專利名稱：背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直下式背光模塊(direct-type backlight unit)，具體地說，涉及一種用于該背光模塊內(nèi)的背光源(backlight source)。
背景技術(shù)：
由于液晶本身并不發(fā)光，因此背光模塊可謂是液晶顯示器(liquid crystaldisplay，LCD)面板的關(guān)鍵零部件，其主要功能是提供亮度充分及分布均勻的光源，以使LCD面板能夠正常顯示圖像。隨著LCD面板廣泛應(yīng)用于眾多具有發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a(chǎn)品，如監(jiān)視器(monitor)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、投影機(jī)等等，背光模塊及其相關(guān)零部件的需求在持續(xù)增長。
一般而言，背光模塊可分為直下式(direct-type)與邊緣式(edge-type)兩種設(shè)計，其中直下式設(shè)計是將背光源，例如熒光燈管設(shè)置于背光模塊的正下方，并可使用兩支以上的燈管來增加光源強(qiáng)度，因此適用于較高亮度需求或較大尺寸的顯示面板，例如LCD監(jiān)視器或LCD電視。
請參考圖1，圖1為現(xiàn)有的直下式背光模塊的背光源10的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的背光源10是設(shè)置在一顯示面板(未顯示于圖1中)下方的一外框(bezel)12內(nèi)，其主要包括平行地排列于外框12內(nèi)的多支直型燈管14，以及一分別用來點亮相對應(yīng)的直型燈管14的控制電路(未顯示于圖1中)，即為單一控制電路驅(qū)動單一的直型燈管14的驅(qū)動模式。其中，顯示面板可為一LCD面板，外框12可為一塑膠殼、一鋁框或一金屬板，而大尺寸面板的背光源10的直型燈管14主要使用以低壓汞熒光燈設(shè)計的冷陰極熒光燈管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)，冷陰極熒光燈管的發(fā)光原理與一般日光燈十分相似，是利用電場效應(yīng)激發(fā)惰性氣體原子與汞原子碰撞釋出短波長的紫外光，透過涂布于燈管管壁的熒光體后，便可轉(zhuǎn)化為可見光。
此外，每一直型燈管14皆包括一電連接于一高壓導(dǎo)線(未顯示于圖1中)的高壓電極(high voltage electrode)14a與一電連接于一接地線(groundwire，未顯示于圖1中)的低壓電極14b，且每一直型燈管14的高壓電極14a與低壓電極14b分別設(shè)置于顯示面板的兩端?？刂齐娐方园ㄒ唤涣?直流適配器(alternating current/direct current adapter，AC/DC adapter，未顯示于圖1中)，用來將一交流電源轉(zhuǎn)換為一直流電源及整流；一直流/交流換流器(inverter，又稱逆變器)16，用來將直流電源轉(zhuǎn)換為高壓高頻的交流電源，以驅(qū)動背光源10的直型燈管14；以及一直流/直流轉(zhuǎn)換器(converter，未顯示于圖1中)，用來將上述直流電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的工作電壓。其中，每一AC/DC換流器16皆電連接于相對應(yīng)的高壓導(dǎo)線與接地線，通過高壓導(dǎo)線與接地線分別向相對應(yīng)直型燈管14的高壓電極14a與低壓電極14b提供高壓與低壓，借此每一直型燈管14因電壓差(voltage difference)產(chǎn)生放電作用而被點亮從而形成光源。值得注意的是，現(xiàn)有的背光源10中用來進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換的DC/AC換流器16，通常另包括一變壓器(transformer)，以供轉(zhuǎn)換直流電流的電壓值用。
現(xiàn)有的直下式背光模塊的背光源10大多使用多支直型燈管14，以滿足高亮度的要求，然而直型燈管14的數(shù)量多時，用來驅(qū)動燈管的換流器16和變壓器(transformer)也要相應(yīng)增加，這不但耗電多且提高了產(chǎn)品成本。此外，為了輕量化，通常將背光源10裝設(shè)于一窄小的密閉空間(亦即外框12)中，且現(xiàn)有的每一直型燈管14的高壓電極14a與低壓電極14b分別設(shè)置于顯示面板的兩側(cè)，由于高壓電極14a常與DC/AC換流器16置于同側(cè)，故較易發(fā)熱且溫度較高，因此在操作時所產(chǎn)生的熱量往往無法順利地散發(fā)出去而會不斷累積，造成顯示面板兩端的溫度不均。一旦操作時間稍長，不但影響顯示面板的正常運作而造成顯示品質(zhì)降低(例如部分區(qū)域的畫面容易產(chǎn)生晃動或閃爍等現(xiàn)象)，更容易大大縮減周圍元件的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能解決上述問題的直下式背光模塊的背光源。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中披露了一種直下式背光模塊的背光源，該背光源設(shè)置于一顯示面板的下方，且包括多支相互平行的U型燈管，各U型燈管皆包括一高壓電極與一低壓電極，上述U型燈管的高壓電極均勻設(shè)置于上述顯示面板的兩側(cè)。
由于本發(fā)明的背光源是用U型燈管取代現(xiàn)有的直型燈管，因此可減少約一半的燈管數(shù)量，并可因減少燈管數(shù)量而達(dá)到顯示面板降溫的效果。此外，也可減少換流器與其所使用的變壓器的數(shù)量，從而降低了產(chǎn)品成本。再者，本發(fā)明的背光源將U型燈管的高壓電極交錯分置于顯示面板的兩端，以減少熱源集中，因此可有效降低整體溫度，并提高燈管效率。


圖1為現(xiàn)有直下式背光模塊的背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的直下式背光模塊的背光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的直下式背光模塊的側(cè)視分解圖；圖4為本發(fā)明第二實施方式的直下式背光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明10背光源 12外框14直型燈管 14a高壓電極14b低壓電極16AC/DC換流器30背光源 32顯示面板34a外框34b前外框36U型燈管 36a高壓電極36b低壓電極38換流器40直下式背光模塊42擴(kuò)散片板 44擴(kuò)散板46反射板 48棱鏡具體實施方式
請參考圖2至圖3，圖2為本發(fā)明第一實施方式的直下式背光模塊的背光源30A的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2的直下式背光模塊40的側(cè)視分解圖。如圖2所示，本發(fā)明的背光源30A是設(shè)置于一顯示面板32(如圖3所示)下方的一后外框34a內(nèi)，用以提供一光源至顯示面板32。本發(fā)明的背光源30A主要包括多支U型燈管36，它們被平行地設(shè)置于后外框34a內(nèi)，相鄰兩U型燈管36的開口分別朝向顯示面板32的兩側(cè)，且相鄰兩U型燈管36的燈管臂為分散設(shè)置(如圖3所示)，每一U型燈管34皆包括一高壓電極36a與一低壓電極36b。
值得注意的是，本發(fā)明的背光源主要是將U型燈管36的高壓電極36a均勻設(shè)置于背光源30的兩側(cè)，以將容易產(chǎn)生熱源的高壓電極36a分散設(shè)置，避免熱源集中。
此外，本發(fā)明的背光源30還包括電連接于一電源供應(yīng)器(power supply，皆未顯示于圖2中)的多個控制電路，用來提供電流并驅(qū)動相對應(yīng)的U型燈管36。其中，各控制電路皆包括一換流器38(例如一直流/交流換流器)，一脈寬調(diào)制(pulse width modulation，PWM)換流器，或電連接于相對應(yīng)U型燈管36的高壓電極36a與低壓電極36b的一串聯(lián)諧振平行負(fù)載(series resonantparallel loaded，SPRL)換流器，用來將直流電源轉(zhuǎn)換成交流電源或利用一變壓器(未顯示于圖2中)來轉(zhuǎn)換直流電流的電壓值。換流器38分別向相對應(yīng)U型燈管36的高壓電極36a與低壓電極36b提供高壓和低壓，使得每一U型燈管36可藉助于電壓差而產(chǎn)生放電作用來點亮，以形成光源。
如圖3所示，本發(fā)明的直下式背光模塊40包括一擴(kuò)散片板(diffuser)42，設(shè)置于U型燈管36與顯示面板32之間；一擴(kuò)散板(Light diffuser plate)44，設(shè)置于U型燈管36與擴(kuò)散片板42之間；一反射板(reflecting plate)46，設(shè)置于U型燈管36的下方；一外殼(未顯示于圖3中)，設(shè)置于反射板46下方并包覆反射板46周圍；以及一前外框34b，該框可與后外框34a結(jié)合來組裝顯示面板32、擴(kuò)散片板42、擴(kuò)散板44、反射板46，以及背光源30。其中，反射板46是用來將U型燈管36所產(chǎn)生的光源向上反射至擴(kuò)散板44，以增加光的使用率，進(jìn)而提供一較佳的亮度輸出，擴(kuò)散板44是用來將U型燈管36所產(chǎn)生的光源散射至擴(kuò)散片板42，擴(kuò)散片板42可將通過的光線進(jìn)一步散射，以向顯示面板32提供較均勻分散的光源。此外，一般在擴(kuò)散片板42的上方可另設(shè)至少一棱鏡(prism)48，以進(jìn)一步校正照光強(qiáng)度的差異，使顯示面板32接收到的光線能有一較均勻的照光強(qiáng)度分布。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，每一U型燈管36皆為一冷陰極熒光燈管，且U型燈管36相互不交錯地設(shè)置在后外框34a內(nèi)。擴(kuò)散板42一般使用聚酯(polyester，PET)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)材料構(gòu)成，擴(kuò)散板44可由聚甲基甲丙烯酸酯材料或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)材料構(gòu)成，而反射板46可由鋁金屬或合金、發(fā)泡PET膜或PC樹脂構(gòu)成。
接著如圖4所示，圖4為本發(fā)明第二實施方式的直下式背光源30B的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示的直下式背光源30B的主要零部件與圖2所示的直下式背光源30A的大致相同，不同的部分僅在于圖2中相鄰兩U型燈管36的燈管臂為分散設(shè)置，即不相互交錯，而圖4中相鄰兩U型燈管36的燈管臂為相互交錯設(shè)置，以提供亮度更為均勻的背光源。此外，在本發(fā)明的實施方式中，是以相鄰兩U型燈管36的開口分別朝向顯示面板32的兩側(cè)進(jìn)行說明的，然而，本發(fā)明的構(gòu)思并不局限于此，本發(fā)明U型燈管的開口的設(shè)置亦可以視產(chǎn)品需求或規(guī)格而定，只要可以達(dá)到亮度均勻與避免熱源集中目的的各種U型燈管的配置方式，均適用于本發(fā)明。
綜上所述，與現(xiàn)有直下式背光模塊的背光源相比，本發(fā)明主要使用U型燈管取代現(xiàn)有的直型燈管，因此在同樣尺寸的背光模塊內(nèi)約可減少一半的燈管數(shù)量，并可因減少燈管數(shù)量而達(dá)到顯示面板降溫的效果。此外，還減少了換流器和其所使用的變壓器的數(shù)量，從而降低了產(chǎn)品成本。再者，本發(fā)明的背光源是將U型燈管的高壓電極交錯分置于顯示面板的兩端，從而避免了熱源集中，因此可有效降低整體溫度，并提高燈管效率。
以上僅結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，凡按本發(fā)明申請文件所述內(nèi)容作出的等同改變與修飾，皆涵蓋在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光源(backlight source)，設(shè)置于一顯示面板(display panel)的下方，該背光源包括多支相互平行的U型燈管(lamp)，各U型燈管皆包括一高壓電極(high voltage electrode)與一低壓電極，且上述U型燈管的高壓電極被均勻設(shè)置于顯示面板的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的背光源，其中該背光源應(yīng)用于一直下式背光模塊(direct-type unint)中。
3.如權(quán)利要求2所述的背光源，其中上述直下式背光模塊另包括一設(shè)置于上述U型燈管與顯示面板之間的擴(kuò)散片板(diffuser)，用來將上述U型燈管所產(chǎn)生的光源散射至顯示面板；一設(shè)置于上述U型燈管與擴(kuò)散片板之間的擴(kuò)散板(Light Diffuser Plate)，用來將U型燈管所產(chǎn)生的光源傳送至上述擴(kuò)散片板；以及一設(shè)置于上述U型燈管下方的反射板(reflecting plate)，用來將上述U型燈管所產(chǎn)生的光源反射至上述擴(kuò)散板。
4.如權(quán)利要求3所述的背光源，其中上述直下式背光模塊另包括一設(shè)置于上述反射板下方并包覆該反射板周圍的外殼(housing)，以及一用來組裝上述顯示面板與背光源的外框(bezel)。
5.如權(quán)利要求1所述的背光源，其中上述各U型燈管包括一熒光燈管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)。
6.如權(quán)利要求1所述的背光源，其中相鄰兩U型燈管的開口分別朝向上述顯示面板的兩側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的背光源，其中相鄰兩U型燈管的燈管臂為相互交錯設(shè)置。
8.如權(quán)利要求6所述的背光源，其中相鄰兩U型燈管的燈管臂為分散設(shè)置。
9.如權(quán)利要求1所述的背光源，其中該背光源另包括一電源供應(yīng)器(power supply)，用來提供電流；以及一電連接于該電源供應(yīng)器的控制電路，用來驅(qū)動上述背光源。
10.如權(quán)利要求9所述的背光源，其中上述控制電路包括至少一電連接于相對應(yīng)的U型燈管的高壓電極和低壓電極的換流器(inverter)。
11.如權(quán)利要求10所述的背光源，其中上述換流器包括一直流/交流(direct current/alternating current，DC/AC)換流器，一脈寬調(diào)制(pulse widthmodulation，PWM)換流器，或一串聯(lián)諧振平行負(fù)載(series resonant parallelloaded，SPRL)換流器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種背光源，該背光源設(shè)置于一顯示面板的下方，其包括多支相互平行的U型燈管，各U型燈管皆包括一高壓電極與一低壓電極，且上述U型燈管的高壓電極被均勻設(shè)置于顯示面板的兩側(cè)。
文檔編號G02F1/13GK1567065SQ0314867
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者周暉凱 申請人:友達(dá)光電股份有限公司