JP2006245005A - 並列駆動が可能なランプ結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は並列駆動が可能なＣＣＦＬの構造を提供する。
【解決手段】本発明は並列に接続した複数個の冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）と複数個の冷陰極線管ランプと接続されて冷陰極線管ランプを放電させることができるように供給された電源の大きさを調節する第１電流制限部と伝達された交流電源の大きさを変更して、変更された交流電源を第１電流制限部に供給するインバータを含むランプ駆動装置を提供する。このように並列駆動が可能なＣＣＦＬ構造を提供することによってＣＣＦＬの製作費用を減らすことができることはもちろん不良率を最小化することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明はＣＣＦＬランプに係り、さらに詳細には、並列駆動が可能なＣＣＦＬランプの構造に関する。

一般的に、液晶表示装置（ＬＣＤ）は液晶を精密に制御し情報処理装置で処理されたデータを文字、映像、動映像などの方式でディスプレーする平板表示装置の一つとして定義される。

また、液晶表示装置は陰極線管（ＣＲＴ）のように自体発光能力を有するディスプレー装置とは相違に、自体的に発光することができない非発光性素子であるため別途の光源ユニットを必要とする。

光源ユニットは点光源（Ｏｎｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ）である発光ダイオード（ＬＥＤ）または線光源（Ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｌｉｇｈｔ）である冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）と外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）がある。

ＥＥＦＬは輝度が４００ｎｉｔ以上でＣＣＦＬより６０％以上優れて高輝度を必要とするＴＶ等ＴＦＴ ＬＣＤの応用分野をさらに拡散させることができる長所を有している。またＥＥＦＬは電極がランプ内にあるＣＣＦＬとは違って電極が外部にあって並列に作動することにより、ランプ間の電流偏差を減らし均等な輝度具現が可能である。

特に、ＥＥＦＬを採択すれば既存ランプ毎に必要としたインバータを一個を減らすことができ、部品数減少によるコスト低減とＬＣＤモジュールの重量を大幅減らすことができると共に、エネルギー効率が高くて寿命が長いという長所を有している。但し、ＥＥＦＬはＣＣＦＬに比べてノイズと多くの熱を発生し、製作がむずかしいという短所がある。以下、従来ＣＣＦＬの構造と動作原理について詳説する。

図１は従来ＣＣＦＬの構造を示した図面である。図１に示しているようにＣＣＦＬは複数個のインバータ１００、１１０、１２０とランプ１０６、１１６、１２６、電流検知部１０８、１１８、１２８を含む。伝達された交流電源を直流電源に変換するインバータ１００は制御部１０２とトランスフォーマー１０４を含む。

図１に示しているよう、ランプ１０６とインバータ１００とが接続されており、ランプ１１６はインバータ１１０と接続される。また、ランプ１２６はインバータ１２０と接続されている。電流検知部１０８はランプ１０６から伝えられる電流の量を検知してインバータ１００に伝達する。インバータ１００を構成している制御部１０２は電流検知部１０８から伝達された電流の量と基準電流の量を比較してランプ１０６に伝えられる電流の量を調節する。トランスフォーマー１０４は外部から伝達された電圧の大きさを変更する。すなわち、伝達された電圧の大きさはランプを放電させるための電圧の大きさより小さいので、トランスフォーマーは捲線数を利用して伝達された電圧の大きさを変更する。もちろん出力される電圧の大きさは制御部１０２により制御される。

図１に示しているように各ランプ別に固有なインバータが接続されている。これによりランプの個数が多くの大型ＬＣＤ製品の場合複数のインバータが使われるのでトランスフォーマー、制御部、スイッチング素子などの個数が増加される。

トランスフォーマー、制御部、スイッチング素子などの個数が増加することによってＣＣＦＬの製造単価が高くなり、不良率が高められるという短所を有する。すなわち、ランプの許容誤差とインバータの許容誤差などによって駆動特性が変わり、ランプに流れる電流偏差を制御するのが難しくなって輝度不均衡と共にランプの寿命に悪影響を及ぼす。したがって、並列駆動が可能なＣＣＦＬ構造が要求されている。

したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために導き出されたものであって、並列駆動が可能なＣＣＦＬを製造する方案を提供することにある。

本発明は前記のような問題点を解決するために導出されたことであって、低い製造原価と不良率を有するＣＣＦＬを製造する方案を提供することにある。

上述した目的を達成するために本発明は並列に接続した複数個の冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）と；前記複数個の冷陰極線管ランプと接続されて前記冷陰極線管ランプを放電させることができるように供給された電源の大きさを調節する第１電流制限部；及び伝達された交流電源の大きさを変更して、前記変更された交流電源を前記第１電流制限部に供給するインバータ；を含むことを特徴とするランプ駆動装置を提供する。

望ましくは、第１電流制限部は複数個のバラストコンデンサを含み、前記バラストコンデンサは重ならないように前記冷陰極線管ランプと接続されて、前記バラストコンデンサは数ｐＦないし数百ｐＦの容量を有する。

望ましくは、ランプ駆動装置は冷陰極線管ランプから伝達された電圧の大きさを調節する第２電流制限部を含み、インバータは伝達された制御命令によって前記交流電源の大きさを変更するトランスフォーマーとトランスフォーマーを制御する制御部を含む。

上述した目的を達成するために本発明は支持ケース内に設置され、入射する光を利用して映像を表示する映像表示パネルと；前記映像表示パネルに光を出射する線光源ユニットを含み、前記線光源ユニットは、並列に接続した複数個の冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）と；前記複数個の冷陰極線管ランプと接続されて前記冷陰極線管ランプを放電させることができるように供給された電源の大きさを調節する第１電流制限部；及び伝達された交流電源の大きさを変更して、前記変更された交流電源を前記第１電流制限部に供給するインバータ；を含むことを特徴とする映像表示装置を提供する。

以上で説明した本発明の並列駆動が可能なＣＣＦＬによれば、コンデンサを利用してランプに伝えられる電圧の大きさを調節することによって、複数個のランプ間の偏差を減らすことができる。このように並列駆動が可能なＣＣＦＬ構造を提供することによってＣＣＦＬの製作費用を減らし得ると同時に、不良率を最小化することができる。

以下、添付した図面と共に本発明の実施形態による並列駆動が可能なＣＣＦＬの製造方案に対して詳説する。すなわち、本発明はＥＥＦＬ、ＦＦＬ（Ｆｌａｔ Ｆｌｏｕｒｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）のように並列駆動が可能なＣＣＦＬを提供する。

図２は本発明で提供する並列駆動が可能なＣＣＦＬの構造を図示している。図２はＣＣＦＬはインバータ２００と２個の電流制限部２１０、２３０、複数個のランプ２２０ａないし２２０ｃ、電流検知部２４０を含む。インバータ２００は制御部２０２とトランスフォーマー２０４を含む。

電流検知部２４０は電流制限部２３０から伝えられる電流の量を検知して、検知した電流の量をインバータ２００に伝達する。インバータ２００を構成している制御部２０２は電流検知部２４０から伝達された電流の量と基準電流の量を比較してランプ２２０に伝えられる電流の量を調節する。トランスフォーマー２０４は外部から伝達された電圧の大きさを変更する。すなわち、伝達された電圧の大きさはランプを放電させるための電圧の大きさより小さいので、トランスフォーマー２０４は捲線数を利用して伝達された電圧の大きさを変更する。もちろん出力される電圧の大きさは制御部２０２により制御される。このように制御部２０２は一つのランプに伝えられる電圧の大きさを制御することでなく複数個のランプに伝えられる電圧の大きさを調節する。したがって、制御部２０２は複数個のランプを一つのグループで管理する。

電流制限部２１０、２３０はＣＣＦＬが放電する前までランプに充分な駆動（ｓｔａｒｔ ｕｐ）電源を供給して、ランプインピーダンスより大きいバラストインピーダンスによりランプの許容誤差に対する影響を減らす役割をする。上述したようにランプは固有な特性を有しているので、等しい電流が複数のランプに伝えられることでなく抵抗値によって相異なる電流がランプに伝えられる。すなわち、抵抗値が小さなランプは多くの電流が導通されて、抵抗値が大きいランプは少ない電流が導通される。したがって、多くの電流が導通されるランプは寿命が短縮し、少ない電流が導通されるランプは放電が起こらなくなる。したがって、抵抗値に関係なく複数個のランプが放電できる方案が必要である。

すなわち、電流制限部２１０、２３０は抵抗値に係わらず伝達された電流を利用してランプを放電させる。すなわち、電流制限部２１０、２３０は小容量のバラストコンデンサを用いることによってインピーダンスを高め、これによりランプを放電させることができる電圧を生成する。付加すれば、電流制限部２１０、２３０はインピーダンスを高めることによってランプの許容誤差によって発生するランプ電流偏差を減らすことができる。ランプは伝達された電流により光を放出する。コンデンサのインピーダンスは下記の数式１の通りである。

Ｘｃはコンデンサのインピーダンスを意味し、ｆは動作周波数、Ｃはコンデンサの容量を示す。

図３は本発明の一実施形態に係る並列駆動が可能なＣＣＦＬを含む映像表示パネルを図示している。図３によれば、映像表示パネルは複数個のランプ２２０と電流制限部２１０、２３０、インバータ２００を図示している。電流検知部（図示せず）は電流制限部２３０とランプ２２０間に接続されるか、インバータ２００の内部に内在することができる。上述したように電流制限部２１０、２３０は複数個のコンデンサを含んでおり、各コンデンサはランプ２２０と接続される。コンデンサの機能に対しては上述したようにランプに充分な駆動電源を供給して、ランプの許容誤差に対する影響を減らす。

図４は本発明の一実施形態に係る並列駆動が可能なＣＣＦＬを構成しているランプとランプを駆動するための電源等を図示している。

ランプは複数個の抵抗（Ｒ１ないしＲ７）を含んでいる。ランプを構成している抵抗は負性抵抗の特性を有する。すなわち、電流が供給されると抵抗の温度は上昇して、これにより抵抗の抵抗値は低くなる。抵抗値が低くなれば、抵抗に流れる電流の量は多くなる。電流の量が多くなれば、抵抗の温度はさらに上昇される。このような過程が繰り返されることによって抵抗に流れる電流が閾値を超過すれば、抵抗は破損される。このような問題点を解決するために本願発明はコンデンサで構成された電流制限部を提供する。上述したようにバラストコンデンサを提供することによって各ランプに供給される電圧の大きさを一定に維持し、同時に伝達された電圧をランプを放電させるのに必要な電圧に変換する。また、小容量のバラストコンデンサは大きいインピーダンスを発生させ、これによりランプの電流偏差が減少される。一般的にバラストコンデンサは数ｐＦないし数百ｐＦの容量を有する。

図４によれば、Ｃ１とＣ４はランプの放電のための外部電極の機能を遂行するバラストコンデンサであり、Ｃ２とＣ５は電極と接地面間に存在するコンデンサである。Ｃ３とＣ６はランプと接地面間に存在するコンデンサである。Ｃ７とＣ８は電源供給部と接地面間に存在するコンデンサである。本願発明は外部電極の機能を遂行するバラストコンデンサを調節することによってランプに伝えられる電圧の大きさを調節する。

以上、本発明を本発明の原理を例示するための望ましい実施形態に対して図示、且つ説明したが、本発明はそのように図示及び説明した構成及び作用に限られない。むしろ、添付された特許請求範囲の思想及び範ちゅうを逸脱することがなく本発明に対する複数の変更及び修正が可能なことは当業者であればよく理解できるのである。したがって、適切なすべての変更及び修正と均等物も本発明の範囲に属することと見なされなければならない。

従来ＣＣＦＬの構造を示した図である。 本発明の一実施形態に係るＣＣＦＬの構造を示した図である。 本発明の一実施形態に係るＣＣＦＬを含んでいる映像表示パネルの構造を示した図である。 本発明の一実施形態に係るＣＣＦＬの構成しているランプと接続されたバラストコンデンサを示した図である。

符号の説明

２００ インバータ
２０２ 制御部
２０４ トランスフォーマー
２１０、２３０ 電流制限部
２１０ａ〜２１０ｃ バラストコンデンサ
２３０ａ〜２３０ｃ バラストコンデンサ
２２０ ＬＣＤ
２２０ａ〜２２０ｃ ランプ
２４０ 電流検知部

Claims (10)

1. 並列に接続した複数個の冷陰極線管ランプと；
   前記複数個の冷陰極線管ランプと接続され、前記冷陰極線管ランプを放電させることができるよう供給された電源の大きさを調節する第１電流制限部；及び
   伝達された交流電源の大きさを変更して、前記変更された交流電源を前記第１電流制限部に供給するインバータ；を含むことを特徴とするランプ駆動装置。
2. 前記第１電流制限部は、複数のバラストコンデンサを含み、前記バラストコンデンサは重ならないよう前記冷陰極線管ランプと接続されることを特徴とする請求項１に記載の前記ランプ駆動装置。
3. 前記バラストコンデンサは、数ｐＦないし数百ｐＦの容量を有することを特徴とする請求項２に記載の前記ランプ駆動装置。
4. 前記冷陰極線管ランプから伝達された電圧の大きさを調節する第２電流制限部を含むことを特徴とする請求項２に記載の前記ランプ駆動装置。
5. 前記インバータは、
   伝達された制御命令に応じて前記交流電源の大きさを変更するトランスフォーマー；及び
   前記トランスフォーマーを制御する制御部；を含むことを特徴とする請求項１に記載の前記ランプ駆動装置。
6. 支持ケース内に設置され、入射する光を利用して映像を表示する映像表示パネルと；
   前記映像表示パネルに光を出射する線光源ユニットを含み、
   前記線光源ユニットは、
   並列に接続した複数個の冷陰極線管ランプと；
   前記複数個の冷陰極線管ランプと接続され、前記冷陰極線管ランプを放電させることができるよう供給された電源の大きさを調節する第１電流制限部；及び
   伝達された交流電源の大きさを変更し、前記変更された交流電源を前記第１電流制限部に供給するインバータ；を含むことを特徴とする映像表示装置。
7. 前記第１電流制限部は、複数個のバラストコンデンサを含み、前記バラストコンデンサは重ならないよう前記冷陰極線管ランプと接続されることを特徴とする請求項６に記載の前記映像表示装置。
8. 前記バラストコンデンサは、数ｐＦないし数百ｐＦの容量を有することを特徴とする請求項７に記載の前記映像表示装置。
9. 前記冷陰極線管ランプから伝達された電圧の大きさを調節する第２電流制限部を含むことを特徴とする請求項７に記載の前記映像表示装置。
10. 前記インバータは、
    伝達された制御命令に応じて前記交流電源の大きさを変更するトランスフォーマー；及び
    前記トランスフォーマーを制御する制御部；を含むことを特徴とする請求項６に記載の前記映像表示装置。

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