冷阴极灯管及使用此冷阴极灯管的背光模块转让专利
申请号 : CN200710153164.8
文献号 : CN101399156B
文献日 : 2010-06-09
发明人 : 张文宁 , 吴澍莘
申请人 : 诚创科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种冷阴极灯管，其特征在于所述冷阴极灯管包括：玻璃管，具有腔室与外壁，且该腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气；
荧光层，配置于该玻璃管的该腔室表面上；
第一电极与第二电极，配置于该腔室内且位于该玻璃管的两端；
两导线，配置于该玻璃管的外部并延伸至该玻璃管的该腔室内，且分别与该第一电极与该第二电极电性连接；
第一导电层，对应该第一电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第一导电层接地；以及第二导电层，对应该第二电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第二导电层接地。
2.如权利要求1所述的冷阴极灯管，其特征在于其中该第一导电层从该第一电极的顶端往该第二电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
3.如权利要求1所述的冷阴极灯管，其特征在于其中该第二导电层从该第二电极的顶端往该第一电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
4.如权利要求1所述的冷阴极灯管，其特征在于其中该第一导电层与该第二导电层的材料包括金属或该金属的氧化物。
5.如权利要求4所述的冷阴极灯管，其特征在于其中该金属包括镍、金、银或铜。
6.如权利要求1所述的冷阴极灯管，其中该惰性气体是选自于氦气、氖气、氩气、氪气、氙气及其组合。
7.一种背光模块，其特征在于所述背光模块包括：灯箱；
多个冷阴极灯管，配置于该灯箱内，每一冷阴极灯管包括：玻璃管，具有腔室与外壁，且该腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气；
荧光层，配置于该玻璃管的该腔室表面上
第一电极与第二电极，配置于该腔室内且位于该玻璃管的两端；
两导线，配置于该玻璃管的外部并延伸至该玻璃管的该腔室内，且分别与该第一电极与该第二电极电性连接；
第一导电层，对应该第一电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第一导电层接地；
第二导电层，对应该第二电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第二导电层接地；以及扩散板，配置于该灯箱的上方。
8.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于其中该第一导电层从该第一电极的顶端往该第二电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
9.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于其中该第二导电层从该第二电极的顶端往该第一电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
10.如权利要求7所述的背光模块，其特征在于其中该第一导电层与该第二导电层的材料包括金属或该金属的氧化物。
11.如权利要求10所述的背光模块，其特征在于其中该金属包括镍、金、银或铜。
12.如权利要求7所述的背光模块，其中该惰性气体是选自于氦气、氖气、氩气、氪气、氙气及其组合。
13.一种背光模块，其特征在于所述背光模块包括：导光板，具有一光入射面与一光出射面；以及
冷阴极灯管，配置于该导光板的该光入射面旁，该冷阴极灯管所提供的光线入射至该导光板中，并由该光出射面出射，该冷阴极灯管包括：玻璃管，具有腔室与外壁，且该腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气；
荧光层，配置于该玻璃管的该腔室表面上
第一电极与第二电极，配置于该腔室内且位于该玻璃管的两端；
两导线，配置于该玻璃管的外部并延伸至该玻璃管的该腔室内，且分别与该第一电极与该第二电极电性连接；
第一导电层，对应该第一电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第一导电层接地；以及第二导电层，对应该第二电极而配置于该玻璃管的该外壁上，且使该第二导电层接地。
14.如权利要求13所述的背光模块，其特征在于其中该第一导电层从该第一电极的顶端往该第二电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
15.如权利要求13所述的背光模块，其特征在于其中该第二导电层从该第二电极的顶端往该第一电极的方向延伸一长度，且该长度介于0.1厘米～1厘米。
16.如权利要求13所述的背光模块，其特征在于其中该第一导电层与该第二导电层的材料包括金属或该金属的氧化物。
17.如权利要求16所述的背光模块，其特征在于其中该金属包括镍、金、银或铜。
18.如权利要求13所述的背光模块，其特征在于其中该惰性气体是选自于氦气、氖气、氩气、氪气、氙气及其组合。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种冷阴极灯管，且特别涉及一种具有良好的发光效率的冷阴极灯管以及使用此冷阴极灯管的背光模块。
背景技术
冷阴极灯管属于低压水银放电灯。冷阴极灯管在玻璃管内壁涂有一层荧光体，并在玻璃管内部封入少量的惰性气体及微量的水银。透过施加高电压于冷阴极灯管两端的电极而使得电子释出，且电子会与水银原子以及气体分子互相碰撞而产生紫外线。结果是，紫外光将激发荧光体，而使荧光体放出可见光。
然而，此冷阴极灯管以间接的方式产生可见光的效率不佳，如欲提升冷阴极灯管的发光效率，已知的技术有以下几种：
(1)改变冷阴极灯管的电极的材料，采用具有较低功函数的材料，以获得较高的电流。然而，由此提升的电流仍十分有限。
(2)采用具有较高发光效率的荧光粉，以提升灯管的发光效率。然而，高发光效率的荧光粉的成本较高，使得冷阴极灯管的成本不易下降。
(3)直接施加较高的电压于冷阴极灯管的电极上，以增大灯管电流。由此，即可提升灯管的亮度。然而，这样的方式需消耗较高的功率，不符合节约能源的需求。
发明内容
本发明提供一种背光模块，其采用上述的冷阴极灯管，具有良好的发光效率，且能降低制作成本与节省能源。
为具体描述本发明的内容，在此提出一种冷阴极灯管包括：玻璃管、荧光层、第一电极、第二电极、两导线与第一导电层。玻璃管具有腔室与外壁，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。荧光层配置于玻璃管的腔室表面上。第一电极与第二电极配置于腔室内、且位于玻璃管的两端。两导线配置于玻璃管的外部、并延伸至玻璃管的腔室内，且分别与第一电极与第二电极电性连接。第一导电层是对应第一电极配置于玻璃管的外壁上，且使第一导电层接地。上述的冷阴极灯管还包括第二导电层，对应第二电极而配置于玻璃管的外壁上，且使第二导电层接地。
本发明再提出一种背光模块包括：灯箱、多个冷阴极灯管与扩散板。冷阴极灯管配置于灯箱内，且每一冷阴极灯管包括玻璃管、荧光层、第一电极、第二电极、两导线与第一导电层。玻璃管具有腔室与外壁，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。荧光层配置于玻璃管的腔室表面上。第一电极与第二电极配置于腔室内、且位于玻璃管的两端。两导线配置于玻璃管的外部并延伸至玻璃管的腔室内，且分别与第一电极与第二电极电性连接。第一导电层是对应第一电极配置于玻璃管的外壁上，且使第一导电层接地。扩散板是配置于灯箱的上方。上述的冷阴极灯管还包括第二导电层，对应第二电极而配置于玻璃管的外壁上，且使第二导电层接地。
本发明还提供另一种背光模块包括：导光板与冷阴极灯管。导光板具有光入射面与光出射面。冷阴极灯管配置于导光板的光入射面旁。冷阴极灯管所提供的光线入射至导光板中，并由光出射面出射，其中，冷阴极灯管包括玻璃管、荧光层、第一电极、第二电极、两导线与第一导电层。玻璃管具有腔室与外壁，且腔室内填充有惰性气体以及汞蒸气。荧光层配置于玻璃管的腔室表面上。第一电极与第二电极配置于腔室内、且位于玻璃管的两端。两导线配置于玻璃管的外部并延伸至玻璃管的腔室内，且分别与第一电极与第二电极电性连接。第一导电层是对应第一电极配置于玻璃管的外壁上，且使第一导电层接地。上述的冷阴极灯管还包括第二导电层，对应第二电极而配置于玻璃管的外壁上，且使第二导电层接地。
在本发明的一实施例中，上述的第一导电层从第一电极的顶端往第二电极的方向延伸一长度，且长度介于0.1厘米～1厘米。
在本发明的一实施例中，第二导电层从第二电极的顶端往第一电极的方向延伸一长度，且长度介于0.1厘米～1厘米。
在本发明的一实施例中，上述的第一导电层与第二导电层的材料包括金属或金属的氧化物。上述的金属可以是镍、金、银或铜。
在本发明的一实施例中，上述的惰性气体是选自于氦气、氖气、氩气、氪气、氙气及其组合。
本发明通过在对应第一电极的玻璃管外壁上配置第一导电层，并且将第一导电层接地。并且，当使第一电极上施加有高压而成为高压端时，第二电极即成为低压端。由于第一导电层接地，且第一导电层与第一电极之间的距离远小于第一电极(高压端)与第二电极(低压端)之间的距离，因此，在第一导电层与第一电极之间形成很强的电场，而有利于电子的发射。结果是，可提高冷阴极灯管的发光效率，进而提升冷阴极灯管的亮度。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1B绘示为本发明优选实施例的另一种冷阴极灯管的示意图。
图2绘示为本发明优选实施例的一种背光模块的示意图。
图3绘示为本发明优选实施例的另一种背光模块的示意图。
附图标记说明
100、200、320、420：冷阴极灯管 102：玻璃管
102a：外壁 104：腔室
106：惰性气体 108：汞蒸气
110：荧光层 112：第一电极
114：第二电极 116：导线
118：第一导电层 120：第二导电层
122：电子 124：紫外光
126：可见光 300、400：背光模块
310：灯箱 330：扩散板
410：导光板 412：光入射面
414：光出射面 d：长度
具体实施方式
当施加高电压于冷阴极灯管100的第一电极112或第二电极114时，填充于腔室104内的汞蒸气108会遭受到电极所放出的电子122的撞击，而被激发放出紫外光124。请继续参照图1A，荧光层110是涂布于玻璃管102的腔室104内表面上。由汞蒸气108所产生的紫外光124会激发荧光层110，而使得荧光层110产生可见光126。荧光层110所产生的可见光126颜色可以是白色、蓝色、红色、绿色或是其他颜色的可见光126，亦即，通过调整荧光层110中的荧光材料成份，可决定荧光层110所发出的光的颜色。
除此之外，第一电极112与第二电极114是配置于腔室104内且位于玻璃管102的两端。两导线116配置于玻璃管102的外部并延伸至玻璃管102的腔室104内，且分别与第一电极112与第二电极114电性连接。第一电极112、第二电极114与导线116的材料可为低功函数的金属，在此并不加以限定。这里要说明的是，第一电极112与第二电极114是互相为高压端与低压端，在此将第一电极112设定为高压端，而第二电极114设定为低压端。当然，所属技术领域中具有通常知识者可视实际需要，而适当设定何者为高压端，何者为低压端。
值得一提的是，在对应第一电极112的玻璃管102外壁102a上，配置有第一导电层118，特别是，使第一导电层118接地。结果是，由于第一导电层118与第一电极112(高压端)间的距离很小，所以第一导电层118与第一电极112之间会形成一个很强的电场，而有利于电子的发射。也就是说，在第一导电层118与第一电极112之间会产生大量的电子122，这些电子122会撞击汞蒸气108而产生紫外光124。如此一来，在施加电压的电压值不变的情况下，就可以增加冷阴极灯管100的发光效率，进而提升冷阴极灯管100的亮度。另外，第一导电层118所在的位置是从第一电极112的顶端往第二电极114的方向延伸一长度d，且长度d是介于0.1厘米～1厘米。如此一来，将可以调整第一导电层118与第一电极112之间所形成的电场强度，进而有利于电子发射。
图1B绘示为本发明优选实施例的另一种冷阴极灯管的示意图。请参照图1B，此冷阴极灯管200与冷阴极灯管100类似，相同的构件标示以相同的符号。两者不同之处在于：此冷阴极灯管200还包括第二导电层120，配置于对应第二电极114的玻璃管102的外壁102a上，且使第二导电层120接地。此外，第二导电层120从第二电极114的顶端往第一电极112的方向延伸一长度d，且长度d是介于0.1厘米～1厘米。
如此一来，不论是将第一电极112设定为高压端，或是将第二电极114设定为高压端，都可以达到上述的技术效果。更详细而言，若是将第二电极114设为高压端时，第二导电层120与第二电极114之间的距离远小于第一电极112与第二电极114的距离，因此在第二导电层120与第二电极114之间会形成很大的电场，进而使得第二导电层120与第二电极114之间产生大量的电子122。由此，可增加电子122撞击汞蒸气108的机率，而产生大量的紫外光124。结果是，可提升冷阴极灯管200放出可见光126的效率。此外，第一导电层118与第二导电层120可以是部分地设置于冷阴极灯管100的外壁102a；或是设置成环绕冷阴极灯管100的外壁102a，而进一步提升冷阴极灯管100的发光效率。另外，第一导电层118与第二导电层120的材料例如是金属或此金属的氧化物，上述的金属可以是镍、金、银或铜，在此并不予以限定。
图2绘示为本发明优选实施例的一种背光模块的示意图。请参照图2，此背光模块300包括灯箱310、多个冷阴极灯管320与扩散板330。多个冷阴极灯管320是配置于灯箱310内，而扩散板330是配置于灯箱310的上方。特别是，冷阴极灯管320可以采用上述的冷阴极灯管100、200，这将使得背光模块300具有较佳的发光效率。如图2所绘示的背光模块300乃是直下式背光模块，适用于大尺寸的液晶显示器中，以提供面光源。
图3绘示为本发明优选实施例的另一种背光模块的示意图。请参照图3，背光模块400包括导光板410与冷阴极灯管420。导光板410具有一光入射面410与一光出射面414。冷阴极灯管420配置于导光板410的光入射面412旁，冷阴极灯管420所提供的光线由光入射面412入射至导光板410中，并由光出射面414射出。详言之，导光板410可以是平板型导光板或是楔形导光板，而冷阴极灯管420可以是采用上述的冷阴极灯管100、200，这将使得背光模块400具有较佳的发光效率。如图3所绘示的背光模块400乃是侧面入光式背光模块，适用于中小尺寸的液晶显示器中，以提供面光源。
综上所述，本发明的冷阴极灯管及使用此冷阴极灯管的背光模块具有以下优点：
通过于对应第一电极112(高压端)的玻璃管102外壁102a上配置第一导电层118，并且将第一导电层118接地，将可以在第一电极112与第一导电层118之间形成很大的电场。这有利于第一电极112释放出电子，进可提高冷阴极灯管100的发光效率。并且，由于所施加的电压不变即可形成很大的电场，所以可提升能源的使用效率。再者，由于第一导电层118的制作简单，因此可降低制作成本。此外，应用上述冷阴极灯管100、200的背光模块300、400亦具有良好的发光效率，可达到省电的效果。
虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，所属技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。