TW200933256A - Backlight module - Google Patents

Description

200933256 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種背光模組；特別是關於一種使用外部電極 螢光燈管之背光模組。 【先前技術】 由於液晶顯示器製造技術的快速進步，液晶顯示器發展出呼多 的優點，例如輕、薄、省電、以及無輻射。由於上述特性，液曰 ❺ 顯示器被廣泛地應用在各式各樣的電子產品，例如：個人數位助 理（Personal Digital Assistants，PDAs)、筆記型電腦、數位相機數 位攝影機、行動電話、電腦螢幕、和液晶電視等等。然而，由於 液晶顯示面板不能自發光，所以需要背光模組來提供光線給液晶 顯示器。傳統的背光模組通常都具有數個用來提供光線給液晶面 板的冷陰極燈管（Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFLs)。 使用在背光模組的冷陰極燈管在發光的同時也會產生熱，因而 φ 導致溫度上升。特別是當液晶顯示器所需要的亮度逐漸上升的時 候，所散發的熱也將不可避免地隨之上升，因而導致液晶顯示器 内部的溫度升高。除了熱的增加，冷陰極燈管的驅動電壓也會變 高。如此一來，冷陰極燈管的工作環境溫度會大幅度地上升，因 而劣化冷陰極燈管的光電特性，更進一步影響到背光模組的品質。 外部電極營光燈管（External Electrode Fluorescent Lamps，EEFLs) 被提出來解決上述問題。第1圖是先前技術外部電極螢光燈的剖 面示意圖。先前技術外部螢光燈需要兩個驅動電路，例如在第1 圖的例子中，一個驅動電路包含一對延伸到玻璃管15的内部電極 5 200933256 11和12,另一個驅動電路包含一個環繞玻璃管15的外部電極13。 其中在玻璃管15的内表面上鍍有螢光材料，且其内部空間填充有 由惰性氣體以及汞氣體混合的氣體16。當電壓被施加到内部電極 時，電子被從電極激發出來然後撞擊汞原子而且導致汞原子變成 受激態。接下來，被激發的汞原子在從受激態回到基態時產生紫 外光，當紫外光撞擊到鍍在玻璃管内表面的螢光材料時便會發出 可見光。雖然如第一圖所示的外部電極螢光燈管被提出來解決前 段所述的種種問題，它的工作電壓卻太高以至於會引起漏電流。 此外，由於外部電極13環繞在燈管15的外面，也會導致亮度的 下降。 综上所述，為了提高背光模組整體應用價值及其品質，如何能 夠有效改善上述漏電流以及亮度下降的問題，乃是此業界需要努 力解決的目標。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一背光模組，其係針對外部電極螢光燈 管之一新設計，以減少其啟始電壓及其漏電流。 根據前述目的，背光模組包含一第一燈管、一第一電壓源、一 第二燈管、一第二電壓源、一第一外部電極以及一第二外部電極。 該第一、第二燈管皆具有一第一端與一第二端，該第一電壓源係 用以輸出一第一電壓訊號，並電性連接至該第一燈管之該第一 端。該第二電壓源係用以輸出一第二電壓訊號，並電性連接至該 第二燈管之該第一端。該第一、第二外部電極皆具有一第一端與 一第二端，該第一外部電極之第一端電性連接至該第二電壓源， 200933256 該第二電極的第一端電性連接至該第一電壓源，其中該第一電壓 訊號和該第二電壓訊號係為反相。 在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，任何熟習本發明所屬技 術領域之一般技藝者便可瞭解本發明之其他目的、優點，以及本 發明之技術手段及實施態樣。 【實施方式】 第2圖係為本發明背光模組之一較佳實施例之示意圖。背光模 β 組20包含第一燈管21、第二燈管22、第一電壓源23、第二電壓 源24、第一外部電極25、和第二外部電極26。第一燈管21具有 第一端211和第二端212。第一電壓源23電性連接至第一燈管21 的第一端211，用來輸出一第一電壓訊號。第二燈管22具有第一 端221和第二端222。第二電壓源24電性連接至第二燈管22的第 一端221，用來輸出一第二電壓訊號。第一外部電極25具有第一 端251和第二端252，其中第一外部電極25的第一端251電性連 © 接到第二電壓源24。第二外部電極26具有第一端261和第二端 262，其中第二外部電極26的第一端261電性連接到第一電壓源 23 ° 此外，第一燈管21和第二燈管22的第二端212和222連接到 地電位，而且第一外部電極25和第二外部電極26的第二端252 和262為浮接（floating)，也就是沒有接到任何特定電位。必須要 提及的是，第一電壓訊號和第二電壓訊號較佳地可為反向。由於 7 200933256 第一電壓訊號和第二電壓訊號互為反向，第一燈管21和第一外部 電極25之間的電壓差也就會變得比較大。也就是說，第一燈管21 和第一外部電極25之間的電壓差是第一電壓訊號振幅的絕對值和 第二電壓訊號振幅的絕對值的加總。根據前述本發明之該實施例 的配置，施加到燈管的電壓訊號即可較傳統的啟始電壓訊號為 低，因而減少背光模組的功率消耗。 請繼續參考第3圖。第3圖係為本發明背光模組之另一較佳實 ❹ 施例之示意圖。如第3圖的背光模組之實施例也包含第一燈管 21、第二燈管22、第一電壓源23、第二電壓源24、第一外部電極 25和第二外部電極26。在第3圖所述實施例和第2圖中所述實施 例相似。但必須要提及的是在此實施例中第一燈管21的第二端 212連接到第二燈管的第二端222。具體而言，第一燈管21和第 二燈管22共同形成一 U型燈管。與傳統的燈管相較，由於多了第 一燈管21和第二燈管22相連接的部份，U型燈管因而具有更多 的發光區域，也因此提供了更高的亮度。同樣地，為了降低啟始 電壓以及背光模組整體的功率消耗，第一電壓訊號和第二電壓訊 號的相位較佳地為反相。 參考第4圖，其係為本發明背光模組之另一較佳實施例之示意 圖。在第4圖所述背光模組和前述實施例相似。第4圖的實施例 和前述實施例的差異在於本實施例中的背光模組另包含兩個高阻 抗電路41和42。這兩個高阻抗電路41和42分別電性連接到第一 外部電極25的第二端252和第二外部電極26的第二端262。此二 8 200933256 個兩阻抗電路可由被動元件組成，被動元件可包含：電阻、電容、 電感、或是它們之間的組合。由於高阻抗電路41和42所具有高 阻抗’能使得第一外部電極25與第二外部電極26的第二端252 和262具有近似浮接的性質。根據本發明之該實施例的配置，施 加到燈管的電壓訊號即可較傳統的啟始電壓訊號為低，因而使背 光模組的功率消耗減少。 參考第5圖，其係為本發明背光模組之另一較佳實施例之示意 圖。在本較佳實施例中所述的背光模組和前述實施例相似。更具 體地說，本實施例的背光模組另包含第三電壓源51和第四電壓源 52 ’其中第三電壓源51電性連接到第一燈管21的第二端212，該 第三電壓源51係用以輸出一第三電壓訊號；第四電壓源52電性 連接到第二燈管22的第二端222,該第四電壓源52係用以輸出一 第四電壓訊號。第一電壓訊號和第二電壓訊號之間較佳地係具有 一相位差，例如可為18〇度，但是並不限制於此。第三電壓訊號 和第四電壓訊號亦較佳地具有一相位差，例如可為18〇度，但是 並不限制於此。在第一電壓訊號和第二電壓訊號為反相且第三電 壓訊號和第四電壓訊號為反相的情形下，第一電壓訊號和第四電 壓訊號較佳地可為同相，也就疋沒有相位差。藉由加入第三電壓 源51，第一燈管21的第一端211和第一端212之間的電壓差會變 得比較大。也就是說，第一燈管的第一端211和第二端212之間 的電壓差是第一電壓訊號振幅的絕對值和第二電壓訊號振幅的絕 對值的加總。根據本發明之該實施例的配置，施加到燈管的電壓 訊號即可較傳統的啟始電壓訊號為低’因而使背光模組的功率消 9 200933256 耗減少。 請參考第6(a)圖和第6(b)圖，其係為本發明背光模組之另一較 佳實施例之示意圖。在此實施例中，背光模組另包含一個燈管夾 持座61、一個電極夾持座62以及一個基座63。更具體地說，燈 管夾持座61是用來固定一第一燈管（圖中未繪示）或一第二燈管（圖 中未繪示），且電極挾持座62係設置在燈管夹持座61和基座63 之間。參考第6(c)圖，其係為本發明另一較佳實施例中的背光模 φ 組的元件配置圖。在此實施例中，燈管夾持座61具有突出部64， 且燈管夾持座61和基座63的組合方式係藉由將突出部64穿過一 個外部電極25上的洞與燈管夾持座61組合。 此外，在前述實施例中，第一外部電極25和第二外部電極（圖 中未繪示）都具有長條結構而且電極夾持座62具有一環狀結構， 俾電極夾持座62能藉由該環狀結構來容納第一外部電極25或第 二外部電極（圖中未繪示）。為了更進一步闡述該實施例，請參考第 & 7圖。在此較佳實施例中，第一燈管21的直徑大於第一外部電極 25的寬度且第二燈管（圖中未繪示）的直徑大於第二外部電極的寬 度，如此一來從上往下看時外部電極就能完全被燈管擋住。 要注意到的是，在前述實施例中，由燈管夾持座所固定的燈管 係設置在外部電極上方，如此一來從燈管所發射出來的光線就不 會被外部電極遮蔽住，因而可以有效增加燈管的亮度。於一較佳 實施例中，可於外部電極之外表面塗佈某些反射薄膜，以進一步 增加燈管的亮度。藉此，便可以改善第1圖的先前技術的燈管亮 度降低的問題。 200933256 外部電極的剖面圖可能具有許多形狀，其中第8圖繪示了一些 例子，而在應用時可以依據實際情況來挑選最適合的設計。參考 第9圖，其係為本發明背光模組之另一較佳實施例之剖面示意圖。 燈管夾持座61用來固定第一燈管21，而第一外部電極25則設置 在燈管夾持座61的内表面。更具體地說，第一外部電極25可以 是一層塗佈在燈管夹持座内表面的金屬層。此外，為了具有較好 的散熱特性，外部電極與燈管之間係較佳地可間隔一特定距離。 上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明 之技術特徵，並非用來限制本發明之範疇。任何具有本發明所屬 技術領域之通常知識者可輕易完成之改變或均等的安排均屬於本 發明所主張之範圍，本發明之權利範圍應以申請專利範圍為準。 【圖式簡單說明】 第1圖係為先前技術外部電極螢光燈之剖面示意圖； 第2圖係為本發明背光模組之一實施例之示意圖； 第3圖係為本發明背光模組之一實施例之示意圖； 第4圖係為本發明背光模組之一實施例之示意圖； 第5圖係為本發明背光模組之一實施例之示意圖； 第6(a)圖和第6(b)圖係為本發明背光模組之一實施例之剖面示 意圖； 第6(c)圖係為本發明背光模組之一實施例之元件配置方式示意 圖； 第7圖係為本發明背光模組之一實施例之元件配置方式示意圖； 11 200933256 第8圖係為本發明外部電極之各種形狀之示意圖； 第9圖係為本發明背光模組之一實施例之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】

11 :内部電極 12 :内部電極 13 :外部電極 15 :玻璃管 16 :混合氣體 21 :第一燈管 22 :第二燈管 211 :第一燈管之第一端 212 :第一燈管之第二端 221 :第二燈管之第一端 222 :第二燈管之第二端 23 :第一電壓源 24 :第二電壓源 25 :第一外部電極 26 :第二外部電極 251 :第一外部電極的第一端 252:第一外部電極的第二端 261 :第二外部電極的第一端 262:第二外部電極的第二端 41、42 :高阻抗電路 51 :第三電壓源 52 :第四電壓源 61 :燈管夾持座 62 :電極夾持座 63 :基座 64 :突出部 12

Claims (1)

1. 200933256 十、申請專利範圍： 1. 一種背光模組，包含： 一第一燈管，該第一燈管具有一第一端與一第二端； 一第一電壓源，該第一電壓源係用以提供一第一電壓訊 號，且該第一電壓源電性連接至該第一燈管之該第一端； 一第二燈管，該第二燈管具有一第一端與一第二端； 一第二電壓源，該第二電壓源係用以提供一第二電壓訊 號，且該第二電壓源電性連接至該第二燈管之該第一端； 一第一外部電極，該第一外部電極具有一第一端與一第 二端，且該第一外部電極之第一端電性連接至該第二電壓 源；以及 一第二外部電極，該第二外部電極具有一第一端與一第 二端，且該第二電極的第一端電性連接至該第一電壓源，其 中該第一電壓訊號和該第二電壓訊號係為反相。 2. 如請求項1所述之背光模組，另包含一第一高阻抗電路，該 高阻抗電路係電性連接之該第一外部電極之第二端。 3. 如請求項2所述之背光模組，其中該高阻抗電路係包含被動 元件，該被動元件係選自由電阻、電容、電感所組成之一族 群及其組合。 4. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一外部電極的該第二 端係為浮接。 5. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一燈管的該第二端與 該第二燈管的該第一端相連形成一 U型燈管。 13 200933256 6. 如請求項1所述之背光模組，另包含一第三電壓源和一第四 電壓源，其中該第一燈管的第二端電性連接至該第三電壓源 且該第二燈管的第二端電性連接至該第四電壓源。 7. 如請求項6所述之背光模組，其中該第三電壓源係用以輸出 一第三電壓訊號至該第一燈管，該第四電壓源係用以輸出一 第四電壓訊號至該第二燈管。 8. 如請求項1所述之背光模組，其中該第一外部電極和該第二 外部電極係為長條結構。 9. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一燈管的直徑係大於 該第一外部電極的寬度，且該第二燈管的直徑係大於該第二 外部電極的寬度。 10. 如請求項9所述之背光模組，另包含： 一燈管夾持座，用以固定該第一燈管； 一基座；以及 一電極夾持座，設置在燈管夾持座和基座之間，可用以 容納該第一外部電極。 11. 如請求項10所述之背光模組，其中該電極夾持座具有一環狀 結構，用以容納該第一外部電極。 12. 如請求項9所述之背光模組，其中該第一外部電極具有一設 置於該長條結構上的一孔洞。 13. 如請求項12所述的背光模組，另包含： 一燈管夾持座，其係用以固定該第一燈管；以及 一基座，該基座具有一突出部，其中該基座係藉由該突 200933256 出部穿過該第一外部電極上的孔洞與該燈管夾持座組合。 14. 如請求項1所述之背光模組，另包含一燈管夾持座，該燈管 挾持座係用以固定該第一燈管，其中該第一外部電極係設置 在該燈管挾持座的一内表面。 15. 如請求項14所述之背光模組，其中該第一外部電極係包含一 鏡在該燈管夾持座之該内表面的金屬層。