燈、驅動燈的方法、背光組件和具有該背光組件的液晶顯示裝置的製作方法
2023-06-12 13:10:11 1
專利名稱：燈、驅動燈的方法、背光組件和具有該背光組件的液晶顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及光源，更具體地，涉及一種燈、驅動該燈的方法、具有該燈的背光組件和具有該背光組件的液晶顯示(LCD)裝置。
背景技術：
通常使用陰極射線管(CRT)作為電視機(TV)、測量儀器、信息終端等的監視器。然而，由於CRT的重量和尺寸而使得難以減小包含該CRT的電子設備的重量和尺寸。因此，由於目前對更小並更輕的電子設備的需求，所以目前在這些設備中很少使用CRT。因此，已經提出了能代替CRT的多種顯示裝置，例如液晶顯示(LCD)裝置、等離子體顯示板(PDP)和電致發光顯示器(ELD)。
特別地，由於LCD裝置可以小型化，重量輕且具有低的電能消耗，所以已將其應用於多種電子設備。這些電子設備的示例包括膝上式計算機和臺式計算機以及大尺寸顯示單元的監視器。因此，可以預期未來對於LCD裝置的需求會急劇增加。
LCD裝置是一種通過對透射的入射光的量進行調節來顯示圖像的光吸收裝置。將諸如使用光來照射液晶板的背光組件的特殊光源用於該LCD裝置。根據燈單元所安裝的位置，將背光組件分類為邊緣型和直下型。此外，設置在背光組件中的螢光燈包括冷陰極螢光燈(CCFL)，其中電極位於該螢光燈內；以及外部電極螢光燈(EEFL)，其中電極位於該螢光燈外部。
圖1表示根據現有技術的背光組件的分解立體圖。
如圖1所示，現有技術的背光組件包括用於發射光的多個燈20；反射板40，設置在燈20下面，用於反射光；多個光學片10，設置在燈20的上方，用於對光進行擴散和會聚；以及下殼體50，用於對燈20進行固定，反射板40粘附在下殼體50上。這種背光組件是直下型背光組件。
每一個燈20都包括玻璃管21、位於玻璃管21內的內部電極22和23，以及與內部電極22和23相連並暴露在外部的電源端子24和25。該燈20是CCFL。
這些光學片包括用於對光進行擴散的擴散片、用於對擴散光進行會聚的稜鏡片，以及用於保護擴散片和稜鏡片的保護片。
儘管圖中未示出，但是除了背光組件以外，可以通過添加設置在背光組件上方用於顯示圖像的液晶板(未示出)、用於固定液晶板的面板導板(panel guide)(未示出)和用於保護液晶板的上殼體(未示出)來構成LCD裝置。
經由電源端子24和25從反用換流器(未示出)向內部電極22和23施加預定電壓。施加給內部電極22和23的電壓使燈20發光。從燈20發出的光在由光學片10擴散和會聚後照射在液晶板上。
圖2表示圖1所示的CCFL。
如圖2所示，該CCFL包括玻璃管21、分別形成在玻璃管21的相對側上的內部電極22和23、以及分別與內部電極22和23相連的電源端子24和25。內部電極22和23形成在與玻璃管21的相對端間隔開預定距離的位置處。
玻璃管21的內壁上澱積有螢光材料(未示出)。玻璃管21內填充有包括汞、氬、氖等的氣體混合物30。
電源端子24和25分別與內部電極22和23相連，並延伸到玻璃管21外部，以向內部電極22和23施加預定電壓。經由電源端子24和25向內部電極22和23施加該預定電壓，從而產生電場。陰極內部電極22發射電子。電子向陽極內部電極23移動，在此期間，這些電子與氣體30碰撞。電子和氣體30之間的碰撞產生紫外線。紫外線激發螢光材料30，使其發光。
然而，在現有技術的背光組件中，由於內部電極22和23與玻璃管21的相對端間隔開，所以只在內部電極22和23之間的空間產生光。即，在內部電極22和23與玻璃管21的各個相對端之間限定的空間中不產生光。即，由內部電極22和23產生的電子只在內部電極22和23之間移動，在此期間，這些電子與氣體碰撞而產生光。但是，由於在內部電極22與玻璃管21的相鄰端部之間以及內部電極23與玻璃管21的相鄰端部之間不產生電子(因此沒有電子移動)，所以在這些區域中不產生光。即，內部電極22和23之間限定的空間成為其中產生並發射光的有效區，而內部電極22與該相鄰端部之間以及內部電極23與該相鄰端部之間限定的空間成為其中不產生和發射光的無效區A和A′。因為無效區A和A′不發光，因此它們使圖像質量劣化。
發明內容
僅通過介紹的方式，在多個實施例中，對一種燈、包含多個燈的背光組件、包含該背光組件的液晶顯示器，以及驅動該燈的方法進行說明。該燈包括包含氣體的管；第一和第二電極，其位於該管內並與該管的第一和第二端部相鄰；以及第三和第四電極，分別位於該管的第一和第二端部處，從而在第一和第二電極之間形成該燈的第一區，在第一和第三電極之間形成該燈的第二區，並且在第二和第四電極之間形成該燈的第三區。
具有上述結構的燈的操作方法的一個實施例包括將第一到第四電壓分別施加給第一到第四電極，使得足以在第一、第二和第三區中發射光。第一和第二電壓、第三和第四電壓、第一和第三電壓以及第二和第四電壓具有不同的極性，而第一和第四電壓以及第二和第三電壓具有相同的極性。
背光組件的實施例包括殼體、多個燈、設置在殼體和燈之間的反射板，以及設置在燈的與反射板的相對側上的光學元件。
液晶顯示器的實施例包括第一殼體、與第一殼體相連的第二殼體、設置在第一和第二殼體之間的背光組件，以及設置在背光組件和第二殼體之間的液晶板。
應該理解，本發明的前述概要說明和以下詳細說明都是示例性和說明性的，並旨在提供對要求保護的本發明的進一步說明。
包含附圖以提供對本發明的進一步理解，將其併入且構成本申請的一部分，附圖示出了本發明的實施例，而且與說明書一起用於說明本發明的原理。在附圖中圖1是根據現有技術的背光組件的分解立體圖；圖2是圖1中所示的CCFL的剖面圖；圖3是根據本發明實施例的背光組件的分解立體圖；圖4是圖3中所示的CCFL的剖面圖；圖5是表示圖3中所示的CCFL的光產生原理的剖面圖；和圖6是包含有圖3的背光組件的LCD的分解立體圖。
具體實施例方式
下面將詳細說明附圖中所示的示例。只要有可能，在所有附圖中使用相同的標號表示相同或相似的部分。
圖3表示根據本發明實施例的背光組件的分解立體圖。
圖3所示的背光組件包括用於產生光的多個燈120(例如，CCFL)；設置在燈120下面用於對入射光進行反射的反射板140；設置在燈120上方用於對光進行擴散和會聚的多個光學片110；以及用於固定燈120的下殼體150，反射板140粘附在下殼體150上。光學片110包括用於對光進行擴散的擴散片、用於對擴散光進行會聚的稜鏡片和用於保護擴散片和稜鏡片的保護片。
圖4表示圖3所示的CCFL的剖面圖。
如圖4所示，CCFL 120包括玻璃管121；分別形成在玻璃管121的相對外端部上的第一和第二外部電極124和125；分別與第一和第二外部電極124和125相連的第一和第二電源端子126和127；形成在玻璃管121的相對內側上的第一和第二內部電極122和123，以及分別與第一和第二內部電極122和123相連的第三和第四電源端子128和129。還可以使用任意合適的透明和絕緣材料或者材料的組合來形成管121。
玻璃管121的內壁上澱積有螢光材料(未示出)。玻璃管121中充有包括汞、氬、氖等在內的一種或多種氣體130。
可以使用帶纏繞(taping)方法(使用諸如銅帶或鋁帶的金屬帶)或者在玻璃管121的相對外端部上電鍍金屬(或其它導電材料)的電鍍法，在玻璃管121的相對外端部上形成第一和第二外部電極124和125。第一和第二內部電極122和123形成在與玻璃管121的對應相鄰內端部間隔開的位置處。分別與第一和第二內部電極122和123相連的第三和第四電源端子128和129延伸穿過玻璃管121的相對端部，從而它們可以暴露在外部。
第一和第二內部電極122和123以及第三和第四電源端子128和129的構造與現有技術的相似。第一和第二外部電極124和125設置在玻璃管121的相對外端部上。
為了對燈進行測試或操作，可以向第一內部電極122施加具有負(-)電壓電平的第一電壓，並且可以向第二內部電極123施加具有正(+)電壓電平的第二電壓。可以向第一外部電極124施加具有正(+)電壓電平的第三電壓，並且可以向第二外部電極125施加具有負(-)電壓電平的第四電壓。即，第一和第四電壓的極性相同，第二和第三電壓的極性相同，而第一/第四電壓和第二/第三電壓的極性不同。第一和第四電壓的大小可以基本相同或不同。類似地，第二和第三電壓的大小可以基本相同或不同。如果電壓大小不同，則可以將該大小設置為使得每個區域(第一和第二電極之間的第一區、第一和第三電極之間的第二區，以及第二和第四電極之間的的第三區)中的電場基本相同。
第三和第四電源端子128和129在穿透第一和第二外部電極124和125之後分別連接到第一和第二內部電極122和123。在這種情況下，在第三電源端子128和第一外部電極124之間以及第四電源端子129和第二外部電極125之間可能發生短路。為了防止短路，分別在第一外部電極124和第三電源端子128之間以及第二外部電極125和第四電源端子129之間設置絕緣連接器132和133。
與各個電極類似，絕緣連接器132和133可以由單種材料或多層形成。絕緣連接器132和133分別延伸穿過第一和第二外部電極124和125的整個厚度。第三和第四電源端子128和129經由絕緣連接器132和133與第一和第二內部電極122和123電連接。可以對限定在絕緣連接器132和第一外部電極124之間、絕緣連接器133和第二外部電極125之間、絕緣連接器132和第三電源端子128之間，以及絕緣連接器133和第四電源端子129之間的間隙進行密封，從而將氣體130保持在玻璃管121內。
儘管圖中未示出，但是除了背光組件之外，通過添加位於背光組件上方用於顯示圖像的液晶板(未示出)、用於固定液晶板的面板導板(未示出)以及用於保護液晶板的上殼體(未示出)來構成LCD裝置。
在上述CCFL中，經由第一和第二電源端子126和127向第一和第二外部電極124和125施加第一電壓，並經由第三和第四電源端子128和129向第一和第二內部電極122和123施加第二電壓。在這種情況下，可以向第一外部電極124施加具有正(+)電壓電平的第三電壓，可以向第二外部電極125施加具有負(-)電壓電平的第四電壓，可以向第一內部電極122施加具有負(-)電壓電平的第一電壓，並且可以向第二內部電極123施加具有正(+)電壓電平的第二電壓。從第一內部電極122發射電子。由於施加給第二內部電極123的具有正(+)電壓電平的第二電壓而使得所發射的電子向第二內部電極123移動。向第二內部電極123移動的電子可以與玻璃管121中的氣體碰撞，從而產生紫外線。紫外線對澱積在玻璃管121內壁上的螢光材料進行激發。因此，在第一和第二內部電極122和123之間限定的空間中產生光。
此外，由於施加給第一外部電極124的具有正(+)電壓電平的第三電壓而使得從第一內部電極122發射的電子向第一外部電極124移動。因此，在第一內部電極122和第一外部電極124之間限定的空間中產生光。同樣，由於向第二外部電極125施加了具有負(-)電壓電平的電壓，所以從第二外部電極125發射電子。從第二外部電極125發射的電子向施加了具有正(+)電壓電平的第二電壓的第二內部電極123移動。因此，在第二外部電極125和第二內部電極123之間限定的空間中產生光。
結果，該玻璃管在第一外部電極124和第一位內部電極122之間、第一和第二內部電極122和123之間，以及第二內部電極123和第二外部電極125之間限定的所有空間中發光。因此，圖4的背光組件在CCFL的相對端部之間限定的整個區域中發光，由此防止圖像質量下降。
圖5是表示圖3所示的CCFL的光產生原理的剖面圖。
如圖5所示，向第一外部電極124施加具有正(+)電壓的第三電壓，向第二外部電極125施加具有負(-)電壓的第四電壓，向第一內部電極122施加第一電壓，並且向第二內部電極123施加第二電壓。如上所述，第一和第二內部電極122和123具有與第一和第二外部電極124和125不同的電壓極性。
從第一內部電極122和第二外部電極125發射電子134。從第一內部電極122發射的電子134向第二內部電極123和第一外部電極124移動。向第二內部電極123移動的電子與氣體130碰撞，從而產生紫外線。該紫外線激發螢光材料131，從而在第一和第二內部電極122和123之間產生光。此外，向第一外部電極124移動的電子與氣體130碰撞，從而產生紫外線。該紫外線激發螢光材料131，從而在第一內部電極122和第一外部電極124之間產生光。
同時，從第二外部電極125發射的電子134向第二內部電極123移動。向第二內部電極123移動的電子與氣體130碰撞，從而產生紫外線。該紫外線激發螢光材料131，從而在第二外部電極125和第二內部電極123之間產生光。
圖6中示出了液晶顯示器200。液晶顯示器200包括第一殼體210、設置在第一殼體210上的背光組件220、設置在背光組件220上的液晶板230，以及與第一殼體210相連接的第二殼體240。儘管可以存在其它組件，但是為了清楚起見而沒有示出這些組件。例如，液晶板230可以是具有偏振器和配向膜的有源矩陣或無源矩陣顯示器。液晶板230可以包含濾色器基板和陣列基板，該濾色器基板包括濾色器，並且可能包括黑底和/或公共電極，該陣列基板包括信號線、公共線、諸如電晶體的開關、像素電極，並且可能包括公共電極。
在其它實施例中，可以將第一和第二外部電極形成為覆蓋該管的端部的所有或一部分內表面。在這種情況下，可以在該管的端部的外表面上設置絕緣材料(絕緣連接器132和133或者其它材料)，並且第一和第二電源端子126和127延伸穿過該絕緣材料。該絕緣材料可密封該管的邊緣，並且第一和第二外部電極僅在該管的端部的內表面上的與氣體接觸的區域上延伸。另選地，第一和第二外部電極可以在該管的端部的內表面的整個表面區域上延伸，同時該絕緣材料覆蓋該外表面。
如上所述，通過在CCFL的外側上形成外部電極，並且施加極性與施加給相鄰內部電極的電壓不同的電壓，可以從CCFL的所有區域發光，由此通過防止在CCFL的邊緣產生暗區來提高圖像質量。
對於本領域的技術人員來講，很明顯可以對本發明做出各種修改和變化。因此，本發明旨在涵蓋本發明的這些修改和變化，只要它們落入所附權利要求書及其等同物的範圍內。
權利要求
1.一種燈，其包括包含氣體的管；第一和第二電極，其設置在所述管中並與所述管的第一和第二端部相鄰；以及第三和第四電極，其分別設置在所述管的第一和第二端部上，從而在所述第一和第二電極之間形成所述燈的第一區，在所述第一和第三電極之間形成所述燈的第二區，並且在所述第二和第四電極之間形成所述燈的第三區。
2.根據權利要求1所述的燈，還包括分別與所述第一、第二、第三和第四電極電連接的第一、第二、第三和第四電源端子。
3.根據權利要求2所述的燈，其中所述第一和第二電源端子分別與所述第一和第二電極相連，並且所述第一和第二電源端子分別延伸穿過所述第三和第四電極，並與所述第三和第四電極隔離。
4.根據權利要求3所述的燈，還包括所述第一電源端子和所述第三電極之間的第一絕緣連接器，以及所述第二電源端子和所述第四電極之間的第二絕緣連接器。
5.根據權利要求2所述的燈，其中所述第一和第三電源端子從所述管的第一端部延伸，並且所述第二和第四電源端子從所述管的第二端部延伸。
6.根據權利要求1所述的燈，其中所述第三和第四電極各自包括分別粘附在所述管的第一端部和第二端部上的金屬帶。
7.根據權利要求1所述的燈，其中所述第三和第四電極各自包括分別位於所述管的第一端部和第二端部上的電鍍導電材料。
8.根據權利要求1所述的燈，其中所述第三和第四電極中的每一個分別在所述管的第一端部和第二端部的整個內表面上延伸。
9.一種驅動燈的方法，所述燈具有包含氣體的管、設置在該管中並與該管的第一和第二端部相鄰的第一和第二電極，以及分別設置在該管的第一和第二端部處的第三和第四電極，從而在所述第一和第二電極之間形成第一區，在所述第一和第三電極之間形成第二區，並且在所述第二和第四電極之間形成第三區，該方法包括將第一到第四電壓分別施加給所述第一到第四電極，使得足以在所述第一、第二和第三區中發光。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一和第二電壓具有不同的極性。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述第三和第四電壓具有不同的極性。
12.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一和第三電壓具有不同的極性。
13.根據權利要求9所述的方法，其中所述第二和第四電壓具有不同的極性。
14.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一和第四電壓具有相同的極性。
15.根據權利要求9所述的方法，其中所述第二和第三電壓具有相同的極性。
16.一種背光組件，其包括殼體；多個燈，每一個燈都具有包含氣體的管、設置在該管中並與該管的第一和第二端部相鄰的第一和第二電極，以及設置在該管的第一和第二端部處的第三和第四電極，從而在該第一和第二電極之間形成第一區，在第一和第三電極之間形成第二區，並且在第二和第四電極之間形成第三區；設置在所述殼體和所述燈之間的反射板；和設置在所述燈的與所述反射板的相對側上的光學元件。
17.根據權利要求16所述的背光組件，其中所述光學元件包括一個或更多個光學片。
18.根據權利要求16所述的背光組件，其中所述多個燈中的每一個還包括分別與所述第一和第二電極電連接的第一和第二電源端子；分別與所述第三和第四電極電連接的第三和第四電源端子。
19.根據權利要求18所述的背光組件，其中所述第一和第二電源端子分別與所述第一和第二電極相連，並且所述第一和第二電源端子分別延伸穿過所述第三和第四電極，並與所述第三和第四電極隔離；並且所述背光組件還包括所述第一電源端子和所述第三電極之間的第一絕緣連接器，以及所述第二電源端子和所述第四電極之間的第二絕緣連接器。
20.根據權利要求18所述的背光組件，其中所述第三和第四電極各自包括分別粘附在所述管的第一和第二端部上的金屬帶。
21.根據權利要求18所述的背光組件，其中所述第三和第四電極各自包括分別位於所述管的第一和第二端部上的電鍍導電材料。
22.根據權利要求16所述的背光組件，其中所述第三和第四電極中分別在所述管的第一端部和第二端部的整個內表面上延伸。
23.一種液晶顯示器，其包括第一殼體；與所述第一殼體相連接的第二殼體；設置在所述第一和第二殼體之間的背光組件；和設置在所述背光組件和所述第二殼體之間的液晶板，其中所述背光組件包括多個燈，每一個燈都具有包含氣體的管、設置在該管中並與該管的第一和第二端部相鄰的第一和第二電極，以及分別設置在該管的第一和第二端部處的第三和第四電極，從而在所述第一和第二電極之間形成第一區，在所述第一和第三電極之間形成第二區，並且在所述第二和第四電極之間形成第三區；設置在所述第一殼體和所述燈之間的反射板；和光學元件，其包括設置在所述燈和所述液晶板之間的一個或更多個光學片。
24.根據權利要求23所述的液晶顯示器，其中所述多個燈中的每一個還包括分別與所述第一和第二電極電連接的第一和第二電源端子；分別與所述第三和第四電極電連接的第三和第四電源端子。
25.根據權利要求24所述的液晶顯示器，其中所述第一和第二電源端子分別與所述第一和第二電極電連接，並且所述第一和第二電源端子分別延伸穿過所述第三和第四電極，並與所述第三和第四電極隔離；並且所述液晶顯示器還包括所述第一電源端子和所述第三電極之間的第一絕緣連接器，以及所述第二電源端子和所述第四電極之間的第二絕緣連接器。
26.根據權利要求24所述的液晶顯示器，其中所述第三和第四電極各自包括分別粘附在所述管的第一和第二端部上的金屬帶。
27.根據權利要求24所述的液晶顯示器，其中所述第三和第四電極各自包括分別位於所述管的第一和第二端部上的電鍍導電材料。
28.根據權利要求23所述的液晶顯示器，其中所述第三和第四電極分別在所述管的第一和第二端部的整個內表面上延伸。
全文摘要
公開了一種燈、驅動該燈的方法、具有該燈的背光組件和具有該背光組件的液晶顯示裝置。該燈包括包含氣體的管和第一到第四電極。第一和第二電極設置在該管中並與該管的第一和第二端部相鄰。第三和第四電極設置在該管的第一和第二端部處。施加給這些電極的電壓足以使整個燈發光。第一和第二電壓、第三和第四電壓、第一和第三電壓、以及第二和第四電壓具有不同的極性，而第一和第四電壓以及第二和第三電壓具有相同的極性。
文檔編號G02F1/133GK1892352SQ20051009711
公開日2007年1月10日 申請日期2005年12月30日 優先權日2005年6月30日
發明者李鍾七 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社