DE102005060975B4

DE102005060975B4 - Lampe, Verfahren zum Ansteuern der Lampe, Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102005060975B4
Application number: DE102005060975A
Authority: DE
Inventors: Jongchil Lee
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2025-12-21
Also published as: DE102005060975A1; JP2007012587A; TW200701149A; KR101157289B1; US20070001609A1; US7372212B2; CN1892352A; TWI312496B; CN100474070C; JP4294022B2; KR20070002453A

Abstract

Lampe (120) mit
einer Röhre (121), die Gas (130) aufweist;
ersten und zweiten Elektroden (122, 123), die in der Röhre (121) benachbart zu den ersten und zweiten Enden der Röhre (121) angeordnet sind; und
dritten und vierten Elektroden (124, 125), die jeweils am ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) angeordnet sind, so dass ein erster Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (122, 123) gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und dritten Elektrode (122, 124) gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampe (120) zwischen der zweiten und vierten Elektrode (123, 125) gebildet ist,
wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle und insbesondere eine Lampe, ein Verfahren zum Ansteuern der Lampe, eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung.
Eine Kathodenstrahlröhre (CRT, cathode ray tube) wird allgemein als Monitor für einen Fernseher (TV), ein Messinstrument, ein Informationsterminal und ähnliches verwendet. Es ist jedoch aufgrund des Gewichts und der Größe der CRT schwierig, das Gewicht und die Größe einer elektronischen Vorrichtung zu reduzieren, die eine CRT aufweist. Folglich werden CRT gegenwärtig für den Gebrauch in Vorrichtungen weniger attraktiv, da kleinere und leichtere elektronische Vorrichtungen gegenwärtig wünschenswert sind. Folglich wurde eine Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen, wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeige (LCD)-Vorrichtungen, Plasmaanzeigepaneele (PDP) und Elektrolumineszenzanzeigen (ELD), die die CRT ersetzen können, vorgeschlagen.
Speziell, da die LCD-Vorrichtung miniaturisiert werden kann, leicht ist und einen geringen Energieverbrauch aufweist, wird sie in einer Vielzahl elektronischer Vorrichtungen angewendet. Beispiele von elektronischen Vorrichtungen sind Monitore für Laptop-Computer genauso wie für Desktop-Computer und großflächige Anzeigeeinheiten. Folglich wird erwartet, dass die Nachfrage nach LCD-Vorrichtungen in der Zukunft steil ansteigen wird.
Die LCD-Vorrichtung beruht auf einer Lichtabsorptionsvorrichtung, die ein Bild anzeigt, indem eine bestimmte Menge einfallenden Lichts durchgelassen wird. Eine spezielle Lichtquelle, wie zum Beispiel eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung zum Bestrahlen eines Flüssigkristallpaneels mit Licht, wird für die LCD-Vorrichtung verwendet. Die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung ist je nach dem Ort, wo eine Lampeneinheit eingerichtet ist, in einen Randtyp und einen Direkttyp klassifiziert. Ferner weist eine Fluoreszenzlampe, die in der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung vorgesehen ist, eine Kaltkathodenfluoreszenzlampe (CCFL, cold cathode fluorescent lamp), bei der eine Elektrode in der Fluoreszenzlampe angeordnet ist, und eine Fluoreszenzlampe mit äußerer Elektrode (EEFL, external electrode fluorescent lamp), bei der eine Elektrode außerhalb der Fluoreszenzlampe angeordnet ist, auf.
1 stellt eine perspektivische Explosionsansicht einer herkömmlichen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung dar.
Wie in 1 gezeigt, weist eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik eine Mehrzahl von Lampen 20, die Licht emittieren, eine reflektive Platte 40, die unter den Lampen 20 angeordnet ist, zum Reflektieren des Lichts, eine Mehrzahl optischer Schichten 10, die über den Lampen 20 angeordnet sind, zum Streuen und Bündeln des Lichts, und ein unteres Gehäuse 50 zum Befestigen der Lampen 20 auf, wobei die reflektive Platte 40 an dem unteren Gehäuse 50 befestigt ist. Diese Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung ist eine Direkt-Typ-Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung.
Jede der Lampen 20 weist eine Glasröhre 21, innere Elektroden 22 und 23, die in der Glasröhre 21 angeordnet sind, und Stromanschlüsse 24 und 25, die mit den inneren Elektroden 22 und 23 gekoppelt sind und an einer äußeren Seite freigelegt sind, auf. Diese Lampe 20 ist eine CCFL.
Die optischen Schichten weisen eine Streuschicht zum Streuen des Lichts, ein Prismenschicht zum Sammeln des gestreuten Lichts und eine Schutzschicht zum Schützen der Streuschicht und der Prismenschicht auf.
Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, kann eine LCD-Vorrichtung durch Hinzufügen eines Flüssigkristallpaneels (nicht gezeigt), das über der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung angeordnet ist, zum Anzeigen eines Bildes, einer Paneelführung (nicht gezeigt) zum Befestigen des Flüssigkristallpaneels, und eines oberen Gehäuses (nicht gezeigt) zum Schützen des Flüssigkristallpaneels, zusätzlich zu der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, gebildet sein.
Eine vorgegebene elektrische Spannung wird von einem Wechselrichter (inverter, nicht gezeigt) über die Stromanschlüsse 24 und 25 an die inneren Elektroden 22 bzw. 23 angelegt. Die Spannung, die an die inneren Elektroden 22 und 23 angelegt ist, bewirkt, dass die Lampen 20 Licht emittieren. Das von den Lampen 20 emittierte Licht bestrahlt das Flüssigkristallpaneel, nachdem es von den optischen Schichten 10 gestreut und gebündelt wurde.
2 zeigt eine CCFL, die in 1 abgebildet ist.
Wie in 2 gezeigt, weist die CCFL die Glasröhre 21, die inneren Elektroden 22 und 23, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Glasröhre 21 gebildet sind, und die Stromanschlüsse 24 und 25, die jeweils mit den inneren Elektroden 22 bzw. 23 gekoppelt sind, auf. Die inneren Elektroden 22 und 23 sind an Positionen gebildet, die in einem vorgegebenen Abstand von den gegenüberliegenden Enden der Glasröhre 21 angeordnet sind.
Ein Leuchtstoffmaterial (nicht gezeigt) ist auf die Innenwand der Glasröhre 21 abgeschieden. Eine Gasmischung 30, die Quecksilber, Argon, Neon und ähnliches aufweist, ist in die Glasröhre 21 gefüllt.
Die Stromanschlüsse 24 und 25 sind jeweils mit den inneren Elektroden 22 bzw. 23 verbunden und erstrecken sich von der Glasröhre 21 nach außen, um eine vorgegebene Spannung an die inneren Elektroden 22 und 23 anzulegen. Die vorgegebene Spannung ist zum Erzeugen eines elektrischen Feldes über die Stromanschlüsse 24 und 25 an die inneren Elektroden 22 und 23 angelegt. Die kathodenseitige innere Elektrode 22 emittiert Elektronen, die im weiteren Verlauf mit dem Gas 30 kollidieren. Die Kollision zwischen den Elektronen und dem Gas 30 erzeugt ultraviolette Strahlung. Die ultraviolette Strahlung regt das Leuchtstoffmaterial 30 zum Emittieren von Licht an.
In der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik jedoch wird das Licht nur in einem Raum zwischen den inneren Elektroden 22 und 23 erzeugt, da die inneren Elektroden 22 und 23 getrennt von den gegenüberliegenden Enden der Glasröhre 21 angeordnet sind, d. h. jeweils einen Abstand zu dem jeweils benachbarten Ende der Glasröhre 21 aufweisen. Das heißt, das Licht wird nicht in den Räumen erzeugt, die zwischen den inneren Elektroden 22 und 23 und den jeweiligen gegenüberliegenden Enden der Glasröhre 21 definiert sind. Das heißt, die Elektronen, die von den inneren Elektroden 22 und 23 erzeugt werden, bewegen sich nur zwischen den inneren Elektroden 22 und 23, wo sie mit dem Gas zum Erzeugen des Lichts kollidieren. Da jedoch keine Elektronen zwischen der inneren Elektrode 22 und dem benachbarten Ende der Glasröhre 21 und zwischen der inneren Elektrode 23 und dem benachbarten Ende der Glasröhre 21 erzeugt werden (und folglich keine Bewegung der Elektronen), wird in diesen Bereichen kein Licht erzeugt. Der zwischen den inneren Elektroden 22 und 23 definierte Raum wird nämlich ein wirksamer Bereich, wo das Licht erzeugt und emittiert wird, während die zwischen der inneren Elektrode 22 und dem benachbarten Ende und zwischen der inneren Elektrode 23 und dem benachbarten Ende definierten Räume die Totbereiche (dead region) A und A' werden, wenn kein Licht erzeugt und emittiert wird. Die Totbereiche A und A' bewirken eine Störung der Bildqualität, da sie kein Licht emittieren.
US 6 172 453 B1 offenbart eine Fluoreszenzlampe, die mit Gleichstrom angetrieben wird, und US 6 515 433 B1 offenbart eine CCFL mit vier Elektroden, die durch Wechselstrom angetrieben wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des geschilderten Stands der Technik zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 16, die eine Mehrzahl von Lampen aufweist, eine Flüssigkristallanzeige, die die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung aufweist, mit den Merkmalen des Anspruchs 23 und ein Verfahren zum Ansteuern der Lampe mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Die Lampe weist eine Röhre, die Gas aufweist, erste und zweite Elektroden, die in der Röhre zu den ersten und zweiten Enden der Röhre benachbart angeordnet sind, und dritte und vierte Elektroden, die jeweils an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre angeordnet sind, auf, so dass ein erster Bereich der Lampe zwischen der ersten und zweiten Elektrode gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampe zwischen der ersten und dritten Elektrode gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampe zwischen der zweiten und vierten Elektrode gebildet ist, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind.
Das Verfahren zum Betreiben der Lampe mit obigen Merkmalen weist das Anlegen erster bis vierter Spannungen an die jeweiligen ersten bis vierten Elektroden auf, die für das Licht, das in den ersten, zweiten und dritten Bereichen zu emittieren ist, ausreichend ist. Die erste und zweite Spannung, dritte und vierte Spannung, erste und dritte Spannung und zweite und vierte Spannung weisen verschiedene Polarität auf, während die erste und vierte Spannung und die zweite und dritte Spannung die gleiche Polarität aufweisen, wobei die Polarität von jeder der ersten bis vierten Spannungen von der Polarität der an die benachbarte Elektrode angelegten Spannung verschieden ist.
Die erfindungsgemäße Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung weist ein Gehäuse, eine Mehrzahl der Lampen, eine reflektive Platte, die zwischen dem Gehäuse und den Lampen angeordnet ist, und ein optisches Element, das an einer gegenüberliegenden Seite der Lampen wie die reflektive Platte angeordnet ist, auf, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind.
Die erfindungsgemäße Flüssigkristallanzeige weist ein erstes Gehäuse, ein zweites Gehäuse, das mit dem ersten Gehäuse gekoppelt ist, die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, die zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist, und ein Flüssigkristallpaneel, das zwischen der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist, auf, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind.
Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erklären der Prinzipien der Erfindung.
In den Zeichnungen ist:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
2 eine Querschnittsansicht einer CCFL, die in 1 dargestellt ist;
3 eine perspektivische Explosionsansicht einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine Querschnittsansicht einer CCFL, die in 3 dargestellt ist;
5 eine Querschnittsansicht, die eine Lichterzeugungstheorie einer CCFL, die in 3 dargestellt ist, darstellt; und
6 eine perspektivische Explosionsansicht einer LCD, die die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung aus 3 aufweist.
Bezug wird jetzt im Detail auf Beispiele genommen, die in der begleitenden Zeichnung dargestellt sind. Wo immer möglich werden die gleichen Bezugszahlen in allen Zeichnungen verwendet, um gleiche oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
3 stellt eine perspektivische Explosionsansicht einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
Eine in 3 gezeigte Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung weist eine Mehrzahl von Lampen 120 (z. B. CCFLs), die Licht erzeugen, eine reflektive Platte 140, die unter den Lampen 120 angeordnet ist, zum Reflektieren einfallenden Lichts, eine Mehrzahl optischer Schichten 110, die über den Lampen 120 angeordnet sind, zum Streuen und Sammeln des Lichts, und ein unteres Gehäuse 150 zum Befestigen der Lampen 120, der reflektiven Platte 140, die an dem unteren Gehäuse 150 angebracht sind, auf. Die optischen Schichten 110 weisen eine Streuschicht zum Streuen des Lichts, eine Prismenschicht zum Sammeln des gestreuten Lichts und eine Schutzschicht zum Schützen der Streuschicht und der Prismenschicht auf.
4 stellt eine Querschnittsansicht der in 3 abgebildeten CCFL dar.
Wie in 4 gezeigt, weist die CCFL 120 eine Glasröhre 121, erste und zweite äußere Elektroden 124 und 125, die an jeweils gegenüberliegenden äußeren Enden der Glasröhre 121 gebildet sind, erste und zweite Stromanschlüsse 126 und 127, die jeweils mit der ersten bzw. zweiten äußeren Elektrode 124 bzw. 125 gekoppelt sind, erste und zweite innere Elektroden 122 und 123, die an gegenüberliegenden Innenseiten der Glasröhre 121 gebildet sind, und dritte und vierte Stromanschlüsse 128 und 129, die jeweils mit der ersten bzw. zweiten inneren Elektrode 122 bzw. 123 gekoppelt sind, auf. Die Röhre 121 kann auch unter Verwendung eines transparenten und isolierenden Materials oder einer Kombination von Materialien gebildet sein.
Ein Leuchtstoffmaterial (nicht gezeigt) ist auf einer Innenwand der Glasröhre 121 abgeschieden. Ein Gas oder eine Mehrzahl von Gasen 130, die Quecksilber, Argon, Neon und ähnliches aufweisen, füllen die Glasröhre 121.
Ein Bewicklungsverfahren (taping method) unter Verwendung eines Metallstreifens, wie zum Beispiel eines Kupfer- oder Aluminiumstreifens, oder ein Plattierungsverfahren zum Auftragen von Metall (oder anderen leitfähigen Materialien) auf den gegenüberliegenden äußeren Enden der Glasröhre 121 kann zum Bilden der ersten und zweiten äußeren Elektrode 124 bzw. 125 an den gegenüberliegenden äußeren Enden der Glasröhre 121 verwendet werden. Die erste und die zweite innere Elektrode 122 bzw. 123 sind an Positionen gebildet, die von entsprechenden benachbarten inneren Enden der Glasröhre 121 mit einem Abstand angeordnet sind. Der dritte und der vierte Stromanschluss 128 bzw. 129, der jeweils mit der ersten bzw. der zweiten inneren Elektrode 122 bzw. 123 gekoppelt ist, erstreckt sich durch das gegenüberliegende Ende der Glasröhre 121 hindurch, so dass er an der Außenseite freigelegt sein kann.
Der Aufbau der ersten und zweiten inneren Elektrode 122 bzw. 123 und des dritten und vierten Stromanschlusses 128 bzw. 129 ist dem Stand der Technik ähnlich. Die erste und die zweite äußere Elektrode 124 bzw. 125 sind an gegenüberliegenden äußeren Enden der Glasröhre 121 vorgesehen.
Zum Testen oder Betreiben einer Lampe kann eine erste Spannung mit einem negativen (–) Spannungspegel an die erste innere Elektrode 122 angelegt werden, und eine zweite Spannung mit einem positiven (+) Spannungspegel kann an die zweite innere Elektrode 123 angelegt werden. Eine dritte Spannung mit einem positiven (+) Spannungspegel kann an die erste äußere Elektrode 124 angelegt werden, und eine vierte Spannung mit einem negativen (–) Spannungspegel kann an die zweite äußere Elektrode 125 angelegt werden. Das heißt, die Polaritäten der ersten und vierten Spannung sind identisch, die Polaritäten der zweiten und dritten Spannung sind identisch, und die Polaritäten der ersten/vierten Spannung und der zweiten/dritten Spannungen sind verschieden. Die jeweilige Stärke der ersten und vierten Spannungen kann im Wesentlichen gleich sein oder verschieden. In ähnlicher Weise kann die jeweilige Stärke der zweiten und dritten Spannung im Wesentlichen gleich sein oder verschieden. Falls die Stärken verschieden sind, können die Stärken so eingestellt sein, dass die elektrischen Felder in jedem Bereich (einem ersten Bereich zwischen der ersten und zweiten Elektrode, einem zweiten Bereich zwischen der ersten und dritten Elektrode und einem dritten Bereich zwischen der zweiten und vierten Elektrode) im Wesentlichen gleich sind.
Die dritten und vierten Stromanschlüsse 128 bzw. 129 sind jeweils mit der ersten bzw. zweiten inneren Elektrode 122 bzw. 123 gekoppelt, nachdem sie die ersten und zweiten äußeren Elektroden 124 bzw. 125 durchdringen. In diesem Fall kann ein Kurzschluss zwischen dem dritten Stromanschluss 128 und der ersten äußeren Elektrode 124 und zwischen dem vierten Stromanschluss 129 und der zweiten äußeren Elektrode 125 auftreten. Zum Verhindern des Kurzschlusses sind jeweils Isolationskopplungen 132 bzw. 133 zwischen der ersten äußeren Elektrode 124 und dem dritten Stromanschluss 128 und zwischen der zweiten äußeren Elektrode 125 und dem vierten Stromanschluss 129 vorgesehen.
Die Isolationskopplungen 132 und 133 können, ähnlich wie jede der Elektroden, aus einem einzelnen Material oder einer Mehrzahl von Schichten gebildet sein. Die Isolationskopplungen 132 und 133 erstrecken sich jeweils durch die gesamte Dicke der ersten bzw. zweiten äußeren Elektrode 124 bzw. 125 hindurch. Der dritte und der vierte Stromanschluss 128 bzw. 129 sind über die Isolationskopplungen 132 und 133 mit den ersten und zweiten inneren Elektroden 122 und 123 elektrisch gekoppelt. Lücken, die zwischen der Isolationskopplung 132 und der ersten äußeren Elektrode 124, zwischen der Isolationskopplung 133 und der zweiten äußeren Elektrode 125, zwischen der Isolationskopplung 132 und dem dritten Stromanschluss 128, und zwischen der Isolationskopplung 133 und dem vierten Stromanschluss 129 gebildet sind, können zum Halten des Gases 130 innerhalb der Glasröhre 121 abgedichtet sein.
Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, ist eine LCD-Vorrichtung durch Hinzufügen, zusätzlich zu der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, eines Flüssigkristallpaneels (nicht gezeigt), die über der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung angeordnet ist, zum Anzeigen eines Bildes, einer Paneelführung (nicht gezeigt) zum Fixieren des Flüssigkristallpaneels, und eines oberen Gehäuses (nicht gezeigt) zum Schützen des Flüssigkristallpaneels gebildet.
In der oben beschriebenen CCFL wird die erste Spannung über die ersten und zweiten Stromanschlüsse 126 bzw. 127 an die erste und zweite äußere Elektrode 124 bzw. 125 angelegt, und die zweite Spannung wird über die dritten und vierten Stromanschlüsse 128 bzw. 129 an die ersten und zweiten inneren Elektroden 122 und 123 angelegt. In diesem Fall kann die dritte Spannung mit dem positiven (+) Spannungspegel an die erste äußere Elektrode 124 angelegt sein, die vierte Spannung mit dem negativen Spannungspegel (–) kann an die zweite äußere Elektrode 125 angelegt sein, die erste Spannung mit dem negativen (–) Spannungspegel kann an die erste innere Elektrode 122 angelegt sein, und die zweite Spannung mit dem positiven (+) Spannungspegel kann an die zweite innere Elektrode 123 angelegt sein. Die Elektronen werden von der ersten inneren Elektrode 122 emittiert. Die emittierten Elektronen bewegen sich aufgrund der zweiten Spannung mit dem positiven (+) Spannungspegel, die an die zweite innere Elektrode 123 angelegt ist, auf die zweite innere Elektrode 123 zu. Die Elektronen, die sich auf die zweite innere Elektrode 123 zu bewegen, können zum Erzeugen ultravioletter Strahlung mit dem Gas in der Glasröhre 121 kollidieren. Die ultraviolette Strahlung regt das Leuchtstoffmaterial an, das auf der Innenwand der Glasröhre 121 abgeschieden ist. Folglich wird das Licht in einem Raum erzeugt, der zwischen der ersten und zweiten inneren Elektrode 122 bzw. 123 definiert ist.
Zusätzlich bewegen sich die Elektronen, die von der ersten inneren Elektrode 122 emittiert werden, aufgrund der dritten Spannung mit dem positiven (+) Spannungspegel, die an die erste äußere Elektrode 124 angelegt ist, auf die erste äußere Elektrode 124 zu. Folglich wird Licht auch in einem Raum erzeugt, der zwischen der ersten inneren Elektrode 122 und der ersten äußeren Elektrode 124 definiert ist. In ähnlicher Weise werden Elektronen von der zweiten äußeren Elektrode 125 emittiert, da die Spannung mit dem negativen (–) Spannungspegel an die zweite äußere Elektrode 125 angelegt ist. Die Elektronen, die von der zweiten äußeren Elektrode 125 emittiert werden, bewegen sich auf die zweite innere Elektrode 123 zu, an die die zweite Spannung mit dem positiven (+) Spannungspegel angelegt ist. Folglich wird Licht auch in einem Raum erzeugt, der zwischen der zweiten äußeren Elektrode 125 und der zweiten inneren Elektrode 123 definiert ist.
Im Ergebnis emittiert die Glasröhre in allen Räumen, die zwischen der ersten äußeren Elektrode 124 und der ersten inneren Elektrode 122, zwischen den ersten und zweiten inneren Elektroden 122 bzw. 123 und zwischen der zweiten inneren Elektrode 123 und der zweiten äußeren Elektrode 125 definiert sind, Licht. Folglich emittiert die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung aus 4 in allen Bereichen, die zwischen den gegenüberliegenden Enden der CCFL definiert sind, Licht, wodurch eine Störung der Bildqualität verhindert wird.
5 stellt eine Querschnittsansicht dar, die eine Lichterzeugungstheorie einer in 3 dargestellten CCFL darstellt.
Wie in 5 gezeigt, wird die dritte Spannung mit einer positiven (+) Spannung an die erste äußere Elektrode 124 angelegt, die vierte Spannung mit einer negativen (–) Spannung wird an die zweite äußere Elektrode 125 angelegt, die erste Spannung wird an die erste innere Elektrode 122 angelegt, und die zweite Spannung wird an die zweite innere Elektrode 123 angelegt. Wie oben weisen die erste und zweite innere Elektrode 122 bzw. 123 andere Spannungspolaritäten auf als die ersten und zweiten äußeren Elektroden 124 bzw. 125.
Elektronen 134 werden aus der ersten inneren Elektrode 122 und der zweiten äußeren Elektrode 125 emittiert. Die aus der ersten inneren Elektrode 122 emittierten Elektronen 134 bewegen sich auf die zweite innere Elektrode 123 und die erste äußere Elektrode 124 zu. Die Elektronen, die sich auf die zweite innere Elektrode 132 zu bewegen, kollidieren mit dem Gas 130 zum Erzeugen der ultravioletten Strahlung. Die ultraviolette Strahlung regt das Leuchtstoffmaterial 131 zum Erzeugen von Licht zwischen den ersten und zweiten inneren Elektroden 122 bzw. 123 an. Zusätzlich kollidieren die Elektronen, die sich auf die erste äußere Elektrode 124 zu bewegen, mit dem Gas 130 zum Erzeugen der ultravioletten Strahlung. Die ultraviolette Strahlung regt das Leuchtstoffmaterial 131 zum Erzeugen von Licht zwischen der ersten inneren Elektrode 122 und der ersten äußeren Elektrode 124 an.
Währenddessen bewegen sich die Elektronen 134, die von der zweiten äußeren Elektrode 125 emittiert werden, auf die zweite innere Elektrode 123 zu. Die Elektronen, die sich auf die zweite innere Elektrode 123 zu bewegen, kollidieren mit dem Gas 130 zum Erzeugen der ultravioletten Strahlung. Die ultraviolette Strahlung regt das Leuchtstoffmaterial 131 an zum Erzeugen von Licht zwischen der zweiten äußeren Elektrode 125 und der zweiten inneren Elektrode 123.
Eine Flüssigkristallvorrichtung 200 ist in 6 gezeigt. Die Flüssigkristallanzeige 200 weist ein erstes Gehäuse 210, eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung 220, die an dem ersten Gehäuse 210 angeordnet ist, ein Flüssigkristallpaneel 230, das an der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung 220 angeordnet ist, und ein zweites Gehäuse 240, das mit dem ersten Gehäuse 210 gekuppelt ist, auf. Obwohl andere Komponenten vorhanden sein können, sind sie aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt. Zum Beispiel kann das Flüssigkristallpaneel 230 eine Aktivmatrix- oder eine Passivmatrix-Anzeige mit Polarisatoren und Ausrichtungsschichten sein. Das Flüssigkristallpaneel 230 kann ein Farbfiltersubstrat, das Farbfilter und vielleicht eine Schwarzmatrix und/oder gemeinsame Elektroden aufweist, und ein Arraysubstrat, das Signalleitungen, gemeinsame Leitungen, Schaltelemente, wie zum Beispiel Transistoren, Pixelelektroden und vielleicht gemeinsame Elektroden aufweist, aufweisen.
In anderen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten äußeren Elektroden so gebildet sein, dass sie an den Enden der Röhre die ganze Innenfläche oder einen Abschnitt der Innenfläche bedecken. In diesem Fall kann ein Isolationsmaterial (entweder das der Isolationskopplungen 132 und 133 oder ein anderes Material) an den Außenflächen der Enden der Röhre angeordnet sein, und die ersten und zweiten Stromanschlüsse 126 und 127 erstrecken sich durch das Isolationsmaterial hindurch. Das Isolationsmaterial kann die Ränder der Röhre abdichten und die ersten und zweiten äußeren Elektroden erstrecken sich nur über das Gebiet der Innenfläche des Endes der Röhre, das mit dem Gas in Kontakt ist. Alternativ können sich die ersten und zweiten äußeren Elektroden über die gesamte Oberfläche der Innenfläche des Endes der Röhre erstrecken, wobei das Isolationsmaterial die Außenfläche bedeckt.
Wie oben beschrieben, wird Licht von allen Abschnitten der CCFL emittiert, wodurch die Bildqualität verbessert wird, indem verhindert wird, dass ein dunkler Bereich an den Rändern der CCFL auftritt, indem äußere Elektroden an den äußeren Seiten der CCFL gebildet werden und Spannungen mit Polaritäten, die von jener verschieden sind, die an die benachbarten inneren Elektroden angelegt werden, angelegt werden.

Claims

Lampe (120) mit einer Röhre (121), die Gas (130) aufweist; ersten und zweiten Elektroden (122, 123), die in der Röhre (121) benachbart zu den ersten und zweiten Enden der Röhre (121) angeordnet sind; und dritten und vierten Elektroden (124, 125), die jeweils am ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) angeordnet sind, so dass ein erster Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (122, 123) gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und dritten Elektrode (122, 124) gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampe (120) zwischen der zweiten und vierten Elektrode (123, 125) gebildet ist, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind.
Lampe gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend erste, zweite, dritte und vierte Stromanschlüsse (126, 127, 128, 129), die elektrisch jeweils mit der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten Elektrode (122, 123, 124, 125) gekoppelt sind.
Lampe gemäß Anspruch 2, wobei der erste und der zweite Stromanschluss (128, 129) jeweils mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (122, 123) gekoppelt sind, und der erste und der zweite Stromanschluss (128, 129) sich jeweils durch die dritte bzw. vierte Elektrode (124, 125) erstrecken und davon isoliert sind.
Lampe gemäß Anspruch 3, ferner aufweisend eine erste Isolationskopplung (132) zwischen dem ersten Stromanschluss (128) und der dritten Elektrode (124) und eine zweite Isolationskopplung (133) zwischen dem zweiten Stromanschluss (129) und der vierten Elektrode (125).
Lampe gemäß Anspruch 2, wobei sich der erste und der dritte Stromanschluss (128, 126) von dem ersten Ende der Röhre (121) erstrecken, und der zweite und der vierte Stromanschluss (129, 127) sich von dem zweiten Ende der Röhre (121) erstrecken.
Lampe gemäß Anspruch 1, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) ein Metallband aufweisen, das jeweils an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) befestigt ist.
Lampe gemäß Anspruch 1, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils ein plattiertes leitfähiges Material an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) aufweisen.
Lampe gemäß Anspruch 1, wobei sich sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils über die gesamte Innenfläche des ersten bzw. zweiten Endes der Röhre (121) erstreckt.
Verfahren zum Ansteuern einer Lampe (120), die eine Gas (130) aufweisende Röhre (121), erste und zweite Elektroden (122, 123), die in der Röhre (121) benachbart zu den ersten und zweiten Enden der Röhre (121) angeordnet sind, und dritte und vierte Elektroden (124, 125), die jeweils am ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) angeordnet sind, so dass ein erster Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (122, 123) gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampe (120) zwischen der ersten und dritten Elektrode (122, 124) gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampe (120) zwischen der zweiten und vierten Elektrode (123, 125) gebildet ist, aufweist, wobei das Verfahren Anlegen erster bis vierter Spannungen an die jeweiligen ersten bis vierten Elektroden (122, 123, 124, 125) aufweist, die für Licht, das in den ersten, zweiten und dritten Bereichen zu emittieren ist, ausreichend sind, wobei die Polarität von jeder der ersten bis vierten Spannungen von der Polarität der an die benachbarte Elektrode angelegten Spannung verschieden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die erste und die zweite Spannung verschiedene Polaritäten aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die dritte und die vierte Spannung verschiedene Polaritäten aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die erste und die dritte Spannung verschiedene Polaritäten aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die zweite und die vierte Spannung verschiedene Polaritäten aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die erste und die vierte Spannung gleiche Polarität aufweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die zweite und die dritte Spannung gleiche Polarität aufweisen.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, die aufweist: ein Gehäuse (150); eine Mehrzahl von Lampen (120), die eine Röhre (121) mit Gas (130), erste und zweite Elektroden (122, 123), die in der Röhre (121) benachbart zu den ersten und zweiten Enden der Röhre (121) angeordnet sind, und dritte und vierte Elektroden (124, 125), die jeweils am ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) angeordnet sind, so dass ein erster Bereich der Lampen (120) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (122, 123) gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampen (120) zwischen der ersten und dritten Elektrode (122, 124) gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampen (120) zwischen der zweiten und vierten Elektrode (123, 125) gebildet ist, aufweisen, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind; eine reflektive Platte (140), die zwischen dem Gehäuse (210) und den Lampen (120) angeordnet ist; und ein optisches Element (110), das an einer Seite der Lampen (120) angeordnet ist, die der reflektiven Platte (140) gegenüberliegt.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das optische Element (110) eine oder eine Mehrzahl von Schichten aufweist.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei jede der Lampen (120) ferner aufweist: erste und zweite Stromanschlüsse (128, 129), die jeweils elektrisch mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (122, 123) gekoppelt sind; dritte und vierte Stromanschlüsse (126, 127), die jeweils elektrisch mit der dritten bzw. vierten Elektrode (124, 125) gekoppelt sind.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der erste und der zweite Stromanschluss (128, 129) jeweils mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (122, 123) gekoppelt sind, sich jeweils durch die dritte bzw. vierte Elektrode (124, 125) erstrecken und davon isoliert sind; und die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung ferner eine erste Isolationskopplung (132) zwischen dem ersten Stromanschluss (128) und der dritten Elektrode (124) und eine zweite Isolationskopplung (133) zwischen dem zweiten Stromanschluss (129) und der vierten Elektrode (125) aufweist.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils ein Metallband aufweisen, das jeweils an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) befestigt ist.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils ein plattiertes leitfähiges Material an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) aufweisen.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei sich sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) über die gesamte innere Oberfläche der jeweiligen ersten bzw. zweiten Enden der Röhre (121) erstrecken.
Flüssigkristallanzeige aufweisend: ein erstes Gehäuse (210); ein zweites Gehäuse (240), das mit dem ersten Gehäuse (210) gekuppelt ist; eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung (220), die zwischen dem ersten Gehäuse (210) und dem zweiten Gehäuse (240) angeordnet ist; und ein Flüssigkristallpaneel (230), das zwischen der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung (220) und dem zweiten Gehäuse (240) angeordnet ist, wobei die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung (220) aufweist: eine Mehrzahl von Lampen (120), die jeweils eine Röhre (121) mit Gas (130) aufweisen, erste und zweite Elektroden (122, 123), die in der Röhre (121) benachbart zu den ersten und zweiten Enden der Röhre (121) angeordnet sind, und dritte und vierte Elektroden (124, 125), die jeweils am ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) angeordnet sind, so dass ein erster Bereich der Lampen (120) zwischen der ersten und zweiten Elektrode (122, 123) gebildet ist, ein zweiter Bereich der Lampen (120) zwischen der ersten und dritten Elektrode (122, 124) gebildet ist, und ein dritter Bereich der Lampen (120) zwischen der zweiten und vierten Elektrode (123, 125) gebildet ist, wobei Spannungen mit verschiedenen Polaritäten an zwei benachbarte Elektroden angelegt sind; eine reflektive Platte, die zwischen dem ersten Gehäuse (210) und den Lampen (120) angeordnet ist; und ein optisches Element mit einer oder einer Mehrzahl optischer Schichten, das an einer Seite der Lampen (120) angeordnet ist, die der reflektiven Platte gegenüberliegt.
Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 23, wobei jede der Lampen (120) ferner aufweist: erste und zweite Stromanschlüsse (128, 129), die jeweils elektrisch mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (122, 123) gekoppelt sind; dritte und vierte Stromanschlüsse (126, 127), die jeweils elektrisch mit der dritten bzw. vierten Elektrode (124, 125) gekoppelt sind.
Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 24, wobei der erste und der zweite Stromanschluss (128, 129) jeweils mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (122, 123) gekoppelt sind, sich jeweils durch die dritte bzw. vierte Elektrode (124, 125) erstrecken und davon isoliert sind; und die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung ferner eine erste Isolationskopplung (132) zwischen dem ersten Stromanschluss (128) und der dritten Elektrode (124) und eine zweite Isolationskopplung (133) zwischen dem zweiten Stromanschluss (129) und der vierten Elektrode (125) aufweist.
Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 24, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils ein Metallband aufweisen, das jeweils an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) befestigt ist.
Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 24, wobei sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) jeweils ein plattiertes leitfähiges Material an dem ersten bzw. zweiten Ende der Röhre (121) aufweisen.
Flüssigkristallanzeige gemäß Anspruch 23, wobei sich sowohl die dritte als auch die vierte Elektrode (124, 125) über die gesamte innere Oberfläche des jeweiligen ersten bzw. zweiten Endes der Röhre (121) erstrecken.