专利名称：灯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种灯及其制造方法，特别涉及一种用于使并联连接到电源的一些灯导通时的亮度差异最小、且通过伸展有效发光区而使光的利用率最大的灯及其制造方法。
背景技术：
通常，灯是将电能转换成光的器件，用于在黑暗地方工作人员能用眼睛识别物体。
冷阴极荧光管(CCFT)型灯是利用放电现象即电子空间运动来产生光的发光器件之一。
这些CCFT型灯的优点是能够产生类似于太阳光的白光，并且使用寿命长和产生的热量比荧光灯和电灯少。
如图1所示，这种CCFT型灯10具有用于提供密封放电空间的灯管1、用于在灯管1中产生放电的第一电极3和第二电极5。
具体而言，灯管1具有管体1a、荧光层(未示出)、和工作气体1b。更具体地说，灯管1具有在灯管1两端密封的封闭形状。通过在管体1a的内表面上涂覆荧光材料而形成预定厚度的荧光层，并向管体1a中注入工作气体1b。
另一方面，第一电极3和第二电极5形成在灯管1中的内部放电空间中。第一电极3和第二电极5以管体1a的中心为中心分别形成在管体1a的一端和另一端。电功率施加于形成在管体1a中的一对第一和第二电极3和5上。例如，电功率具有足以使电子从第一电极3运动到第二电极5的功率。
通过给第一电极3和第二电极5施加电功率开始光产生过程。
因而，从第一电极3向第二电极5产生电子空间运动。电子从第一电极3移动到第二电极5，并与工作气体1b碰撞。因此，工作气体1b分解成原子、中子和电子。这意味着通过电子空间运动在管体1a中形成等离子体。
在管体1a中的这个过程中产生不可见光，并且该不可见光激励荧光层(未示出)。相应地，在荧光层中产生工作人员的眼睛可识别的具有可见光线波长的白光。
然而，尽管这种灯有各种优点，但是包括第一电极3和第二电极5的灯10也有致命的缺点。致命缺点之一是当启动与电源(未示出)并联连接的多个灯10时在多个灯10之间产生亮度差异。
另一方面，近年来，人们提出了一种为了解决亮度差异问题而在灯的外表面形成由金属构成的外部电极的方法。使用由这种方法制造的多个灯，当启动与电源并联连接的多个灯时，灯之间的亮度差异可最小。
尽管这种方法能够解决亮度差异的问题，并且能减少功耗，但是这种方法产生另一个问题由于外部电极遮蔽了可以传输产生的光的大部分有效发光区，因此光的利用率降低。
发明内容
本发明旨在解决现有技中存在的上述问题，因此本发明的第一目的是提供一种灯，这种灯能使有效发光区最大，以显著提高光的利用率，并且即使与电源并联连接的一些灯都导通时也能使亮度差异最小。
为了实现本发明的第一目的，所提供的灯包括一灯管、一第一电极和一第二电极。用于产生光的灯管具有一第一区和与第一区分开的一第二区，并包括在其中的工作气体和荧光材料。第一电极形成在灯管的第一区。第二电极围绕灯管的第二区的周边，并向灯管中心延伸，随着第二电极形成得越靠近灯管中心，所述第二电极越薄，并且与第一电极分开。
本发明的第二目的是提供一种灯的制造方法，所述灯的光利用率最高、且即使与电源并联连接的一些灯都导通也能使亮度差异最小。
为了实现本发明的第二目的，在所提供的、通过给灯管的第一区和与第一区分开的第二区施加电功率产生光的灯的制造方法中，在灯管的第一区形成第一电极，然后移动灯管，以便将第二区浸在用于形成电极的溶液中。通过以逐渐减小的速度向溶液表面拉出第二区，形成第二电极，其中该第二电极被涂覆的厚度与第二区被浸在用于形成电极的溶液中的时间周期成正比。
本发明的灯的制造方法改进了传统的电极形成方法，可使光的利用率最大，并解决了即使与电源并联连接的一些灯都导通时的亮度差异问题。
通过参照附图详细介绍本发明的优选实施方式可使本发明的上述目的和其它优点更显而易见。附图中图1是传统液晶显示器件的传统灯示意图的概念模式；图2A是本发明第一实施方式的灯的部分剖面透视图；图2B是沿图2中线A-A剖切的剖面图；图3A是本发明第一实施方式的灯管的透视图；图3B是图3A中的灯管的部分C的部分放大图；图3C至3E是本发明第一实施方式的具有第一电极的灯的制造方法的示意图；图4A是本发明第一实施方式的具有第一电极的灯管的透视图；图4B至4D是本发明第一实施方式在形成第一电极之后制备第二电极的灯的制造方法示意图；图5A是本发明第二实施方式的灯的透视图；图5B是沿图5A中线B-B剖切的剖面图；图6A是本发明第二实施方式的具有第一电极的灯管的透视图；图6B至6D是本发明第二实施方式在形成第一电极之后制备第二电极的灯的制造方法的示意图；图7A是本发明第三实施方式的灯的局部剖面透视图；图7B是图7A中的灯管的部分D的局部放大图；图8A是本发明第三实施方式的灯管的透视图；图8B至8D是本发明第三实施方式的灯的制造方法的示意图；图9A是本发明第四实施方式的灯管的透视图；图9B是图9A中的灯管的部分E的部分放大图；图9C至9E是本发明第四实施方式的灯的制造方法的示意图；图10A是本发明第四实施方式的具有第一电极的灯管的透视图；图10B至10C是本发明第四实施方式形成第一电极之后制备第二电极的灯的制造方法示意图；和图11是使用本发明一实施方式的灯的液晶显示器件的分解透视图。
具体实施例方式
下面将详细介绍根据本发明优选实施方式的灯和该灯的制造方法。
实施方式1图2A和图2B表示本发明第一实施方式的灯。该灯是一种作为本发明优选实施方式的冷阴极荧光管(CCFT)灯。
参见图2A和图2B，本发明一实施方式的灯100包括作为整体的灯管110、第一电极130和第二电极120。
参见图2B，灯管110包括管体112、荧光层114和工作气体116。管体112具有光能通过的透明管状。
在管体112的内表面上以预定厚度涂覆荧光材料，因而在其上形成荧光层。另一方面，将工作气体116注入到在内表面上形成有荧光层的管体112中。从灯管110的外部完全密封第一端部117和第二端部118。
参见图2A和2B，在具有上述结构的灯管110的管体112上形成本发明所述优选实施方式的第一电极130和第二电极120。
第一电极130和第二电极120的作用是馈送电能，以便在灯管110内产生放电。
作为本发明的一实施方式，第一电极130或者可形成在灯管110的内表面部分，或者可形成在其外表面部分，第二电极120形成在灯管110的外表面部分。
参见图2A和图2B，作为本发明的第一实施方式，第一电极130和第二电极120都形成在灯管的外表面部分。
作为本发明的一实施方式，第一电极130由透明导电材料如ITO或IZO构成。
作为本发明的第一实施方式，第一电极具有帽形，以便在管体110的第一端部117处围绕管体110的周边表面。更具体地说，第一电极130围绕第一端部117，并向管体110的中心点(如图2B中所示的“O”)延伸第一区的长度(L2)。考虑第一电极130的面积，可以适当改变第一区(L2)。
将所述电极的第一端部132定义为靠近第一端部117的第一电极130的一端，该电极的第二端部134被定义为靠近管体110的中心点的第一电极130的一端。
随着从第一电极的第一端部132开始向该电极的第二端部134形成第一电极130，第一电极130的厚度变薄。即，第一电极130在该电极的第一端部132处最厚。这是为了减少由灯管110发出的、穿过第一电极130的光产生的光损失。
更具体地说，第一电极130的厚度在该电极的第二端部134处最薄，并且该电极的第二端部134的厚度优选在10-40的范围内。
为了给灯管110施加放电功率，还需要第二电极120。作为本发明的一优选实施方式，第二电极120形成在外表面部分上，如图2A和2B所示。
更具体地说，作为本发明的一实施方式，第二电极120由透明导电材料如ITO或IZO构成。第二电极具有帽形，以便在与第一端部117相对的管体110的第二端部118处围绕管体110的周边表面。而且，围绕管体110的第二电极120向管体110的中心点(如图2B中的“O”所示)延伸第二区(L1)的长度，该第二区的长度等于第一区(L2)的长度。通过适当考虑第二电极120的面积可以改变第二区(L1)。
所述电极的第三端部122被定义为靠近第二端部118的第二电极120的一端，该电极的第四端部124被定义为靠近管体110的中心点的第二电极120的一端。
随着从第二电极的第三端部122开始向该电极的第四端部124形成第二电极120，第二电极120的厚度变薄。就是说，第二电极120在该电极的第三端部122最厚。因此，可以使由通过第二电极120的光产生的光损失最小。
因而，第二电极120的厚度在该电极的第四端部124处最薄，并且该电极的第四端部124的厚度优选在10-40范围内。
图3和图4表示如图2A和2B中所示的灯100的制造方法。
参见图3A和图3B，内部注入了荧光层114和工作气体116的灯管110借助如图3C所示的转移装置300紧紧卡住。如图3C所示那样移动灯管110，将灯管110的第一区(L2)浸在用于形成电极的透明液体溶液400中。附图标记410表示用于容纳形成电极用的溶液400的容器。
随着灯管110浸在用于形成电极的溶液400中，用形成电极用的溶液400涂覆灯管110。以下将涂覆在灯管110上的溶液400定义为第一电极130。
作为本发明的一优选实施方式，用于形成电极的溶液400的表面430垂直于灯管110的纵轴(Lx)。
如图3D所示的固定灯管110的转移装置300向从用于形成电极的溶液400拉出灯管110的方向移动。从用于形成电极的溶液400拉出灯管110的拉出速度是非常重要的。
更具体地说，第一电极130的外形可以根据直到将浸在用于形成电极的溶液400中的灯管110的第一端部117拉出用于形成电极的溶液400为止的拉出速度形成为不同。
作为本发明的一优选实施方式，首先以预定速度拉出灯管110，并且以逐渐减小的速度拉出灯管110。如图3E和图2B所示，第一电极130具有这样的外形即，随着从电极的第一端部132向电极的第二端部134形成第一电极130，第一电极130的厚度变薄，这是因为厚度随灯管110浸在用于形成电极的溶液400中的时间成正比地增加。
在灯管上形成第一电极130之后，如图4A所示，将第二端部118安置成与用于形成电极的溶液400的表面平行。优选使用于形成电极的溶液400的表面垂直于灯管110的纵轴。
之后，以第二区(L1)的深度将灯管110浸在用于形成电极的溶液400中，如图4B所示。
随着灯管被浸在用于形成电极的溶液400中，用溶液400涂覆灯管110。以下将第二电极120定义为涂覆在灯管110上的溶液400。
如图4C所示，固定灯管110的转移装置300向从用于形成电极的溶液400拉出灯管110的方向移动。从用于形成电极的溶液400拉出灯管110的拉出速度非常重要。更具体地说，首先以预定速度从用于形成电极的溶液400拉出灯管110，并且以逐渐减小的速度拉出灯管。如图4D所示，第二电极120具有这样的外形即，随着从电极的第三端部122向电极的第四端部124形成第二电极120，第二电极120的厚度变薄。
实施方式2图5A和图5B中示出了不同于第一实施方式的另一实施方式。参见图5A或图5B，第一电极140设置在灯管110的内表面上，而如第二实施方式所示，第二电极130形成在灯管110的外表面上。
当第一电极140设置在管体110的内表面上时，它的另一优点是可以改善灯管110中的光利用率和功耗。
图6A至6D表示图5A或5B中所示的灯的制造方法。
首先，如图6A所示，在制造灯管时，在将荧光层和工作气体注入到灯管110内部的工序期间，在第一端部118处形成第一电极140。就是说，第一电极140是设置在管体112内的内部电极。
在管体110中配置第一电极140的同时，用转移装置300紧紧卡住灯100，如图6B所示。然后，将第二端部117安置成与用于形成电极的透明溶液400相对。
然后，用于灯管110的转移装置300移动灯管110，使其以预定深度如第二区(L2)的深度浸在溶液400中。
以下，将第二电极130定义为被涂覆在灯管110上的溶液400。
之后，转移装置300在相反方向移动灯管110，将其从溶液400中往上拉。
通过精确控制从溶液400拉出灯管110的拉出速度，如图6D所示，将电极的第二端部134的厚度制作得比该电极的第一端部132薄。
在参照图4A至6D的先前的实施方式中，披露的是通过控制第一电极140或第二电极130的外形来提高由灯管110产生的光的利用率的实施方式。
实施方式3以下，在本发明的另一实施方式中，公开了一种灯，其中所述电极不是形成在传输光的部分上，而是使所述电极在不传输光的另一部分上延伸。
下面将参照图7A和7B对这种灯的一实施方式进行描述。
首先，参见图7A和7B，该灯包括灯管710、通过在管体712的内表面上涂覆荧光材料形成的荧光层714、以及在管体712的内表面形成的工作气体。
在具有上述结构的灯管710的外表面上形成第一电极730和第二电极720。第一电极730和第二电极720是通过在灯管710的周边表面上涂覆导电材料如金、银、铜、ITO和IZO等制成的。对于金属材料可以采用化学淀积法，对于处于液体状态的ITO和IZO可以采用涂覆方法。
第一电极730围绕灯管710的周边表面，并且当每个第一点与每个相应第二点精确地位于一条直线上时，第一电极730的倾斜端上的每个第一点和第一电极的第一端部732上的每个相应第二点之间的距离连续变化。具体而言，随着第一点从具有最短距离的点(这个点在图7A中由附图标记734表示)沿第一电极730的倾斜端的周边旋转，每个第一点和每个相应第二点之间的距离连续增长，并且该距离在相对于点734处于180度旋转点(这个点在图7A中由附图标记736表示)时最长。当每个第一点与每个相应第二点精确地位于一条直线上时，随着第一点从点736沿第一电极730的倾斜端的周边旋转，第一电极730的倾斜端上的每个第一点和第一电极的第一端部732上的每个相应第二点之间的距离连续缩短，并且该距离在点734处最短。
另一方面，第二电极720具有与第一电极730相同的形状。具有与第二电极720的第二端部722相距最短距离的点724在周边表面上与第一电极730的点734精确地位于一条直线上。而且，具有到第二电极720的第二端部722的最长距离的点726在周边表面上与第一电极730的点736精确地位于一条直线上。
由于第一电极730和第二电极720之间的上述关系，在具有分别到第一电极730的第一端部732或第二电极720的第二端部722的最短距离的点734或724处光利用率最大。
下面参照图8A-8D描述图7A中的灯700的制造方法。
首先，如图8B至8D所示，进行将荧光层和工作气体注入到灯管710中的灯管710制造方法。用转移装置300紧紧卡住灯管710。然后，将由转移装置300紧紧卡住的灯管710的第一端部704浸在用于形成电极的导电溶液400中，如图8B所示。
当灯管浸在溶液400中时，灯管710的纵轴(Lx)和溶液400的表面之间的角度α1是非常重要的。
具体而言，灯管710的纵轴(Lx)和溶液400的表面之间的角度为锐角。
然后，从溶液400中完全拉出灯管710。下面将第一电极730定义为涂覆在灯管710上的溶液400。
通过转移装置300使灯管710旋转，并且在灯管710上形成第一电极730之后，将与第一端部704相对的第二端部702设置成与溶液400的表面相对。
将灯管710的第二端部702以预定深度浸在溶液400中，如图8C所示。灯管710的纵轴(Lx)和溶液400的表面之间的角度α2为锐角。用于形成第一电极720的角度α2与用于形成第一电极730的角度α1相同。
浸在溶液400中的部分是灯管710的第二电极720。第二电极720的形状相对于灯管710的中心是先前定义的第一电极730的镜像形状。
然后，利用灯管转移装置300将灯管710从溶液400拉出，如图8D所示，并据此制得所述灯。
实施方式4参见图9A和9B，在灯管810的第一端部817处的管中形成第一电极820，在该灯管810中设置了荧光层814和工作气体816。
在与第一端部817相对的第二端部818，沿着灯管810的周边表面形成第二电极830。
第二电极830围绕灯管810的周边表面，并且当每个第五点与每个相应第六点精确地位于一条直线上时，第二电极830的倾斜端上的每个第五点和第二电极830的第二端部832上的每个相应第六点之间的距离连续变化。具体而言，随着第五点从具有最短距离的点834沿第二电极830的倾斜端的周边旋转，每个第五点和每个相应第六点之间的距离连续增加，并且该距离在相对于点834的180度的旋转点836处最长。当每个第五点与每个相应第六点精确地位于一条直线上时，随着第五点从点836沿第二电极830的倾斜端的周边旋转时，第二电极830的倾斜端上的每个第五点和第二电极的第二端部832上的每个相应第六点之间的距离连续缩短，并且该距离在点834上最短。
下面，参照图10A至10C对具有上述结构的灯的制造方法进行描述。
首先，利用转移装置300紧紧卡住形成有第一电极820的灯管810。然后，将由转移装置300紧紧卡住的灯管810的与第一端部817相对的第二端部818设置成与用于形成电极的导电溶液400相对。
灯管810的纵轴(Lx)和溶液400的表面之间的角度α为锐角。参见图10B，灯管810的第二端部818以预定深度浸在溶液400中。将第二电极830定义为涂覆在灯管810上的溶液400。
利用灯管转移装置300从溶液400中拉出灯管810，如图10C所示，据此制得所述灯。
另一方面，作为本发明的一实施方式，本发明各实施方式的图2A-10B中示出的灯能用在液晶显示器件中。
图11示出了利用由上述灯产生的光显示图像的液晶显示器件。
液晶显示器件900主要包括背光组件950和液晶显示面板组件960。液晶显示器件900还可包括背光组件950、中间接收容器980和顶板970。
具体而言，液晶显示面板组件960包括液晶显示面板962和驱动器件964。
液晶显示面板组件960通过控制微小面积单元中的液晶来局部地控制透光率。换言之，这意味着在没有光的情况下液晶显示面板组件960不能执行显示功能。为此，液晶显示器件900需要用于执行显示功能的光。
而且，在显示器件中不能使用亮度不均匀的光。那样屏幕看起来像分段屏幕，屏幕的一部分看起来很暗，屏幕的另一部分看起来很亮。
因此，应该在液晶显示器件900中使用均匀亮度的光。
依据本发明，在液晶显示器件900中使用了产生光并使光的亮度均匀的背光组件950。
背光组件950包括接收容器910、在实施方式1-4中充分描述的灯、用于灯的电源以及光均匀性增强组件920和930。
光均匀性增强组件920和930是一扩散板920和一光学片930。
由背光组件950产生亮度分布非常均匀的白光。由背光组件950产生的白光传输到液晶显示面板组件960。可将背光组件950与液晶显示面板组件960经过中间接收器980组装起来。
然后，将顶板970与液晶显示面板组件960组装起来，以便保护液晶显示面板组件，由此完成液晶显示器件。
尽管在本发明中，作为优选实施方式，用ITO或IZO作为形成在灯的外表面上的电极材料，但是也可用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)和镍(Ni)等作电极材料。
如上所述，本发明改进了用于在灯中形成电极的方法，使光利用率最大，并且解决了多个灯并联连接到电源时产生的非均匀亮度的问题。
前面已经参照优选实施方式对本发明作了介绍，本领域技术人员应该理解，在不超出由所附权利要求书限定的本发明的范围的前提下，可以对本发明作出多种修改、替换和改变。
权利要求
1.一种灯，包括一灯管，其具有第一区和与所述第一区分开的一第二区，并包括在其中的用于产生光的工作气体和荧光材料；一形成在所述灯管的所述第一区的第一电极；一围绕所述灯管的所述第二区的周边的第二电极，该第二电极向所述灯管的中心延伸，并且形成的所述第二电极越靠近所述灯管中心越薄，且与所述第一电极分开。
2.根据权利要求1所述的灯，其中，所述第一电极设置在所述灯管中。
3.根据权利要求1所述的灯，其中，所述第一电极从与所述灯管的第二区相对的所述第一区向所述灯的中心沿所述灯管的周边形成，并且形成的所述第一电极越靠近所述灯管中心越薄。
4.根据权利要求1所述的灯，其中，所述第一电极包括一种导电和透明的材料。
5.一种灯，包括一灯管，其具有一第一区和一第二区，并包括在其中的用于产生光的工作气体和荧光材料；一形成在所述灯管的所述第一区的第一电极；一围绕所述灯管的所述第二区的周边的第二电极，该第二电极从所述灯管的第二端部向所述灯管的中心延伸，并且当每个第一点与每个相应第二点精确地位于一条直线上时，所述第二电极的一倾斜端上的每个第一点和所述第二电极的一第二端部上的每个相应第二点之间的距离连续变化。
6.根据权利要求5所述的灯，其中，所述第一电极设置在所述灯管中。
7.根据权利要求5所述的灯，其中，所述第一电极围绕所述第一区的周边，并从所述灯管的第一端部向所述灯管中心延伸，当每个第一点与每个相应第二点精确地位于一条直线上时，所述第一电极的倾斜端上的每个第三点和所述第一电极的第一端部上的每个相应第四点之间的距离连续变化。
8.一种灯的制造方法，该灯通过给一灯管的一第一区和与所述第一区分开的一第二区供电产生光，所述方法包括以下步骤在所述灯管的所述第一区形成一第一电极；移动所述灯管，使所述第二区浸在用于形成电极的溶液中；和通过以逐渐减小的速度向所述溶液的表面拉出所述第二区而形成一第二电极，其中，所述第二电极的涂覆厚度与所述第二区浸在所述用于形成电极的溶液中的时间成正比。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述形成第一电极的步骤还包括以下工序移动所述灯管，使所述第一区浸在用于形成电极的溶液中；和通过以逐渐减小的速度向所述溶液的表面拉出所述第一区而形成一第一电极，其中，所述第一电极的涂覆厚度与所述第一区浸在所述用于形成电极的溶液中的时间成正比。
10.根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述用于形成电极的溶液是ITO液体或IZO液体。
11.一种灯的制造方法，该灯通过给一灯管的一第一区和与所述第一区分开的一第二区供电产生光，所述方法包括以下步骤在所述灯管的所述第一区形成一第一电极；将所述第二区浸在用于形成电极的溶液中，使所述灯管的纵轴与所述透明溶液的表面之间的角度为锐角；和通过朝所述溶液的表面拉出所述第二区而形成一第二电极。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述形成第一电极的步骤还包括以下工序将所述第一区浸在所述溶液中，使所述灯管的纵轴和所述透明溶液的表面之间的角度为锐角；和朝所述溶液的表面拉出所述第一区。
13.根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述第一电极设置在所述灯管中。
14.一种灯的制造方法，该灯通过给所述灯管的一第一区和与所述第一区分开的一第二区供电产生光，所述方法包括以下步骤在所述灯管的所述第一区形成一第一电极；将所述第二区浸在所述用于形成电极的透明溶液中，使所述灯管的纵轴与所述透明溶液的表面之间的角度为锐角；和通过以逐渐减小的速度从所述透明溶液的表面朝上拉出所述第二区而形成一第二电极。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述第一电极设置在所述灯管中。
16.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述用于形成电极的透明溶液是ITO液体或IZO液体。
全文摘要
本发明公开了一种灯及其制造方法，将灯管的外表面以预定深度浸在用于形成电极的透明溶液中，然后从溶液中拉出灯管。因而，在管体的外表面上形成具有不同外形的电极。也可将灯管的外表面成锐角地浸在所述溶液中，并从溶液中拉出灯管。因此，即使使用与电源并联连接的多个灯，也不会产生灯之间亮度不均匀的问题，而且大大提高了光利用率。
文档编号H05B41/02GK1589592SQ02822747
公开日2005年3月2日 申请日期2002年4月22日 优先权日2001年12月29日
发明者郑在皓, 李根雨, 朴钟大, 俞炯硕, 姜文拭, 尹相赫, 金奎锡, 李正焕 申请人:三星电子株式会社