JP2007005007A - Inverter circuit, backlight unit, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の蛍光管を並列接続して駆動させるためのインバータ回路、該インバータ回路と複数の蛍光管とを備えたバックライトユニット、及び該バックライトユニットを使用した液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an inverter circuit for driving a plurality of fluorescent tubes connected in parallel, a backlight unit including the inverter circuit and a plurality of fluorescent tubes, and a liquid crystal display device using the backlight unit.
液晶表示装置に使用されるバックライトユニットにおいて、並列接続された複数の蛍光管に対して、例えば、1つのトランスで適切な電力を供給しようとした場合、トランスには、高周波数(数十kHz程度)でかつ数千kV程度の高圧の交流電圧を出力することが要求され、その出力電流としては、接続された蛍光管の本数にほぼ比例した電流値を流すことが要求される。このような要求に対して、例えば、特許文献1には、複数の蛍光管を並列接続した蛍光管ユニットを1つのトランスで駆動するバックライトアセンブリが開示されている。 In a backlight unit used in a liquid crystal display device, for example, when an appropriate power is supplied to a plurality of fluorescent tubes connected in parallel with a single transformer, the transformer has a high frequency (several tens of kHz). And a high-voltage AC voltage of about several thousand kV is required, and the output current is required to flow a current value substantially proportional to the number of connected fluorescent tubes. In response to such a demand, for example, Patent Document 1 discloses a backlight assembly that drives a fluorescent tube unit in which a plurality of fluorescent tubes are connected in parallel with one transformer.
図6は、特許文献1に開示されている従来のバックライトアセンブリのランプ駆動装置の構成を示す回路図で、ランプ駆動装置は、パワートランジスタQ11、ダイオードD11、インバータ120、デジタル−アナログ変換器(DAC)130、パルス幅変調制御部(PWM制御部)140、MOSFET駆動部150を有し、外部から提供される直流電力を交流電力に変換して、並列に接続された管外電極蛍光ランプ110に提供するように構成されている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a lamp driving device of a conventional backlight assembly disclosed in Patent Document 1. The lamp driving device includes a power transistor Q11, a diode D11, an
まず、DAC130は、外部から提供されるディミング信号(DIMM信号)をアナログ信号に変換し、アナログ信号に変換されたDIMM信号131をPWM制御部140に出力する。このDIMM信号とは、ランプの明るさを調節するためにユーザ操作等により入力される信号で、デュティ比を示すデジタル信号である。PWM制御部140は、オン/オフコントローラ141を有し、外部から提供されるオン/オフ信号(ON/OFF信号)により起動/停止され、DIMM信号131に応答して、各蛍光ランプに供給する交流電力のレベルを調整するためのスイッチング信号142をMOSFET駆動部150に提供する。
First, the
MOSFET駆動部150は、PWM制御部140から提供されるスイッチング信号142を増幅し、増幅されたレベル調整信号151をパワートランジスタQ11に提供する。一般にPWM制御部140から提供されるスイッチング信号142は低レベルの信号であるため、MOSFET駆動部150を設けて、低レベル信号を増幅してパワートランジスタQ11に入力するようにしている。パワートランジスタQ11は、レベル調整信号151に応答して、入力される直流電圧(Vin)の出力を制御する。
The
インバータ120は、インダクタL、変圧器(トランス)122、共振キャパシタC11、抵抗R11,R12、トランジスタQ12,Q13から構成され、一端がパワートランジスタQ11のドレイン端に接続され、パワートランジスタQ11から出力されるパルス電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を管外電極蛍光ランプ110それぞれに提供する。トランス122は、1次側を構成する1次巻線T11,T12と、2次側を構成する2次巻線T13を有する。インダクタLを介して1次巻線T11に入力された交流電力は、電磁誘導作用により、2次巻線T13に伝達され高電圧変換され、変換された高電圧は管外電極蛍光ランプ110に印加される。
The
特許文献1に記載のごとき、並列接続された管外電極蛍光ランプ(EEFL)等の複数の蛍光管に対し例えば1個のトランスで適切な電力供給をすることで蛍光管を駆動する方式(以下、並列接続駆動方式)は、蛍光管を平行に配置して駆動するようないわゆる直下式のバックライトを駆動する手法として、バックライトの組み立て易さを考慮しても非常に有効な手法である。特に、外部電極方式の蛍光管を用いたバックライトにおいては、蛍光管の電極のはんだ付け等の煩わしさから解放される傾向にあるというメリットが期待されている。 As described in Patent Document 1, a method of driving a fluorescent tube by supplying an appropriate electric power to a plurality of fluorescent tubes such as an external electrode fluorescent lamp (EEFL) connected in parallel with one transformer, for example (hereinafter referred to as a fluorescent tube) The parallel connection drive method) is a very effective method for driving a so-called direct type backlight in which fluorescent tubes are arranged and driven in parallel, considering the ease of assembly of the backlight. . In particular, a backlight using an external electrode type fluorescent tube is expected to have a merit that it tends to be freed from troublesomeness such as soldering of the electrode of the fluorescent tube.
ところでこの並列接続駆動方式においても、これまでの蛍光管を用いたバックライトと同様に、各蛍光管の破損状態の是非を確認するためのランプエラー検出回路が信頼性上必要不可欠になるが、例えば、特許文献2のごとき実装方法が採用できる。 By the way, also in this parallel connection drive system, a lamp error detection circuit for confirming the right or wrong state of each fluorescent tube is indispensable in terms of reliability, as in the case of a backlight using a fluorescent tube so far. For example, a mounting method such as that disclosed in Patent Document 2 can be employed.
即ち、特許文献2に記載された構成例では、各蛍光管の接地側(GND)の電極端子に対し直列に抵抗などの分圧回路を設け、分圧された交流信号を整流回路等で直流の電圧信号に変換し、この直流電圧信号を読み取ることによって、蛍光管に破損や断線がないかを検出している。
しかしながら、特許文献2をはじめとする従来の構成では、確実に蛍光管1本ごとの破損若しくは断線を確認することが可能になるが、(1)蛍光管のGND側にランプ保護回路の専用基板が必要になる、並びに(2)配置された蛍光管の本数分に応じたリード線が必要になる、といった問題のいずれかを招来する。 However, in the conventional configuration including Patent Document 2, it is possible to surely check the breakage or disconnection of each fluorescent tube. (1) A dedicated substrate for the lamp protection circuit on the GND side of the fluorescent tube As well as (2) lead wires corresponding to the number of fluorescent tubes arranged are required.
上記(1)に関して説明すると、特に直下式のバックライトにおいては、一方の電極が高圧側で他方が接地接続されるGND側として配置されるのが一般的であるが、GND側からランプのエラー状態を検出するには、ランプのGND側にエラー検出回路を配置して整流化された直流電圧信号を今度は高圧側に配置されたインバータ回路にリード線を介して伝送することになる。しかしながらこのような構成では、ランプエラー回路用の基板がインバータ回路基板とは別に少なくとも1つ必要になる。このため、回路構成の面から鑑みて部品点数が増える結果となり、生産工程上の効率を落としかねないという問題が生じる。 Regarding the above (1), in particular, in a direct backlight, it is common that one electrode is arranged as a GND side where the other electrode is connected to the high voltage side and the other is grounded. In order to detect the state, an error detection circuit is arranged on the GND side of the lamp and a rectified DC voltage signal is transmitted to the inverter circuit arranged on the high voltage side via a lead wire. However, in such a configuration, at least one lamp error circuit board is required separately from the inverter circuit board. For this reason, in view of the circuit configuration, the number of parts increases, and there is a problem that efficiency in the production process may be reduced.
上記(2)に関して説明すると、上記(1)の構成を避けるためには、ランプ保護回路がインバータ回路と同一の基板内に実装されるように設計されればよい。このような設計を行った場合、各蛍光管の接地側の電極端子からランプ保護回路が実装されたインバータ回路までの接続手段として、リード線を蛍光管の本数分だけ引き回す必要が生じる。例えば、20本の蛍光管が配置されていれば、20本のリード線をそれぞれの長さの異なった状態で用意する必要がある。しかしながら、この構成では、折角蛍光管の組み立てが簡素化される並列接続方式においても、結局複数本のリード線が必要とされるため、バックライト全体としての組み立て易さにさほどそのメリットを享受されないという問題が残ってしまう。 In order to avoid the configuration (1), the lamp protection circuit may be designed to be mounted on the same substrate as the inverter circuit. When such a design is performed, it is necessary to route the lead wires by the number of the fluorescent tubes as connection means from the ground-side electrode terminal of each fluorescent tube to the inverter circuit on which the lamp protection circuit is mounted. For example, if 20 fluorescent tubes are arranged, it is necessary to prepare 20 lead wires in different lengths. However, with this configuration, even in the parallel connection method in which the assembly of the folded fluorescent tube is simplified, a plurality of lead wires are eventually required, so that the merit of the backlight as a whole is not enjoyed so much. The problem remains.
このため、本来、蛍光管の実装を簡素化するための技術として有力な並列接続駆動方式の蛍光管に対し、その組み立て易さを損なわない状態で、各蛍光管の破損、断線等を確実に検出できるようにするには、このランプエラー回路の他の実装手段が求められる。 Therefore, with respect to the fluorescent tube of the parallel connection driving method, which is originally a technique for simplifying the mounting of the fluorescent tube, each fluorescent tube is surely damaged or disconnected without impairing its ease of assembly. In order to be able to detect this, another means of mounting this lamp error circuit is required.
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、並列接続駆動方式を採用した、例えば直下式のようなバックライトにおいて、その組み立て易さ、部品点数削減し易さといったメリットを損なうことなく、確実に複数の各蛍光管の破損、断線を検出することが可能な、インバータ回路、該インバータ回路と複数の蛍光管とを備えたバックライトユニット、及び該バックライトユニットを使用した液晶表示装置を提供することを、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a backlight such as a direct type that employs a parallel connection drive method, the advantages of ease of assembly and ease of reducing the number of parts are impaired. Inverter circuit, backlight unit including the inverter circuit and the plurality of fluorescent tubes, and liquid crystal using the backlight unit An object is to provide a display device.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、一つの昇圧回路に対し複数の蛍光管を並列接続して駆動するためのインバータ回路であって、前記複数の蛍光管のそれぞれに対し、エラーを検出するランプエラー検出手段を備え、各ランプエラー検出手段は、前記昇圧回路を構成し交流信号を出力する巻線と各蛍光管との間に配設されていることを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, a first technical means of the present invention is an inverter circuit for driving a plurality of fluorescent tubes connected in parallel to one booster circuit, each of the plurality of fluorescent tubes On the other hand, a lamp error detecting means for detecting an error is provided, and each lamp error detecting means is disposed between each fluorescent tube and a winding that constitutes the booster circuit and outputs an AC signal. It is what.
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記ランプエラー検出手段は、蛍光管のエラーを検出したときにランプエラー信号を発し、当該インバータ回路は、前記ランプエラー信号を受信するランプエラー信号受信手段をさらに備えることを特徴としたものである。 According to a second technical means, in the first technical means, the lamp error detecting means emits a lamp error signal when detecting an error in the fluorescent tube, and the inverter circuit receives the lamp error signal. A signal receiving means is further provided.
第3の技術手段は、第2の技術手段において、前記ランプエラー信号受信手段は、前記昇圧回路の低圧側に配設されていることを特徴としたものである。 According to a third technical means, in the second technical means, the lamp error signal receiving means is arranged on a low pressure side of the booster circuit.
第4の技術手段は、第2又は第3の技術手段において、前記ランプエラー検出手段から発せられたランプエラー信号は、光情報として前記ランプエラー信号受信手段に伝送されることを特徴とするインバータ回路。 According to a fourth technical means, in the second or third technical means, the lamp error signal emitted from the lamp error detecting means is transmitted as optical information to the lamp error signal receiving means. circuit.
第5の技術手段は、第1乃至第4の技術手段のいずれか1におけるインバータ回路と、該インバータ回路に接続された複数の蛍光管とを備えた直下式のバックライトユニットである。 A fifth technical means is a direct type backlight unit including the inverter circuit according to any one of the first to fourth technical means and a plurality of fluorescent tubes connected to the inverter circuit.
第6の技術手段は、第5の技術手段におけるバックライトユニットと、該バックライトユニットによって照明される液晶パネルとを備えた液晶表示装置である。 A sixth technical means is a liquid crystal display device comprising the backlight unit in the fifth technical means and a liquid crystal panel illuminated by the backlight unit.
本発明によれば、並列接続駆動方式を採用した、例えば直下式のようなバックライトにおいて、その組み立て易さ、部品点数削減し易さといったメリットを損なうことなく、確実に複数の各蛍光管の破損、断線を検出することが可能となる。 According to the present invention, in a backlight such as a direct type that employs a parallel connection drive system, it is ensured that each of the plurality of fluorescent tubes can be reliably manufactured without losing the advantages such as ease of assembly and reduction in the number of parts. It becomes possible to detect breakage and disconnection.
図1は、本発明によるバックライトユニットを用いた液晶表示モジュールの構成例を示す断面図で、液晶表示モジュールは、主な構成として、液晶パネル1及びバックライトユニット2を備えている。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a liquid crystal display module using a backlight unit according to the present invention. The liquid crystal display module includes a liquid crystal panel 1 and a backlight unit 2 as main components.
液晶パネル1は、映像信号処理された映像情報を液晶パネル1のクロック信号に応じて画素毎に所定の階調電圧として給電し、画面上に順次走査による画像表示処理を施すことで所定の映像情報を表示する。また、バックライトユニット2は、液晶パネル1の表示面の反対側から光を照射する。このバックライトユニット2の光源としては、例えば、冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)をはじめ、後述の図4、図5に示す外部(管外)電極蛍光ランプ(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)などの蛍光管が用いられる。本発明のバックライトユニット2は、複数の蛍光管を並列接続した蛍光管ユニットを1つのトランスで駆動するように構成されており、直下型のものであることが好ましい。 The liquid crystal panel 1 supplies the video information processed by the video signal as a predetermined gradation voltage for each pixel in accordance with the clock signal of the liquid crystal panel 1, and performs image display processing by sequential scanning on the screen to obtain a predetermined video. Display information. Further, the backlight unit 2 emits light from the opposite side of the display surface of the liquid crystal panel 1. Examples of the light source of the backlight unit 2 include a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and an external (extra-tube) electrode fluorescent lamp (EEFL: External Electrode Fluorescent) shown in FIGS. 4 and 5 described later. Lamp) or the like is used. The backlight unit 2 of the present invention is configured to drive a fluorescent tube unit in which a plurality of fluorescent tubes are connected in parallel with a single transformer, and is preferably a direct type.
バックライトユニット2は、液晶パネル1に光を供給するための複数の蛍光管21と、各蛍光管21から発光した光を液晶パネル1側に有効に照射するための反射シート又は反射板(以下、反射シートで代表する)22と、これらを収納するための筐体23と、から構成されている。筐体23の背面(すなわち、蛍光管21の設置面の反対側の面)には、本発明に係るインバータ回路を搭載するためのインバータ回路基板28(以下、単にインバータ回路28という)が配置される。このインバータ回路28には、各蛍光管21に電力を供給する昇圧回路としてインバータトランスなどの各部品が設けられている。このインバータトランスとしては、例えば、2つのコイルの電磁誘導効果によって互いのコイルの巻き数比に基づいて変圧する巻線型などがある。
The backlight unit 2 includes a plurality of
インバータ回路28としては、例えば、他励式インバータを適用することができる。一般に他励式インバータは、一次側に発振回路を設け、この発振回路の駆動周波数と同じ周波数の交流に変換するもので、この他励式インバータを上記のような巻線型のインバータトランスの駆動に利用することにより、巻線型でありながら、圧電型インバータを超える小型で高効率化されたインバータを実現することができる。
As the
液晶パネル1は、液晶層を挟んだ2枚の直交ニコルの関係を有した偏光板付ガラス基板からなり、この液晶パネル1を厚み方向に対し2枚のフレーム3,4で固定保持する。これらフレーム3,4は、バックライトユニット2の全体を覆うように、略L字型に折れ曲がった構造を有している。 The liquid crystal panel 1 is composed of two glass substrates with polarizing plates having a crossed Nicols relationship with a liquid crystal layer interposed therebetween, and the liquid crystal panel 1 is fixedly held by two frames 3 and 4 in the thickness direction. These frames 3 and 4 have a structure bent in a substantially L shape so as to cover the entire backlight unit 2.
バックライトユニット2を構成する蛍光管21は、直線形状のほかに、例えば、U字型又はコの字型の形状としてもよく、全ての蛍光管21の直線部分が互いに略平行に配置される。また、反射シート22の形状は、例えば、図1に示すように断面凹凸の形状としてもよく、また、凹凸のない平面状に構成してもよい。
The
さらに、液晶表示装置に必要とされる光学性能に応じて各種光学部材を設けるようにしてもよい。例えば、図1に示すように、複数本の蛍光管21によって構成される光源に対して、蛍光管21の配置位置とそれ以外の位置との輝度差を緩和するための拡散板24、要求される使用形態に対して最適な配光特性を供給するための拡散シート25、特定方向の光を集光するためのプリズムシート26、特定方向の光の偏波を選択的に透過/反射して液晶パネル1に入射する光の偏光度を向上させるための反射偏光板27などで構成される。これらの各種光学部材(拡散板24,拡散シート25,プリズムシート26,反射偏光板27など)は板状又はシート状で構成されており、蛍光管21と液晶パネル1との間に配置されている。
Furthermore, various optical members may be provided according to the optical performance required for the liquid crystal display device. For example, as shown in FIG. 1, a
蛍光管21は、バックライトユニット2の背面に略平行に配置されたインバータ回路28から電極へ供給される高圧交流電圧によって、蛍光管21内の水銀を励起し、そのエネルギー準位によって紫外線付近の光を発光し、この紫外光によって蛍光管21の赤,青,緑の3色の蛍光体が発光し、これらの発光色の混色によって白色光を供給する。こうして発光した白色光は、前述の各種光学部材によってその配光特性が各々制御され、液晶パネル1に有効に光を供給することが可能となる。このバックライトユニット2からの光供給によって液晶パネル1の各画素では所定の階調電圧に応じた光透過率によって各画素の明るさが制御されるので映像情報を画面上に表示することが可能となる。
The
以下、本発明の主たる特徴である、複数の蛍光管を並列接続した蛍光管ユニットを1つのトランスで駆動させるときに、各蛍光管の未接続や破損などのエラーを検出し、蛍光管の少なくとも一つが正常でない場合に、トランスの高圧側への電力供給を停止できるようにするためのインバータ回路の構成例について説明する。 Hereinafter, when a fluorescent tube unit in which a plurality of fluorescent tubes are connected in parallel is driven by a single transformer, which is a main feature of the present invention, an error such as disconnection or breakage of each fluorescent tube is detected, and at least the fluorescent tubes are A configuration example of an inverter circuit for enabling the power supply to the high voltage side of the transformer to be stopped when one is not normal will be described.
図2は、本発明によるインバータ回路の構成例を示すブロック図で、図1の液晶表示モジュールに組み込むためのインバータ回路の構成例を示している。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an inverter circuit according to the present invention, and shows a configuration example of an inverter circuit to be incorporated in the liquid crystal display module of FIG.
インバータ回路28は、インバータ回路28に入力された直流電力を交流電力に電力変換するためのスイッチング回路281と、スイッチング回路281から供給される交流電力により蛍光管21それぞれを駆動するための交流電圧信号を出力する昇圧回路(インバータトランス)282と、昇圧回路282から出力された交流電圧信号と蛍光管21に印加された交流電圧信号との間の位相を調整する位相調整回路288と、蛍光管21の破損や断線などのエラーを検出するランプエラー検出回路283と、ランプエラー検出回路283で検出したエラー信号を受信するランプエラー信号受信部284と、インバータ回路28を制御するマイコン285と、スイッチング回路281で電力変換を行うために1対の第1制御信号(以下、DRV1,DRV2)を発振するパルス発振回路286と、1対のDRV1,DRV2のそれぞれに対応して所定の増幅率で電力増幅した第2制御信号(以下、AMP1,AMP2)を発生するパルス増幅回路287と、を備えている。
The
ここで、昇圧回路282は、トランスの一次側の巻線を流れる電流の動きと一次側及び二次側巻線の巻数比によって昇圧された約数kV程度の高圧交流信号を発生させて蛍光管に放電作用を与える。スイッチング回路281は、パルス増幅回路287により電流増幅作用を受けた一対の増幅制御信号(AMP1,AMP2)に従ってトランスの一次側の巻線を流れる電流の動きを制御することで、昇圧回路282に供給する交流電力を制御する。スイッチング回路281としては、ハーフブリッジ型のスイッチング回路であっても、4つのスイッチング素子と4つの制御信号で構成されるいわゆるフルブリッジ型のスイッチング回路を用いても同様の効果をなす。
Here, the
位相調整回路288は、昇圧回路282から出力され各蛍光管21に供給された各交流電圧信号に対して、互いの位相を調整する所謂帰還制御を行うように構成されている。これにより、各蛍光管21に供給された各交流電圧信号の位相差が小さくなるように調整される。
The
ここで、電力の実効値に関して、位相差がゼロのとき実部方向に1の大きさの電力とすると、位相差が発生すると実効電力は小さくなり、位相差90°のときに瞬間的に実効電力はゼロとなる。この位相差が生じる理由は、電力の波の伝わり形は部品(素子)によって異なるという特性を持っているためである。例えば、同じ時間に発した波形の山を、コイルと抵抗に同時に入力した場合、出力ではコイルの位相が遅れる。逆に、コンデンサと抵抗に入力した場合、コンデンサの位相が進む特性を持つ。実際の回路では、コイルとコンデンサ双方の影響が存在し、出力の波形はこのような位相の進み、遅れを全て重ね合わせたものとなる。この例では、位相調整回路288により、各蛍光管21の交流電圧信号に対して、実効電力を低下させる原因である位相差を小さくするように帰還制御している。
Here, regarding the effective value of power, when the phase difference is zero and the power is 1 in the direction of the real part, the effective power decreases when the phase difference occurs, and instantaneously effective when the phase difference is 90 °. The power is zero. The reason why this phase difference occurs is that the transmission form of the power wave has a characteristic that it varies depending on the component (element). For example, when a peak of a waveform generated at the same time is input to the coil and the resistor at the same time, the phase of the coil is delayed at the output. On the other hand, when it is input to the capacitor and the resistor, the phase of the capacitor advances. In an actual circuit, both the coil and the capacitor are affected, and the output waveform is obtained by superimposing all the phase advance and delay. In this example, the
複数の蛍光管21は並列接続され、各蛍光管21の一端が昇圧回路282とランプエラー検出回路283と位相調整回路288とを介して接続され、他端がグランドされる。なお、蛍光管21の本数は4本に限らず、液晶表示装置の画面サイズ等に応じて適宜決めるようにすればよい。
The plurality of
本発明では、各ランプエラー検出回路283は、昇圧回路282と各蛍光管21との間にそれぞれ設けられている。図2で図示したように、ランプエラー検出回路283は、昇圧回路282と各位相調整回路288との間にそれぞれ設けることが好ましい。ランプエラー検出回路283及びランプエラー信号受信部284は、ランプ保護回路として機能している。
In the present invention, each lamp
このように、本発明に係るインバータ回路28は、一つの昇圧回路282に対し複数の蛍光管21を並列接続して駆動するための回路であって、複数の蛍光管21のそれぞれに対し、エラーを検出するランプエラー検出回路283を備える。そして、各ランプエラー検出回路283は、昇圧回路282を構成し交流信号を出力する巻線と各蛍光管21との間に配設されている。すなわち、本発明では、昇圧回路282を構成し交流信号を出力する巻線と各蛍光管21との間にランプエラー検出回路283を配するように、好ましくは昇圧回路282と併せて一枚の基板で構成している。
As described above, the
上述のごとき構成により、グランドラインが実装上一本のリード線で帰還可能となっているので、並列接続駆動方式を採用した、例えば直下式のようなバックライトにおいて、その組み立て易さ、部品点数削減し易さといったメリットを損なうことがない。本発明は、その上で、各蛍光管21の未接続や破損などのエラーを検出し、蛍光管の少なくとも一つが正常でない場合に、ランプエラー検出回路283で検出したエラー信号をランプエラー信号受信部284で受信し、マイコン285でインバータ回路28を制御することで、トランスの高圧側への電力供給を停止することができる。
With the configuration as described above, the ground line can be fed back with a single lead wire for mounting. Therefore, in a backlight such as a direct type that employs a parallel connection drive system, its ease of assembly and the number of parts There is no loss of benefits such as ease of reduction. In addition, the present invention detects an error such as disconnection or breakage of each
図3は、本発明によるインバータ回路の主要部構成例を示す回路図で、図2のランプエラー検出回路283及びランプエラー信号受信部284の構成例を示している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a main part of the inverter circuit according to the present invention, and shows a configuration example of the lamp
図2のランプエラー検出回路283及びランプエラー信号受信部284は、好ましくは、蛍光管21からの(図2の例では位相調整回路288からの)電気信号を、光信号(光情報)を介して伝達する、すなわち光情報として伝送するフォトカプラにより構成するとよい。フォトカプラは、化合物半導体の発光ダイオード等の発光素子とシリコンのフォトダイオードやフォトトランジスタ,光サイリスタ,OEIC(光電子集積回路)といった受光素子とを透明絶縁層を挟んで同一パッケージ内に封止したものである。
The lamp
例えば、第一の蛍光管21に対して位相調整回路288を介して接続されているランプエラー検出回路283は、第一の蛍光管21のエラーを示す電気的な信号を整流するダイオードD1と、フォトカプラPC1の発光素子を備える。そして、ランプエラー信号受信部284は、フォトカプラPC1の受光素子と共に、抵抗R2、コンデンサC、トランジスタQ、及び抵抗R1が、所定の電圧値を超えればマイコン285へエラー検出信号出力されるように構成されている。ランプエラー信号受信部284は、各フォトカプラPC1〜PC4の受光素子を直列に接続してAND回路を構成しており、従って、蛍光管21のいずれか一本でも損傷が検出されれば、マイコン285にエラー信号を送信することを可能としている。なお、各フォトカプラPC1〜PC4の受光素子毎に検出結果をマイコン285へ伝送するような構成を採用してもよい。
For example, the lamp
フォトカプラPC1〜PC4を用いることで、高圧側(二次回路側)に配設したランプエラー検出回路で蛍光管の破損等を検出した場合に発するランプエラー信号を受信するランプエラー信号受信部を、昇圧回路の低圧側(一次回路側)に配設できる。図3の例では、フォトカプラを用いており、発光素子と受光素子とは一対一であるが、例えば光ファイバ等を用いるなどしても複数対一とする構成も採用できる。 By using the photocouplers PC1 to PC4, a lamp error signal receiving unit that receives a lamp error signal generated when a lamp error detection circuit disposed on the high voltage side (secondary circuit side) detects breakage of a fluorescent tube, It can be arranged on the low pressure side (primary circuit side) of the booster circuit. In the example of FIG. 3, a photocoupler is used, and the light emitting element and the light receiving element are one to one. However, for example, a configuration in which a plurality of ones are used even when an optical fiber or the like is used can be employed.
以上、図3で例示する回路構成では、高圧側にランプエラー検出回路を設けているため高圧側から低圧側への信号伝達について電気的接続して構成することは製品信頼性上好ましくないことを鑑みて、フォトカプラ光伝送手段によってランプエラー信号を伝送している。これによって、インバータトランスに対し二次側と一次側(つまり、高圧側と低圧側)の回路間における各ランプのエラー情報伝達を、部品の信頼性を損なうことなく、確実に行なうことができる。 As described above, in the circuit configuration illustrated in FIG. 3, since the lamp error detection circuit is provided on the high voltage side, it is not preferable in terms of product reliability to configure the signal transmission from the high voltage side to the low voltage side. In view of this, the lamp error signal is transmitted by the photocoupler light transmission means. As a result, it is possible to reliably transmit error information of each lamp between the secondary side and the primary side (that is, the high voltage side and the low voltage side) of the inverter transformer without impairing the reliability of the components.
ここで、近年の液晶パネルサイズの大型化に伴って、液晶表示装置の高輝度と高効率を保障すると共に、長寿命と軽量化を図ることができるバックライトユニットを実現するために、無電極ガラス管に外部電極を形成した外部電極蛍光ランプ(EEFL)が提案されている。このEEFLを本発明の蛍光管21に適用してもよい。
Here, in order to realize a backlight unit capable of ensuring the high brightness and high efficiency of the liquid crystal display device as well as increasing the size of the liquid crystal panel in recent years, and achieving a long life and light weight, An external electrode fluorescent lamp (EEFL) in which an external electrode is formed on a glass tube has been proposed. This EEFL may be applied to the
図4は、一般の外部電極蛍光ランプ(EEFL)の一例であるベルト形外部電極蛍光ランプを示す外観図で、図中、29はベルト形外部電極蛍光ランプで、該ベルト形外部電極蛍光ランプ29は、ガラス管291の両端部に電極292,292′を設け、中間部に電極293,293′を設けている。両端部の電極292,292′は数MHz以上の高周波で駆動される。また、中間部の電極293,293′は、特に、高周波駆動でガラス管291の長さが長い場合に設けることができる。
FIG. 4 is an external view showing a belt-type external electrode fluorescent lamp which is an example of a general external electrode fluorescent lamp (EEFL). In the figure, 29 is a belt-type external electrode fluorescent lamp, and the belt-type external
また、図5は、一般の外部電極蛍光ランプ(EEFL)の他の例である金属カプセル形外部電極蛍光ランプを示す外観図で、図中、30は金属カプセル形外部電極蛍光ランプで、該金属カプセル形外部電極蛍光ランプ30は、ガラス管301の両端部に金属カプセル302,302′を設けている。このような金属カプセル形外部電極蛍光ランプ30は、特に、ガラス管301の径が大きい場合に用いられる。
FIG. 5 is an external view showing a metal capsule type external electrode fluorescent lamp which is another example of a general external electrode fluorescent lamp (EEFL). In FIG. 5, 30 is a metal capsule type external electrode fluorescent lamp. The capsule-type external
1…液晶パネル、2…バックライトユニット、3,4…フレーム、21…蛍光管、22…反射シート、23…筐体、24…拡散板、25…拡散シート、26…プリズムシート、27…反射偏光板、28…インバータ回路、29…ベルト形外部電極蛍光ランプ、30…金属カプセル形外部電極蛍光ランプ、110…管外電極蛍光ランプ、120…インバータ、130…デジタル−アナログ変換器(DAC)、140…パルス幅変調制御部(PWM制御部)、141…オン/オフコントローラ、150…MOSFET駆動部、281…スイッチング回路、282…昇圧回路、283…ランプエラー検出回路、284…ランプエラー信号受信部、285…マイコン、286…パルス発振回路、287…パルス増幅回路、288…位相調整回路、291,301…ガラス管、292,292′,293,293′…電極、302,302′…金属カプセル。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal panel, 2 ... Backlight unit, 3, 4 ... Frame, 21 ... Fluorescent tube, 22 ... Reflection sheet, 23 ... Housing, 24 ... Diffusing plate, 25 ... Diffusing sheet, 26 ... Prism sheet, 27 ... Reflection Polarizer, 28 ... Inverter circuit, 29 ... Belt-type external electrode fluorescent lamp, 30 ... Metal capsule-type external electrode fluorescent lamp, 110 ... External electrode fluorescent lamp, 120 ... Inverter, 130 ... Digital-analog converter (DAC), DESCRIPTION OF
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KR100946093B1 (en) * | 2008-05-29 | 2010-03-10 | 삼성전기주식회사 | Power supply for led |
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