CN1697118A - 平面介质阻挡放电荧光灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板和后玻璃基板，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板内侧面上配置有电极、介质层、障壁和荧光粉层，将前、后基板对位、封接在一起，内部充入惰性气体。本发明的平面介质阻挡放电荧光灯的两组电极平行设置，并且每一条电极的侧边均配置有许多按一定间隔分布的小突起，且相邻电极侧边上朝向相对的突起的位置相互交错。两组电极间施加一定的交流电压脉冲序列时，在电极上的每个突起和与之朝向相对应一侧的相邻电极的平坦区域间产生微放电。本发明可提高平面介质阻挡放电荧光灯的亮度，改善亮度均匀性。

Description

平面介质阻挡放电荧光灯

技术领域

本发明属于显示器和照明光源制造领域，涉及一种荧光灯，特别涉及一种可用作液晶显示器背光源和普通照明光源的平面介质阻挡放电荧光灯。

背景技术

近年来随着生产技术的进一步成熟和制造成本的不断降低，大屏幕液晶显示器(LCD)越来越得到广泛的应用。大信息容量的平板液晶显示器一般为透射型，需要在液晶板后配置光源来实现显示。目前平板液晶显示器普遍采用的背光源是冷阴极荧光灯管(CCFL)，其优点是光效和亮度高，而其缺点是点亮后达到饱和亮度时间较长，点火受环境温度影响大和寿命较短，为使显示器亮度均匀还需配置反光板、导光板、扩散板和棱镜板等部件，使灯管的亮度损失较大，并且由于其需要汞蒸气作为工作气体，CCFL的生产和废弃都会对环境造成污染，因此目前开发出了许多新型光源以取代CCFL，主要有电致发光(EL)板、有机发光二极管(OLED)板和平面介质阻挡放电荧光灯(以下简称平面荧光灯)等，其中平面荧光灯由于可实现大面积均匀发光、寿命长、无污染等优点而备受重视。另外，平面荧光灯还可用作普通照明光源，如吸顶灯、吊灯和壁灯等，具有很强的装饰效果。

平面荧光灯按电极结构不同，主要可分为沿面放电型和对向放电型两大类。目前一种典型的沿面放电型平面荧光灯的结构为：由前玻璃基板和后玻璃基板组成，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板的内侧面配置有电极，电极上覆盖有介质层，介质层表面及未被介质层覆盖的后玻璃基板内侧面上覆盖一层均匀的反射层，反射层上覆盖荧光粉层，前、后基板间由支撑柱来保持一定的距离，内部充入惰性气体。每条发光线包括三条平行电极，中间的一条是阴极，其两侧边以一定的间距排列着许多小突起，两侧边突起位置相互交错，阴极两侧的两条电极是阳极，发光板采用单极性脉冲驱动。工作时，在适当的电压脉冲作用下，在阴极突起和对应的阳极间产生辉光放电，并且此微放电从阴极突起向阳极展开成三角形，三角形放电区产生的紫外辐射激发荧光粉发出白色光。整个灯的发光面均匀地分布着几十个甚至几百个三角形的发光区，使得亮度均匀性达到85％左右。阴极小突起的存在一方面减小了阴极与阳极间的距离，另一方面存在尖端效应，增加了电极间的场强，并且有助于防止微放电收缩成一条细细的电弧(即正柱收缩)。此种结构的平面荧光灯有以下缺点：

(1)由于只在处于发光线中间位置的阴极上有突起，并且为防止相邻微放电区之间发生相互干扰，避免微放电不稳定，相邻突起不能靠得太近，因此在相邻两个微放电区之间及在相邻两条阳极之间存在较大区域的非发光区，致使荧光灯的亮度均匀性最高只能达到85％左右，作为液晶显示器背光源使用时仍需加散射片，以使亮度均匀性达到90％以上。

(2)由于非发光区较多，因此亮度不够高，而且由于要使用散射片，进一步降低了背光源的亮度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平面介质阻挡放电荧光灯，解决了现有技术中沿面放电型平面荧光灯存在的缺点，能显著提高平面荧光灯的亮度，改善亮度均匀性。

本发明的基本构思是：在X电极和Y电极的侧边上均设置小的突起，通过增加微放电区的密度，减小微放电区之间的非发光区，提高平面荧光灯的亮度和亮度均匀性，以及在相邻微放电区之间配置障壁，可进一步增加微放电区的分布密度，提高平面荧光灯的亮度和亮度均匀性，而且使微放电更加稳定。

实现本发明基本构思的第一种技术方案，平面介质阻挡放电荧光灯，包括封接固定在一起的前玻璃基板和后玻璃基板，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板的内侧面平行配置有X电极和Y电极，X电极与Y电极交错排列，相邻电极间的距离都相等，X电极的两侧边设置有有一定间距的突起，两侧边的突起交错排列，Y电极的两侧边也设置突起，两侧边的突起交错排列，且相邻电极的侧边上朝向相对的突起也相互交错，X电极和Y电极上覆盖有介质层，介质层表面及未被介质层覆盖的后玻璃基板的内侧面上覆盖有荧光粉层，前玻璃基板与后玻璃基板间的空间充入惰性气体，所有X电极与第一条引出电极相连，所有Y电极与第二条引出电极相连。

实现本发明基本构思的第二种技术方案，平面介质阻挡放电荧光灯，包括封接固定在一起的前玻璃基板和后玻璃基板，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板的内侧面平行配置有X电极和Y电极，X电极与Y电极交错排列，相邻电极间的距离都相等，X电极的两侧边设置有有一定间距的突起，两侧边的突起处于相同位置，Y电极的两侧边也设置突起，两侧边的突起处于相同位置，且相邻电极的侧边上朝向相对的突起相互交错，X电极和Y电极上覆盖有介质层，介质层表面及未被介质层覆盖的后玻璃基板的内侧面上覆盖有荧光粉层，前玻璃基板与后玻璃基板间的空间充入惰性气体，所有X电极与第一条引出电极相连，所有Y电极与第二条引出电极相连。

实现本发明基本构思的第三种技术方案，平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板和后玻璃基板，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板的内侧面平行配置有X电极和Y电极，X电极和Y电极的排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，一对电极相对的侧边上设置突起，突起交错排列，且相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起的位置也相互交错，X电极和Y电极上覆盖有介质层，介质层表面及未被介质层覆盖的后玻璃基板的内侧面上覆盖有荧光粉层，前玻璃基板与后玻璃基板封接固定，内部充入惰性气体，所有X电极与第一条引出电极相连，所有Y电极与第二条引出电极相连。

实现本发明基本构思的第四种技术方案，平面介质阻挡放电荧光灯，包括封接固定在一起的前玻璃基板和后玻璃基板，前玻璃基板的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板的内侧面平行配置有X电极和Y电极，X电极和Y电极的排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，一对电极相对的侧边上设置突起，突起交错排列，相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起的位置相同，X电极和Y电极上覆盖有介质层，介质层表面及未被介质层覆盖的后玻璃基板的内侧面上覆盖有荧光粉层，前玻璃基板与后玻璃基板间的空间充入惰性气体，所有X电极与第一条引出电极相连，所有Y电极与第二条引出电极相连。

作为上述第一、第三种技术方案的改进，相邻电极的突起之间配置有分段的障壁，障壁的排列对应于三角形微放电区呈开口喇叭状。

作为上述第二、第四种技术方案的改进，相邻电极的突起之间配置有连续的弯曲障壁。

作为上述第一、第二、第三、第四种技术方案的改进，在后玻璃基板内侧面的的荧光粉层下配置一带有图案的可见光反射层，即在对应于亮度较高的三角形微放电区不配置反射层，而只在微放电区之间的不放电的亮度较暗的区域配置反射层，以改善平面灯的亮度均匀性。

上述第一、第二、第三、第四种技术方案中，也可将X电极和Y电极设置在后玻璃基板的外侧面上，这样就无需再在电极上配置介质层。

与现有技术相比，本发明的平面介质阻挡放电荧光灯的结构有以下显著特点：

(1)本发明的平面介质阻挡放电荧光灯的结构采用了在位于同一块基板上的两组电极上均设置突起，并通过取消或减小相邻电极对间的非发光区，使微放电区的分布密度增大，提高了平面荧光灯的亮度和亮度均匀性。

(2)在相邻微放电区之间设置障壁，使相邻微放电区相互隔离，互不干扰，因此可以减小微放电区之间的非放电区，从而可进一步增加微放电区的分布密度，提高平面荧光灯的亮度和亮度均匀性，并且即使在相邻微放电区靠得很近的情况下，也能保证每个微放电的稳定性。

(3)在后玻璃基板的荧光粉层下配置带有图案的反射层，提高较暗的非放电区的亮度，来减小放电区和非放电区的亮度差别，从而进一步改善亮度均匀性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1是现有技术的一种平面介质阻挡放电荧光灯结构示意图，其中a是整体结构图，b是电极结构图；

图2是本发明的平面介质阻挡放电荧光灯的俯视图；

图3是本发明第一种实例电极和障壁的结构示意图；

图4是本发明第二种实例电极和障壁的结构示意图；

图5是本发明第三种实例电极和障壁的结构示意图；

图6是本发明第四种实例电极和障壁的结构示意图。

图中，1.前玻璃基板，2.后玻璃基板，3.X电极，4.Y电极，5.突起，6.介质层，7.障壁，8.荧光粉层，9.第一条引出电极，10.第二条引出电极，11.反射层，12.支撑柱，13.低熔点玻璃，14.梯形非放电区，15.矩形非放电区，16.三角形放电区，17.平行四边形非放电区。

具体实施方式

图1是现有技术的一种平面介质阻挡放电荧光灯结构示意图。它由前玻璃基板1和后玻璃基板2组成，前玻璃基板1的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板2的内侧面配置有两组电极——阴极和阳极，阴极即X电极3，阳极即Y电极4：X电极3和Y电极4上覆盖有介质层6，介质层6表面及未被介质层6覆盖的后玻璃基板2的内侧面上覆盖一层反射层11，反射层11上覆盖荧光粉层8，前玻璃基板1和后玻璃基板2间由支撑柱12来保持一定的距离，两块基板对位后，周边用低熔点玻璃13将它们封接在一起，内部充入惰性气体。每条发光线包括三条平行电极，中间的一条是X电极3，其两侧边以一定的间距排列着许多小突起5，两侧边突起5的位置相互交错，X电极3两侧的两条电极是Y电极4，所有X电极3都连接到一条引出电极9，所有Y电极4都连接到另一条引出电极10，发光板采用单极性脉冲驱动。工作时，在适当的电压脉冲作用下，在X电极3的突起5和对应的Y电极4之间产生辉光放电，并且此微放电从X电极3的突起5向Y电极4展开成三角形，三角形放电区16产生的紫外辐射激发荧光粉发出白色光。整个灯的发光面均匀地分布着几十个甚至几百个三角形的发光区，使得亮度均匀性达到85％左右。由于这种结构只在X电极3上设置突起5，并且为了防止相邻微放电区之间发生相互干扰，突起5之间不能靠得太近，因此在相邻两个微放电区之间存在较大区域的梯形非放电区14，同时又由于在相邻两条阳极4之间设置有较大区域的矩形非放电区15，致使荧光灯的亮度及亮度均匀性不够高。

图2是本发明的平面介质阻挡放电荧光灯的俯视图。包括前玻璃基板1和后玻璃基板2，前玻璃基板1的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板2的内侧面配置有两组电极：X电极3和Y电极4，X电极3和Y电极4上覆盖有介质层6，介质层6表面及未被介质层6覆盖的后玻璃基板2的内侧面上覆盖有荧光粉层8，X电极3和Y电极4呈条状，X电极3和Y电极4的两侧边上都配置有许多按一定间隔分布的小的突起5，而且两组电极中相邻电极侧边上相对的突起5的位置相互交错，相邻电极的突起5之间配置有障壁7，障壁7的排列对应于三角形微放电区呈开口喇叭状。这样排列的目的是使障壁7的存在既不会影响到每个微放电，同时还能隔离相邻微放电之间的干扰，保持微放电的稳定性。两块基板对位后，周边用低熔点玻璃将它们封接在一起，内部充入惰性气体。

图3是本发明的电极和障壁第一种实例的结构示意图。两组电极(X电极3和Y电极4)交错排列，并且任意两条相邻电极间的距离都相等，X电极3和Y电极4的两个侧边均配置有许多按一定间隔分布的小突起5，而且两侧边上突起5的位置相互交错，同时相邻电极上相对的突起5的位置也相互交错，相邻电极的突起5之间配置有分段的障壁7，障壁7的排列对应于三角形微放电区16呈开口喇叭状，第一组电极(所有X电极3)与一条引出电极9相连，第二组电极(所有Y电极4)与另一条引出电极10相连。

图4是本发明的电极和障壁第二种实例的结构示意图。两组电极(X电极3和Y电极4)交错排列，并且任意两条相邻电极间的距离都相等，两组电极的两个侧边都有许多按一定间隔分布的小突起5，而且两侧边上的突起5处于电极的相同位置，相邻电极的侧边上朝向相对的突起相互交错，相邻电极突起5之间配置有一条条连续的弯曲障壁7，第一组电极(所有X电极3)与一条引出电极9相连，第二组电极(所有Y电极4)与另一条引出电极10相连。

图5是本发明的电极和障壁第三种实例的结构示意图。X电极3和Y电极4两两组成一对，其排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，一对电极上只在相对一侧分布有突起5，突起5的位置相互交错，同时相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起5的位置也相互交错，相邻电极突起5间配置有分段的障壁7，障壁7的排列对应于三角形微放电区16呈开口喇叭状，所有X电极3与一条引出电极9相连，所有Y电极4与另一条引出电极10相连。

图6是本发明的电极和障壁第四种实例的结构示意图。X电极3和Y电极4两两组成一对，其排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，一对电极上只在相对一侧分布有突起5，突起5位置相互交错，而相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起5的位置相同，相邻电极突起5间配置有一条条连续的弯曲障壁7，所有X电极3与一条引出电极9相连，所有Y电极4与另一条引出电极10相连。

以上实施例中，X电极3和Y电极4也可配置在后玻璃基板2的外侧面，这样就无需再配置介质层6。

以上实施例中，平面荧光灯中的障壁7可低于所需的前、后板间的距离，前、后板间的距离由支撑柱12来保证；障壁7也可制作得较高，由其来保证前、后板间的距离，而无需另外配置支撑柱12。

以上实施例中，可在后玻璃基板2的荧光粉层8下配置一带有图案的可见光反射层，即在对应于亮度较高的三角形微放电区不配置反射层，而只在微放电区之间的不放电的亮度较暗的区域配置反射层。

由以上实施例结构可以看出，与现有的平面荧光灯相比，由于相邻电极对间的非放电区为零或很小，并且相邻微放电区为位置相反的两个三角形(分别为△形和形)，它们之间是面积较小的平行四边形非放电区17，因此微放电区的分布密度大，提高了平面荧光灯的亮度和亮度均匀性。同时，由于障壁的存在，相邻微放电区相互隔离，互不干扰，因此可以减小微放电区之间的非放电区，从而可进一步增加微放电区的分布密度，提高平面荧光灯的亮度和亮度均匀性，并且使微放电更为稳定。另外，由于配置带有图案的反射层，从而可进一步改善亮度均匀性。

当然，X电极3和Y电极4的排列及其侧边上突起5的位置不局限于上述四种形式，若有其它形式对应处于同一玻璃基板表面的两电极的排列方式来对突起5的位置进行设置，只要是在两电极上都设置突起5来达到增大微放电区的分布密度和减小相邻电极对间的非发光区提高平面荧光灯的亮度和亮度均匀性的目的，都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板(1)和后玻璃基板(2)，前玻璃基板(1)的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板(2)的内侧面平行配置有X电极(3)和Y电极(4)，X电极(3)的两侧边设置有有一定间距的突起(5)，两侧边的突起(5)交错排列，X电极(3)和Y电极(4)上覆盖有介质层(6)，介质层(6)表面及未被介质层(6)覆盖的后玻璃基板(2)的内侧面上覆盖有荧光粉层(8)，前玻璃基板(1)与后玻璃基板(2)封接固定，内部充入惰性气体，所有X电极(3)与第一条引出电极(9)相连，所有Y电极(4)与第二条引出电极(10)相连，其特征在于：X电极(3)与Y电极(4)交错排列，相邻电极间的距离都相等，所述Y电极(4)的两侧边也设置突起(5)，两侧边的突起(5)交错排列，且相邻电极的侧边上朝向相对的突起(5)也相互交错。

2.一种平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板(1)和后玻璃基板(2)，前玻璃基板(1)的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板(2)的内侧面平行配置有X电极(3)和Y电极(4)，X电极(3)的两侧边设置有有一定间距的突起(5)，X电极(3)和Y电极(4)上覆盖有介质层(6)，介质层(6)表面及未被介质层(6)覆盖的后玻璃基板(2)的内侧面上覆盖有荧光粉层(8)，前玻璃基板(1)与后玻璃基板(2)封接固定，内部充入惰性气体，所有X电极(3)与第一条引出电极(9)相连，所有Y电极(4)与第二条引出电极(10)相连，其特征在于：X电极(3)与Y电极(4)交错排列，相邻电极间的距离都相等，所述X电极(3)两侧边的突起(5)处于相同位置，所述Y电极(4)的两侧边也设置突起(5)，两侧边的突起(5)处于相同位置，且相邻电极的侧边上朝向相对的突起(5)相互交错。

3.一种平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板(1)和后玻璃基板(2)，前玻璃基板(1)的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板(2)的内侧面平行配置有X电极(3)和Y电极(4)，X电极(3)和Y电极(4)上覆盖有介质层(6)，介质层(6)表面及未被介质层(6)覆盖的后玻璃基板(2)的内侧面上覆盖有荧光粉层(8)，前玻璃基板(1)与后玻璃基板(2)封接固定，内部充入惰性气体，所有X电极(3)与第一条引出电极(9)相连，所有Y电极(4)与第二条引出电极(10)相连，其特征在于：X电极(3)和Y电极(4)的排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，所述X电极(3)和Y电极(4)相对的侧边上设置突起(5)，突起(5)交错排列，且相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起(5)的位置也相互交错。

4.一种平面介质阻挡放电荧光灯，包括前玻璃基板(1)和后玻璃基板(2)，前玻璃基板(1)的内侧面配置有荧光粉层，后玻璃基板(2)的内侧面平行配置有X电极(3)和Y电极(4)，X电极(3)和Y电极(4)上覆盖有介质层(6)，介质层(6)表面及未被介质层(6)覆盖的后玻璃基板(2)的内侧面上覆盖有荧光粉层(8)，前玻璃基板(1)与后玻璃基板(2)封接固定，内部充入惰性气体，所有X电极(3)与第一条引出电极(9)相连，所有Y电极(4)与第二条引出电极(10)相连，其特征在于：X电极(3)和Y电极(4)的排列方式为X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-1Xn-1XnYn或X1Y1Y2X2X3Y3……Yn-2Xn-2Xn-1Yn-1YnXn，一对电极之间的间距D大于相邻电极对的间距d，所述X电极(3)和Y电极(4)相对的侧边上设置突起(5)，突起(5)交错排列，相邻电极对中分属于两个电极对的相互靠近的两条电极上的突起(5)的位置相同。

5.按照权利要求1或3所述的平面介质阻挡放电荧光灯，其特征在于：相邻电极的突起(5)之间配置有分段的障壁(7)，障壁(7)的排列对应于三角形微放电区(16)呈开口喇叭状。

6.按照权利要求2或4所述的平面介质阻挡放电荧光灯，其特征在于：相邻电极的突起(5)之间配置有连续的弯曲障壁(7)。

7.按照权利要求1、2、3或4所述的平面介质阻挡放电荧光灯，其特征在于：后玻璃基板(2)的荧光粉层(8)下配置一带有图案的可见光反射层。

8.按照权利要求1、2、3或4所述的平面介质阻挡放电荧光灯，其特征在于：所述X电极(3)和Y电极(4)设置在后玻璃基板(2)的外侧面上。

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