CN1963986B - 平面光源装置 - Google Patents

Abstract

一种平面光源面板，包括一下基板与一上基板。下基板的上表面上依次覆盖有至少一电极对、一介电层与一第一荧光层。而上基板平行设置于下基板上方，且上基板相对于下基板的下表面依次设置一第一氧化镁层，及设置于第一氧化镁层部分表面的一图案化的第二荧光层。其中，平面光源面板还包括一放电空间设置于下基板与上基板之间，以及一气体填充在该放电空间中。

Description

平面光源装置

技术领域

本发明涉及一种平面光源装置。

背景技术

近年来，由于液晶显示器(liquid crystal display)具有轻、薄、视角广及低辐射等优点，因此被广泛应用于数字相机、个人数字助理(personal digitalassistant)、计算机监视器与平面电视等领域。然而，液晶本身并不发光，所以液晶显示器需要额外的背光源才能达到显像的目的。

背光源可概分为两种：一为适用于较大尺寸液晶显示器的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp)，另一则为应用于较小尺寸如移动电话屏幕的发光二极管(light emitting diode)。其中，冷阴极荧光灯因具有汞(Hg)，所以容易对环境造成污染，而发光二极管若应用于较大尺寸的液晶显示器，则需要克服亮度均匀性、高耗电量等问题。因此，一种由等离子体面板(plasmapanel)所构成的平面光源装置近来甚受重视，其藉由在电极对上施加电压而使气体产生等离子体效应而放出紫外线，以激发荧光层而发光。此种平面光源装置具有均匀性高、背光模块温度低、寿命长、符合环保要求等优点。

请参考图1，图1为美国专利第6590319所披露的一种平面荧光放电光源的结构示意图。如图1所示，现有平面荧光放电光源的结构包括一下玻璃基板11与一上玻璃基板23。下玻璃基板11表面具有多个电极13，一绝缘层15覆盖于电极13与下玻璃基板11表面，一氧化镁(MgO)层17设置于绝缘层15上方，而上玻璃基板23相对于下玻璃基板11的表面还具有一荧光层21。其中，此平面荧光放电光源的结构还包括一设于上玻璃基板23、下玻璃基板11之间的间隔壁(spacer)19，用以在上玻璃基板11与下玻璃基板23之间建构出一放电空间，用以填充一气体20，且其内、外表面均具有荧光层21。

此外，氧化镁层17作为一保护层，用来保护下玻璃基板11表面的各个电极13，其不但可耐等离子体电离的离子及二次电子的撞击，并且能在电离的过程中产生较多的二次电子。所以随着二次电子发射效率的增加，此平面荧光放电光源的结构的亮度也随着增加，且其所需的维持电压也随着减少。

然而，美国专利第6590319所披露的氧化镁层17完全覆盖下玻璃基板11的绝缘层15，而荧光层21仅形成于上玻璃基板23与间隔壁19上，所以美国专利第6590319的平面荧光放电光源的结构的发光效率会因为下玻璃基板11表面不具有荧光层21而降低。因此如何改善此问题，已成为一重要的课题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新的平面光源装置的结构，以改善上述问题。

本发明披露一种平面光源装置，其包括有一下基板与一上基板。下基板的上表面上依次覆盖有至少一电极对、一介电层与一第一荧光层。而上基板平行设置于下基板上方，且上基板相对于下基板的下表面依次设置有一第一氧化镁(MgO)层以及一设置于第一氧化镁层部分表面的图案化(patterned)的第二荧光层。其中本发明的平面光源装置还包括一放电空间，其设置于下基板与上基板之间，以及一气体，填充于该放电空间中。

本发明还披露一种平面光源装置，其包括有一下基板与一上基板。下基板的上表面上依次覆盖有至少一电极对、一介电层与一第一荧光层。而上基板平行设置于下基板上方，且上基板相对于下基板的下表面设置有一图案化的第一氧化镁层与一图案化的第二荧光层。其中图案化的第一氧化镁层与图案化的第二荧光层交错排列成一预定图案(predetermined pattern)。本发明的平面光源装置还包括一放电空间，设置于下基板与上基板之间，以及一气体，填充于该放电空间中。

本发明还披露一种平面光源装置，其包括有一下基板与一上基板。下基板的上表面上依次覆盖有至少一电极对、一介电层、一氧化镁层与一图案化的第一荧光层。而上基板平行设置于下基板上方，且上基板相对于下基板的下表面设置有一第二荧光层。本发明的平面光源装置还包括一放电空间，设置于下基板与上基板之间，以及一气体，填充于该放电空间中。

由于本发明的平面光源装置的上、下基板表面均具有荧光层，所以可大幅提升本发明的平面光源装置的发光效率。另外，本发明的平面光源装置具有氧化镁层，可耐离子及二次电子的撞击，并产生较多的二次电子，因此随着二次电子发射效率的增加，本发明的平面光源装置的亮度也随着增加，且其所需的维持电压也随着减少。

附图说明

图1为美国专利第6590319所披露的一种平面荧光放电光源的结构示意图。

图2为本发明第一优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图3为本发明第二优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图4为本发明第三优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图5为本发明第四优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图6为本发明第五优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图7为本发明第六优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图8为本发明第七优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

图9为本发明第八优选实施例的平面光源装置的结构示意图。

主要组件符号说明

11    下玻璃基板   13    电极

15    绝缘层       17    氧化镁层

19    间隔壁       20    气体

21    荧光层       23    上玻璃基板

100   平面光源装置 102   上基板

103   气体         104   下基板

106   氧化镁层     108    荧光层

110   反射层       112    电极对

114   介电层       116    荧光层

200   平面光源装置 202    上基板

204   下基板       206    氧化镁层

208   荧光层       210    反射层

212   电极对       214    介电层

216   氧化镁层     218    荧光层

300    平面光源装置       302    上基板

304    下基板             306    氧化镁层

308    荧光层             310    电极对

312    介电层             314    反射层

316    氧化镁层           318    荧光层

320    具有预定图案的结构 400    平面光源装置

402    上基板             404    下基板

406    氧化镁层           408    荧光层

410    具有预定图案的结构 412    反射层

414    电极对             416    介电层

418    荧光层             500    平面光源装置

502    上基板             504    下基板

506    氧化镁层           508    荧光层

510    具有预定图案的结构 512    反射层

514    电极对             516    介电层

518    氧化镁层           520    荧光层

600    平面光源装置       602    上基板

604    下基板             606    氧化镁层

608    荧光层             610    具有预定图案的结构

611    电极对             612    介电层

614    反射层             616    氧化镁层

618    荧光层             620    具有预定图案的结构

700    平面光源装置       702    上基板

704    下基板             706    荧光层

708    反射层             710    电极对

712    介电层             714    氧化镁层

716    荧光层             718    具有预定图案的结构

800    平面光源装置       802    上基板

804    下基板             806    荧光层

808    反射层             810    电极对

812    介电层             814    氧化镁层

816    荧光层

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明第一优选实施例的平面光源装置100的结构示意图。本发明第一优选实施例的平面光源装置100包括一上基板102与一下基板104，上基板102与下基板104可由玻璃(glass)或石英(quartz)等材料所构成，且上基板102与下基板104之间还设置有多个间隔壁(spacer)(未显示)，用以在上基板102与下基板104之间建构出一放电空间，用以填充一气体103。

如图2所示，上基板102平行设置于下基板104上方，且在上基板102的一表面上依次设置有一氧化镁(MgO)层106与一图案化(patterned)的荧光层108，例如：排列成一预定图案的荧光层。其中，本发明的氧化镁层106利用一溅镀工艺形成于整个上基板102的表面。由于上基板102的表面相当平坦，因此氧化镁层106可以形成最佳结晶面(220)，以产生最佳的二次电子发射效率。接着，利用一丝网印刷工艺在氧化镁层106部分表面形成图案化的荧光层108，并且暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层106。

而下基板104相对于上基板102的一表面则可选择性地先形成一反射层110，接着在反射层110上形成至少一电极对112，然后再依次形成一介电层114与一荧光层116并覆盖在电极对112与反射层110上。其中，介电层114可以仅形成于电极对112上方并覆盖部分下基板104的表面，如图2所示，或者介电层114也可形成于电极对112上方并覆盖整个下基板104上表面。此外，荧光层116可利用一丝网印刷工艺形成于介电层114与反射层110上。

由于本发明第一优选实施例的平面光源装置100的上基板102下表面与下基板104上表面均具有荧光层，所以荧光层的面积较现有技术多1.5倍以上，因此平面光源装置100的发光效率也较现有技术优良，而且平面光源装置100的氧化镁层106同样增加二次电子的发射效率，得以较少的维持电压来提升平面光源装置100的亮度。

请参考图3，图3为本发明第二优选实施例的平面光源装置200的结构示意图。本发明第二优选实施例不同于第一优选实施例的地方在于，第二优选实施例的下基板204上还包括有一氧化镁层216。如图3所示，本发明第二优选实施例的平面光源装置200包括一上基板202与一下基板204。其中，上基板202平行设置于下基板204上方，且上基板202相对下基板204的表面上依次设置有一氧化镁层206与一图案化的荧光层208，例如：排列成一预定图案的荧光层，而且图案化的荧光层208形成于氧化镁层206部分表面，并暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层206。

下基板204相对于上基板202的表面也可选择性地先形成一反射层210，接着在反射层210上形成至少一电极对212，然后再依次形成一介电层214、一氧化镁层216与一具有预定图案的荧光层218并覆盖于电极对212与反射层210上。其中，具有预定图案的荧光层218设置于氧化镁层216上，并且暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层216。

由于本发明第二优选实施例的平面光源装置200的上基板202下表面与下基板204上表面均具有荧光层及氧化镁层，因此平面光源装置200具有较佳的发光效率与较低的维持电压。

请参考图4，图4为本发明第三优选实施例的平面光源装置300的结构示意图。本发明第三优选实施例不同于第二优选实施例的地方在于，第三优选实施例的下基板304上的一氧化镁层316与一荧光层318交错设置并共同排列成一具有预定图案的结构320。

如图4所示，本发明第三优选实施例的平面光源装置300包括一上基板302与一下基板304。其中，上基板302平行设置于下基板304上方，且上基板302相对于下基板304的表面上依次设置有一氧化镁层306与一图案化的荧光层308，例如：排列成一预定图案的荧光层，而且图案化的荧光层308形成于氧化镁层306部分表面，并暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层306。

而下基板304相对于上基板302的表面上则覆盖有至少一电极对310，接着形成一介电层312并覆盖于电极对310与下基板304表面上方，并且可选择性地形成一反射层314覆盖于介电层312与下基板304上表面上。然后利用一屏蔽与一溅镀工艺或一溅镀工艺与一蚀刻工艺，在平坦的反射层314表面形成一具有预定图案的氧化镁层316，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层316。最后再利用一丝网印刷工艺在反射层314表面上未具有氧化镁层316的地方形成一荧光层318。其中，氧化镁层316及荧光层318不相重迭并交错地设置于下基板304的表面上，且共同排列成一具有预定图案的结构320。

请参考图5，图5为本发明第四优选实施例的平面光源装置400的结构示意图。如图5所示，本发明第四优选实施例的平面光源装置400包括一上基板402与一下基板404。其中，上基板402平行设置于下基板404上方，且上基板402相对于下基板404的表面上先利用一溅镀工艺形成一图案化的氧化镁层406于平坦的上基板402表面上，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层406，再利用一丝网印刷工艺在上基板402表面上未具有氧化镁层406的地方形成一图案化的荧光层408。其中，图案化的氧化镁层406及图案化的荧光层408不相重迭并交错设置于上基板402的表面上，且共同排列成一具有预定图案的结构410。而下基板404相对于上基板402的表面上可选择性地先形成一反射层412，接着在反射层412上形成至少一电极对414，然后再依次形成一介电层416与一荧光层418并覆盖电极对414与反射层412。

请参考图6，图6为本发明第五优选实施例的平面光源装置500的结构示意图。本发明第五优选实施例不同于第四优选实施例的地方在于，第五优选实施例的下基板504上还包括有一氧化镁层518。如图6所示，本发明第五优选实施例的平面光源装置500包括一上基板502与一下基板504。其中，上基板502平行设置于下基板504上方，且上基板502相对下基板504的下表面上先利用一溅镀工艺形成一图案化的氧化镁层506于平坦的上基板502下表面，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层506，再利用一丝网印刷工艺在上基板502下表面上未具有氧化镁层506的地方形成一图案化的荧光层508。其中，图案化的氧化镁层506及图案化的荧光层508不相重迭并交错设置于上基板502的下表面上，且共同排列成一具有预定图案的结构510。

而下基板504相对于上基板502的上表面可选择性地先形成一反射层512，接着在下基板504表面的反射层512上形成至少一电极对514，然后再依次形成一介电层516、一氧化镁层518与一具有预定图案的荧光层520并覆盖于电极对514与下基板504反射层512上方。其中，具有预定图案的荧光层520覆盖于部分氧化镁层518上，并且暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层518。

请参考图7，图7为本发明第六优选实施例的平面光源装置600的结构示意图。本发明第六优选实施例不同于第五优选实施例的地方在于，第六优选实施例的上、下基板602、604表面的氧化镁层606、616与荧光层608、618均各交错排列成一具有预定图案的结构610、620。如图7所示，本发明第六优选实施例的平面光源装置600包括一上基板602与一下基板604。其中，上基板602平行设置于下基板604上方，且上基板602相对下基板604的下表面上先利用一溅镀工艺形成一图案化的氧化镁层606于平坦的上基板602下表面，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层606，再利用一丝网印刷工艺在上基板602下表面上未具有氧化镁层606的地方形成一图案化的荧光层608。其中，图案化的氧化镁层606及图案化的荧光层608不相重迭并交错设置于上基板602的下表面上，且共同排列成一具有预定图案的结构610。

而下基板604相对于上基板602的上表面形成有至少一电极对611，接着形成一介电层612覆盖于电极对611与下基板604上表面上方，并可选择性地在介电层612与下基板604上表面上形成一反射层614。然后利用一溅镀工艺先形成一具有预定图案的氧化镁层616于平坦的反射层614表面，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层616，再利用一丝网印刷工艺在反射层614表面上未具有氧化镁层616的地方形成一荧光层618。其中，荧光层618也具有一预定图案，且氧化镁层616及荧光层618交错设置于下基板604的上表面上，并共同排列成一具有预定图案的结构620。

请参考图8，图8为本发明第七优选实施例的平面光源装置700的结构示意图。如图8所示，本发明第七优选实施例的平面光源装置700包括一上基板702与一下基板704。其中，上基板702平行设置于下基板704上方，且在上基板702相对下基板704的下表面上利用一丝网印刷工艺形成一荧光层706。

而下基板704相对于上基板702的上表面可选择性地先形成一反射层708，接着在下基板704上表面的反射层708上形成至少一电极对710，再在电极对710与反射层708上方形成一介电层712。然后利用一溅镀工艺先在平坦的反射层708表面形成一具有预定图案的氧化镁层714，以获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层714，再利用一丝网印刷工艺在反射层708与介电层712表面上未具有氧化镁层714的地方形成一荧光层716。其中，荧光层716也具有一预定图案，且氧化镁层714及荧光层716交错设置于下基板704的上表面并共同排列成一具有预定图案的结构718。

请参考图9，图9为本发明第八优选实施例的平面光源装置800的结构示意图。如图9所示，本发明第八优选实施例的平面光源装置800包括一上基板802与一下基板804。其中，上基板802平行设置于下基板804上方，且在上基板802相对下基板804的下表面上利用一丝网印刷工艺形成一荧光层806。

而下基板804相对于上基板802的上表面可选择性地先形成一反射层808，接着在下基板804上表面的反射层808上形成至少一电极对810，再在电极对810与反射层808上方形成一介电层812。然后在介电层812与反射层808表面上方再依次形成一氧化镁层814与一具有预定图案的荧光层816。其中，具有预定图案的荧光层816覆盖于部分氧化镁层814上，并且暴露出未被遮蔽的部分氧化镁层814。

相比于现有技术，由于本发明的平面光源装置的上、下基板表面均具有荧光层，所以可大幅提高本发明的平面光源装置的发光效率。另外，本发明平面光源装置的氧化镁层直接形成于平坦的上、下基板、介电层或反射层上方，故不会受到堆叠荧光层的多孔性厚膜的影响，而可获得具有最佳结晶面(220)的氧化镁层，以产生最佳的二次电子发射效率，而且氧化镁层可耐离子及二次电子的撞击，因此随着二次电子发射效率的增加，本发明的平面光源装置的有效亮度也随着增加，且其所需的维持电压也随着减少。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1. 一种平面光源装置，包括：

一下基板，其上表面设置至少一电极对、一覆盖该电极对的介电层及一覆盖该介电层的第一荧光层；

一上基板，设置于该下基板上方，其下表面设置有第一氧化镁层及一设置在该第一氧化镁层的部分表面的第二荧光层，而该上基板与该下基板之间形成一放电空间；以及

一气体，填充在该放电空间中。

2. 如权利要求1所述的平面光源装置，其中该图案化的第二荧光层排列成一预定图案，并暴露出部分该第一氧化镁层。

3. 如权利要求1所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一覆盖该介电层、该电极对以及该下基板的上表面的第二氧化镁层。

4. 如权利要求3所述的平面光源装置，其中该第一荧光层设置于该第二氧化镁层之上，且该第一荧光层具有一预定图案并暴露出部分该第二氧化镁层。

5. 如权利要求1所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一第二氧化镁层，且该第二氧化镁层及该第一荧光层交错设置于该下基板的上表面并共同排列成一预定图案的结构。

6. 如权利要求1所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一反射层，覆盖于该下基板的上表面且该电极对设置于该反射层表面上。

7. 如权利要求1所述的平面光源装置，其中该下基板另包括一反射层，覆盖于该介电层、该电极对以及该下基板的上表面上。

8. 一种平面光源装置，包括：

一下基板，其上表面设置至少一电极对、一覆盖该电极对的介电层及一覆盖该介电层的第一荧光层；

一上基板，设置在该下基板上方，而一图案化氧化镁层及一图案化荧光层交错设置在该上基板的下表面并形成一预定图案，且该上基板与该下基板之间形成一放电空间；以及

一气体，填充在该放电空间中。

9. 如权利要求8所述的平面光源装置，其中该下基板还包括有一反射层，覆盖于该下基板的上表面且该电极对设置于该反射层表面。

10. 如权利要求9所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一第二氧化镁层，覆盖于该介电层以及该反射层上。

11. 如权利要求10所述的平面光源装置，其中该下基板的第一荧光层设置于该第二氧化镁层之上，且该第一荧光层具有一预定图案并暴露出部分该第二氧化镁层。

12. 如权利要求8所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一第二氧化镁层，且该第二氧化镁层及该第一荧光层交错设置于该下基板的上表面上并共同排列成一预定图案的结构。

13. 如权利要求8所述的平面光源装置，其中该下基板还包括有一反射层，覆盖于该介电层、该电极对以及该下基板的上表面上。

14. 一种平面光源装置，包括：

一下基板，其上表面设置至少一电极对、一覆盖该电极对的介电层、一氧化镁层及一图案化的第一荧光层；

一上基板，设置在该下基板上方，而一第二荧光层设置在该上基板的下表面，且该上基板与该下基板之间形成一放电空间；以及

一气体，填充在该放电空间中。

15. 如权利要求14所述的平面光源装置，其中该图案化的第一荧光层排列成一预定图案，并暴露出部分该氧化镁层。

16. 如权利要求14所述的平面光源装置，其中该氧化镁层及该图案化的第一荧光层交错设置于该下基板的上表面并共同排列成一预定图案。

17. 如权利要求14所述的平面光源装置，其中该下基板还包括一反射层，覆盖于该下基板的上表面且该电极对设置于该反射层表面。

Images