專利名稱：電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器的平板背光源，具體涉及 -種利用電磁感應(yīng)原理制成 的等離子體平板背光源。
背景技術(shù)：
熒光燈技術(shù)是一項(xiàng)發(fā)展較為成熟的技術(shù)，所以在各種液晶顯示器(LCD, Liquid Crystal Display)的背光源器件中，熒光燈型背光源使用得最為廣泛，其 種類也最多。LCD的熒光燈型背光源與其他類型的LCD背光源相比，無論是在 亮度、光效、發(fā)光均勻性等方面，還是在工作壽命方面都具有較大優(yōu)勢(shì)。
目前的用于LCD的熒光燈型背光源按其形態(tài)可分為以下幾類
(1) 管式熒光燈型背光源
(2) 平板式熒光燈型背光源
(3) 其他形式
長(zhǎng)期以來人類希望有大面積均勻發(fā)光的平面光源，提供便捷舒適的照明環(huán) 境。進(jìn)入21世紀(jì)電子信息時(shí)代，為了滿足液晶背光源、取景器、數(shù)碼照明及監(jiān) 視器和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等對(duì)高亮度、長(zhǎng)壽命和亮度均勻性的要求，現(xiàn)有的管式熒 光燈型背光源由于是管狀的，為提高其發(fā)光均勻性，必須使用反射板和導(dǎo)光板， 從而導(dǎo)致亮度損失。由于亮度及均勻性方面的原因，目前的管式熒光燈型背光 源不適合做平面光源。
平板式熒光燈型背光源與傳統(tǒng)的管式熒光燈型背光源的結(jié)構(gòu)有很大的不同， 無需導(dǎo)光板即可實(shí)現(xiàn)真正意義上的平面光源。平板式熒光燈型背光源的基本結(jié) 構(gòu)都是由兩塊平板玻璃組成，其上設(shè)置電極，不同的電極形式構(gòu)成了各種類型 的平板式熒光燈型背光源。目前現(xiàn)有的平板式熒光燈型背光源都是在電極上加 交變電壓，在兩玻璃板之間的放電間隙中產(chǎn)生放電。但這種以電極激發(fā)放電的 背光源同樣存在啟動(dòng)速度慢、壽命短、發(fā)光不均勻等問題。
美國(guó)專利No.5962968曾公開了一種利用電磁感應(yīng)原理制成的平板背光源。 該平板背光源由前、后基板、電磁線圈等組成，電磁線圈設(shè)置在放電氣體空間 的后基板下面，緊貼著后基板放置，形狀為繞制成四邊形的平面的形狀。這種 無電極的平板型背光源具有亮度均勻，熒光粉壽命高，可調(diào)光性等優(yōu)點(diǎn)。但由 于電磁線圈放置在后基板下面，與放電空間之間仍存在一定的間隙，加上這種 上下的位置關(guān)系都使得這種平板背光源的耦合效率不高。同時(shí)這種背光源的放 電主氣體為汞，汞會(huì)造成環(huán)境污染，并且低溫下啟動(dòng)性能較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有平板背光源的的缺點(diǎn)，提供一種耦合效 率高、壽命長(zhǎng)、光效高、無閃爍、可調(diào)光并能快速啟動(dòng)、無污染的電磁感應(yīng)式 平板背光源。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，包括平行設(shè)置的透明的前基板、后基 板，其特征在于所述前基板和后基板之間設(shè)置骨架，密封形成平板背光源的 放電空間，放電空間中充有可電離并發(fā)射紫外線的工作氣體，骨架上設(shè)置螺旋 線圈，前基板和后基板的內(nèi)表面涂覆有熒光粉。
作為本發(fā)明的一優(yōu)選方案，所述骨架采用側(cè)板，側(cè)板與所述前基板、后基板
密封形成放電空間，所述螺旋線圈沿側(cè)板外周環(huán)狀繞設(shè)。
作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述骨架采用環(huán)狀鐵芯，環(huán)狀鐵芯與所述前基 板、后基板密封形成放電空間，所述螺旋線圈套設(shè)在環(huán)狀鐵芯上。
作為本發(fā)明的又一優(yōu)選方案，所述骨架由側(cè)板及套設(shè)在側(cè)板外周的環(huán)狀鐵芯
組成，側(cè)板與所述前基板、后基板密封形成放電空間，所述螺旋線圈套設(shè)在環(huán) 狀鐵芯上。
作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方案，所述可電離并發(fā)射紫外線的工作氣休為氤氣或 氖氙混合氣。
本發(fā)明所述平板背光源采用如下工作方式在螺旋線圈上通高頻交變電流， 形成交變磁場(chǎng)，此交變磁場(chǎng)將電能耦合到放電空間的腔體內(nèi)，引起腔內(nèi)的氣體 電離，發(fā)射出紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光。
本發(fā)明的有益效果在于
1. 電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源利用電磁感應(yīng)使通有高頻電流的線圈產(chǎn) 生變化的磁場(chǎng)，此交變磁場(chǎng)將電能耦合到放電腔內(nèi)，利用高頻感應(yīng)磁場(chǎng)激發(fā)放 電(H型放電)，使熒光粉發(fā)光，其具有亮度均勻這一顯著特點(diǎn)，因此作為液晶背 光源時(shí)不需要再加導(dǎo)光板，減少了光的損失。該類平板背光源不僅適用于大面 積的液晶顯示電視(LCD-TV)的背光源，而且適用于其它照明場(chǎng)合。
2. 電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源中所充氣體為氙氣或氖氙混合氣體，安 全可靠無污染。
3. 本發(fā)明中螺旋線圈圍繞著放電空間設(shè)置，使得電磁能量可以更高效的耦 合進(jìn)放電空間，從而放電耦合效率較高，功率因數(shù)可達(dá)到0.95以上，尤其將螺 旋線圈套設(shè)在鐵芯上時(shí)，可以產(chǎn)生較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，放電耦合效率更高。
4. 本發(fā)明的電磁耦合式平板背光源無電極、無燈絲，不存在普通熒光燈管 的燈絲預(yù)熱問題，具有長(zhǎng)壽命，高光效，無閃爍，顯色性好，光衰小，高功率 因數(shù)，光通量恒定，可頻繁丌關(guān)，適用電壓范圍廣，輸出功率恒定，快速啟動(dòng)， 低溫啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
5. 本發(fā)明采用高頻電磁耦合方式工作，使得光源的壽命較長(zhǎng)，同時(shí)光源的 工作頻率一般在MHz范圍，可從根本上消除頻閃，真正做到無閃爍。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖l為本發(fā)明電磁感應(yīng)式等離子休平板背光源的正視圖2為本發(fā)明電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源的俯視圖3為螺旋線圈纏繞方式示意圖4為各種支撐體示意圖4-l為柱狀支撐體示意圖4-2為球狀支撐體示意圖4-3為柵格狀支撐體示意圖5放電空間為楔形的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源的正視圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、圖2所示， 一種電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，包括平行設(shè)置的
透明的前基板l、后基板2，艽特征在于所述前基板1和后基板2之間設(shè)置骨
架3，密封形成平板背光源的放電空間5，放電空間5中充有氤氣或氖氤混合氣， 骨架3上設(shè)置螺旋線圈4，前基板1和后基板2的內(nèi)表面涂覆有熒光粉8。
骨架3由側(cè)板301及套設(shè)在側(cè)板301外周的環(huán)狀鐵芯302組成，側(cè)板與前基 板l、后基板2密封形成放電空間5，螺旋線圈4套設(shè)在環(huán)狀鐵芯302上，使整 個(gè)環(huán)狀鐵芯302位于螺旋線圈4中，如圖3所示。線圈的繞線直徑為 0.05mm 5mm。骨架3的具體設(shè)置還可以采用如下方式單獨(dú)采用側(cè)板301，側(cè) 板301與前基板1、后基板2密封形成放電空間5，此時(shí)螺旋線圈4沿側(cè)板301 外周環(huán)狀繞設(shè)，形成螺旋線圈4包裹側(cè)板301的形式；或單獨(dú)采用環(huán)狀鐵芯302， 此時(shí)螺旋線圈4套設(shè)在環(huán)狀鐵芯302上。
電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源的工作原理是在螺旋線圈4上通高頻交變 電流，形成交變磁場(chǎng)，此交變磁場(chǎng)將電能耦合到放電空間5的腔體內(nèi)，產(chǎn)生垂 直于前后基板的電場(chǎng)，引起腔內(nèi)的氣體電離，發(fā)射出紫外線激發(fā)熒光粉8發(fā)光。 尤其將螺旋線圈4套設(shè)在鐵芯上，可以產(chǎn)生較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，放電耦合效率 更高。
前基板1和后基板2的內(nèi)表面涂覆有熒光粉8，兩基板之間垂直放置復(fù)數(shù)個(gè) 支撐體7。支撐體7的作用是使前后基板的距離6保持一致，并使甲板背光源具 有較高的抗壓強(qiáng)度。支撐體7的數(shù)量取決于平板背光源的面積大小。圖4為不 同支撐體的示意圖。支撐體可為一組柱狀支撐體，柱狀支撐體的截面可為圓形、 矩形、六邊形等，見圖4-l;或?yàn)橐唤M球狀支撐體，見圖4-2;也可為整張的柵 格狀支撐體，見圖4-3。支撐體的材料為絕緣透明的材料，耐溫溫度為500° C以 上。
在上述實(shí)施方式中，骨架3設(shè)置成矩形，放電空間5呈矩形。骨架3也可設(shè) 置成如圖5所示的形狀，其放電空間5呈楔形。據(jù)此原理，骨架3還可設(shè)置成 別的形狀。
權(quán)利要求
1.一種電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，包括平行設(shè)置的透明的前基板(1)、后基板(2)，其特征在于所述前基板(1)和后基板(2)之間設(shè)置骨架(3)，密封形成平板背光源的放電空間(5)，放電空間(5)中充有可電離并發(fā)射紫外線的工作氣體，骨架(3)上設(shè)置螺旋線圈(4)，前基板(1)和后基板(2)的內(nèi)表面涂覆有熒光粉(8)。
2. 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，其特征在于所述 骨架(3)采用側(cè)板，側(cè)板與所述前基板(1)、后基板(2)密封形成放電空間(5)，所述螺旋線圈(4)沿側(cè)板外周環(huán)狀繞設(shè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，其特征在于所述 骨架(3)采用環(huán)狀鐵芯，所述螺旋線圈(4)套設(shè)在環(huán)狀鐵芯上。
4. 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，其特征在于所述 骨架(3)由側(cè)板及套設(shè)在側(cè)板外周的環(huán)狀鐵芯組成，側(cè)板與所述前基板(1)、 后基板(2)密封形成放電空間(5)，所述螺旋線圈(4)套設(shè)在環(huán)狀鐵芯上。
5. 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，其特征在于所述 可電離并發(fā)射紫外線的工作氣體為氙氣或氖氙混合氣。
6. 如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，其特征所述前基 板(1)和后基板(2)之間垂直放置復(fù)數(shù)個(gè)支撐體(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電磁感應(yīng)式等離子體平板背光源，包括平行設(shè)置的透明的前基板、后基板，其特征在于所述前基板和后基板之間設(shè)置骨架，密封形成平板背光源的放電空間，放電空間中充有氙氣或氖氙混合氣，骨架上設(shè)置螺旋線圈，前基板和后基板的內(nèi)表面涂覆有熒光粉。本發(fā)明具有長(zhǎng)壽命，高光效，無閃爍，顯色性好，光衰小，高功率因數(shù)，光通量恒定，可頻繁開關(guān)，適用電壓范圍廣，輸出功率恒定，快速啟動(dòng)，低溫啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01J63/04GK101206991SQ200710191348
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者彥 屠, 雄 張, 青 李, 楊蘭蘭, 樊兆雯, 湯勇明, 鄭姚生 申請(qǐng)人:東南大學(xué)