形成透明电极层22。

此外，在透明电极层22上覆盖一层金属掩膜，再由铬(Cr)或铝(Al)的真空蒸镀，在上述前面玻璃基板21上的透明电极层22周边形成具固定厚度汇流电极23。

随着上述透明电极层22面积的增大，电阻亦增加，因此通过汇流电极23降低透明电极层22所产生的电阻，使其具有能维持良好放电特性的功能。

再者，为隐藏上述汇流电极23而覆盖上金属掩膜，并真空蒸镀上一层氧化镁，在透明电极层22上形成数千埃厚度的保护膜24。

另一方面，下板的制作过程，是在厚度5mm的背面玻璃基板26边缘上，覆盖金属掩膜，并以真空蒸镀上光反射率良好的铬(Cr)及铝(Al)，形成数千埃厚度的金属电极28。

再者，没有形成金属电极28的另一边玻璃基板26的深度约2～3mm程度，将槽与槽之间的间隔约为数百微米～数毫米的多数个槽，以喷砂法切削，形成数个放电电解槽30，每个放电电解槽之间形成宽约数百微米～数毫米左右，高度为2～3mm的玻璃分隔壁31。这样的玻璃分隔壁31即使不以切削加工的方法，也可利用塑型法(molding)做出分隔状，再将玻璃溶融注入模内而使其成型。

将白色萤光体29利用厚膜印刷法或喷涂法，涂布在玻璃分隔壁31的侧面及槽的底面后，进行烧成制成下板25。

将上述方法制成的上板20与下板25，利用以透明釉玻璃为主要成份的密封材料，使其溶融、紧密接合后，排出放电电解槽内的空气，注入数十～数百Torr的氩(Ar)、氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)、水银(Hg)等混合气体后，即完成本发明的平板光源用等离子体装置。

若在该平板光源用等离子体装置的透明电极22与金属电极28间，导入300V的30kHz的高压电流，由放电现象在混合气体中产生的紫外线激发白色萤光体29，即得到白色可见光。

如上所述本发明的平板光源用等离子体装置，其金属电极28形成于背面玻璃基板26下，背面玻璃基板26具备电介体的功能，通过去除放电电解槽内的白色电介体层6及金属电极5，可防止不纯气体的产生，因此在制作上可以省去制作白色电介体制材的成本，因而减少制作上经费的支出，同时相对于由基板及保护膜所形成电介体层的厚度，可通过增加放电电解槽的高度，即使在较低的驱动电压下，依然能充分的放电电压。

此外，白色萤光体29全面性均匀的涂布在玻璃分隔壁31的侧面及槽的底面部分，因而形成广大的萤光面积，可将装置的亮度提高至两倍以上，而在内部形成的玻璃分隔壁31因具有支撑上板20的功能，在对放电电解槽进行排气工程，可通过大气压达到防止上板的磨损。

本发明并不限于上述的实施例，在本发明的技术思想上允许的范围内，皆可以更加广泛、更多样性的灵活运用。

如前所述的本发明，通过去除放电电解槽内的白色电介体与金属电极，在背面玻璃基板下形成金属电极，不仅可防止放电电解槽内不纯物质气体的产生，延长装置的使用寿命，同时可增加产品制作的容易性以及减少产品制作的经费。

再者，背面玻璃基板经切削加工或塑型(Molding)后，形成具相当高度的多数个玻璃分隔壁与放电电解槽，再将白色萤光体涂布于玻璃分隔壁的侧面以及槽的底部，使其形成面积增大，即使在较低电压下依然能得到充分的放电效果，同时也可提高画面的亮度。

Claims (6)

1.一种应用于平板光源的交流等离子体装置，其特征在于：上板与下板通过密封材质密封之后形成放电电解槽，随着交流电源的输入，可依照等离子体放电的情形，照射出不同光线的交流等离子体装置；

其中，上述的上板，在玻璃基板下，由数千埃厚度的透明电极与保护膜积层而成的结构；

上述的下板，是经切削加工或塑型，在背面玻璃基板上形成由数个玻璃分隔壁加以分隔的放电电解槽，该放电电解槽的侧面以及底面皆涂布有白色萤光体，且背面玻璃基板下则是由金属电极蒸镀而成的结构；

上述上板保护膜的蒸镀面与放电电解槽的形成部分，两者呈现相对的状态，上板与下板通过密封材质紧密密封之后，将放电电解槽内的空气排出，注入放电气体并加以密封。

2.根据权利要求1所述的应用于平板光源的交流等离子体装置，其特征在于：其上板仅在前面玻璃基板的底面内，可通过的部分蒸镀上透明电极层，而在其它的前面玻璃基板底面蒸镀上汇流电极，且上述的保护膜仅涂布于透明电极层上。

3.根据权利要求1或2所述的应用于平板光源的交流等离子体装置，其特征在于：上述的透明电极是由氧化铟锡(In₂O₃：Sn)材质所制成的。

4.根据权利要求1所述的应用于平板光源的交流等离子体装置，其特征在于：背面玻璃基板具备大约5mm左右的高度，而玻璃分隔壁则约为2～3mm左右的高度，在分隔壁间则大约是数百微米～数毫米左右的距离。

5.根据权利要求1或2所述的应用于平板光源的交流等离子体装置，其特征在于：汇流电极与金属电极是以铬(Cr)或铝(Al)为材质的。

6.一种应用于平板光源的交流等离子体装置的制造方法，其特征在于：由上板与下板所组成，平板光源用交流驱动型等离子体装置的制造方法中，上板的制作过程分为：在玻璃基板真空蒸镀上氧化铟锡(In₂O₃：Sn)，形成透明电极层的阶段；在透明电极层上覆盖金属掩膜，真空蒸镀上铬或铝，在透明电极外围部分形成固定厚度的汇流电极的阶段；为使汇流电极隐藏而覆盖上金属掩膜，经真空蒸镀镁氧化物后，在透明电极层上形成固定厚度保护膜层的阶段；

下板的制作过程分为：在具4mm以上厚度的背面玻璃基板其中一面，以真空蒸镀方电镀上铬或铝，形成金属电极层的阶段；将背面玻璃基板的另一面，以切削加工，形成具有2～3mm深度与数百微米～数毫米宽度的多数个放电电解槽，及用以区隔这些槽的玻璃分隔壁的阶段过程；及在玻璃分隔壁的侧面及放电电解槽底面，以厚膜印刷法或喷涂法涂布白色电介体，再进行烧成的阶段；

上板的保护膜与下板的白色电介体呈相对位置，将上述方法制成的上板及下板，通过密封材料溶融、接合后，排出放电电解槽内的空气，将放电气体以既定压力气体注入，并完成密封的动作。