CN1318969A - 同步点灯装置 - Google Patents

Abstract

一种同步点灯装置,有共同电极、分散电极、电压转换元件与信号发生器。分散电极排列于同一直线上,并与共同电极对应,每一分散电极长度小于共同电极长度。电压转换元件与分散电极对应,并分别与分散电极及共同电极连接,信号产生器与各电压转换元件相连。由第一面板、第二面板及侧壁组成平面灯管,在平面灯管空腔内壁覆有荧光层,分散电极与共同电极配置于空腔中相对两侧,并配合电压转换元件及信号产生器,构成平面荧光灯。

Description

同步点灯装置

本发明涉及一种同步点灯装置，特别是涉及一种用于大面积液晶显示器的背光源的平面荧光灯，其所需的同步点灯装置。

液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，被广泛应用于中、小型便携式电视、移动电话、摄录放影机、笔记型电脑、台式显示器以及投影电视等消费性电子或电脑产品，并已逐渐取代阴极射线管(Cathhode Ray Tube,CRT)成为显示器的主流。然而，液晶显示器与等离子显示装置(Plasma Display Panel,PDP)、电激发光(Electro-Luminescent,EL)装置、发光二极管等自体发光型显示装置并不相同，液晶显示面板本身并不会发光，是属于受光型显示装置，因此必需由外部提供光源进行照明才能达到显像效果，所以大部分的液晶显示面板在背面都装有照明用的背光源(Back Light)。

一般液晶显示器所使用的背光源，大多使用荧光灯作为照明光源，目前荧光灯的管径约在1.8毫米(Millimeter,mm)至2.6毫米之间。荧光灯的结构是在玻璃管内两端装有电极，灯管内壁涂有荧光粉，灯管中并封有水银蒸气(Mercury)与惰性气体(Inert Gas)。荧光灯的发光原理是：对玻璃管内两端的电极施加电压，电极放电后产生等离子(Plasma)放出紫外光，灯管内壁的荧光粉通过紫外光激发后，会发出可见光。

当液晶显示器的显示面积日益增大时，对于亮度均匀的面状照明光源的需要也越来越殷切。然而，一般荧光灯管为线光源并非面光源，因此其中一种方式就是将荧光灯制作成平面荧光灯(Planar Fluorescent Lamp)。请参照图1A及图1B，其所绘示的是一种现有平面荧光灯的结构俯视图与剖视图，其中面板102a与面板102b彼此平行，侧壁102c配置于面板102a及102b之间、且分别与面板102a和102b的周缘相连接。由面板102a及102b与侧壁102c共同构成中空的平面灯管102，因此在平面荧光灯100中具有空腔104，荧光层106覆盖于空腔104的内侧表面上，第一电极108a与第二电极108b是配置在空腔104中，而且分别位于侧壁102c包围区域内相对的两侧。

然而，当平面荧光灯100的面积变大时，第一电极108a及第二电极108b的长度也需随之增加。但是对电极102a及102b施加电压时，由于电极102a及102b长度的影响，电极上各位置的电压无法达到瞬时相同，所以仅会在两电极间某一特定路径(电阻最小的路径)进行放电，导致平面荧光灯发光时只会产生一条亮线，无法将平面荧光灯全面点亮，所以不能使其同时全面发光。

请参照图2，其所绘示的是另一种现有平面荧光灯的结构俯视图。图2与图1A和图1B的平面荧光灯类似，其中相同的构件采用相同的标号。在平面荧光灯200中，侧壁102c位于平行配置的面板102a及102b之间，并分别与两面板的周缘连接。面板102a及102b与侧壁102c构成具有空腔104的平面灯管102，在空腔104的内侧表面覆有荧光层106，数量相同的第一电极208a与第二电极208b是以成对的方式配置在空腔104中，且位于侧壁102c包围区域内相对的两侧。

使用图2中的平面荧光灯时，必须使每组成对的第一电极208a与第二电极208b接收到同步且相同的电压信号，才可能使平面灯管102中各成对电极间得以同时发光，否则将与前述的荧光灯类似，仅会在某一组对向电极之间进行放电，仍然只能产生一条亮线，无法将平面荧光灯全面点亮使其同时全面发光。而且，这些对向配置的各组电极在被施以外加电压时，彼此之间仍会产生电弧(Arc)互相干扰。

若采用时序(Timer Sequential)方式控制图2中这些对向配置的各组电极，即在每一瞬时仅于特定的对向电极间放电产生亮线，使各组对向电极间依序放电发光，类似阴极射线管显示器的水平扫描，以获得所需的面光源功效。但是与使用数个荧光灯管平行排列构成的面光源相比，此种以时序方式控制的平面荧光灯，其所能提供的整体亮度较低。

然而，以平行排列的多个荧光灯管作为光源，必须增加扩散板才能将其整体亮度均匀化，当荧光灯与显示面板距离太近时，其灯管轮廓会显现在液晶显示面板上，影响显示画质。调整灯管与显示面板之间的距离，会使背光源的厚度增加，无法使液晶显示器薄型化。

本发明的目的在于提供一种同步点灯装置，可用于大面积液晶显示器的背光源的平面荧光灯。将电压信号输入此种同步点灯装置，经信号发生器后产生同步的电压信号。这些同步的电压信号经电压转换元件后，被放大成高压等位的同步信号，并传输至平面荧光灯中对向配置的共同电极与分散电极，以进行同步点灯，并抑制电极之间产生电弧，使平面荧光灯整面发光，以获得具有高亮度、且亮度均匀的面光源。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种同步点灯装置，其中至少包括：一共同电极；多个分散电极，排列在同一直线上，该各分散电极与该共同电极彼此相对应，且每一分散电极的长度小于该共同电极的长度；多个电压转换元件，每一电压转换元件分别与对应的每一分散电极连接，用以提供同步信号给每一分散电极；以及一信号发生器，分别与电压转换元件连接，用以提供同步电压信号给各电压转换元件，使各电压转换元件产生高压等位的同步信号。

本发明还提供一种平面荧光灯，其中至少包括：一第一面板；一第二面板，与第一面板平行配置；一侧壁，配置在该第一面板和该第二面板之间，分别与该第一面板及该第二面板的周缘连接，由该第一面板、该侧壁与该第二面板构成一空腔；一荧光层，配置于该空腔内，且覆盖该空腔的内侧表面；一共同电极，配置于该空腔内的一侧；多个分散电极，配置于该空腔内，且各分散电极排列在同一直线上，并位于与该共同电极相对的一侧；多个电压转换元件，每一电压转换元件分别与对应的每一分散电极连接，用以提供同步信号给每一分散电极；以及一信号发生器，分别与电压转换元件连接，用以供同步电压信号给各变压器，使各电压转换元件产生同步信号。

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1A与图1B为一种现有平面荧光灯的结构俯视图与剖视图；

图2为另一种现有平面荧光灯的结构俯视图；

图3A为本发明较佳实施例的一种同步点灯装置，其应用于大面积平面荧光灯时，荧光灯的剖面示意图；

图3B为本发明较佳实施例的一种可应用于大面积平面荧光灯的同步点灯装置的结构示意图。

请参照图3A，其为本发明较佳实施例的一种同步点灯装置，应用于大面积平面荧光灯时，其荧光灯的剖面示意图。图3B所绘示的是依照本发明的较佳实施例，一种可应用于大面积平面荧光灯的同步点灯装置的结构示意图。

本发明的同步点灯装置与荧光灯搭配运作，而且可以配合大面积的平面荧光灯使用。如图3B所示，此种同步点灯装置的结构中包括有：单一的共同电极308、数个分散电极310、与分散电极310对应的电压转换元件312，以及信号发生器314等。荧光灯的结构如图3A所示，与现有图1A中的荧光灯类似，荧光灯300的灯管302是由第一面板302a、第二面板302b与侧壁302c等所组成，例如是平面荧光灯的平面灯管。

荧光灯300中的第一面板302a是与第二面板302b平行配置，侧壁302c配置于第一面板302a及第二面板302b之间，且侧壁302c分别与第一面板302a和第二面板302b的周缘相连接。由第一面板302a、第二面板302b与侧壁302c共同构成中空的平面灯管302，所以在平面荧光灯300中具有空腔304，荧光层306覆盖在空腔304的内侧表面上。

请再参照图3B，其中单一的共同电极308和这些分散电极310是装设在荧光灯300的空腔304中，而且分别位于侧壁302c包围区域内相对的两侧。这些分散电极310是配置在同一直线上，且彼此平行排列成一直线，并与单一的共同电极308彼此相对。每一个分散电极310的长度相同，并小于共同电极308的长度。分散电极310的长度范围约为0.5公分至10公分，较佳的长度约为5公分。电压转换元件312的数量与分散电极310相同并且一一对应，每一个电压转换元件312分别与其所对应的分散电极310以及共同电极308电连接。其中电压转换元件312例如是电压放大器(VoltageAmplifier)、变压器(Transformer)等，信号产生器314是与所有的电压转换元件312电连接。

使用本发明的同步点灯装置时，是将电压信号输入至信号发生器314，由信号发生器314产生数个同步的电压信号，其电压例如是约为数伏特(Volt)至数十伏特。这些同步的电压信号分别被传输至电压转换元件312，并由电压转换元件312将其放大成为高电压、等电位的同步信号，其电压例如是约为数千伏特。换言之，由信号产生器314输出的同步电压信号与经电压转换元件312放大的高压等位同步信号，两者的信号周期T相同，信号的峰值(Peak)高度有所改变。然后这些高压等位的同步信号被传输至对向配置的分散电极310与共同电极308，使电极之间产生高压放电进行同步点灯。

由于分散电极310的长度比荧光灯的宽度要短，因此在对分散电极308施加电压时，可使分散电极308上各位置的电压瞬时相同，抑制电极之间产生电弧。而提供高压等位的同步信号至对向配置的电极，使其同步产生高压放电，以进行同步点灯，因此可使平面荧光灯整面发光，获得具有高亮度、且亮度均匀的面光源。此外，本发明的同步点灯装置可以应用于大面积液晶显示器背光源所需的平面荧光灯，而且平面荧光灯的对角线长度可以大于1 8英寸。

综上所述，本发明所提出的一种同步点灯装置，包括共同电极、分散电极、电压转换元件与信号产生器。在此种同步点灯装置中，数个分散电极排列于同一直线上，并与单一的共同电极彼此相对，每一个分散电极的长度小于共同电极的长度。电压转换元件是与分散电极一一对应，并分别与对应的分散电极及共同电极相连接，信号产生器与这些电压转换元件相连接。

另外，本发明还提出的一种平面荧光灯，包括第一面板、第二面板、侧壁、荧光层，共同电极、分散电极、电压转换元件与信号发生器。在此种平面荧光灯结构中，侧壁是位于第一面板与第二面板之间，并分别与第一面板及第二面板的周缘相连接，构成具有空腔的平面灯管，平面灯管的空腔内壁覆有荧光层。分散电极与共同电极是分别配置在空腔中，且位于侧壁包围区域内相对的两侧，分散电极排列于同一直线上，并与单一的共同电极彼此相对，每一个分散电极的长度小于共同电极的长度。电压转换元件是与分散电极一一对应，并分别与对应的分散电极及共同电极相连接，信号发生器与这些电压转换元件相连接。

虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1．一种同步点灯装置，其中至少包括：

一共同电极；

多个分散电极，排列在同一直线上，该各分散电极与该共同电极彼此相对应，且每一分散电极的长度小于该共同电极的长度；

多个电压转换元件，每一电压转换元件分别与对应的每一分散电极连接，用以提供同步信号给每一分散电极；以及

一信号发生器，分别与电压转换元件连接，用以提供同步电压信号给各电压转换元件，使各电压转换元件产生高压等位的同步信号。

2．如权利要求1所述的同步点灯装置，其中每一分散电极的长度范围约为0.5公分至10公分。

3．如权利要求1所述的同步点灯装置，其中每一分散电极的长度约为5公分。

4．如权利要求1所述的同步点灯装置，其中该各电压转换元件包括电压放大器。

5．如权利要求1所述的同步点灯装置，其中该各电压转换元件包括变压器。

6．一种平面荧光灯，其中至少包括：

一第一面板；

一第二面板，与第一面板平行配置；

一侧壁，配置在该第一面板和该第二面板之间，分别与该第一面板及该第二面板的周缘连接，由该第一面板、该侧壁与该第二面板构成一空腔；

一荧光层，配置于该空腔内，且覆盖该空腔的内侧表面；

一共同电极，配置于该空腔内的一侧；

多个分散电极，配置于该空腔内，且各分散电极排列在同一直线上，并位于与该共同电极相对的一侧；

多个电压转换元件，每一电压转换元件分别与对应的每一分散电极连接，用以提供同步信号给每一分散电极；以及

一信号发生器，分别与电压转换元件连接，用以供同步电压信号给各变压器，使各电压转换元件产生同步信号。

7．如权利要求6所述的平面荧光灯，其中每一分散电极的长度范围约为0.5公分至10公分。

8．如权利要求6所述的平面荧光灯，其中每一分散电极的长度约为5公分。

9．如权利要求6所述的平面荧光灯，其中该各电压转换元件包括电压放大器。

10．如权利要求6所述的平面荧光灯，其中该各电压转换元件包括变压器。

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