CN100433237C - 背光装置的荧光灯管结构 - Google Patents
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Abstract
一种背光装置的荧光灯管结构,包括用以容纳一放电气体的一灯管本体、设置在灯管本体内的荧光材料、至少一成对的第一电极及至少一成对的第二电极。第一电极与第二电极设置在灯管本体上,其中,第一电极电连结于一电源,通过使第一电极对于灯管本体内的放电气体进行通电,第二电极处于一电浮接状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光装置,特别是涉及一种背光装置的荧光灯管结构。
背景技术
液晶显示器(LCD)的显像方式主要应用电场变化来达到精确控制液晶分子的转动,并且通过液晶分子的旋转角度控制来自于光源的光线的灰度亮暗,如此便可产生图像。现阶段主要是经由背光装置以提供透射式(transmissive)或透射反射式(transflective)显示器所需的光线。在一般液晶面板(LCD pane1)的背光装置中,使用者观看面的相对面称为背面,由背面提供背光光源至液晶面板。就已开发的不同光源型态为例,发光二极管、荧光灯管或其它类似的光源是为目前主要使用的光源。
图1A是显示一公知的荧光灯管示意图。荧光灯管是由一玻璃灯管(glasslamp tube)110所构成,一放电气体112设置在玻璃灯管110的中。在玻璃灯管110的内表面覆盖有一荧光层118,并且在玻璃灯管110的内部设置有多个电极(electrodes)114,其中,各电极114是分别经由电源线116而电连接于一电源(未显示)。
当通过一变换器(未显示)施加偏压至电极114上时,可使得荧光灯管产生发光的效果。在变换器的作用下,交流电或直流电被转换成较高频率的电功率以驱动荧光灯管。在灯管的内部是采用施加电压的方式而产生电流,如此使得灯管内的气体112产生放电,而辐射出的能量其波长激发荧光层118,进而以发出可见光。
上述灯管结构中的电极114是采用焊接方式而结合至电源线116。然而,由于此焊接技术的实施相当复杂,并且必须对于灯管进行完全的密封,如此将造成了灯管与导线的焊接不易、焊锡的破裂、断线等问题,明显地降低了灯管结构的可靠度。
图1B是显示另一公知的荧光灯管结构,其中,电极120放置在灯管110的外部,如此可有效解决上述图1A中的灯管与导线之间在进行焊接时所产生的问题。值得注意的是,由于此一方式必须利用相当高的电压才能使得电子产生流动、进而点亮灯管110,并且其所搭配的变换器必须重新规划设计方能符合高电压的要求,特别是当同时采用多灯管时,各灯管所使用的变换器的布置与排列将明显地更为复杂、困难,如此将无法有效减少制造成本。
因此,目前仍需要一种可解决上述问题的荧光灯管结构,特别是一种不需要增加驱动电压、结构可靠度高的荧光灯管结构。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种荧光灯管结构,包括用以容纳一放电气体的一灯管本体、设置在灯管本体内的荧光材料以及至少一成对的第一电极与至少一成对的第二电极,第一电极分别设置在灯管本体的相对的两端的外表面上,第二电极设置在灯管本体上,其中,第一电极电连结于一电源,如此以对于灯管本体内的放电气体进行通电,并且第二电极是处于一电浮接状态。
在一较佳实施例中,第二电极设置在灯管本体内,第二电极分别对应于第一电极。
又一较佳实施例中,第二电极通过一黏附层连结于灯管本体的一内表面,并且第二电极接触于放电气体。
又,第一电极是位于灯管本体的同一面上。
又,第一电极是位于灯管本体的相对的侧端面上。第一电极是分别设置在灯管本体的不相对的表面上。
又,第一电极分别以相对的方向设置在灯管本体的相对端上。
为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,并结合附图,作详细说明如下。
附图说明
图1A及1B显示公知的荧光灯管结构示意图;
图2A是表示本发明的第一实施例的管状荧光灯管结构的立体示意图;
图2B表示沿着图2A中的剖面线2B观察的管状荧光灯管结构剖面示意图;
图2C是显示于本发明的荧光灯管结构中电路应用示意图;
图2D及2E是表示本发明的不同变化例的管状荧光灯管结构的示意图;
图3A是表示本发明的第二实施例的平面荧光灯管结构的立体示意图;
图3B表示沿着图3A中的剖面线3B观察的平面荧光灯管结构剖面示意图;
图3C至3F是表示本发明的不同变化例的平面荧光灯管结构的示意图;以及
图4A-4C是根据本发明的不同实施例的荧光灯管结构的背光装置的示意图。
附图符号说明:
110~玻璃灯管 112~放电气体
114~电极 116~电源线
118~荧光层 120~电极
200~荧光灯管结构 210~灯管本体
212~放电气体 214电源电极(第一电极)
216~浮接电极(第二电极) 218黏附层
220~光发射层 230~变换器
240~线圈 250~套筒
300灯管结构 310~灯管本体
310a~上平面板 310b~下平面板
310c~外壳 312~放电气体
314、330、340、350、360~电源电极
316~浮接电极 320~发光层
322、324~侧面 326、328~平面
400~背光装置 410~外壳
420~平面荧光灯管 422~扩散板
424~扩散层 430~管状荧光灯管
H~距离 θ~角度
具体实施方式
图2A是表示本发明的第一实施例的管状荧光灯管结构的立体示意图,图2B是表示沿着图2A中的剖面线2B观察的管状荧光灯管结构剖面示意图。荧光灯管结构200包括一灯管本体210,在灯管本体210中具有一中空腔体,通过此腔体来容纳放电气体212。在本实施例中,灯管本体210是为一透明中空圆柱形管,并且可采用玻璃材料而制成。放电气体212的压力约在10KPa至20KPa之间,并且在放电气体212中可包含有稀薄的混合气体,例如:水银蒸气(Hg vapor)与氩的惰性气体(Ar)混合的气体。
光发射层220设置在灯管本体210的内表面上。在本实施例中,光发射层220是由荧光材料所制成,其包括荧光体或磷光剂(phosphor),其中,磷光剂的种类是根据所需的发射波长而决定。举例而言,(SrCaBaMg)5(PO4)3Cl:Eu磷光材料可产生蓝光,LaPO4:Ce,Tb可产生绿光,Y2O3:Eu可产生红光,以及Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn可产生白光。
电源电极(energizing electrode)214(以下称的为第一电极)设置在灯管本体210的相对的外表面上。电源施加偏压至第一电极214使其通电。第一电极214包括了许多不同的制造过程,例如:电镀过程(plating process)、涂覆过程(coatingprocess)及真空过程(vacuum process)等等。适用于电极的材料为透明导电材料,包括氧化铟锡(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或其它导电材料,例如导电金属或合金。
浮接电极(floating electrode)216(以下称的为第二电极)设置在放射腔体的中。第二电极216是直接与放电气体212进行接触,且对应于第一电极214。第二电极216是处于电浮接状态,因此不需接收偏压。金属或合金等导电材料适合用来形成第二电极216。具有电介质材料的黏附层218用以连接及隔离第二电极216在灯管本体210的内表面上。如图2B所示,本实施例中的第二电极216是具有U型结构,然而其并非用以限制本发明,在其它较佳实施例中的第二电极216也可采用其它任何形状来达到。
图2C是显示在本发明的荧光灯管结构中电路应用示意图。背光电路包括多个荧光灯管结构200,以并联方式与变换器230相连接。荧光灯管200分别包括第一电极214与浮接电极216,电压施加于第一电极214进而使灯管200发亮,而第二电极216与放电气体接触。
当通过变换器施加一偏压于第一电极214时,在灯管本体210内便产生放电,特别是在第二电极216之上产生了放电。因此在电极间的电压差的作用下,电子流动横越灯管本体210以撞击放电气体,通过放电电子所分解的离子、电子与中子以形成电浆,同时在电浆的中产生一辐射波长(例如紫外光的波长)以激发荧光层。因此,在紫外光的激发下,荧光层发射可见光进而照亮显示系统。
在第一电极214与第二电极216的组合下,荧光灯管的操作不需要增加电压,且仅需要一个变换器以驱动多个荧光灯管。
应注意的是,本发明的荧光灯管可有其它变化例。图2D是表示本发明的一变化例的管状荧光灯管结构的示意图,其中,电源电极可为环绕于灯管本体210相对的两端的线圈240。图2E是表示本发明的另一变化例的管状荧光灯管结构的示意图,其中,电源电极可为套筒250的形状,可套设于灯管本体210相对的两端。举例而言,通电的套筒状电极250以可拆卸方式嵌入卡合于灯管本体210。
图3A是表示本发明的第二实施例的平面荧光灯管结构的立体示意图。图3B表示沿着图3A中的剖面线3B观察的平面荧光灯管结构剖面示意图。灯管结构300包括一大致上平面的灯管本体310。在本实施例中,灯管本体310包括上平面板310a与下平面板310b,分别密封在外壳310c的顶面与底面。上平面板310a与下平面板310b可为透明玻璃材料所制成。
如图3B所示,灯管本体310以一内部腔体为界限限制放电气体312于其中。上平面板310a与下平面板310b分别具有一内表面,发光层320形成在内表面上。发光层320可为具有磷混合物的荧光层。
电源电极314设置于灯管本体310的相对面。电源电极314可形成套筒状,分别套设于灯管本体310的相对端。电源电极314连接于一电源,使放电气体通电,进而照亮荧光灯管。
浮接电极316放置在灯管本体310内,浮接电极316与放电气体312接触,分别对应于电源电极314。浮接电极316是电浮接状态,因此不需要施加偏压于浮接电极316。具有电介质材料的黏附层318是用以连接及隔离浮接电极316在外壳310c的内表面上。如第3A及3B所示,浮接电极316的形状可为平面,也可为其它形状。
图3C至3F是表示本发明的不同变化例的平面荧光灯管结构的示意图。在变化例中,电源电极的形状可为平面或板状。
如图3C所示,电源电极330可设置于灯管本体310的二相对侧面322、324。相对侧面322、324分别对应于上、下平面板310a、310b的侧壁,而上、下平面板310a、310b组合成为如图3A所示的灯管本体310。
如图3D所示,电源电极340可分别放置在灯管本体310的二对角的相对平面326、328上。也即,电源电极340以相对的方向设置在灯管本体310的相对端上。
如图3E所示,电源电极350位于灯管本体310的不相对的表面上。电源电极350所在位置的平面326与灯管本体310的平面相互平行,而另一电源电极350放置在灯管本体310的侧面324之上。在此结构中,两电源电极350之间的角度是为θ。
如图3F所示,电源电极360可设置在灯管本体310的二相对端的同一平面326上。
图4A-4C是根据本发明的不同实施例的荧光灯管结构的背光装置的示意图。在图4A所示的例子中,背光装置400具有平面荧光灯管。背光装置400包括一外壳410,其内含了多个平面荧光灯管420。平面荧光灯管420是由浮接电极与连接电源的电源电极所组成。在其它变化例中,平面荧光灯管420可根据图3A至3F的设计而改变。扩散板422设置于外壳410,与平面荧光灯管420保持一距离H。扩散层424则放置在扩散板422的上方。
在图4B的变化例中,管状荧光灯管430取代了上述平面荧光灯管。管状荧光灯管430是由浮接电极与连接电源的电源电极所组成。在其它变化例中,管状荧光灯管430可根据图2A至2E的设计而改变。图4C是显示管状荧光灯管430可为U型的变化例示意图。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然其并非用以限定本发明,任何本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当然可作些更动与润饰,因此本发明的保护范围应当以权利要求书范围所界定的为准。
Claims (18)
1.一种荧光灯管结构,包括:
一用以容纳一放电气体的灯管本体;
一设置在该灯管本体内的荧光材料;以及
至少一成对的第一电极与至少一成对的第二电极,所述至少一成对的第一电极分别设置在该灯管本体的相对的两端的外表面上,所述至少一成对的第二电极设置在该灯管本体上,其中,所述至少成对的第一电极电连结于一电源,如此以对于该灯管本体内的该放电气体进行通电,并且所述至少成对的第二电极是处于一电浮接状态,所述至少成对的第二电极通过一黏附层连结于该灯管本体的一内表面,并且接触于该放电气体。
2.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:该灯管本体为圆柱形状。
3.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:该灯管本体为平面状。
4.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第二电极设置在该灯管本体内,且分别对应于所述至少成对的第一电极。
5.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极为导电源线圈,分别环绕于该灯管本体的相对的端部。
6.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极包括多个导电套筒,分别套设于该灯管本体的相对的端部。
7.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极包括平板电极。
8.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极是位于该灯管本体的同一面上。
9.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极是位于该灯管本体的相对的侧端面上。
10.如权利要求1所述的荧光灯管结构,其特征在于:所述至少成对的第一电极分别设置在该灯管本体的相对端的成对角的外表面上。
11.一种背光装置,包括:
一外壳;以及
至少一荧光灯管,该荧光灯管组合在该外壳内;其中,该荧光灯管的其中一包括:
一灯管本体,该灯管本体用以容纳一放电气体及一荧光材料,设置在该灯管本体内;
至少一成对的第一电极与至少一成对的第二电极,所述至少一成对的第一电极分别设置在该灯管本体的相对的两端的外表面上,所述至少一成对的第二电极设置在该灯管本体上,其中,所述至少成对的第一电极电连结于一电源,如此以对于该灯管本体内的该放电气体进行通电,并且所述至少成对的第二电极是处于一电浮接状态,所述至少成对的第二电极通过一黏附层连结于该灯管本体的一内表面,并且接触于该放电气体;以及
至少一光扩散组件,该光扩散组件设置于该外壳,并且面对该荧光灯管。
12.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:该荧光灯管的该灯管本体为平面状。
13.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:该荧光灯管的该灯管本体为管状。
14.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:所述至少成对的第二电极是设置在该荧光灯管内,分别对应于所述至少成对的第一电极。
15.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:所述至少成对的第一电极包括平板电极。
16.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:所述至少成对的第一电极包括多个导电套筒,分别套设于该灯管本体的相对的端部。
17.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:所述至少成对的第一电极位于该灯管本体的相对的侧端面上。
18.如权利要求11所述的背光装置,其特征在于:所述至少成对的第一电极分别设置在该灯管本体的相对端的成对角的外表面上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081112 Termination date: 20201025 |