TWI304901B - - Google Patents

Description

1304901 .八、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係指一種冷陰極平面螢光燈及其驅動方法，尤指一種應 用於液晶顯示器之背光源的冷陰極平面螢光燈的驅動方法，但不 ^限於背光源，具凡冷陰極平面螢光燈光源應用如廣告照明，指 示及緊急照明等皆屬於本案發明之所屬應用領域。 【先前技術】

一般的近年來由於液晶顯示器(LCD)的製造技術曰趨成熟，同 時全世界各大薇積極投入研發及採用大型化的生產設備，使得液 晶顯示器的品質稍精進，其中最令人麟觸目的是液晶電視; 在數位電視普及措施逐漸被推行的驅動之下，液晶電視已經是下 一波電視換機潮的主角。 傳=上液晶齡肢—種不會自行發光峨示祕，因此必 ΪΪΐ背，(baCkHght)作為光線的來源’現行的背光源是應用多 3合極細燈管組合而成的#光模組，然而多燈管的背光 片光源’使得整個背光模組必須使用較厚的 的衰減速率加速，更嚴重的問題 ίίΐϋί 時間之後會面臨亮度不均的現象’為了 市面上出現了以平面燈作為液晶顯示器之背光源 請參閱第一圖’其為冷陰極平罄

Fluorescent Lamps, CCFFL)^；^^^ Cath〇de Fkt 燈i〇係由上玻璃㈣、下玻璃板屬平面勞光 篮卜和形成外部電極冷陰極平面螢光燈。 5 1304901 面/光燈ι〇的發光原理是施加電壓於金屬電極13 及引電+，奸會撞擊燈管内紐氣體的分子， 紫夕I续:魏^形成電聚_ma)，氣體分子在回到基態時產生 紫卜^ ’ 4外、_會激發鮮管壁賴s光粉而發出可見光。 <進扞z的極平面，光燈—般是採用單極性脈衝電壓的方 驅動脈衝電壓及燈管電流之波形圖。 蛍光且之 動，驅動的方式’因為係採用單極電絲驅 P·*装1乂，?所使用的驅動方式為固定極性的單—脈衝電·，因此 乍時間的增加’鈍氣氣體分子游離所產生的正ί離 堆積於電極附近形成壁電荷(walUhar “ 才能獲得同樣的驅動效能，造成發光效ίΐϊ ί θ升南燈面的溫度，容轉致燈體運作的電弧不穩定。 於2 面螢光燈係制高壓鶴(_電壓通常大 =重，容易造成將來組裝成背光模組之後，無法通過顧= 【發明内容】 修主ί目的係為了提升冷陰極平面螢光燈的發光效率， 並降低因祕動観所造成的電磁干擾效應。 置另一目的係為了要改善傳統上‘陰極平面螢光燈中因 碰之驅動方式所造成正、負離子堆』ί= 上，提供一正負極性之電塵波形於電極之 脈衝_，、配合多以及週期i目同但其相位相反的 後，持續#電[方式以及细每個位準電壓達到之 、、’、奴寺間，來藉此消除堆積在電極附近的壁電荷。 6 1304901 為了增加自持放電的效果，每一位準的 下降的功能，使用此增加之觀克服?整辟、5持續上升或 麗，使燈管能維持持續性放電，上=壁上的壁電荷電 主頻=======峨於操作 ^作====，細軸輸操作與 蘭蝴軸機說明： 具有㈣五為例，其 位準，視燈體實際操ίίί；?想不限於兩她準，可涵蓋多重 要持麟會引發放電，且 位階電壓施 效消除壁電荷的累積，並增加光輸出。 寺放電’此將有 的電ί在寺間泣内，若持續增加或減少所施加 時並不需要額外供=電 發放：’此 僅可電麵贼鮮是具㈣_特性，不 改善效果^ ~不。的現象’而且在電磁干擾抑制上也有明顯的 ’可藉由齡與不操作的時間比例， ίί ^ ^ ^^(CCFFL) 升的該第-^ i紙⑻於—段時間嶋持所提 電極之電壓到達壓重覆—次步驟⑻及⑼，使得該第一 運電壓極值；（d)以該速率降低該第一電極之電壓； 1304901 根據上述構想’其中該全橋電路係將該燈管的驅動頻率控制 於一頻率值附近的一增減範圍内，以驅動該燈管。 出 根據上述構想，其中該全橋電路係控制該燈管所含該等電極 之電壓啟動與不啟動的一時間比(duty)，以調整該燈管的一光輸 本案付藉由下列圖式及詳細說明，俾得更深入之了解: 【實施方式】 以及的缺點’本案提出新的媒動電壓波形 去/ 閱第二圖，其為本案冷陰極平面螢光燈之驅動方法具多 施例的燈管電驗形、燈管電流波形、以及光 面普面螢光燈至少具有兩個電極，欲驅動冷陰極平 極施加驅動賴’本案之鶴方式絲前技術之 輪流驅動冷陰極ϊϊίίΐ的S施加—疊加波形賴的方式來 二mi電:在重覆提升數 電麗，枕;if /5恭〇 接考再以同樣方法降低該 成跡“過程的電$立作===第-階f中剛剛完 第一階^中被當作參考電極“極的電^ °樣方式提升_降低在 其係以κΐί 參3第f圖最上方的波形圖’ 等到到達了-， 恢復原電壓準位作點）。 ；1俊再降低弟一電極之電壓使其 9 1304901 ί因^升電壓所產生的主要放電電流（mah出处31^ current)， ^會額外増加自身放電的反應電流（selfdisehargeeu麵〇 ;也因 二μ· 的升麼，造成其放電電流加倍，光輸出也會同時加倍。 因此旎夠提高燈片亮度，增加效率。 i τίΐ之驅動方式與先前技術之第三個不同的技補徵在於， Ϊΐίΐ波載人關時’可將縣為最高電壓及最低電壓的水平 3電壓’作成電壓微量增加（負壓則降低）5G〜 ν的型離， ^成3放電（_ain diseharge) ’因此可提高亮度，增加發光效 第四圖所不’其為本案冷陰極平面螢光燈之驅動方法第二 it施例的燈管電壓波形、燈管電流波形、以及鎌出波形之 时序圖。 圖中，雖然仍然存在著因提升電壓所產生的主要放電電流 、ma^n discharge current) (f點）’但在轉電壓極值的此一階段中 =存在燈管電_點），然而光輸出卻是增加的(h區)；亦即，因 二-電壓微謂加的制，導致h區之光輸出波形右翼斜率的 =，使得h區中的光輸出波形與χ軸所圍成的面積(h區中的光 輸出)增加。 ^參㈣五@ ’其為本案冷陰極平面螢光燈之驅動方法第三 施=燈管電壓波形、燈管電流波形、以及光輸出波形之 f序圖。此只施例係將上述三個技術特徵一起實施的示意圖。 軸方式與先前技術之第四個關的技術特徵在於， =將冷陰極平面螢絲的驅動頻率控制於主鮮值附近的一與 減範圍内’以驅動該冷陰極平面螢光燈。 了般來冷陰極平面螢光燈的驅動電壓都很高（大於 ’尤其是無㈣平祕源，轉作駐鮮值大多在 0〜90kHz ’但由於在此解範_最料引發聲波頻率共振 2r^rnanee) ’職容料錢面發光不敎，此外也因 輪作在碰，容易造成顧的影響。因此，本案即以以如第山 ，示的頻率擾動波形（frequeney perturbati(m) 率為65 kHz(h區)為例’將實際的驅動賴頻率在3〜5他的變化 1304901 地固定在_Z之下，如果便不會有聲波 集中，從而減低二卜=頻率作了些微變化，造成能量的不 使用式與先前技術之第五__技術特徵在於， 光輸出的°目的=；^fmn，PWM)，以達到可調整 _，藉·整光’控舰作與不操作之時間比 光輪’該圖為燈管電壓波形、燈管電流波形、以及 至肉家ΐ性^而螢光粉及濾、光片卻可將光輸出脈動減低 妹H“見’而錄的光輪出及燈管功補刊顯下降。 方式^路妹=’if本案冷陰極平面螢光燈的其中一種實施 81、燈管且來中’冷f極平面螢光燈80係由安定器 個ί電極及第二·，岐定11 81則係由四 ί晶體8卜S2、S3、S4所構成的全橋電路、 壓^。？ Γ以及電各0"所構成，該全橋電路更連接於一輸入電 可進，安定器81中全橋電路的各個開關便 ΐ以g各種巾—種實妨式，熟f軒電路之技術者 動方t皆不脫本案之申請專利範圍所限。/、㈣方式及驅 部的來面螢光燈之驅動方法之係以控制局 斗'主L違 發光的目的，並配合最佳的正負型疊加 i控制在有效關條件’使其光輸出效率提昇，且能將溫 效^。本案之優=兔.，、並藉由驅動電壓頻率的擾動降mEMI的 且調光功^及有降二增加燈體的發光效率、降低燈體的溫度、 ΐ面i光if幅射干擾的效果，尤其特別適用於冷陰 且w可藉此解決現有驅動方式之缺點。 12 1304901 【圖式簡單說明】 圖：冷陰極平面螢光燈之發光示意圖； 波开彡圖·傳統上冷陰極平面螢光燈之驅動脈衝電壓及燈管電流之 f广圖··本案冷陰極平面螢光燈之驅動方法具多重位 ^的燈管·_、燈管紐波形、⑽光輸蚊形之電時^ 例的燈面Λ光燈之驅動方法具自持放電特性實施 且κ麼波形、燈官電流波形、以及光輸出波形之時序圖. 姓社本案冷陰辨喊絲之驅動方法具多重辦電^及白 之時|=實施_燈的壓波形、燈管電流波形、以及光輪出波形 不籍本帛冷陰極平的絲之縣紐改善電磁干擾及放電 =;之實_管龍波形、燈管電紐形、以及光輸出皮m 作盘陰辨讀光叙調細法具㈣管電壓摔 作與不刼作之時間比的燈管電壓浊彡 M ^ 形之時序圖；以及 碰波开/、燈管電流波形、以及光輪出波 第八圖：本案冷陰極平面螢光燈之電路結構圖。

壓特性 圖; Ά 【圖式符號說明】 10、80冷陰極平面榮光燈 11上玻璃板 U下玻璃板 13、14金屬電極 81安定器 82燈管 Vs輸入電壓 T變壓器

Lr谐振電感 S4金氧半場效電晶體

Cb 電容 SI、S2、S3、 13

Claims (1)

1304901 辦丨I月丨丨日修(更)正替換頁 九、申請專利範圍： 1.一種觸控感應冷陰極平面馨 營光燈至少包含該冷陰極平面 騍: 電 士⑻以該第二電極之列步驟: 極之電壓； η/可电7土以速率提升該第 ⑼於一段曰: (c)至少重覆—次步驟⑻及(b)，使得該第一電 :間内維持所提升的該第一電極之電壓. _ 2_ l 一一 . 5 極之電壓到達一電 壓極值; (d)以該速率降低該第一電極之電壓· 日___第—電極之霞； 壓準位；以及覆人步驟(d)及⑻’使得該第一電極之電墨恢復原1 2.如申請專利範圍第= 〜速準位。 微秒。 T忒迷半大於寺於9·3伏特/ ^橋綠，細段_大於等於0.3 5> J I 5 - 2 0 一電塵差提升該電馳值之鶴方法’其中靖。)更包括步驟如下：^ 福細，她繼伽物伏 光燈。 、羊_近的—增—内，卿動該冷陰極平面螢 _处其中_值係大於等錢千 於5千赫茲錢9G千翻，該增減翅係大於等於3千赫兹且小於等 1304901 _________ ΐΥΜ月^>日修(幻正替換頁 圍第1項之驅動方法，更包括一步驟ϋ制該冷陰 所含該等電極之電壓啟動與不啟動的一時間比㈣)，以 調整私陰極平面螢絲的—嫌出。 10.—種冷陰極平面螢光燈(CCFFL)，包括：= —燈管:至少包含一第一電極及一第二電極； 二，壓器’其一侧耦接於該第一電極及該第二電極；以及 t一全橋電路，耦接於該變壓器之另一侧，用以根據申請專利 Ί1 财法透職麵雜麟燈管。 .σ咕專利範圍第1〇項之冷陰極平面螢光燈，其中該變壓器係經 由一為，電感及-電容輕接於該變壓器。 :2，申3月專利範圍第1〇工員之冷陰極平面燈，其中該全橋電路更 耦接於一輪入電壓。 、月專利範圍第10項之冷陰極平面螢光燈，其中該全橋電路係 由金氧半場效電晶體所構成。 專利範圍第1〇項之冷陰極平面螢光燈’其中該全橋電路係 將^燈^的驅動頻率控制於一頻率值附近的一增減範圍内，以驅動該 燈管。 15.如中請專概圍第1G項之冷陰極平面螢光燈，#中該全橋電路係 所含該等電極之_啟動與不啟動Li比(duty)，以調 整該燈管的一光輸出。 15