CN101000857B

CN101000857B - 平面灯源及其制造方法

Info

Publication number: CN101000857B
Application number: CN200610000991A
Authority: CN
Inventors: 张昭仁; 吴宏伟; 吕德助; 许政凯
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Cpt Display Technology (shenzhen)co Ltd
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-01-13
Also published as: CN101000857A

Abstract

一种平面灯源，其包括第一基板、多个阻隔壁、荧光层、第二基板、多个电极图案以及绝缘层。阻隔壁是设置于第一基板上。荧光层是设置于阻隔壁的表面上。第二基板是设置于该第一基板的上方。电极图案是设置于第二基板上，且每一电极图案会与第一基板上的每一阻隔壁对齐。绝缘层会覆盖住电极图案的表面。特别是，第一基板与第二基板之间填入有惰性气体，且在荧光层上方的相邻两电极图案之间会形成放电路径。

Description

平面灯源及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种光源及其制造方法，且特别涉及一种平面灯源及其制造方法。

背景技术

近年来，大部分的显示屏幕皆以液晶显示面板(Liquid Crystal Displaypanel，LCD panel)为主流。然而，因为液晶显示面板本身并不具有发光的功能，故在液晶显示面板下方必须提供背光模块(Back light module)以提供光源，进而达到显示的功能。背光模块中的灯源一般是发光灯管所提供，而灯管所发出之光线再通过背光模块中之光学膜片并进行散射后，形成适于照射液晶显示面板之面光源。

但是，若能直接利用平面灯源，则可以提高光线的利用效率以及更均匀的面光源，且平面灯源除了可以应用于液晶显示面板之背光源外，也可应用在许多其它之领域上。因此，平面灯源有其发展的优势。

一般而言，平面灯源是一种等离子发光元件，其主要是利用在电极对之间形成高电压差以产生高能电子，并经由高能电子撞击惰性气体(inertgas)而形成所谓之等离子。之后，等离子中被激发的激态原子会以放射紫外线的方式将能量释放出来，而所放射之紫外线会进一步激发平面灯源中的荧光粉(phosphor)，以发出可见光。

图1是一种公知的平面灯源的剖面示意图。请参照图1，通常传统平面灯源的电极对104a、104b会形成在第一基板100上，而介电图案106会覆盖住电极对104a、104b。荧光层108会涂布在介电图案106的表面上。而当于第一与第二基板100、102之间通入惰性气体，并于电极对104a、104b之间施予电压以产生高能电子时，会在电极对104a、104b之间形成放电路径110。然而，由于放电路径110会通过荧光层108，因而会使荧光层108不断的受到等离子的轰击，导致荧光层108加速劣化。如此一来，平面灯源的使用寿命将无法持久。另外，在传统平面灯源中，于电极对104a、104b之间产生高能电子所需的点火电压以及维持(sustain)电压都需要一定程度的高电压，因此传统平面灯源还有耗电之缺点。

发明内容

本发明之目的是提供一种平面灯源，以解决传统平面灯源存在低使用寿命以及需高点火电压以及维持电压的问题。

本发明之另一目的是提供一种平面灯源的制造方法，所制出的平面灯源具有较长的使用寿命，且所需的点火电压以及维持电压也都较低。

本发明提出一种平面灯源，其包括第一基板、多个阻隔壁、荧光层、第二基板、多个电极图案以及绝缘层。阻隔壁是设置于第一基板上。荧光层是设置于阻隔壁的表面上。第二基板是设置于第一基板的上方。电极图案是设置于第二基板上，且每一电极图案会与第一基板上的每一阻隔壁对齐。绝缘层会覆盖住电极图案的表面。特别是，第一基板与第二基板之间填入有惰性气体，且在荧光层上方的相邻两电极图案之间会形成放电路径。

依据本发明一较佳实施例，上述之电极图案的高度是介于5至300微米之间。

依据本发明一较佳实施例，上述之电极图案的材料包括感光性导电材料。在一实施例中，感光性导电材料内包括有金属粒子。

依据本发明一较佳实施例，上述之绝缘层包括第一绝缘层以及第二绝缘层，第一绝缘层覆盖电极图案的侧表面，第二绝缘层覆盖电极图案的顶部表面。在一实施例中，第一绝缘层以及第二绝缘层之材质不相同。

依据本发明一较佳实施例，上述之阻隔壁之材质包括玻璃。

依据本发明一较佳实施例，上述之阻隔壁之高度是介于50至300微米之间。

依据本发明一较佳实施例，本发明之平面灯源还包括反射层，设置于第一基板的表面上。

本发明还提出一种平面光源的制造方法。首先提供第一基板，且在第一基板上形成多个阻隔壁，再于阻隔壁的表面上形成荧光层。接着，提供第二基板，并且在第二基板上形成多个电极图案，在电极图案的表面上形成绝缘层。之后将第一基板与第二基板组装在一起，并于第一与第二基板之间填入惰性气体。特别是，位于荧光层上方的相邻两电极图案之间会形成放电路径。

依据本发明一较佳实施例，在第一基板上形成阻隔壁之方法包括利用模制工艺，以模制出具有阻隔壁的第一基板。

依据本发明一较佳实施例，在第一基板上形成阻隔壁之方法包括：在第一基板上形成材料层；在材料层上形成掩膜；进行喷砂工艺，以定义出阻隔壁；以及移除掩膜。

依据本发明一较佳实施例，在第二基板上形成电极图案，并且在电极图案的表面上形成绝缘层之方法包括：在第二基板上形成第一绝缘层，其中第一绝缘层会于第二基板上定义出多个电极区；于电极区内形成电极层，以构成电极图案；以及于电极图案的顶部形成第二绝缘层。

依据本发明一较佳实施例，在第二基板上形成第一绝缘层的方法包括利用模制工艺。

依据本发明一较佳实施例，在第二基板上形成第一绝缘层的方法包括进行喷砂工艺。

依据本发明一较佳实施例，于电极区内形成电极层的方法包括：直接将电极材料浆料注入电极区中；以及进行干燥步骤。

依据本发明一较佳实施例，于电极区内形成电极层的方法包括：于第二基板上形成电极材料；以及进行光刻工艺，以图案化电极材料，留下位于电极区的电极材料。

依据本发明一较佳实施例，于电极区内形成电极层的方法包括：于第二基板上形成电极材料；以及进行喷砂工艺，以图案化电极材料，留下位于电极区的电极材料。

依据本发明一较佳实施例，于电极图案的顶部形成第二绝缘层的方法包括进行网板印刷工艺。

本发明之平面灯源及其制造方法因将电极对制作在第二基板上，因此电极对之间所形成的放电路径避开了第一基板上的荧光层。如此一来，荧光层受到等离子轰击的机会大幅减少，因而能够增加平面灯源的使用寿命。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明之较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是一种公知的平面灯源的剖面示意图。

图2是依照本发明之一实施例之一种平面灯源的示意图。

图3是依照本发明另一实施例之一种平面灯源的示意图。

图4A至图4B是依照本发明一实施例之平面灯源之第一基板及位于第一基板上的构件的制造流程剖面示意图。

图5A至图5B是依照本发明另一实施例之平面灯源之第一基板及位于第一基板上的构件的制造流程剖面示意图。

图6A至图6C是依照本发明另一实施例之平面灯源之第二基板及位于第二基板上的构件的制造流程剖面示意图。

图7至图9是依照本发明之实施例之于第二基板上形成电极图案的制造流程剖面示意图。

主要元件标记说明

100、200：第一基板

102、202：第二基板

104a、104b、210a、210b：电极图案

106：介电图案

108、208：荧光层

110、218：放电路径

203：材料层

204：阻隔壁

206、207：反射层

210：电极层

212、214、216：绝缘层

500、900：掩膜

502、902：喷砂工艺

600：电极区

700：电极材料

800：光刻掩膜

802：曝光工艺

具体实施方式

图2是依照本发明之一实施例之一种平面灯源的示意图。请参照图2，本实施例之平面灯源包括第一基板200、多个阻隔壁204、荧光层208、第二基板202、多个电极图案210a、210b以及绝缘层216。

第一基板200以及第二基板202之材质例如是透明的玻璃.阻隔壁204是设置于第一基板200上.在一实施例中，阻隔壁204之材质包括玻璃.此外，阻隔壁204之高度例如是介于50至300微米之间.荧光层208是设置于阻隔壁204的表面上.在另一实施例中，在第一基板200表面上还可以设置反射层206，此反射层206可以使平面灯源所产生的光线能往显示方向透射出去.在图2所示的平面灯源中，反射层206是设置于第一基板200与阻隔壁204之间.在另一实施例中，如图3所示，反射层207是设置于第一基板200的底部表面.

此外，电极图案210a、210b是设置于第二基板202上，且每一电极图案210a或210b会与第一基板200上的每一阻隔壁204对齐。在一实施例中，电极图案210a、210b的高度是介于5至300微米之间。电极图案210a、210b的材料例如包括感光性导电材料。而此感光性导电材料内包括有金属粒子，其例如是银粒子、铝粒子、铜粒子或其它具有导电性的金属粒子。

此外，绝缘层216是覆盖住电极图案210a、210b的表面。在一实施例中，绝缘层216包括第一绝缘层212以及第二绝缘层214，第一绝缘层212覆盖电极图案210a、210b的侧表面，第二绝缘层214覆盖电极图案210a、210b的顶部表面。第一绝缘层212以及第二绝缘层214之材质例如是不相同的材质。在一实施例中，第一绝缘层212之材质包括玻璃，而第二绝缘层214之材质包括金属氧化物，其例如是氧化锌或氧化铅等等。

特别是，在第一基板200与第二基板202之间填入有惰性气体，当施予电压于电极图案210a、210b上时，在荧光层208上方的电极图案210a、210b之间会形成放电路径218。而在放电路径218中所产生的等离子的激态原子会放射紫外线，以激发荧光层110发出可见光。值得注意的是，由于本发明之平面灯源中的放电路径218避开了荧光层208，因此荧光层208受到等离子轰击的机会大幅减少，因而能够增加平面灯源的使用寿命。

另外，由于本发明之平面灯源中的放电路径比传统平面灯源的放电路径来得短，因此本发明之平面灯源所需的点火电压及维持电压都比较低，因而具有较为省电的优点。如表1所示之比较数据：

表1

	电压	电流	电源	亮度
	电压	电流	电源	亮度	传统之平面灯源	24V	24A	576W	11974nit
本发明之平面灯源	17V	20A	340W	11965nit	传统之平面灯源	24V	24A	576W	11974nit

在表1中，传统平面灯源与本发明之平面灯源在相同或相似的亮度条件下，所需的电压分别是24V以及17V，所需的电源分别是576W以及340W。由此可知，本发明之平面灯源和传统平面灯源相比确实具有较省电的功效。

而上述图2或图3之平面灯源的制造方法如下所述。首先，在第一基板200上形成阻隔壁204，而其形成方法可以利用模制工艺来完成。较详细的说明是，请参照图4A，利用机械模制方式直接将玻璃熔铸成第一基板200以及阻隔壁204。之后，请参照图4B，于第一基板200之底部表面贴上反射层207。接着，再进行荧光层涂布步骤，即形成如图3所示之第一基板200与位于第一基板200上的各个构件。

依照本发明另一实施例，在第一基板200上形成阻隔壁204亦可以利用喷砂工艺来完成.较详细的说明是，请参照图5A，首先在第一基板200上以印刷、涂布、贴附或是其它合适之方法形成反射层206，再于反射层206上形成材料层203，其例如是玻璃层.接着，于玻璃层203上形成掩膜500，其例如是利用贴附干膜光刻胶层并进行光刻工艺而形成.随后，进行喷砂工艺502，以移除未被掩膜500所覆盖的玻璃层203.之后，请参照图5B，移除掩膜500，而形成阻隔壁204，且反射层206是形成于阻隔壁204与第一基板200之间.随后，再进行荧光层涂布步骤，即形成如图2所示之第一基板200与位于第一基板200上的各个构件.

另外，关于第二基板202以及第二基板200上各个构件的制造方法如下所述。首先，请参照图6A，在第二基板202上形成第一绝缘层212，其中第一绝缘层212会于第二基板200上定义出多个电极区600。而在第二基板202上形成第一绝缘层212的方法例如是利用模制工艺或是喷砂工艺。也就是说，可以利用机械模制方式直接将玻璃熔铸成第二基板202以及第一绝缘层212。或者是，于第二基板202上涂布玻璃层(图中未表示)，并且在玻璃层上形成掩膜(图中未表示)，再进行喷砂工艺，以于第二基板202上形成第一绝缘层212。

接着，请参照图6B，在电极区600中形成电极层210，以构成如图2及图3所示之电极图案210a、210b。而于电极区600中形成电极层210之方法例如是将电极材料浆料直接注入电极区600中，再进行干燥步骤以固化电极材料浆料。上述之电极材料浆料例如是含有银粒子、铜粒子、铝粒子或是其它金属粒子的浆料。

在另一实施例中，在电极区600中形成电极层210之方法如图7所示，首先将电极材料700全面的形成在第二基板202上。之后，如图8所示，在第二基板202的上方设置光刻掩膜800，并进行曝光工艺802，以将光刻掩膜800上的图案转移到电极材料700。之后，进行显影工艺，以移除一部分的电极材料700，而留下电极区600内的电极层210，如图6B所示之结构。

在又一实施例中，在电极区中形成电极层之方法如图7所示，首先将电极材料700全面的涂布在第二基板202上。之后，如图9所示，在电极材料700上形成掩膜900，并且进行喷砂工艺902，以移除未被掩膜900覆盖的电极材料700，而留下电极区600内的电极层210，如图6B所示之结构。

在完成电极层210的制作之后，请参照图6C，于电极层210的顶部形成第二绝缘层214，其例如是利用印刷工艺而形成。如此一来，电极层210的侧表面会被第一绝缘层212覆盖，而其顶部表面会被第二绝缘层214覆盖。

最后，再将以上述方式制成的第一基板200与第二基板202组装在一起，并于第一与第二基板200、202之间填入惰性气体，如此即完成平面灯源的制作。

综上所述，本发明之平面灯源及其制造方法因将电极对制作在第二基板上，因此电极对之间所形成的放电路径避开了第一基板上的荧光层。如此一来，荧光层受到等离子轰击的机会大幅减少，因而能够增加平面灯源的使用寿命。此外，由于放电路径的路径长度变短，因此本发明之平面灯源所需的点火电压及维持电压可以减低，因而具有省电的优点。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与改进，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种平面灯源，其特征是包括：

第一基板；

多个阻隔壁，设置于该第一基板上，以构成多个区域；

荧光层，设置于上述多个阻隔壁及该第一基板的表面上，且该荧光层的顶部表面与该第一基板之间的距离自该阻隔壁处向该些区域的内部逐渐减小；

第二基板，设置于该第一基板的上方；

第一绝缘层，位于该第二基板上并且于该第二基板上定义出多个电极区；

多个电极图案，设置于该第二基板上并位于该第一绝缘层所定义出的该些电极区内，且每一电极图案会与该第一基板上的每一阻隔壁对齐；以及

第二绝缘层，覆盖住上述这些电极图案的表面的顶部，

其中，该第一基板与该第二基板之间填入有惰性气体，且在该荧光层上方的上述这些电极图案之间会形成横向放电路径。

2.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是上述这些电极图案的高度是介于5至300微米之间。

3.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是上述这些电极图案的材料包括感光性导电材料。

4.根据权利要求3所述之平面灯源，其特征是该感光性导电材料内包括有金属粒子。

5.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是该第一绝缘层以及该第二绝缘层之材质不相同。

6.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是该阻隔壁之材质包括玻璃。

7.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是该阻隔壁之高度是介于50至300微米之间。

8.根据权利要求1所述之平面灯源，其特征是还包括反射层，设置于该第一基板的表面上。

9.一种平面灯源的制造方法，其特征是包括：

提供第一基板；

在该第一基板上形成多个阻隔壁，以构成多个区域；

于上述多个阻隔壁及该第一基板的表面上形成荧光层，且使得该荧光层的顶部表面与该第一基板之间的距离自该阻隔壁处向该些区域的内部逐渐减小；

提供第二基板；

在该第二基板上形成第一绝缘层，其中该第一绝缘层于该第二基板上定义出多个电极区；

于上述这些电极区内形成电极层，以构成多个电极图案；

于上述这些电极图案的顶部形成第二绝缘层；以及

将该第一基板与该第二基板组装在一起，并于该第一与第二基板之间填入惰性气体，

其中位于该荧光层上方的上述这些电极图案之间会形成横向放电路径。

10.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是在该第一基板上形成上述这些阻隔壁之方法包括利用模制工艺，以模制出具有上述这些阻隔壁的该第一基板。

11.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是在该第一基板上形成上述这些阻隔壁之方法包括：

在该第一基板上形成材料层；

在该材料层上形成掩膜；

进行喷砂工艺，以定义出上述这些阻隔壁；以及

移除该掩膜。

12.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是在该第二基板上形成该第一绝缘层的方法包括利用模制工艺。

13.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是在该第二基板上形成该第一绝缘层的方法包括进行喷砂工艺。

14.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是于上述这些电极区内形成该电极层的方法包括：

将电极材料浆料直接注入上述这些电极区中；以及

进行干燥步骤。

15.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是于上述这些电极区内形成该电极层的方法包括：

于该第二基板上形成电极材料；以及

进行光刻工艺，以图案化该电极材料，留下位于上述这些电极区的该电极材料。

16.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是于上述这些电极区内形成该电极层的方法包括：

于该第二基板上形成电极材料；以及

进行喷砂工艺，以图案化该电极材料，留下位于上述这些电极区的该电极材料。

17.根据权利要求9所述之平面灯源的制造方法，其特征是于上述这些电极图案的顶部形成该第二绝缘层的方法包括进行网板印刷工艺。