CN1892973A - 板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置 - Google Patents

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CN1892973A CNA2006100885956A CN200610088595A CN1892973A CN 1892973 A CN1892973 A CN 1892973A CN A2006100885956 A CNA2006100885956 A CN A2006100885956A CN 200610088595 A CN200610088595 A CN 200610088595A CN 1892973 A CN1892973 A CN 1892973A
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Abstract

本发明提供了一种板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置的示例性实施例，该板型荧光灯包括：上玻璃基底；下玻璃基底，相对地附于上玻璃基底；电极，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介电层，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的一个与电极之间。介电层形成在玻璃基底中的至少一个与电极之间，以减少产生针孔。

Description

板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置
本申请要求于2005年6月30日提交的第2005-0057614号韩国专利申请的优先权和所有利益，其全部内容通过引用包含于此。
                        技术领域
总的来说，本发明涉及一种板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置，更具体地说，本发明涉及一种其中介电层形成在玻璃基底和电极之间以减少产生针孔(pinhole)的板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置。
                        背景技术
近来，已经开发了平板型显示装置比如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)或有机发光二极管(OLED)来替代阴极射线管(CRT)。
LCD包括LCD面板，LCD面板具有薄膜晶体管(TFT)基底、滤色器基底和设置在这两个基底之间的液晶。由于LCD自身不发光，所以LCD包括位于TFT基底的后部用于提供光的背光单元。基于液晶的排列来控制来自背光单元的光的透射率。LCD面板和背光单元被容纳在框架中。
根据光源部分的位置，背光单元可以是边光式或直下式。边光式在导光板的侧面设置了光源例如冷阴极荧光灯(CCFL)等并在导光板的顶部设置了聚光片/漫射片。直下式在LCD面板的后面设置了多个光源并在光源和LCD面板之间设置了聚光片/漫射片。然而，前述的背光单元类型适用于中小尺寸的LCD比如用于显示器和笔记本电脑的LCD，但是却由于重量、厚度、电功耗等问题而不适用于大型LCD比如用于电视显示器的LCD。
已经开发出板型荧光灯来作为适用于大型LCD的光源。板型外部电极荧光灯(EEFL)采用了二维(2-D)EEFL的原理。板型EEFL包括形成发光空间的上基底和下基底。电极形成在上基底和下基底的外表面上。上、下基底都包括玻璃基底，其中，上玻璃基底比下玻璃基底薄，以简化板型EEFL的制造工艺、保持真空、保证放电空间并减轻重量。
当板型EEFL被驱动时，因为上玻璃基底形成地比下玻璃基底薄，所以上基底的电容大于下基底的电容。同样地，当电流流入形成大电容的上基底时，在上基底中产生并聚集强烈的焦耳热。
在上基底中聚集的焦耳热使上基底的温度升高，从而在电极和上玻璃基底中产生针孔。
                          发明内容
因此，在本发明的示例性实施例中，板型荧光灯和具有该板型荧光灯的显示装置减少了针孔的产生。
板型荧光灯的示例性实施例包括：上玻璃基底；下玻璃基底，相对地附着于上玻璃基底；电极，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介电层，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的至少一个与电极之间。
上玻璃基底比下玻璃基底薄，介电层形成在上玻璃基底和电极之间。
介电层包含从由氧化铝、氧化硅和玻璃料组成的组中选择的至少一种。
介电层的厚度在大约15μm至大约40μm之间。
上玻璃基底为并排设置的多个半圆柱的形状。
上玻璃基底为矩形形状，电极沿着上玻璃基底的相对边形成。
电极沿着限定上玻璃基底的短边形成。
介电层从电极的端部延伸至电极长度的大约20％至大约40％。
由喷涂法来形成介电层。
上玻璃基底和下玻璃基底为板型，板型荧光灯还包括壁，用来保持上玻璃基底和下玻璃基底之间的距离。
板型荧光灯还包括密封在上玻璃基底和下玻璃基底之间的发光气体。
本发明提供了一种显示装置的示例性实施例，该显示装置包括：显示面板和板型荧光灯，其中板型荧光灯包括：上玻璃基底，面对显示面板；下玻璃基底，附于上玻璃基底；电极，形成在上玻璃基底和下玻璃基底的外表面上；介电层，形成在上玻璃基底和下玻璃基底中的至少一个与电极之间。
上玻璃基底比下玻璃基底薄，介电层形成在上玻璃基底和电极之间。
介电层包含从由氧化铝、氧化硅和玻璃料组成的组中选择的至少一种。
介电层的厚度在大约15μm和大约40μm之间。
上玻璃基底为并排设置的多个半圆柱形。
上玻璃基底是矩形形状，电极形成在上玻璃基底彼此面对的相对边上。
显示装置还包括附于LCD面板一侧的驱动PCB，其中，介电层从电极与驱动PCB相邻的端部延伸至电极长度的大约20％至大约40％。
                            附图说明
图1是包括根据本发明的板型荧光灯的第一示例性实施例的LCD的分解透视图；
图2是根据本发明的沿着图1中的线II-II截取的板型荧光灯的剖视图；
图3是根据本发明的沿着图1中的线III-III截取的板型荧光灯的剖视图；
图4是根据本发明的板型荧光灯的第二示例性实施例的平面图；
图5A是根据本发明的沿着图4中的线V-V截取的板型荧光灯的剖视图；
图5B是示出了传导到图4和图5A中的板型荧光灯上部的热的位置相对于温度的曲线图；
图6是根据本发明的板型荧光灯的第三示例性实施例的剖视图；
图7是根据本发明的板型荧光灯的第四示例性实施例的分解透视图；
图8是根据本发明的图7中的板型荧光灯的第四示例性实施例的剖视图。
                          具体实施方式
现在将参照附图来描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以不同的形式来实施，因此，本发明不应该被理解为受限于这里提出的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例将使得本公开彻底和完全，并将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜和区域的厚度。当元件比如层、膜、区域或基底被称为“在另一元件上时”，它可以直接在另一元件上或者也可存在中间元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和全部组合。
将理解的是，虽然在这里可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、构件、区域、层和/或部分，但是这些元件、构件、区域、层和/或部分应该不受这些术语限制。这些术语只是用来将一个元件、构件、区域、层或部分与另一个元件、构件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、构件、区域、层或部分可能被称为第二元件、构件、区域、层或部分。
为了描述简便，空间相关术语比如“在...以下”、“在...下面”、“下面的”、“在...以上”、“上面的”等在这里可用来描述如附图所示的一个元件或零件对其它元件或零件的关系。将理解的是，除了包括附图中所示的方向之外，空间相关术语意在包括装置在使用或运行中的不同方向。例如，如果将附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件或零件“下面”或“以下”的元件随后会被描述为在其它元件或零件“以上”。因此，示例性术语“在...以下”可包括“在...以上”和“在...以上”两种方向。装置可以被其它方式定位(旋转90度或位于其它方向)，在这里所使用的空间相关描述做相应的解释。
这里所使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，而不意在成为本发明的限制。如这里所使用的，除非上下文清楚地指出，否则单数形式意在还包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指定所述零件、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在，而不排除一个或多个其它零件、整体、步骤、操作、元件、构件和/或它们构成的组的存在。
在这里参照对本发明理想的实施例(和中间结构)的示意性描述的剖视图来描述本发明的实施例。这样，作为例如制造技术和/或公差的结果的示出形状的变化将被预料。因此，本发明的实施例不应该被理解为这里示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造所得的结果的形状的变化。例如，被示为矩形的注入区将通常具有成圆形的或者弯曲的特征，和/或在其边缘具有注入浓度梯度而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，由注入形成的埋区会在埋区和通过其发生注入的表面之间的区域中导致一些注入。因此，附图中示出的区域实际上是示意性的，它们的形状不意在示出装置区域的真实形状并且也不意在限制本发明的范围。
除非另外地限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本发明所属领域中的普通技术人员通常所理解的含义相同。还将理解，术语比如在常用字典中限定的那些术语，应该被理解为具有与相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且除非在这里明确地限定，否则不会以理想的或过度正式的方式来解释这些术语。
在示例性实施例中，LCD被描述为显示装置的示例，而板型荧光灯可被用作其它类型的显示装置中的光源。
图1是包括根据本发明的板型荧光灯的第一示例性实施例的LCD的分解透视图。图2是沿着图1中的线II-II截取的板型荧光灯的剖视图。图3是沿着图1中的线III-III截取的板型荧光灯的剖视图。
LCD 1包括：LCD面板20；光学膜30，位于LCD面板20的后面；板型荧光灯40，向光学膜30提供光。LCD面板20、光学膜30和板型荧光灯40被容纳在上框架10和下框架50中。
LCD面板20包括：TFT基底21，TFT形成在其上；滤色器基底22，面对TFT基底21。由于LCD面板20自身不发光，所以LCD面板20被提供来自板型荧光灯40的光，其中，板型荧光灯40位于LCD面板20的后面。用于施加驱动信号的驱动部分25位于TFT基底21的侧面。驱动部分25包括：柔性印刷电路(FPC)26；驱动芯片27，安装在FPC 26上；驱动印刷电路板(PCB)28，连接到FPC 26的一侧。在本发明的示例性实施例中，驱动部分25以膜上芯片(COF)型形成。然而，驱动部分25可由任何公知的类型比如载带封装(TCP)、玻璃上芯片(COG)等形成。
位于LCD面板20后面的光学膜30包括底膜和附于底膜上的珠层(beadlayer)。光学膜30将来自板型荧光灯40的光漫射，并将漫射的光提供向LCD面板20。由于在板型荧光灯40中没有发光气体，所以板型荧光灯40的部分B(图2)表示不产生光的位置。因此，如果没有光学膜30，则在屏幕上产生黑线(dark line)。
光学膜30还可包括棱镜膜、反射偏振膜和保护膜。
板型荧光灯40包括上基底410和下基底420，以通过将上、下基底相互附着来形成发光空间440。发光空间440填充有例如由汞/氖组成的发光气体，但不限于此。
上基底410包括：上玻璃基底411；上发光层412，形成在上玻璃基底411的内表面上；介电层413和上电极414，形成在上基底411的外表面上。
上玻璃基底411，由玻璃形成并以波形形状形成，形成为多个并排设置的半圆柱。上玻璃基底410包括：向上突部分A(图2)，用于形成发光空间440；平坦部分B，用于保持真空并用于与下基底420附着。
上发光层412形成在上玻璃基底411的整个内表面上，以将发光气体产生的紫外线转换成可见光。
介电层413形成在上玻璃基底411外表面的部分上。介电层413沿着限定基本上是矩形形状的上玻璃基底411的短边形成。介电层413由氧化铝、氧化硅或玻璃料组成，且厚度在大约15μm至40μm之间。由溅射法、化学气相沉积(CVD)法等来形成介电层413。
上电极414形成在介电层413上。上电极414覆盖介电层413。然而，除了示例性实施例之外，介电层413的部分可以不被上电极414覆盖。上电极414由导电性优良的材料比如铝、镍或银制成。上电极414也沿着矩形形状的上玻璃基底411的短边形成。由于上电极414是非透射性的，所以光不被提供到上电极414形成的位置，即LCD面板20的非显示区。
下基底420包括：下玻璃基底421；反射性基底422和下荧光体层423，形成在下玻璃基底的内表面上；下电极424，形成在下玻璃基底421的外表面上。
下玻璃基底421为板型，且与上玻璃基底411分隔开。下玻璃基底421的厚度d2大于上玻璃基底411的厚度d1。例如，下玻璃基底421的厚度d2为大约1.1mm，上玻璃基底411的厚度d1为大约0.7mm。
反射层422反射发光空间440中产生的光，并将光引导向LCD面板20。下荧光体层423形成在反射层422上。
下电极424形成在下玻璃基底421外表面的部分上，以与上电极414对应。
上基底410和下基底420通过附着部分430彼此附着。附着部分430由玻璃料制成。玻璃料是用于附着的粉状玻璃，由例如SiO2、TiO2、PhO、PbTiO3、Al2O3组成，但不限于此。
以下，根据功能来描述位于上基底410上的介电层413。
如上所述，上玻璃基底411的厚度d1小于下玻璃基底421的厚度d2。这就是为什么上玻璃基底411由玻璃成型(glass forminng)来制造，薄玻璃通常应该容易地并有效地形成。此外，上玻璃基底411变得越厚，LCD 1变得越重。
电容(C)被如下地限定。
<公式1>
C = &epsiv; A d
这里，ε是介电常数；A是面积；d是厚度。
因为上玻璃基底411由于具有波形的形状而导致面积比下玻璃基底421的面积大，所以，虽然上玻璃基底411比下玻璃基底421薄但上基底410被形成为具有比下基底420的电容更大的电容。
同时，如下限定阻抗。
<公式2>
| Z | = R 2 + ( 1 2 &pi;fC ) 2
这里，R是阻抗，f是电源频率。
公式2示出阻抗与电容成反比。因此，与下基底420相比，具有大电容的上基底410的阻抗小，从而使得在相同的电压下，与下基底420相比，更大的电流流入上基底410中。因此，在上基底410中剧烈地产生焦耳热，从而在上玻璃基底411和/或上电极414中形成针孔。
根据本发明的第一示例性实施例，介电层413形成在上玻璃基底411和上电极414之间。
当两个电容C1、C2相互直接连接时，总电容C总如下地表示。
<公式3>
Figure A20061008859500102
据此，示出了考虑到上玻璃基底411和介电层413的上基底410的电容小于上玻璃基底411的电容或介电层413的电容。即，上基底410的电容减小阻抗增大。因此，聚集在上基底410上的电流分散到下基底420，从而减少上基底410中针孔的形成。下基底420具有较厚的下玻璃基底421，从而下基底420有效地控制针孔的产生。此外，由于在下基底420中安装了附加的散热板，所以容易地控制下基底420的温度升高。
继续地，以下是实验数据。
表1示出了在没有介电层413的情况下上基底410和下基底420的电流和电流密度。表2示出了在具有介电层413的情况下上基底410和下基底420的电流和电流密度。介电层413被Al2O3覆盖并具有20μm的厚度。上玻璃基底411为0.7mm厚，下玻璃基底412为1.1mm厚。用电流除以电极的面积来得到电流密度。上电极414的面积为1.6cm2，下电极424的面积为1.3cm2。
                              表1 没有介电层的情况
输入电流(A) 上基底电流(mA) 下基底电流(mA) 上基底电流/下基底电流 上基底电流密度(mA/cm2) 下基底电流密度(mA/cm2)   上基底电流密度/下基底电流密度
  0.81   64.8   28.9   2.24   39.3   22.2   1.7
  0.85   67.9   30.3   2.24   40.2   23.3   1.7
  0.90   71.8   32.1   2.24   42.5   24.7   1.7
  0.95   75.9   33.9   2.24   44.9   26.1   1.7
  1.00   80.2   35.7   2.25   47.5   27.5   1.7
  1.05   84.2   67.6   2.24   49.8   28.9   1.7
  1.10   88.5   39.3   2.25   52.4   30.2   1.7
  1.15   92.4   41.2   2.24   54.7   31.7   1.7
  1.20   96.3   42.9   2.24   57.0   33.0   1.7
                             表2 有介电层的情况
输入电流(A) 上基底电流(mA) 下基底电流(mA) 上基底电流/下基底电流 上基底电流密度(mA/cm2) 下基底电流密度(mA/cm2)   上基底电流密度/下基底电流密度
  0.80   62.1   31.2   1.99   36.8   24.0   1.5
  0.85   66.3   33.5   1.98   39.2   25.8   1.5
  0.90   70.7   35.6   1.98   41.8   27.4   1.5
  0.95   74.9   37.8   1.98   44.3   29.0   1.5
  1.00   79.2   40.0   1.98   46.9   30.7   1.5
  1.05   84.3   42.4   1.99   49.9   32.6   1.5
  1.10   89.1   44.8   1.99   52.7   34.5   1.5
  1.14   93.7   47.0   1.99   55.5   36.1   1.5
表1和表2示出了当形成介电层413时，与下基底相比，聚集在上基底410上的电流被相当大地扩散，上基底410中的焦耳热减少。
当板型荧光灯开始被驱动时，施加比通常的驱动电流更高的驱动电流，以缩短明度(brighhtness)饱和的时间。出于这个原因，用于在上基底410中开始形成针孔的电流应该较高。即，可能被施加到上基底410的电流也应该较高。形成在上玻璃基底411和下玻璃基底414之间的介电层413增大了开始形成针孔所需的电流。
在下文中，将参照图4和图5来描述本发明的第二示例性实施例。图4是根据本发明的板型荧光灯的第二示例性实施例的平面图。图5A是沿着图4中的线V-V截取的板型荧光灯的剖视图。图5B是示出了传导到图4和图5A中的板型荧光灯的上部的热的位置相对于温度的曲线图。
在第二示例性实施例中，板型荧光灯40的介电层413形成在上玻璃基底411和上电极414之间的一部分上。更具体地，从上电极414的上端部向上电极414的下端部形成介电层413。这里，上端部与驱动PCB 28相邻，当LCD 1直立时，驱动PCB位于向上的方向。介电层413的长度l1为上电极414的长度l2的大约20％至大约40％(图4)。
LCD 1通常被站立地使用，其中，LCD 1的长边水平地设置，一边在另一边上方。
当LCD 1被驱动时，在板型荧光灯40中产生热。通过对流，热传导到板型荧光灯40的上部，从而距离顶部大约1/3处的点是温度最高的，如图5B中所示。因此，由于上基底410的上部温度升高得最多，所以通过在最高温度的点上形成介电层413来有效地控制温度，以防止针孔的产生。
图6是根据本发明的板型荧光灯的第三示例性实施例的剖视图。在第三示例性实施例中，同样，介电层425形成在下玻璃基底421和下电极424之间。然而，下基底420的介电层425比上基底410的介电层413薄，这与上述的第一示例性实施例一样有效。
图7是根据本发明的板型荧光灯的第四实施例的分解透视图。图8是根据本发明的图7中的板型荧光灯的第四示例性实施例的剖视图。
在第四示例性实施例中，上玻璃基底411是与下玻璃基底421相同的板型，只是上玻璃基底411的厚度d5小于下基底421的厚度d4。
在上基底410和下基底420之间，形成壁450以形成发光空间440。壁450由玻璃料制成。
介电层413形成在上玻璃基底411和上电极414之间。介电层413与上述的第一示例性实施例一样有效。根据第四示例性实施例，由于上电极414的面积与下电极424的面积相同，所以电流聚集在上基底410中更容易。
虽然已经示出和描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些示例性实施例做改变，其中，本发明的范围由权利要求及其等同物确定。

Claims (18)

1、一种板型荧光灯，包括：
上玻璃基底；
下玻璃基底，相对地附着于所述上玻璃基底；
电极，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底的外表面上；
介电层，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底中的至少一个与所述电极之间。
2、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，所述上玻璃基底比所述下玻璃基底薄，所述介电层形成在所述上玻璃基底和所述电极之间。
3、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，所述介电层包含从由氧化铝、氧化硅和玻璃料组成的组中选择的至少一种。
4、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，所述介电层的厚度在大约15μm和大约40μm之间。
5、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，将所述上玻璃基底形成为并排设置的多个半圆柱。
6、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，所述上玻璃基底为矩形形状，所述电极沿着所述上玻璃基底的相对边形成。
7、如权利要求6所述的板型荧光灯，其中，所述电极沿着限定所述上玻璃基底的短边形成。
8、如权利要求6所述的板型荧光灯，其中，所述介电层从所述电极的端部延伸至所述电极长度的大约20％至大约40％。
9、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，由喷涂法来形成所述介电层。
10、如权利要求1所述的板型荧光灯，其中，所述上玻璃基底和所述下玻璃基底为板型，所述板型荧光灯还包括壁，所述壁在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底之间以保持其间的距离。
11、如权利要求1所述的板型荧光灯，还包括密封在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底之间的发光气体。
12、一种显示装置，包括：
显示面板；
板型荧光灯，包括：上玻璃基底，面对所述显示面板；下玻璃基底，附于所述上玻璃基底；电极，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底的外表面上；介电层，形成在所述上玻璃基底和所述下玻璃基底中的至少一个与所述电极之间。
13、如权利要求12所述的显示装置，其中，所述上玻璃基底比所述下玻璃基底薄，所述介电层形成在所述上玻璃基底和所述电极之间。
14、如权利要求12所述的显示装置，其中，所述介电层包含从由氧化铝、氧化硅和玻璃料组成的组中选择的至少一种。
15、如权利要求12所述的显示装置，其中，所述介电层的厚度在大约15μm和大约40μm之间。
16、如权利要求12所述的显示装置，其中，将所述上玻璃基底形成为并排设置的多个半圆柱。
17、如权利要求12所述的显示装置，其中，所述上玻璃基底为矩形形状，所述电极形成在所述上玻璃基底彼此面对的相对边上。
18、如权利要求17所述的显示装置，还包括附于液晶显示面板一侧的驱动印刷电路板，其中，所述介电层从所述电极与所述驱动印刷电路板相邻的端部延伸至所述电极长度的大约20％至大约40％。
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