CN100410759C - 背光模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光模块，其包括一底壳、一荧光灯管以及一下支架。荧光灯管，固定在所述底壳上。下支架，固定于底壳上，支撑所述荧光灯管，且所述下支架表面具有一电极层，该电极层直接抵接于所述荧光灯管的外管壁。由此，将荧光灯管分隔为多个不同的区段，依序加以驱动，从而可降低荧光灯管所需的工作电压及启动电压。

Description

背光模块

技术领域

本发明涉及一种背光模块，特别是指一种以一下支架作为灯管电极的背光模块。

背景技术

在各项图像显示装置中，液晶显示器由于具有重量轻、体积小、耗电量低、无辐射等优点，已广泛的被使用在各种设备中。

其中，液晶显示器，可分为两大部分，一为背光模块，可提供稳定而均匀的光线；一为液晶面板(主要由两基板夹持一液晶层而组成)，设于背光模块光线射出处，通过控制液晶面板内的液晶分子转动，来改变光线在液晶面板内的行进方向，在液晶面板不同区域造成明暗差异，而达到图像显示的目的。

而如前所述，由于液晶面板所需的光线完全依赖背光模块的提供，使得液晶显示器的显示亮度、均匀度、对比度与可视角度等产品重要特性，深受背光模块所影响。

在现今，最常使用在背光模块中的光源，主要为冷阴极荧光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL)，其主要结构，是在一封闭的玻璃管充填放电气体(例如水银蒸汽，或为水银蒸汽与惰性气体混合的气体)，并在玻璃管的内壁均匀涂布荧光层，而在玻璃管两端处设有一对内电极。当外部将交流电导入内电极时，可导致玻璃管内的放电气体放出紫外光，激发玻璃管管壁内部的荧光层，使其发出可见光。

然而，随着液晶显示器产业技术的成熟，为了获得更佳的发光亮度及更低的制造成本。因而开始寻求其它可替代的光源。其中之一，即为一外置电极荧光灯管(External Electrode Fluorescent Lamp，EEFL)。

与冷阴极荧光灯管相比，外置电极荧光灯管具有较长的使用寿命及较高的发光效率。并且，由于外置电极荧光灯管的电极位于灯管外部，其电极不会因长时间使用而受到损耗。而更重要的是，仅需一颗逆变器(Inverter)，即可并联点亮数根外置电极荧光灯管，与冷阴极荧光灯管每一根灯管都需要一颗逆变器的驱动方式相比，可大幅降低逆变器所使用的数量。由于上述优点，外置电极荧光灯管的应用已成为未来背光模块发展的重点之一。

然而，无论是冷阴极荧光灯管或是外置电极荧光灯管，当其运用在大尺寸的背光模块时，都将面临一个共同的困难，亦即，当灯管的长度增加时，灯管所需的工作电压及启动电压(starting voltage)也会大幅增加，如此一来，为了提供足够的工作电压及启动电压，将大幅增加逆变器的成本，并且，更有可能因为施加的电压过高，而造成荧光灯管(尤其是外置电极荧光灯管)在其电极处的玻璃管壁受到击穿。

如何摒除前述的缺点，而能有效的降低灯管所需的电压，达到长管化的目的，是本领域技术人员所致力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背光模块，除了可降低其中所使用的荧光灯管的工作电压及启动电压外，更同时具有其它优异的效果。

本发明的一种背光模块包括一底壳、一能够设置外置电极的荧光灯管以及一个以上下支架；

荧光灯管，固定在所述底壳上，其可为任意灯管，如冷阴极荧光灯管、外置电极荧光灯管甚至或是一不具电极的裸灯管。

下支架，固定于底壳上，支撑所述荧光灯管，且所述下支架表面具有一电极层，该电极层直接抵接于所述荧光灯管的外管壁。

所述下支架底端具有一扣合对，所述底壳表面具有相对应的扣合孔，使所述下支架由此固定于所述底壳表面。

由此，以下支架的电极层抵接于荧光灯管的管壁，作为荧光灯管的外加电极，而可将荧光灯管分隔为多个不同的区段，依序加以驱动，从而可降低荧光灯管所需的工作电压及启动电压。

本发明还提供一种背光模块，其包括：

一底壳；

一能够设置外置电极的荧光灯管，固定于所述底壳上，其具有一第一电极、一第二电极，所述第一电极及所述第二电极分别位于所述荧光灯管的二端部；以及

一下支架，固定于所述底壳上，而于所述第一电极与所述第二电极之间，支撑所述荧光灯管，且所述下支架表面具有一电极层，以所述电极层直接抵接所述荧光灯管的外管壁，由此传输电压驱动所述荧光灯管。

所述荧光灯管为一外置电极荧光灯管，所述第一电极及所述第二电极为其外电极。

所述荧光灯管在所述第一电极与所述第二电极之间，不具有其它电极。

所述下支架还具有一凹槽，所述电极层位于所述凹槽表面，当所述荧光灯管嵌入于所述凹槽内时，所述电极层即抵接所述荧光灯管的外管壁。

而在本发明一较佳实施例中，还可加入一上支架，其底端具有一凹槽，叠置于下支架上，使上支架的凹槽与下支架的凹槽上下相对，且上支架的顶端同时可支撑背光模块中的扩散板。

本发明的另一种背光模块包括：

一底壳；

一外置电极荧光灯管，固定于所述底壳上，其外表面具有一第一电极、一第二电极，所述第一电极及所述第二电极分别位于所述荧光灯管的二端部；

一扩散板，位于所述荧光灯管之上，使所述荧光灯管发出光线得以均匀扩散；

一下支架，固定于所述底壳上，而于所述第一电极与所述第二电极之间处，支撑所述荧光灯管，且所述下支架具有一凹槽，该凹槽的表面又具有一电极层，所述荧光灯管嵌入于所述凹槽之内，所述电极层直接抵接所述荧光灯管的外管壁，由此传输电压驱动所述荧光灯管；以及

一上支架，其底端具有一凹槽，叠置于所述下支架上，使所述上支架的凹槽与所述下支架的凹槽上下相对，且所述上支架的顶端同时可支撑所述扩散板下表面。

本发明的有益效果在于，本发明将荧光灯管分隔为多个不同的区段，依序加以驱动，从而可降低荧光灯管所需的工作电压及启动电压；并且，可通过灵活调配下支架的设置位置，增加了设计的弹性；同时，通过下支架提供灯管稳固的支撑，解决灯管增长后容易变形的缺点。不仅如此，还可配合一上支架，增进驱动的效率，并提供扩散板支撑。

附图说明

图1A为本发明的背光模块第一实施例的立体示意图；

图1B为图1A所示的背光模块中荧光灯管与下支架的分解示意图；

图1C为本发明中，下支架的另一实施例示意图；

图2为本发明的第一实施例的工作原理示意图；

图3为本发明的背光模块一第二实施例的侧视示意图；

图4为本发明的背光模块一第三实施例中，荧光灯管与下支架的示意图；

图5为本发明的背光模块一第四实施例中，荧光灯管与下支架的示意图；

图6为本发明的背光模块一较佳实施例的前视图。

主要元件符号说明：

2背光模块          220电极层

20底壳             221凹槽

21荧光灯管         222支架电极

22下支架           223扣合对

23上支架           230凹槽

24扩散板           231顶端

31逆变器          2301电极层

32逆变器          S1发光区域

210第一电极       S2发光区域

211第二电极

具体实施方式

为使本发明的优点及精神能更进一步的被揭示，现配合图式作一详细说明如下。

请参阅图1A，其为本发明所揭露的背光模块第一实施例的立体示意图。

背光模块2包括一底壳20、一荧光灯管21以及一下支架22。

荧光灯管21，在本实施例中为一外置电极荧光灯管，两端固定于底壳上，其外表面设有一第一电极210、一第二电极211，为其外置电极。第一电极210及第二电极211分别位于荧光灯管21的二端部。

下支架22，固定于底壳20上，为更利于了解下支架22的结构，请一并参照图1B，其为荧光灯管21与下支架22的分解示意图。其中，下支架22表面具有一电极层220，可为各式导电材料所形成，如镍、钨、铌等金属材料。

并且，为了降低电极层220的热度以及增加电场驱动的效率，电极层220与荧光灯管21的接触面积越大越好。因此，在较佳的实施方式下，下支架22的上端非为一平面，而为一凹槽221，而在此凹槽221的表面设置前述的电极层220，由此，增加电极层220与荧光灯管21两者的接触面积，并可同时通过凹槽221定位荧光灯管21。

当然，凹槽221还可因不同的设计需求而呈不同的形状，在本实施例中，凹槽221呈半圆形；或在本发明其它的实施方式中，可依不同设计需求，使其为大于半圆或小于半圆的弧形。

举例来说，当下支架22为略具形变弹性的材料制成时，可使凹槽221呈“C”形的弧形(如图1C所示)，而有近似扣环结构的效果，可使荧光灯管21嵌入于下支架22时，被稳定固定，且电极层220与荧光灯管21外管壁紧密接触。

此外，在本实施例中，在下支架22内还具有一支架电极222以及一扣合对223。

支架电极222，连接于电极层220，以便外部电源可通过支架电极222供给电压至电极层220。当然，支架电极222也可替换为一导线。

扣合对223，位于下支架22的底端。而背光模块的底壳20亦设置有相对应的扣合孔，可通过将扣合对223扣入到底壳上，而将下支架22固定于底壳20上，以提高组装的便利性。当然，其亦可利用螺丝、插销、滑槽、卡合元件等各式等效的元件构来达到固定下支架22于底壳20的目的。

通过上述的配置，以下支架22于所述第一电极210与所述第二电极211之间，支撑荧光灯管21，并且，下支架22表面的电极层220，直接抵接荧光灯管21的外管壁，而得以通过下支架22的电极层220，将外置电极荧光灯管21区分为两个发光区域，分段予以驱动。

请参阅图2，为本发明的第一实施例的工作原理示意图。如图所示，下支架的电极层220抵接于荧光灯管21的管壁后，将荧光灯管21区分为两个发光区域S1、S2(在本图中，为便于了解，故未显示下支架，仅显示当电极层220抵接在荧光灯管21时的情况)。

若当第一电极210及第二电极211接地时，于电极层220处通入交流电。随着通入电极层220的交流电电压大小及极性的交替变动，发光区域S1与发光区域S2，交替受到电场驱动而发光。由于缩短了需加以驱动的灯管区域，而可有效降低荧光灯管的工作电压。

为更便于了解前述的工作原理在实际上的运用，请继续参阅图3，为本发明的背光模块的第二实施例的侧视示意图，其中具有如前述图1A所示的结构，同样可将荧光灯管21分段驱动，而与图2所示背光模块的不同在于，其是以二逆变器驱动荧光灯管21。如图所示，荧光灯管21的第一电极210及下支架22的支架电极222处连接于一逆变器31，第二电极211及下支架22的支架电极222处连接于一逆变器32，通过信号的时序控制，开关切换逆变器，使第一电极210与电极层220之间的区域，以及电极层220与第二电极211之间的区域，轮流受到驱动。

值得注意的是，本发明不仅可通过下支架22传输电压，分段驱动荧光灯管22；下支架22还同时提供了荧光灯管21稳固的支撑，防止荧光灯管变形。特别是现有的背光模块在使用长灯管时，灯管往往会有中间区域下沉，两端翘曲的问题，而在本发明所揭露的背光模块中，可一并获得良好的改善。

此外，特别说明的是，在本发明所揭露的背光模块中，荧光灯管不仅可选用外置电极荧光灯管，也可选用不具有电极的裸灯管，并依具荧光灯管所具有的电极数，做相对应的设计。

如图4所示，其为本发明的背光模块一第三实施例，其中的荧光灯管与下支架的示意图。其与前述背光模块的不同在于，其中荧光灯管21为一不具电极的裸灯管，而所述背光模块共具有三下支架22，以所述下支架各自的电极层处220，分别支撑所述荧光灯管21的任意三处，本实施例中是分别设于荧光灯管的两端以及两端之间，而可通过三下支架的电极层220，分段驱动荧光灯管21。

或如图5所示，其为本发明的背光模块一第四实施例，其中荧光灯管与下支架的示意图。其与前述背光模块的不同在于，其中所述荧光灯管21仅在一端具有一第一电极210，而另有二下支架22，分别支撑荧光灯管21另一端，以及荧光灯管21的两端之间，分段驱动荧光灯管21。

由前述第三实施例及第四实施例，可看出在本发明中，下支架具有制作容易，并且容易安装的优点，可轻易运用在现有的各式荧光灯管中，不需对荧光灯管进行额外的变更设计，仅需以下支架支撑于荧光灯管的外管壁，即可提供一外加电极，达到分段驱动的效果，这对于本领域的设计者而言，可大幅增加其设计的弹性。

请继续参阅图6，其为本发明的背光模块一较佳实施例的前视图。与图2所示背光模块的不同在于，在本实施例中，背光模块2具有多根荧光灯管21，并具有相对应数量的下支架22，以支撑荧光灯管21。

此外，背光模块2，还具有多个上支架23(如放大图所示，为上支架23的立体示意图)，每一上支架23的底端具有一凹槽230，凹槽230亦呈半圆形且具有一电极层2301。

上支架23叠置于下支架22上，使上支架的凹槽230与下支架的凹槽221上下相对，并且，上支架的电极层2301与下支架的电极层220亦因此相互接触导通，而形成一完整的环形电极层。

亦即，当荧光灯管21嵌入在上支架的凹槽230与下支架的凹槽221所形成的圆孔中，其下半部的外管壁，是受到下支架的电极层220所裹覆，而其上半部的外管壁是受到上支架的电极层2301所裹覆。

通过上支架23的加设，使每一荧光灯管21的外管壁能完整地被上支架的电极层2301与下支架的电极层220两者的电极层所包覆，而得以增加与荧光灯管21相抵接的电极层表面积，以增加了电场驱动的效率。

并且，在实际应用上，背光模块2往往还具有一扩散板24，位于荧光灯管21之上，以使荧光灯管21所发出光线得以均匀地扩散。然而，随着现今液晶显示器尺寸不断增加，其中的扩散板24尺寸亦须随之增加，而使得其中间区域容易下沉变形，而须加入各项支撑元件解决此问题。

但在本实施例中，不仅可通过上支架23底端的电极层2301来增加包覆于荧光灯管21表面的电极表面积，而有效增加电场驱动的效率，还可通过上支架23的顶端231，提供扩散板24底面稳定的支撑，避免扩散板24变形翘曲。而在较佳的实施方式下，上支架23略呈三角柱体的结构。而可使其底端稳定设置于下支架22之上，并降低其顶端231对扩散板24的遮挡。

综观以上实施例可知，在本发明所揭露的背光模块中，不需要对荧光灯管额外加工，即可通过下支架的电极层，而得以作为外加一电极在荧光灯管上，将荧光灯管分段驱动，降低荧光灯管的管电压；并且，可通过灵活调配下支架的设置位置，增加了设计的弹性；同时，通过下支架提供灯管稳固的支撑，解决灯管增长后容易变形的缺点。不仅如此，还可配合一上支架，增进驱动的效率，并提供扩散板支撑。与现有的背光模块相比，确实具有长足的进步。而熟知本技术的人员更可在阅读本说明书及以上各实施例后，更加了解本发明的精神及其所具有的各项优点或功能运用。

以上所述是利用一较佳实施例及不同实施例以详细说明本发明，其并非用以限制本发明的实施范围，并且熟悉该项技术的人员皆能明了，适当做些微的修改仍不脱离本发明的精神及范围。

Claims (17)

1. 一种背光模块，其特征在于包括：

一底壳；

一能够设置外置电极的荧光灯管，固定于所述底壳上；以及

一个以上下支架，固定于所述底壳上，支撑所述荧光灯管，且所述下支架表面具有一电极层，该电极层直接抵接于所述荧光灯管的外管壁，藉此传输电压驱动所述荧光灯管。

2. 根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述下支架还具有一凹槽，所述电极层位于所述凹槽表面。

3. 根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述凹槽呈半圆形。

4. 根据权利要求2所述的背光模块，其特征在于：所述凹槽呈弧形。

5. 根据权利要求1所述的背光模块，其特征在于：所述下支架底端具有一扣合对，所述底壳表面具有相对应的扣合孔，使所述下支架藉此固定于所述底壳表面。

6. 一种背光模块，其特征在于包括：

一底壳；

一能够设置外置电极的荧光灯管，固定于所述底壳上，其具有一第一电极、一第二电极，所述第一电极及所述第二电极分别位于所述荧光灯管的二端部；以及

一下支架，固定于所述底壳上，而于所述第一电极与所述第二电极之间，支撑所述荧光灯管，且所述下支架表面具有一电极层，以所述电极层直接抵接所述荧光灯管的外管壁，藉此传输电压驱动所述荧光灯管。

7. 根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述荧光灯管为一外置电极荧光灯管，所述第一电极及所述第二电极为其外电极。

8. 根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述荧光灯管在所述第一电极与所述第二电极之间，不具有其它电极。

9. 根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述下支架还具有一凹槽，所述电极层位于所述凹槽表面，所述荧光灯管嵌入于所述凹槽内时，所述电极层即抵接所述荧光灯管的外管壁。

10. 根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于：所述凹槽呈半圆形。

11. 根据权利要求9所述的背光模块，其特征在于：所述凹槽呈弧形。

12. 根据权利要求6所述的背光模块，其特征在于：所述下支架底端具有一扣合对，所述底壳表面具有相对应的扣合孔，使所述下支架藉此固定于所述底壳表面。

13. 一种背光模块，其特征在于包括：

一底壳；

一外置电极荧光灯管，固定于所述底壳上，其外表面具有一第一电极、一第二电极，所述第一电极及所述第二电极分别位于所述荧光灯管的二端部；

一扩散板，位于所述荧光灯管之上，使所述荧光灯管发出光线得以均匀扩散；

一下支架，固定于所述底壳上，而在所述第一电极与所述第二电极之间处支撑所述荧光灯管，且所述下支架具有一凹槽，该凹槽的表面又具有一电极层，所述荧光灯管嵌入于所述凹槽之内，所述电极层直接抵接所述荧光灯管的外管壁，藉此传输电压驱动所述荧光灯管；以及

一上支架，其底端具有一凹槽，叠置于所述下支架上，使所述上支架的凹槽与所述下支架的凹槽上下相对，且所述上支架的顶端同时支撑所述扩散板下表面。

14. 根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于：所述上支架的凹槽内壁具有一电极层，传输电压驱动所述荧光灯管。

15. 根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于：所述上支架及所述下支架的凹槽皆呈半圆形，使两者上下叠置时，所述灯管的外管壁表面受到所述上支架及所述下支架各自的电极层环绕包覆。

16. 根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于：所述上支架的架体呈三角柱体，以其顶端支撑所述扩散板。

17. 根据权利要求13所述的背光模块，其特征在于：所述下支架底端具有一扣合对，所述底壳表面具有相对应的扣合孔，使所述下支架藉此固定于所述底壳表面。

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