专利名称：背光组件及其灯管激活方法
技术领域：
本发明有关一种背光组件及其灯管激活方法，特别是有关一种高效能的背光组件及其灯管激活方法。
背景技术：
冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)因其发光强度高、发光均匀、灯管可以做得极细且可制成各种形状，故目前在液晶显示器、扫描仪、汽车仪表盘、微型广告灯箱和镜框制作等领域中大量应用，作为上述产品的背景光源。
冷阴极萤光灯管的发光原理叙述如下给予灯管高电压时，灯管电极射出电子，由电极冲出的电子受电场的影响而运动，因而获得动能。当这些拥有相当动能的高速电子与管内水银撞击时，此状态下的水银分子瞬间释出所增得的能量，由不安定的状态急速返回原来的安定状态，此时放出的能量即以紫外线放射出。此紫外线激发内管壁涂布的萤光体，萤光体中的电子蓄存能量后瞬间又将其释出，同时放出波长较长的可视光。
而随着液晶显示器的日渐普及，为了适应大尺寸化的显示器需求，灯管的长度日渐增长。然而，随着灯管的长度日渐增长，其所需的激活电压也相对的提高，且并联的灯管之间，其阻抗特性也会有更大的差异，造成变压器的设计更加困难，且提高成本。
目前克服灯管激活电压过高及阻抗差异过大的方式有两种，其一是提升变压器(inverter)的电压，以克服灯管激活电压过高。然而目前变压器在设计上针对激活电压的部分都已达一千伏特以上，若随着激活电压不断提高，将变压器的电压不断地提升，会造成制作上成本大量增加与产品可靠度下降的问题。因为激活电压越高，变压器越难制作，不但变压器的绕线比增加，材料的耐高压性也必须增加，否则变压器容易因绝缘性不佳造成跳火等现象，导致变压器烧毁。另外，由于不同的灯管其阻抗会有些微差异，在同时点亮多个灯管时，此差异会造成无法同时点亮所有灯管的问题。
其二是在灯管的内壁上或电极上涂布如铯等物质，但是，由于铯等物质属有毒物质，一旦灯管故障废弃，涂布于灯管内壁上的铯等物质会对于环境造成极大影响，因此，此种方式不仅造成环境污染，在制程上亦增添一涂布的步骤，更加耗费工时，实非一理想解决方案。
发明内容
因此，为解决上述问题，本发明的目的是提出一种背光组件及其灯管激活方法，可有效降低激活电压，减少变压器材料浪费，节省成本支出，且不需使用铯等有毒物质，兼顾环保的效果。
根据本发明一方面提出一种背光组件，包括至少一灯管与一光产生器。灯管分别具有一阻抗，光产生器可产生一光能。其中，光能促使灯管内的部分电子游离，故只要输入小于此阻抗的一激活电压即可激活灯管。灯管是与一调控组件电性连接，借由调控组件控制转换后输出电压予灯管。调控组件包括变压器与控制回路，变压器可转换一来自外部电源的电压后输出，而控制回路与变压器电性连接，可控制变压器输出的电压大小。灯管是为外置电极萤光灯管、冷阴极萤光灯管、冷阴极平板萤光灯管或自由汞萤光灯管，且灯管之间是以并联方式配置。光产生器是为一发光二极管(Light EmittingDiode，LED)、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)、激光(laser)或小型的气体放电灯。光产生器是与一控制装置电性连接，控制装置可控制光产生器产生光能的大小。背光组件是应用于显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱。
根据本发明另一方面提出一种灯管激活方法，包括下列步骤(a)提供一背光组件，包括至少一灯管与一光产生器；(b)光产生器产生一光能；(c)使灯管内的部分电子游离；(d)输入小于灯管阻抗的一激活电压；以及(e)激活灯管。灯管是为外置电极萤光灯管、冷阴极萤光灯管、冷阴极平板萤光灯管或自由汞萤光灯管，且灯管之间是以并联方式配置。光产生器是为一发光二极管、有机发光二极管、激光或一小型的气体放电灯。光产生器是与一控制装置电性连接，控制装置可控制光产生器产生光能的大小。背光组件是应用于显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱。
为让本发明的上述和其它目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图进行详细说明如下
图1是本发明的背光组件的示意图。
图2A是灯管长度与激活电压的关系图。
图2B是灯管长度与操作电压的关系图。
图2C是应用本发明后，灯管长度与激活电压的关系图。
具体实施例方式
请参照图1，其是本发明的背光组件的示意图。本发明较佳实施例所揭示的背光组件(backlight module)10，包括至少一灯管12、调控组件14与光产生器16。多个灯管12是冷阴极萤光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，以并联方式配置，且与调控组件14电性连接。调控组件14包括一变压器与一控制回路，变压器可转换一来自外部电源的电压后输出激活电压予灯管12，而控制回路与变压器电性连接，可控制变压器输出的电压大小。如此一来，由外部输入的电压，例如是一市电(AC)便可经过调控组件14的控制转换后输出灯管12可用的电压，例如是一直流电(DC)。
每个灯管12分别具有一阻抗，必须先克服灯管12的阻抗后，才能使气体放电后驱动灯管12。随着所制作的灯管长度的不同，激活电压与操作电压随之改变。请参照图2A与图2B，图2A是灯管长度与激活电压的关系图，而图2B是灯管长度与操作电压的关系图。在相同的灯管长度下，激活电压的值皆大于操作电压。如图2A所示，随着所制作的灯管长度的增长，激活电压随之增大。如图2B所示，随着所制作的灯管长度的增长，操作电压随之增大。
光产生器16可产生一光能，在灯管12激活前，光能促使灯管12内的部分电子先游离，故只要输入小于原本阻抗的一激活电压值即可激活灯管12。请参照图2C，其是应用本发明后，灯管长度与激活电压的关系图。如图2C所示，随着所制作的灯管长度的增长，激活电压随之增大。然而与图2A相比较后可明显发现，在相同灯管长度的情况下，例如是350毫米(mm)的灯管长度下，原本的灯管12需约1000Vrms以上的电压才得以激活，而在增加一光产生器16，有光源提供的辅助下，仅需约800Vrms的电压即可激活灯管12。
光产生器16是自发光性，例如是一发光二极管(Light Emitting Diode，LED)或有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)。或者，光产生器16可以是激光(laser)或一小型的气体放电灯，利用输入一外部电压以产生光能。另外，光产生器16可与一控制装置18电性连接，如此一来，可借由控制装置18来调整光产生器16所产生光能的大小，以控制灯管12内电子游离的程度。
至于灯管的激活方法，包括下列步骤(a)提供背光组件10，包括至少一灯管12与光产生器16；(b)光产生器16产生一光能；(c)使灯管12内的部分电子游离；(d)输入小于灯管阻抗的一激活电压；以及(e)激活灯管12。
由于在灯管12激活之前，先行提供一光能以激发灯管12内的部分电子，故本发明能够以较低的激活电压即能克服灯管12的阻抗，达到激活灯管12的作用。因此，本发明在不需要如现有技术那样不断提升变压器的电压以克服灯管的阻抗，亦不需使用铯等有毒物质涂布在灯管的内壁上或电极上的情况下，能够有效降低激活电压，减少变压器的材料浪费，节省成本支出，且兼顾环保的效果。
综上所述，上述实施例中的背光组件10是可应用于各种需背光源的电子装置中，例如是显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱等。然而，本发明所揭示的灯管激活方法，并不只限定于冷阴极萤光灯管，其它种的气体放电灯亦可适用于本发明，例如是外置电极萤光灯管(External ElectrodeFluorescent Lamp，EEFL)、冷阴极平板萤光灯管(Cold Cathode FlatFluorescent Lamp，CCFFL)、自由汞萤光灯管(Hg-free Fluorescent Lamp)等。
虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟系本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的等效的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请的权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种背光组件，包括至少一灯管，分别具有一阻抗；以及一光产生器，产生一光能；其中，该光能促使该些灯管内的部分电子游离，以当输入小于该些阻抗的一激活电压时，即可激活该些灯管。
2.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该些灯管是与一调控组件电性连接，借由该调控组件以输入该激活电压予该些灯管。
3.如权利要求2所述的背光组件，其特征在于该调控组件包括一变压器，用以转换一外部电源的电压后输出。
4.如权利要求3所述的背光组件，其特征在于该调控组件还包括一控制回路，该控制回路与该变压器电性连接，且控制该变压器输出的电压大小。
5.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光产生器是为一发光二极管、有机发光二极管、激光或小型的气体放电灯。
6.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光产生器是与一控制装置电性连接，该控制装置控制该光产生器产生光能的大小。
7.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该光产生器是自发光性，或输入一外部电压以产生一光能。
8.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该些灯管之间是以并联方式配置。
9.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于该些灯管为气体放电灯、外置电极萤光灯管、冷阴极萤光灯管、冷阴极平板萤光灯管或自由汞萤光灯管。
10.如权利要求1所述的背光组件，其特征在于是应用于一显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱。
11.一种灯管激活方法，包括下列步骤提供一背光组件，包括至少一灯管与一光产生器；该光产生器用于产生一光能；使该些灯管内的部分电子游离；输入小于该些灯管阻抗的一激活电压；以及激活该些灯管。
12.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该些灯管是与一调控组件电性连接，借由该调控组件以输入该激活电压予该些灯管。
13.如权利要求12所述的灯管激活方法，其特征在于该调控组件包括一变压器，用以转换一外部电源的电压后输出。
14.如权利要求13所述的灯管激活方法，其特征在于该调控组件还包括一控制回路，该控制回路与该变压器电性连接，且控制该变压器输出的电压大小。
15.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该光产生器是为一发光二极管、有机发光二极管、激光或小型的气体放电灯。
16.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该光产生器是与一控制装置电性连接，该控制装置控制该光产生器产生光能的大小。
17.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该光产生器是自发光性，或输入一外部电压以产生一光能。
18.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该些灯管之间是以并联方式配置。
19.如权利要求11所述的灯管激活方法，其特征在于该些灯管为气体放电灯、外置电极萤光灯管、冷阴极萤光灯管、冷阴极平板萤光灯管或自由汞萤光灯管。
20.如权利要求10所述的灯管激活方法，其特征在于该背光组件是应用于一显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱。
全文摘要
一种背光组件及其灯管激活方法。背光组件包括至少一灯管与一光产生器。光产生器可产生光能，促使灯管内的部分电子游离，故只要输入小于灯管阻抗的激活电压即可激活灯管。灯管是与一调控组件电性连接，借由调控组件控制转换后输出电压予灯管。调控组件包括变压器与控制回路，变压器可转换一来自外部电源的电压后输出，而控制回路与变压器电性连接，可控制变压器输出的电压大小。本发明的背光组件及其灯管激活方法，是应用于显示器、扫描仪、汽车仪表盘或广告灯箱，可有效降低激活电压，减少变压器材料浪费，节省成本支出，且不需使用铯等有毒物质，兼顾环保的效果。
文档编号G02F1/1335GK1766714SQ20041008985
公开日2006年5月3日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者陈育宗, 蔡光隆 申请人:台达电子工业股份有限公司