TWI333581B - Fluorescent flat lamp and structure of the same - Google Patents

Description

1333581 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種平面螢光燈結構，特別是關於一種 可應用於顯示器背光源的平面螢光燈結構。 【先前技術】 冷陰極燈管係為一種常見的照明與發光元件，其在液 晶顯示器之背光模組的應用亦非常頻繁。其發光原理係屬 於電漿發光，利用由陰極所射出的電子，與密閉於其中之 發光氣體產生碰撞，造成發光氣體的離子化並激發以形成 電漿。其後，電漿中激發態的原子會以放射紫外光的方式 釋放能1：，以回到基態。藉由所釋放出的紫外光，並利用 塗佈於冷陰極燈管管壁的螢光材料，而產生可見光。 隨著液晶顯示器尺寸的日趨加大，所需之背光模組的 出光面積也因此有擴大的需求，同時，其所提供之光線的 亮度與均勻度亦需要提升。上述的冷陰極燈管應用於較小 尺寸的液晶顯示器時’經常是搭配一導光板使用，冷陰極 燈管於導光板侧邊入射光線，而由導光板提供一面光源。 然而在稍大尺寸的液晶顯示器之中，則屬直下式的背光模 組較為常見。顧名思義，在直下式的背光模組中，省略了 導光板的應用，而是直接利用併排的複數個冷陰極燈管以 直接提供光線給液晶面板。 平面螢光燈則為背光模組採用之另一種光源，其發光 原理大體上與冷陰極燈管相同，然而不同的是其結構上的 改變。由於液晶顯示器所需要的是一面光源，特別是一亮 度均勻的面光源。而由複數個冷陰極燈管所組成之直下式 6 彦光模組，難免有其均勻度上的限制，在冷陰極燈管之間 的空隙處難免會較冷陰極燈管本身有較暗的亮度，此外， 成本較尚以及 組裝的繁鎖製程亦為冷陰極燈管的缺 點。因此，上述的平面螢光燈則被提出，其係為一種直接 提供面光源之元件。 請參照圖一A與圖一β，圖一 a為一典型平面螢光燈 上視圖m®-a平面螢光燈綱面視圖，其中 b-b為剖面線。由圖一 B，平面螢光燈結構1〇通常以一第 一基板12與一第二基板14構成一密閉空間（該圖未標 示）。在平面營光燈結構崎，第-基板12與第二基板 14、相對的表面係塗佈有螢光材料16，且密閉空間中填充有 發光氣體18。而如圖-a ’平面榮光燈1即係在平面榮光 燈結構10之密閉空間相對的二侧邊設置電極u以提供電 流’當電流注人後’則平面螢光燈丨的作用方式與發光原 理係如同前述之冷陰極燈管。 、參照圓-C並配合圖—A，圖—c為圖一A平面勞 光燈沿另一方向C-C之侧剖面視圖。第一基板12與第二基 板14之間’通常會利用複數個隔板結構13以區隔出複數 個發光腔體15 ’因此，結構上係類似複數個並排的冷陰極 燈管。 值得注意的是，在製作平面螢光燈結構10的過程中， 通常是將第—基板12、隔板結構13與第二基板14皆組合 為-後’才職數贿光㈣15進行真空減，並接著進 行發光氣體18㈣充。而為了做上的制，在複數個發 光腔體15之間，通常會在隔板結構13上形成通道17，以 使複數個發光腔體15在氣流上係為相連通，以便進行上述 的真空抽氣以及填充發光氣體18等製程步驟。 然而’通道17會造成平面螢光燈丨其中部份發光腔體 15無法被點亮的情形。請參照圖一 D並配合圖一 a，圖一 D係為圖一A平面螢光燈之等效電路圖。複數個發光腔體 15其中的發光氣體18在放電過程中可分別視為一電阻， 可分別參照圓一 D中之電阻幻、R3、R5、R7以及拙。基 於同樣的原理’複數個通道17也可分別視為—電阻，請參 照圖- D之電阻R2、R4、R6以及R8。其中，係由電源供 應電路22供應所需之電流。 按，具有相同材料之電阻，其電阻值係正比長度與 截面積之比值為吾人所熟知，以下論述即係延伸自此一基 本物理常識。; 土 請參照圖- C，-般來說，隔板結構13係藉由熱成形 或喷砂的方式以製作於第-基板12上。A，製作隔 板結構13的同時，通常預留之通道17的截面積大體上與 發光腔體15的截面積相去不遠，然而由於通道17的通道 長度係遠小於發光腔體15的腔體長度，因此，各個通道 Π之電阻R2、R4、R6以及R8皆遠小於各個發光腔體15 之電阻Rl、R3、R5、R7以及R9。 另一方面，又由於個別之發光腔體15之間原本就因實 際製程情況而互相有一些差異，換句話說，電阻扪、的、. R5、R7以及R9之間並不一定相等。如此一來，平面螢光 燈1内部電流分佈不均勻的情況就很容易發生。較嚴重 時’即會發生某些發光腔體15無法點亮的情況，此係為電 流分佈不均勻所引起的點亮不均勻缺點。以圖一D電阻 R1、R2與R3為例，若相對應之電阻R3的實際阻抗小於電 阻R1，且電阻R3與電阻R2之串聯阻抗亦小於電阻則（即 R3+R2<R1)時，則會使得部份預定流經對應於電阻R1之發 光腔體15的電流，改經由電阻R2所對應之通道17，轉而 流經電阻肋所對應之發光腔體15 ,如此一來，即產生了 其中一發光腔體15無法點亮的情形，至此製程工序之平面 螢光燈1因點亮不均勻而成為無法整修重工之不良品若 無法克服此一缺點，將徒增失敗成本。 因此’有鏜於上述習知平面螢光燈1所仍然具有的缺 ，，如何加以改善，使得平面螢光燈1點亮不均勻的情形 能有效地彌除係為當前技術的目標。 【發明内容】 本發明之一目的係在於提供一種改善不均勻點亮缺點 的平面螢光燈結構與平面螢光燈。 本發明之另-目的係在於提供-種在電流特性上可靠 度提升之平面螢光燈結構與平面螢光燈。 本發明之3 -目的餘於不增加真空抽心及發光氣 體填充步驟的前提下，提供—種容易㈣點亮的平面榮光 燈結構與平面螢光燈。 本發明提供了-解面$絲結構，包括一第一基 2哲第―基板、—隔板結構、—螢光材料以及一發光氣 第二基板對組於第—基板，且共_成-密閉空間。 隔板結構將該密閉空間分隔成複數個發光腔體。一通道貫 通隔板結構’以使複數個發光腔體相通，此通道並將鄰接 之上述一發光腔體區分為一甲發光腔體與一乙發光腔體。 螢光材料配置於複數個發光腔體之内壁。發光氣體填充於 複數個發光腔體中。又，通道之一通道長度與一通道截面 積之比值係定義為一第一係數，甲發光腔體之一腔體長度 與一腔體截面積之比值係定義為一第二係數，乙發光腔體 之一腔體長度與一腔體截面積之比值係定義為一第三係 數，第一係數與第二係數之比值係大於1/2〇，且第一係數 與第三係數之比值係大於1/2〇。 本發明更提供一種平面螢光燈，包括一第一基板、一 第二基板、至少1電極、一螢光材料以及一發光氣體。第 二基板係對組於竿一基板’且共同形成複數個發光腔體以 及至少一通道，其中此通道係與相鄰之該複數發光腔體連 通’通道之截面積係小於該發光腔體之截面積。電極與該 複數個發光腔體接觸。螢光材料配置於該複數個發光腔體 之内壁。發光氣體填充於該複數個發光腔體中。又，通道 之一通道長度與一通道截面積之比值係定義為一第一係 數，甲發光腔體之一腔體長度與一腔體截面積之比值係定 義為一第二係數，乙發光腔體之一腔體長度與一腔體截面 積之比值係定義為一第三係數，此外，第一係數可大於第 二係數’或是第一係數可大於第三係數。第一係數與第二 係數之比值係大於1/20，且第一係數與第三係數之比值係 大於1/20 ’此外，第一係數與大二係數之比值可大於2〇 , 且第一係數與第三係數之比值可大於20。 如此一來，通道的阻抗便遠大於發光腔體的阻抗，在 外部電極供給電力之後，電流將不會竄入高阻抗的通道， 而平面螢光燈便得以均勻地點亮。 關於本發明之優點與精神’以及更詳細的實施方式可 以藉由以下的實施方式以及所附圖式得到進一步的瞭解。 【實施方式】 請參照圖二A與圖二B，圖二A係為本發明平面螢光 燈上視示意圖；圖二B為圖二A平面螢光燈側剖面視圖， 其中b-b為剖面線。平面螢光燈結構4〇包括一第一基板 42、一隔板結構43、一第二基板44、一螢光材料46、一 通缉47、以及一f光氣體48。平面螢光燈4即係在平面螢 光燈結構40相對^二侧邊設置電極41以提供電流。 由圖一 B，第二基板44對組於第一基板42以組成一 密閉的盒狀結構且共同形成一密閉空間49。密閉空間49 中’螢光材料46係配置於第一基板42與第二基板的内 壁。而第一基板42與第二基板44之間，係具有側壁421 形成於上述二者之間的周圍部份，一實施例中，側壁421 係製作於第-基板42之上表面。對組時，彻間隔勝體 (sealant) 51設置於側壁421的頂端，以接合第一基板 42與第二基板44，間隔膠體51可提供可靠的^合效^盥 密合品質。 ” 上述的第一基板42、隔板結構43與第二_私在社 構與組裝上的實際實财式翁許多觀形，例如，第: 基板42可直接製作成具有複數個凹槽的結構，即直接將隔 板結構43 一體成型地製作於第-基板42上。或是如圖二 D所示’平面螢光燈結構4〇與圖二c之平面榮光燈結構4〇 的差異僅在於_第-絲42之職設計來省略使用隔 板結構43，但其作用與所要達到的效果均與圖二c的結構 實質上相㈤，故在此不再贅述。因此，上述隔板結構^、 第基板42及第二基板44並非一定是互相分離的元件， 上述的命名與區财絲為了表分別的作用，並非用 以作為本發明限制。 第基板42、第一基板44與側壁421之材質係包含 玻璃。在本發明其中一實施例中，第二基板44係選為平面 螢光燈結構40的出光面，因此第二基板44之材質係需可 透光。而在第一基板42設置反射片或是塗佈反射材料，則 可達到加強本發驛發光效率的效果。 請參照圖二C並配合圖二a，圖二C係為圖平面 螢光燈延c-c剖面線側剖面示意圖。其中，隔板結構43 係將密閉空間49分隔成複數個發光腔體45。由圖二A，通 道47則貫通隔板結構43 ’以使複數個發光腔體45相通。 藉此’可利用預先設置於側壁421上之氣孔425，以將整 個密閉空間49進行真空抽氣，並緊接著將發光氣體48藉 著氣孔425填充於複數個發光腔體45中’填充完成後可將 氣孔425密合以完成製作’並維持整個密閉空間49的密閉 狀態。 由圖二C亦可看出’榮光材料46可配置於複數個發光 腔體45之内壁，換句話說，除了第一基板42與第二基板 44可配置有螢光材料46之外，螢光材料46亦可配置在隔 12

Claims (1)

1. ^333581. p年f月Λ|；曰修正本： 十、申請專利範園： 1. 一種平面螢光燈結構，包括： 一第一基板； 一第一基板，對組於該第一基板，且共同形成一密閉 空間； 至少一隔板結構，將該密閉空間分隔成複數個發光腔

   至少一通道，貫通該隔板結構，以使該複數個發光腔 體相通，該通道將上述一發光腔體區分為相互鄰接之一甲 發光腔體與一乙發光腔體； —螢光材料，配置於該複數個發光腔體之内壁；以及 —發光氣體，填充於該複數個發光腔體中； …其中，該通道之-通道長度與—通道截面積之比值係 定義為一第—係數，該曱發光腔體之-腔體長度與-腔體 =面積之比值敏義為—第二係數，該乙發総體之一腔 體長度與—腔體截面積之比值係定義為-第三係數； 其中，該第-係數與該第二係數之比值係大於1/20 第係數與該第三係數之比值係大於1/2〇。 *巾料利範圍第1項所述之平面榮光燈結構， 其中該通道係斜向貫穿該隔板結構。 其二二所述之平面螢紐結構， 4·如申請專利範圍第i項所述之平面螢光燈結構， 19 1333581 其中該通道截面積係小於該腔體截面積。 5.如申请專利範圍第1項所述之平面螢光燈結構， 其中該隔板結麟與該第-紐以及該第二基板係一體成 型。 6·如申請專利範圍第1項所述之平面榮光燈結構， 其中該隔板結構係一體成型地形成於該第一基板上。 7.如申凊專利範圍第1項所述之平面螢光燈結構， 更包含-間隔膠體（sealant)，位於該隔板結構以及該第 二基板之間。 8·如申請專利範圍第1項所述之平面螢光燈結構， 其中該第一基板與該第二基板之材質係包含玻璃。 9. 如申請專利細第1項所述之平面螢光燈結構， 其中該發光氣體係包括一惰性氣體。 10. 如申睛專利範圍第9項所述之平面螢光燈結構’ 其中該惰性氣體係選自氙氣、氖氣或氬氣。 、 11. 如申請專利範圍第1項所述之平面榮光燈結構， 其中該至少-通道之數目係為一預定個數，上述一發光腔 體被鄰近之上述之預定個數個通道區分為（預定個數+1) 個子發光腔體’其巾，第-個與第二倾子發光腔體分別 為該甲子發光腔體與該乙發光腔體，至於其它一該子發光 腔體之一腔體長度與一腔體截面積之比值係定義為一第四 係數。 12. 如申請專利範圍第u述之平面螢光燈結構，其中 該第一係數與該第四係數之比值係大於1/2〇。 20 1333581 13.如申睛專利範圍第12項所述之平面螢光燈結構， 其中該通道係斜向貫穿該隔板結構。 14·如申請專利範圍第12項所述之平面螢光燈結構， 其中該通道係為*折曲之通道。 15. 如申請專利範圍第12項所述之平面螢光燈結構， 其中該通道截面積係小於該腔體截面積。 16. 如申請專利範圍第12項所述之平面螢光燈結構， 其中該隔板結麟與該第—基板以及該帛二紐係一體成 • 型。 17. 如申請專利範圍第12項所述之平面螢光燈社 • 其中該隔板結構係-體地形成於該帛_基板i。 18·如申請專利範圍第17項所述之平面螢光燈结 • 更包含一間隔膠體—），位於該隔板結構以及該第 -基板之間。 19·如申請專利範圍第12項所述之平面榮光燈結構， • 其+該f—基板與該第二基板之材質係包含玻璃。 20·如申,月專利範圍第12項所述之平面營光燈結構， /、中該發光氣體係包括一惰性氣體。 21. *申明專利範圍帛2〇項所述之平面勞光燈結構， 其中該雜氣體係選自故、氖氣或氬氣。 22. —種平面螢光燈，包括： —第一基板； 一第二基板，對組於該第一基板，其中該第一基板與 21 1333581 該弟一基板係共同形成一密閉空間，該平面螢光燈更包括 至少一隔板結構，將該密閉空間分隔成複數個發光腔體以 及至少一通道，其中該通道係與相鄰之該複數個發光腔體 連通，該通道之截面積係小於該發光腔體之截面積，其中 該通道將上述一發光腔體區分為相互鄰接之一曱發光腔體 與一=發光腔體，該通道之一通道長度與一通道截面積之 比值定義為-第-係數，該曱發光腔體之—腔體長度與一 腔_面積之比健定義為—第二係數，該乙發光腔體之 ，體長度與—腔體截面積之比值定義為—第三係數，該 :係數與該第二係數之比值大於1/20,且該第一係數與 該第二係數之比值大於1/20 ; 至少一電極’與該複數個發光腔體接觸； 一螢光材料，配置於該複數個發光腔體之内壁；以及 —發光氣體’填充於該複數個發光腔體中。 22 1333581

   十一、圖式：

   1〇、， 18 广14 麵:_ 漏::1:1 圖一 B

   ^12 1333581

   10 圖一 c

   圖一 D 24 1333581

   匱二A

   25 1333581

   圖二B 參

   圖二C

   圖二D 26 1333581.

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