專利名稱:制造平面光源器件的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造平面光源器件的方法及其裝置，更具體而言，涉及制造發(fā)射平面形式光的平面光源器件的方法，和用于實施這種方法的裝置。
背景技術(shù)：
通常，液晶(LC)具有電特性和光學(xué)特性。通過電特性根據(jù)電場的方向改變LC的排列，通過光學(xué)特性根據(jù)排列改變光透射率。
液晶顯示(LCD)器件利用LC的電和光學(xué)特性來顯示圖象。由于與陰極射線管(CRT)器件相比，LCD器件的尺寸非常小而且重量輕，其廣泛用于便攜式計算機(jī)、通訊產(chǎn)品、液晶電視(LCTV)接收器和航空工業(yè)。
為了控制LC，LCD器件需要控制LC的液晶控制部件和向LC供給光的光供給部件。
所述液晶控制部件包含許多安置在第一襯底上的象素電極、安置在第二襯底上的單一普通電極以及置于象素電極和普通電極之間的液晶。象素電極的數(shù)目對應(yīng)于分辨率，將單一普通電極放置在象素電極對面。各個象素電極與薄膜晶體管(TFT)連接，使得各不同象素電壓施加在象素電極上。將相同水平的基準(zhǔn)電壓施加到普通電極上。象素電極和普通電極均由透明的導(dǎo)電材料組成。
光供給部件在液晶控制部件的LC中供給光。所述光依次穿過象素電極、LC和普通電極。穿過LC的圖象的顯示質(zhì)量很大程度取決于光供給部件的亮度及其亮度的均勻性。通常，亮度和亮度的均勻性高，則顯示質(zhì)量提高。
在傳統(tǒng)的LCD器件中，光供給部件通常使用棒狀的冷陰極熒光燈(CCFL)或點狀的發(fā)光二極管(LED)。與白熾燈相比，CCFL具有高亮度和長使用壽命并且產(chǎn)生少量熱。LED具有高亮度。然而，在傳統(tǒng)的CCFL或LED中，亮度是不均勻的。
因此，為了增加亮度的均勻性，使用CCFL或LED作為光源的光供給部件包括光學(xué)元件，例如導(dǎo)光板(LGP)、擴(kuò)散元件和棱鏡片。因此，使用前述CCFL或LED的LCD器件由于光學(xué)元件而在尺寸上變大和重量上變重。
為了解決前述問題，推薦平板狀的平面光源。作為傳統(tǒng)的平面光源器件，存在通過使用獨立隔板而在其中形成多個放電空間的平面光源，以及通過由波形襯底形成的集成分隔部件而在其中形成多個放電空間的平面光源。
使用獨立隔板的傳統(tǒng)平面光源包含第一襯底、位于第一襯底之上的第二襯底和密封元件，密封元件位于第一和第二襯底的邊緣之間，用來限定內(nèi)表面。獨立的隔板被放置在內(nèi)部空間內(nèi)，從而將內(nèi)部空間分成多個放電空間，包含水銀氣體的放電氣體注入所述放電空間中。在第一和第二襯底的內(nèi)表面上形成熒光層。沿著第一和第二襯底的兩個邊緣的外表面形成將電壓施加給放電氣體的電極。
使用波形襯底的傳統(tǒng)平面光源器件包含第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底。使第二襯底成波形從而形成多個集成分隔部件。分隔部件與第一襯底接觸，從而形成多個放電空間，放電氣體注入該放電空間。通過燒結(jié)密封使最外部分隔部件與第一襯底連接。在第一和第二襯底的內(nèi)表面上形成熒光層。將電壓施加到放電氣體的電極包圍第一和第二襯底的外邊緣。
使用獨立隔板的傳統(tǒng)平面光源器件通過下列方法制造在第一襯底的邊緣上形成密封元件。在第一襯底的中部形成隔板。將第二襯底連接到密封元件和隔板上，從而完成光源體。光源體包含排氣孔和水銀注入孔。
通過排氣孔，將光源體的內(nèi)部排空并加熱光源體來去除光源體內(nèi)存在的雜質(zhì)。通過水銀注入孔，將水銀吸氣劑注入光源體。通過在250℃或更高溫度下加熱光源體使水銀吸氣劑活化。從被加熱的水銀吸氣劑產(chǎn)生水銀氣體，使得水銀氣體擴(kuò)散到光源體內(nèi)部。
最后，在第一和第二襯底的兩側(cè)邊緣的外表面上形成電極?？梢酝ㄟ^粘附導(dǎo)電膠帶或涂敷導(dǎo)電糊來形成電極。
然而，在制造傳統(tǒng)平面光源器件的方法中，在水銀氣體擴(kuò)散到光源體內(nèi)部之后，將光源體進(jìn)行退火處理到室溫。也就是說，在制造傳統(tǒng)平面光源器件的方法中，將光源體緩慢冷卻到室溫。在此，液化水銀具有對溫度非常敏感的特性。也就是說，液化水銀偏向溫度相對低的部分?？紤]到平面光源器件中需要的水銀質(zhì)量，放電空間內(nèi)部的水銀氣體在150℃-250℃下開始液化。
由此，在光源體從250℃的溫度退火處理到室溫期間，水銀氣體在150℃-250℃下液化。由于液化水銀聚集在光源體內(nèi)部具有相對低溫度的區(qū)域內(nèi)，因此水銀不是均勻地分布在光源體內(nèi)部。在光源體內(nèi)部缺少水銀的區(qū)域變成暗或淡紅色區(qū)域，因此顯著地破壞了平面光源器件的亮度的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明涉及提供制造在光源體內(nèi)部均勻地分布水銀的平面光源的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供實施前述方法的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供制造平面光源器件的方法。
在制造平面光源器件的方法中，形成包含多個注入放電氣體的放電空間的光源體。去除了放電空間中存在的雜質(zhì)。使水銀氣體擴(kuò)散到放電空間內(nèi)。隨后，將光源體迅速從水銀以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫，從而縮短水銀氣體在水銀氣體液化的溫度范圍內(nèi)的時間。
根據(jù)典型實施方案，可以將產(chǎn)生水銀氣體的水銀吸氣劑加熱到350℃或更高的溫度，優(yōu)選400℃或更高的溫度。
根據(jù)另一個典型實施方案，制造平面光源器件的方法可以進(jìn)一步包括將光源體退火到水銀以氣態(tài)存在時的溫度。
根據(jù)另一個典型實施方案，可以通過將冷卻氣體注入光源體快速地冷卻光源體。
在本發(fā)明的另一個方面中，本發(fā)明提供了制造平面光源器件的裝置。
制造平面光源器件的裝置包含成型部、排氣部、擴(kuò)散部和快速冷卻部。成型部形成光源體，其中該光源體包含多個注入放電氣體的放電空間。排氣部去除放電空間中存在的雜質(zhì)。擴(kuò)散部通過加熱水銀吸氣劑使水銀氣體擴(kuò)散到放電空間?？焖倮鋮s部快速地將光源體從水銀以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫。
根據(jù)另一個典型實施方案，快速冷卻部段可以包含用于注入冷卻氣體的噴嘴。
根據(jù)本發(fā)明，在將水銀氣體擴(kuò)散到光源體內(nèi)之后，光源體被強制快速從在放電空間水銀以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫，從而顯著地縮短水銀氣體在水銀氣體液化的溫度范圍內(nèi)的時間。因此，防止液化水銀移動到放電空間內(nèi)溫度低的區(qū)域。因此，水銀被均勻地分布在放電空間內(nèi)，使得平面光源器件具有改進(jìn)的亮度均勻性。
通過參考附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描描述，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點將對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更顯而易見，其中圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案來制造平面光源器件的裝置的框圖；圖2是說明使用圖1裝置制造的包括平面光源器件獨立隔板的光源體透視圖；圖3是說明使用圖1的裝置制造的包括平面光源器件集成分隔部件的光源體透視圖；圖4是順序說明使用圖1的裝置制造平面光源器件的方法的流程圖；圖5是說明傳統(tǒng)平面光源器件的亮度的圖片；圖6是說明通過本發(fā)明實施方案的方法制造的平面光源器件的亮度圖片；和圖7是說明圖6的平面光源器件內(nèi)部水銀分布的圖片。
具體實施方式下面將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，其中展示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
制造平面光源器件的裝置圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案來制造平面光源器件的裝置的框圖；圖2是說明使用圖1的裝置制造的包含平面光源器件的獨立隔板的光源體透視圖；和圖3是說明使用圖1的裝置制造的包含平面光源器件的集成分隔部件的光源體透視圖。
參考圖1，制造平面光源器件的裝置包含成型部310、排氣部320、擴(kuò)散部330和快速冷卻部340。
成型部310形成光源體，其中該光源體包含多個注入放電氣體的放電空間。例如，成型部310形成包含如圖2說明的獨立隔板的光源體100或包含如圖3說明的集成分隔部件的光源體200。
排氣部320通過在光源體內(nèi)形成的排氣孔施加真空來去除放電空間中存在的雜質(zhì)。因此，排氣部320可以包含真空泵。
擴(kuò)散部330加熱通過在光源體內(nèi)形成的水銀注入孔而注入光源體的水銀吸氣劑，且擴(kuò)散部330將水銀吸氣劑產(chǎn)生的水銀氣體發(fā)送到放電空間。擴(kuò)散部330在350℃或更高的溫度下加熱水銀吸氣劑，優(yōu)選地400℃或更高的溫度。
快速冷卻部340快速地將光源體從水銀在放電空間內(nèi)以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫。水銀氣體在放電空間內(nèi)部的液化溫度可以根據(jù)待注入放電空間的水銀氣體的量而改變。然而，考慮到平面光源器件需要的水銀質(zhì)量，水銀氣體開始液化的溫度為約150℃-250℃。因此，開始快速冷卻的溫度可以為約150℃或更高。也就是說，快速冷卻部340將光源體從在放電空間水銀以氣態(tài)存在時的溫度盡可能快地強制冷卻到室溫，從而最大地縮短了水銀氣體在水銀氣體液化的溫度范圍內(nèi)的時間。因此，防止液化水銀移動到放電空間內(nèi)溫度低的區(qū)域。因此，水銀被均勻地分布在放電空間內(nèi)。
具有上述功能的快速冷卻部340可以包含將冷卻氣體注入光源體的噴嘴345。冷卻氣體的實例可以是冷卻空氣。另外，快速冷卻部340可以包含循環(huán)冷卻水的管道，從而使用冷卻水快速冷卻光源體。
制造平面光源器件的方法圖4是順序說明使用圖1裝置制造平面光源器件的方法的流程圖。
參考圖2和4，在步驟S401中，成型部310形成包含如圖2說明的獨立隔板的光源體100或包含如圖3說明的集成分隔部件的光源體200。
形成包含如圖2說明的獨立隔板的光源體100的方法如下。在第一襯底111的邊緣上形成密封元件130。在第一襯底111的中部沿著第一方向形成多個隔板120。隔板120位于蛇形結(jié)構(gòu)內(nèi)，提供放電氣體的移動通路。或者，可以在隔板120上形成連通孔?？梢栽谛纬擅芊庠?30之前形成隔板120。第二襯底112連接密封元件和隔板上，從而形成多個放電空間140。在各個第一襯底111和第二襯底112的兩邊的外表面上形成電極150，從而完成包含獨立隔板的光源體100?？梢酝ㄟ^涂敷導(dǎo)電糊或粘附導(dǎo)電膠帶形成電極150。
形成包含如圖3說明的集成分隔部件的光源體200的方法如下。使形成作為第二襯底212的分隔部件220成波形，并且連接到第一襯底211上，從而在第一襯底211和第二襯底212之間形成多個放電空間240。在第二襯底212內(nèi)形成傾斜通道225。在各個第一襯底211和第二襯底212的兩邊的外表面上形成電極250，從而完成包含集成分隔部件的光源體200?？梢酝ㄟ^涂敷導(dǎo)電糊或粘附導(dǎo)電膠帶形成電極250。
在步驟S403中，排氣部320通過光源體的排氣孔施加真空來去除放電空間中存在的雜質(zhì)。雜質(zhì)完全去除之后密封排氣孔。
在步驟S405中，通過光源體的水銀注入孔將水銀吸氣劑注入光源體。
在步驟S407中，擴(kuò)散部330在350℃或更高的溫度下加熱水銀吸氣劑，優(yōu)選400℃或更高的溫度。隨后，將水銀吸氣劑產(chǎn)生的水銀氣體發(fā)送到放電空間。被發(fā)送的水銀氣體擴(kuò)散到放電空間內(nèi)部，以在其中均勻地分布。
在步驟S409中，將光源體從水銀以氣態(tài)存在時的溫度退火處理到水銀氣體開始液化之前的溫度。也就是說，將光源體緩慢冷卻到250℃或150℃或更高的溫度。當(dāng)光源體被退火處理到水銀液化之前的溫度時，氣態(tài)水銀移動到放電空間內(nèi)部的低溫區(qū)域。
在步驟S411中，快速冷卻部340從噴嘴345將冷卻氣體注入光源體，從而將光源體從水銀在放電空間氣態(tài)存在時的溫度快速冷卻到室溫。因此，水銀氣體在其液化溫度下相變?yōu)橐簯B(tài)。如果將光源體在水銀的液化溫度下緩慢冷卻，并且因此液化的水銀在液化溫度下長時間保持，則液化的水銀移動到放電空間內(nèi)的低溫區(qū)域。然而，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)光源體被快速地從大于水銀氣體液化溫度的溫度冷卻到室溫時，液化的水銀則沒有足夠的時間移動到放電空間內(nèi)的低溫區(qū)域。因此，液化的水銀在放電空間內(nèi)保持均勻地分布。
因此，由于水銀在放電空間內(nèi)部均勻地分布，減少了平面光源器件內(nèi)暗或淡紅色的區(qū)域。也就是說，通過根據(jù)本發(fā)明的方法制造的平面光源器件具有改進(jìn)的亮度均勻性。
注入的水銀量與蒸發(fā)溫度的關(guān)系
當(dāng)適合形成光源器件的水銀量為10mg或更多時，水銀液化的溫度為約150℃或更低。
評估平面光源器件的亮度均勻性在70mg水銀在250℃溫度下擴(kuò)散之后，光源體被緩慢冷卻到室溫。隨后，通過給光源體施加電壓來觀察光源體的亮度。如圖5說明的，在光源體內(nèi)局部顯示暗區(qū)和淡紅色區(qū)。這被認(rèn)為是由于退火期間液化的水銀緩慢地移動到光源體內(nèi)的低溫區(qū)域，水銀不均勻分布。
在其它方法中，水銀在400℃溫度下擴(kuò)散之后，光源體被快速從200℃冷卻到室溫。隨后，通過給光源體施加電壓來觀察光源體的亮度。如圖6所說明，與圖5相比，暗區(qū)和淡紅色區(qū)在光源體內(nèi)顯著減少。也就是說，如圖7所示，可以發(fā)現(xiàn)液化的水銀在光源體內(nèi)均勻地分布。應(yīng)該理解，當(dāng)光源體被快速地冷卻時，水銀氣體沒有足夠的時間停留在水銀液化的溫度范圍內(nèi)，也沒有足夠的時間使水銀移動到光源體內(nèi)的低溫區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，水銀氣體在光源體內(nèi)部均勻擴(kuò)散之后，光源體被快速冷卻到室溫，從而防止液化的水銀移動到低溫區(qū)域。因此，水銀在光源體內(nèi)均勻地分布，使得平面光源器件具有改進(jìn)的亮度均勻性。
已經(jīng)利用優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明的范圍不限于公開的實施方案。相反，本發(fā)明的范圍可以包括在本領(lǐng)域技術(shù)人員能力范圍內(nèi)使用目前已知的或未來的技術(shù)進(jìn)行的各種修改和作為替代的配置和等價物。所以，權(quán)利要求
的范圍應(yīng)該根據(jù)給予最廣泛的解釋，以包括所有這些修改和類似的配置。
權(quán)利要求
1.一種制造平面光源器件的方法，包括步驟形成包含多個放電空間的光源體，放電氣體注入所述放電空間中；去除放電空間內(nèi)存在的雜質(zhì)；使水銀氣體擴(kuò)散到放電空間中；和快速冷卻光源體，從水銀在放電空間中以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫。
2.權(quán)利要求
1的方法，其中水銀氣體擴(kuò)散的步驟包括將水銀吸氣劑放入放電空間；和在350℃或更高的溫度下加熱水銀吸氣劑。
3.權(quán)利要求
2的方法，其中在400℃或更高的溫度下加熱水銀吸氣劑。
4.權(quán)利要求
1的方法，還包括將光源體退火到水銀氣體以氣態(tài)存在時的溫度的步驟。
5.權(quán)利要求
1的方法，其中快速冷卻光源體的步驟從150℃或更高的溫度開始。
6.權(quán)利要求
1的方法，其中快速冷卻光源體的步驟包括將冷卻氣體注入光源體的步驟。
7.一種制造平面光源器件的裝置，包含成型部，用來形成包含多個放電空間的光源體，放電氣體注入所述放電空間中；排氣部，用來去除放電空間中存在的雜質(zhì)；擴(kuò)散部，用來將水銀氣體擴(kuò)散到放電空間；和快速冷卻部，用來快速地將光源體從水銀以氣態(tài)存在時的溫度冷卻到室溫。
8.權(quán)利要求
7的裝置，其中快速冷卻部包含用于注入冷卻氣體的噴嘴。
專利摘要
本發(fā)明提供了制造平面光源器件的方法，以及利用這種方法制造平面光源器件的裝置。根據(jù)本方法，形成光源體，所述光源體包含多個注入放電氣體的放電空間。去除放電空間內(nèi)存在的雜質(zhì)。將水銀氣體擴(kuò)散到放電空間。隨后，將光源體從水銀以氣態(tài)存在時的溫度快速冷卻到室溫。顯著縮短了水銀氣體在其液化時的溫度范圍內(nèi)的時間，從而防止液化的水銀移動到放電空間內(nèi)的低溫區(qū)域。
文檔編號H01J9/395GK1992127SQ200610168275
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月25日
發(fā)明者鄭京澤, 金東佑, 尹馨彬 申請人:三星康寧株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan