JP2004127929A

JP2004127929A - 複数のランプを有するバックライトシステム

Info

Publication number: JP2004127929A
Application number: JP2003304127A
Authority: JP
Inventors: Chang-Lung Kang; 康　　昌　隆; Ching-Fu Hsueh; 薛　　景　福; Yu-Feng Wei; 魏　　玉　峰; Wan-Chin Hsu; 徐　　萬　欽; Cheng-Hsien Chien; 簡　　政　賢
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US20050218826A1; KR20040030260A; TW587405B; US20040066151A1; US7075244B2

Abstract

【課題】　単一の変圧器のみで、そのランプの駆動電流を自動的に均衡させる複数のランプを有するバックライトシステムを提供する。
【解決手段】　磁気コア、第１交流電圧が供給された前記磁気コアの周りに巻かれた第１コイルセット、前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側にそれぞれ配置され、第２と第３ＡＣ電圧はそれぞれ前記第１コイルセットへ供給された前記第１電圧信号によって誘導され、それぞれのコイルの数は、本質的に同じである第２と第３コイルセット、および前記第２と前記第３ＡＣ電圧によってそれぞれ電力を供給される第１と第２ランプを含む複数のランプを有するバックライトシステムを提供する。
【選択図】　　　図４

Description

　本発明は、バックライトシステムに関し、特に、単一の変圧器のみで、そのランプの駆動電流は自動的に均衡である複数のランプを有するバックライトシステムに関するものである。

　例えばＬＣＤといった現在の表示器は、小型で高電力効率のバックライトシステムを要求される。そのため、冷陰極管(Ｃｏｌｄ　Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｌａｍｐ)が一般にバックライトシステムに用いられている。また、単一のランプのみを備えるバックライトシステムは、より高い輝度を必要とする大きいサイズのディスプレイには適切でなく、複数のランプを備えるバックライトシステムのみが高性能な照明を実現でき、この必要条件を満たすことができる。

　図１は、従来の複数のランプを有するバックライトシステムを示す図で、駆動回路１１と、一次コイルセット１２１、二次コイルセット１２２およびコア１２３、コンデンサＣ１とＣ２、電流平衡回路１３、およびランプ１５１と１５２から成る変圧器を含んでいる。駆動回路１１は、ランプ１５１と１５２に電力が供給されることによって、二次コイルセット１２２に高ＡＣ電圧が誘導されるように、低ＡＣ電圧を変圧器１２の一次コイルセット１２１へ提供する。
　ランプ１５１と１５２および変圧器１２を接続する導線の抵抗或いは寄生容量は異なるため、生成されるランプ１５１と１５２の駆動電流の値もそれに伴って異なる可能性がある。これは、ランプ１５１と１５２の間に照明差異をもたらすことになり、表示器のパフォーマンスを低下させる。平衡回路１３は、ランプ１５１と１５２の電流の差異をなくすことができる。

　図2は、もう一つの従来の複数のランプを備えるバックライトシステムを示す図である。明確化するために、図1と図２の同じ要素には同じ符号を用いることにする。図１と図２に見られるシステムは、図２の平衡回路２３はランプ１５１と１５２の間、およびグランドに接続される以外は同様である。

　図３は、従来の複数を備えるバックライトシステムを用いた変圧器１２の構造を示す図である。一次と二次コイルセット１２１と１２２は、磁気コア１２３を取り巻き、その両側にそれぞれ配置される。

　従来の変圧器の構造では、単一の変圧器を用いる場合、バックライトシステムのランプは、直列或いは並列に接続されなくてはならないか、或いは、複数の変圧器を用いる場合、一つの二次コイルセットしかないことから、一つの変圧器に接続される。しかし、変圧器は、直列に接続されているランプの二次コイルセットにかなりの高電圧が加えられ、またランプが並列的に接続される場合は、追加の平衡回路が必要になる。また、複数の変圧器を備えるバックライトシステムは、高コストでディスプレイに大きなスペースを占有する。

　上述の問題を解決するために、本発明の目的は、単一の変圧器のみで、そのランプの駆動電流を自動的に均衡させる複数のランプを有するバックライトシステムを提供することにある。

　本発明は、磁気コア、前記磁気コアの周りに巻かれ、第１交流電圧が供給される第１コイルセット、前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側にそれぞれ配置され、その第２と第３ＡＣ電圧はそれぞれ前記第１コイルセットへ供給された前記第１電圧によって誘導され、そのコイルの数は、実質的に同じである第２と第３コイルセット、および前記第２と前記第３ＡＣ電圧によってそれぞれ電力が供給される第１と第２ランプを含む、複数のランプを有するバックライトシステムを提供する。　　　　　　　

　本発明は、更に、磁気コア、前記磁気コアの周りに巻かれ、第１ＡＣ電圧が供給される第１コイルセット、前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側に対照的に配置され、その第２ＡＣ電圧はそれぞれ前記第１コイルセットへ供給された前記第１電圧によって誘導され、それぞれのコイル数は、実質的に同じである複数の第２コイルセット、および前記第２ＡＣ電圧によって、電力が供給される複数のランプを含む、複数のランプを有するバックライトシステムを提供する。

　本発明は、磁気コア、前記磁気コアの回りに巻かれ、第１ＡＣ電圧が供給される第１コイルセット、前記電磁コアの回りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側にそれぞれ配置され、それぞれのコイルの数は、実質的に同じである第２と第３コイルセットを含む複数のランプを有するバックライトシステムのための変圧器を提供する。

　本発明によれば、複数のランプを駆動するための複数の二次コイルセットを備えた単一の変圧器のみを用いて、複数のランプを有するバックライトシステムを提供をすることができる。二次コイルセットのコイルの数が実質上同じであることから、駆動電流を均衡することができ、複数のランプを有するバックライトシステムに追加の電流平衡回路も必要なければ、複数の変圧器も必要としなくなる。

　本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施例を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

　図４は、本発明の実施例１に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。これは駆動回路４１、一次コイルセット４２１、二次コイルセット４２２と４２３、および磁気コア、により構成される変圧器４２、コンデンサＣ１とＣ２、放電ランプ４３１と４３２を含む。一次コイルセット４２１は、磁気コイル４２４の周りに巻き付けられ、駆動回路４１から低交流電圧が供給される。
　二次コイルセット４２２と４２３もまた、磁気コイル４２４の周りに巻かれており、それぞれの高交流電圧は一次コイルセット４２１の低交流電圧によって誘導される。ランプ４３１と４３２は、それぞれ二次コイルセット４２２と４２３の高交流電圧によって電力を供給される。放電ランプ４３１と４３２は冷陰極管とすることができる。各二次コイルセット４２２と４２３は、第１極性端と第２極性端の二つを有しており、ランプ４３１と４３２は、それぞれ二次コイルセット４２２と４２３の第１極性の端へ接続され、二次コイルセット４２２と４２３のコイルの数は実質的に同じである。

　図５は、本発明の実施例２に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。これは、トランジスタ５１と５２、ダイオード５３と５４、コンデンサ５５、Ｃ１とＣ２、一次コイルセット５６１と５６２、二次コイルセット５６３と５６４、および電磁コア５６５により構成される変圧器５６、および放電ランプ５７１と５７２を含む。一次コイルセット５６１は、電磁コア５６５の周りに巻かれ、交流電圧Ｖｉｎ．を受ける端を有している。もう一方の一次コイルセット５６２は、電磁コア５６５の周りに巻かれ、交流電圧Ｖｉｎ．を受ける端を有している。
　トランジスタ５１のドレインは、一次コイルセット５６１の端へ接続させ、ゲートは方形波信号を受けるようになっている。トランジスタ５２のドレインは、一次コイルセット５６２の端へ接続され、ゲートは別な方形波信号を受け、バルクはグランドへ接続されている。

　ダイオード５３と５４はそれぞれトランジスタ５１のソースとドレインの間に接続される。コンデンサ５５は、一次コイルセット５６１の端とトランジスタ５１のバルクとの間に接続される。二次コイルセット５６３と５６４は、電磁コア５６５の周りに巻かれ、高交流電圧は一次コイルセット５６１と５６２へ供給された低ＡＣ電圧によって誘導される。ランプ５７１と５７２は、二次コイルセット５６３と５６４上の高電圧によって電力を供給される。コンデンサＣ１とＣ２はそれぞれランプ５７１と二次コイルセット５６３の間、ランプ５７２と二次コイルセット５６４の間に接続される。放電ランプ５７１と５７２は冷陰極管とすることができる。各二次コイルセット５６３と５６４は、第１極性端と第２極性端の二つを有しており、コンデンサＣ１とＣ２は、二次コイルセット５６３と５６４の第１極性端へそれぞれ接続され、二次コイルセット５６３と５６４のコイルの数は実質的に同じである。

　図６は、本発明の実施例３に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。これは、トランジスタ６１と６２、抵抗器６３と６４、インダクタ６５、コンデンサＣ１とＣ２、一次コイルセット６６１、６６２と６６３より構成された変圧器６６、二次コイルセット６６４と６６５、および電磁コア６６６より構成された変圧器６６、および放電ランプ６７１と６７２を含む。一次コイルセット６６１、６６２と６６３は、電磁コア６６６の周りに巻かれ、一次コイルセット６６１の一端は一次コイルセット６６２の端へ接続される。インダクタ６５は、一端が交流電圧Ｖｉｎを受け、もう片端が一次コイルセット６６１に接続されている。
　トランジスタ６１のドレインは、一次コイルセット６６１の一端へ接続され、ソースはグランドへ接続され、ゲートは一次コイルセット６６３の一端へ接続される。抵抗器６３と６４は、それぞれトランジスタ６２のゲートと一次コイルセット６６１の一端の間と、トランジスタ６１のゲートと一次コイルセット６６１の一端の間に接続される。

　二次コイルセット６６４と６６５は、電磁コア６６６の周りに巻かれ、一次コイルセット６６１、６６２と６６３へ供給された低ＡＣ電圧によって高ＡＣ電圧が誘導される。放電ランプ６７１と６７２は二次コイルセット６６４と６６５の高ＡＣ電圧によって電力を供給される。コンデンサＣ１とＣ２はそれぞれランプ６７１と二次コイルセット６６４、ランプ６７２と二次コイルセット６６４の間に接続されており、その放電ランプ６７１と６７２は冷陰極管とすることができる。各二次コイルセット６６４と６６５は、それぞれ第１極性端と第２極性端の二つを有しており、コンデンサＣ１とＣ２は、二次コイルセット６６４と６６５の第１極性の端へそれぞれ接続され、二次コイルセット６６４と６６５のコイルの数は実質的に同じである。

　図７は、本発明の実施例４に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。明確化するために、図４と図７の同じ要素には同じ符号を用いることにする。図４と図７に見られるシステムは、図７のシステムには、追加のフィードバックの回路網７１があり、駆動回路４１へ交流電圧をフィードバックすることによってランプ４３１と４３２の駆動電流を更に安定させるようにする以外はほぼ同様である。

　図８は、本発明の複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。明確化するために、図４と図８の同じ要素には同じ符号を用いることにする。図４と図８に見られるシステムは、図８のシステムが、４つのランプ４３１〜４３４を駆動するために４つの二次コイルセット８２２〜８２５を有している以外は似ている。各二次コイルセット８２２〜８２５は第１極性端と第２極性端の二つを有しており、ランプ４３１〜４３４は、二次コイルセット８２２〜８２５の第１極性の端へそれぞれ接続され、二次コイルセット８２２〜８２５のコイルの数は実質的に同じである。

　図９は、図４〜図８に見られる複数のランプを有するバックライトシステムに用いられる変圧器の構造を示す図である。全部の一次コイルセットは、電磁コア４２４（５６５、６６６）の中心部９１２の周りに巻かれて配置され、また全部の二次コイルセットは、一次コイルセットを二次コイルセットの間に配置するように、両側９１３と９１４の周りに巻かれて配置される。
　本発明は、単一の変圧器のみによって、複数のランプを駆動できるため、スペースとコストの節約が図れ、ほかに電流平衡回路を必要とせずに自動的に電流が均衡し、電流を二つの二次コイルセットへ貫流するという利点がある。

　以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

図１は、従来の複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図２は、もう一つの従来の複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図３は、従来の複数のランプを有するバックライトシステムに用いられる変圧器の構造を示す図である。図４は、本発明の実施例１に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図５は、本発明の実施例２に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図６は、本発明の実施例３に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図７は、本発明の実施例４に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図８は、本発明の実施例５に基づいた複数のランプを有するバックライトシステムを示す図である。図９は、図４〜８の複数のランプを有するバックライトシステムに用いられる変圧器の構造を示す図である。

符号の説明

１１、４１　駆動回路
１２、４２、５６、６６、８２　変圧器
１２１、１２２、４２１−４２３、５６１−５６４、６６１−６６５、８２１−８２５　コイルセット
１２３、４２４、５６５、６６６　磁気コア
１３、２３　平衡回路
１５１、１５２、４３１−４３４、５７１、５７２、６７１、６７２　冷陰極管
５１、５２、６１、６２　トランジスタ
５３、５４　ダイオード
５５　コンデンサ
６３、６４　抵抗
６５　インダクタ

Claims

　磁気コア、
　前記磁気コアの周りに巻かれ、第１ＡＣ電圧が供給される第１コイルセット、
　前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側にそれぞれ配置
され、その第２と第３ＡＣ電圧はそれぞれ前記第１コイルセットへ供給された前記第１電圧によって誘導され、それぞれそのコイルの数は、実質的に同じである第２と第３コイルセット、および
　前記第２と前記第３ＡＣ電圧によってそれぞれ電力が供給される第１と第２ランプを含む、複数のランプを有するバックライトシステム。　
　前記第1と前記第2ランプは放電ランプである、請求項1に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記放電ランプは冷陰極管(Ｃｏｌｄ　Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　Ｌａｍｐ) である、請求項２に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　各前記第２と前記第３のコイルセットは、第１極性端と第２極性端の二つを有しており、前記第１と前記第２ランプは、それぞれ前記第２と前記第３のコイルセットの前記第１極性端へ接続される、請求項1に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第１ランプと前記第２コイルセット、前記第2ランプと前記第3コイルセットの間にそれぞれ接続される第1と第2コンデンサを更に含む、請求項1に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第１ＡＣ電圧を提供する第１駆動回路を更に含む、請求項1に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　複数の第４コイルセットと複数の第３ランプを更に含み、その前記第４コイルセットのコイルの数は実質的に同じで、前記第４コイルセットは、前記第１コイルセットの両側に対称的に配置されており、前記第１コイルセットへ加えられた前記第１ＡＣ電圧は、前記各第４コイルセットの第４ＡＣ電圧を誘導し、前記第３ランプは、前記第４ＡＣ電圧によって電力を供給される、請求項６に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　第２駆動回路、および
　前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの第１の端に接続された第１の端と、前記第２駆動回路に接続された第２の端を有する第５コイルセットを更に含む、請求項６に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第２の駆動回路が、
　ドレインを前記第１コイルセットの第２の端に接続させ、ゲートを、第５ＡＣ電圧を受けるように接続させた第１トランジスタ、ドレインを前記第５コイルセットの第２の端に接続させ、ゲートを第６ＡＣ電圧を受けるように接続させ、バルクをグランドへ接続させた、第２トランジスタ、
　それぞれ前記第１変圧器のソースとドレインの間、前記第２変圧器のソースとドレインの間に接続された第１と第２ダイオード、および
　前記第１トランジスタのバルクと前記第１コイルセットの第１の端の間に接続されるコンデンサを含む、請求項８に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第１と前記第５のコイルセットは、前記第２と前記第３のコイルセットの間に配置されている、請求項８に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　複数の第６コイルセットと複数の第４ランプを更に含み、その前記第６コイルセットのコイルの数は実質的に同じで、前記第１と第５コイルセットが第６コイルセットの間に配置されるように、前記第６コイルセットは、前記第１と第５コイルセットの両側に対称的に配置され、前記第１コイルセットへ加えられた前記第１ＡＣ電圧は、前記各第６コイルセットの第７ＡＣ電圧を誘導し、前記第４ランプは、前記第７ＡＣ電圧によって電力を供給される、請求項８に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　第３駆動回路、
　前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの第１の端に接続された第１の端と、前記第３駆動回路に接続された第２の端を有する第７コイルセット、および
　前記第３駆動回路に接続され、第１と第２の端を有する第８コイルセットを更に含む、請求項６に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第2の駆動回路が、
　前記第１ＡＣ電圧を受けるように第１の端を接続させ、第２の端を前記第１コイルセットの第１の端に接続させたインダクタ、
　ドレインを前記第１コイルセットの第２の端に接続させ、ソースをグランドに接続させ、ゲートを前記第８のコイルセットの第１の端に接続させた第１トランジスタ、および
　ドレインを前記第７コイルセットの第２の端に接続させ、ソースをグランドに接続させ、ゲートを前記第８のコイルセットの第２の端に接続させた第２トランジスタ、
　それぞれ前記第１トランジスタの前記ゲートと前記第１コイルセットの第１の端と、前記第２トランジスタのゲートと前記第１コイルセットの第１の端との間に接続された第１と第２抵抗を含む、請求項１２に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第1、前記第7と前記第８コイルセットは前記第2と前記第3コイルセットの間に配置される、請求項１２に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　複数の第９コイルセットと複数の第５ランプを更に含み、その前記第９コイルセットのコイルの数は実質的に同じで、前記第１と第５コイルセットが第６コイルセットの間に配置されるように、前記第９コイルセットは、前記第１、前記第7と前記第８コイルセットの両側に対称的に配置され、前記第１コイルセットへ加えられた前記第１ＡＣ電圧は、前記各第９コイルセットの第８ＡＣ電圧を誘導し、前記第５ランプは、前記第８ＡＣ電圧によって電力を供給される、請求項１２に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第１と前記第２のランプ、および前記第１駆動回路の間に接続されるフィードバックの回路網を含む、請求項６に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　磁気コア、
　前記磁気コアの周りに巻かれ、第１ＡＣ電圧が供給される第１コイルセット、
　前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側に対照的に配置され、その第２ＡＣ電圧はそれぞれ前記第１コイルセットへ供給された前記第１電圧によって誘導され、それぞれのコイル数は、実質的に同じである複数の第２コイルセット、および
　前記第２ＡＣ電圧によって、電力が供給される複数のランプを含む、複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記ランプは放電ランプである、請求項１７に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記放電ランプは冷陰極管である、請求項１８に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　各前記第２コイルセットは、第１極性端と第２極性端の二つを有しており、前記ランプは、前記第２コイルセットの前記第１極性端へ接続される、請求項1７に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記第１ＡＣ電圧を提供する駆動回路を更に含む、請求項1７に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　前記ランプと前記駆動回路の間に接続されるフィードバックの回路網を含む、請求項２１に記載の複数のランプを有するバックライトシステム。
　磁気コア、
　前記磁気コアの周りに巻かれ、第１ＡＣ電圧が供給される第１コイルセット、および
　前記電磁コアの周りに巻かれ、前記第１コイルセットの両側にそれぞれ配置され、それぞれのコイルの数は、実質的に同じである第２と第３コイルセットを含む、複数のランプを有するバックライトシステムのための変圧器。