TWI295395B - Backlight module and start-up method thereof - Google Patents

Description

1295395 九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種背光模組及其燈管啟動方法，特 別疋關於一種高效能的背光模組及其燈管啟動方法。 【先前技術】 冷陰極螢光燈管（Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)因其發光強度高、發光均勻、燈管可以做的 極、、、田且可製成各種形狀，故目前在液晶顯示器、掃描器、 汽車儀表盤、微型廣告燈箱和鏡框製作等領域中大量應 用’作為上述產品的背景光源。 〜 冷陰極螢光燈管之發光原理敘述如下··給予燈管高 電$時，燈管電極射出電子，由電極衝出的電子受電場 的’IV響而運動，因而獲得動能。當這些擁有相當動能的 高速電子與管内水銀撞擊時，此狀態下之水銀分子瞬間 釋出所增得的能量，由不安定之狀態急速返回原來之安 定狀態，此時放出的能量即以紫外線放射出。此紫外線 激發内管壁塗佈之螢光體，螢光體中的電子蓄存能量後 瞬間又將其釋出，同時放出波長較長 之^視光。 而，著液晶顯示器的日漸普及，為了因應大尺寸化 的,、、、員示舄求，燈管的長度曰漸增長。然而，隨著燈管 的長度日漸增長，其所需的啟動電壓也相對的提高，且 並聯，燈5之間’其阻抗特性也會有更大的差異，造成 變壓恭的設計更加困難，且提高成本。 、目刚克服燈管啟動電壓過高及阻抗差異過大的方 弋有兩種其係提升變壓器（inverter)的電壓，以克 1295395 服燈管啟動電壓過高。然目前變壓器在設計上針對啟動 電f的部分都〒達-千伏特以上’若隨著啟動電壓不斷 提高’將變壓器的電Μ不斷地提升，會造成製作上成本 大量增加與產品可靠度下降的問題。因為啟動 高，變壓器越難製作’不但變壓器的繞線比增加，材料 的耐尚壓性也必須增加，否則變壓器容易因絕緣性不佳 造成跳火等現象’導致變壓n燒毀。另外，由於不同的 燈官其阻抗會有些微差異，在同時點亮多個燈管時，此 差異會造成無法同時點亮所有燈管的問題。 其二係在燈管的内壁上或電極上塗佈如絶等物 質’但是’由於錄等物質屬有毒物質，—旦燈管故障廢 J塑塗：：燈管内壁上的鉋等物質會對於環境造成極乂 影響’因此’此種方式^僅造成環境 增添一塗佈的步驟，更加鉍孴工栌杏； 71 乂娜文加耗費工枯，實非一理想解決方 案0 【發明内容】 因此」為解決上述問題，本發明係提出一種背光模 啟動方法’可有效降低啟動電壓，減少變壓 :::::: 果省成本支出’且不需使用絶等有毒物質， i立丨 & g刀別具有一阻抗，光產生哭 其，’光能促使燈管内之部分電子‘ 此阻抗之一啟動電屢即可啟動燈管。燈 η糸與-雜拉組電性連接，藉由調控模組控制轉換後 1295395 二出電壓予燈管。調控模組包括變 麗器可轉換一來自外部 市路，變 盘變遷哭雷m '原電[後輸出’而控制迴路 二制變壓器輸出之電壓大小。户 ; = ; =光燈管、冷陰極勞光燈管、冷陰“ 式ΐΐ二t!汞螢光燈管，且燈管之間係以並聯方 ^ H 產生器係為一發光二極體（Light Emitting i〇de，LED)、有機發光二極體（〇rganic Ught ^i〇de ’ OLED)、雷射（laser)或小型 i = 置電性連接，控制裝置⑽ 二模組係 根據本發明的再一目的，提出一種燈管啟動方 列步驟：（a)提供—f光模組，包括至少—燈管與 部⑻光產生器產生一光能；（c)使燈管内之 ^刀電子游離；⑷輸人小於燈管阻抗之-啟動電壓；以 ⑷啟動燈管。燈管係為外置電極螢光燈管、冷陰極螢 j燈官、冷陰極平㈣光燈管或自*汞螢紐管，且燈 ΐ之rm聯方式配置。光產生器係為一發光二極 .毛光一極體、雷射或一小型的氣體放電燈。光 =係與-控制裝置電性連接，控制裝置可控制光產 叫益，生総之大小。f光模組係應用於顯示器、掃描 為、ά車儀表盤或廣告燈箱。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明f易懂，下文特舉-較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： 1295395 【實施方式】 請參照第1圖，其繪示乃本發明之背光模組之示意 圖。本發明較佳實施例所揭露之背光模組（backlight module)10，包括至少一燈管12、調控模組14與光產生 器16。多個燈管12係冷陰極螢光燈管（Cold Cath〇de Fluorescent Lamp，CCFL)，以並聯方式配置，且與調控 模組14電性連接。調控模組14包括一變壓器與一控制 迴路，變壓器可轉換一來自外部電源之電壓後輸出啟動 電壓予燈管12，而控制迴路與變壓器電性連接，可控制 變壓為輸出之電壓大小。如此一來，由外部輸入的電壓， 例如是一市電（AC)便可經過調控模組14的控制轉換後 輸出燈管12可用的電壓，例如是一直流電（pc)。 母個燈管12分別具有一阻抗，必需先克服燈管j 2 的阻抗後，才能使氣體放電後驅動燈管12。隨著所製作 的燈管長度的不同，啟動電壓與操作電壓隨之改變。含主 參照第2A圖與第2B圖，第2A圖繪示乃燈管長度與啟g 電壓的關係圖，而第2B圖繪示乃燈管長度與操作電壓的 關係圖。在相同的燈管長度下，啟動電壓的值皆大於操 作電壓。如第2A圖所示，隨著所製作的燈管長度的^ 長，啟動電壓隨之增大。如第2B圖所示，隨著所製作= 燈管長度的增長，操作電壓隨之增大。 光產生器16可產生一光能，在燈管12啟動前， 能促使燈管12内之部分電子先游離，故只要輸入小 本阻抗之二啟動電壓值即可啟動燈管12。請參照第「 圖，其繪示乃應用本發明後，燈管長度與啟動電壓 係圖。如第2C圖所示’隨著所製作的燈管長度的增長’ 1295395 啟動電壓隨之增大。然與第2A圖相較後可明顯發現，在 相同燈管長度的情況下，例如是350毫米（mm)的燈管長 度下，原本的燈管12需約lOOOVrms以上的電壓才得以 啟動，而在增加一光產生器16，有光源提供的輔助下， 僅需約800Vrms的電壓即可啟動燈管12。 光產生為16係自發光性，例如是一發光二極體 (Light Emitting Diode，LED)或有機發光二極體 (Organic Light Emitting Diode，0LED)。或者，光產 生杰16可以是雷射（iaser)或一小型的氣體放電燈，利 用輸入一外部電壓以產生光能。另外，光產生器16 一控制裝置18電性連接，如此一來，可藉由控制裝置 18來調整光產生器16所產生光能之大小，以控 12内電子游離的程度。 一至於燈管的啟動方法，包括下列步驟：⑷提供背 光模組ίο,包括至少一燈管12與光產生器l6，·（b)光產 ίη:16產能；(C)使燈管12内之部分電子游離； ()輸入小於燈管阻抗之一啟動電壓；以及⑷啟動燈管 严與it^在t" 1 12啟動之前’先行提供—光能以激發 Γ=12的阻抗，達到啟動燈管12=: 不需要如習知不斷提升變壓器的電壓以克 SIC::需使用絶等有毒物質塗佈在燈管的 能夠有效降低啟動電屢，減 之材枓浪費，節省成本支出，且兼顧環保的效 1295395 綜上所述，上述實施例中之背光模組10係可應用 於各種需背光源的電子裝置中，例如是顯示器、掃描器、 汽車儀表盤或廣告燈箱等。然而，本發明所揭露之燈管 啟動方法，並不只限定於冷陰極螢光燈管，其他種的氣 體放電燈亦可適用於本發明，例如是外置電極螢光燈管 (External Electrode Fluorescent Lamp，EEFL)、冷陰 極平板榮光燈管（Cold Cathode Flat Fluorescent Lamp ’ CCFFL)、自由汞螢光燈管（Hg-free Fluorescent Lamp)等。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明 之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發 明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示乃本發明之背光模組之示意圖。 第2 A圖繪示乃燈管長度與啟動電壓的關係圖。 第2B圖繪示乃燈管長度與操作電壓的關係圖。 第2C圖繪示乃應用本發明後，燈管長度與啟動電 壓的關係圖。 【主要元件符號說明】 1〇 :背光模組 12 :燈管 14 :調控模組 16 :光產生器 18 :控制裝置

Claims (1)

1295395 十、申請專利範圍： L 一種背光模組（backlight module)，包括·· 至少一燈管，分別具有一阻抗；以及 一光產生器，產生一光能； 其中，該光能促使該些燈管内之部分電子游離，故 ，當輸入小於該些阻抗之—啟動電壓時，即可啟動該些燈 管。 一 2.如申明專利範圍第丨項所述之背光模組，豆中 該些燈管係與-調控模組電性連接，藉由該調控模组以 輸入該啟動電壓予該些燈管。 如申請專利範圍第2項所述之背光模組，其中 該調控模組包括-變壓器，用以轉換—外電 後輸出。 电匕 4. 如申請專利範圍第3項所述之背光模組，其中 該別工模組更包括—控制迴路，該控制迴路與該變麗器 電性連接，且控制該變壓器輸出之電壓大小。 °° 5. 如申研專利範圍第1項所述之背光模組，其中 該光產生器係為一發光二極體(Ught卩二， led)、有機發光二極體（〇rganic Ught㈣⑴叩 Diode OLED)、雷射（iaser)或小型的氣體放電燈。 上’6.如申請專利範圍第丨項所述之背光模組，其中 該光產生11係與—控制裝置電性連接，該控制裝置控制 該光產生器產生光能之大小。 7.如申請專利範圍第丨項所述之背光模組，其中 該光產生器係自發光性，或輸人_外部電壓以產生一光 能0 11 1295395 其中 其中 其中 冷陰 係應 係應 1此請專利範圍第1項所述之背光模組 该些k官之間係以並聯方式配置。 兮此;請專利範圍第1項所述之背光模組 3亥些燈官係為氣體放電燈。 10.如申請專利範圍第丨項 該些燈管係外置電極罄#涔其人 月尤棋、.且 朽承拉越丄榮先燈官、冷陰極螢光燈管 極千板螢光燈管或自由汞螢光燈管。 用/1 龜如申請專利範圍第1項所述之背光模組 用於一顯不器。 用於申請專利範圍第1項所述之背光模組 ;γ田态、汽車儀表盤或廣告燈箱。 1曰3.種燈官啟動方法，包括下列步驟： 3::背光模組，包括至少一燈管與一光產生器 该光產生器產生一光能； 使該些燈管内之部分電子游離； 輸入小於該些燈管阻抗之一啟動電壓；以及 啟動該些燈管。 法 1如申請專利範圍$ 13項所述之燈管啟動戈 控模;且：ί些燈管係與一調控模組電性連接，藉編 、"、 輸入邊啟動電壓予該些燈管。 =如申請專利範圍$ 14項戶斤述之燈管啟動2 ::二该調控模組包括一變壓器，用以轉換 源之電壓後輸出。 1 1 $ 上6+如申請專利範圍第15項所述之燈管啟動^ wUI該調控模組更包括—控制迴路，該控制迴路與 Μ交為電性連接，且控制該變壓器輸出之電壓大小。 12 1295395 17·如申請專利範圍第13項所述之燈管啟動方 法’其中該光產生器係為一發光二極體、有機發光二極 體、雷射或小型的氣體放電燈。 18·如申請專利範圍第13項所述之燈管啟動方 法’其中該光產生器係與一控制裝置電性連接，該控制 灰置控制該光產生器產生光能之大小。 、19·如申請專利範圍第13項所述之燈管啟動方 法，其中该光產生器係自發光性，或輸入一外部電壓以 產生一光能。 、20·如申請專利範圍第13項所述之燈管啟動方 法，其中該些燈管之間係以並聯方式配置。 沬ft产申气專利、範圍* 13項所述之燈管啟動方 / /、中0亥些燈管係為氣體放電燈。 d申請專難圍帛心請述之燈管啟動方 ^，其中該些燈管係外置電極f 官、冷陰鮮板螢缺^μ ㈣从 23. 如申請專利範圍筮1Q s工且5 法’其中該背光模組係應用於一顯'示戶:述之燈官啟動方 24. 如申請專利範圍第:° 法，其中該背光模組係應管啟動方 廣告燈箱。 、田為w車儀表盤或 1295395 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 10 :背光模組 12 :燈管 14 :調控模組 16 :光產生器 18 :控制裝置 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無）