DE102005007727B4

DE102005007727B4 - Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen mit Zweigelektroden an den Hauptelektroden

Info

Publication number: DE102005007727B4
Application number: DE102005007727A
Authority: DE
Inventors: Jae Doo Yoon
Original assignee: MathBright Tech Co Ltd; Lumiette Inc (n D Ges Dstaates Delaware); LUMIETTE Inc N D GES D STAATES DELAWARE
Current assignee: Mathbright Technology Co Ltd Tahsi Tw; Mathbright Technology Co Ltd Tw
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-02-19
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2025-02-20
Also published as: US7339313B2; TW200608443A; JP4531575B2; TWI261286B; DE102005007727A1; US20060043869A1; JP2006073499A

Abstract

Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen, aufweisend einen Lampenkörper (10), der mit einer oberen Platte (11) und einer unteren Platte (12) hergestellt ist, die in einen einzigen Körper integriert sind, eine Vielzahl von Entladungskanälen (13), die isolierte Entladungsräume im Lampenkörper definieren, und eine Vielzahl von Hauptelektroden (14, 15), die an dem Lampenkörper (10) an vorbestimmten Positionen vorgesehen sind, die entgegen gesetzten Enden der Entladungskanäle (13) entsprechen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b), die sich jeweils rechtwinklig von den Hauptelektroden (14, 15) zu den Hauptelektroden (15, 14) mit jeweils entgegen gesetzter Polarität hin erstrecken und parallel zu den Längsachsen der Entladungskanäle (13) sind, wobei die Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) so konfiguriert sind, dass die äußersten Zweigelektroden (1a, 2a), die an Außenteilen des Lampenkörpers (10) angeordnet sind, länger sind als zentrale Zweigelektroden (1a, 2a), die zwischen den äußersten Zweigelektroden (1a, 2a) angeordnet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein flache fluoreszierende Lampen, die als Hintergrundlichteinheiten in Displayvorrichtungen verwendet werden, und insbesondere eine flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen, welche eine verbesserte Elektrodenstruktur zur Plasmaentladung aufweist und so wirkungsvoll unter Verwendung einer Niederspannung und mit einem hohen optischen Wirkungsgrad betrieben wird.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Im allgemeinen wurden Displayvorrichtung in zwei Arten eingeteilt: emissive Displayvorrichtungen und nicht emissive Displayvorrichtungen, gemäß ihrer Fähigkeit Licht auszusenden. Flüssigkristalldisplays (LCD), die allgemein in den letzten Jahren als Flachbildschirm-Displayvorrichtung verwendet wurden, sind Beispiele nicht emissiver Displayvorrichtungen, die selbst nicht Licht aussenden können, so dass die LCDs mit Hintergrundlichteinheiten (backlight units BLU) hinterlegt werden müssen.
In den letzten Jahren wurden flache fluoreszierende Lampen (FFL) vorzugsweise und weit verbreitet als BLUs für LCDs verwendet. Die FFLs können als interne fluoreszierende Elektrodenlampen (IEFL) mit inneren Elektroden zur Plasmaentladung verwendet werden, wie in 1 dargestellt, oder als externe fluoreszierende Elektrodenlampen (EEFL) mit externen Elektroden zur Plasmaentladung, wie in 2 dargestellt.
Wie in 1 und 2 dargestellt, weist eine herkömmliche FFL einen Lampenkörper 100a, 100b auf, der mit einer oberen Platte 101a, 101b und einer unteren Platte 102a, 102b hergestellt ist, die längs ihrer Kanten fest in einen einzigen versiegelten Körper integriert sind. Ferner ist ein Kanal 103a, 103b am Lampenkörper 100a, 100b als ein kontinuierlicher langer Kanal mit einer serpentinenartigen Gestalt gebildet, so dass, wenn die obere Platte 101a, 101b mit der unteren Platte 102a, 102b in einen Lampenkörper 100a, 100b integriert wird, der serpentinenartige Kanal 103a, 103b einen Plasmaentladungsraum in der FFL bildet. Die FFL weist ferner Elektroden 104a, 104b zur Plasmaentladung auf, die an entgegen gesetzten Enden des serpentinenartigen Kanals 103a, 103b gebildet sind. Inertgas, welches Quecksilberdampf einhält, ist im serpentinenartigen Kanal 103a, 103b enthalten, um eine Plasmaentladung im Plasmaentladungsraum der FFL zu bewirken. Ferner ist ein fluoreszierendes Material auf der inneren Oberfläche des serpentinenartigen Kanals 103a, 103b aufgetragen und bildet 50 eine fluoreszierende Schicht, um Licht aufgrund der Energie des angeregten Gases im Kanal 103a, 103b auszusenden.
Die Elektroden der herkömmlichen FFLs können an entgegen gesetzten Enden des serpentinenartigen Kanals 103a durch Einführen der Elektroden 104a in die Enden vorgesehen werden und liefern so eine IEFL, wie in 1 dargestellt, oder können an einer äußeren Oberfläche der unteren Platte 102b an vorbestimmten Positionen, die den entgegen gesetzten Enden des Kanals 103b entsprechen, durch Befestigen eines Elektrodenmaterials an der äußeren Oberfläche vorgesehen werden und liefern so eine EEFL, wie in 2 dargestellt. Jedoch sind die Elektroden 104a, die an entgegen gesetzten Enden des Kanals 103a der IEFL vorgesehen sind, insofern problematisch, dass es schwierig ist, die Elektroden 104a in die Enden des Kanals 103a während eines FFL-Herstellungsverfahrens einzuführen und dort zu befestigen. Bei einem Versuch, die oben genannten Probleme zu überwinden, die bei herkömmlichen IEFLs verursacht werden, und um eine direkte Wechselwirkung zwischen den Elektroden und dem Plasma in dem serpentinenartigen Kanal zu vermeiden, und ferner um die Erfordernisse des Bereitstellens eines großen FFL-Systems durch Integrieren einer Vielzahl von FFLS in ein einziges System durch ein Kachelungsverfahren zu schaffen, wurden die EEFLs, wie in 2 dargestellt, aktiv studiert und entwickelt.
Obwohl der oben genannte serpentinenartige Kanal, der den langen Plasmaentladungsraum eines FFLs begrenzt, wobei Elektroden an entgegen gesetzten Endes des Kanals vorgesehen sind, die FFL mit einer hohen optischen Stärke und einem hohen optischen Wirkungsgrad versieht, verursacht der Plasmaentladungsraum jedoch in unerwünschter Weise ein Problem, indem die Plasmaentladungs-Startspannung und die Plasmaentladungs-Betriebsspannung in unerwünschter Weise erhöht sind. Dies erhöht den elektrischen Energieverbrauch der FFL aufgrund der spezifischen Eigenschaften der FFL, welche einen niedrigen optischen Wirkungsgrad relativ zu der an die Elektroden angelegten Hochspannung hat, und verringert die erwartete Lebensdauer und die Betriebszuverlässigkeit der FFL und verzögert den Betriebsbeginn der FFL.
Im allgemeinen variiert bei einer FFL der Plasmaentladungs-Wirkungsgrad und die Betriebsspannung relativ zu einem Abstand zwischen den Plasmaentladungselektroden im umgekehrten Verhältnis zueinander. Daher kann eine Verringerung in der Betriebsspannung für die FFL erreicht werden durch Verringern des Abstandes zwischen den Elektroden. Die Verringerung im Abstand zwischen den Elektroden in der FFL verschlechtert jedoch den Plasmaentladungs-Wirkungsgrad in unerwünschter Weise und verringert die Größe der FFL.
Zusammenfassung der Erfindung
Folglich wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Probleme, die im Stand der Technik auftreten, gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flache fluoreszierende Lampe (FFL) für Displayvorrichtungen zu schaffen, die eine verbesserte Plasmaentladungs-Elektrodenstruktur aufweist, die so konfiguriert ist, dass sie eine Betriebswirkung liefert, die aus einer Verringerung im Abstand zwischen den Elektroden, die an entgegen gesetzten Enden der Plasmaentladungskanäle vorgesehen sind, erwartet wird, obwohl der tatsächliche Abstand zwischen den Elektroden nicht verringert wird, und welche wirkungsvoll unter Verwendung einer Niederspannung betrieben wird und einen optischen Wirkungsgrad und einen Plasmaentladungswirkungsgrad aufweist, die über den vorbestimmten Niveaus liegen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine flache fluoreszierende Lampe (FFL) für Displayvorrichtungen zu schaffen, welche verschiedene Elektrodenstrukturen aufweist, die in der Lage sind, wirkungsvoll eine Zwischenelektroden-Plasmaentladung zu erzeugen.
Um die oben genannten Aufgaben zu lösen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine flache fluoreszierende Lampe (FFL) für Displayvorrichtungen gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Die Zweigelektroden können sich längs den Abgrenzungen der Entladungskanäle erstrecken, um eine Verringerung des Lichtwirkungsgrades der FFL zu verhindern, der durch solche Zweigelektroden verursacht werden kann, welche vor den Hauptelektroden angeordnet sind. Die Abgrenzungen sind als Teile definiert, die die Entladungskanäle voneinander isolieren.
Ferner sind jeweils ein Paar von Zweigelektroden in mindestens einem der Entladungskanäle angeordnet, wobei die Zweigelektroden im Vergleich zum Entladungskanal eine kurze Länge aufweisen und ein spitzes Ende, welches jeweils von der einen Hauptelektrode weg in Richtung zu der Hauptelektrode hin ragt, welche eine entgegen gesetzte Polarität aufweist.
Die FFL der vorliegenden Erfindung kann ferner aufweisen: eine Vielzahl von Verbindungselektroden, die parallel zu den Hauptelektroden angeordnet sind und die freien, nicht mit den Hauptelektroden verbundenen Anschlussenden der Zweigelektroden miteinander koppeln.
Die Verbindungselektroden ermöglichen, dass eine von einer externen Energiequelle angelegte Spannung wirkungsvoller in die Entladungskanäle übertragen wird, so dass die Verbindungselektroden über die Entladungskanäle (in Richtungen senkrecht zu den Längsachsen der Entladungskanäle) angeordnet sind. Die Verbindungselektroden sind daher dünner als die Zweigelektroden, die sich entlang den Abgrenzungen der Entladungskanäle erstrecken. Die Stufenelektroden ermöglichen, dass elektrische Ladungen wirkungsvoller emittiert werden und verbessern so den optischen Wirkungsgrad der FFL.
Aufgrund der oben genanten Elektrodenstruktur, die Hauptelektroden und verschiedene Nebenelektroden aufweist, welches die Zweigelektroden, die Verbindungselektroden und die Stufenelektroden sind, welche elektrisch an die Hauptelektroden gekoppelt sind, liefert die FFL eine Betriebswirkung, die aus einer Verringerung im Abstand zwischen den an entgegen gesetzten Enden der Plasmaentladungskanäle angeordneten Hauptelektroden erwartet wird, obwohl der tatsächliche Abstand zwischen den Hauptelektroden nicht verringert ist. Die FFL verringert daher ihre Startspannung und Betriebsspannung und erzeugt wirkungsvoller eine Plasmaentladung darin. Insbesondere wenn sowohl die Zweigelektroden als auch die Verbindungselektroden so angeordnet sind, dass sie eine gitterartige Elektrodenstruktur vor jeder der Hauptelektroden bilden, hat die FFL kein Problem der Verschlechterung des optischen Wirkungsgrades oder des Entladungswirkungsgrades trotz der Verringerung des Zwischenelektrodenabstandes.
Wenn die Zweigelektroden und die Stufenelektroden längs den Abgrenzungen der Entladungskanäle angeordnet sind, welche die Entladungskanäle voneinander isolieren, können die Orte der Elektroden frei gestaltet werden. In anderen Worten, die Elektroden können frei an der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche einer oberen Platte der FFL, der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche einer unteren Platte der FFL oder in einem Verbindungsbereich zwischen der oberen und der unteren Platte der FFL angeordnet werden.
Ferner können die Zweigelektroden sich von den Hauptelektroden zu den entgegen gesetzten Hauptelektroden so erstrecken, dass zwei Zweigelektroden sich in entgegen gesetzten Richtungen erstrecken und voneinander in einer Querrichtung in jedem der Entladungskanäle beabstandet sind. Im obigen Zustand wird ein elektrisches Feld in jedem der Entladungskanäle in Querrichtung senkrecht zur Längsachse des Kanals induziert, so dass eine hohe Helligkeit konstant über den gesamten Bereich der FFL ohne irgendeine Variation in der Helligkeit zwischen den Zonen aufrecht erhalten werden kann.
Die FFL der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Vielzahl von induktiven Elektroden aufweisen, die am Lampenkörper so vorgesehen sind, dass die induktiven Elektroden längs den Längsachsen der Entladungskanäle angeordnet sind. Die induktiven Elektroden werden nicht mit externer Elektrizität versorgt. Aufgrund der induktiven Elektroden wird in den Kanälen ein gleichmäßiger elektrischer Ladungsfluss induziert und so der Entladungswirkungsgrad der FFL verbessert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden, in welchen
1 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer herkömmlichen internen fluoreszierenden Elektrodenlampe (IEFL) mit internen Elektroden darstellt;
2 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer herkömmlichen externen fluoreszierenden Elektrodenlampe (EEFL) mit externen Elektroden darstellt;
3 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer herkömmlichen flachen fluoreszierenden Elektrodenlampe (FFL) ist, welche eine erste Form von Hauptelektroden aufweist;
4 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer herkömmlichen FFL ist, welche eine zweite Form von Hauptelektroden aufweist;
5 eine perspektivische Explosionsansicht ist, welche die Konstruktion einer FFL mit einer ersten Form von Zweigelektroden aufweist;
6 eine Draufsicht ist, welche die FFL von 5 darstellt, nachdem Teile der FFL in eine einzige Struktur integriert wurden;
7 eine Schnittansicht längs der Linie A-A von 6 ist;
8 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche eine Ausführungsform von Zweigelektroden nach der vorliegenden Erfindung aufweist;
9 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche als Vergleichsbeispiel eine dritte Form von Zweigelektroden aufweist;
10 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche als Vergleichsbeispiel eine vierte Form von Zweigelektroden aufweist;
11 eine Draufsicht ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche als Vergleichsbeispiel eine fünfte Form von Zweigelektroden aufweist;
12 eine perspektivische Explosionsansicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL mit Verbindungselektroden und Stufenelektroden aufweist;
13 eine Draufsicht ist, welche die FFL von 12 darstellt, nachdem Teile der FFL in eine einzige Struktur integriert wurden;
14 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche eine zweite Ausführungsform von Stufenelektroden aufweist;
15 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL darstellt, welche eine dritte Ausführungsform von Stufenelektroden aufweist;
16 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL mit einem serpentinenartigen Kanal darstellt;
17 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL mit linearen Kanälen darstellt, die durch Trennwände abgeteilt und voneinander isoliert sind;
18 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL mit einer ersten Form induktiver Elektroden aufweist; und
19 eine Draufsicht eines Vergleichsbeispiels ist, welche die Konstruktion einer FFL mit einer zweiten Form induktiver Elektroden aufweist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es wird nun detaillierter auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, für welche Vergleichsbeispiele zur Veranschaulichung einzelner Merkmale in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer es möglich ist, werden die gleichen Bezugszahlen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
Eine flache fluoreszierende Lampe (FFL) gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Lampenkörper, der mit einer oberen FFL-Platte und einer unteren FFL-Platte hergestellt ist, eine Vielzahl von Plasmaentladungskanälen, um isolierte Plasmaentladungsräume im Lampenkörper zu definieren, und eine Vielzahl von Elektroden auf, die am Lampenkörper vorgesehen sind, um eine Plasmaentladung zu erzeugen. In der FFL der vorliegenden Erfindung können die Elektroden auf einer äußeren Oberfläche des Lampenkörpers aufgetragen oder daran befestigt sein, zum Beispiel an einer oberen Oberfläche des oberen FFL-Körpers oder an einer unteren Oberfläche der unteren FFL-Platte.
Alternativ können die Elektroden auf eine innere Oberfläche des Lampenkörpers aufgetragen oder an ihr befestigt sein, zum Beispiel an einer unteren Oberfläche des oberen FFL-Körpers oder an einer oberen Oberfläche der unteren FFL-Platte. Wenn die Elektroden an der oberen FFL-Platte vorgesehen sind, sind die Elektroden ferner vorzugsweise transparent oder haben vorzugsweise eine dünne Gestalt, um so nicht wesentlich das von den Entladungskanälen emittierte Licht aufzufangen, und so die schädliche Wirkung dunkler Bereich zu minimieren, die an der FFL aufgrund der Elektroden gebildet werden. Natürlich können verschiedene funktionelle Schichten, wie z. B. eine dielektrische Schicht und eine isolierende Schicht an einer äußeren Oberfläche jeder Elektrode gebildet sein. Die Konstruktion der oben genannten funktionellen Schichten sowie Inertgase und Quecksilberdampf, welche in den Plasmaentladungskanal injiziert werden, und die Konstruktion einer fluoreszierenden Schicht, einer reflektierenden Schicht etc. sind einem Fachmann jedoch allgemein bekannt und eine weitere Erläuterung wird daher für unnötig gehalten.
Der Plasmaentladungskanal gemäß der vorliegenden Erfindung kann so konfiguriert sein, dass verschiedene lineare Entladungskanäle 113a miteinander verbunden sind, um einen kontinuierlichen langen Kanal mit einer serpentinenartigen Gestalt zu bilden und darin einen einzigen Entladungsweg zu bilden, wie in 3 dargestellt. Alternativ kann der Plasmaentladungskanal so konfiguriert sein, dass verschiedene lineare Entladungskanäle 113b angeordnet sind, um darin individuelle versiegelte Entladungswege zu bilden, die voneinander isoliert sind, wie in 4 dargestellt. Die Plasmaentladungskanäle 113a, 113b können durch Integrieren einer mit Kanälen versehenen oberen Platte 111a, 111b und einer flachen unteren Platte 112a, 112b längs ihren Kanten in einen einzigen Lampenkörper 110a, 110b, wie in 3 und 4 dargestellt, gebildet werden, oder können durch Vorsehen von Trennwänden 37 zwischen einer oberen Platte 31 und einer unteren Platte 32 gebildet werden, die längs ihren Kanten unter Verwendung eines Versiegelungselements in einen einzigen Körper integriert sind, wie in 17 dargestellt. Das Versiegelungselement kann als eine Seitenwand des Lampenkörpers wirken. Ferner können die Trennwände 37 mit der oberen Platte oder der unteren Platte der FFL integriert werden.
Wie in 3 und 4 dargestellt, ist die herkömmliche FFL mit Hauptelektroden 114a, 114b, welche auf der unteren Oberfläche der unteren Platte 112a, 112b an vorbestimmten Positionen, die entgegen gesetzten Enden der Entladungskanäle 113a, 113b entsprechen, so gebildet, dass die Hauptelektroden 114a, 114b zu den Längsachsen der Kanäle 113a, 113b senkrecht sind.
Die Hauptelektroden 114a, 114b, die an vorbestimmten Positionen entsprechend den entgegen gesetzten Enden der Entladungskanäle vorgesehen sind, können kontinuierlich an jeder Seite der FFL längs den Enden der Entladungskanäle 113a, 113b gebildet sein, wie in 3 dargestellt, oder können diskontinuierlich an jeder Seite der FFL gebildet sein, so dass die Hauptelektroden 114a, 114b nur an Positionen entsprechend den Enden der Entladungskanäle gebildet sind, wie in 4 dargestellt. Wenn eine Wechselspannung an die Hauptelektroden 114a, 114b angelegt wird, tritt eine Plasmaentladung längs den Entladungskanälen 113a, 113b auf.
Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Zweigelektroden an einem Lampenkörper 10 einer FFL zusätzlich zu den Hauptelektroden so gebildet, dass die Zweigelektroden, die vorbestimmte Längen aufweisen, sich von den Hauptelektroden 14 und 15, welche an entgegen gesetzten Enden des Lampenkörpers 10 vorgesehen sind, in entgegen gesetzten Richtungen zu den Hauptelektroden 15, 14 erstrecken und parallel zu den Längsachsen der linearen Entladungskanäle 13 sind, wie in den Vergleichsbeispielen der 5, 6 und 7 dargestellt.
Wie in 5 bis 7 dargestellt, erstrecken sich die Zweigelektroden 1 und 2 gemäß eines ersten Vergleichsbeispiels von den Hauptelektroden 14 und 15 um eine vorbestimmte identische Länge von ungefähr 1/3 der Länge jedes Entladungskanals 13. Die Zweigelektroden 1 und 2 können an der unteren Oberfläche einer unteren Platte 12 längs vorbestimmten Linien, die den Abgrenzungen der Kanäle 13 entsprechen, welche durch die Verbindungslinien zwischen den Kanälen 13 und den Außenkanten der zwei äußersten Kanäle 13, welches die Außenkanten des Lampenkörpers sind, definiert sind, vorgesehen sein. Die oben genannten Abgrenzungen der Kanäle 13 sind in Nichtentladungszonen enthalten, wo keine Plasmaentladung auftritt. Ein fluoreszierendes Material kann auf die äußeren Oberflächen der Abgrenzungen der Kanäle 13 aufgetragen sein.
Da die Zweigelektroden 1 und 2 sich von den Hauptelektroden 14 und 15 zu den entgegen gesetzten Hauptelektroden 15 und 14 hin erstrecken, kann eine Wirkung, welche von einer Verringerung des Abstandes zwischen den Hauptelektroden 14 und 15 erwartet wird, erreicht werden, obwohl der tatsächliche Abstand zwischen den Hauptelektroden 14 und 15 nicht verringert ist. Daher kann zur Erzeugung einer Plasmaentladung zur Lieferung der gleichen Helligkeit die FFL dieser Erfindung, welche Zweigelektroden sowie Hauptelektroden aufweist, unter Verwendung einer Spannung betrieben werden, welche niedriger ist, als die, welche von einer FFL benötigt wird, welche nur Hauptelektroden aufweist. Die Zweigelektroden 1 und 2 sind ferner längs Nichtentladungszonen der FFL angeordnet, so dass die Zweigelektroden 1 und 2 keine Verringerung in der Helligkeit um die Plasmaentladungselektroden der FFL, aufgrund einer elektrischen Ladung, die sich um die Elektroden während der Plasmaentladung ansammelt, verursachen. Zusätzlich, selbst wenn die Zweigelektroden an einer oberen Platte 11 der FFL vorgesehen sind, fangen die Zweigelektroden nicht wesentlich Licht ab, welches von den Entladungskanälen 13 emittiert wird, da die Zweigelektroden längs den Abgrenzungen der Kanäle 13 vorgesehen sind.
Wie in 8 dargestellt, welche eine FFL mit der Ausführungsform von Zweigelektroden nach der vorliegenden Erfindung zeigt, können die Zweigelektroden so konfiguriert sein, dass die Länge der äußersten Zweigelektroden 1a und 2a länger ist als die der zentralen Zweigelektroden 1b und 2b, die zwischen den äußersten Zweigelektroden 1a und 2a angeordnet sind. Die allgemeine Gestalt der FFL mit den Zweigelektroden gemäß der vorliegenden Erfindung bleibt die gleiche wie die bei der FFL mit den Zweigelektroden nach dem ersten Vergleichsbeispiel beschriebene, mit Ausnahme des Unterschiedes in der Länge der Zweigelektroden. Daher kann die Helligkeit um die Außenkante der FFL mit den äußersten Entladungskanälen erhöht werden. Wenn man deshalb ein großes FFL-System durch Integrieren einer Vielzahl von FFLs in ein einziges System durch ein Kachelungsverfahren bereitstellt, wird die Helligkeit der Verbindungen zwischen den FFLs nicht verringert.
Wie in 9 dargestellt, welche eine FFL mit einem weiteren Vergleichsbeispiel der Zweigelektroden zeigt, können die Zweigelektroden 3a und 3b an der unteren Oberfläche einer unteren Platte 12 längs Linien, die den Längsachsen der Entladungskanäle 13 entsprechen, vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform muss die Breite der Zweigelektroden 3a und 3b schmaler sein als die der Zweigelektroden des ersten Vergleichsbeispiels und der vorliegenden Erfindung, so dass selbst wenn die Zweigelektroden an der oberen Platte der FFL vorgesehen sind, die Zweigelektroden nicht wesentlich Licht, das von den Entladungskanälen 13 emittiert wird, abfangen. Daher kann die schädliche Wirkung dunkler Bereiche, die an der FFL aufgrund von Zweigelektroden gebildet sind, minimiert werden.
Wie in 10 dargestellt, welche eine FFL mit einem nochmals weiteren Vergleichsbeispiel von Zweigelektroden zeigt, kann ein Paar von Zweigelektroden 4a und 4b an der unteren Oberfläche einer unteren Platte 12 längs Linien innerhalb einer Region, die jedem Entladungskanal 13 entspricht, vorgesehen werden. Das Paar von schmalen Zweigelektroden 4a und 4b erstreckt sich in Längsrichtung und parallel von zugeordneten Hauptelektroden 14 und 15 in entgegen gesetzten Richtungen, um sich entgegen gesetzten Hauptelektroden zu nähern, und voneinander in. einer Querrichtung jedes Kanal 13 beabstandet. Aufgrund der Paare von Zweigelektroden 4, die je die Zweigelektroden 4a und 4b aufweisen, wird ein elektrisches Feld in jedem Kanal 13 in der Querrichtung senkrecht zur Längsachse des Kanals 13 induziert, wenn eine Wechselspannung an die Hauptelektroden 14 und 15 angelegt wird. Die Zweigelektroden 4a und 4b verringern daher die Antriebsspannung für die FFL und verbessern den optischen Wirkungsgrad und erhalten die Helligkeit konstant über den gesamten Bereich der FFL aufrecht, ohne irgendeine Variation in der Helligkeit zwischen den Zonen.
Wie in 11 dargestellt, welche eine FFL zeigt, welche ein nochmals weiteres Vergleichsbeispiel von Zweigelektroden aufweist, können die Zweigelektroden 5a und 5b an der oberen Oberfläche einer unteren Platte 12 an Positionen entsprechend den zentralen Positionen um die Enden der Entladungskanäle 13 vorgesehen sein. Bei dieser Ausführungsform können die Hauptelektroden 14 und 15 an der oberen Oberfläche der unteren Platte 12 vorgesehen sein, um mit den Zweigelektroden übereinzustimmen, die an der oberen Oberfläche der unteren Platte vorgesehen sind. Die Zweigelektroden 5a und 5b, welche kurze Längen und scharfe Spitzen aufweisen, ragen aus den Hauptelektroden 14 und 15 in entgegen gesetzten Richtungen zu den entgegen gesetzten Hauptelektroden 15 und 14 hin. Die oben genannten Zweigelektroden 5a und 5b emittieren wirkungsvoller elektrische Ladungen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die FFL mit Verbindungselektroden und Stufenelektroden versehen sein, welche elektrisch mit den Zweigelektroden gekoppelt sind, wie in den 12 bis 15 dargestellt.
Wie in den 12 und 13 dargestellt, sind die Verbindungselektroden 6a und 6b parallel zu den Hauptelektroden 14 und 15 so angeordnet, dass die Verbindungselektroden 6a und 6b die Zweigelektroden 1, 2 elektrisch miteinander koppeln. Aufgrund der Verbindungselektroden 6a und 6b und den Zweigelektroden 1 und 2 ist vor jeder der Hauptelektroden 14 und 15 eine gitterförmige Elektrodenstruktur vorgesehen. Wenn eine Entladungsspannung an die obere Oberfläche der unteren Platte 12, welche die gitterförmige Elektrodenstruktur aufweist, angelegt wird, tritt in der FFL wirkungsvoller eine Plasmaentladung auf.
Die Verbindungselektroden 6a und 6b weisen vordere Verbindungselektroden auf, um die Anschlussenden der Zweigelektroden 1 und 2 miteinander zu koppeln. Die Stufenelektroden der vorliegenden Erfindung ragen aus den vorderen Verbindungselektroden heraus zu entgegen gesetzten vorderen Verbindungselektroden längs den Längsachsen der Kanäle 13 hin.
Wie in 12 und 13 dargestellt, welche ein Vergleichsbeispiel einer FFL mit Verbindungselektroden und Stufenelektroden zeigen, können die Stufenelektroden 7a und 7b an der unteren Oberfläche der unteren Platte 12 längs vorbestimmten Linien vorgesehen sein, welche den Abgrenzungen der Kanäle 13 entsprechen, welche durch die Verbindungslinien zwischen den Kanälen 13 und den Außenkanten der äußersten Kanäle 13 definiert sind.
Wie in 14 dargestellt, welche ein Vergleichsbeispiel einer FFL mit Stufenelektroden zeigt, können die Stufenelektroden 8a und 8b an der unteren Oberfläche der unteren Platte längs vorbestimmter Linien, die den Längsachsen der Kanäle 13 entsprechen, vorgesehen sein.
Wie in 15 dargestellt, welche ein weiteres Vergleichsbeispiel einer FFL mit Stufenelektroden zeigt, können die Stufenelektroden 9a und 9b, welche an der gleichen Stelle angeordnet sind, wie bei der zweiten Ausführungsform der Stufenelektroden beschrieben, an ihren Anschlussenden geschärft sein.
Die oben genanten Stufenelektroden emittieren wirkungsvoller elektrische Ladungen und verringern so die Entladungsspannung und die Betriebsspannung für die FFL und verbessern den optischen Wirkungsgrad der FFL.
Die oben genannte Elektrodenstruktur, welche Hauptelektroden, Zweigelektroden, Verbindungselektroden und Stufenelektroden aufweist, kann bei einer FFL mit einem serpentinenartigen Kanal 23 verwendet werden, wie in 16 dargestellt, oder kann in einer FFL mit linearen Entladungskanälen 33 verwendet werden, welche durch Trennwände 39 gegliedert und voneinander isoliert sind, wie in 17 dargestellt. In 16 und 17 bezeichnen die Bezugszahlen 20 und 30 einen Lampenkörper der FFL; 21 und 31 bezeichnen eine obere Platte der FFL; 22 und 32 bezeichnen eine untere Platte der FFL; 24, 25, 34 und 35 bezeichnen eine Hauptelektrode; 26 und 36 bezeichnen eine Zweigelektrode; 27 und 37 bezeichnen eine Verbindungselektrode und 28 und 38 bezeichnen eine Stufenelektrode.
Wie in 18 und 19 dargestellt, können induktive Elektroden 46 und 47 in Längsrichtung an der oberen Oberfläche einer unteren Platte eines Lampenkörpers 40 entlang Linien vorgesehen sein, die den Längsachsen der Entladungskanäle 43 entsprechen. Die induktiven Elektroden 46, 47 sind nicht mit einer externen Energiequelle verbunden, und werden daher nicht mit externer Elektrizität versorgt. Die induktiven Elektroden 46, 47 sind ferner nicht mit den Hauptelektroden 44 und 45 gekoppelt, im Gegensatz zu den oben genannten Zweigelektroden und Stufenelektroden.
Wie in 18 dargestellt, welche ein weiteres Vergleichsbeispiel einer FFL mit einer ersten Form von induktiven Elektroden zeigt, können die induktiven Elektroden kontinuierliche streifenförmige induktive Elektroden 46 aufweisen, die in Längsrichtung längs Linien entsprechend zu zentralen Teilen der Entladungskanäle 43 gebildet sind. Die induktiven Elektroden 46 induzieren einen elektrischen Ladungsfluss in den Kanälen 43 zwischen den Hauptelektroden 44 und 45 und reduzieren so die Entladungsspannung und die Betriebsspannung für die FFL und erhalten die Helligkeit konstant über den gesamten Bereich der FFL aufrecht, ohne irgendwelche Variationen in der Helligkeit zwischen den Zonen.
Wie in 19 dargestellt, welche ein Vergleichsbeispiel einer FFL mit einer zweiten Form induktiver Elektroden zeigt, können die induktiven Elektroden induktive Nebenelektroden 47 aufweisen, welche scharfe Spitzen in den Längsrichtungen der Entladungskanäle 43 aufweisen und in Abständen (intermittierend) längs Linien, die den Längsachsen der Entladungskanäle 43 entsprechen und voneinander in regelmäßigen Intervallen beabstandet sind, angeordnet sind. Aufgrund der induktiven Nebenelektroden 47, kann der Fluss einer elektrischen Ladung in den Kanälen 43 zwischen den Hauptelektroden 44 und 45 wirkungsvoller induziert werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, liefert die vorlegende Erfindung eine flache fluoreszierende Lampe (FFL) für Displayvorrichtungen, welche eine verbesserte Elektrodenstruktur hat und Zweigelektroden, Verbindungselektroden und Stufenelektroden aufweist, die elektrisch mit den Hauptelektroden gekoppelt sind. Daher liefert die FFL der vorliegenden Erfindung eine Betriebswirkung, die von einer Verringerung des Abstandes zwischen den Hauptelektroden, die an entgegen gesetzten Enden von Plasmaentladungskanäle angeordnet sind, erwartet wird, obwohl der tatsächliche Abstand zwischen den Hauptelektroden nicht verringert ist. Daher sind die Startspannung und die Betriebsspannung der FFL verringert. Ferner tritt aufgrund der verbesserten Elektrodenstruktur die Plasmaentladung wirkungsvoller in der FFL auf und verbessert so den optischen Wirkungsgrad der FFL und erhält die Helligkeit konstant über den gesamten Bereich der FFL ohne irgendeine Variation in der Helligkeit zwischen den Zonen aufrecht.
Ferner können induktive Elektroden zwischen den Hauptelektroden vorgesehen werden, und so ein gleichmäßiger elektrischer Ladungsfluss in den Kanälen induziert und dadurch ferner der optische Wirkungsgrad der FFL verbessert werden.

Claims

Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen, aufweisend einen Lampenkörper (10), der mit einer oberen Platte (11) und einer unteren Platte (12) hergestellt ist, die in einen einzigen Körper integriert sind, eine Vielzahl von Entladungskanälen (13), die isolierte Entladungsräume im Lampenkörper definieren, und eine Vielzahl von Hauptelektroden (14, 15), die an dem Lampenkörper (10) an vorbestimmten Positionen vorgesehen sind, die entgegen gesetzten Enden der Entladungskanäle (13) entsprechen, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b), die sich jeweils rechtwinklig von den Hauptelektroden (14, 15) zu den Hauptelektroden (15, 14) mit jeweils entgegen gesetzter Polarität hin erstrecken und parallel zu den Längsachsen der Entladungskanäle (13) sind, wobei die Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) so konfiguriert sind, dass die äußersten Zweigelektroden (1a, 2a), die an Außenteilen des Lampenkörpers (10) angeordnet sind, länger sind als zentrale Zweigelektroden (1a, 2a), die zwischen den äußersten Zweigelektroden (1a, 2a) angeordnet sind.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) sich längs zentraler Achsen der Entladungskanäle (13) erstrecken.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei die Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) sich längs Abgrenzungen der Entladungskanäle (13) erstrecken, wobei die Abgrenzungen die Entladungskanäle voneinander isolieren.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Vielzahl von Verbindungselektroden (6a, 6b), die parallel zu den Hauptelektroden (14, 15) angeordnet sind und die freien, nicht mit den Hauptelektroden verbundenen Anschlussenden der Zweigelektroden (1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b) miteinander koppeln.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 4, ferner aufweisend: eine Vielzahl von Stufenelektroden (7a, 7b; 8a, 8b; 9a, 9b), die aus den vorderen Verbindungselektroden (6a, 6b), welche der einen Hauptelektrode (14, 15) zugeordnet sind, aber am weitesten von ihr entfernt sind, zu entgegen gesetzten vorderen Verbindungselektroden hin ragen, welche der anderen Hauptelektrode (15, 14) zugeordnet sind und am weitesten von ihr entfernt sind.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei jeweils ein Paar von Zweigelektroden (5a, 5b) in mindestens einem der Entladungskanäle (13) angeordnet ist, wobei die Zweigelektroden (5a, 5b) im Vergleich zum Entladungskanal eine kurze Länge aufweisen und ein spitzes Ende, welches jeweils von der einen Hauptelektrode (14, 15) weg in Richtung zu der Hauptelektrode (15, 14) hin ragt, welche eine entgegen gesetzte Polarität aufweist.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 1, wobei jeweils ein Paar von Zweigelektroden (4a, 4b) innerhalb von mindestens einem der Entladungskanäle (13) angeordnet ist.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Vielzahl von induktiven Elektroden (46, 47), die längs den Längsachsen der Entladungskanäle (43) vorgesehen sind, wobei die induktiven Elektroden nicht mit externer Elektrizität versorgt werden.
Flache fluoreszierende Lampe für Displayvorrichtungen nach Anspruch 8, wobei die induktiven Elektroden eine Vielzahl von induktiven Nebenelektroden (47) aufweisen, welche nebeneinander in regelmäßigen Abständen in Richtung der Entladungskanäle (43) angeordnet sind, wobei jede Nebenelektrode (47) zwei scharfe Spitzen aufweist, die jeweils in Richtung eines der beiden Enden der Entladungskanäle zeigen.