JP3468202B2 - 圧電トランス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイ - Google Patents
圧電トランス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイInfo
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電トランス、圧電
トランス駆動回路および液晶ディスプレイに関する。
トランス駆動回路および液晶ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイのカラー表示装
置として、特開平１１−１７４９７６号公報に記載のも
のが知られている。このカラー表示装置は、バックライ
トをＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に点灯させる
のに、３台のインバータを必要としていた。
置として、特開平１１−１７４９７６号公報に記載のも
のが知られている。このカラー表示装置は、バックライ
トをＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に点灯させる
のに、３台のインバータを必要としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラー表示装置は、１色に対して１台のインバータを必
要としていたため、３台のインバータを必要としてい
た。従って、トランスについてもインバータ１台につき
１個必要であるので、合計３個必要であった。このた
め、カラー表示装置が大型かつ高コストになるという問
題があった。
カラー表示装置は、１色に対して１台のインバータを必
要としていたため、３台のインバータを必要としてい
た。従って、トランスについてもインバータ１台につき
１個必要であるので、合計３個必要であった。このた
め、カラー表示装置が大型かつ高コストになるという問
題があった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、低コストでかつ
小型化を図ることができる圧電トランス、圧電トランス
駆動回路および液晶ディスプレイを提供することにあ
る。
小型化を図ることができる圧電トランス、圧電トランス
駆動回路および液晶ディスプレイを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】前記目的を達成す
るため、本発明に係る圧電トランスは、圧電体ユニット
の両端部から長手方向に延在する切込み溝によって分割
された複数の駆動部と発電部を備え、向かい合う１組の
前記駆動部と発電部にて構成されたトランス部を複数有
し、該トランス部の長さを互いに異ならせたことを特徴
とする。トランス部の長さを互いに異ならせることによ
り、それぞれのトランス部の共振周波数が異なることに
なる。
るため、本発明に係る圧電トランスは、圧電体ユニット
の両端部から長手方向に延在する切込み溝によって分割
された複数の駆動部と発電部を備え、向かい合う１組の
前記駆動部と発電部にて構成されたトランス部を複数有
し、該トランス部の長さを互いに異ならせたことを特徴
とする。トランス部の長さを互いに異ならせることによ
り、それぞれのトランス部の共振周波数が異なることに
なる。
【０００６】また、本発明に係る圧電トランス駆動回路
は、前述の特徴を有する圧電トランスと、該圧電トラン
スに、前記トランス部のそれぞれの長さ方向の固有共振
周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印加する高周波
発生器と、前記トランス部のそれぞれに対応して設けら
れた光源とを備えたことを特徴とする。以上の構成によ
り、共振しているトランス部に対応している光源のみが
点灯することになる。
は、前述の特徴を有する圧電トランスと、該圧電トラン
スに、前記トランス部のそれぞれの長さ方向の固有共振
周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印加する高周波
発生器と、前記トランス部のそれぞれに対応して設けら
れた光源とを備えたことを特徴とする。以上の構成によ
り、共振しているトランス部に対応している光源のみが
点灯することになる。
【０００７】また、本発明に係る液晶ディスプレイは、
前述の特徴を有する圧電トランス駆動回路を備えること
により、小型化、低コスト化が図れる。
前述の特徴を有する圧電トランス駆動回路を備えること
により、小型化、低コスト化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧電トラン
ス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイの実
施の形態について添付の図面を参照して説明する。
ス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイの実
施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【０００９】［第１実施形態、図１〜図８］本発明に係
る圧電トランスの一例を図１に示す。該圧電トランス１
はローゼン型圧電トランスであって、チタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）系等のセラミックスのグリーンシートを
ドクタブレード法により製作し、このグリーンシート上
にそれぞれスクリーン印刷法等の手法を用いて図２〜図
４に示すホット側電極２１やグランド側電極２２を形成
し、これらグリーンシートを積層して圧着し、焼結した
ものを四角形状に切断して研磨し、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の
方向に分極処理した圧電体ユニット１０を有している。
圧電体ユニット１０には、図２〜図４に示すように、入
力外部電極１４およびグランド外部電極１５が形成され
ている。これら外部電極１４，１５は銀焼付け等の手法
により形成される。入力外部電極１４はホット側電極２
１に電気的に接続され、グランド外部電極１５はグラン
ド側電極２２に電気的に接続されている。
る圧電トランスの一例を図１に示す。該圧電トランス１
はローゼン型圧電トランスであって、チタン酸ジルコン
酸鉛（ＰＺＴ）系等のセラミックスのグリーンシートを
ドクタブレード法により製作し、このグリーンシート上
にそれぞれスクリーン印刷法等の手法を用いて図２〜図
４に示すホット側電極２１やグランド側電極２２を形成
し、これらグリーンシートを積層して圧着し、焼結した
ものを四角形状に切断して研磨し、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の
方向に分極処理した圧電体ユニット１０を有している。
圧電体ユニット１０には、図２〜図４に示すように、入
力外部電極１４およびグランド外部電極１５が形成され
ている。これら外部電極１４，１５は銀焼付け等の手法
により形成される。入力外部電極１４はホット側電極２
１に電気的に接続され、グランド外部電極１５はグラン
ド側電極２２に電気的に接続されている。
【００１０】この圧電体ユニット１０の略左側半分が１
次側駆動部となり、圧電体ユニット１０の略右側半分が
２次側発電部となる。図１に示すように、圧電体ユニッ
ト１０の左端から圧電体ユニット１０の長手方向に延在
する切込み溝１１を形成することにより、１次側駆動部
は二つの駆動部２，４に分割される。同様にして、圧電
体ユニット１０の右側から圧電体ユニット１０の長手方
向に延在する切込み溝１２を形成することにより、２次
側発電部は二つの発電部３，５に分割される。
次側駆動部となり、圧電体ユニット１０の略右側半分が
２次側発電部となる。図１に示すように、圧電体ユニッ
ト１０の左端から圧電体ユニット１０の長手方向に延在
する切込み溝１１を形成することにより、１次側駆動部
は二つの駆動部２，４に分割される。同様にして、圧電
体ユニット１０の右側から圧電体ユニット１０の長手方
向に延在する切込み溝１２を形成することにより、２次
側発電部は二つの発電部３，５に分割される。
【００１１】さらに、駆動部４および発電部５のそれぞ
れの開放端部を所定寸法だけカットする。この後、２次
側発電部３，５の開放端面にそれぞれ出力外部電極１
６，１７を形成する。こうして、向かい合う１組の駆動
部２と発電部３にて第１トランス部ＴＲ１が構成され、
駆動部４と発電部５にて第２トランス部ＴＲ２が構成さ
れる。ここに、第１トランス部ＴＲ１の長さと第２トラ
ンス部ＴＲ２の長さは互いに異なっている。本第１実施
形態では、圧電体ユニット１０として、セラミックグリ
ーンシートの積層枚数が１３枚であり、長さが３０ｍ
ｍ、幅が６ｍｍ、厚さが２．１ｍｍで、１次側駆動部の
長さＬｔと２次側発電部の長さＬｓの比が６：４である
ものを用意した。そして、切込み溝１１の長さを１６ｍ
ｍとし、切込み溝１２の長さを１０ｍｍとし、駆動部４
および発電部５のそれぞれの開放端部のカット寸法Ｘ
１，Ｘ２を４ｍｍ、３ｍｍとした。
れの開放端部を所定寸法だけカットする。この後、２次
側発電部３，５の開放端面にそれぞれ出力外部電極１
６，１７を形成する。こうして、向かい合う１組の駆動
部２と発電部３にて第１トランス部ＴＲ１が構成され、
駆動部４と発電部５にて第２トランス部ＴＲ２が構成さ
れる。ここに、第１トランス部ＴＲ１の長さと第２トラ
ンス部ＴＲ２の長さは互いに異なっている。本第１実施
形態では、圧電体ユニット１０として、セラミックグリ
ーンシートの積層枚数が１３枚であり、長さが３０ｍ
ｍ、幅が６ｍｍ、厚さが２．１ｍｍで、１次側駆動部の
長さＬｔと２次側発電部の長さＬｓの比が６：４である
ものを用意した。そして、切込み溝１１の長さを１６ｍ
ｍとし、切込み溝１２の長さを１０ｍｍとし、駆動部４
および発電部５のそれぞれの開放端部のカット寸法Ｘ
１，Ｘ２を４ｍｍ、３ｍｍとした。
【００１２】次に、図５に示すように、以上の構成から
なる圧電トランス１に２個の冷陰極管３４，３５を接続
した場合を例にして、圧電トランス１の作用効果を説明
する。高周波発生器３３は、圧電トランス１の入力外部
電極１４とグランド外部電極１５との間に接続されてい
る。また、２個の冷陰極管３４，３５は、それぞれ出力
外部電極１６，１７とグランド外部電極１５との間に接
続されている。
なる圧電トランス１に２個の冷陰極管３４，３５を接続
した場合を例にして、圧電トランス１の作用効果を説明
する。高周波発生器３３は、圧電トランス１の入力外部
電極１４とグランド外部電極１５との間に接続されてい
る。また、２個の冷陰極管３４，３５は、それぞれ出力
外部電極１６，１７とグランド外部電極１５との間に接
続されている。
【００１３】そして、圧電トランス１の入力外部電極１
４とグランド外部電極１５との間に、高周波発生器３３
によって第１トランス部ＴＲ１の長手方向の固有共振周
波数と同じ周波数ｆ１（本第１実施形態の場合、約５８
ｋＨｚ）を有する交流電圧を印加すると、第１トランス
部ＴＲ１は長手方向に１次の振動モードで振動する。図
６に、有限要素法による圧電トランス１の振動解析結果
を示す。第１トランス部ＴＲ１は大きな振幅で振動し、
第２トランス部ＴＲ２はあまり振動しないことがわか
る。なお、図６は、図５に示した圧電トランス１を裏面
側から見た図である。これにより、第１トランス部ＴＲ
１の２次側発電部３では、圧電効果により電荷が発生
し、出力外部電極１６に高出力電圧が生じ、冷陰極管３
４が点灯する。
４とグランド外部電極１５との間に、高周波発生器３３
によって第１トランス部ＴＲ１の長手方向の固有共振周
波数と同じ周波数ｆ１（本第１実施形態の場合、約５８
ｋＨｚ）を有する交流電圧を印加すると、第１トランス
部ＴＲ１は長手方向に１次の振動モードで振動する。図
６に、有限要素法による圧電トランス１の振動解析結果
を示す。第１トランス部ＴＲ１は大きな振幅で振動し、
第２トランス部ＴＲ２はあまり振動しないことがわか
る。なお、図６は、図５に示した圧電トランス１を裏面
側から見た図である。これにより、第１トランス部ＴＲ
１の２次側発電部３では、圧電効果により電荷が発生
し、出力外部電極１６に高出力電圧が生じ、冷陰極管３
４が点灯する。
【００１４】一方、第２トランス部ＴＲ２は、第１トラ
ンス部ＴＲ１と比較して長さが短いので、第２トランス
部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数は第１トランス部
ＴＲ１の長手方向の固有共振周波数より高くなる。従っ
て、第２トランス部ＴＲ２は殆ど振動しないため、出力
外部電極１７に出力電圧が発生せず、冷陰極管３５は点
灯しない。
ンス部ＴＲ１と比較して長さが短いので、第２トランス
部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数は第１トランス部
ＴＲ１の長手方向の固有共振周波数より高くなる。従っ
て、第２トランス部ＴＲ２は殆ど振動しないため、出力
外部電極１７に出力電圧が発生せず、冷陰極管３５は点
灯しない。
【００１５】また、入力外部電極１４とグランド外部電
極１５との間に、第２トランス部ＴＲ２の長手方向の固
有共振周波数と同じ周波数ｆ２（本第１実施形態の場
合、約７６ｋＨｚ）を有する交流電圧を印加すると、第
２トランス部ＴＲ２は長手方向に１次の振動モードで振
動する。図７に、有限要素法による圧電トランス１の振
動解析結果を示す。第２トランス部ＴＲ２は大きな振幅
で振動し、第１トランス部ＴＲ１はあまり振動しないこ
とがわかる。これにより、第２トランス部ＴＲ２の２次
側発電部５では、圧電効果により電荷が発生し、出力外
部電極１７に高出力電圧が生じ、冷陰極管３５が点灯す
る。一方、第１トランス部ＴＲ１は殆ど振動しないた
め、出力外部電極１６に出力電圧が発生せず、冷陰極管
３４は点灯しない。
極１５との間に、第２トランス部ＴＲ２の長手方向の固
有共振周波数と同じ周波数ｆ２（本第１実施形態の場
合、約７６ｋＨｚ）を有する交流電圧を印加すると、第
２トランス部ＴＲ２は長手方向に１次の振動モードで振
動する。図７に、有限要素法による圧電トランス１の振
動解析結果を示す。第２トランス部ＴＲ２は大きな振幅
で振動し、第１トランス部ＴＲ１はあまり振動しないこ
とがわかる。これにより、第２トランス部ＴＲ２の２次
側発電部５では、圧電効果により電荷が発生し、出力外
部電極１７に高出力電圧が生じ、冷陰極管３５が点灯す
る。一方、第１トランス部ＴＲ１は殆ど振動しないた
め、出力外部電極１６に出力電圧が発生せず、冷陰極管
３４は点灯しない。
【００１６】このように、圧電トランス１は、第１トラ
ンス部ＴＲ１と第２トランス部ＴＲ２の長手方向の長さ
を変えることにより、第１トランス部ＴＲ１と第２トラ
ンス部ＴＲ２の共振周波数を異ならせている。一般に、
圧電トランスの昇圧比は共振周波数で最大となる。この
ため、冷陰極管を点灯させる際には、共振周波数付近で
点灯させる。従って、第１トランス部ＴＲ１と第２トラ
ンス部ＴＲ２のそれぞれの共振周波数が異なるので、冷
陰極管３４，３５の点灯周波数も異なり、高周波発生器
３３からの交流電圧の周波数を切替えることにより、点
灯させたい冷陰極管を切替えることができる。図８は、
第１トランス部ＴＲ１の昇圧比特性（実線３８参照）と
第２トランス部ＴＲ２の昇圧比特性（点線３９参照）を
示したグラフである。第１トランス部ＴＲ１は５８ｋＨ
ｚ付近で昇圧比が最大となり、第２トランス部ＴＲ２は
７６ｋＨｚ付近で昇圧比が最大となっていることがわか
る。
ンス部ＴＲ１と第２トランス部ＴＲ２の長手方向の長さ
を変えることにより、第１トランス部ＴＲ１と第２トラ
ンス部ＴＲ２の共振周波数を異ならせている。一般に、
圧電トランスの昇圧比は共振周波数で最大となる。この
ため、冷陰極管を点灯させる際には、共振周波数付近で
点灯させる。従って、第１トランス部ＴＲ１と第２トラ
ンス部ＴＲ２のそれぞれの共振周波数が異なるので、冷
陰極管３４，３５の点灯周波数も異なり、高周波発生器
３３からの交流電圧の周波数を切替えることにより、点
灯させたい冷陰極管を切替えることができる。図８は、
第１トランス部ＴＲ１の昇圧比特性（実線３８参照）と
第２トランス部ＴＲ２の昇圧比特性（点線３９参照）を
示したグラフである。第１トランス部ＴＲ１は５８ｋＨ
ｚ付近で昇圧比が最大となり、第２トランス部ＴＲ２は
７６ｋＨｚ付近で昇圧比が最大となっていることがわか
る。
【００１７】［第２実施形態、図９〜図１１］第２実施
形態は、本発明に係る液晶ディスプレイの一実施形態に
ついて説明する。図９に示すように、カラー液晶ディス
プレイ５０は、概略、多数の液晶セルがマトリックス状
に配置されている液晶パネル７６と、バックライト７７
と、高周波発生器７４と、圧電トランス５１と、ＲＧＢ
切替え制御部７５などから構成されている。
形態は、本発明に係る液晶ディスプレイの一実施形態に
ついて説明する。図９に示すように、カラー液晶ディス
プレイ５０は、概略、多数の液晶セルがマトリックス状
に配置されている液晶パネル７６と、バックライト７７
と、高周波発生器７４と、圧電トランス５１と、ＲＧＢ
切替え制御部７５などから構成されている。
【００１８】液晶パネル７６は、２枚のガラス基板の間
に液晶（ＳＴＮ）を封入し、その液晶をマトリックス状
に配置した透明導電膜（ＩＴＯ膜）を介してＯＮ−ＯＦ
Ｆする周知のものである。この液晶パネル７６は、モノ
クロ用で、カラーフィルタや薄膜トランジスタが不要な
ため、構造が簡単である。
に液晶（ＳＴＮ）を封入し、その液晶をマトリックス状
に配置した透明導電膜（ＩＴＯ膜）を介してＯＮ−ＯＦ
Ｆする周知のものである。この液晶パネル７６は、モノ
クロ用で、カラーフィルタや薄膜トランジスタが不要な
ため、構造が簡単である。
【００１９】バックライト７７は、３原色の緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）をそれぞれ発光する冷
陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒを有している。冷陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒ
は、冷陰極管の内面に塗布した蛍光体自体が発光して３
原色の純色が表示されるもので、カラーフィルタが不要
である。また、この冷陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒは液晶パネル７
６の駆動タイミングに同期したパルス周期で連続点灯す
るものである。
（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）をそれぞれ発光する冷
陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒを有している。冷陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒ
は、冷陰極管の内面に塗布した蛍光体自体が発光して３
原色の純色が表示されるもので、カラーフィルタが不要
である。また、この冷陰極管Ｇ，Ｂ，Ｒは液晶パネル７
６の駆動タイミングに同期したパルス周期で連続点灯す
るものである。
【００２０】高周波発生器７４は、所定の周波数の交流
電圧を発生させるための発振回路部７２と、該発振回路
部７２から出力された交流電圧を増幅するための駆動回
路部７３とを備えている。
電圧を発生させるための発振回路部７２と、該発振回路
部７２から出力された交流電圧を増幅するための駆動回
路部７３とを備えている。
【００２１】圧電トランス５１は、ローゼン型圧電トラ
ンスであって、図１に示した前記第１実施形態の圧電ト
ランス１と同様の方法により製作される。つまり、ホッ
ト側電極２１やグランド側電極２２を表面に形成したセ
ラミックスグリーンシートを積層して圧着した後、焼成
して圧電体ユニット６２を形成する。この圧電体ユニッ
ト６２の左側から圧電体ユニット６２の長手方向に延在
する２本の切込み溝５８，５９を形成することにより、
１次側駆動部は三つの駆動部５２，５４，５６に分割さ
れる。また、圧電体ユニット６２の右側から長手方向に
延在する２本の切込み溝６０，６１を形成することによ
り、２次側発電部は三つの発電部５３，５５，５７に分
割される。
ンスであって、図１に示した前記第１実施形態の圧電ト
ランス１と同様の方法により製作される。つまり、ホッ
ト側電極２１やグランド側電極２２を表面に形成したセ
ラミックスグリーンシートを積層して圧着した後、焼成
して圧電体ユニット６２を形成する。この圧電体ユニッ
ト６２の左側から圧電体ユニット６２の長手方向に延在
する２本の切込み溝５８，５９を形成することにより、
１次側駆動部は三つの駆動部５２，５４，５６に分割さ
れる。また、圧電体ユニット６２の右側から長手方向に
延在する２本の切込み溝６０，６１を形成することによ
り、２次側発電部は三つの発電部５３，５５，５７に分
割される。
【００２２】さらに、駆動部５４，５６および発電部５
５，５７のそれぞれの開放端部を所定寸法だけカットす
る。入力外部電極６４およびグランド外部電極６５は、
それぞれ圧電体ユニット６２の奥側および手前側の側面
に形成され、出力外部電極６６，６７，６８は２次側発
電部５３，５５，５７の開放端面にそれぞれ形成されて
いる。
５，５７のそれぞれの開放端部を所定寸法だけカットす
る。入力外部電極６４およびグランド外部電極６５は、
それぞれ圧電体ユニット６２の奥側および手前側の側面
に形成され、出力外部電極６６，６７，６８は２次側発
電部５３，５５，５７の開放端面にそれぞれ形成されて
いる。
【００２３】こうして、向かい合う駆動部５２と発電部
５３にて第１トランス部ＴＲ１が構成され、駆動部５４
と発電部５５にて第２トランス部ＴＲ２が構成され、駆
動部５６と発電部５７にて第３トランス部ＴＲ３が構成
される。ここに、第１、第２および第３トランス部ＴＲ
１，ＴＲ２，ＴＲ３のそれぞれの長手方向の長さは互い
に異なっている。従って、第１〜第３トランス部ＴＲ１
〜ＴＲ３のそれぞれの共振周波数は互いに異なってい
る。
５３にて第１トランス部ＴＲ１が構成され、駆動部５４
と発電部５５にて第２トランス部ＴＲ２が構成され、駆
動部５６と発電部５７にて第３トランス部ＴＲ３が構成
される。ここに、第１、第２および第３トランス部ＴＲ
１，ＴＲ２，ＴＲ３のそれぞれの長手方向の長さは互い
に異なっている。従って、第１〜第３トランス部ＴＲ１
〜ＴＲ３のそれぞれの共振周波数は互いに異なってい
る。
【００２４】この圧電トランス５１は、入力外部電極６
４に高周波発生器７４が電気的に接続している。また、
グランド外部電極６５は接地され、出力外部電極６６，
６７，６８はそれぞれバックライト７７の冷陰極管Ｇ，
Ｂ，Ｒに電気的に接続している。
４に高周波発生器７４が電気的に接続している。また、
グランド外部電極６５は接地され、出力外部電極６６，
６７，６８はそれぞれバックライト７７の冷陰極管Ｇ，
Ｂ，Ｒに電気的に接続している。
【００２５】次に、このカラー液晶ディスプレイ５０の
作用効果を説明する。液晶パネル７６の駆動タイミング
に同期して、ＲＧＢ切替え制御部７５から、図１１
（Ａ）に示すように、入力レベルの異なる三つの信号を
繰り返し発生させる。制御回路部７１は、ＲＧＢ切替え
制御部７５からの信号の入力レベルＶ１，Ｖ２，Ｖ３に
対応する周波数の交流電圧を高周波発生器７４から発生
させるための制御信号を出力する。すなわち、制御回路
部７１は、入力レベルＶ１の信号が入力されると、第３
トランス部ＴＲ３の長手方向の固有共振周波数と同じ周
波数ｆ１を有する交流電圧を高周波発生器７４から発生
させる制御信号を出力する。また、入力レベルＶ２の信
号が入力されると、第１トランス部ＴＲ１の長手方向の
固有共振周波数と同じ周波数ｆ２を有する交流電圧を高
周波発生器７４から発生させる制御信号を出力する。さ
らに、入力レベルＶ３の信号が入力されると、第２トラ
ンス部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数
ｆ３を有する交流電圧を高周波発生器７４から発生させ
る制御信号を出力する。
作用効果を説明する。液晶パネル７６の駆動タイミング
に同期して、ＲＧＢ切替え制御部７５から、図１１
（Ａ）に示すように、入力レベルの異なる三つの信号を
繰り返し発生させる。制御回路部７１は、ＲＧＢ切替え
制御部７５からの信号の入力レベルＶ１，Ｖ２，Ｖ３に
対応する周波数の交流電圧を高周波発生器７４から発生
させるための制御信号を出力する。すなわち、制御回路
部７１は、入力レベルＶ１の信号が入力されると、第３
トランス部ＴＲ３の長手方向の固有共振周波数と同じ周
波数ｆ１を有する交流電圧を高周波発生器７４から発生
させる制御信号を出力する。また、入力レベルＶ２の信
号が入力されると、第１トランス部ＴＲ１の長手方向の
固有共振周波数と同じ周波数ｆ２を有する交流電圧を高
周波発生器７４から発生させる制御信号を出力する。さ
らに、入力レベルＶ３の信号が入力されると、第２トラ
ンス部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数
ｆ３を有する交流電圧を高周波発生器７４から発生させ
る制御信号を出力する。
【００２６】高周波発生器７４は、制御回路部７１から
の制御信号により、３種類の周波数の交流電圧を繰り返
し発生させる。これらの交流電圧は圧電トランス５１に
順次印加される。圧電トランス５１に、第３トランス部
ＴＲ３の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ１を
有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６８に高
出力電圧が生じ、冷陰極管Ｒが点灯する（図１１（Ｂ）
参照）。一方、第１および第２トランス部ＴＲ１，ＴＲ
２の共振周波数は周波数ｆ１とは異なるので、冷陰極管
Ｇ，Ｂは点灯しない（図１１（Ｃ），（Ｄ）参照）。
の制御信号により、３種類の周波数の交流電圧を繰り返
し発生させる。これらの交流電圧は圧電トランス５１に
順次印加される。圧電トランス５１に、第３トランス部
ＴＲ３の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ１を
有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６８に高
出力電圧が生じ、冷陰極管Ｒが点灯する（図１１（Ｂ）
参照）。一方、第１および第２トランス部ＴＲ１，ＴＲ
２の共振周波数は周波数ｆ１とは異なるので、冷陰極管
Ｇ，Ｂは点灯しない（図１１（Ｃ），（Ｄ）参照）。
【００２７】次に、圧電トランス５１に、第１トランス
部ＴＲ１の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ２
を有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６６に
高出力電圧が生じ、冷陰極管Ｇが点灯する（図１１
（Ｃ）参照）。一方、第２および第３トランス部ＴＲ
２，ＴＲ３の共振周波数は周波数ｆ２とは異なるので、
冷陰極管Ｒ，Ｂは点灯しない（図１１（Ｂ），（Ｄ）参
照）。
部ＴＲ１の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ２
を有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６６に
高出力電圧が生じ、冷陰極管Ｇが点灯する（図１１
（Ｃ）参照）。一方、第２および第３トランス部ＴＲ
２，ＴＲ３の共振周波数は周波数ｆ２とは異なるので、
冷陰極管Ｒ，Ｂは点灯しない（図１１（Ｂ），（Ｄ）参
照）。
【００２８】次に、圧電トランス５１に、第２トランス
部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ３
を有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６７に
高出力電圧が生じ、冷陰極管Ｂが点灯する（図１１
（Ｄ）参照）。一方、第１および第３トランス部ＴＲ
１，ＴＲ３の共振周波数は周波数ｆ３とは異なるので、
冷陰極管Ｒ，Ｇは点灯しない（図１１（Ｂ），（Ｃ）参
照）。
部ＴＲ２の長手方向の固有共振周波数と同じ周波数ｆ３
を有する交流電圧が印加されると、出力外部電極６７に
高出力電圧が生じ、冷陰極管Ｂが点灯する（図１１
（Ｄ）参照）。一方、第１および第３トランス部ＴＲ
１，ＴＲ３の共振周波数は周波数ｆ３とは異なるので、
冷陰極管Ｒ，Ｇは点灯しない（図１１（Ｂ），（Ｃ）参
照）。
【００２９】このように、冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂの点灯を
１／３周期ずつずらすようにして、冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂ
の同時点灯を避けている（混色にしないようにしてい
る）。
１／３周期ずつずらすようにして、冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂ
の同時点灯を避けている（混色にしないようにしてい
る）。
【００３０】そして、バックライト７７の冷陰極管Ｒ，
Ｇ，Ｂが前述のように高速で順次パルス発光している一
方で、液晶パネル７６は発光する色と同じタイミングで
液晶セルが開くようになっている。液晶セルが開いたタ
イミングの色が液晶セルを透過し、その色が表示され
る。混色は他の色のタイミングで液晶セルを開くことに
より行われる。例えば、赤色発光の冷陰極管Ｒと緑色発
光の冷陰極管Ｇの両方のタイミングで液晶セルを開け
ば、赤色と緑色の混色である黄色が表示され、液晶セル
を開き放しにして赤色と緑色と青色の３色を混色すれ
ば、白色が表示される。これは、冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂの
発光パルスが残像時間よりも十分に速いために起きる残
像混色を利用したものである。なお、白色調整は、冷陰
極管Ｒ，Ｇ，Ｂの出力電流を電流検出部７０（図９参
照）にて検出し、この出力電流のデータに基づいて制御
回路部７１にて各冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂの光量（輝度）比
率を調整して行われる。
Ｇ，Ｂが前述のように高速で順次パルス発光している一
方で、液晶パネル７６は発光する色と同じタイミングで
液晶セルが開くようになっている。液晶セルが開いたタ
イミングの色が液晶セルを透過し、その色が表示され
る。混色は他の色のタイミングで液晶セルを開くことに
より行われる。例えば、赤色発光の冷陰極管Ｒと緑色発
光の冷陰極管Ｇの両方のタイミングで液晶セルを開け
ば、赤色と緑色の混色である黄色が表示され、液晶セル
を開き放しにして赤色と緑色と青色の３色を混色すれ
ば、白色が表示される。これは、冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂの
発光パルスが残像時間よりも十分に速いために起きる残
像混色を利用したものである。なお、白色調整は、冷陰
極管Ｒ，Ｇ，Ｂの出力電流を電流検出部７０（図９参
照）にて検出し、この出力電流のデータに基づいて制御
回路部７１にて各冷陰極管Ｒ，Ｇ，Ｂの光量（輝度）比
率を調整して行われる。
【００３１】以上の構成からなるカラー液晶ディスプレ
イ５０は、従来３台必要であったインバータを１台のイ
ンバータに置き換えることができるので、小型化、低コ
スト化を図ることができる。
イ５０は、従来３台必要であったインバータを１台のイ
ンバータに置き換えることができるので、小型化、低コ
スト化を図ることができる。
【００３２】［他の実施形態］なお、本発明は前記実施
形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更することができる。例えば、前記第１実施形態で
は、圧電トランス１は外部電極１５をグランド外部電極
としているが、必ずしもこれに限るものではなく、外部
電極１４をグランド外部電極とし、外部電極１５を入力
外部電極として用いてもよい。さらに、圧電トランス１
の２次側発電部３，５の分極方向を前記第１実施形態と
は逆方向にしてもよい。
形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変更することができる。例えば、前記第１実施形態で
は、圧電トランス１は外部電極１５をグランド外部電極
としているが、必ずしもこれに限るものではなく、外部
電極１４をグランド外部電極とし、外部電極１５を入力
外部電極として用いてもよい。さらに、圧電トランス１
の２次側発電部３，５の分極方向を前記第１実施形態と
は逆方向にしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、一つの圧電体ユニットに、長さが互いに異な
る複数のトランス部を設けたので、共振周波数が異なる
複数のトランス部を一つの圧電体ユニットに内蔵するこ
とができ、小型で低コストのトランスが得られる。従っ
て、従来は複数個のトランスを必要としていたものを１
個のトランスで置き換えることができる。この結果、小
型で低コストの圧電トランス駆動回路や液晶ディスプレ
イが得られる。
によれば、一つの圧電体ユニットに、長さが互いに異な
る複数のトランス部を設けたので、共振周波数が異なる
複数のトランス部を一つの圧電体ユニットに内蔵するこ
とができ、小型で低コストのトランスが得られる。従っ
て、従来は複数個のトランスを必要としていたものを１
個のトランスで置き換えることができる。この結果、小
型で低コストの圧電トランス駆動回路や液晶ディスプレ
イが得られる。
【図１】本発明に係る圧電トランスの一実施形態を示す
外観斜視図。
外観斜視図。
【図２】図１に示した圧電トランスの製造手順を示す斜
視図。
視図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ断面図。
【図５】図１に示した圧電トランスの作用を説明するた
めの電気回路図。
めの電気回路図。
【図６】図１に示した圧電トランスに、第１トランス部
ＴＲ１の共振周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印
加した場合の振動解析結果を示す説明図。
ＴＲ１の共振周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印
加した場合の振動解析結果を示す説明図。
【図７】図１に示した圧電トランスに、第２トランス部
ＴＲ２の共振周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印
加した場合の振動解析結果を示す説明図。
ＴＲ２の共振周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印
加した場合の振動解析結果を示す説明図。
【図８】図１に示した圧電トランスの昇圧比−周波数特
性を示すグラフ。
性を示すグラフ。
【図９】本発明に係る液晶ディスプレイの一実施形態を
示す電気回路ブロック図。
示す電気回路ブロック図。
【図１０】図９に示した圧電トランスの外観斜視図。
【図１１】図９に示した液晶ディスプレイのタイミング
チャート図。
チャート図。
１…圧電トランス
２，４…１次側駆動部
３，５…２次側発電部
１０…圧電体ユニット
１１，１２…切込み溝
３３…高周波発生器
３４，３５…冷陰極管
５０…カラー液晶ディスプレイ
５１…圧電トランス
５２，５４，５６…１次側駆動部
５３，５５，５７…２次側発電部
６２…圧電体ユニット
５８〜６１…切込み溝
７１…制御回路部
７４…高周波発生器
７５…ＲＧＢ切替え制御部
７６…液晶パネル
７７…バックライト
ＴＲ１〜ＴＲ３…トランス部
Ｒ，Ｇ，Ｂ…冷陰極管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 41/09 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｕ
(56)参考文献 特開 昭48−70024（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−116105（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−94263（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−57778（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 41/107
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電体ユニットの両端部から長手方向に
延在する切込み溝によって分割された複数の駆動部と発
電部を備え、向かい合う１組の前記駆動部と発電部にて
構成されたトランス部を複数有し、該トランス部の長さ
を互いに異ならせたことを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 請求項１に記載の圧電トランスと、前記
圧電トランスに、前記トランス部のそれぞれの長さ方向
の固有共振周波数と同じ周波数を有する駆動電圧を印加
する高周波発生器と、前記トランス部のそれぞれに対応
して設けられた光源とを備えたことを特徴とする圧電ト
ランス駆動回路。 - 【請求項３】 請求項２に記載の圧電トランス駆動回路
を備えたことを特徴とする液晶ディスプレイ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123215A JP3468202B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 圧電トランス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイ |
| US09/836,076 US6498434B2 (en) | 2000-04-24 | 2001-04-17 | Piezoelectric transformer, driver circuit incorporating the piezoelectric transformer, and liquid crystal display apparatus incorporating the driver circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123215A JP3468202B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 圧電トランス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308403A JP2001308403A (ja) | 2001-11-02 |
| JP3468202B2 true JP3468202B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=18633555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000123215A Expired - Fee Related JP3468202B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | 圧電トランス、圧電トランス駆動回路および液晶ディスプレイ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6498434B2 (ja) |
| JP (1) | JP3468202B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104732876B (zh) * | 2014-12-15 | 2017-10-24 | 深圳清华大学研究院 | 一种音频共振的标识系统及其标志器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836794A (en) * | 1969-08-01 | 1974-09-17 | Denki Onkyo Co Ltd | Piezoelectric transformers |
| US3694674A (en) * | 1969-09-29 | 1972-09-26 | Denki Onkyo Co Ltd | High voltage generating apparatus |
| US3851194A (en) * | 1971-06-01 | 1974-11-26 | Denki Onkyo Co Ltd | Anti resonant electrodes for a piezoelectric transformer |
| JP3028083B2 (ja) * | 1997-06-23 | 2000-04-04 | 日本電気株式会社 | 積層型圧電トランスおよびその製造方法 |
| JP3080153B2 (ja) * | 1997-08-15 | 2000-08-21 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス |
| JP3831100B2 (ja) | 1997-12-11 | 2006-10-11 | 株式会社ヒューネット・ディスプレイテクノロジー | カラー表示装置 |
| JP3052938B2 (ja) | 1998-08-18 | 2000-06-19 | 日本電気株式会社 | 圧電インバータ回路及びそれを用いた時分割駆動光源装置 |
| JP3266122B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2002-03-18 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000123215A patent/JP3468202B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-17 US US09/836,076 patent/US6498434B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US20020047625A1 (en) | 2002-04-25 |
| US6498434B2 (en) | 2002-12-24 |
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