TWI240126B - Fluorescent lamp for backlight device - Google Patents

Description

1240126 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種背光裝置，特別是有關於一種背 光裝置之螢光燈管結構。 【先前技術】 液晶顯示器（LCD)之顯像方式係主要應用電場變化以 達到精確控制液晶分子之轉動，並且藉由液晶分子之旋轉 角度控制來自於光源之光線的灰階亮暗，如此便可產生影 像。現階段主要是經由背光裝置以提供穿透式 (transmissive)或穿透反射式（transflective)顯示器所 舄之光線。於一般液晶面板（LCD panel)之背光裝置中， 使用者觀看面之相對面係稱為背面，藉由背面以提供背光 光源至液晶面板。就已開發之不同光源型態為例，發光二 極體、螢光燈管或其它類似之光源係為目前主要使用之光 源。 弟1A圖係顯示一習知之螢光燈管示意圖。螢光燈管係 由一玻璃燈管（glass lamp tube)li〇所構成，一放電氣體 112設置於玻璃燈管11〇之中。於玻璃燈管11〇之内表面覆 蓋有一螢光層118，並且於玻璃燈管110之内部設置有複數 電極（electrodes)114，其中，各電極114係分別經由電源 線11 6而電性連接於一電源（未顯示）。 ¥藉由一反向态（未顯示）施加偏壓至電極114上時， 可使传螢光燈管產生發光的效果。在反向器之作用下，交 々IL電或直流電被轉換成較南頻率的電力以驅動螢光燈管。 於燈管之内部係採用施加電壓的方式而產生電流，如此使 第6頁 1240126 五、發明說明（2) 得燈管内之氣體1 ；1 2產生放電，而輻射出的能量其波長激 發螢光層118 ’進而以發出可見光。 上述燈管結構中之電極114係採用焊接方式而結合至 電源線11 6。然而，由於此焊接技術之實施相當複雜’並 且必須對於燈管進行完全的密封，如此、將造成了燈管與導 線之焊接不易、焊錫的破裂、斷線等問題，明顯地降低了 燈管結構之可靠度。 第1B圖係顯示另一習知之螢光燈管結構，其中，電極 120係放置於燈管11〇之外部，如此可有效解決上述第μ圖 中之燈管與導線之間於進行焊接時所產生的問題。值得注 意的是，由於此一方式係必須利用相當高的電壓才能使得 電子產生流動、進而點亮燈管丨丨〇，並且其所搭配之匕 于 器必須重新規劃設計方能符合高電壓之要求，特舍"一 時採用多燈管時，各燈管所使用之反向器的佈置斑疋备同 明顯地更為複雜、困難，如此將無法有效減少製^排列將 因此，目前仍需要一種可解決上述問題之聲=成^。 構’特別是一種不需要增加驅動電壓、結構可a :燈官結 光燈管結構。 罪度高之螢 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種螢光燈管結構， 容納一放電氣體之一燈管本體、設置於燈警本包括用以 材質以及至少一成對之第一電極與至少一戍對之螢光 ，第一電極與第二電極係設置於燈管本體上，第二電極 電極電性連結於一電源，如此以對於燈管本辦二中’第一 體内之放電氣

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第7頁 1240126 五、發明說明（3) 者巷 $隹 ，一、 ^杜並且第二電極係處於一電性浮接狀態。 第二電朽實施例中，第二電極係設置於燈管本體内， 電極分別對應於第一電極。 不體内， 燈管本體=铨二：例中’第二電極係藉由-黏附層連結於 又體i—内表面’並且第：電極接觸於放電氣體。 弟一電極係位於燈管本體之同一面上。 一電极传ί—電極係位於燈管本體之相對之側端面上。第 電j係士別設置於燈管本體之不相對之表面上。上第 對端上弟—電極分別以相對的方向設置於燈管本體之相 明顯=讓二：：：上f和其它目的、特徵、和優點能更 詳細說明如ΐ 實施例’並配合所附圖示，作 【實施方式】 構之t圖ί表示本發明之第—實施例之管狀榮光燈管結 觀臾：！：：圖，第2Β圖係表示沿著第以圖中之剖面線2β 勺二一 & ^螢光燈管結構剖面示意圖。螢光燈管結構2 00 = 燈管本體210，於燈管本體21〇中具有一中空腔體， Λ體來容納放電氣體212。在本實施财，燈管本 制士 ，、為一透明中空圓柱形管，並且可採用玻璃材料而 衣成。放電氣體212的壓力約在10評&至2〇評&之間，並且 =放電氣體2 12中可包含有稀薄的混合氣體，例#··水銀 療氣（Hg vapor)與氩之惰性氣體（Ar)混合的氣體。 " 0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第8頁 1240126 五、發明說明（4) 光發射層22 0係設置於燈管本體210之内表面上。於本 實施例中，光發射層2 2 0係由螢光材質所製成，其包括螢 光體或礦光劑（phosphor )，其中，磷光劑之種類係根據所 需之發射波長而決定。舉例而言，（SrCaBaMg)5(P04)3Cl : Eu 磷光材質可產生藍光，LaP04 : Ce，Tb可產生綠光，Y2〇3 ·· Eu可 產生紅光’以及Ca1()(P04)6FCl:Sb，Mn係可產生白光。 電源電極（energizing electrode)214(以下稱之為第 一電極）係設置於燈管本體2 1 0之相對的外表面上。電源施 加偏壓至第一電極214使其通電。第一電極214包括了許多 不同的製造過程’例如：電鐘過程（pla^ing pr〇cess)、塗 ，過程（coating process)及真空過程（vacuum pr〇cess) 等等。適用於電極的材質為透明導電性材質，包括氧化銦 錫（IT0)、銦鋅氧化物（I Z0)或其它導電材質，例如導電金 屬或合金。 ' 、声 浮接電極（floating elect rode )216(以下稱之為第二 ，極）係設置於放射腔體之中。第二電極216係直接與放電 氣體212進行接觸，且對應於第一電極214。第二電極216 係處於電性浮接狀態，因此不需接收偏壓。金屬或合金 導電材質適合用來形成第二電極216。具有電介質材質之 黏附層218係用以連接及隔離第二電極216在燈管本體2ι〇 之内表面上Ή2Β圖所# ’本實施例中之第二電極216 土具有U型結構，然其並非用以限制本發明，力 貫施，中之第二電極216亦可採用其它任何形狀來達= 弟2C圖係顯示於本發明之螢光燈管結構中電路應用示

1240126 五、發明說明（5) ^圖。月光電路包括複數個螢光燈管結構2 〇 〇，以並聯方 1與反向器230相連接。螢光燈管2〇〇係分別包括第一電極 2 4”汙接電極216，電壓施加於第一電極214進而使燈管 發/而第二電極216與放電氣體接觸。 當藉由反向器施加一偏壓於第一電極2丨4時，於燈 内便產生放電，特別是在第二電極216之上產生了 辦川/、因^在藉由電極間之電壓差，電子流動橫越燈管本 工以撞擊放電氣體，藉由放電電子所分解之離子、電 以形成電漿，同時於電漿之中產生-輻射波長 Λ Λ皮長）以激發榮光層。因此，在紫外光之激 毛下，，光層發射可見光進而照亮顯示系統。 η 2 ί赴電極2“與第二電極216之組合下，螢光燈管之 ί光燈；。增加電壓’ i僅需要一個反向器以驅動複數個 應注思的疋5本發明之落φ Α-Α- —* FI在本_ 士欲nR 茧先燈官可有其它變化例。第 圖ϊΐ不之一變化例之管狀螢光燈管結構之示意 二。電極可為環繞於燈管本體2 1 0相對之兩端 的線圈2 4 0。第2 E圖係表示太放br U1 ^ 八T 電源電極可為套筒2 5 0之形 管本體210相對之兩端。舉例而言，通電 ==太可：卸方式嵌入卡合於燈管本體210。 弟3 A圖係表不本發明之筮— 構之立體示意圖。第= 2面營光燈管結 察之平面螢光燈管結構剖面；：：第3二圖中之剖面線⑽觀 J卸不思圖。燈管結構3 〇 〇包括一

1240126 五、發明說明（6) " -----— 大致上平面之燈管本體310。在本實施例中，燈管本體310 包括上平面板310a與下平面板310b，分別密封在外殼310c 之頂面與底面。上平面板310a與下平面板310b可 璃材質所製成。 如第3B圖所示，燈管本體3 10以一内部腔體為界限限 制放電氣體312於其中。上平面板31(^與下平面板31〇13分 別具有一内表面，發光層32〇係形成於内表面上。發光層 320可為具有鱗混合物之營光層。 電源電極3 1 4係設置於燈管本體3丨〇之相對面。電源電 極314可形成套筒狀，分別套設於燈管本體31〇之相對端。 電源電極3 1 4係連接於一電源，使放電氣體通電，進而照 亮螢光燈管。 ^ 浮接電極316係放置在燈管本體31〇内，浮接電極3 j 6 與放電氣體3 12接觸，分別對應於電源電極314。浮接電極 3 1 6係電性浮接狀態，因此不需要施加偏壓於浮接電極 3 1 6。具有電介質材質之黏附層3丨8係用以連接及隔離浮接 電極316在外殼3 10c之内表面上。如第3A及3B圖所示，浮 接電極31 6之形狀可為平面，亦可為其它形狀。 第3 C至3 F圖係表示本發明之不同變化例之平面螢光燈 管結構之示意圖。在變化例中，電源電極之形狀可為平面 或板狀。 如第3 C圖所示，電源電極3 3 0可設置於燈管本體31 〇之 二相對側面3 22、3 24。相對侧面322、324係分別對應於 上、下平面板310a、310b之側壁，而上、下平面板31〇a、

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第11頁 1240126 五、發明說明（7) ^ ^ ------- 組合成為如第3A圖所示之燈管本體31〇。 如第3 D圖所示，電源電極3 4 〇可分別放置在燈管本體 W 〇、之一，對角之相對平面326、32 8上。亦即，電源電極340 係以相對的方向設置於燈管本體3丨〇之相對端上。 如第3E圖所示，電源電極35〇係位於燈管本體31〇之不 相對之表面上。電源電極35〇所在位置之平面326與燈管本 體310之平面相互平行，而另一電源電極35〇係放置於燈管 本體310的側面3 24之上。在此結構令，兩電源電極35〇之 間的角度係為0 。 如第3F圖所示，電源電極36〇可設置於燈管本體31〇之 二相對端之同一平面326上。 第4A-4C圖係根據本發明之不同實施例之螢光燈管結 構之背光裝置之示意圖。於第4 a圖所示之例子中，背光裝 置400具有平面螢光燈管。背光裝置4〇〇包括一外殼41〇， 其内含了複數個平面螢光燈管420。平面螢光燈管420係由 浮接電極與連接電源的電源電極所組成。在其它變化例 中’平面螢光燈管420可根據第3A至3F圖之設計而改變。 擴散板4 2 2係設置於外殼41 〇，與平面螢光燈管4 2 〇保持一 距離Η。擴散層424則放置於擴散板4 22之上方。 在第4Β圖之變化例中，管狀螢光燈管43 〇取代了上述 平面螢光燈管。管狀螢光燈管43 0係由浮接電極與連接電 源的電源電極所組成。在其它變化例中，管狀勞光燈管 430可根據第2Α至2Ε圖之設計而改變。第4C圖係顯示管狀 螢光燈管430可為U型之變化例示意圖。

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第 ^ 頁 1240126 五、發明說明（8) 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第13頁 1240126 圖式簡單說明 第1 A及1 B圖顯示習知之螢光燈管結構示意圖； 第2 A圖係表示本發明之第一實施例之管狀螢光燈管結 構之立體示意圖； 第2B圖表示沿著第2A圖中之剖面線觀察之管狀螢光 燈管結構剖面示意圖； 第2C圖係顯示於本發明之螢光燈管結構中電路應用示 意圖； 第2D及2E圖係表示本發明之不同變化例之管狀螢光燈 管結構之示意圖； 第3 A圖係表示本發明之第二實施例之平面螢光燈管結 構之立體示意圖； 第3B圖表示沿著第3A圖中之剖面線3B觀察之平面螢光 燈管結構剖面示意圖； 第3C及3F圖係表示本發明之不同變化例之平面螢光燈 管結構之示意圖；以及 第4A-4C圖係根據本發明之不同實施例之螢光燈管結 構之背光裝置之示意圖。 【主要元件符號說明】 11 0〜玻璃燈管； 11 2〜放電氣體； 11 4〜電極； 11 Θ〜電源線； 11 8〜螢光層；

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第14頁 1240126 圖式簡單說明 1 2 0〜電極； 2 0 0〜螢光燈管結構； 2 1 0〜燈管本體； 212〜放電氣體； 2 1 4〜電源電極（第一電極）； 2 1 6〜浮接電極（第二電極）； 2 1 8〜黏附層； 2 2 0〜光發射層； 23 0〜反向器； 2 4 0〜線圈； 2 5 0〜套筒； 3 0 0〜燈管結構； 3 1 0〜燈管本體； 310a〜上平面板； 3 1 0 b〜下平面板； 3 1 0 c〜外殼； 3 1 2〜放電氣體； 314、33 0、34 0、3 5 0、360 〜電源電極； 3 1 6〜浮接電極； 3 2 0〜發光層； 3 2 2 、3 2 4〜j則面； 326、32 8〜平面； 40 0〜背光裝置； 4 1 0〜外殼；

0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd 第15頁 1240126 圖式簡單說明 420〜平面螢光燈管； 4 2 2〜擴散板， 42 4〜擴散層； 4 3 0〜管狀螢光燈管； Η〜距離； 0〜角度。 第16頁 0632-A50243TWf(5.0) ； AU0310010 ； Yuchia.ptd

Claims (1)

1240126 六、申請專利範圍 1· 一種螢光燈管結構， 一燈管本體，用以 一螢光材質，設置二；；—放電氣體； 至少-成對之； 燈管本體内；以及 成對之弟一電極與小— — 置於該燈管本體上，其中 v 一成對之弟二電極，設 源，如此以對於該燈^ ^等第一電極電性連結於一電 且該等第二電極係處 士 之該放電氣體進行通電，並 2·如申請專= 中 該燈管本體大致上=形？。榮光燈管結構，其 3 ·如申請專利範圍第] 中 图弟1項所述的螢光燈管結構，其 該k官本體大致上為平面狀。 傅- 4 ·如申請專利範圍第彳 中 诗n + x固弟1員所述的螢光燈管結構，其 該等第-電極。 該燈目本體内，且分別對應於 士 t ί!ff專利範圍第1項所述的帛光燈管結構，其 ，&、弟一電極係藉由一黏附層連結於該燈管本體之一 内表面，並且該等第二電極接觸於該放電氣體。 6 ·垆申清專利範圍第1項所述的螢光燈管結構，其 中，該等第一電極為導電源線圈，分別環繞於該燈管本體 之相對之端部。 7·如申請專利範圍第1項所述的螢光燈管鈷構，其 中，該專第一電極包括複數個傳導性套筒，分別套設於該 燈管本體之相對之端部。 8·如申請專利範圍第1項所述的螢光燈管结構，其 0632-A50243TWf(5.0) ; AU0310010 ； Yuchia.ptd 第17頁 1240126 申請專利範圍 中’該等第_電極包括平板電極。 9· ί，请專利範圍第1項所述的螢光燈管結構 中該等第一電極係位於該燈管本體之同一面上。 ，其 10 \如^申請專利範圍第1項所述的螢光燈管結構 中’該等第一電極係位於該燈管本體之相對之侧端 11 ^如申請專利範圍第1項所述的螢光燈管結構 中’該等第一電極分別以相對的方向設置於該燈管 相對端上。 ，其 面上 ，其 本體 〇 之 12· —種背光裝置，包括： 一外殼；以及 至少一螢光燈管，組合於該外殼内；其中，該螢光燈 管之其中一者包括： 一燈管本體，用以容納一放電氣體及一螢光材質，設 置於該燈管本體内； 至少一成對之第一電極與至少一成對之第二電極’設 置於該燈管本體上，其中，該等第一電極電性連結於/電 源’如此以對於該燈管本體内之該放電氣體進行通電’旅 且該等第二電極係處於一電性浮接狀態；以及 " 至少一光擴散元件，設置於該外殼，並且面對該费光 燈管。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中’ 該螢光燈管之該燈管本體為大致上平面狀。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中’ 該螢光燈管之該燈管本體為大致上管狀。

1240126 六、申請專利範圍 1 5.如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第二電極係設置於該螢光燈管内，分別對應於該等第 一電極。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第二電極係藉由一黏附層連結於該燈管本體之一内表 面，並且該等第二電極接觸於該放電氣體。 1 7.如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第一電極包括平板電極。 1 8.如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第一電極包括複數個傳導性套筒，分別套設於該燈管 本體之相對之端部。 1 9 .如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第一電極係位於該燈管本體之相對之側端面上。 20.如申請專利範圍第1 2項所述的背光裝置，其中， 該等第一電極分別以相對的方向設置於該燈管本體之相對 端上。

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