專利名稱：背光用燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及背光用燈，更具體地，涉及一種適用于大面積液晶顯示器件的背光的外電極熒光燈。
背景技術(shù)：
隨著近來諸如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)以及筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備的發(fā)展，對于在便攜式電子設(shè)備中使用的質(zhì)輕、體薄、小型平板顯示器件的需求也不斷增大。人們對平板顯示器件進行了積極的研究，平板顯示器件包括液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示板(PDP)器件、場發(fā)射顯示(FED)器件，以及真空熒光顯示(VFD)器件。這些不同的器件當(dāng)中，LCD器件由于簡單的批量生產(chǎn)技術(shù)、便捷的驅(qū)動方法以及高的圖像質(zhì)量而得到了積極的開發(fā)。
這種LCD器件是透射型顯示器件，它們利用液晶分子的折射各向異性來控制透過液晶層的光量，由此在屏幕上顯示所需的圖像。因此，在液晶顯示器件中安裝有背光(透過液晶層來顯示圖像的光源)。通常，將背光分為兩種。
第一種是邊緣式背光，其中將多個燈安裝在液晶顯示(LCD)板的側(cè)面，并向液晶層提供光。第二種是直接式背光，其中將多個燈安裝在LCD板的下方以直接向其提供光。
邊緣式背光安裝在LCD板的側(cè)面，并且可以通過反射體和導(dǎo)光板向液晶層提供光。因此，可以減小LCD板的厚度，并且因此，邊緣式背光主要用于要求薄的顯示器件的筆記本中。然而，由于邊緣式背光的燈位于LCD板的側(cè)面，所以很難將這種邊緣式背光用于大的LCD板中，并且因為光是通過光導(dǎo)側(cè)提供的，因而難以獲得高的亮度。因此，邊緣式背光不適用于近來益發(fā)普及的大LCD電視所使用的LCD板。
直接式背光可以用于大LCD板并產(chǎn)生高亮度級別，因為從燈發(fā)出的光被直接提供給液晶層。因此，直接式背光主要用于制造LCD電視所用的LCD板。
圖1示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的采用直接式背光的液晶顯示器件的結(jié)構(gòu)。如圖所示，液晶顯示(LCD)器件1包括液晶顯示(LCD)板3和安裝在LCD板3后側(cè)的背光10。圖像顯示在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，以及形成于其間的液晶層(未示出)。具體地，盡管圖中未示出，但是下基板3a是其上形成有諸如薄膜晶體管的驅(qū)動裝置和像素電極的TFT基板，而上基板3b是其上形成有濾色器層的濾色器基板。另外，驅(qū)動電路單元5位于下基板3的一側(cè)，并向形成在下基板3a上的薄膜晶體管和像素電極提供信號。
背光10包括多個燈11，用于向LCD板3提供光；反射體17，用于反射從燈11發(fā)射來的光并提高光效率；以及光學(xué)片15，用于對從燈11發(fā)射來的光進行擴散并使散散后的光照射在LCD板3上。
下面將參照圖2詳細說明直接式背光。如圖2所示，直接式背光10包括下殼21；反射體17，位于下殼21的上方，用于反射從燈11發(fā)射來的光；燈固定單元24，安裝在反射體17的上方，用于固定燈11；側(cè)支撐單元26，安裝在燈固定單元24的兩側(cè)，用于支撐燈固定單元24；位于燈11上方的擴散板15a以及多個擴散片15b和15c，用于對從燈11發(fā)射來的光進行擴散，并將均勻光提供給LCD板；以及上殼28，安裝在擴散片15b和15c的上方。
通常，使用冷陰極熒光燈(CCFL)作為所述燈，但是該CCFL工作在大約30,000cd/m2的高亮度下，因此這種燈的壽命很短。CCFL不僅可以用于直接式背光，而且可以用于邊緣式背光。然而，當(dāng)將CCFL用于邊緣式背光時，由于亮度較低，故不適用于大屏幕的板。另外，當(dāng)將CCFL用于直接式背光時，由于需要擴大燈之間的間隔以保持LCD板的適當(dāng)亮度，所以需要具有特殊結(jié)構(gòu)的反射體，并且所述擴散板和燈之間的距離變大，因此使LCD板的厚度增大。
因此，產(chǎn)生了對于壽命長、亮度級別高，并且可高效用于大屏幕LCD器件的背光的需求。已經(jīng)開發(fā)出外部電極熒光燈(EEFL)來滿足這種需求。
EEFL在兩端都具有外部電極，并通過向該外部電極提供連續(xù)的高頻電壓或脈沖形式的高頻電壓來點亮。圖3中示出了這種EEFL。
如圖3所示，當(dāng)將熒光燈11的兩端插入帽形外部電極21中，并且熒光材料通過根據(jù)施加給EEFL的高頻電壓在熒光燈11的內(nèi)部產(chǎn)生的放電而發(fā)光時，從EEFL發(fā)出光。
隨著LCD板尺寸增大，熒光燈11的長度增加。對于超過30至40”的LCD，燈的長度會超過700mm。隨著燈的長度增加，亮度變得不均勻，并且在點亮該燈時，需要較高的燈電壓。因此，出現(xiàn)了穩(wěn)定性問題，并且圖像質(zhì)量根據(jù)LCD板的驅(qū)動電路的電效應(yīng)而劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種背光用燈，其基本上解決了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點而導(dǎo)致的一個或更多個問題。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了一種適用于大面積液晶顯示器件的背光用燈。
以下將說明本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，其部分地可以通過說明書變得明了，或者可以通過對本發(fā)明的實踐而習(xí)得?？梢酝ㄟ^在所撰寫的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如具體實施和廣義描述的，提供了一種背光用外部電極熒光燈，其包括用于發(fā)光的燈；位于該燈的一端的第一外部電極，以及位于該燈的另一端的第二外部電極；分割電極，位于第一外部電極和第二外部電極之間并限定了多個分割區(qū)域；以及位于所述燈的內(nèi)部的分隔壁，其與所述分割電極相對應(yīng)并將所述燈分隔為所述多個分割區(qū)域。
本發(fā)明的另一方面提供了一種背光用外部電極熒光燈，其包括用于發(fā)光的燈；多個外部電極，其在所述燈中限定至少兩個分割區(qū)域；以及形成在所述燈的內(nèi)部的至少一個分隔壁，與所述多個電極中的一個相對應(yīng)并將所述燈分隔為所述多個分割區(qū)域。
本發(fā)明的另一方面提供了一種背光用外部電極熒光燈，其包括彼此平行設(shè)置的用于發(fā)光的多個燈；形成在所述各個燈的兩端的外部電極；分割電極，其將各個燈分割為至少兩個分割區(qū)域；分隔壁，形成在各個燈的內(nèi)部，與所述分割電極相對應(yīng)；以及多個公共電極，其將所述外部電極和各個單元的燈的分割電極連接在一起。
應(yīng)該理解的是，以上的概述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，旨在為要求保護的本發(fā)明提供進一步的說明。


所包含的附圖提供了對本發(fā)明的進一步理解，將其并入本說明書并且構(gòu)成本說明書的一部分，這些附圖示出了本發(fā)明的實施例并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1表示采用了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的直接式背光的液晶顯示器件；圖2是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的直接式背光的結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的外部電極熒光燈的立體圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的外部電極熒光燈的立體圖；圖5是沿圖4的線I-I′截取的剖面圖；圖6表示將本發(fā)明的外部電極熒光燈應(yīng)用于背光的發(fā)光單元的一個示例；圖7表示施加給圖6的公共電極的燈電壓波形；圖8表示將本發(fā)明的外部電極熒光燈應(yīng)用于背光的發(fā)光單元的另一個示例；以及圖9表示施加給圖8的公共電極的燈電壓波形。
具體實施例方式
下面將具體參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，附圖中示出了它們的示例。
圖4和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的外部電極熒光燈(EEFL)。圖4是側(cè)視圖，而圖5是沿圖4的線I-I′截取的剖面圖。
根據(jù)本發(fā)明的EEFL 50包括燈51，其利用涂覆在其整個內(nèi)周面上的熒光物質(zhì)來發(fā)光；以及，沿?zé)?1的外周面形成的用于發(fā)光的多個電極52a、52b、53a和53b。
電極包括第一外部電極52a和第二外部電極52b，形成在燈51的兩端；以及第一分割電極53a和第二分割電極53b，形成在第一外部電極52a與第二外部電極52b之間，并在燈51上限定多個分割區(qū)域(A、B和C)。盡管在圖中僅示出了2個分割電極，但是可以形成一個或更多個分割電極。
另外，與分割電極53a和53b相對應(yīng)地在燈51中形成有分隔壁55，用于分隔這些分割區(qū)域(A、B和C)。燈51中充入有惰性氣體、Hg等的混合物所形成的放電氣體。
形成分割電極53a和53b，以降低當(dāng)燈51長度增大時施加給第一外部電極52a和第二外部電極52b的燈電壓，以解決長EEFL的亮度不均問題?？梢詫?1分割為相同長度或不同長度的多個分割區(qū)域(A、B和C)。
例如，當(dāng)利用分割電極53a和53b以及分隔壁55將燈分割為相同長度的多個部分時，可以獲得以下效果似乎是彼此平行地設(shè)置了用于發(fā)光的長度為燈51的1/3的多個燈。由于減小了燈的尺寸，所以較之傳統(tǒng)技術(shù)，降低了施加在電極之間的燈電壓。即，通過施加給第一外部電極52a和第一分割電極53a的燈電壓使第一分割區(qū)域(A)發(fā)光，通過施加給第一分割電極53a和第二分割電極53b的燈電壓使第二分割區(qū)域(B)發(fā)光，而通過施加給第二分割電極53b和第二外部電極52b的燈電壓使第三分割區(qū)域(C)發(fā)光。此處，由于電極之間的間隔相當(dāng)于傳統(tǒng)燈的1/3，所以產(chǎn)生相同的亮度，但是較之傳統(tǒng)技術(shù)，降低了所施加的燈電壓。
由于本發(fā)明降低了所需的燈電壓以及燈長度，所以可以實現(xiàn)整個顯示器上的均勻亮度。施加給各個電極的燈電壓應(yīng)當(dāng)具有相鄰電極間的180°的相位差。也就是說，施加給第一外部電極52a和第一分割電極52a的燈電壓具有180°的相位差，并且施加給第一分割電極53a和第二分割電極53b的燈電壓具有180°的相位差。
因此，第一外部電極52a和第二分割電極53b具有相同的燈電壓相位，而第一分割電極53a和第二外部電極52b具有相同的燈電壓相位。第一外部電極52a和第二外部電極52b以及第一分割電極53a和第二分割電極53b連接至一個變流器，因此可以使各個分割區(qū)域(A、B和C)的亮度相等，由此來控制整個燈的亮度。另外，也可以通過將第一外部電極52a和第一分割電極53a連接至第一變流器，而將第二分割電極53b和第二外部電極52b連接至第二變流器，來控制依據(jù)各個分割區(qū)域的亮度。
圖6示出了將圖5所示的本發(fā)明的EEFL用于直接式背光的示例，具體地，該背光的用于發(fā)光的燈使得可以控制整個顯示屏的亮度。圖7示出了施加給EEFL的燈電壓的波形。
在根據(jù)本發(fā)明的直接式背光中，以規(guī)則的間隔彼此平行地設(shè)置有多個EEFL。如結(jié)合圖5所述，該EEFL包括利用涂覆在內(nèi)周面上的熒光物質(zhì)來發(fā)光的燈51；第一外部電極52a和第二外部電極52b，形成在燈51的兩端處的外周面上；以及第一分割電極53a和第二分割電極53b，形成在第一外部電極52a和第二外部電極52b之間并且限定了多個分割區(qū)域。與各個分割電極相對應(yīng)地在所述燈內(nèi)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電極的位置。
在背光中以規(guī)則的間隔設(shè)置所述EEFL 50。此處，公共電極62a、62b、63a和63b位于各個燈中的相同位置處，并且通過逆變器(inverter)80向公共電極62a、62b、63a和63b提供燈電壓。
利用形成在下組件72a上的第一公共電極62a將第一外部電極52a連接在一起，并將第一分割電極53a一起連接到形成在第二下組件73a上的第二公共電極63a。此外，利用形成在第三下組件73b上的第三公共電極63b將第二分割電極53b連接在一起，并通過形成在第四下組件72b上的第四公共電極62b將第二外部電極52b連接在一起。
另外，將第一公共電極62a和第三公共電極63a連接在一起，而第二公共電極63a和第四公共電極62b連接在一起。將公共電極62a、62b、63a和63b連接至逆變器80。該逆變器包括振蕩單元，其接收電力并生成交流電；變換單元，用于對從振蕩單元生成的交流電進行升壓，并通過公共電極將升壓后的交流電提供至燈；以及，燈控制單元，用于向該燈提供均勻的電力。圖中僅示出了變換單元。
通過逆變器80提供給第一公共電極62a和第三公共電極63b的燈電壓，與提供給第二公共電極63a和第四公共電極62b的燈電壓之間具有180°的相位差。因此，如圖7所示，向彼此相鄰的電極提供具有180°相位差的燈電壓。即，向第一公共電極62a和第三公共電極63b提供正弦波燈電壓，而向第二公共電極63a和第四公共電極62b提供基于地電壓(0)的與第一公共電極62a和第三公共電極63b對稱(具有180°相位差的燈電壓)的燈電壓。
盡管圖中將燈電壓僅表示為正弦波形，但是也可以使用多種波形，例如變形正弦波、脈沖波形以及變形脈沖波形。
如上所述，在將第一公共電極和第二公共電極以及第三公共電極和第四公共電極連接至該逆變器的情況下，由于提供給各個分割區(qū)域的燈電壓是相同的，所以該燈顯示出均勻的亮度。可以通過控制通過該逆變器提供的燈電壓的大小來控制亮度。
同時，可以通過將第一公共電極和第三公共電極連接至第一逆變器，而將第二公共電極和第四公共電極連接至第二逆變器，來對各個分割區(qū)域提供不同的燈電壓，以控制各個分割區(qū)域的亮度。
圖8示出了能夠根據(jù)燈的位置來控制亮度的背光的燈。圖9表示提供給該燈的燈電壓的波形。除了逆變器以外，圖8所示的燈的結(jié)構(gòu)與圖6的相同。因此，省略標(biāo)號相同的各項的說明。
如圖所示，將第一公共電極62a和第二公共電極63a連接至第一逆變器81，而第三公共電極63b和第四公共電極62b連接至第二逆變器83。此處，可以向第一逆變器81和第二逆變器83提供相同值的燈電壓。然而，為了控制各分割區(qū)域的亮度，可以向其提供不同值的燈電壓。應(yīng)當(dāng)為相鄰電極提供具有180°相位差的燈電壓。
如圖9所示，通過第一逆變器81向第一公共電極62a提供正弦波的燈電壓，而向第二公共電極63a提供相對于地電壓(0)的與第一公共電極62a對稱的燈電壓(具有180°相位差的燈電壓)。另外，通過第二逆變器83向第三公共電極63b提供正弦波的燈電壓，而向第四公共電極62b提供相對于地電壓(0)的與第三公共電極63b對稱的燈電壓(具有180°相位差的燈電壓)。與接地線相比，每個奇數(shù)序號的公共電極和每個偶數(shù)序號的公共電極都被提供以具有180°相位差的燈電壓。此外，可以通過由第一逆變器81提供第一燈電壓，并由第二逆變器83提供第二燈電壓，來單獨控制每個區(qū)域中的亮度。當(dāng)通過第二逆變器83提供的第二燈電壓大于通過第一逆變器81提供的第一燈電壓時，將第三分割區(qū)域(C)的亮度設(shè)定為高于第一分割區(qū)域(A)。第二分割區(qū)域(B)的亮度由第一逆變器81所提供的第一燈電壓與第二逆變器83所提供的第二燈電壓之間的差值來確定。第一燈電壓與第二燈電壓之間的差值越大，第二分割區(qū)域(B)的亮度增加得越多。
包括EEFL的本發(fā)明通過在形成于燈的兩端的外部電極之間形成多個分割電極而限定該燈的多個分割區(qū)域，來降低燈電壓，并實現(xiàn)了均勻的亮度。
此外，本發(fā)明通過在分割區(qū)域的邊緣處安裝用于分隔燈的多個分隔壁，從而消除了相鄰分割區(qū)域之間的影響，使得可以進行完全分割。
另外，本發(fā)明通過在相鄰電極之間提供具有180°相位差的燈電壓，并將兩個電極連接至一個逆變器，允許根據(jù)區(qū)域來控制亮度。當(dāng)通過不同的逆變器來驅(qū)動由這些分割電極限定的多個分割區(qū)域的亮度時，可以通過向各個分割區(qū)提供不同的燈電壓，在各個分割區(qū)域中設(shè)定不同的亮度。
可以在EEFL的端部之間將燈分割為不同大小和形狀的多個分區(qū)，并且可以與分割電極相對應(yīng)地在燈的內(nèi)部形成分隔壁。例如，可以將燈改變?yōu)橹T如“U”、“W”或“—”的形狀。
此外，分割電極可以將燈分割為寬度相同或?qū)挾炔煌亩鄠€區(qū)域。分割區(qū)域?qū)挾认嗤瑫r，可以將相鄰燈之間的分割電極形成為“之字”形。在將分割電極形成為“之字”形的情況下，可以將用于將分割電極連接在一起的公共電極形成為“之字”形。
根據(jù)本發(fā)明，在用作背光的EEFL中，通過在燈的兩端之間形成多個分割電極用于從多個分割區(qū)域發(fā)光，并且通過與這些分割電極相對應(yīng)地在該燈的內(nèi)部安裝分隔壁，減小了燈的長度，并且可以在不考慮LCD板的大小的情況下實現(xiàn)均勻的亮度。
根據(jù)本發(fā)明，通過將成對的兩個電極連接至一個逆變器，就可以根據(jù)燈的位置來部分地控制LCD板的亮度。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是在不脫離本發(fā)明的主旨或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行多種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋這些修改和變化，只要它們落入所附權(quán)利要求及其等價物的范圍內(nèi)。
本申請要求于2004年12月30日提交的韓國專利申請No.116922/2004的優(yōu)先權(quán)，此處出于充分說明的目的，通過引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種用于背光的外部電極熒光燈，包括用于發(fā)光的燈；位于該燈的一端的第一外部電極，以及位于該燈的另一端的第二外部電極；分割電極，位于第一外部電極與第二外部電極之間并且限定了多個分割區(qū)域；以及位于所述燈的內(nèi)部的分隔壁，其與所述分割電極相對應(yīng)并將所述燈分隔為所述多個分割區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中沿所述燈的外周面形成所述分割電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述第一外部電極和第二外部電極以及所述分割電極與一個逆變器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述燈為“U”形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述燈為“W”形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其中所述燈為“—”形。
7.一種用于背光的外部電極熒光燈，包括用于發(fā)光的燈；多個外部電極，其在所述燈中限定了至少兩個分割區(qū)域；以及至少一個分隔壁，與所述多個電極中的一個相對應(yīng)地形成在所述燈的內(nèi)部，并將所述燈分隔為所述分割區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈，其中向相鄰的所述外部電極提供具有180°相位差的燈電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈，其中所述外部電極連接至一個逆變器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈，其中每兩個相鄰?fù)獠侩姌O連接至一個逆變器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈，其中所述外部電極包括位于所述燈的一端的第一外部電極，以及位于所述燈的另一端的第二外部電極；位于所述第一外部電極和第二外部電極之間、沿所述燈的外周面形成的分割電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燈，其中所述分隔壁位于與所述分割電極相對應(yīng)的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燈，其中所述分隔壁位于所述分割電極的中央，并等分該分割電極。
14.一種用于背光的外部電極熒光燈，包括彼此平行設(shè)置的用于發(fā)光的多個燈；形成在所述各個燈的兩端的外部電極；將所述各個燈分割為至少兩個分割區(qū)域的分割電極；形成在所述各個燈的內(nèi)部并與所述分割電極相對應(yīng)的分隔壁；以及將各個單元的燈的所述外部電極和分割電極連接在一起的多個公共電極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中所述分割電極位于各個燈中的相同位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中所述分割電極相對于相鄰的燈以“之字”形排列，并且沿各個分割電極的所述公共電極也為“之字”形。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中通過所述公共電極向所述外部電極和所述分割電極提供在相鄰電極之間具有180°相位差的燈電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中所述公共電極與一個逆變器相連。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中每兩個相鄰公共電極與一個逆變器相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其中所述公共電極與兩個逆變器相連。
全文摘要
一種用于背光的外部電極熒光燈，包括用來發(fā)光的燈；位于該燈的一端的第一外部電極，以及位于該燈的另一端的第二外部電極；分割電極，位于第一和第二外部電極之間，并用來限定多個分割區(qū)域；以及分隔壁，位于所述燈的內(nèi)部，與所述分割電極相對應(yīng)并將所述燈分隔為所述多個分割區(qū)域。
文檔編號G02F1/13357GK1797121SQ20051008243
公開日2006年7月5日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者方珠榮 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社