專利名稱：可穩(wěn)定發(fā)光的背光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種背光模塊，特別是指一種可提供穩(wěn)定光線的背光模塊。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板主要是利用成矩陣狀排列的晶體管，配合適當(dāng)?shù)碾娙荨⑥D(zhuǎn)接點等電子元件來驅(qū)動液晶像素，以產(chǎn)生豐富亮麗的圖形。由于液晶顯示面板具有外型輕薄、耗電量少以及無輻射污染等特性，因此被廣泛地應(yīng)用在筆記型計算機(jī)、個人數(shù)字助理等攜帶式信息產(chǎn)品上，甚至已有逐漸取代傳統(tǒng)桌上型計算機(jī)的CRT監(jiān)視器(Cathode Ray Tube，CRT)及傳統(tǒng)電視的趨勢。
一般而言，液晶顯示器的背光模塊設(shè)于液晶顯示面板的下方或側(cè)面，并利用至少一光源與各種光學(xué)元件(如擴(kuò)散板、棱鏡等)的組合，以提供液晶顯示面板高亮度且均勻的光源，然后再經(jīng)由控制液晶顯示面板上的像素電極以形成適當(dāng)?shù)纳剩M(jìn)而構(gòu)成液晶顯示器使用者所觀察到的亮麗影像。
請參考圖1，圖1為一常規(guī)背光模塊10的示意圖。如圖1所示，背光模塊10設(shè)于一液晶顯示面板12的下方，并包含有至少一光源14、一擴(kuò)散板16設(shè)于光源14與液晶顯示面板12之間，以及一反射板18設(shè)于光源14下方并固定于一金屬殼體20上。其中，光源14用來提供一光源至液晶顯示面板12，反射板18用于將光源14所產(chǎn)生的光線向液晶顯示面板12反射，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16可將通過擴(kuò)散板16的光線進(jìn)一步散射，以提供液晶顯示面板12較均勻分散的光線。而設(shè)于反射板18下方并包覆反射板18周圍的金屬殼體20，則是用來固定擴(kuò)散板16、反射板18以及光源14。
一般而言，背光模塊10中的光源14大多是由一冷陰極螢光燈(coldcathode fluorescent lamp，CCFL)所構(gòu)成，而光源14往往利用交流電加以驅(qū)動。請參閱圖2，圖2常規(guī)光源14以一交流電源所驅(qū)動的示意圖。交流電源由一電壓轉(zhuǎn)換器22與一電源26所組成。由于電壓轉(zhuǎn)換器22的一次側(cè)由電源26供電后，其二次側(cè)會輸出一交流電予光源14。由于光源14與金屬殼體20(示于圖1)之間的電容效應(yīng)，因此導(dǎo)致漏電流(leakage current)的產(chǎn)生，這么一來，不僅會造成功率損失(power loss)，而且光源14的兩端所發(fā)出的光線亮度也會不平均。為了避免這個問題，請參閱圖3以及圖4，圖3光源14與電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的示意圖，圖4施加于節(jié)點a、b的電壓以及施加于光源14的電壓的電壓關(guān)系圖。光源14兩端分別電連接二電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b，而這兩個獨立的電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b則分別連接于不同的電源26a、26b。一般來說，光源14的兩端分別連接于電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的二次側(cè)，且電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的二次側(cè)的極性會正好相反。如圖4所示，Va與Vb分別表示電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b施加于節(jié)點a、b的電壓，電壓ΔV(亦即Va-Vb)則表示施加于光源14的電壓。理論上，為了使光源14兩端的電壓ΔV為最佳值，電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的接通周期應(yīng)該一致，使得輸出于節(jié)點a、b的電壓Va、Vb的相位相差恰好為180度。但是實際上，由于Va、Vb由獨立的電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的二次側(cè)所提供，每個電壓轉(zhuǎn)換器在制造的過程中，會因為不同電壓轉(zhuǎn)換器之間的鐵心接合面密合程度、繞線松緊條件及組裝工藝不一致等因素影響，即使電壓轉(zhuǎn)換器22a、22b的一次側(cè)接通周期一致的情形下，二次側(cè)輸出的電壓相位仍舊難以正好相差180度。如圖4所示，實際上，Va與Vb的相位會有誤差，這也就導(dǎo)致ΔV的波形失真而無法提供最佳的協(xié)調(diào)電壓波形供應(yīng)給光源。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的提供一種可穩(wěn)定發(fā)光的背光模塊，使得施加于光源的電壓一協(xié)調(diào)電壓波形，以解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種可穩(wěn)定發(fā)光的背光驅(qū)動模塊，其包含一電壓轉(zhuǎn)換器、一DC/AC電源電源、以及一光源。該電壓轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)以及多個由該一次側(cè)感應(yīng)的二次側(cè)。該電DC/AC電源電連接于該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)，用來對該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)供電。該光源連接于該多個二次側(cè)，用來依據(jù)該多個二次側(cè)輸出的電壓而發(fā)出光線。利用該電壓轉(zhuǎn)換器輸出至該多個二次側(cè)的電壓激發(fā)點亮該光源而發(fā)出光線。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，在同一個電壓轉(zhuǎn)換器中，將由同一一次側(cè)所感應(yīng)的多個二次側(cè)所輸出電壓施加于背光模塊的光源，由于該多個二次側(cè)由同一一次側(cè)所感應(yīng)，故不會產(chǎn)生二次側(cè)輸出的電壓相位有差異的問題，進(jìn)一步使得施加于該光源的電壓為最佳化結(jié)果。
為了能更近一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖。然而附圖僅供參考與輔助說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。


圖1為常規(guī)背光模塊的示意圖。
圖2為常規(guī)光源以一交流電源所驅(qū)動的示意圖。
圖3為光源與電壓轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖4施加于節(jié)點a、b的電壓以及施加于光源的電壓的電壓關(guān)系圖。
圖5為一本發(fā)明應(yīng)用于直接式薄膜晶體管液晶顯示器的背光模塊的外觀示意圖。
圖6為圖5所示的背光模塊沿44’的剖面示意7為本發(fā)明的第一實施例的背光模塊30的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。
圖8顯示施加于節(jié)點c、d的電壓和施加于光源的電壓VL的關(guān)系圖。
圖9為本發(fā)明的第二實施例的背光模塊的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。
圖10為本發(fā)明的第三實施例的背光模塊的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。
圖11為本發(fā)明的第四實施例的背光模塊的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。
圖12為應(yīng)用于側(cè)光式液晶顯示器的背光模塊的示意圖。
主要元件符號說明10背光模塊 12 液晶顯示面板14光源 16 擴(kuò)散板18反射板 20 金屬殼體22電壓轉(zhuǎn)換器 26 DC/AC電源22a、22b電壓轉(zhuǎn)換器 26a、26b DC/AC電源30背光模塊 32 光源32a、32b 光源 34 DC/AC電源
40 電壓轉(zhuǎn)換器50 背光模塊52 電壓轉(zhuǎn)換器62 金屬背框64 殼體 68 反射底板70 擴(kuò)散板72 反射片80 背光模塊 82 電壓轉(zhuǎn)換器90 背光模塊 92 電壓轉(zhuǎn)換器110 背光模塊 112 顯示面板114 導(dǎo)光板116 光源118 反射罩120 反射板122 框架 124 擴(kuò)散板P1、P2 一次側(cè)S1、S2 二次側(cè)P12 等效的一次側(cè) a-d 節(jié)點S3、S4 二次側(cè)具體實施方式
請參考圖5與圖6，圖5為一本發(fā)明應(yīng)用于直接式薄膜晶體管液晶顯示器的背光模塊30的外觀示意圖，圖6為圖5所示的背光模塊30沿55’的剖面示意圖，其中為清楚表達(dá)背光模塊30內(nèi)部的配置，故圖5中未顯示出擴(kuò)散板等光學(xué)元件。如圖5與圖6所示，背光模塊30包含有一金屬背框(metal rearframe)62，作為背光模塊30的基座，一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的殼體(housing)64，垂直地嵌固于金屬背框62的四側(cè)邊，以形成一容納空間，多個光源(lightsource)32，容置于金屬背框62與殼體64所形成的容納空間內(nèi)，用以產(chǎn)生背光模塊30所需的光源、一反射底板68設(shè)于金屬背框62的表面，用以反射光源32向下方發(fā)射出的光源以增加光的使用率，一擴(kuò)散板70，覆蓋于殼體64的側(cè)邊使上述容納空間形成一近似密閉的空間，并將光源32產(chǎn)生的光線散射至上方的液晶顯示面板(圖未示)以提供均勻分散的光線，以及多片反射片72，分別以傾斜方式嵌固于殼體64與金屬背框62的邊緣位置，用以將光源32沿水平方向發(fā)射的光線反射至擴(kuò)散板70。反射底板68以及反射片72通常由高反射率材料構(gòu)成，例如金屬或合金，亦或是利用表面具有高反射材料的高分子材料所組成。金屬背框62由鍍鋅鋼板、不銹鋼板、鋁金屬板或鋁合金板等材料構(gòu)成，以提供足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與良好的熱傳導(dǎo)效果。光源32由多條平行設(shè)置于背光模塊30內(nèi)的直線型冷陰極螢光燈所構(gòu)成，亦可視需要使用U型冷陰極螢光燈、外部電極螢光燈、氙氣燈以及平面燈等，以提供液晶顯示面板足夠的光源需求。
請參閱圖7，圖7本發(fā)明的第一實施例的背光模塊30的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。由于前述的光源32一般由交流電壓所驅(qū)動，故背光模塊30另包含一電壓轉(zhuǎn)換器40以及一DC/AC電源34。在本實施例中，每一光源32由同一電壓轉(zhuǎn)換器40所驅(qū)動，且電壓轉(zhuǎn)換器由DC/AC電源34供電至一次側(cè)，而由二次側(cè)S1、S2輸出一交流電壓。電壓轉(zhuǎn)換器40的一次側(cè)P1電連接于DC/AC電源34，而二次側(cè)S1、S2則分別電連接于光源32的兩端。當(dāng)DC/AC電源34對一次側(cè)P1(匝數(shù)N1)充電至電壓V時，二次側(cè)S1、S2(匝數(shù)N2)的感應(yīng)電壓Vs1、Vs2皆為(N2/N1)*V。而感應(yīng)電壓Vs1、Vs2則會施加于光源32的兩端的節(jié)點c、d。
請參閱圖8，圖8顯示施加于節(jié)點c、d的電壓和施加于光源32的電壓VL的關(guān)系圖。由于二次側(cè)S1、S2感應(yīng)自同一一次側(cè)P1，所以二次側(cè)S1、s2的感應(yīng)電壓Vs1、Vs2的相位會一致，而不會出現(xiàn)相位差異的問題。由于二次側(cè)S1、S2接于節(jié)點C、D的極性正好相反，故二次側(cè)S1、S2輸出電壓且施加于節(jié)點c、d的電壓相位會正好相差180度，如圖8所示。施加于光源32的電壓VL為Vc-Vd，而且感應(yīng)電壓Vs1、Vs2并沒有相位落后的問題發(fā)生，所以VL的波峰值正好為Vs1與Vs2的波峰值的兩倍(亦即2N2/N1*V)。在這樣的情形下，光源34所施加電壓VL既解決亮度不均的問題，同時也解決了功率耗損的缺失。
請參閱圖9，圖9本發(fā)明的第二實施例的背光模塊50的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。與圖7的背光模塊30不同的處在于，背光模塊50的電壓轉(zhuǎn)換器72具有由第一側(cè)P1所感應(yīng)的二次側(cè)S1、S2、S3、S4，其中二次側(cè)S1、S3串聯(lián)，而二次側(cè)S2、S4串聯(lián)，且二次側(cè)S1、S3與二次側(cè)S2、S4的極性相反，故施加于光源32的電壓VL也會產(chǎn)生圖8的VL所示的效果。
請參閱圖10，圖10本發(fā)明的第三實施例的背光模塊80的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。背光模塊80包含二個光源32a、32b，一DC/AC電源34以及電壓轉(zhuǎn)換器82。電壓轉(zhuǎn)換器52包含兩個一次側(cè)P1、P2以及多個二次側(cè)S1、S2、S3、S4，一次側(cè)P1、P2為串聯(lián)。二次側(cè)S1、S2由一次側(cè)P1所感應(yīng)，二次側(cè)S3、S4由一次側(cè)P2所感應(yīng)。DC/AC電源34連結(jié)于串聯(lián)的一次側(cè)P1、P2，而二次側(cè)S1、S2連接于光源32a，二次側(cè)S3、S4連接于光源32b。由于一次側(cè)P1、P2串聯(lián)，故可等效為一次側(cè)P12。由于一次側(cè)P12由DC/AC電源34所供電，所以二次側(cè)S1、S2、S3、S4所感應(yīng)的電壓也會具有相同的相位。背光模塊80的二次側(cè)S1、S2的極性相反，而二次側(cè)S3、S4的極性亦相反，所以施加于光源32a、32b的電壓VL1、VL2也會產(chǎn)生類似于圖8的VL所示的效果。
請參閱圖11，圖11本發(fā)明的第四實施例的背光模塊90的光源、DC/AC電源與電壓轉(zhuǎn)換器的連接示意圖。與圖10的背光模塊80不同的處在于，背光模塊90的DC/AC電源34連接于并聯(lián)的一次側(cè)P1、P2。而電壓轉(zhuǎn)換器92的二次側(cè)S1、S2的極性相反，而二次側(cè)S3、S4的極性亦相反，所以施加于光源32a、32b的電壓VL1、VL2也會產(chǎn)生類似于圖8的VL所示的效果。
本發(fā)明的應(yīng)用也不限于兩個光源，多組光源亦可依據(jù)本發(fā)明的機(jī)制與多個電壓轉(zhuǎn)換器加以連接。
請注意，本發(fā)明的背光模塊雖以直接式(direct type)背光模塊為例作說明，但是光源位于顯示面板側(cè)邊附近的側(cè)光式(edge light type)背光模塊50亦可應(yīng)用于本發(fā)明的概念，請參閱圖12，圖12應(yīng)用于側(cè)光式液晶顯示器的背光模塊的示意圖。側(cè)光式背光模塊110設(shè)于一顯示面板112的下方，主要包含有一導(dǎo)光板(light guide plate，LGP)114設(shè)于顯示面板112下方、一光源(light source)16設(shè)于導(dǎo)光板114的一側(cè)、一反射罩118設(shè)于光源116的外側(cè)、一反射板(reflecting sheet)120設(shè)于導(dǎo)光板114下方并固定于一框架122上，以及一擴(kuò)散板(diffusing plate)124設(shè)于導(dǎo)光板114與顯示面板112之間。其中，光源116用來發(fā)出光線，反射罩118及反射板120用于將光源116所產(chǎn)生的光線反射至導(dǎo)光板114中以增加光的使用率，以進(jìn)而提供一較佳的亮度輸出。導(dǎo)光板114用來將光源116產(chǎn)生的該光源散射(scatter)至擴(kuò)散板124，擴(kuò)散板124可將由導(dǎo)光板114反射出的光線進(jìn)一步散射，以提供顯示面板112較均勻分散的光線，而框架122則是用來固定導(dǎo)光板114、光源116、反射罩118、反射板120及擴(kuò)散板124。側(cè)光式背光模塊110的光源、電壓轉(zhuǎn)換器以及DC/AC電源的電連接方式和工作原理皆可與背光模塊30、50、80、90相同，在此不再贅述。
本發(fā)明的光源32一氣體放電燈(gas discharge lamp)，如冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)、外部電極螢光燈(EEFL)氙氣燈或是霓虹燈，或是任何以交流電驅(qū)動的燈。而本發(fā)明的背光模塊30也可以應(yīng)用于各種需要提供液晶顯示面板高亮度且均勻的光源的液晶顯示器，如薄膜晶體管液晶顯示器(Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Display，TFT-LCD)，硅液晶顯示器(Liquid Crystal on Silicon display，LCoS display)等等。
綜上所述，相較于常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明的背光模塊的光源由極性相反的多個二次側(cè)所輸出的電壓所驅(qū)動，而且該多個二次側(cè)由同一次側(cè)所感應(yīng)，所以多個二次側(cè)所輸出的電壓不會有相位誤差的產(chǎn)生，且避免漏電流及功率損失。如此一來，本發(fā)明的背光模塊的光源能產(chǎn)生更穩(wěn)定的光線。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可穩(wěn)定發(fā)光的背光模塊，其包含有一電壓轉(zhuǎn)換器，其包含一一次側(cè)以及多個由該一次側(cè)感應(yīng)的二次側(cè)；一電源，電連接于該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)，用來對該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)充電；以及一光源，連接于該多個二次側(cè)，用來依據(jù)該多個二次側(cè)輸出的電壓發(fā)出光線。
2.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該電壓轉(zhuǎn)換器的第一二次側(cè)的第一端連接于該光源的第一端，該電壓轉(zhuǎn)換器的第二二次側(cè)的第一端連接于該光源的第二端，該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的第一端與該電壓轉(zhuǎn)換器的第一二次側(cè)的第一端同極，該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)的第二端與該電壓轉(zhuǎn)換器的第二二次側(cè)的第一端同極。。
3.如權(quán)利要求2所述的背光模塊，其中該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)包含兩串聯(lián)的線圈，該電壓轉(zhuǎn)換器的第一二次側(cè)包含兩串聯(lián)的線圈，該電壓轉(zhuǎn)換器的第二二次側(cè)包含兩串聯(lián)的線圈。
4.如權(quán)利要求3所述的背光模塊，其用于一直接式薄膜晶體管液晶顯示器。
5.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，用于一側(cè)光式薄膜晶體管液晶顯示器。
6.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該光源一冷陰極射線管。
7.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其用于一硅液晶顯示器。
8.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該光源一霓虹燈。
9.如權(quán)利要求1所述的背光模塊，其中該光源一氙氣燈。
全文摘要
一種可穩(wěn)定發(fā)光的背光模塊，其包含一電壓轉(zhuǎn)換器、一DC/AC電源以及一光源。該電壓轉(zhuǎn)換器包含一一次側(cè)以及多個由該一次側(cè)感應(yīng)的二次側(cè)。該DC/AC電源電連接于該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)，用來對該電壓轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)充電。該光源連接于該多個二次側(cè)，用來依據(jù)該多個二次側(cè)輸出的電壓激發(fā)而發(fā)出光線。
文檔編號H01L29/786GK1779521SQ20041009505
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月23日
發(fā)明者蔡博名 申請人:通升科技股份有限公司, 蔡博名