CN1797121A - 背光用灯 - Google Patents

Abstract

一种用于背光的外部电极荧光灯，包括：用来发光的灯；位于该灯的一端的第一外部电极，以及位于该灯的另一端的第二外部电极；分割电极，位于第一和第二外部电极之间，并用来限定多个分割区域；以及分隔壁，位于所述灯的内部，与所述分割电极相对应并将所述灯分隔为所述多个分割区域。

Description

背光用灯

技术领域

本发明涉及背光用灯，更具体地，涉及一种适用于大面积液晶显示器件的背光的外电极荧光灯。

背景技术

随着近来诸如移动电话、个人数字助理(PDA)以及笔记本电脑等便携式电子设备的发展，对于在便携式电子设备中使用的质轻、体薄、小型平板显示器件的需求也不断增大。人们对平板显示器件进行了积极的研究，平板显示器件包括液晶显示(LCD)器件、等离子体显示板(PDP)器件、场发射显示(FED)器件，以及真空荧光显示(VFD)器件。这些不同的器件当中，LCD器件由于简单的批量生产技术、便捷的驱动方法以及高的图像质量而得到了积极的开发。

这种LCD器件是透射型显示器件，它们利用液晶分子的折射各向异性来控制透过液晶层的光量，由此在屏幕上显示所需的图像。因此，在液晶显示器件中安装有背光(透过液晶层来显示图像的光源)。通常，将背光分为两种。

第一种是边缘式背光，其中将多个灯安装在液晶显示(LCD)板的侧面，并向液晶层提供光。第二种是直接式背光，其中将多个灯安装在LCD板的下方以直接向其提供光。

边缘式背光安装在LCD板的侧面，并且可以通过反射体和导光板向液晶层提供光。因此，可以减小LCD板的厚度，并且因此，边缘式背光主要用于要求薄的显示器件的笔记本中。然而，由于边缘式背光的灯位于LCD板的侧面，所以很难将这种边缘式背光用于大的LCD板中，并且因为光是通过光导侧提供的，因而难以获得高的亮度。因此，边缘式背光不适用于近来益发普及的大LCD电视所使用的LCD板。

直接式背光可以用于大LCD板并产生高亮度级别，因为从灯发出的光被直接提供给液晶层。因此，直接式背光主要用于制造LCD电视所用的LCD板。

图1示意性示出了根据现有技术的采用直接式背光的液晶显示器件的结构。如图所示，液晶显示(LCD)器件1包括液晶显示(LCD)板3和安装在LCD板3后侧的背光10。图像显示在LCD板3上。LCD板3包括例如玻璃的透明下基板3a和透明上基板3b，以及形成于其间的液晶层(未示出)。具体地，尽管图中未示出，但是下基板3a是其上形成有诸如薄膜晶体管的驱动装置和像素电极的TFT基板，而上基板3b是其上形成有滤色器层的滤色器基板。另外，驱动电路单元5位于下基板3的一侧，并向形成在下基板3a上的薄膜晶体管和像素电极提供信号。

背光10包括：多个灯11，用于向LCD板3提供光；反射体17，用于反射从灯11发射来的光并提高光效率；以及光学片15，用于对从灯11发射来的光进行扩散并使散散后的光照射在LCD板3上。

下面将参照图2详细说明直接式背光。如图2所示，直接式背光10包括：下壳21；反射体17，位于下壳21的上方，用于反射从灯11发射来的光；灯固定单元24，安装在反射体17的上方，用于固定灯11；侧支撑单元26，安装在灯固定单元24的两侧，用于支撑灯固定单元24；位于灯11上方的扩散板15a以及多个扩散片15b和15c，用于对从灯11发射来的光进行扩散，并将均匀光提供给LCD板；以及上壳28，安装在扩散片15b和15c的上方。

通常，使用冷阴极荧光灯(CCFL)作为所述灯，但是该CCFL工作在大约30,000cd/m²的高亮度下，因此这种灯的寿命很短。CCFL不仅可以用于直接式背光，而且可以用于边缘式背光。然而，当将CCFL用于边缘式背光时，由于亮度较低，故不适用于大屏幕的板。另外，当将CCFL用于直接式背光时，由于需要扩大灯之间的间隔以保持LCD板的适当亮度，所以需要具有特殊结构的反射体，并且所述扩散板和灯之间的距离变大，因此使LCD板的厚度增大。

因此，产生了对于寿命长、亮度级别高，并且可高效用于大屏幕LCD器件的背光的需求。已经开发出外部电极荧光灯(EEFL)来满足这种需求。

EEFL在两端都具有外部电极，并通过向该外部电极提供连续的高频电压或脉冲形式的高频电压来点亮。图3中示出了这种EEFL。

如图3所示，当将荧光灯11的两端***帽形外部电极21中，并且荧光材料通过根据施加给EEFL的高频电压在荧光灯11的内部产生的放电而发光时，从EEFL发出光。

随着LCD板尺寸增大，荧光灯11的长度增加。对于超过30至40”的LCD，灯的长度会超过700mm。随着灯的长度增加，亮度变得不均匀，并且在点亮该灯时，需要较高的灯电压。因此，出现了稳定性问题，并且图像质量根据LCD板的驱动电路的电效应而劣化。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种背光用灯，其基本上解决了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。

本发明的一个优点是提供了一种适用于大面积液晶显示器件的背光用灯。

以下将说明本发明的其他特征和优点，其部分地可以通过说明书变得明了，或者可以通过对本发明的实践而习得。可以通过在所撰写的说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点，并根据本发明的目的，如具体实施和广义描述的，提供了一种背光用外部电极荧光灯，其包括：用于发光的灯；位于该灯的一端的第一外部电极，以及位于该灯的另一端的第二外部电极；分割电极，位于第一外部电极和第二外部电极之间并限定了多个分割区域；以及位于所述灯的内部的分隔壁，其与所述分割电极相对应并将所述灯分隔为所述多个分割区域。

本发明的另一方面提供了一种背光用外部电极荧光灯，其包括：用于发光的灯；多个外部电极，其在所述灯中限定至少两个分割区域；以及形成在所述灯的内部的至少一个分隔壁，与所述多个电极中的一个相对应并将所述灯分隔为所述多个分割区域。

本发明的另一方面提供了一种背光用外部电极荧光灯，其包括：彼此平行设置的用于发光的多个灯；形成在所述各个灯的两端的外部电极；分割电极，其将各个灯分割为至少两个分割区域；分隔壁，形成在各个灯的内部，与所述分割电极相对应；以及多个公共电极，其将所述外部电极和各个单元的灯的分割电极连接在一起。

应该理解的是，以上的概述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，旨在为要求保护的本发明提供进一步的说明。

附图说明

所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，将其并入本说明书并且构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起用来解释本发明的原理。

在附图中：

图1表示采用了根据现有技术的直接式背光的液晶显示器件；

图2是表示根据现有技术的直接式背光的结构的分解立体图；

图3是根据现有技术的外部电极荧光灯的立体图；

图4是根据本发明的外部电极荧光灯的立体图；

图5是沿图4的线I-I′截取的剖面图；

图6表示将本发明的外部电极荧光灯应用于背光的发光单元的一个示例；

图7表示施加给图6的公共电极的灯电压波形；

图8表示将本发明的外部电极荧光灯应用于背光的发光单元的另一个示例；以及

图9表示施加给图8的公共电极的灯电压波形。

具体实施方式

下面将具体参照本发明的优选实施例，附图中示出了它们的示例。

图4和图5示出了根据本发明的外部电极荧光灯(EEFL)。图4是侧视图，而图5是沿图4的线I-I′截取的剖面图。

根据本发明的EEFL 50包括：灯51，其利用涂覆在其整个内周面上的荧光物质来发光；以及，沿灯51的外周面形成的用于发光的多个电极52a、52b、53a和53b。

电极包括：第一外部电极52a和第二外部电极52b，形成在灯51的两端；以及第一分割电极53a和第二分割电极53b，形成在第一外部电极52a与第二外部电极52b之间，并在灯51上限定多个分割区域(A、B和C)。尽管在图中仅示出了2个分割电极，但是可以形成一个或更多个分割电极。

另外，与分割电极53a和53b相对应地在灯51中形成有分隔壁55，用于分隔这些分割区域(A、B和C)。灯51中充入有惰性气体、Hg等的混合物所形成的放电气体。

形成分割电极53a和53b，以降低当灯51长度增大时施加给第一外部电极52a和第二外部电极52b的灯电压，以解决长EEFL的亮度不均问题。可以将灯51分割为相同长度或不同长度的多个分割区域(A、B和C)。

例如，当利用分割电极53a和53b以及分隔壁55将灯分割为相同长度的多个部分时，可以获得以下效果：似乎是彼此平行地设置了用于发光的长度为灯51的1/3的多个灯。由于减小了灯的尺寸，所以较之传统技术，降低了施加在电极之间的灯电压。即，通过施加给第一外部电极52a和第一分割电极53a的灯电压使第一分割区域(A)发光，通过施加给第一分割电极53a和第二分割电极53b的灯电压使第二分割区域(B)发光，而通过施加给第二分割电极53b和第二外部电极52b的灯电压使第三分割区域(C)发光。此处，由于电极之间的间隔相当于传统灯的1/3，所以产生相同的亮度，但是较之传统技术，降低了所施加的灯电压。

由于本发明降低了所需的灯电压以及灯长度，所以可以实现整个显示器上的均匀亮度。施加给各个电极的灯电压应当具有相邻电极间的180°的相位差。也就是说，施加给第一外部电极52a和第一分割电极52a的灯电压具有180°的相位差，并且施加给第一分割电极53a和第二分割电极53b的灯电压具有180°的相位差。

因此，第一外部电极52a和第二分割电极53b具有相同的灯电压相位，而第一分割电极53a和第二外部电极52b具有相同的灯电压相位。第一外部电极52a和第二外部电极52b以及第一分割电极53a和第二分割电极53b连接至一个变流器，因此可以使各个分割区域(A、B和C)的亮度相等，由此来控制整个灯的亮度。另外，也可以通过将第一外部电极52a和第一分割电极53a连接至第一变流器，而将第二分割电极53b和第二外部电极52b连接至第二变流器，来控制依据各个分割区域的亮度。

图6示出了将图5所示的本发明的EEFL用于直接式背光的示例，具体地，该背光的用于发光的灯使得可以控制整个显示屏的亮度。图7示出了施加给EEFL的灯电压的波形。

在根据本发明的直接式背光中，以规则的间隔彼此平行地设置有多个EEFL。如结合图5所述，该EEFL包括：利用涂覆在内周面上的荧光物质来发光的灯51；第一外部电极52a和第二外部电极52b，形成在灯51的两端处的外周面上；以及第一分割电极53a和第二分割电极53b，形成在第一外部电极52a和第二外部电极52b之间并且限定了多个分割区域。与各个分割电极相对应地在所述灯内部形成有分隔壁55。另外，分隔壁55可以位于二等分所述分割电极的位置。

在背光中以规则的间隔设置所述EEFL 50。此处，公共电极62a、62b、63a和63b位于各个灯中的相同位置处，并且通过逆变器(inverter)80向公共电极62a、62b、63a和63b提供灯电压。

利用形成在下组件72a上的第一公共电极62a将第一外部电极52a连接在一起，并将第一分割电极53a一起连接到形成在第二下组件73a上的第二公共电极63a。此外，利用形成在第三下组件73b上的第三公共电极63b将第二分割电极53b连接在一起，并通过形成在第四下组件72b上的第四公共电极62b将第二外部电极52b连接在一起。

另外，将第一公共电极62a和第三公共电极63a连接在一起，而第二公共电极63a和第四公共电极62b连接在一起。将公共电极62a、62b、63a和63b连接至逆变器80。该逆变器包括：振荡单元，其接收电力并生成交流电；变换单元，用于对从振荡单元生成的交流电进行升压，并通过公共电极将升压后的交流电提供至灯；以及，灯控制单元，用于向该灯提供均匀的电力。图中仅示出了变换单元。

通过逆变器80提供给第一公共电极62a和第三公共电极63b的灯电压，与提供给第二公共电极63a和第四公共电极62b的灯电压之间具有180°的相位差。因此，如图7所示，向彼此相邻的电极提供具有180°相位差的灯电压。即，向第一公共电极62a和第三公共电极63b提供正弦波灯电压，而向第二公共电极63a和第四公共电极62b提供基于地电压(0)的与第一公共电极62a和第三公共电极63b对称(具有180°相位差的灯电压)的灯电压。

尽管图中将灯电压仅表示为正弦波形，但是也可以使用多种波形，例如变形正弦波、脉冲波形以及变形脉冲波形。

如上所述，在将第一公共电极和第二公共电极以及第三公共电极和第四公共电极连接至该逆变器的情况下，由于提供给各个分割区域的灯电压是相同的，所以该灯显示出均匀的亮度。可以通过控制通过该逆变器提供的灯电压的大小来控制亮度。

同时，可以通过将第一公共电极和第三公共电极连接至第一逆变器，而将第二公共电极和第四公共电极连接至第二逆变器，来对各个分割区域提供不同的灯电压，以控制各个分割区域的亮度。

图8示出了能够根据灯的位置来控制亮度的背光的灯。图9表示提供给该灯的灯电压的波形。除了逆变器以外，图8所示的灯的结构与图6的相同。因此，省略标号相同的各项的说明。

如图所示，将第一公共电极62a和第二公共电极63a连接至第一逆变器81，而第三公共电极63b和第四公共电极62b连接至第二逆变器83。此处，可以向第一逆变器81和第二逆变器83提供相同值的灯电压。然而，为了控制各分割区域的亮度，可以向其提供不同值的灯电压。应当为相邻电极提供具有180°相位差的灯电压。

如图9所示，通过第一逆变器81向第一公共电极62a提供正弦波的灯电压，而向第二公共电极63a提供相对于地电压(0)的与第一公共电极62a对称的灯电压(具有180°相位差的灯电压)。另外，通过第二逆变器83向第三公共电极63b提供正弦波的灯电压，而向第四公共电极62b提供相对于地电压(0)的与第三公共电极63b对称的灯电压(具有180°相位差的灯电压)。与接地线相比，每个奇数序号的公共电极和每个偶数序号的公共电极都被提供以具有180°相位差的灯电压。此外，可以通过由第一逆变器81提供第一灯电压，并由第二逆变器83提供第二灯电压，来单独控制每个区域中的亮度。当通过第二逆变器83提供的第二灯电压大于通过第一逆变器81提供的第一灯电压时，将第三分割区域(C)的亮度设定为高于第一分割区域(A)。第二分割区域(B)的亮度由第一逆变器81所提供的第一灯电压与第二逆变器83所提供的第二灯电压之间的差值来确定。第一灯电压与第二灯电压之间的差值越大，第二分割区域(B)的亮度增加得越多。

包括EEFL的本发明通过在形成于灯的两端的外部电极之间形成多个分割电极而限定该灯的多个分割区域，来降低灯电压，并实现了均匀的亮度。

此外，本发明通过在分割区域的边缘处安装用于分隔灯的多个分隔壁，从而消除了相邻分割区域之间的影响，使得可以进行完全分割。

另外，本发明通过在相邻电极之间提供具有180°相位差的灯电压，并将两个电极连接至一个逆变器，允许根据区域来控制亮度。当通过不同的逆变器来驱动由这些分割电极限定的多个分割区域的亮度时，可以通过向各个分割区提供不同的灯电压，在各个分割区域中设定不同的亮度。

可以在EEFL的端部之间将灯分割为不同大小和形状的多个分区，并且可以与分割电极相对应地在灯的内部形成分隔壁。例如，可以将灯改变为诸如“U”、“W”或“—”的形状。

此外，分割电极可以将灯分割为宽度相同或宽度不同的多个区域。分割区域宽度相同时，可以将相邻灯之间的分割电极形成为“之字”形。在将分割电极形成为“之字”形的情况下，可以将用于将分割电极连接在一起的公共电极形成为“之字”形。

根据本发明，在用作背光的EEFL中，通过在灯的两端之间形成多个分割电极用于从多个分割区域发光，并且通过与这些分割电极相对应地在该灯的内部安装分隔壁，减小了灯的长度，并且可以在不考虑LCD板的大小的情况下实现均匀的亮度。

根据本发明，通过将成对的两个电极连接至一个逆变器，就可以根据灯的位置来部分地控制LCD板的亮度。

对于本领域的技术人员明显的是：在不脱离本发明的主旨或范围的情况下，可以对本发明进行多种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖这些修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等价物的范围内。

本申请要求于2004年12月30日提交的韩国专利申请No.116922/2004的优先权，此处出于充分说明的目的，通过引用将其并入。

Claims (20)

1、一种用于背光的外部电极荧光灯，包括：

用于发光的灯；

位于该灯的一端的第一外部电极，以及位于该灯的另一端的第二外部电极；

分割电极，位于第一外部电极与第二外部电极之间并且限定了多个分割区域；以及

位于所述灯的内部的分隔壁，其与所述分割电极相对应并将所述灯分隔为所述多个分割区域。

2、根据权利要求1所述的灯，其中沿所述灯的外周面形成所述分割电极。

3、根据权利要求1所述的灯，其中所述第一外部电极和第二外部电极以及所述分割电极与一个逆变器相连。

4、根据权利要求1所述的灯，其中所述灯为“U”形。

5、根据权利要求1所述的灯，其中所述灯为“W”形。

6、根据权利要求1所述的灯，其中所述灯为“—”形。

7、一种用于背光的外部电极荧光灯，包括：

用于发光的灯；

多个外部电极，其在所述灯中限定了至少两个分割区域；以及

至少一个分隔壁，与所述多个电极中的一个相对应地形成在所述灯的内部，并将所述灯分隔为所述分割区域。

8、根据权利要求7所述的灯，其中向相邻的所述外部电极提供具有180°相位差的灯电压。

9、根据权利要求7所述的灯，其中所述外部电极连接至一个逆变器。

10、根据权利要求7所述的灯，其中每两个相邻外部电极连接至一个逆变器。

11、根据权利要求7所述的灯，其中所述外部电极包括：

位于所述灯的一端的第一外部电极，以及位于所述灯的另一端的第二外部电极；

位于所述第一外部电极和第二外部电极之间、沿所述灯的外周面形成的分割电极。

12、根据权利要求11所述的灯，其中所述分隔壁位于与所述分割电极相对应的位置。

13、根据权利要求12所述的灯，其中所述分隔壁位于所述分割电极的中央，并等分该分割电极。

14、一种用于背光的外部电极荧光灯，包括：

彼此平行设置的用于发光的多个灯；

形成在所述各个灯的两端的外部电极；

将所述各个灯分割为至少两个分割区域的分割电极；

形成在所述各个灯的内部并与所述分割电极相对应的分隔壁；以及

将各个单元的灯的所述外部电极和分割电极连接在一起的多个公共电极。

15、根据权利要求14所述的灯，其中所述分割电极位于各个灯中的相同位置。

16、根据权利要求14所述的灯，其中所述分割电极相对于相邻的灯以“之字”形排列，并且沿各个分割电极的所述公共电极也为“之字”形。

17、根据权利要求14所述的灯，其中通过所述公共电极向所述外部电极和所述分割电极提供在相邻电极之间具有180°相位差的灯电压。

18、根据权利要求14所述的灯，其中所述公共电极与一个逆变器相连。

19、根据权利要求14所述的灯，其中每两个相邻公共电极与一个逆变器相连。

20、根据权利要求14所述的灯，其中所述公共电极与两个逆变器相连。

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