CN100474070C - 灯、驱动灯的方法、背光组件和具有该背光组件的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种灯、驱动该灯的方法、具有该灯的背光组件和具有该背光组件的液晶显示装置。该灯包括包含气体的管和第一到第四电极。第一和第二电极设置在该管中并与该管的第一和第二端部相邻。第三和第四电极设置在该管的第一和第二端部处。施加给这些电极的电压足以使整个灯发光。第一和第二电压、第三和第四电压、第一和第三电压、以及第二和第四电压具有不同的极性，而第一和第四电压以及第二和第三电压具有相同的极性。

Description

灯、驱动灯的方法、背光组件和具有该背光组件的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及光源，更具体地，涉及一种灯、驱动该灯的方法、具有该灯的背光组件和具有该背光组件的液晶显示(LCD)装置。

背景技术

通常使用阴极射线管(CRT)作为电视机(TV)、测量仪器、信息终端等的监视器。然而，由于CRT的重量和尺寸而使得难以减小包含该CRT的电子设备的重量和尺寸。因此，由于目前对更小并更轻的电子设备的需求，所以目前在这些设备中很少使用CRT。因此，已经提出了能代替CRT的多种显示装置，例如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示板(PDP)和电致发光显示器(ELD)。

特别地，由于LCD装置可以小型化，重量轻且具有低的电能消耗，所以已将其应用于多种电子设备。这些电子设备的示例包括膝上式计算机和台式计算机以及大尺寸显示单元的监视器。因此，可以预期未来对于LCD装置的需求会急剧增加。

LCD装置是一种通过对透射的入射光的量进行调节来显示图像的光吸收装置。将诸如使用光来照射液晶板的背光组件的特殊光源用于该LCD装置。根据灯单元所安装的位置，将背光组件分类为边缘型和直下型。此外，设置在背光组件中的荧光灯包括：冷阴极荧光灯(CCFL)，其中电极位于该荧光灯内；以及外部电极荧光灯(EEFL)，其中电极位于该荧光灯外部。

图1表示根据现有技术的背光组件的分解立体图。

如图1所示，现有技术的背光组件包括：用于发射光的多个灯20；反射板40，设置在灯20下面，用于反射光；多个光学片10，设置在灯20的上方，用于对光进行扩散和会聚；以及下壳体50，用于对灯20进行固定，反射板40粘附在下壳体50上。这种背光组件是直下型背光组件。

每一个灯20都包括玻璃管21、位于玻璃管21内的内部电极22和23，以及与内部电极22和23相连并暴露在外部的电源端子24和25。该灯20是CCFL。

这些光学片包括用于对光进行扩散的扩散片、用于对扩散光进行会聚的棱镜片，以及用于保护扩散片和棱镜片的保护片。

尽管图中未示出，但是除了背光组件以外，可以通过添加设置在背光组件上方用于显示图像的液晶板(未示出)、用于固定液晶板的面板导板(panel guide)(未示出)和用于保护液晶板的上壳体(未示出)来构成LCD装置。

经由电源端子24和25从反用换流器(未示出)向内部电极22和23施加预定电压。施加给内部电极22和23的电压使灯20发光。从灯20发出的光在由光学片10扩散和会聚后照射在液晶板上。

图2表示图1所示的CCFL。

如图2所示，该CCFL包括玻璃管21、分别形成在玻璃管21的相对侧上的内部电极22和23、以及分别与内部电极22和23相连的电源端子24和25。内部电极22和23形成在与玻璃管21的相对端间隔开预定距离的位置处。

玻璃管21的内壁上淀积有荧光材料(未示出)。玻璃管21内填充有包括汞、氩、氖等的气体混合物30。

电源端子24和25分别与内部电极22和23相连，并延伸到玻璃管21外部，以向内部电极22和23施加预定电压。经由电源端子24和25向内部电极22和23施加该预定电压，从而产生电场。阴极内部电极22发射电子。电子向阳极内部电极23移动，在此期间，这些电子与气体30碰撞。电子和气体30之间的碰撞产生紫外线。紫外线激发荧光材料30，使其发光。

然而，在现有技术的背光组件中，由于内部电极22和23与玻璃管21的相对端间隔开，所以只在内部电极22和23之间的空间产生光。即，在内部电极22和23与玻璃管21的各个相对端之间限定的空间中不产生光。即，由内部电极22和23产生的电子只在内部电极22和23之间移动，在此期间，这些电子与气体碰撞而产生光。但是，由于在内部电极22与玻璃管21的相邻端部之间以及内部电极23与玻璃管21的相邻端部之间不产生电子(因此没有电子移动)，所以在这些区域中不产生光。即，内部电极22和23之间限定的空间成为其中产生并发射光的有效区，而内部电极22与该相邻端部之间以及内部电极23与该相邻端部之间限定的空间成为其中不产生和发射光的无效区A和A′。因为无效区A和A′不发光，因此它们使图像质量劣化。

发明内容

仅通过介绍的方式，在多个实施例中，对一种灯、包含多个灯的背光组件、包含该背光组件的液晶显示器，以及驱动该灯的方法进行说明。该灯包括：包含气体的管；第一和第二电极，其位于该管内并与该管的第一和第二端部相邻；以及第三和第四电极，分别位于该管的第一和第二端部处，从而在第一和第二电极之间形成该灯的第一区，在第一和第三电极之间形成该灯的第二区，并且在第二和第四电极之间形成该灯的第三区。

具有上述结构的灯的操作方法的一个实施例包括将第一到第四电压分别施加给第一到第四电极，使得足以在第一、第二和第三区中发射光。第一和第二电压、第三和第四电压、第一和第三电压以及第二和第四电压具有不同的极性，而第一和第四电压以及第二和第三电压具有相同的极性。

背光组件的实施例包括壳体、多个灯、设置在壳体和灯之间的反射板，以及设置在灯的与反射板的相对侧上的光学元件。

液晶显示器的实施例包括第一壳体、与第一壳体相连的第二壳体、设置在第一和第二壳体之间的背光组件，以及设置在背光组件和第二壳体之间的液晶板。

应该理解，本发明的前述概要说明和以下详细说明都是示例性和说明性的，并旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

包含附图以提供对本发明的进一步理解，将其并入且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，而且与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是根据现有技术的背光组件的分解立体图；

图2是图1中所示的CCFL的剖面图；

图3是根据本发明实施例的背光组件的分解立体图；

图4是图3中所示的CCFL的剖面图；

图5是表示图3中所示的CCFL的光产生原理的剖面图；和

图6是包含有图3的背光组件的LCD的分解立体图。

具体实施方式

下面将详细说明附图中所示的示例。只要有可能，在所有附图中使用相同的标号表示相同或相似的部分。

图3表示根据本发明实施例的背光组件的分解立体图。

图3所示的背光组件包括：用于产生光的多个灯120(例如，CCFL)；设置在灯120下面用于对入射光进行反射的反射板140；设置在灯120上方用于对光进行扩散和会聚的多个光学片110；以及用于固定灯120的下壳体150，反射板140粘附在下壳体150上。光学片110包括用于对光进行扩散的扩散片、用于对扩散光进行会聚的棱镜片和用于保护扩散片和棱镜片的保护片。

图4表示图3所示的CCFL的剖面图。

如图4所示，CCFL 120包括：玻璃管121；分别形成在玻璃管121的相对外端部上的第一和第二外部电极124和125；分别与第一和第二外部电极124和125相连的第一和第二电源端子126和127；形成在玻璃管121的相对内侧上的第一和第二内部电极122和123，以及分别与第一和第二内部电极122和123相连的第三和第四电源端子128和129。还可以使用任意合适的透明和绝缘材料或者材料的组合来形成管121。

玻璃管121的内壁上淀积有荧光材料(未示出)。玻璃管121中充有包括汞、氩、氖等在内的一种或多种气体130。

可以使用带缠绕(taping)方法(使用诸如铜带或铝带的金属带)或者在玻璃管121的相对外端部上电镀金属(或其它导电材料)的电镀法，在玻璃管121的相对外端部上形成第一和第二外部电极124和125。第一和第二内部电极122和123形成在与玻璃管121的对应相邻内端部间隔开的位置处。分别与第一和第二内部电极122和123相连的第三和第四电源端子128和129延伸穿过玻璃管121的相对端部，从而它们可以暴露在外部。

第一和第二内部电极122和123以及第三和第四电源端子128和129的构造与现有技术的相似。第一和第二外部电极124和125设置在玻璃管121的相对外端部上。

为了对灯进行测试或操作，可以向第一内部电极122施加具有负(—)电压电平的第一电压，并且可以向第二内部电极123施加具有正(+)电压电平的第二电压。可以向第一外部电极124施加具有正(+)电压电平的第三电压，并且可以向第二外部电极125施加具有负(—)电压电平的第四电压。即，第一和第四电压的极性相同，第二和第三电压的极性相同，而第一/第四电压和第二/第三电压的极性不同。第一和第四电压的大小可以基本相同或不同。类似地，第二和第三电压的大小可以基本相同或不同。如果电压大小不同，则可以将该大小设置为使得每个区域(第一和第二电极之间的第一区、第一和第三电极之间的第二区，以及第二和第四电极之间的的第三区)中的电场基本相同。

第三和第四电源端子128和129在穿透第一和第二外部电极124和125之后分别连接到第一和第二内部电极122和123。在这种情况下，在第三电源端子128和第一外部电极124之间以及第四电源端子129和第二外部电极125之间可能发生短路。为了防止短路，分别在第一外部电极124和第三电源端子128之间以及第二外部电极125和第四电源端子129之间设置绝缘连接器132和133。

与各个电极类似，绝缘连接器132和133可以由单种材料或多层形成。绝缘连接器132和133分别延伸穿过第一和第二外部电极124和125的整个厚度。第三和第四电源端子128和129经由绝缘连接器132和133与第一和第二内部电极122和123电连接。可以对限定在绝缘连接器132和第一外部电极124之间、绝缘连接器133和第二外部电极125之间、绝缘连接器132和第三电源端子128之间，以及绝缘连接器133和第四电源端子129之间的间隙进行密封，从而将气体130保持在玻璃管121内。

尽管图中未示出，但是除了背光组件之外，通过添加位于背光组件上方用于显示图像的液晶板(未示出)、用于固定液晶板的面板导板(未示出)以及用于保护液晶板的上壳体(未示出)来构成LCD装置。

在上述CCFL中，经由第一和第二电源端子126和127向第一和第二外部电极124和125施加第一电压，并经由第三和第四电源端子128和129向第一和第二内部电极122和123施加第二电压。在这种情况下，可以向第一外部电极124施加具有正(+)电压电平的第三电压，可以向第二外部电极125施加具有负(—)电压电平的第四电压，可以向第一内部电极122施加具有负(—)电压电平的第一电压，并且可以向第二内部电极123施加具有正(+)电压电平的第二电压。从第一内部电极122发射电子。由于施加给第二内部电极123的具有正(+)电压电平的第二电压而使得所发射的电子向第二内部电极123移动。向第二内部电极123移动的电子可以与玻璃管121中的气体碰撞，从而产生紫外线。紫外线对淀积在玻璃管121内壁上的荧光材料进行激发。因此，在第一和第二内部电极122和123之间限定的空间中产生光。

此外，由于施加给第一外部电极124的具有正(+)电压电平的第三电压而使得从第一内部电极122发射的电子向第一外部电极124移动。因此，在第一内部电极122和第一外部电极124之间限定的空间中产生光。同样，由于向第二外部电极125施加了具有负(—)电压电平的电压，所以从第二外部电极125发射电子。从第二外部电极125发射的电子向施加了具有正(+)电压电平的第二电压的第二内部电极123移动。因此，在第二外部电极125和第二内部电极123之间限定的空间中产生光。

结果，该玻璃管在第一外部电极124和第一位内部电极122之间、第一和第二内部电极122和123之间，以及第二内部电极123和第二外部电极125之间限定的所有空间中发光。因此，图4的背光组件在CCFL的相对端部之间限定的整个区域中发光，由此防止图像质量下降。

图5是表示图3所示的CCFL的光产生原理的剖面图。

如图5所示，向第一外部电极124施加具有正(+)电压的第三电压，向第二外部电极125施加具有负(—)电压的第四电压，向第一内部电极122施加第一电压，并且向第二内部电极123施加第二电压。如上所述，第一和第二内部电极122和123具有与第一和第二外部电极124和125不同的电压极性。

从第一内部电极122和第二外部电极125发射电子134。从第一内部电极122发射的电子134向第二内部电极123和第一外部电极124移动。向第二内部电极123移动的电子与气体130碰撞，从而产生紫外线。该紫外线激发荧光材料131，从而在第一和第二内部电极122和123之间产生光。此外，向第一外部电极124移动的电子与气体130碰撞，从而产生紫外线。该紫外线激发荧光材料131，从而在第一内部电极122和第一外部电极124之间产生光。

同时，从第二外部电极125发射的电子134向第二内部电极123移动。向第二内部电极123移动的电子与气体130碰撞，从而产生紫外线。该紫外线激发荧光材料131，从而在第二外部电极125和第二内部电极123之间产生光。

图6中示出了液晶显示器200。液晶显示器200包括第一壳体210、设置在第一壳体210上的背光组件220、设置在背光组件220上的液晶板230，以及与第一壳体210相连接的第二壳体240。尽管可以存在其它组件，但是为了清楚起见而没有示出这些组件。例如，液晶板230可以是具有偏振器和配向膜的有源矩阵或无源矩阵显示器。液晶板230可以包含滤色器基板和阵列基板，该滤色器基板包括滤色器，并且可能包括黑底和/或公共电极，该阵列基板包括信号线、公共线、诸如晶体管的开关、像素电极，并且可能包括公共电极。

在其它实施例中，可以将第一和第二外部电极形成为覆盖该管的端部的所有或一部分内表面。在这种情况下，可以在该管的端部的外表面上设置绝缘材料(绝缘连接器132和133或者其它材料)，并且第一和第二电源端子126和127延伸穿过该绝缘材料。该绝缘材料可密封该管的边缘，并且第一和第二外部电极仅在该管的端部的内表面上的与气体接触的区域上延伸。另选地，第一和第二外部电极可以在该管的端部的内表面的整个表面区域上延伸，同时该绝缘材料覆盖该外表面。

如上所述，通过在CCFL的外侧上形成外部电极，并且施加极性与施加给相邻内部电极的电压不同的电压，可以从CCFL的所有区域发光，由此通过防止在CCFL的边缘产生暗区来提高图像质量。

对于本领域的技术人员来讲，很明显可以对本发明做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖本发明的这些修改和变化，只要它们落入所附权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (28)

1、一种灯，其包括：

包含气体的管；

第一和第二电极，其设置在所述管中并与所述管的第一和第二端部相邻；以及

第三和第四电极，其分别设置在所述管的第一和第二端部上，从而在所述第一和第二电极之间形成所述灯的第一区，在所述第一和第三电极之间形成所述灯的第二区，并且在所述第二和第四电极之间形成所述灯的第三区。

2、根据权利要求1所述的灯，还包括分别与所述第一、第二、第三和第四电极电连接的第一、第二、第三和第四电源端子。

3、根据权利要求2所述的灯，其中所述第一和第二电源端子分别与所述第一和第二电极相连，并且所述第一和第二电源端子分别延伸穿过所述第三和第四电极，并与所述第三和第四电极隔离。

4、根据权利要求3所述的灯，还包括所述第一电源端子和所述第三电极之间的第一绝缘连接器，以及所述第二电源端子和所述第四电极之间的第二绝缘连接器。

5、根据权利要求2所述的灯，其中所述第一和第三电源端子从所述管的第一端部延伸，并且所述第二和第四电源端子从所述管的第二端部延伸。

6、根据权利要求1所述的灯，其中所述第三和第四电极各自包括分别粘附在所述管的第一端部和第二端部上的金属带。

7、根据权利要求1所述的灯，其中所述第三和第四电极各自包括分别位于所述管的第一端部和第二端部上的电镀导电材料。

8、根据权利要求1所述的灯，其中所述第三和第四电极中的每一个分别在所述管的第一端部和第二端部的整个内表面上延伸。

9、一种驱动灯的方法，所述灯具有包含气体的管、设置在该管中并与该管的第一和第二端部相邻的第一和第二电极，以及分别设置在该管的第一和第二端部处的第三和第四电极，从而在所述第一和第二电极之间形成第一区，在所述第一和第三电极之间形成第二区，并且在所述第二和第四电极之间形成第三区，该方法包括将第一到第四电压分别施加给所述第一到第四电极，使得足以在所述第一、第二和第三区中发光。

10、根据权利要求9所述的方法，其中所述第一和第二电压具有不同的极性。

11、根据权利要求9所述的方法，其中所述第三和第四电压具有不同的极性。

12、根据权利要求9所述的方法，其中所述第一和第三电压具有不同的极性。

13、根据权利要求9所述的方法，其中所述第二和第四电压具有不同的极性。

14、根据权利要求9所述的方法，其中所述第一和第四电压具有相同的极性。

15、根据权利要求9所述的方法，其中所述第二和第三电压具有相同的极性。

16、一种背光组件，其包括：

壳体；

多个灯，每一个灯都具有包含气体的管、设置在该管中并与该管的第一和第二端部相邻的第一和第二电极，以及设置在该管的第一和第二端部处的第三和第四电极，从而在该第一和第二电极之间形成第一区，在第一和第三电极之间形成第二区，并且在第二和第四电极之间形成第三区；

设置在所述壳体和所述灯之间的反射板；和

设置在所述灯的与所述反射板的相对侧上的光学元件。

17、根据权利要求16所述的背光组件，其中所述光学元件包括一个或更多个光学片。

18、根据权利要求16所述的背光组件，其中所述多个灯中的每一个还包括：

分别与所述第一和第二电极电连接的第一和第二电源端子；

分别与所述第三和第四电极电连接的第三和第四电源端子。

19、根据权利要求18所述的背光组件，其中所述第一和第二电源端子分别与所述第一和第二电极相连，并且所述第一和第二电源端子分别延伸穿过所述第三和第四电极，并与所述第三和第四电极隔离；并且

所述背光组件还包括所述第一电源端子和所述第三电极之间的第一绝缘连接器，以及所述第二电源端子和所述第四电极之间的第二绝缘连接器。

20、根据权利要求18所述的背光组件，其中所述第三和第四电极各自包括分别粘附在所述管的第一和第二端部上的金属带。

21、根据权利要求18所述的背光组件，其中所述第三和第四电极各自包括分别位于所述管的第一和第二端部上的电镀导电材料。

22、根据权利要求16所述的背光组件，其中所述第三和第四电极中分别在所述管的第一端部和第二端部的整个内表面上延伸。

23、一种液晶显示器，其包括：

第一壳体；

与所述第一壳体相连接的第二壳体；

设置在所述第一和第二壳体之间的背光组件；和

设置在所述背光组件和所述第二壳体之间的液晶板，

其中所述背光组件包括：

多个灯，每一个灯都具有包含气体的管、设置在该管中并与该管的第一和第二端部相邻的第一和第二电极，以及分别设置在该管的第一和第二端部处的第三和第四电极，从而在所述第一和第二电极之间形成第一区，在所述第一和第三电极之间形成第二区，并且在所述第二和第四电极之间形成第三区；

设置在所述第一壳体和所述灯之间的反射板；和

光学元件，其包括设置在所述灯和所述液晶板之间的一个或更多个光学片。

24、根据权利要求23所述的液晶显示器，其中所述多个灯中的每一个还包括：

分别与所述第一和第二电极电连接的第一和第二电源端子；

分别与所述第三和第四电极电连接的第三和第四电源端子。

25、根据权利要求24所述的液晶显示器，其中所述第一和第二电源端子分别与所述第一和第二电极电连接，并且所述第一和第二电源端子分别延伸穿过所述第三和第四电极，并与所述第三和第四电极隔离；并且

所述液晶显示器还包括所述第一电源端子和所述第三电极之间的第一绝缘连接器，以及所述第二电源端子和所述第四电极之间的第二绝缘连接器。

26、根据权利要求24所述的液晶显示器，其中所述第三和第四电极各自包括分别粘附在所述管的第一和第二端部上的金属带。

27、根据权利要求24所述的液晶显示器，其中所述第三和第四电极各自包括分别位于所述管的第一和第二端部上的电镀导电材料。

28、根据权利要求23所述的液晶显示器，其中所述第三和第四电极分别在所述管的第一和第二端部的整个内表面上延伸。

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