專利名稱：放電燈和包括這樣一種放電燈的用于背光照明顯示器件的背光照明單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種放電燈,所說放電燈包括填充有可電離物質(zhì)的透光 放電容器,和連接到所說容器的多個電極,在燈操作期間在所說電極之間 進(jìn)行放電,其中至少 一個電極適合于將射頻電能電容耦合到所說可電離物質(zhì)。本發(fā)明還涉及一種背光照明模塊,，Tt^t照明顯示器件，特別 是LCD單元，所說模塊包括至少一個按照本發(fā)明的放電燈。本發(fā)明進(jìn) 一步還涉及一種顯示器件，特別是LCD單元，所說顯示器件設(shè)有至少 一個按照本發(fā)明的背光照明模塊。
背景技術(shù)：
眾所周知，熱陰極熒光燈(HCFL)用于背光照明顯示器件，例如 液晶顯示器(LCD)和其它的應(yīng)用。典型的頻率范圍在20千赫茲和100 千赫茲之間。以此方式，高頻電壓加在熱陰極熒光燈的放電容器或放電 管里的放電空間，形成放電，導(dǎo)致電磁輻射的產(chǎn)生，其結(jié)果是可以照亮 顯示器件。然而，當(dāng)在這樣一種顯示器件如有源矩陣液晶顯示器上顯示 相對較快移動的圖像素材時，由于所謂的"采樣和保持"效應(yīng)和液晶像 素的緩慢響應(yīng)，圖像有時變得模糊。掃描的背光產(chǎn)生光的行程，所說行 程以與行尋址速度的相同速度從屏幕的頂部到底部滾動，并且明顯減小 了運(yùn)動模糊。掃描的背光可以通過交替切換熱陰極熒光燈產(chǎn)生。這就意 味著，每個燈將要工作預(yù)定時間，在此之后燈被臨時切斷。在掃描的背 光照明系統(tǒng)中使用熱陰極熒光燈照明顯示器件的主要缺點(diǎn)是，熱陰極熒 光燈的熱陰極必須永久保持升高的溫度，即使在熱陰極熒光燈臨時切斷 的情況下亦是如此，只有這樣才能確保所說燈在燈再次接通后仍舊具有 正確的瞬時功能。連續(xù)為熱陰極熒光燈供電的這個過程從能量觀點(diǎn)看是 不利的。為了解決這個問題，最好使用電容耦合的熒光燈(CCFL), 這種燈在燈的臨時備用狀態(tài)期間不需要連續(xù)供電，其結(jié)果是能相當(dāng)經(jīng)濟(jì) 地照明液晶顯示器。CCFL包括放電容器，在放電容器的兩端涂敷起電 極作用的導(dǎo)電涂層。然而，已知的CCFL的主要缺點(diǎn)是，導(dǎo)電涂層覆蓋
放電容器的外圓周部分，導(dǎo)致了兩個非發(fā)光端，因此也就減小了有效的 光輸出。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種放電燈，與常規(guī)的CCFL燈相比，它 改善了光輸出。該目的可以通過提供按照導(dǎo)言的放電燈實(shí)現(xiàn)的，所說放電燈的特征 在于所說放電容器設(shè)有至少一個空腔，用于包含電極的至少一部分， 所說電極的至少一部分適合電容耦合射頻(RF)電能到可電離物質(zhì)。通 過在空腔內(nèi)涂敷電極、或電極的至少一部分、優(yōu)選是電極的相當(dāng)大的部 分(substantial part),可以防止》文電容器被電才及覆蓋，由此可產(chǎn)生改進(jìn)的 光輸出。優(yōu)選地，放電容器是由熒光管形成的，其中所說熒光管的一個 端表面設(shè)有所說的空腔。通過在》丈電燈(空腔)內(nèi)定位至少一個電極， 提供一個內(nèi)部電容耦合熒光燈(ICCFL),它的功效是相對經(jīng)濟(jì)并且涉 及改進(jìn)的光輸出。在按照本發(fā)明的放電燈中，可以想象的是可以應(yīng)用不 同類型的電極，其中至少一個電極適合于將射頻電能電容耦合到可電離 物質(zhì)，并且其中的另一個電極可以例如通過常^見熱陰極形成，由此產(chǎn)生 一個混合類型的燈。然而，在最近的實(shí)施例中，如以上所述，在背光的 掃描期間，熱陰極需要一直保持在升高的溫度，從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)出發(fā)這是不 利的。因此優(yōu)選的作法是，每個電極都適合于電容耦合射頻電能到所說 的可電離物質(zhì)，這就可以產(chǎn)生從能量觀點(diǎn)出發(fā)起相當(dāng)有益作用的放電 燈，而且相對于常規(guī)的CCFL 燈來說可實(shí)現(xiàn)光輸出的顯著改善。在特 別優(yōu)選的實(shí)施例中，放電容器設(shè)有多個空腔，用于分別包含每個電極的 至少一部分。優(yōu)選地，這些空腔定位在放電容器的相對端，以4更使電極 之間的所說放電容器內(nèi)產(chǎn)生的放電電弧長度最大化。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，至少部分地包含在對應(yīng)的空腔內(nèi)的至少一個 電極與所說空腔的內(nèi)表面接觸，更加優(yōu)選地，所說空腔的內(nèi)表面至少基 本上由所說電極覆蓋。以此方式，通過(導(dǎo)電的)可電離物質(zhì)和/或已 電離物質(zhì)、不導(dǎo)電的用作電介質(zhì)的放電容器、和導(dǎo)電的電極如此形成的 疊層，就可產(chǎn)生一個電容器。通過導(dǎo)電涂層可以形成所說的電極，當(dāng)然 還可以想象出來，還可應(yīng)用其它類型的電極，如金屬片或具有較大剛性 的導(dǎo)電元件。 通常，放電容器是借助排氣管進(jìn)行填充的，所說排氣管連^l妻到放電 容器的端表面。在填充放電容器之后，密封排氣管。優(yōu)選地，至少一個 空腔設(shè)有所說排氣管的至少 一部分，以便用可電離物質(zhì)對放電容器進(jìn)行 初始填充，防止對于放電容器排氣管發(fā)生不期望的侵入。而且，所說排 氣管的外表面優(yōu)選至少部分地由一個電極覆蓋以增加由上述三層的疊 層形成的電容器的電容。增加電容器的電容導(dǎo)致工作期間能量效率的損 失的減小。眾所周知，電容器的電容(C)可以通過SQx srx A/d計 算，其中S。和5r是介電常數(shù)，A代表不同層之間的接觸面積，d代表 中間介電層的厚度。因此優(yōu)選通過利用至少一個表面增加元件，使空腔 內(nèi)并且可能還有空腔外的電極和放電容器之間的接觸表面面積最大是 有益的，所說表面增加元件連接到至少部分地由所說空腔包含的放電容 器和電極這兩者上。顯然，這樣一個表面增加元件的尺寸和設(shè)計可以是 多種多樣的。除了增加電極和放電容器之間的接觸表面面積之外，減小 放電容器的厚度(d)、至少減小放電容器的支撐電極的位置的厚度， 也是有益的。為了進(jìn)一步地增加放電容器和電極之間的接觸表面面積(A),優(yōu)選的作法可以是，部分地包含在一個空腔內(nèi)的至少一個電極， 部分地連接到放電容器的外表面，距所說空腔有一定的距離。然而應(yīng)該 注意，不要覆蓋放電容器的外表面的過多的部分，以防止有效光輸出的(相當(dāng)大的)損失。為了能夠在放電容器內(nèi)產(chǎn)生放電電弧，放電燈優(yōu)選還包括一個射頻 源，所說射頻源電耦合到至少一個電極，或者電耦合到適合于耦合射頻 電能到所說可電離物質(zhì)的多個電極。通常，放電容器包括至少一個細(xì)長的外殼，尤其是熒光管。在另一 個優(yōu)選實(shí)施例中，所說放電容器包括多個細(xì)長外殼，多個細(xì)長外殼例如 借助一個(開通的)橋相互耦合，以便一起封閉單個的放電空間。以此 方式，兩個、三個、四個、或者甚至于更多個外殼都可以橋4妻在一起，形成單個的放電燈。在一個可替換的優(yōu)選實(shí)施例中，包含電極的每個空腔至少部分地設(shè) 置在與放電容器相連的輔助容器里。所說容器最好不用磷涂層覆蓋。按 照這個實(shí)施例，放電容器(實(shí)際上)包括任何端表面在內(nèi)作為一個整體 可以用于光輸出。更加優(yōu)選地，提供多個這樣的容器以通過消除與放電 容器直接耦合的電極來改善光輸出。
優(yōu)選地，放電燈進(jìn)一步還包括一個磷涂層，用于把在所說外殼內(nèi)產(chǎn) 生的紫外光轉(zhuǎn)換為可見光，所說磷涂層涂敷在放電容器的內(nèi)表面的相當(dāng)大的部分(substantial part)上。更加優(yōu)選地，放電容器的內(nèi)表面由所說磷 涂層完全覆蓋。由于空腔的存在導(dǎo)致放電容器的內(nèi)表面面積的增加，所 以涂敷的磷涂層的數(shù)量也要增加，導(dǎo)致紫外光向可見光的轉(zhuǎn)換也增加， 因此改善了光輸出。本發(fā)明還涉及用在按照本發(fā)明的放電燈中的一種放電容器，所說放 電容器設(shè)有至少一個空腔，用于包含至少一部分電極，適合于將射頻電 能耦合到可電離物質(zhì)。優(yōu)選地，所說放電容器設(shè)有多個空腔，用于分別 容納多個這樣的電極。所說空腔最好定位在放電通道的端表面(或其附 近)，；故電通道最好是細(xì)長形狀。以上全面地說明了4妄照本發(fā)明的》文電 容器的附加優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明還涉及一種背光照明模塊，用于背光照明顯示器件，尤其是 液晶顯示器，所說背光照明模塊包括支承裝置，用于支承至少一個按 照本發(fā)明的放電燈；和電源裝置，用于向所說放電燈供電。優(yōu)選地，所 說支承裝置適合于支承按照本發(fā)明的多個放電燈。而且，本發(fā)明還涉及一種顯示器件，尤其是涉及提供有至少一個按 照本發(fā)明的背光照明模塊的液晶顯示單元。除液晶顯示器外，可以使用 要求通過 一 個或多個按照本發(fā)明的放電燈進(jìn)行有源照明的所有種類的 顯示器。


借助下面的非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，其中 圖1表示按照本發(fā)明的熒光燈的第一實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖2表示按照本發(fā)明的熒光燈的第二實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖3表示按照本發(fā)明的熒光燈的第三實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖4表示按照本發(fā)明的熒光燈的第四實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖5表示按照本發(fā)明的熒光燈的第五實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖6表示按照本發(fā)明的放電燈的可替換實(shí)施例的剖面圖。
具體實(shí)施方式
圖1表示按照本發(fā)明的熒光燈1的第一實(shí)施例的側(cè)視圖。燈1包括一個細(xì)長的基本上呈圓筒形的放電容器2，放電容器2由玻璃制成并且 填充可電離物質(zhì)，例如汞與惰性氣體的混合物。所說放電容器2的一端 設(shè)有熱陰極電極3，所說放電容器2的另一端設(shè)有一個可替換電才及4。 所說可替換電極4設(shè)在提供給所說放電容器2另 一端的一個中空的空間 5內(nèi)。所說可替換電極4是由一個導(dǎo)電層如金屬層(尤其是銅層)形成 的，由此與放電容器和可電離物質(zhì)一起形成一個電容耦合，用于轉(zhuǎn)換射 頻電能到所說的可電離物質(zhì)。由于可替換電才及4定位在所說中空的空間 5內(nèi)，所以可以用磷涂層7完全覆蓋所說放電容器2的彎曲的內(nèi)表面6， 把所說放電容器2內(nèi)產(chǎn)生的紫外光轉(zhuǎn)換成可見光，由此導(dǎo)致相對于常規(guī) 的電容耦合的熒光燈改善了光輸出。圖2表示按照本發(fā)明的熒光燈8的第二實(shí)施例的側(cè)視圖。圖2中所 示的燈8在結(jié)構(gòu)上是對稱的，并且包括一個介質(zhì)密閉的圓筒形放電外殼 9，外殼9中填充可電離物質(zhì)。兩個端表面10a、 10b都設(shè)有空腔lla、 llb。每個空腔lla、 lib由此形成用于導(dǎo)電電極12a、 12b的一個外罩， 以便實(shí)現(xiàn)射頻電能的電容耦合，將射頻電能耦合到所說外殼9。熒光燈8 的這個實(shí)施例優(yōu)于圖1所示的燈1的實(shí)施例，這是因為從能量的觀點(diǎn)出 發(fā)，電容耦合明顯優(yōu)于熱陰極熒電極，尤其是使用燈1、 8進(jìn)行掃描背 光照明的情況下更是如此。如圖2所示，將磷涂層13涂敷在外殼9的 整個的(彎曲的)內(nèi)表面上，將不可見光轉(zhuǎn)換成可見光。需要注意的是， 還可以為空腔lla、 llb提供外殼9的彎曲表面(代替端表面10a、 10b)。圖3表示按照本發(fā)明的熒光燈14的第三實(shí)施例的側(cè)視圖。燈14包 括一個細(xì)長的圓筒形的放電容器15，放電容器15由不導(dǎo)電材料制成并 且填充可電離物質(zhì)，所說放電容器15設(shè)有兩個空腔16、 17,它們位于 所說放電容器15的相對的端表面18、 19。第一空腔16部分地由第一電 極20填充。但所說第一電極20的一部分位于所說第一空腔的外部，并 且基本上完全地覆蓋對應(yīng)的端表面18,同時也覆蓋容器15的彎曲表面 21的一小部分，以便增加第一電極20和容器15之間的接觸表面面積。 以此方式，可以增加由電極20、容器15、和其中包含的物質(zhì)的疊層形 成的電容器的電容，導(dǎo)致燈工作期間能量效率損失的減小。第二空腔17 設(shè)有一個(密封的)排氣管22，其最初適用于容器15的可電離物質(zhì)的 初始填充。在第二空腔17余下的自由空間內(nèi)，加有第二電極23。借此， 第二電極23嚙合第二空腔17的內(nèi)表面和排氣管22的外表面，使第二
電極23和放電容器15之間的接觸表面面積最大。與第一電極20類似， 第二電極23也適合于形成電容器的一部分，用于將射頻電能耦合到所 說放電容器15。用磷涂層24覆蓋放電容器15的整個內(nèi)表面，其中包括 空腔16、 17的表面，從而使紫外光最大程度地轉(zhuǎn)換成可見光。圖4表示按照本發(fā)明的熒光燈25的第四實(shí)施例的側(cè)視圖。燈25包 括一個圓筒形的放電容器26,兩個外部的中空容器27a、 27b借助中空 橋28a、 28b連接到放電容器26。每個外部容器27a、 27b都設(shè)有一個空 腔29a、 29b,用于裝納電極30a、 30b。放電容器26的內(nèi)表面由磷涂層 31 (基本上)完全覆蓋，以便將紫外光轉(zhuǎn)換成可見光。優(yōu)選地，所說外 部容器27a、 27b不設(shè)置這樣的涂層以防止燈25 (暫時)斷開期間(例 如在掃描背光照明期間)產(chǎn)生可見光。圖5表示按照本發(fā)明的熒光燈32的第五實(shí)施例的側(cè)視圖。所說燈 32包括兩個細(xì)長的放電容器33a、 33b,它們借助中空橋34彼此連通。 每個放電容器33a、 33b的端表面35a、 35b設(shè)有空腔36a、 36b,用于裝 納電極37a、 37b,使射頻電能可以電容耦合到所說放電容器33a、 33b。 磷涂層38涂敷于放電容器33a、 33b的基本整個內(nèi)表面上，其中包括橋 34。如圖所示，以此方式可以形成一個單端的內(nèi)部電容耦合的熒光燈 32。圖6表示按照本發(fā)明的放電燈39的一個可替換實(shí)施例的剖視圖。 所說燈39包括填充可電離物質(zhì)的圓筒形放電容器40,所說放電容器40 的內(nèi)表面涂敷磷涂層41。在所說放電容器40的端表面的中心，提供空 腔42,所說空腔42的周邊由石英玻璃制成的凹進(jìn)壁部分43確定。這個 壁部分43的外側(cè)也由磷涂層44覆蓋。在所示的實(shí)施例中，空腔42由 導(dǎo)電層45整體布滿，所說導(dǎo)電層45由不導(dǎo)電(介電的)層46分開。 在空腔42的中心,提供密封的排氣管47。所說排氣管47由表面增加的 (導(dǎo)電)元件48覆蓋，所說表面增加的元件48由不導(dǎo)電層49包圍。 在后一種不導(dǎo)電層49和隨后的不導(dǎo)電層46之間的空間填充導(dǎo)電材料。 以此方式，可以實(shí)現(xiàn)具有明顯改善的電容的電容器，所說電容器導(dǎo)致放 電燈39工作期間能量效率的大量損耗。領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不偏離所附的權(quán)利要求書的范圍的條件下，能夠 設(shè)計出許多可替換實(shí)施例。在權(quán)利要求書中，在括號之間所加的任何參
考符號將不構(gòu)成對權(quán)利要求的限制。使用動詞"包括，，及其變化形式并 不排除存在除權(quán)利要求中所述的元件或步驟以外的元件或步驟。在元件 前邊的冠詞"一個"并不排除存在多個這樣的元件。
權(quán)利要求
1、一種放電燈，所說放電燈包括-填充有可電離物質(zhì)的透光放電容器，和-連接到所說容器的多個電極，在燈工作期間在所說電極之間進(jìn)行放電，其中至少一個電極適合于將射頻電能電容耦合到所說可電離物質(zhì)，其特征在于所說放電容器設(shè)有至少一個空腔，用于包含電極的至少一部分，所說電極的至少一部分適合于電容耦合射頻電能進(jìn)入可電離物質(zhì)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于每個電極都適合 于將射頻電能電容耦合到所說可電離物質(zhì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈，其特征在于放電容器設(shè)有多 個空腔，用于分別包含每個電極的至少一部分。
4、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于至少部分 地包含在對應(yīng)空腔中的至少 一個電極與所說空腔的內(nèi)表面接觸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的放電燈，其特征在于所說空腔的內(nèi)表面至少基本上由所i兌電才及覆蓋。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于至少一個 空腔設(shè)有排氣管的至少一部分，所說排氣管用于為放電容器進(jìn)行可電離 物質(zhì)的初始填充。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的放電燈，其特征在于所說排氣管的外 表面至少部分地由電才及覆蓋。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于至少一個 電極包括導(dǎo)電片，尤其是一個涂層。
9、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于至少一個 空腔設(shè)有至少一個表面增加元件，表面增加元件連接到放電容器和至少 部分地由所說空腔包含的電極這兩者，用于增加所說放電容器和所說電 極之間的4姿觸面積。
10、 4艮據(jù)前述一又利要求之一所述的放電燈，其特征在于部分地包 含在空腔內(nèi)的至少一個電極在距所說空腔一定距離部分地連4妻到》文電 容器的外表面上。
11、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于放電燈進(jìn)一步還包括電耦合到至少一個電極的射頻源，所說至少一個電才及適合于 耦合射頻電能到所說的可電離物質(zhì)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于所說放電燈包括 至少一個細(xì)長的外殼。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的放電燈，其特征在于所說j文電燈包 括多個細(xì)長的相互耦合的外殼。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其特征在于用于包含電極的 每個空腔至少部分地設(shè)在與放電容器相連的一個輔助容器中。
15、 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其特征在于放電燈進(jìn)所說磷涂層涂i在放電容器的內(nèi)表面的相當(dāng)大的部分上。、° "
16、 用在根據(jù)權(quán)利要求1 - 15之一所述的放電燈中的放電容器，所說放電容器設(shè)有至少一個空腔，用于包含電極的至少一部分，所說電極 的至少 一部分適合于耦合射頻電能到可電離物質(zhì)。
17、 用于背光照明顯示器件的背光照明模塊，包括支承裝置，用于支承根據(jù)權(quán)利要求1 - 15之一所述的至少一個放電 燈；和電源裝置，用于為所說放電燈供電。
18、 顯示器件，尤其是液晶顯示器單元，所說顯示器件設(shè)有至少一 個根據(jù)權(quán)利要求17所述的背光照明模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放電燈(1)，所說放電燈包括填充有可電離物質(zhì)的透光放電容器(2)，和連接到所說容器的多個電極(3、4)，在燈工作期間在所說電極之間進(jìn)行放電，其中至少一個電極適合于將射頻電能電容耦合到所說可電離物質(zhì)。本發(fā)明還涉及用于背光照明顯示器件的背光照明模塊，所說模塊包括至少一個按照本發(fā)明的放電燈。本發(fā)明進(jìn)一步還涉及顯示器件，顯示器件設(shè)有至少一個按照本發(fā)明的背光照明模塊。
文檔編號H01J65/04GK101151706SQ200680010243
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者P·安東尼斯, W·赫爾布雷克斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司