專利名稱：外部電極熒光燈和液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外部電極熒光燈和液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置使 用外部電極熒光燈作為背光。
背景技術(shù)：
將在日本專利特開2006-164944和日本專利特開2006-040857中公 開的外部電極熒光燈用作液晶顯示面板的光源，該液晶顯示面板要求 具有用于液晶電視等的大屏幕。
近來，液晶電視可能要求更高的亮度和更薄的尺寸。這需要外部 電極熒光燈的玻璃管燈泡具有更小的管徑。
在使玻璃管燈泡的管徑更小時(shí)，可以將具有高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻 璃用于玻璃管燈泡的材料，以確保外部電極之間的絕緣。
然而，由于具有高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻璃的熱膨脹系數(shù)和電極部件 的熱膨脹系數(shù)之間的差別很大，因此玻璃管燈泡可能破裂。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種外部電極熒光燈以及液晶顯示裝 置，該外部電極熒光燈的玻璃管燈泡不會(huì)輕易破裂，并且該液晶顯示 裝置使用這種外部電極熒光燈。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到此目的，根據(jù)本發(fā)明的外部電極熒光燈包括 玻璃管燈泡；
熒光體層，形成在所述玻璃管燈泡的內(nèi)表面上；放電介質(zhì)，封入在所述玻璃管燈泡中；以及
電極部件，形成在所述玻璃管燈泡的外表面上的兩端部處，以引 起在所述放電介質(zhì)中放電，
所述電極部件的每一個(gè)都具有導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層通過將板形導(dǎo) 電材料纏繞在所述玻璃管燈泡的外周上而形成，
所述導(dǎo)電材料具有0.75倍至1.5倍于所述玻璃管燈泡的材料的熱 膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置使用外部電極熒光燈作為背光。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的外部電極熒光燈的圖2是示出根據(jù)第二實(shí)施例的外部電極熒光燈的圖3A是具有三層結(jié)構(gòu)的外部電極的透視圖3B是具有五層結(jié)構(gòu)的外部電極的透視圖4是示出根據(jù)第三實(shí)施例的液晶顯示裝置的圖5是示出外部電極熒光燈的修改的圖；以及
圖6是示出外部電極熒光燈的另一修改的圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)
如圖1中所示，根據(jù)該實(shí)施例的外部電極熒光燈111具有玻璃管 燈泡101。該外部電極熒光燈111還具有在玻璃管燈泡101的內(nèi)側(cè)上形
成的熒光體層107以及在其外側(cè)上的外部電極130。
通過具有與玻璃管燈泡101的材料大約相同的熱膨脹系數(shù)的導(dǎo)電 材料等的層疊形成外部電極130。這使得玻璃管燈泡101即使在外部電 極熒光燈111正被使用時(shí)外部電極130變得很熱的情況下也難以由于 玻璃管燈泡101的熱膨脹系數(shù)和外部電極130的熱膨脹系數(shù)之間的差 引起玻璃管燈泡101的破裂。這里"大約相同的熱膨脹系數(shù)"是玻璃管燈泡101的材料的熱膨脹系數(shù)的0.75至1.5倍。
(第二實(shí)施例)熒光燈
如圖2中所示，根據(jù)該實(shí)施例的外部電極熒光燈111具有在玻璃 管燈泡101的外表面上形成的外部電極130以及在該玻璃管燈泡的內(nèi) 表面上形成的熒光體層107。放電氣體140被封入在玻璃管燈泡101內(nèi) 部。當(dāng)將電壓施加到外部電極130時(shí)，封入在玻璃管燈泡101內(nèi)部的 放電氣體140中發(fā)生放電。設(shè)置在外部電極130和玻璃管燈泡101之 間的焊料層120將外部電極130固定到玻璃管燈泡101。
在玻璃管燈泡101的內(nèi)表面上同心地形成的熒光體層107將從包 含在放電氣體140中的汞蒸汽輻射的紫外線轉(zhuǎn)變成可見光。熒光體層 107包含紅色發(fā)光熒光體、綠色發(fā)光熒光體和藍(lán)色發(fā)光熒光體，從而能 夠發(fā)白光。紅色發(fā)光熒光體包含Y203:Eu,綠色發(fā)光熒光體包含 LaP04:Ce、 Tb,而藍(lán)色發(fā)光熒光體包含BaMg2Al16027:Eu等等。
期望熒光體層107具有大于等于3 y m且小于等于50 w m的厚度， 優(yōu)選地，大于等于5um且小于等于30ym。如果熒光粉層107厚于 50ym，則熒光體層107可能發(fā)生剝離，而如果熒光體層107薄于3 u m，則熒光體層107變得透光，且因此不能提供足夠的發(fā)光。
放電氣體140為預(yù)定比例的汞蒸汽和稀有氣體的氣體混合物，并 且是以預(yù)定壓強(qiáng)(1.3Xl()3到40X 103Pa (10到300Torr))封入在玻 璃管燈泡101的中空部分內(nèi)的放電介質(zhì)。例如，該稀有氣體可以是氬
和氖的氣體混合物。該稀有氣體的混合比例的一個(gè)示例可以是5 wt。/。的
氬和95 wty。的氖。汞蒸汽輻射紫外線以激發(fā)熒光體層107。
玻璃管燈泡101為具有960mm的長度的直管，且僅需要大于等于 2.0mm且小于等于5.Omm的內(nèi)徑。如果玻璃管燈泡101具有小于2.Omm的內(nèi)徑，則外部電極130之間的電阻變大而使得外部電極130變得很 熱。另一方面，如果玻璃管燈泡101具有大于5.0mm的內(nèi)徑，則亮度 會(huì)變得不足。由于存在使液晶顯示裝置更薄的需求，因此具有大于 5.0mm的內(nèi)徑的玻璃管燈泡101不適用于液晶顯示裝置的背光。因此， 根據(jù)該實(shí)施例，將玻璃管燈泡101的內(nèi)徑設(shè)置為3.0mm。
應(yīng)當(dāng)優(yōu)選的是玻璃管燈泡101具有大于等于0.3mm且小于等于 l.Omm的厚度。如果玻璃管燈泡101的厚度被設(shè)置為小于0.3mm，則 在玻璃管燈泡101內(nèi)會(huì)形成針孔，而如果玻璃管燈泡101的厚度被設(shè) 置為大于l.Omm，則外部電極130之間的電阻則會(huì)變大。
玻璃管燈泡101的材料為具有高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻璃。由于具有 高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻璃具有18GHz或者比18GHz大lGHz至5GHz的 介電常數(shù)，因此其適于作為外部電極熒光燈111的材料。軟質(zhì)并且高 介電常數(shù)玻璃包含Si02、 Na20、 BaO、 ZnO、 Mo03、 A1203、 Nb205、 Sb20"。 Bi203。
如圖3A中所示，外部電極130具有由板狀導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)電層 132和在導(dǎo)電層132上形成的氧化防止層133。親和層131形成在導(dǎo)電 層132下面。親和層131改善了焊料的潤濕性并在悍料層120和外部 電極130之間提供親和力。
將與玻璃管燈泡101的材料具有大約相同的熱膨脹系數(shù)的材料用 于導(dǎo)電層132。也就是說，由于具有高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻璃的熱膨脹系 數(shù)大約為79X10力r或93X10力"C，因此選擇熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為大于 等于70X10力'C且小于等于120X10力"C、更優(yōu)選地優(yōu)選為大于等于80 X10力。C且小于等于110X10力。C的材料用作導(dǎo)電層132的材料。具有 添加到作為主要成分的鐵的碳和錳的Fe鋼板具有105X10力'C到115 X10力"C的熱膨脹系數(shù)，該Fe鋼板因此適用于用作導(dǎo)電層132的材料。 這里熱膨脹系數(shù)為在0'C到30(TC的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)導(dǎo)電層132的熱膨脹系數(shù)變得小于70X10力r或大于120X10力"C時(shí)，這兩種材料的熱膨 脹系數(shù)之間的差變大，由此使得玻璃管燈泡101更易于破裂。
此外，由于包含鎳和/或鉻的不銹鋼SUS403和SUS410分別具有 110X10力'C和101X10力'C的熱膨脹系數(shù)，因此能將它們用作導(dǎo)電層 132的材料。這樣的不銹鋼中的鎳和/或鉻的含量優(yōu)選地為小于等于20 wt。/。的鎳和小于等于20 wty。的鉻，或者0 wt。/。的鎳和小于等于20 wt% 的鉻，或者小于等于20wt。/。的鎳和0wt。/。的鉻。
導(dǎo)電層132只需要具有0.05mm至0.2mm的厚度。如果導(dǎo)電層132 薄于0.05mm，則會(huì)降低外部電極130的剛性。如果導(dǎo)電層132厚于 0.2mm，則外部電極熒光燈111的管徑會(huì)變大，這是不期望的。在這方 面，該實(shí)施例中導(dǎo)電層132的厚度設(shè)置為O.lmm。另外，理想的是應(yīng) 該將導(dǎo)電層132的長度設(shè)置為10mm至35mm。
氧化防止層133為覆蓋導(dǎo)電層132的頂面的鍍金屬層，用來防止 導(dǎo)電層132的氧化。理想的是將氧化防止層133的厚度設(shè)置為0.2um 至0.4um。如果將氧化防止層133的厚度設(shè)置為小于0.2um,則會(huì)使 得防止氧化能力不足，而如果將氧化防止層133的厚度設(shè)置為大于0.4 Pm，則會(huì)引起膜破裂等。
雖然根據(jù)本實(shí)施例氧化防止層133由具有99%或更高純度的鍍鎳 膜形成，但是氧化防止層133可以由替代鎳的銅、錫、鋅等形成。
親和層131為具有99%或更高純度的鍍銀膜形成。理想的是將親 和層131的厚度設(shè)置為0.2um至0.4ixm。
如圖3B中所示，具有五層結(jié)構(gòu)的外部電極130可通過依次層疊親 和層131、氧化防止層133、導(dǎo)電層132、氧化防止層133和親和層131 而形成。外部電極130為設(shè)置在玻璃管燈泡101的外表面上的任一端部處
的圓筒形電極。外部電極130彼此電絕緣。
在玻璃管燈泡101的內(nèi)表面上面向外部電極130的位置處形成諸 如氧化釔的金屬氧化物的保護(hù)層103，以抑制汞與玻璃管燈泡101內(nèi)部 的玻璃材料和汞的化學(xué)反應(yīng)，從而防止玻璃管燈泡101的變色。
熒光燈的制造方法
接下來將描述外部電極熒光燈111的制造方法。
首先，將市售的中空玻璃管切割成預(yù)定長度，此后，用純水等清 洗該玻璃管的內(nèi)表面并以500° C到大約600。 C的溫度烘烤該玻璃管 以分解剩余的有機(jī)物等。清洗和烘烤工藝使得玻璃管的內(nèi)表面清潔。
接下來，在分散介質(zhì)中分散組成熒光體層107的紅色發(fā)光熒光體 顆粒、綠色發(fā)光熒光體顆粒和藍(lán)色發(fā)光熒光體顆粒而制備分散液(fluid dispersion)(熒光體層分散液)。乙醇等用于分散介質(zhì)。在分散液中 可以包含粘合劑成分。酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等用于粘合 劑成分。如果粘合劑成分殘留在熒光燈產(chǎn)品中，則將變成對(duì)使用壽命 (耐久性)、亮度(明度)等產(chǎn)生不利影響的雜質(zhì)。因此，在施加分 散液之后，烘烤玻璃管燈泡101以使粘合劑成分揮發(fā)。
此外，在分散介質(zhì)中分散組成保護(hù)層的氧化釔(Y203)的顆粒以 制備分散液(保護(hù)層分散液)。
接下來，通過噴涂、浸泡等將熒光體層分散液和保護(hù)層分散液涂 覆到玻璃管燈泡101的內(nèi)表面的各預(yù)定位置處，此后，烘烤玻璃管燈 泡101以使熒光體層分散液和保護(hù)層分散液中的粘合劑成分揮發(fā)。接下來，將汞和稀有氣體封入在此后將被密封的玻璃管燈泡101 中。然后，將外部電極130附接到玻璃管燈泡101的外表面上面向保
護(hù)層103的位置處。
通過將焊膏(將是焊料層120)涂覆到板形導(dǎo)電材料并將該導(dǎo)電 材料纏繞在玻璃管燈泡101上使得被涂覆的表面向內(nèi)而形成外部電極 130。在該導(dǎo)電材料(將是導(dǎo)電層132)的一側(cè)上形成鍍銀層(親和層 131)，而在其另一側(cè)上形成鍍鎳層(氧化防止層133)，并將焊膏施 加到親和層131上而提供良好的潤濕性。
如圖3B中所示，在不確定是將焊膏施加到頂面還是底面的情況 下，在外部電極130的頂面和底面上提供親和層131能夠提高工作效 率。
(第三實(shí)施例)液晶顯示裝置
圖4示出具有外部電極熒光燈111的液晶顯示裝置600。液晶顯 示裝置600包括液晶屏幕單元310、背光單元和高頻穩(wěn)定器320，其中 液晶屏幕單元包括液晶面板等，背光單元使用外部電極熒光燈111作
為光源。
液晶屏幕單元310具有液晶面板和驅(qū)動(dòng)模塊并且響應(yīng)于從外界接 收到的圖像信號(hào)而顯示彩色圖像。液晶屏幕單元310被嵌入在支承在 支腿340上的長方體形狀的框體330中。
高頻率穩(wěn)定器320是點(diǎn)亮外部電極熒光燈111的照明電路。外部 電極熒光燈111工作在40kHz至lj 100kHz的照明頻率下，3.0mA到 8.0mA的燈電流下。
外部電極130的形狀并不限于圓筒形。例如，如圖5中所示，可將板形導(dǎo)電材料纏繞在玻璃管燈泡101上并且其兩端一個(gè)交疊在另一 個(gè)之上，從而提供所謂的"交疊纏繞"結(jié)構(gòu)。外部電極130的"交疊 纏繞"結(jié)構(gòu)便于到玻璃管燈泡101的附接。另外，"交疊纏繞"結(jié)構(gòu)
能為外部電極130提供彈性，因此避免玻璃管燈泡101破裂。
此外，如圖6中所示，可將短于玻璃管燈泡101的周長的板形導(dǎo) 電材料以具有設(shè)置在兩端之間的圓周方向上的缺口的"c"形狀纏繞在
玻璃管燈泡101上。外部電極130的C形狀結(jié)構(gòu)便于到玻璃管燈泡101 的附接。另外，C形狀結(jié)構(gòu)能夠?yàn)橥獠侩姌O130提供彈性，因此避免玻 璃管燈泡101破裂。
(其它實(shí)施例)
以上實(shí)施例的描述中所提及的形狀、大小和材料僅僅是說明性的， 且本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于此。例如，雖然根據(jù)實(shí)施例的玻璃管燈 泡101是直管，但是這并不是限制性的。例如，可將玻璃管燈泡101 形成為具有彎曲形狀，諸如U形狀、W形狀、L形狀、方括號(hào)形狀或 環(huán)形狀。
盡管氬和氖的混合氣體被用于以上實(shí)施例中放電氣體140所包含 的稀有氣體，但稀有氣體并不限于此類型。例如，可單獨(dú)使用氪，或 者可以將氪、氬和氖的混合物用于該稀有氣體。替代地，使用的稀有 氣體可以進(jìn)一步包含其它惰性氣體。
如上所述，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)一種外部電極熒光燈，該外部電極熒光 燈的玻璃管燈泡不容易破裂。本發(fā)明還能夠?qū)崿F(xiàn)使用外部電極熒光燈 作為光源的液晶顯示裝置。
在不脫離本發(fā)明的廣泛精神和范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明做出各種 實(shí)施例和改變。上述實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而非限制其范圍。通過本 發(fā)明的權(quán)利要求而非實(shí)施例來示出本發(fā)明的范圍。將在本發(fā)明的權(quán)利要求同等物的含義和權(quán)利要求以內(nèi)做出的各種修改被視為處于本發(fā)明 的范圍內(nèi)。
此申請(qǐng)要求基于2007年11月21日提交的日本專利申請(qǐng) 2007-302203的優(yōu)先權(quán)并通過引用而整體地包括基本申請(qǐng)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種外部電極熒光燈包括玻璃管燈泡；熒光體層，形成在所述玻璃管燈泡的內(nèi)表面上；放電介質(zhì)，被封入在所述玻璃管燈泡中；以及電極部件，形成在所述玻璃管燈泡的外表面上的兩端部處，以引起在所述放電介質(zhì)中的放電，所述電極部件的每一個(gè)都具有導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層通過將板形導(dǎo)電材料纏繞在所述玻璃管燈泡的外周上而形成，所述導(dǎo)電材料具有0.75倍至1.5倍于所述玻璃管燈泡的材料的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的外部電極熒光燈，其中所述導(dǎo)電材料包 含鐵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的外部電極熒光燈，其中所述導(dǎo)電材料進(jìn) 一步包含碳和錳。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的外部電極熒光燈，其中所述導(dǎo)電材料進(jìn) 一步包含鎳和/或鉻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外部電極熒光燈，其中所述鎳的含量小 于等于20wt。/。，并且所述鉻的含量小于等于20 wt%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外部電極熒光燈，其中所述鎳的含量小 于等于20wt。/。，并且所述鉻的含量為Owt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外部電極熒光燈，其中所述鎳的含量為 0wt%，并且所述鉻的含量小于等于20 wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，其中所述導(dǎo)電材料的 熱膨脹系數(shù)大于等于70X 10力。C并且小于等于120X 10力。C 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的外部電極熒光燈，其中所述導(dǎo)電材料的 熱膨脹系數(shù)大于等于80X10力'C并且小于等于110X10力'C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，進(jìn)一步包括覆蓋所 述導(dǎo)電層以防止所述導(dǎo)電層的氧化的氧化防止層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的外部電極熒光燈，其中所述氧化防止 層包含鎳。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，其中所述玻璃管燈 泡的材料為具有高介電常數(shù)的軟質(zhì)玻璃。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的外部電極熒光燈，其中所述玻璃管燈 泡具有大于等于2.0mm且小于等于5.00mm的內(nèi)徑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的外部電極熒光燈，其中所述玻璃管燈 泡具有大于等于0.3mm且小于等于l.Omm的厚度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，進(jìn)一步包括所述電 極部件的每一個(gè)和所述玻璃管燈泡之間的焊料層。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的外部電極熒光燈，進(jìn)一步包括所述焊 料層和所述導(dǎo)電層之間的親和層。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的外部電極熒光燈，其中所述親和層包 含銀。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，其中所述板形導(dǎo)電 材料纏繞在所述玻璃管燈泡的外周上，以形成圓筒形。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，其中所述板形導(dǎo)電材料纏繞在所述玻璃管燈泡的外周上，使得在所述導(dǎo)電材料的兩端之 間的圓周方向上具有缺口。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈，其中所述板形導(dǎo)電 材料以所述導(dǎo)電材料的兩端一個(gè)交疊在另一個(gè)之上的方式纏繞在所述 玻璃管燈泡的外周上。
21. —種使用權(quán)利要求1所述的外部電極熒光燈作為背光的液晶 顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及外部電極熒光燈和液晶顯示裝置。提供一種不容易引起玻璃管燈泡破裂的外部電極熒光燈。所述外部電極熒光燈包括玻璃管燈泡、形成在所述玻璃管燈泡的內(nèi)表面上的熒光體層、封入在所述玻璃管燈泡中的放電介質(zhì)，以及形成在所述玻璃管燈泡的外表面上的兩端部處的電極部件。通過將板形導(dǎo)電材料纏繞在所述玻璃管燈泡的外周上而形成所述電極部件的每一個(gè)。所述板形導(dǎo)電材料具有與所述玻璃管燈泡的材料的熱膨脹系數(shù)大約相同的熱膨脹系數(shù)。
文檔編號(hào)H01J61/04GK101441977SQ20081017792
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者田中伸, 藤岡誠一郎 申請(qǐng)人:Nec照明株式會(huì)社