CN1950920A - 密封和抽空平板荧光灯的方法和装置以及用该方法制作的灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封和抽空平板荧光灯的方法和装置，以及通过该方法制作的平板荧光灯，其中密封和抽空平板荧光灯的处理在相对低的温度下实施。密封和抽空平板荧光灯的装置包括：上室(20)，其中带有抽气口(12a)的荧光灯(10)放置在所述上室中，并且所述上室具有连接到其顶面的外部加热器(21)和形成在其下表面的连接口(22)；连接到上室(20)的连接口(22)的抽气导管(30)，真空泵(31)和(32)以及气体注入部(33)安装在该抽气导管上；设置在上室(20)的连接口(22)下方的提升设备(40)，所述提升设备在其顶面上放置有基板(14)以覆盖抽气口(12a)；安装在提升设备(40)顶面上的内部加热器(50)；和安装在内部加热器(50)侧部的温度传感器(51)。

Description

密封和抽空平板荧光灯的方法和装置以及用该方法制作的灯
技术领域
本发明涉及密封和抽空平板荧光灯的方法和装置以及用该方法制作的平板荧光灯，更特别的是，涉及密封和抽空平板荧光灯的方法和装置以及用该方法制作的平板荧光灯，其中密封和抽空该平板荧光灯的过程在相对低的温度下进行，与现有技术相比，由于减少了荧光材料的变劣改善了亮度，真空度也得到改善，整个过程得到简化，而且该荧光灯可以制造得具有相对更小的厚度。
背景技术
平板荧光灯用于平板显示面板的背景照明。如图1和2所示，典型的平板荧光灯包括平坦前玻璃基板1，荧光层2设置在其底面上；后玻璃基板3，荧光层4、介电层5和电极部6顺序设置在其顶面上；支撑件7，通过玻璃融合固定在前后玻璃基板1和3的边缘以实现该荧光灯的密封；和多个垫片(未示出)，用于支撑前后玻璃基板1和3。
在制造平板荧光灯时，此前，通常采用真空安装技术，通过该技术，前后玻璃基板1和3以及支撑件7相互连接，由前后玻璃基板1和3以及支撑件7限定的平板荧光灯的内部空间利用真空抽空，然后气密密封。
这种真空安装技术的一个实例是用于等离子显示面板(PDP)制造的技术。在该实例中，如图3所示，抽气管8嵌入后玻璃基板3的孔3a内，然后连接到真空装置将灯抽空。此后，气体通过抽气管8注入灯中，抽气管随后被切断并且密封。
鉴于其特性，灯的厚度应该较小。然而，由于以这种方法切断抽气管8后有一部分残留下来，所以很难对灯应用该方法。另外，在使用这种方法的情况下，因为抽气管8应该通过将其熔化到固态或液态密封，所以由于这一过程产生的气体会造成真空度方面的问题。
这种真空安装技术的另一种实施例包括日本H公司的技术。该技术采用一种方法，在这种方法中，孔7a和抽气部分9形成在支撑件7侧面，用于支撑前后玻璃基板1和3，该灯利用抽气部分9抽空，然后气体从随后密封的抽气部分9注入，如图4所示。这种方法的缺点也是制造过程复杂并且气体流失增加。
同时，奥斯拉姆·甘布赫(Osram GmbH)采用了一种方法，其中抽气和气体注入在前玻璃基板1和后玻璃基板3的支撑件7之间实施，而不采用孔，然后实施密封。由于不存在孔，所以该方法的优势是密封可以干净地实施。
然而，由于这种方法导致复杂的过程并且增加了气体的流失以及需要前后玻璃基板精确对准，所以需要昂贵的设备。另外，由于用于密封前后玻璃基板的材料的温度需要到400℃或更高，所以存在的问题是荧光材料会变劣。
发明内容
因此，构思了本发明以解决现有技术中的问题。本发明的一个目的是提供一种密封和抽空平板荧光灯的方法和装置，以及通过该方法制作的平板荧光灯，其中与现有技术相比，由于减少了荧光材料的变劣，改善了亮度，真空度也得到改善，简化了工艺，并且荧光灯可以制造得具有相对较小的厚度。
根据本发明的一个方面，提供了一种密封和抽空平板荧光灯的装置，包括：上室，荧光灯放置在所述上室中，所述上室具有连接到其顶面的外部加热器和形成在其下表面的连接口；连接到上室的连接口的抽气导管，真空泵和气体注入部安装在该抽气导管上；设置在上室的连接口下方的提升设备；安装在提升设备顶面上的内部加热器；和安装在内部加热器侧部的温度传感器。
根据本发明的另一个方面，提供了一种密封和抽空具有后玻璃基板且该基板上形成有一个或多个抽气口的平板荧光灯的方法，包括：第一步骤，在所述基板上丝网印刷或喷射印刷硅酮基的粘合材料以覆盖所述抽气口或其周围；第二步骤，将所述上室加热到50-150℃，从所述上室中移除杂质；第三步骤，在所述基板放置在所述抽气口侧部的状态下，在250-300℃下利用抽真实施抽空；第四步骤，向所述荧光灯内充入惰性气体；和第五步骤，促使所述基板靠在所述抽气口上，并且在150-250℃下实施烘烤和固化。
附图说明
图1是传统平板荧光灯的实施例的剖视图；
图2是传统平板荧光灯的实施例的分解透视图；
图3是密封和抽空传统平板荧光灯的方法的实施例的示意图；
图4是密封和抽空传统平板荧光灯的方法的另一实施例的示意图；
图5和6是根据本发明的密封和抽空平板荧光灯的装置的实施例的示意图；
图7是根据本发明的利用密封和抽空平板荧光灯的装置制作的平板荧光灯的实施例的侧视图；
图8是根据本发明的密封和抽空平板荧光灯的方法的流程图；
图9和10是根据本发明的平板荧光灯基板的实施例的示意图；
图11是通过本发明的方法制成的平板荧光灯的剖视图。
具体实施方式
将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图5和6是根据本发明的密封和抽空平板荧光灯的装置的实施例的示意图，图7是根据本发明的利用密封和抽空平板荧光灯的装置制作的平板荧光灯的实施例的侧视图。根据本发明的密封和抽空平板荧光灯的装置包括：上室20，其中带有抽气口12a的荧光灯10放置在上室20中，并且该上室20具有连接在其顶面的外部加热器21以及形成在其下表面的连接口22；连接到上室20的连接口22的抽气导管30，真空泵31和32以及气体注入部33安装在该抽气导管30上；设置在上室20的连接口22下方的提升设备40，该提升设备40在其顶面上放置有基板14用以覆盖抽气口12a；安装在提升设备40顶面上的内部加热器50；安装在内部加热器50侧部的温度传感器51。
如图5所示，优选地，通过进一步在上室20的下方围绕抽气导管30构建下室60，来稳定所述装置的密封和整体结构。
另外，真空泵31和32优选的分别为用于低真空的旋转泵31和用于高真空的涡轮或低温泵。但是，如果需要的话，可以采用任何其他形式的泵。
图8是流程图，示出了根据本发明的使用密封和抽空平板荧光灯的装置的方法。利用本发明的装置的该方法将参照这幅图和图5说明。
该方法涉及一种方法，通过该方法，带有一个或多个已经形成在或将要在处理过程中形成在后玻璃基板12上的抽气口12a的平板荧光灯10放置在密封和抽气装置内，然后实施密封和抽气处理。首先，在荧光灯10的抽气口12a定位在上室20内的连接口22处的情况下，实施的第一步骤S10是在基板14上丝网印刷或喷射印刷硅酮基的粘合材料15以覆盖抽气口12a或其周围。
然后，实施的第二步骤S20是在50-150℃的温度下利用外部热源移除基板14上的杂质，接着将该基板放置在提升设备40顶面上安装的内部加热器50上，或者将基板14放置在提升设备40顶面上安装的内部加热器50上，接着在50-150℃的温度下利用内部加热器50移除基板上的杂质。
此后，实施的第三步骤S30是通过使用外部加热器21在250-300℃的温度下利用真空抽吸将杂质从灯的内部移除。此时，用于低真空和高真空的真空泵31和32同时操作。
然后，实施的第四步骤S40是经由气体注入部33向荧光灯10中填充惰性气体。
接着，实施的第五步骤S50是用提升设备40提升基板14，促使该基板靠在抽气口12a上，在利用内部加热器50的操作实现的150-250℃时烘烤和固化该基板。优选地，在后玻璃基板12上形成1-4个抽气口12a并且每个抽气口的直径尺寸为1-5mm。优选地，覆盖抽气口12a的基板14由玻璃或碱石灰玻璃制成，并且直径为10-30mm。
另外，基板14可以采用任何一种形状，诸如圆形和正方形，如图9和10所示。
以下，本发明的操作和效果将参照图5-10说明。
本发明提供了一种在低温下利用硅酮树脂密封前后玻璃基板11和12以及支撑件13的技术，以及一种装置和方法，其中灯在高温下利用真空经由抽气口12a抽空，气体注入该灯内，基板14利用相同的材料粘合到抽气口12a。
为了实现该目的，本发明的平板荧光灯10以这样一种方式构建，即，将荧光层16设置在前玻璃基板11上，白色反射板17应用到后玻璃基板12，针形电极19设置在反射板17的平面上，介电层18施加到反射板以实现电极之间的绝缘，以及后荧光层16设置在介电层18上。
前后玻璃基板11和12彼此粘合在一起，支撑件13置于其间。此时，抽气口12a设置在支撑件13内，因此由支撑件13和前后玻璃基板11和12限定的放电空间内经由随后被加热和密封的抽气口用惰性气体充填。
以这种方式，有可能提供一种平板荧光灯，其通过将荧光层16设置在前后玻璃基板11和12两侧甚至在电极19设置在平面上也是如此，使得该灯具有延长的寿命以及改善的亮度均匀性，并且通过采用针形电极19，该灯还具有降低的发光电压以及减小的功率损耗。
对于密封方法，利用排出装置或能实施相同功能的设备排出液体或固体的硅酮材料(Si-O-C)并且因而以常规的间隔使得硅酮材料印刷在支撑件13的上下端部，该材料被加热到大约50-150℃以移除残留在材料中的杂质。
此时，有可能改变处理顺序。例如，代替将硅酮材料直接排出到支撑件13上以实现它们的粘合，硅酮材料可以排出到前后玻璃基板11和12上。
这样，提前准备好的支撑件13和前后玻璃基板11和12彼此关于它们的位置精确对准，并且施加压力到其上以实现预定的粘合强度。然后，硅酮材料在150-250℃，优选的200-220℃下固化。此时，重要的固化条件是固化温度，在该温度下杂质可以被完全移除。
根据这种密封方法，可以采用比现有技术更低的温度，例如200℃或更高的温度来实施密封，较之传统方法中通过高温加热玻璃实施密封而言，密封消耗的时间较少，而且由于仅需在低温下进行控制，所以密封装置可以简单地制造。
此外，由于密封在低温下实施，所以几乎不会发生由于高温导致的荧光材料变劣。近来，已经发现用于PDP或者三波长材料的蓝色荧光材料在荧光材料烘烤过程中以及在高温密封过程中会变劣。
为此，烘烤在氖气或者氩气环境中实施而不是在通常环境中实施，或者采用涂覆的方法防止热损害。然而，这种方法不能完全消除诸如亮度减小之类的变劣。
由于通过低温密封方法制造的平板荧光灯在250℃或更低的温度下密封，在该温度下，蓝色荧光材料不会变劣，所以几乎不存在由于该密封引起的变劣。不用限制于蓝色荧光材料，应当理解的是，以相同的方式也可以防止绿色和红色荧光材料变劣。
如作为相同效果说明的那样，蓝色荧光材料的变劣减少使得占少量光的蓝色减少，而在通过混合绿色、红色和蓝色在平板荧光灯内表达白色时加入了更多的绿色和红色。因此，有可能得到亮度增加的优势。
此后，这样制造的平板荧光灯10被放入本发明的密封和抽空装置中，通过真空抽空，用注入的气体填充，最后密封。
在真空抽空后实施的密封其特征在于，该密封利用上述相同的硅酮树脂(Si-O-C)材料实施。在如此制造的其中前后玻璃基板11和12以及支撑件13已经通过硅酮树脂彼此粘合在一起的平板荧光灯10已经预先形成了抽气口12a或形成在该装置内的状态下，该抽气口12a通过在其上施加了热量的基板14覆盖，其中基板施加了硅酮树脂并且不呈现管形。
具有0.5-2mm、优选为1-1.5mm较小厚度且直径为10-30、优选为15mm的基板14经由施加的硅酮树脂15放置在提升设备40上安装的内部加热器50上。
此时，当基板14放在硅酮树脂15上时，需要提前实施充分移除杂质的处理。如果杂质没有充分移除，则杂质在平板面板或类似物操作时产生的热量的作用下会渗出，致使亮度和寿命降低。以这种方式移除杂质后的硅酮树脂15施加到随后放置在内部加热器50上的基板14上。然后，在高温下实施抽空处理。
在抽空处理过程中，在保持大约10-6-10-7托(Torr)的真空之后通过降低内部加热器50的温度，基板14上由于先前的温度升高而具有高粘性的硅酮树脂15被控制成具有低粘性。然后，在预定压力下将气体注入灯内，并且基板14被提升以覆盖抽气口12a。
由于用这种方法制造的灯较之用管制造的传统灯在切断管时不会产生残留，所以该灯能够制造得较纤细。另外，本发明的灯可以解决长时间处于真空的问题以及真空度降低的问题，这些问题由于在使用长管的情况下的高传导性而产生。
另外，由于具有减小灯的整体厚度的这一优势的串连型抽气方法较之本发明而言不具有覆盖开口的玻璃基板，所以该方法可以制造更纤细的灯。然而，该方法的缺点是气体损失增加。另外，该方法的缺点是，由于应该在维持整个灯处于真空状态下时实施处理，所以设备的尺寸增大，并且需要更多的时间来调节真空。本发明的优势在于，它能在弥补这些缺点的同时使得灯更加纤细。
因此，在这样制造的平板荧光灯10中，有可能实现适合于需要小厚度的发光装置或者LCD背光装置的厚度。
根据上述的本发明，通过在大约250℃下烘烤和固化硅酮树脂(Si-O-C)实现密封。这样，密封温度比传统密封方法低大约200℃或者更多。另外，与在高温下通过加热玻璃而实施密封的传统方法相比，需要更少的时间来实施密封。另外，密封装置可以简单地制造，因为仅需在较低的温度下进行控制。另外，由于密封在较低温度下实施，所以几乎不存在由于高温导致的荧光材料的变劣。
另外，由于在本发明的平板荧光灯中，相同的硅酮树脂材料用于抽气处理中，并且因而较之用管制造的传统灯而言在切断管时不会产生残留物，所以灯可以制造的较纤细。另外，本发明的灯可以解决长时间处于真空的问题以及真空度降低的问题，这些问题由于在使用长管的情况下的高传导性而产生。本发明的优势在于，它能在弥补这些缺点的同时使得灯较纤细。
所述实施例仅仅是专门用来说明本发明技术构思的实例。本发明的范围并不限于这些附图或实施例。

Claims (9)

1.一种密封和抽空平板荧光灯的装置，包括：
上室，其中带有抽气口的荧光灯放置在所述上室中，所述上室具有连接到其顶面的外部加热器和形成在其下表面的连接口；
连接到上室的连接口的抽气导管，真空泵和气体注入部安装在该抽气导管上；
设置在上室的连接口下方的提升设备，所述提升设备在其顶面上放置有基板以覆盖抽气口；
安装在提升设备顶面上的内部加热器；和
安装在内部加热器侧部的温度传感器。
2.如权利要求1所述的装置，其中在所述上室的下方进一步设置了下室以围绕所述抽气导管。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述真空泵为用于低真空的旋转泵，以及用于高真空的涡轮或低温泵。
4.如权利要求1所述的装置，其中在所述灯的后玻璃基板上形成了1-4个抽气口，并且每个抽气口的尺寸确定为直径1-5mm。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述基板由玻璃或碱石灰玻璃制成，且直径为10-30mm。
6.一种密封和抽空具有后玻璃基板且该基板上形成有一个或多个抽气口的平板荧光灯的方法，包括：
第一步骤，在所述基板上丝网印刷或喷射印刷硅酮基的粘合材料以覆盖所述抽气口或其周围；
第二步骤，将所述上室加热到50-150℃，从所述上室中移除杂质；
第三步骤，在所述基板放置在所述抽气口侧部的状态下，在250-300℃下利用抽真实施抽空；
第四步骤，向所述荧光灯内充入惰性气体；和
第五步骤，促使所述基板靠在所述抽气口上，并且在150-250℃下实施烘烤和固化。
7.一种密封和抽空平板荧光灯的方法，包括：
第一步骤，在所述灯的后玻璃基板上形成一个或多个抽气口；
第二步骤，在所述基板上丝网印刷或喷射印刷硅酮基的粘合材料以覆盖所述抽气口或其周围；
第三步骤，将所述上室加热到50-150℃，从所述上室中移除杂质；
第四步骤，在所述基板放置在所述抽气口侧部的状态下，在250-300℃下利用抽真实施抽空；
第五步骤，向所述荧光灯内充入惰性气体；和
第六步骤，促使所述基板靠在所述抽气口上，并且在150-250℃下实施烘烤和固化。
8.一种利用根据权利要求1所述的密封和抽空平板荧光灯的装置密封和抽空具有后玻璃基板并且所述后玻璃基板上预先或者在处理过程中形成有一个或多个抽气口的平板荧光灯的方法，包括：
第一步骤，在所述基板上丝网印刷或喷射印刷硅酮基的粘合材料以覆盖所述抽气口或其周围；
第二步骤，利用加热器将所述上室加热到50-150℃，从所述上室中移除杂质；
第三步骤，将所述基板放置在所述提升设备上，并且通过操作所述真空泵在250-300℃下利用真空实施抽空；
第四步骤，向所述荧光灯内充入惰性气体；和
第五步骤，利用所述提升设备促使所述基板靠在所述荧光灯的抽气口上，并且通过操作所述内部加热器在150-250℃下实施烘烤和固化。
9.一种根据权利要求8所述的方法制造的平板荧光灯。
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