CN100432795C - 冷阴极荧光灯系统 - Google Patents

Abstract

本发明的冷阴极荧光灯系统主要包括背板、多个灯管以及多个弹性导电元件。多个灯管设置于背板上，每一灯管具有第一电极端部，第二电极端部，以及分别自第一电极端部与第二电极端部延伸而出的第一导丝以及第二导丝。多个弹性导电元件，设置于背板上并与背板电连接而接地，每一弹性导电元件对应至每一灯管，并与灯管的第一导丝相结合。

Description

冷阴极荧光灯系统

技术领域

本发明涉及一种灯管结构，特别是涉及一种具有弹性导电元件的冷阴极荧光灯系统，用于液晶显示器(Liquid Crystal Display LCD)的背光模块。

背景技术

液晶显示器通常分为穿透式液晶显示器、反射式液晶显示器以及半穿透/半反射式液晶显示器，穿透式液晶显示器设有背光模块(Backlight Module)。背光模块使用的发光源大致可分为冷阴极荧光灯(Cold Cathode FluorescentLamp，CCFL)、热阴极荧光灯、发光二极管或其它电激发光片(ElectroLuminescent Device，EL device)，目前的主流为冷阴极荧光灯(CCFL)。

现有的背光模块利用电压转换器的高压来激活，产生电荷极性聚集，由于接地方式不佳，不易导出冷阴极荧光灯中过多的电流，使荧光灯处于不稳定的状态，导致冷阴极荧光灯发生闪烁的现象，而于液晶屏幕上造成发光不均匀使得液晶显示器的画面品质不稳定。

图1为绘示现有技术中冷阴极荧光灯接地的架构示意图。将每支灯管100的低压电极端部102焊接在一起，并以一导线104的一端部连接于低压电极端部102，而导线104的另一端部与外部电源106的接地端连结在一起，以平衡流经低压电极端部102与高压电极端部108之间的电流。其缺点为需要额外导线104接地，耗费人工，而且低压电极端部102与接地端之间的距离过长，致使导引电荷的效率不佳。另外，由于是使用焊接方式来固定低压电极端部102的导丝，所以灯管100的组装不仅耗工，而且必须用手工方式透过线材110将低压电极端部102的每一导丝焊接在一起，耗费人工及成本。此外，焊接也容易造成环境上不可预期的伤害。

图2为绘示现有技术中抵消冷阴极荧光灯的低压电极端部极性的架构示意图。将设置于背板200上的灯管100的低压电极端部102绝缘包覆，而外部电源106经由高压电极端部108产生电流到达低压电极端部102，利用每支灯管100之间正、负极性的抵消作用平衡灯管100之间累积的电荷。其缺点为背光整体发光效率较差。

因此需要发展一种冷阴极荧光灯模块，以提高背光的整体发光效率。

发明内容

本发明的一目的为提供一种冷阴极荧光灯系统，利用弹性导电元件使多灯管的低压电极端部紧密地电性接地。

本发明的另一目的为提供一种冷阴极荧光灯系统，利用弹性导电元件将冷阴极荧光灯的低压电极端部与背板共同接地，使流经灯管的电流快速达到平衡，以提高背光的整体发光效率。

本发明的又一目的为提供一种冷阴极荧光灯系统，利用弹性导电元件的简化设计，增加组装便利性。

根据上述目的，本发明提出一种冷阴极荧光灯模块，主要包括灯管以及弹性导电元件。灯管具有第一电极端部，第二电极端部，以及分别自第一电极端部与第二电极端部延伸而出的第一导丝以及第二导丝。其中第一电极端部例如可为低电压电极端部，第二电极端部例如可为高电压电极端部。弹性导电元件具有第一接触区域，弹性导电元件与第一导丝相结合，第一接触区域用于容纳第一导丝，弹性导电元件接地，而第一导丝通过弹性导电元件而接地。其中弹性导电元件亦具有与第一接触区域贯通的第一容置区域，且第一容置区域用以容置第一电极端部。

在本发明的实施例中，弹性导电元件的材料例如可为导电橡胶或是软性导电材料，其中弹性导电元件的电阻值介于10至120欧姆之间。本发明利用弹性导电元件与第一电极端部的第一导丝形成电性接触，使灯管通过弹性导电元件接地，有效缩短冷阴极荧光灯模块接地所需要的距离，使流经第二电极端部与第一电极端部两端的电流快速达到平衡。

本发明的冷阴极荧光灯系统主要包括接地的背板、多个灯管以及多个弹性导电元件。多个灯管设置于背板上，每一灯管具有第一电极端部，第二电极端部，以及分别自第一电极端部与第二电极端部延伸而出的第一导丝以及第二导丝。多个弹性导电元件，设置于背板上并与背板电连接而接地，每一弹性导电元件对应至每一灯管，并与灯管的第一导丝相结合。每一弹性导电元件具有第一接触区域，该第一接触区域用于容纳第一导丝，而第一导丝通过弹性导电元件而与背板电连接而接地，以提高背光模块的整体发光效率。其中每一弹性导电元件更具有第一容置区域与第一接触区域贯通，且第一容置区域用以容置第一电极端部。

本发明的优点主要包括：(a)冷阴极荧光灯的低压电极端部与背板共同接地，使灯管的管电流达到平衡；(b)使灯管的低压电极端部与弹性导电元件的紧密地电性接触，以提高背光的整体发光效率；以及(c)利用弹性导电元件的简化设计，增加组装便利性。

附图说明

图1为绘示现有技术中冷阴极荧光灯共同接地的架构示意图，通过并联灯管的低压电极端部，且使该并联灯管与电压转换器与共同接地；

图2为绘示现有技术中抵消冷阴极荧光灯的低压电极端部极性的架构示意图；

图3绘示依据本发明的第一实施例中冷阴极荧光灯模块接地的架构示意图；

图4绘示依据本发明的第二实施例中冷阴极荧光灯模块接地的架构示意图；

图5绘示依据本发明的一实施例中冷阴极荧光灯系统的架构示意图。

简单符号说明

100灯管                102低压电极端部

104导线                106电压转换器

108高压电极端部        110线材

200背板

300冷阴极荧光灯模块    302灯管

304弹性导电元件        306第一电极端部

308第二电极端部        310第一导丝

312第二导              314第一接触区域

316第一容置区域        318弹性绝缘元件

320第二接触区域        322外部电源

324第二容置区域        326圆球形导电材料

328背板                330压板

500冷阴极荧光灯系统

具体实施方式

本发明提供一种冷阴极荧光灯系统，利用弹性导电元件使多个灯管的低压电极端部紧密地电性接地。并且利用弹性导电元件将冷阴极荧光灯的低压电极端部与背板共同接地，使流经灯管的电流达到平衡，以提高背光的整体发光效率。进一步地，利用弹性导电元件的简化设计，增加组装便利性。本发明的冷阴极荧光灯系统适用于液晶显示器(LCD)以及液晶电视的背光模块，或者是应用于具有背光模块的显示装置。

图3绘示依据本发明的第一实施例中冷阴极荧光灯模块接地的架构示意图。本发明的冷阴极荧光灯模块300主要包括灯管302以及弹性导电元件304。灯管302具有第一电极端部306，第二电极端部308，以及分别自第一电极端部306与第二电极端部308延伸而出的第一导丝310以及第二导丝312。其中第一电极端部306例如可为低电压电极端部，第二电极端部308例如可为高电压电极端部。弹性导电元件304具有第一接触区域314，弹性导电元件304与第一导丝310相结合，第一接触区域314用于容纳第一导丝310，弹性导电元件304接地，而第一导丝310通过弹性导电元件304而接地。其中弹性导电元件304亦具有与第一接触区域314贯通的第一容置区域316，且第一容置区域316用以容置第一电极端部306。

在本发明的一实施例中，冷阴极荧光灯模块300亦包括弹性绝缘元件318，该弹性绝缘元件318具有第二接触区域320，弹性绝缘元件318与第二导丝312相结合，第二接触区域320用于容纳第二导丝312，且第二导丝312可经由弹性绝缘元件318的设计(图3中未予图标)将第二导丝312与一外部电源322(如图5所示)电连接。其中弹性绝缘元件318亦具有与第二接触区域320贯通的第二容置区域324，且第二容置区域324用以容置第二电极端部308。

在本发明的实施例中，弹性导电元件304的材料例如可为导电橡胶或是软性导电材料，其中弹性导电元件304的电阻值介于10至120欧姆之间，以介于30至70欧姆之间为优选，更佳的电阻值介于45至55欧姆之间。本发明利用弹性导电元件304与第一电极端部306的第一导丝310形成电性接触，使灯管302通过弹性导电元件304接地，有效缩短冷阴极荧光灯模块300接地所需要的距离，使流经第一电极端部306与第二电极端部308两端之间的电流快速达到平衡。

在本发明的优选实施例中，灯管302的第一电极端部306的第一导丝310略大于第一接触区域314的直径，以利用第一接触区域314的弹性使第一导丝310与弹性导电元件304形成电性接触并且固定第一导丝310。而且，第一电极端部306的直径略大于第一容置区域316的直径，当第一电极端部306置于第一容置区域316时，可通过弹性导电元件304的弹性来固定灯管302。因此，本发明简化弹性导电元件304的设计，增加冷阴极荧光灯模块300组装的便利性。同样地，灯管302的第二电极端部308的第二导丝312略大于第二接触区域320的直径，利用第二接触区域320的弹性使第二导丝312固定于弹性绝缘元件318。而且，第二电极端部308的直径略大于第二容置区域324的直径，当第二电极端部308置入第二容置区域324时，通过弹性绝缘元件318的弹性来固定灯管302。

图4绘示依据本发明的第二实施例中冷阴极荧光灯模块接地的架构示意图。应注意的是，图4与图3类似，部份的元件请参考图3，其主要差异在于第一电极端部306的第一导丝310的末端还包括一大于第一导丝直径的圆球形导电材料326或是任意形状的导电材料，例如焊锡或是金属材料，加强该圆球形导电材料326与第一接触区域314之间的弹性接触。当第一接触区域314与圆球形导电材料326两者的直径比值越大，越能增加第一导丝310与第一接触区域314的弹性接触面积，使得第一导丝310可稳固地电性接触于弹性导电元件304，更能提高第一导丝310与弹性导电元件304之间的导电性，因而使多余的电荷导入接地端。应注意的是，圆球形导电材料326的大小应该不可使弹性导电元件304过度变形，且应使得第一导丝310与弹性导电元件304之间始终维持在优选的弹性接触状态。因此，本发明使灯管302的第一电极端部306与弹性导电元件304紧密地电性接地，取代现有技术使用焊接的方式，以导通电荷而达到电流平衡。

图5绘示依据本发明的一实施例中冷阴极荧光灯系统的架构示意图，并请配合参考图3以及图4。本发明的冷阴极荧光灯系统500主要包括接地的背板328、多个灯管302以及多个弹性导电元件304。多个灯管302设置于背板328上，每一灯管302具有第一电极端部306，第二电极端部308，以及分别自第一电极端部306与第二电极端部308延伸而出的第一导丝310以及第二导丝312。多个弹性导电元件304设置于背板328上并与背板328电连接，每一弹性导电元件对应至每一灯管302，并与灯管302的第一导丝310相结合。每一弹性导电元件304具有第一接触区域314，该第一接触区域314用于容纳第一导丝310，而第一导丝310通过弹性导电元件304而与背板328电连接而接地，以提高背光模块的整体发光效率。其中每一弹性导电元件304更具有第一容置区域316与第一接触区域314贯通，且第一容置区域316用以容置第一电极端部306。

本发明的一实施例中，冷阴极荧光灯系统500亦包括多个弹性绝缘元件318，每一弹性导电元件304对应至每一灯管302，并与灯管302的第二导丝312相结合，每一弹性绝缘元件318具有第二接触区域320，该弹性绝缘元件318与第二导丝312相结合，第二接触区域320用于容纳第二导丝312，且第二导丝312可经由弹性绝缘元件318的设计将第二导丝312与一外部电源322电连接。其中每一弹性绝缘元件318更具有第二容置区域324与第二接触区域320贯通，该第二容置区域320用以容置第二电极端部308。

在本发明的实施例中，弹性导电元件304的材料例如可为导电橡胶或是软性导电材料，其中弹性导电元件304的电阻值介于10至120欧姆之间，以介于30至70欧姆之间为优选，更佳的电阻值介于45至55欧姆之间。

如上所述，灯管302的第一电极端部306的第一导丝310略大于第一接触区域314的直径，利用第一接触区域314的弹性使第一导丝310与弹性导电元件304形成电性接触并且固定第一导丝310。而且，第一电极端部306的直径略大于第一容置区域316的直径，当第一电极端部306置入第一容置区域316时，通过弹性导电元件304的弹性来固定灯管302。因此，本发明的弹性导电元件304的设计简单，可增加冷阴极荧光灯系统500组装的便利性。

在本发明的实施例中，每个弹性导电元件304套住每支灯管304，并与第一导丝310电连接在一起，而且每个弹性导电元件304的第一接触区域314分别电连接于背板328上。本发明亦可以将多个弹性导电元件304做成一组或是一排直接卡入背板328上，以自动化方式进行组装作业。其中，弹性导电元件304与背板328的结合方式可以有很多种，例如可于背板328上冲压形成多个卡槽，用以容纳这些弹性导电元件304，而卡槽的形状可以为类似U字型的开口向上的卡槽，或是类似L字型开口向侧面的卡槽；亦可以使用例如导电胶或其它导电材料来结合弹性导电元件304与背板328。另一实施例中，冷阴极荧光灯系统500亦包括压板330，用以压制多个弹性导电元件304，使弹性导电元件304可以稳固地与背板328形成接地。压板330与背板328的结合方式可以有很多种，例如可用螺丝将压板330锁在背板328上。同样地，亦可使用压板330压制弹性绝缘元件318。

于本发明中，若是为了制造方便性、降低成本或是其它考虑，弹性导电元件304与弹性绝缘元件318的外型可以相同，亦可以为不相同，并没有特别的限制。

因此，相较于现有技术，本发明节省多个第一电极端部306之间的线材以及省略多个第一电极端部306连接至外部电源322的导线，节省成本，提高组装便利性。更重要的是，本发明的导电弹性元件304为具有导电性的软性材料，使累积在第一电极端部306的电荷在弹性导电元件304附近立即导引至背板328上，使弹性导电元件304与外部电源322共同接地，达到电流平衡，使背光模块的整体发光效率更好。

本发明的优点主要包括：(a)将低压端与背板共地，使流经灯管的电流达到平衡；(b)确保灯管外部电极与弹性导电元件的紧密接触，以提高背光的整体发光效率；(c)弹性导电元件的简化设计，增加组装便利性、更可节省线材浪费；(d)组装工艺可以自动化；以及(e)改良传统焊接方式，解决焊锡污染环境的问题。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims (17)

1.一种冷阴极荧光灯模块，至少包含：

灯管，具有第一电极端部，第二电极端部，以及分别自该第一电极端部与该第二电极端部延伸而出的第一导丝以及第二导丝；以及

弹性导电元件，具有第一接触区域，该弹性导电元件与该第一导丝相结合，该第一接触区域用于容纳该第一导丝，该弹性导电元件接地，而该第一导丝通过该弹性导电元件而接地。

2.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯模块，其中还包括弹性绝缘元件，具有第二接触区域，该弹性绝缘元件与该第二导丝相结合，该第二接触区域用于容纳该第二导丝，该第二导丝与外部电源电连接。

3.如权利要求1或2所述的冷阴极荧光灯模块，其中该弹性导电元件还具有第一容置区域与该第一接触区域贯通，该第一容置区域用以容置该第一电极端部。

4.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯模块，其中该弹性导电元件的材料为导电橡胶。

5.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯模块，其中该弹性导电元件的电阻值介于10至120欧姆之间。

6.如权利要求5所述的冷阴极荧光灯模块，其中该弹性导电元件的电阻值介于30至70欧姆之间。

7.如权利要求5所述的冷阴极荧光灯模块，其中该弹性导电元件的电阻值介于45至55欧姆之间。

8.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯模块，其中该第一导丝的末端还包括略大于该第一导丝直径的圆球形导电材料。

9.一种冷阴极荧光灯系统，至少包含：

背板；

多个灯管，设置于该背板上，每一灯管具有第一电极端部，第二电极端部，以及分别自该第一电极端部与该第二电极端部延伸而出的第一导丝以及第二导丝；以及

多个弹性导电元件，设置于该背板上并与该背板电连接，每一弹性导电元件对应至该些灯管中的一灯管，并与该灯管的第一导丝相结合，每一弹性导电元件具有第一接触区域，该第一接触区域用于容纳该第一导丝，而该第一导丝通过该弹性导电元件而与该背板电连接而接地。

10.如权利要求9所述的冷阴极荧光灯系统，其中还包括多个弹性绝缘元件，每一弹性绝缘元件具有第二接触区域，该弹性绝缘元件与该第二导丝相结合，该第二接触区域用于容纳该第二导丝，该第二导丝与外部电源电连接。

11.如权利要求9或10所述的冷阴极荧光灯系统，其中每一该弹性导电元件还具有第一容置区域与该第一接触区域贯通，该第一容置区域用以容置该第一电极端部。

12.如权利要求9所述的冷阴极荧光灯系统，其中该弹性导电元件的材料为导电橡胶。

13.如权利要求9所述的冷阴极荧光灯系统，其中该弹性导电元件的电阻值介于10至120欧姆之间。

14.如权利要求13所述的冷阴极荧光灯系统，其中该弹性导电元件的电阻值介于30至70欧姆之间。

15.如权利要求13所述的冷阴极荧光灯系统，其中该弹性导电元件的电阻值介于45至55欧姆之间。

16.如权利要求9所述的冷阴极荧光灯系统，其中该第一导丝的末端还包括略大于该第一导丝直径的圆球形导电材料。

17.如权利要求9所述的冷阴极荧光灯系统，还包括压板，用以压制该些弹性导电元件，使该些弹性导电元件的接触区域稳固地与该背板形成接地。

Images