CN1898998A - 冷阴极管点亮装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的冷阴极管点亮装置,用公共的电源将多个冷阴极管一致点亮,并利用镇流电容器从而有效地小型化。基板(50)被分成与冷阴极管(20)相同数目的模块(2)。各个模块(2)的两个导体层,分别包含两个箔(21A与21B、24A与24B)。第1导体层的第1箔(21A),与公共的低阻抗电源相连接。两个导体层之间,第1箔(21A与24A)重叠的区域形成第1镇流电容器(CB1),第1箔(24A)与第2箔(21B)重叠的区域形成第2镇流电容器(CB2),第2箔(21B与24B)重叠的区域形成第3镇流电容器(CB3)。第2箔(21B与24B),被与冷阴极管(20)的第1电极(21)相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷阴极管点亮装置,特别是一种点亮多个冷阴极管的装置。
背景技术
荧光管根据其电极结构,大体分为热阴极管与冷阴极管。冷阴极管(也称作CCFL)中,电极由通过加载高电压可发射许多电子的物质构成。也即,与热阴极管不同,电极不包含热电子发射用灯丝。通过这样,冷阴极管与热阴极管相比,特别是在管径非常小、长寿、以及消耗功率较小这些方面很有利。根据这些优点,冷阴极管主要在液晶显示器的背光以及FAX/扫描仪的光源等、特别强烈要求薄型化(或小型化)以及省电化的产品中较多使用。
冷阴极管与热阴极管相比,具有放电开始电压较高、放电电流(以下称作管电流)较小、且阻抗较高的电气特性。冷阴极管,特别是还具有随着管电流的增大其电阻值急速下降这一负电阻特性。结合这样的冷阴极管的电气特性,对冷阴极管点亮装置的结构下功夫。特别是由于冷阴极管的用途中,重视装置的薄型化(小型化)以及省电化,因此强烈要求冷阴极管点亮装置也小型化(特别是薄型化)以及省电化。
作为以往的冷阴极管点亮装置,例如公知有以下的装置(参照例如专利文献1)。图20为表示该以往的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。该以往的冷阴极管点亮装置,具有高频振荡电路100、升压变压器T、以及阻抗匹配部200。
高频振荡电路100,将来自直流电源DC的直流电压变换成高频的交流电压,加载给升压变压器T的一次绕组L1。升压变压器T在二次绕组L2的两端产生比一次电压高很多的高电压。该高二次电压V,被通过阻抗匹配部200加载给冷阴极管FL的两端。阻抗匹配部200,例如包括扼流线圈L与电容器C的串联电路。这里,电容器C包括冷阴极管FL周边的寄生电容。通过调节扼流线圈L的电感与电容器C的电容,来在升压变压器T与冷阴极管FL之间匹配阻抗。
冷阴极管FL熄灭时,如果给变压器T的一次绕组L1加载电压,则因阻抗匹配部200的扼流线圈L与电容器C的共振,冷阴极管FL的两端电压VR急剧上升,超过放电开始电压。通过这样,冷阴极管FL开始放电,开始发光。之后,伴随着管电流IR的增大,冷阴极管FL的电阻值急剧下降(负电阻特性)。冷阴极管FL的两端电压VR也随之下降。此时,通过阻抗匹配部200的作用,不管冷阴极管FL的两端电压VR的变动如何,均稳定维持管电流IR。也即,稳定维持冷阴极管FL的亮度。
图20中,升压变压器T的二次绕组L2与扼流线圈L表示为不同的电路元件。但是,实际的冷阴极管点亮装置中,1个漏磁通型变压器的二次绕组,兼用作升压、扼流、以及阻抗匹配三者。通过这样,来将部件数目与尺寸均控制得较小。也即,以往的冷阴极管点亮装置中,漏磁通型变压器特别被小型化,并将此看作优点而广泛运用。
液晶显示器的背光中,特别要求高亮度。因此,在使用冷阴极管作为该背光的情况下,最好设置多个冷阴极管。此时,必需在这些多个冷阴极管之间使得亮度统一。另外,冷阴极管点亮装置必需小型化。为了适于这些要求,最好将这多个冷阴极管由公共的电源并行驱动。
但是,通过公共的电源进行的多个冷阴极管的并行驱动,因以下原因而非常困难。
冷阴极管如上所述,具有负电阻特性。因此,若只将多个冷阴极管简单地并联连接起来,电流会只集中在任意1个冷阴极管中,结果只有这1个冷阴极管能够点亮。再有,在将多个冷阴极管与公共的电源相连接时,各自之间的布线、特别是其长度不同。因此,寄生电容因每个冷阴极管而异。所以,多个冷阴极管的并行驱动中,必需对每个冷阴极管控制管电流,并抑制管电流的偏差。
将1个漏磁通型变压器在多个冷阴极管中用作公共的扼流线圈、实现该漏磁通型变压器与各个冷阴极管之间的阻抗匹配、以及高精度控制各个管电流,这三项均很难实现。这里,该困难在使用压电变压器来代替漏磁通型变压器的情况下也一样。因此,以往的冷阴极管点亮装置中,将电源(特别是漏磁通型变压器)对每个冷阴极管逐一设置,用各个电源控制为各自的管电流一致。也即,以往的冷阴极管点亮装置中,需要与冷阴极管相同数目的电源。其结果是,很难减少部件数目,导致装置全体的进一步小型化很困难。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种冷阴极管点亮装置,通过由公共的电源将多个冷阴极管一致点亮,来实现进一步的小型化。
本发明中的冷阴极管点亮装置,具有:
基板,其包含至少两个导体层,且安装有多个冷阴极管各自的一端;
多个镇流电容器,其为上述两个导体层之间的电容,至少被逐一与各个冷阴极管的一端的电极连接;以及,
低阻抗电源,其通过镇流电容器向冷阴极管供电,具有比多个冷阴极管的合成阻抗低的输出阻抗。
该冷阴极管点亮装置,优选安装在如下的液晶显示器中。该液晶显示器,具有:多个冷阴极管;液晶面板,其设置在那些冷阴极管的前侧,且以给定的图形遮挡冷阴极管所发出的光。本发明的上述冷阴极管点亮装置,驱动作为该液晶显示器的背光的上述多个冷阴极管。
多个冷阴极管间,一般来说,因设置条件(例如布线的长度/图形、管壁与外部(例如液晶显示器的外壳)之间的距离等)的不同,其周边的寄生电容产生偏差,特别是管壁与外部之间流通的漏电流会产生偏差。
本发明的上述冷阴极管点亮装置与以往的装置的前提相反,抑制了电源的输出阻抗。但是,各个冷阴极管上逐一连接镇流电容器。
镇流电容器的电容,优选对每个冷阴极管调节。通过这样,使得镇流电容器间的电容的偏差,与多个冷阴极管间的寄生电容的偏差高精度一致。也即,各个镇流电容器的阻抗,与各个冷阴极管的周边的寄生电容的合成阻抗相匹配。其结果是,多个冷阴极管之间,不管是否有因设置条件的不同所引起的漏电流的偏差,管电流均被保持一致。也即,即使低阻抗电源与各个镇流电容器之间的布线较长,甚至对每个镇流电容器大为不同,多个冷阴极管间管电流也不会产生偏差。因此,多个冷阴极管间,与设置条件的不同无关,亮度均被维持一致。
这样,本发明的上述冷阴极管点亮装置,能够用公共的低阻抗电源将多个冷阴极管一致点亮。
本发明的上述冷阴极管点亮装置如上所述,布线布局的灵活性较高,特别是布线可以较长。此时优选,低阻抗电源被安装在与上述基板不同的基板上。这样的基板分离很容易实现,且不会损害多个冷阴极管间的亮度的一致性。
镇流电容器等其他电路元件,一般来说比低阻抗电源小。再有,镇流电容器伴的与电能消耗相伴的发热很低。因此,在安装镇流电容器的基板与安装低阻抗电源的基板分离,且设置得离冷阴极管极近时,安装镇流电容器的基板与冷阴极管构成的部分能够容易地薄型化。
例如,在冷阴极管用作液晶显示器的背光时,很容易实现该显示器的薄型化。也即,本发明的上述冷阴极管点亮装置,用作液晶显示器的背光驱动装置特别有利。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中如上所述,采用低阻抗电源,且镇流电容器的阻抗被设置为与冷阴极管的阻抗大小程度相同。因此,镇流电容器电容较小。因此镇流电容器如上所述,能够作为基板的导体层间的电容来实现。此时,由于镇流电容器全体被嵌入在基板内部,因此其尺寸特别是厚度与以往相比大幅减小。其结果是,即使在并联驱动多个冷阴极管的情况下,冷阴极管点亮装置与冷阴极管的连接部也较小,特别是较薄。该连接部的薄型化的提高,在用作液晶显示器的背光驱动装置时尤其有利。
这样,本发明的上述冷阴极管点亮装置中,镇流电容器的应用对装置全体的小型化极为有效。
安装上述镇流电容器的基板,优选为叠层基板或挠性印刷布线板。此时,导体层优选为铜箔。
由于上述镇流电容器由基板的材料本身构成,因此耐热性、耐电压性、以及阻燃性均较高。
另外,由于基板内部各个层的厚度高精度均匀,因此上述镇流电容器的电容偏差较小。
此外,即使导体层的形状比较复杂,也能够容易地形成,并且能够较为容易地调整基板的层数。所以很容易将多个镇流电容器串联或并联连接起来。这样,上述镇流电容器的耐压与电容的设定的自由度较高。
上述基板中,导体层优选为蒸镀的导体的膜。这样的导体层具有所谓的自恢复作用,也即通过在产生过电流时熔断,来抑制过电流。因此,能够避免冷阴极管与冷阴极管点亮装置因过电流而损坏。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,优选镇流电容器的阻抗、冷阴极管周边的寄生电容的合成阻抗、以及冷阴极管的点亮时的阻抗相匹配。特别是,由于镇流电容器作为基板的导体层间的电容形成,因此如上所述,其电容的设定很容易,且电容的偏差较小。因此,上述阻抗匹配,能够对镇流电容器与冷阴极管的各个组合的每一个高精度实现。通过这样,由于多个冷阴极管间不管周边的寄生电容的偏差如何,管电流均被维持一致,因此亮度维持一致。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,优选镇流电容器至少被两个两个串联连接,且该串联连接被逐组连接在各个冷阴极管的一端的电极上。由于上述镇流电容器作为基板的导体层间的电容形成,因此其一个个的耐压较低。因此,通过如上所述将多个镇流电容器串联连接起来,使得全体的耐压足够高。
本发明的上述冷阴极管点亮装置,优选安装镇流电容器的基板的表面与冷阴极管的表面,离开由两者的温度差以及电位差所决定的给定的距离来设置。
冷阴极管点亮时,其表面温度较高。并且冷阴极管的电极电位的振幅较大。因此,冷阴极管点亮装置与冷阴极管的连接部,必需构成为能够避免高温所引起的误动作以及绝缘破坏所引起的故障。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,由于镇流电容器全体嵌入在基板内部,因此与以往的装置不同,通过调节该基板自身的表面与冷阴极管表面之间的间隔,就能够避免因高温引起的误动作以及因绝缘破坏引起的故障。此时,基板由于耐热性与耐电压性均较高,因此基板的表面与冷阴极管的表面之间的间隔可以较小。所以,本发明的上述冷阴极管点亮装置中,与冷阴极管的连接部的薄型化很容易。该连接部的薄型化的提高,在用作液晶显示器的背光驱动装置时特别有用。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,优选安装镇流电容器的基板的表面相对冷阴极管的长度方向垂直设置。通过这样,能够将基板的表面与冷阴极管的表面之间的距离保持在安全的范围内,同时将与冷阴极管的连接部小型化。并且,很容易将冷阴极管的端部安装在上述基板上,且稳定保持。
在安装镇流电容器的基板的表面相对冷阴极管的长度方向垂直设置时,还优选,让形成镇流电容器的导体层中,最接近冷阴极管者与冷阴极管的电极相连接,最远离冷阴极管者与低阻抗电源相连接。此外,在上述基板至少具有3个导体层时,可以让该导体层中,最靠近与最远离冷阴极管者与低阻抗电源相连接。此时,冷阴极管的电极与远离基板表面的导体层相连接。
例如,越远离基板的外部(例如液晶显示器的外壳)的导体层,与外部之间的寄生电容就越小。因此,基板的导体层与冷阴极管的电极的上述连接中,冷阴极管的电极电位不易受到导体层与外部之间的寄生电容的影响。另外,低阻抗电源的输出,与负载、特别是导体层与外部之间的寄生电容的大小无关,非常稳定。
这样,多个冷阴极管之间,由于进一步抑制了电极电位的变化的偏差,因此进一步提高了管电流的一致性,也即亮度的一致性。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,优选令低阻抗电源,具有:与镇流电容器相连接,且具有比多个冷阴极管的合成阻抗低的输出阻抗的变压器。这样,由于与以往的装置的前提相反,抑制了变压器的输出阻抗,因此实现了低输出阻抗的电源。
作为有效降低该变压器的输出阻抗的手段,例如该变压器,可以具有:铁心、缠绕在该铁心上的一次绕组、以及缠绕在该一次绕组的内侧或外侧或者其双方上的二次绕组。通过这样,由于降低了漏磁通,因此抑制了输出阻抗。再有,抑制了漏磁通对周边机器的不良影响(例如噪声的产生)。
这里,该变压器的二次绕组,可以具有分割缠绕或蜂窝式缠绕的结构。通过这样,由于降低了线间电容,因此能够将二次绕组的自共振频率设定得足够高。因此,本发明的上述冷阴极管点亮装置,能够在稳定维持多个冷阴极管的发光的同时,将动作频率设定得足够高。所以容易实现变压器的小型化、并通过它来实现装置全体的小型化。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,可以让低阻抗电源具有与镇流电容器相连接的功率晶体管,来代替上述变压器。功率晶体管的应用,能够容易且有效地降低输出阻抗。因此,本发明的上述冷阴极管点亮装置,能够将更多的冷阴极管一致点亮。
本发明的上述冷阴极管点亮装置,通过被与多个冷阴极管的每一个至少逐一连接的多个镇流电容器与公共的低阻抗电源,与以往的装置不同,由公共的电源将多个冷阴极管一致点亮。另外,电源与镇流电容器之间的布线可以较长,且可以对每个镇流电容器大为不同,因此布线布局的灵活性较高。从而,装置全体的小型化比以往的装置更容易实现。
本发明的上述冷阴极管点亮装置中,镇流电容器被作为基板的导体层间的电容来形成。通过这样,由于镇流电容器全体嵌入在基板内部,因此与冷阴极管的连接部十分薄。特别是本发明的上述冷阴极管点亮装置,在用作液晶显示器的背光驱动装置时,上述镇流电容器的应用,对液晶显示器的薄型化极为有效。
附图说明
图1为表示安装本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置的液晶显示器的背光的结构的立体图。
图2为沿着图1中所示的直线II-II得到的液晶显示器的剖面图。
图3为表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。
图4为示意表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中所包含的升压变压器5的结构的分解组成图。
图5为沿着图4中所示的直线V-V得到的升压变压器5的剖面图。
图6为表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,第2基板50与冷阴极管20的连接部附近的放大图。
图7为表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,构成第2模块2的第2基板50内的导体层之一的图形的平面图。
图8为沿着图7中所示的直线VIII-VIII得到的第2基板50的剖面图。
图9为沿着图7中所示的直线IX-IX得到的第2基板50的剖面图。
图10为沿着图7中所示的直线X-X得到的第2基板50的剖面图。
图11为沿着图7中所示的直线XI-XI得到的第2基板50的剖面图。
图12为表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,构成第2模块2的第2基板50内的导体层之另一图形的平面图。
图13为沿着图12中所示的直线XIII-XIII得到的第2基板50的剖面图。
图14为沿着图12中所示的直线XIV-XIV得到的第2基板50的剖面图。
图15为沿着图12中所示的直线XV-XV得到的第2基板50的剖面图。
图16为沿着图12中所示的直线XVI-XVI得到的第2基板50的剖面图。
图17为表示本发明的实施方式2的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。
图18为表示本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。
图19为表示本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。
图20为表示以往的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。
图中:20-冷阴极管,20A-冷阴极管20的第1电极,50-第2基板,2-第2模块,2U1-第1上侧箔,2U2-第2上侧箔,2D1-第1下侧箔,2D2-第2下侧箔,E1-第1过孔,E2-第2过孔,W1-第1引线,W2-第2引线。
具体实施方式
下面对照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。
《实施方式1》
图1为表示安装本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置的液晶显示器的背光的结构的立体图。图1中,外壳10被绘制在其背板之上。再有,为了显示出外壳10的内部,去掉了外壳10的背板与侧板的一部分。图2为沿着图1中所示的直线II-II的剖面图(图1中所示的箭头表示视线方向)。
图1与图2中所示的液晶显示器,具有外壳10、多个冷阴极管20、反射板30、第1基板40、第2基板50、第3基板60、以及液晶面板70。本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置,主要分为3个模块(block)1、2、及3,分别安装在第1基板40、第2基板50、以及第3基板60上。
外壳10例如是金属制的箱体,并被接地。通过这样,冷阴极管20所发射的电磁噪声以及从外部入射的电磁噪声均被屏蔽。
外壳10的前侧(图1与图2中为下侧)开放,其内侧从里往外,依次收置反射板30、冷阴极管20、以及液晶面板70(图1中未图示)。
冷阴极管20具有多根(例如16根)。冷阴极管20,各自的两端上被例如橡胶制管子(未图示)所覆盖。这些管子由托架(未图示)支撑。这样,冷阴极管20分别被水平保持,在液晶显示器的纵向上等间隔排列。
冷阴极管20的两侧上,第2基板50与第3基板60,例如被垂直于冷阴极管20的长度方向设置。通过这样,将第2基板50与第3基板60各自的表面与冷阴极管20的表面之间的距离,维持在安全的范围内,并实现与冷阴极管20的连接部的小型化。再有,可使冷阴极管20的端部容易往第2基板50与第3基板60上安装,且稳定地保持。
第2基板50与第3基板60,优选为叠层基板。此外,还可以是挠性印刷布线板。通过这样,第2基板50与第3基板60,其耐热性、耐电压性以及阻燃性较高。
第2基板50与第3基板60,其内部分别含有导体层,优选为铜箔。冷阴极管点亮装置的第2模块2与第3模块3,是主要由第2基板50与第3基板60的各自的导体层的图形所构成的电路,并对每个冷阴极管20逐一设置。第2模块2与第3模块3,分别与各个冷阴极管20两端的电极20A、20B(以下称作第1电极与第2电极)相连接。
第2模块2与第3模块3的全体,被嵌入在基板内部(参照图2。将在后面详细说明)。因此,通过调节第2基板50与第3基板60的各自的表面与各个冷阴极管20的表面之间的间隔,第2模块2与第3模块3,能够避免因高温引起的误动作以及因绝缘破坏引起的故障。此时,由于基板的耐热性与耐电压性均较高,因此上述间隔可以较小。最为优选的是,第2基板50与第3基板60,被设置在外壳10的内部、且位于冷阴极管20的附近。此时,基板表面与冷阴极管20的表面之间的间隔,由两者的温度差与电位差决定,例如为0.1~10[mm]。这样,本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,与冷阴极管20的连接部很小,且特别薄。
第2模块2与第3模块3,与第1基板40上的第1模块1相连接(其布线未图示)。第1基板40被设置在外壳10的外测、例如外壳10的背板上。第1模块1,被与直流电源(未图示)相连接。
冷阴极管点亮装置,将从直流电源获取的电,通过3个模块1、2、3分别分配给各个冷阴极管20。通过这样,冷阴极管20分别发光。冷阴极管20所发出的光,直接入射或由反射板30反射后入射到液晶面板70中(参照图2中所示的箭头)。液晶面板70,通过给定的图形来遮挡来自冷阴极管20的入射光。通过这样,在液晶面板70的前面映出该图形。
图3为表示本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置之结构的电路图。该冷阴极管点亮装置,主要由上述3个模块1、2、3构成。
第1模块1,具有高频振荡电路4与升压变压器5,构成为并联共振型推挽式变换器(inverter)。高频振荡电路4,具有振荡器Os、第1电容器C1、第2电容器C2、电感器L、第1晶体管Q1、第2晶体管Q2、以及变换器In。升压变压器5,具有由中性点M1分开的两个一次绕组51A与51B、以及二次绕组52。
直流电源DC的正极,与电感器L的一端相连接,负极被接地。第1电容器C1连接在直流电源DC的两极间。电感器L的另一端,被与升压变压器5的一次绕组51A、51B之间的中性点M1相连接。第1一次绕组51A的另一个端子53A与第2一次绕组51B的另一个端子53B之间,连接有第2电容器C2。第1一次绕组51A的端子53A,还与第1晶体管Q1的一端相连接。第2一次绕组51B的端子53B,还与第2晶体管Q2的一端相连接。第1晶体管Q1与第2晶体管Q2各自的另一端均被接地。这里,两个晶体管Q1与Q2,优选为MOSFET。此外,也可以是IGBT或双极性晶体管。振荡器Os,与第1晶体管Q1的控制端子直接连接,并通过变换器In与第2晶体管Q2的控制端子相连接。
直流电源DC,将输出电压Vi保持为固定值(例如16[V])。第1电容器C1,稳定地维持来自直流电源DC的输入电压Vi。振荡器Os将一定频率(例如45[kHz])的脉冲波,发送给两个晶体管Q1、Q2的控制端子。变换器In,使输入给第2晶体管Q2的控制端子的脉冲波的极性、与输入给第1晶体管Q1的控制端子的脉冲波的极性相反。从而,两个晶体管Q1、Q2,以与振荡器Os的频率相同的频率交替导通截止。通过这样,输入电压Vi被交替加载给升压变压器5的一次绕组51A与51B。每次加载该电压时,电感器L与第2电容器C2共振,升压变压器5的二次电压V的极性,由与振荡器Os的频率相同的频率反转。这里,二次电压V的有效值,与对一次绕组51A、51B的加载电压Vi、和升压变压器5的升压比(也即一次绕组51A与二次绕组52的圈数比)之积实质上相等。二次电压V的有效值,优选设为冷阴极管20的灯电压的1.5倍左右(例如1800[V])。
这样,第1模块1将直流电源DC的输出电压Vi变换成高频(例如45[kHz])的交流电压V。这里,第1模块1,并不仅限于上述并联共振型推挽式变换器,还可以是其他类型(包括变压器)的变换器。
本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,与以往的装置中的前提相反,如下所述,将上述升压变压器5的漏磁通控制得较小。通过这样,第1模块1,作为输出阻抗较低的电源、也即低阻抗电源发挥功能。
图4为示意表示升压变压器5的结构的分解结构图。图5为沿着图4中所示的直线V-V得到的升压变压器5的剖面图(图4中所示的箭头表示视线方向)。
升压变压器5,具有一次绕组51(将上述两个一次绕组51A与51B合并起来)、二次绕组52、两个E型铁心54与55、线轴56、以及绝缘带58。线轴56例如由合成树脂制成,为中空圆筒状。在其中空部56A中,从两方的开口部,插入E型铁心54与55的各自中央的凸起54A与55A。线轴56的外周面上,在轴方向上等间隔设置有多个隔断57。首先,在这些隔断57之间,缠绕二次绕组52。接下来,在二次绕组52的外侧缠绕绝缘带58。最后,在绝缘带58的外侧缠绕一次绕组51。这里,二次绕组52也可以缠绕在一次绕组51的外侧、或内侧与外侧双方。这样,通过将一次绕组51与二次绕组52重叠着缠绕,漏磁通显著降低。因此升压变压器5的输出阻抗较低。特别是该输出阻抗,被设定得比并联连接的多个冷阴极管20(参照图3)全部的合成阻抗低。
上述升压变压器5中,二次绕组52如上所述,用分割缠绕方式来缠绕。此外,也可以用蜂窝缠绕方式来缠绕。通过这样,在防止绕组间的放电的同时,线间电容被抑制得较小。因此,二次绕组52的自共振频率能够被设定得足够高。
第2模块2,分别包括例如3个镇流电容器(ballast condenser)CB1、CB2以及CB3的串联连接(参照图3)。镇流电容器CB1、CB2以及CB3,分别由第2基板50内部的导体层间的电容合成(后面详细说明)。这里,由于串联连接的电容器的数目,由导体层间的耐压、与电容器全体所要求的耐压之间的关系决定,因此一般来说,也可以是3个以外的数目。其数目的变更如后所述,非常容易。
图6为表示第2基板50与冷阴极管20之间的连接部附近的放大图。第2基板50,被沿着长度方向分割成与冷阴极管20相同数目的小区域,各个小区域构成第2模块2。第2模块2,分别包括至少两个导体层。本发明的实施方式1中,包括4个导体层,也即第2基板50是四层基板(后面详细说明)。各个导体层的图形,在第2模块2之间为共通的。再有,本发明的实施方式1中,第1导体层与第3导体层具有相同的图形,第2导体层与第4导体层具有相同的图形(详细的后面说明)。图6中表示接近第2基板50表面的、第1与第4导体层。
第1导体层,例如包括两个箔21A与21B。第2模块2,彼此例如通过第1箔21A连接,再有,与设置在第2基板50的端部的第1过孔E1相连接。第1过孔E1,是对全部第2模块2公共的输入端子,例如通过第1引线W1与第1模块1(参照图1)相连接。这里,第1引线W1,被焊接在第1过孔E1上。
第4导体层例如包括两个箔24A与24B。各个冷阴极管20的第1电极20A,例如通过第2引线W2,与第2模块2的第2箔24B相连接。这里,各个第2箔24B中,设有第2过孔E2。第2引线W2被焊接在第2过孔E2上。这样,将第2过孔E2用作各个第2模块2的输出端子。
图7为表示对于构成第2模块2的第2基板50内的导体层来说,优选的一个图形的平面图。图7中,第1导体层的两个箔21A与21B用实线来表示,第2与第4导体层各自的两个箔22A与24A、22B与24B,分别用相同的虚线表示。再有,第3导体层的第1箔23A,用单点虚线表示。另外,第3导体层的第2箔23B,用与第1导体层的第2箔21B相同的实线来表示。
图8~11,分别为沿着图7中所示的直线VIII-VIII、直线IX-IX、直线X-X、以及直线XI-XI得到的第2基板50的剖面图(图7中所示的箭头表示视线方向)。图8~11中,纵向(基板的厚度方向)相比横向被放大了。
第2基板50,从外壳10(参照图1、图2)侧的表面起,依次包括第1导体层21A与21B、第2导体层22A与22B、第3导体层23A与23B、以及第4导体层24A与24B(参照图8~11)。图8~11中,第2基板50的剖面,被以外壳10侧的表面为上侧来绘制。
第1与第3导体层为相同的图形,相同形状的第1箔21A与23A,以及相同形状的第2箔21B与23B,从表面的法线方向看位于相同的位置上(参照图7)。第3导体层的第1箔23A与第1导体层的第1箔21A不同,被与相邻的第2模块2的第1箔23A分离。第1箔21A与23A,通过第4过孔E4相连接(参照图7、图8),第2箔21B与23B通过第5过孔E5相连接(参照图7、图11)。
第2与第4导体层为相同图形,相同形状的第1箔22A与24A、及相同形状的第2箔22B与24B,从表面的法线方向看位于相同的位置上(参照图7)。第1箔22A与24A通过第3过孔E3相连接(参照图7、图9),第2箔22B与24B通过第2过孔E2相连接(参照图7、图10)。
第2基板50,例如通过将三片铁心部件B1~B3如下重叠起来形成。这里,3片铁心部件B1~B3,例如是含有玻璃纤维作为强化材料的环氧树脂制成的板,厚为0.1~1.2[mm]。
第1导体层形成在第1铁心部件B1的上面,第2导体层形成在第2铁心部件B2上。第3与第4导体层分别形成在第3铁心部件B3的上面与下面。导体层分别是例如厚12~70[μm],优选是35[μm]的铜箔,通过蒸镀形成。再有,导体层各自的图形,优选通过蚀刻形成。
铁心部件B1~B3之间,分别通过预浸料坯(prepreg,在碳纤维等强化材料中含浸环氧树脂等合成树脂形成的成形用中间部件)P1与P2相连接。预浸料坯P1与P2的厚度例如为20~200[μm]。
在第1~第4导体层的第1箔21A、22A、23A、及24A重叠的区域中,由这些箔间电容合成第1镇流电容器CB1(参照图7中所示的斜线部CB1以及图8、图9)。第1镇流电容器CB1,主要与3个箔间电容、也即第1与第2导体层(21A、22A)间的电容、第2与第3导体层(22A、23A)间的电容、以及第3与第4导体层(23A、24A)间的电容的并联连接实质上等价。
同样,在第1箔21B与23B、以及第2箔22A与24A重叠的区域中,合成第2镇流电容器CB2(参照图7中所示的斜线部CB2以及图9、图10),在第2箔21B、22B、23B、以及24B重叠的区域中,合成第3镇流电容器CB3(参照图7中所示的斜线部CB3以及图11)。这样,3个镇流电容器CB1、CB2以及CB3,构成所谓的梳状电容器。
镇流电容器CB1~CB3各自的电容值为几[pF]左右,例如能够通过箔的重叠的面积、铁心部件B1~B3的厚度、以及预浸料坯P1与P2的厚度来进行调节。另外,例如通过增减图8~11中所示的叠层构造的层数,能够大幅改变镇流电容器CB1~CB3各自的电容值。例如,第1镇流电容器CB1的电容,为第3与第4导体层(23A、24A)间的电容的约3倍。
上述图形中,第1与第3导体层各自的第1箔21A与23A,被与第1模块1相连接。另外,第2与第4导体层各自的第2箔22B与24B,被与冷阴极管20的第1电极20A相连接。
例如,越远离第2基板50的外部、特别是外壳10的导体层,与外部之间的寄生电容就越小。因此,第2基板50的导体层与冷阴极管20的第1电极20A之间的上述连接中,第1电极20A的电位不易受到导体层与外部之间的寄生电容的影响。另外,第1模块1的输出,与负载特别是导体层与外部之间的寄生电容的大小无关,非常稳定。
这样,多个冷阴极管20之间,由于第1电极20A的电位变化不易发生偏差,因此进一步提高了管电流的一致性,也即亮度的一致性。
第2基板50内的导体层,除了图7~11中所示的图形之外,还可以采用如下的图形。
图12为表示对于第2基板50内的导体层而言,优选的另一图形的平面图。图12中,第1导体层的两个箔21A与21B用实线来表示,第4导体层的第1箔24A用单点虚线表示。另外,第4导体层的第2箔24B,用与第1导体层的第2箔21B相同的实线来表示。再有,第2与第3导体层各自的两个箔22A与23A、22B与23B,分别用相同的虚线表示。
图13~16,分别为沿着图12中所示的直线XIII-XIII、直线XIV-XIV、直线XV-XV、以及直线XVI-XVI得到的第2基板50的剖面图(图12中所示的箭头表示视线方向)。图13~16中,纵向(基板的厚度方向)相比横向被放大了。
第2基板50,从外壳10(参照图1、图2)侧的表面起,依次包括第1导体层21A与21B、第2导体层22A与22B、第3导体层23A与23B、以及第4导体层24A与24B(参照图13~16)。图13~16中,第2基板50的剖面,被以外壳10侧的表面为上侧来绘制。
第1与第4导体层为相同的图形,相同形状的第1箔21A与24A,以及相同形状的第2箔21B与24B,从表面的法线方向看位于相同的位置上(参照图12)。第4导体层的第1箔24A,与第1导体层的第1箔21A不同,被与相邻的第2模块2的第1箔24A分离。第1箔21A与24A,通过第4过孔E4相连接(参照图12、图13),第2箔21B与24B通过第5过孔E5相连接(参照图12、图16)。
第2与第3导体层为相同的图形,相同形状的第1箔22A与23A、以及相同形状的第2箔22B与23B,从表面的法线方向看位于相同的位置上(参照图12)。第1箔22A与23A通过第3过孔E3相连接(参照图12、图14),第2箔22B与23B通过第2过孔E2相连接(参照图12、图15)。
在第1~第4导体层的第1箔21A、22A、23A、以及24A重叠的区域中,由这些箔间电容合成第1镇流电容器CB1(参照图12中所示的斜线部CB1以及图13、图14)。但是,第1镇流电容器CB1与上述(参照图8、9)不同,主要与2个箔间电容、也即第1与第2导体层(21A、22A)间的电容、以及第3与第4导体层(23A、24A)间的电容的并联连接实质上等价。
同样,在第1箔22A与23A、以及第2箔21B与24B重叠的区域中,合成第2镇流电容器CB2(参照图12中所示的斜线部CB2以及图14、图15),在第2箔21B、22B、23B、以及24B重叠的区域中,合成第3镇流电容器CB3(参照图12中所示的斜线部CB3以及图16)。
该图形中,与上述图形不同,镇流电容器CB1~CB3各自的电容稍小。例如,第1镇流电容器CB1的电容,为第3与第4导体层(23A、24A)之间的电容的约2倍。
该图形中,第1与第4导体层各自的第1箔21A与24A,被与第1模块1相连接。另外,第2与第3导体层各自的第2箔22B与23B,被与冷阴极管20的第1电极20A相连接。
由于第2与第3导体层相比第1与第4导体层,距离第2基板50的表面更远,因此与和外壳10之间的寄生电容一样,与冷阴极管20之间的寄生电容较小。因此,第2基板50的导体层与冷阴极管20的第1电极20A的上述连接中,第1电极20A的电位更不易受到导体层与外部之间的寄生电容的影响。
这样,多个冷阴极管20之间,由于第1电极20A的电位变化不易发生偏差,因此进一步提高了管电流的一致性,也即亮度的一致性。
3个镇流电容器CB1~CB3,还串联连接在第2模块2的输入端子E1与输出端子E2之间(参照图6、7)。通过这样,对于镇流电容器的串联连接整体而言,耐压比各个镇流电容器CB1~CB3要高。
这里,串联连接的镇流电容器的数目,通过将导体层的图形从上述的图形起变更,还能够容易地变更为3个以外。也即,其数目能够根据镇流电容器全体所需要的耐压,容易地最优化。
第3模块3,包括与冷阴极管20的第2电极20B的连接部(参照图3)。例如,第3基板60内部的相同导体层,被与冷阴极管20各自的第2电极20B相连接,并且该导体层被与外部的接地导体相连接。
升压变压器5的二次绕组52的一端,通过各个第2模块2与各个冷阴极管20的第1电极20A相连接。二次绕组52的另一端被接地。冷阴极管20各自的第2电极20B,被通过第3模块3接地。
冷阴极管20的周边存在各种各样的寄生电容(未图示)。该寄生电容中,包括例如冷阴极管20与外壳10之间的寄生电容SC(参照图2),以及连接第1模块1、第2模块2、冷阴极管20、第3模块3、及接地导体的布线的寄生电容。因此,冷阴极管20周边的寄生电容,因冷阴极管20而异。例如,这些寄生电容合计起来为几[pF]左右。
镇流电容器CB1~CB3全体的电容,被对每个第2模块2、即每个冷阴极管20调节。特别是该调节中,考虑到多个冷阴极管20间的设置条件(例如布线的长度/图形、管壁与外壳10之间的距离等)的不同。
例如,多个冷阴极管20中,与外壳10的侧面最接近的那个,其管壁与外壳10的侧面之间的寄生电容SC较大。因此,与该冷阴极管20相连接的镇流电容器CB1~CB3全体的电容被设定得较大。
这样,冷阴极管20与第2模块2的各个组合中,镇流电容器CB1~CB3全体的电容与冷阴极管20周边的寄生电容实质上一致。也即,镇流电容器CB1~CB3全体的阻抗,与冷阴极管20的周边的寄生电容的合成阻抗相匹配。
这里,由于第1模块1的输出阻抗较低,因此容易实现上述阻抗匹配。
更为优选的是,将镇流电容器CB1~CB3全体的阻抗,设定得与各个冷阴极管20的点亮时的阻抗相匹配。
本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置中,如上所述与以往的装置中的前提相反,升压变压器5的输出阻抗被抑制。但是,各个冷阴极管20中,镇流电容器CB1~CB3的串联连接被逐组连接。特别是它们的阻抗,分别被设定为将多个冷阴极管20间的周边的寄生电容的差抵消。因此,由于多个冷阴极管20之间,管电流不易产生偏差,因此保持了亮度一致。
这样,本发明的实施方式1的冷阴极管点亮装置,通过公共的低阻抗电源(第1模块1)将多个冷阴极管20一致点亮。另外,第1模块1、第2模块2、以及第3模块3之间的布线可以较长,且可对每个冷阴极管20大为不同,因此布线的布局灵活性较高。从而,能够容易地实现装置全体的小型化。
本发明的实施方式1中的冷阴极管点亮装置中,还如上所述,镇流电容器CB1~CB3分别由第2基板50内的导体层间电容合成。通过这样,由于镇流电容器CB1~CB3全体被嵌入在第2基板50的内部,因此与冷阴极管20的连接部十分薄(参照图2)。这样,本发明的实施方式1中的冷阴极管点亮装置中,镇流电容器CB1~CB3的运用对液晶显示器的薄型化非常有效。
《实施方式2》
本发明的实施方式2的冷阴极管点亮装置,与上述实施方式1的装置相同,安装在液晶显示器中。由于该液晶显示器的构成与上述实施方式1中的相同,因此关于该构成援用图1与图2以及上述实施方式1中的说明。
图17为表示本发明的实施方式2的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。该冷阴极管点亮装置,除了第1模块1的构成之外,具有与实施方式1中的装置的构成要素(参照图3)相同的构成要素。因此,给这些相同的构成要素标注与图3中所示的符号相同的符号,且它们的说明援用实施方式1中的说明。
第1模块1,具有振荡器Os、高压侧功率晶体管Q3、低压侧功率晶体管Q4、以及变换器In。
直流电源DC的正极与高压侧功率晶体管Q3的一端相连接,负极被接地。高压侧功率晶体管Q3的另一端,与低压侧功率晶体管Q4的一端相连接,低压侧功率晶体管Q4的另一端接地。这里,高压侧功率晶体管Q3与低压侧功率晶体管Q4优选为MOSFET。此外,也可以是IGBT或双极性晶体管。
振荡器Os,与高压侧功率晶体管Q3的控制端子直接连接,并通过变换器In与低压侧功率晶体管Q4的控制端子相连接。
两个功率晶体管Q3与Q4的接点J,通过各个第2模块2,与各个冷阴极管20的一端电极相连接。
直流电源DC,将输出电压Vi保持为固定值(例如1400[V])。振荡器Os将一定频率(例如45[kHz])的脉冲波发送给两个功率晶体管Q3、Q4的控制端子。变换器In,使输入给低压侧功率晶体管Q4的控制端子的脉冲波的极性,与输入给高压侧功率晶体管Q3的控制端子的脉冲波的极性相反。因此,两个功率晶体管Q3、Q4,以与振荡器Os的频率相同的频率交替导通截止。通过这样,接点J的电位交替取Vi与接地电位(≈0)中的任意一个值。
这样,第1模块1,将直流电源DC的输出电压Vi变换成高频(例如45[kHz])的交流电压。
如上所述,由于第1模块1的输出段由功率晶体管Q3与Q4构成,因此输出阻抗较低。也即,本发明的实施方式2中的冷阴极管点亮装置与上述实施方式1中的装置一样,第1模块1作为低阻抗电源发挥功能。因此,与实施方式1中的设定一样,通过对每个冷阴极管20设定镇流电容器CB1~CB3全体的阻抗,能够在多个冷阴极管20间保持亮度一致。
这样,本发明的实施方式2的冷阴极管点亮装置,通过公共的低阻抗电源(第1模块)1将多个冷阴极管20一致点亮。另外,第1模块1、第2模块2、以及第3模块3之间的布线可以较长,且可对每个冷阴极管20大为不同,因此布线的布局灵活性较高。从而能够容易地实现装置全体的小型化。
本发明的实施方式2中的冷阴极管点亮装置中,还如上所述,镇流电容器CB1~CB3分别由第2基板50内的导体层间电容合成。通过这样,由于镇流电容器CB1~CB3全体被嵌入在第2基板50的内部,因此与冷阴极管20的连接部十分薄(参照图2)。这样,本发明的实施方式2中的冷阴极管点亮装置中,镇流电容器CB1~CB3的运用对液晶显示器的薄型化非常有效。
《实施方式3》
本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置,与上述实施方式1的装置相同,安装在液晶显示器中。由于该液晶显示器的构成与上述实施方式1中的相同,因此关于该构成援用图1与图2以及上述实施方式1中的说明。
图18为表示本发明的实施方式3中的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。该冷阴极管点亮装置,除了第1模块1与第3模块3的构成之外,具有与实施方式1中的装置的构成要素(参照图3)相同的构成要素。因此,给这些相同的构成要素标注与图3中所示的符号相同的符号,且它们的说明援用实施方式1中的说明。
本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置中,与上述实施方式1中的装置不同,第1模块1具有两个升压变压器5A与5B,第3模块3与第2模块2一样,具有3个镇流电容器CB1、CB2及CB3的串联连接。
各个冷阴极管20中,一般来说,在被接地的外壳10(或反射板30)与管壁之间产生寄生电容SC(参照图2)。在像上述实施方式1中的冷阴极管点亮装置那样,冷阴极管20的一方电极被接地的结构中,只有另一方电极的电位相对外壳10的电位(=接地电位)大幅变动。因此在外壳10与管壁之间的寄生电容SC过大时,特别是上述另一方电极附近,管壁与外壳10之间流通的漏电流过度增大。特别是作为液晶显示器的背光安装的冷阴极管20较长。因此,漏电流的过度增大,有可能导致管电流的长度方向的一致性崩溃。其结果是,各个冷阴极管20中有可能产生长度方向上的亮度偏移。
为了进一步提高长度方向上的亮度的一致性,可将冷阴极管20两端的电极电位的中间点保持为接地电位。此时,两端的电极电位,相对接地电位(=外壳10的电位)保持为反对称,也即,两端的电极电位相对接地电位(=外壳10的电位)均等变动。因此,对于各个冷阴极管20而言,管壁各部与外壳10之间流通的漏电流的分布,相对冷阴极管20的中央部对称。因此,各个冷阴极管20的长度方向上的亮度偏移降低,也即提高了其一致性。
再有,在冷阴极管20两端的电极电位的中间点保持为接地电位的情况,与冷阴极管20的一端电极被接地的情况不同,在冷阴极管20的两端电压的振幅被维持的状态下,电极电位相对接地电位的振幅减半。通过这样,由于漏电流自身降低,因此其分布的偏移降低。所以,进一步降低了各个冷阴极管20的长度方向上的亮度偏移,也即进一步提高了其一致性。
两个升压变压器5A与5B,均具有与上述实施方式1的升压变压器5(参照图4、图5)相同的构成,特别是漏磁通较小。
第1升压变压器5A的二次绕组52的一端,分别通过各个第2模块2与各个冷阴极管20的一端电极相连接。该二次绕组52的另一端接地。
第2升压变压器5B的二次绕组52C的一端,分别通过各个第3模块3与各个冷阴极管20的另一端电极相连接。该二次绕组52C的另一端接地。
这里,两个升压变压器5A与5B各自的二次绕组52与52C,彼此被极性颠倒后连接起来。通过这样,各个冷阴极管20的两端的电极电位彼此以反相位进行变化。
再有,各个升压变压器5A与5B的升压比,优选被设定为,使得各个升压变压器5A与5B的二次电压的有效值为冷阴极管20的灯电压的一半左右。例如,在冷阴极管20的灯电压为1000[V]的情况下,二次电压的有效值,优选设为700[V]左右。
第3基板60,具有与上述实施方式1的第2基板50相同的叠层构造(参照图8~11,以及图13~16)。另外,第3模块3与第2模块2一样,包括例如3个镇流电容器CB1、CB2以及CB3的串联连接(参照图18)。镇流电容器CB1、CB2以及CB3,分别与上述实施方式1的镇流电容器CB1~CB3一样,由第3基板60内部的导体层间的电容合成(参照图6~11以及图13~16)。这里,由于串联连接的电容器的数目,由导体层间的耐压与电容器全体所要求的耐压之间的关系决定,因此也可以是3个以外的数目。其数目的变更如后所述,非常容易。
镇流电容器CB1~CB3全体的电容,被对每个第3模块3调节。特别是该调节中,考虑到多个冷阴极管20间的设置条件(例如布线的长度/图形、管壁与外壳10之间的距离等)的不同。
例如,多个冷阴极管20中、与外壳10的侧面最接近的那个,其管壁与外壳10的侧面之间的寄生电容SC较大。因此,与该冷阴极管20相连接的镇流电容器CB1~CB3全体的电容被设定得较大。
这样,对每个冷阴极管20与第3模块3的组合,镇流电容器CB1~CB3全体的电容与冷阴极管20周边的寄生电容实质上一致。也即,镇流电容器CB1~CB3全体的阻抗,与冷阴极管20的周边的寄生电容的合成阻抗相匹配。
这里,由于第1模块1的输出阻抗较低,因此容易实现上述阻抗匹配。
更为优选的是,镇流电容器CB1~CB3全体的阻抗,被设定为与各个冷阴极管20的点亮时的阻抗相匹配。
本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置中,与上述实施方式1的装置同样,第1模块1作为低阻抗电源发挥功能。此时,还能够对每个冷阴极管20,在第2模块2、冷阴极管20(及其周边的寄生电容)、以及第3模块3之间,实现阻抗匹配。其结果是,与上述实施方式1同样,在多个冷阴极管20之间保持亮度一致。
这样,本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置,通过公共的低阻抗电源(第1模块1)将多个冷阴极管20一致点亮。另外,第1模块1、第2模块2、以及第3模块3之间的布线可以较长,且可对每个冷阴极管20大为不同,因此布线的布局灵活性较高。从而,能够容易地实现装置全体的小型化。
本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置中,升压变压器分为两个变压器5A与5B设置。特别是,两个升压变压器5A与5B的各个二次绕组52与52C,彼此被极性颠倒地连接。通过这样,各个冷阴极管20两端的电极电位,彼此以反相位进行变化,特别是两端的电极电位的中间点被保持为接地电位。因此,对于各个冷阴极管20而言,进一步提高了长度方向上的亮度的一致性。
另外,升压变压器5A、5B各自的耐压,相比上述实施方式1的升压变压器5(参照图3)的耐压减半。因此,升压变压器5A与5B,均比上述实施方式1的升压变压器5更容易小型化。特别是,升压变压器5A与5B的高度,相比上述实施方式1的升压变压器5的高度能够降低。因此对液晶显示器的薄型化特别有利。
本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置中,还如上所述,镇流电容器CB1~CB3,分别在第2基板50与第3基板60中,由其内部的导体层间的电容合成。通过这样,由于镇流电容器CB1~CB3全体被嵌入在第2基板50与第3基板60各自的内部,因此与冷阴极管20的连接部十分薄(参照图2)。这样,本发明的实施方式3的冷阴极管点亮装置中,镇流电容器CB1~CB3的运用对液晶显示器的薄型化非常有效。
《实施方式4》
本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置,与上述实施方式1的装置同样,安装在液晶显示器中。由于该液晶显示器的构成与上述实施方式1中的相同,因此关于该构成援用图1与图2以及上述实施方式1中的说明。
图19为表示本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置的结构的电路图。该冷阴极管点亮装置除了第1模块1的构成之外,具有与实施方式3的装置的构成要素(参照图18)相同的构成要素。因此给这些相同的构成要素标注与图18中所示的符号相同的符号,并且它们的说明援用实施方式3中的说明。
本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置中,与上述实施方式3的装置不同,第1模块1具有两对与上述实施方式2的第1模块1(参照图17)相同的两个功率晶体管的串联连接。第1模块1,还具有振荡器Os以及两个变换器In1与In2。
直流电源DC的正极,与两个高压侧功率晶体管Q3和Q5的各自的一端相连接,且负极接地。第1高压侧功率晶体管Q3的另一端,与第1低压侧功率晶体管Q4的一端相连接,第1低压侧功率晶体管Q4的另一端接地。第2高压侧功率晶体管Q5的另一端,与第2低压侧功率晶体管Q6的一端相连接,第2低压侧功率晶体管Q6的另一端接地。这里,4个功率晶体管Q3、Q4、Q5、Q6优选为MOSFET。此外,也可以是IGBT或双极性晶体管。
振荡器Os,与第1高压侧功率晶体管Q3的控制端子以及第2低压侧功率晶体管Q6的控制端子直接连接。另一方面,被通过第1变换器In1,与第1低压侧功率晶体管Q4的控制端子相连接,并被通过第2变换器In2,与第2高压侧功率晶体管Q5的控制端子相连接。
第1高压侧功率晶体管Q3与第1低压侧功率晶体管Q4的第1接点J1,被通过各个第2模块2,与各个冷阴极管20的一端电极相连接。第2高压侧功率晶体管Q5与第2低压侧功率晶体管Q6的第2接点J2,被通过各个第3模块3,与各个冷阴极管20的另一端电极相连接。
直流电源DC,将输出电压Vi保持为固定值(例如700[V])。振荡器Os,将一定频率(例如45[kHz])的脉冲波发送给4个功率晶体管Q3、Q4、Q5、Q6的控制端子。第1变换器In1,使输入给第1低压侧功率晶体管Q4的控制端子的脉冲波的极性,与输入给第1高压侧功率晶体管Q3的控制端子的脉冲波的极性相反。同样,第2变换器In2,使输入给第2高压侧功率晶体管Q5的控制端子的脉冲波的极性,与输入给第2低压侧功率晶体管Q6的控制端子的脉冲波的极性相反。因此,第1高压侧功率晶体管Q3、与第2低压侧功率晶体管Q6一起导通截止,第1低压侧功率晶体管Q4、与第2高压侧功率晶体管Q5一起导通截止。另外,高压侧功率晶体管Q3、Q5、与低压侧功率晶体管Q4、Q6,以与振荡器Os的频率相同的频率交替导通截止。通过这样,第1接点J1的电位与第2接点J2的电位,彼此以相反的相位变化。
这样,第1模块1将直流电源DC的输出电压Vi变换成高频(例如45[kHz])的交流电压。
如上所述,由于第1模块1的输出段由4个功率晶体管Q3、Q4、Q5、Q6构成,因此输出阻抗较低。也即,本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置中,与上述实施方式3的装置一样,第1模块1作为低阻抗电源发挥功能。因此,与实施方式3中的设定同样,通过对每个冷阴极管20设定镇流电容器CB1~CB3全体的电容,能够在多个冷阴极管20间保持亮度一致。
这样,本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置,通过公共的低阻抗电源(第1模块1)将多个冷阴极管20一致点亮。另外,第1模块1、第2模块2、以及第3模块3之间的布线可以较长,且可对每个冷阴极管20大为不同,因此布线的布局灵活性较高。从而,能够容易地实现装置全体的小型化。
本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置中,与上述实施方式2的装置不同,功率晶体管对被分为两个设置。再有,各个功率晶体管对的输出电压被保持为反相位。通过这样,各个冷阴极管20两端的电极电位,彼此以反相位变化,特别是两端的电极电位的中间点被保持为接地电位。因此,对于各个冷阴极管20而言,能够进一步提高长度方向上的亮度的一致性。
另外,功率晶体管Q3、Q4、Q5、Q6各自的耐压,比上述实施方式2的功率晶体管的耐压减半。因此,功率晶体管的构成较容易。
本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置还如上所述,各个镇流电容器CB1~CB3,在第2基板50与第3基板60中,由其内部的导体层间的电容合成。通过这样,由于镇流电容器CB1~CB3全体被嵌入在第2基板50与第3基板60各自的内部,因此与冷阴极管20的连接部十分薄(参照图2)。这样,本发明的实施方式4的冷阴极管点亮装置中,镇流电容器CB1~CB3的运用对液晶显示器的薄型化非常有效。
本发明的冷阴极管点亮装置,例如安装在液晶显示器中作为背光驱动装置,并且如上所述,采用低阻抗电源,且将镇流电容器作为基板的导体层间的电容形成。这样,本发明显然能够应用于产业。
Claims (16)
1.一种冷阴极管点亮装置,具有:
基板,其包含至少两个导体层,且安装有多个冷阴极管各自的一端;
多个镇流电容器,其为上述两个导体层之间的电容,至少被逐一与上述各个冷阴极管的一端的电极连接;以及,
低阻抗电源,其通过上述镇流电容器向上述冷阴极管供电,具有比上述多个冷阴极管的合成阻抗低的输出阻抗。
2.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述低阻抗电源,被安装在与上述基板不同的基板上。
3.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述基板是叠层基板。
4.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述基板是挠性印刷布线板。
5.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述导体层是被蒸镀的导体的膜。
6.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述镇流电容器的阻抗、上述冷阴极管周边的寄生电容的合成阻抗、以及上述冷阴极管的点亮时的阻抗相匹配。
7.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述镇流电容器至少被两个两个地串联连接,该串联连接被逐组与上述各个冷阴极管的一端的电极相连接。
8.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述基板的表面与上述冷阴极管的表面被分离给定的距离设置,该给定的距离由两者的温度差和电位差决定。
9.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述基板的表面,被垂直于上述冷阴极管的长度方向设置。
10.如权利要求9所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
在上述导体层中,与上述冷阴极管最接近的上述导体层被与上述冷阴极管的电极相连接,与上述冷阴极管最远离的上述导体层被与上述低阻抗电源相连接。
11.如权利要求9所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
在上述基板至少包含3个上述导体层时,最靠近与最远离上述冷阴极管的上述导体层,与上述低阻抗电源相连接。
12.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述低阻抗电源,具有:与上述镇流电容器相连接,且具有比上述多个冷阴极管的合成阻抗低的输出阻抗的变压器。
13.如权利要求12所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述变压器,具有:铁心、缠绕在该铁心上的一次绕组、以及缠绕在该一次绕组的内侧或外侧或者其双方上的二次绕组。
14.如权利要求13所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述二次绕组,具有分割缠绕或蜂窝式缠绕的结构。
15.如权利要求1所述的冷阴极管点亮装置,其特征在于:
上述低阻抗电源,具有与上述镇流电容器相连接的功率晶体管。
16.一种液晶显示器,其中,
具有:多个冷阴极管;液晶面板,其设置在上述冷阴极管的前侧,且以给定的图形遮挡上述冷阴极管所发出的光;以及,冷阴极管点亮装置,
所述冷阴极管点亮装置,具有:
基板,其包含至少两个导体层,且被安装上述冷阴极管各自的一端;
多个镇流电容器,其为上述两个导体层之间的电容,至少被逐一与上述各个冷阴极管的一端的电极连接;以及,
低阻抗电源,其通过上述镇流电容器向上述冷阴极管供电,具有比上述多个冷阴极管的合成阻抗低的输出阻抗。
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070117 |