JP4832938B2 - Discharge lamp drive circuit - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示パネルにおける照明用放電灯の駆動を行う放電灯駆動回路に関し、特に、液晶表示パネルのエッジライト用光源として用いられる、断面略コ字状のランプリフレクタ内に収納された複数の放電灯を駆動する放電灯駆動回路に関するものである。 The present invention relates to a discharge lamp driving circuit for driving an illumination discharge lamp in a liquid crystal display panel, and in particular, a plurality of lamps housed in a lamp reflector having a substantially U-shaped cross section used as an edge light source for a liquid crystal display panel. The present invention relates to a discharge lamp driving circuit for driving the discharge lamp.
従来より、液晶TV等に使用される各種液晶表示パネルの照明用として数本以上の冷陰極放電ランプ(以下、放電灯と称する)を液晶表示パネルの周囲に配置し、導光板や反射板を介して液晶表示パネル背面に照明光を導くエッジライト方式と称されるものが知られている。このようなエッジライト方式によれば、液晶表示パネルの背面を直接照明するいわゆる直下方式によるものと比べると、間接照明効果による柔らかな照明として注目されている(例えば下記特許文献1参照)。 Conventionally, several or more cold cathode discharge lamps (hereinafter referred to as discharge lamps) are arranged around a liquid crystal display panel for illumination of various liquid crystal display panels used in liquid crystal TVs, etc. A so-called edge light system that guides illumination light to the back of the liquid crystal display panel is known. According to such an edge light system, attention is paid to soft illumination by an indirect illumination effect as compared with a so-called direct system that directly illuminates the back surface of a liquid crystal display panel (see, for example, Patent Document 1 below).
ところで、このようなエッジライト方式のための光源部としては、例えば図7に示すように、3本の放電灯50A、B、Cを断面コ字状のランプリフレクタ(ランプハウス)60内に収納し、このリフレクタ60の開放端側から出射された照明光が液晶表示パネルの背面側に配された導光板の側端面(エッジ)に入射するような構成とされている。
By the way, as a light source unit for such an edge light system, for example, as shown in FIG. 7, three
しかしながら、このようなリフレクタは接地されており、各放電灯とリフレクタ表面との距離に応じた寄生容量が発生することになる。したがって、図7に示す如き両側に位置する放電灯50A、Cに対しては、リフレクタ底壁60Bとの間だけではなく側壁60A、Cとの間においても寄生容量が発生することになるから、中央に位置する放電灯50Bに比べると、仮に両端の放電灯50A、Cから、底壁60Bと側壁60A、Cまでの距離d1が互いに等しいとすると、例えば2倍の寄生容量が生じることになる。
However, such a reflector is grounded, and a parasitic capacitance corresponding to the distance between each discharge lamp and the reflector surface is generated. Therefore, for the
このような寄生容量の差により、放電灯50A、B、Cにおける漏れ電流に差が生じ、これによって放電灯間に輝度ムラが生じてしまい、ひいては液晶表示パネルの表示面に明るさのムラが生じてしまう。
勿論、各放電灯の電流量を個別に制御すれば、上述したような不具合は解消し得るが、そのような制御回路を設けることは大幅なコストアップおよび回路構成の複雑化を招来する。
Such a difference in parasitic capacitance causes a difference in leakage currents in the
Of course, if the current amount of each discharge lamp is individually controlled, the above-described problems can be solved. However, providing such a control circuit causes a significant increase in cost and complication of the circuit configuration.
また、上述したように放電灯間の寄生容量の差は、リフレクタの形状および放電灯の配設位置に起因するものであるから、これらの形状、位置が変更された際には寄生容量の差も変化してしまう。したがって、これらの形状、位置の変更に対して、容易、かつ迅速に対応でき、低コストで量産化に適応し得る方策とすることが要望される。 In addition, as described above, the difference in the parasitic capacitance between the discharge lamps is caused by the shape of the reflector and the position where the discharge lamp is disposed. Therefore, when these shapes and positions are changed, the difference in the parasitic capacitance is changed. Will also change. Therefore, there is a demand for a policy that can easily and quickly respond to changes in these shapes and positions, and that can be applied to mass production at low cost.
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、液晶表示パネルのエッジライト用光源として、断面略コ字状のランプリフレクタ内に収納された複数の放電灯を駆動する際に、ランプリフレクタ内における放電灯の位置に応じた、放電灯間の輝度ムラの発生を容易に防止でき、迅速かつ低コストで量産化に対応し得る放電灯駆動回路を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances. When driving a plurality of discharge lamps housed in a lamp reflector having a substantially U-shaped cross section as an edge light source for a liquid crystal display panel, the lamp reflector is provided. It is an object of the present invention to provide a discharge lamp driving circuit that can easily prevent luminance unevenness between discharge lamps according to the position of the discharge lamp in the interior and can respond to mass production quickly and at low cost. .
このような目的を達成し得る本発明の放電灯駆動回路は、液晶表示パネルの縁部に沿って配置された該液晶表示パネルのエッジライト用光源であって断面略コ字状のリフレクタ内に並列収納されてなる複数個の放電灯を、駆動するための放電灯駆動回路であって、
該放電灯駆動回路のトランス2次側において、前記複数個の放電灯各々に対する共振周波数を決定する容量を、回路基板の表裏面において互いに対向するように導体パターンが形成され、前記放電灯と並列に接続されたパターンコンデンサにより構成し、
前記複数個の放電灯各々と前記リフレクタの壁面との距離に応じて定まる各放電灯についての寄生容量の大小に応じ、これら各放電灯に対応するトランス2次側の前記パターンコンデンサによる固定容量と前記寄生容量との総容量の差が小さくなるように、前記パターンコンデンサの前記導体パターンの表裏重複面積を、前記寄生容量が他の放電灯より小さい放電灯について前記他の放電灯より大きくなるように調整したことを特徴とするものである。
The discharge lamp driving circuit of the present invention capable of achieving such an object is a light source for an edge light of the liquid crystal display panel arranged along the edge of the liquid crystal display panel, and is provided in a reflector having a substantially U-shaped cross section. A discharge lamp driving circuit for driving a plurality of discharge lamps stored in parallel,
In the transformer secondary side of the discharge lamp driving circuit, the capacitance for determining the resonance frequency against the plurality of discharge lamps each conductor pattern so as to face each other in the front and rear surfaces of the circuit board is formed, the discharge lamp With a pattern capacitor connected in parallel with
According to the size of the parasitic capacitance of each discharge lamp determined according to the distance between each of the plurality of discharge lamps and the wall surface of the reflector, a fixed capacity by the pattern capacitor on the transformer secondary side corresponding to each of the discharge lamps ; In order to reduce the difference in total capacitance from the parasitic capacitance, the overlapping area of the conductor pattern of the pattern capacitor is set to be larger than that of the other discharge lamps for discharge lamps whose parasitic capacitance is smaller than that of the other discharge lamps. It is characterized by having been adjusted to.
また、前記複数個の放電灯は、前記リフレクタの開放端対向内壁面に沿い、かつ該内壁面とは略直交する2つの側壁間に亘って配列されており、該側壁に近い放電灯よりも中間部に位置する放電灯について、前記パターンコンデンサの導体パターンの表裏重複面積をより大きくするような構成とすることが好ましい。
ここで、「開放端対向内壁面に沿い…配列され」とは、この開放端対向内壁面に略平行な平面上に配列されていることを意味する。
Further, the plurality of discharge lamps are arranged along two inner side walls facing the open end of the reflector and between the two side walls substantially orthogonal to the inner wall surface, and more than the discharge lamps closer to the side walls. It is preferable that the discharge lamp located in the middle portion has a configuration in which the overlapping area of the conductor pattern of the pattern capacitor is increased.
Here, “allocated along the inner wall surface facing the open end” means that they are arranged on a plane substantially parallel to the inner wall surface facing the open end.
また、前記リフレクタは、前記液晶表示パネルの対向する1組の前記縁部に沿って配置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the reflector is disposed along a pair of the edge portions facing each other of the liquid crystal display panel.
本発明においては、リフレクタ内の放電灯配置に伴う各放電灯についての寄生容量の差を、この放電灯に対して並列に配された回路基板上のパターンコンデンサを用いて低減するようにしている。このパターンコンデンサの容量の値は、回路基板の表裏面において互いに対向するように形成された導体パターンの表裏重複面積を変更することにより容易にその変更に適応することができる。また、このような導体パターンの表裏重複面積を変更した後は、別途コンデンサ素子を搭載する処理等は不要であり、上記寄生容量の変化に応じて、迅速かつ低コストで量産化に対応することができる。
In the present invention , the difference in parasitic capacitance for each discharge lamp associated with the arrangement of the discharge lamp in the reflector is reduced by using a pattern capacitor on a circuit board arranged in parallel to the discharge lamp. . The value of the capacitance of the pattern capacitor can be easily adapted to the change by changing the front and back overlapping areas of the conductor patterns formed to face each other on the front and back surfaces of the circuit board . In addition, after changing the overlapping area of the conductor pattern, there is no need to install a separate capacitor element, etc., and respond to mass production quickly and at low cost according to the change in the parasitic capacitance. Can do.
特に、3本以上の放電灯が、断面略コ字状リフレクタの開放端対向壁面に平行な平面上において、両側壁間に亘って配列されるように構成された場合に、両側に配された放電灯と中間に配された放電灯との間の寄生容量の差を緩和する際に有用である。 In particular, when three or more discharge lamps are configured to be arranged between both side walls on a plane parallel to the open end-facing wall surface of the substantially U-shaped reflector, they are arranged on both sides. This is useful in reducing the difference in parasitic capacitance between the discharge lamp and the discharge lamp disposed in the middle.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る放電灯駆動回路の一部構成を示す概略図である。
図1に示す本実施形態の放電灯駆動回路は、3つの放電灯(冷陰極放電ランプ:CCFL)を同時に放電、点灯させるためのインバータトランスを搭載した駆動回路である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a partial configuration of a discharge lamp driving circuit according to an embodiment of the present invention.
The discharge lamp drive circuit of the present embodiment shown in FIG. 1 is a drive circuit equipped with an inverter transformer for simultaneously discharging and lighting three discharge lamps (cold cathode discharge lamp: CCFL).
すなわち、この放電灯駆動回路は、液晶表示パネルのエッジライト用光源として、断面略コ字状のリフレクタ6内に並列収納された3本の放電灯5A、B、Cを駆動するものである。駆動回路の主要部は、回路基板7に搭載されており、またトランス2次側の一端側が各放電灯5A、B、Cの一端部に接続され、制御用IC23の所定端子が、各放電灯5A、B、Cの他端部に接続されている(図4参照)。
この回路基板7には、各放電灯5A、B、C各々の共振周波数を決定するためのパターンコンデンサ9A、B、Cが搭載されている。トランス2次側において、各放電灯5A、B、Cと各パターンコンデンサ9A、B、Cは並列配置とされ、回路基板7の端子部8A、B、Cを介して互いに接続されている。
That is, this discharge lamp driving circuit drives three
On this
上記放電灯5A、B、Cをリフレクタ6内に収納してなるエッジライト用光源部12A、Bは、図2に示すように、液晶表示パネル11の対向する上下縁部に沿って配設される。
Edge
また、図3は、この液晶表示パネル11を側方から見た場合の概略図であり、液晶表示パネル11の背面には、導光板13および反射板14がこの順に配されている。また、導光板13の上下各端面(エッジ)に臨むように、エッジライト用光源部12A、B(リフレクタ6の開放端)が配されている。
FIG. 3 is a schematic view of the liquid
ところで、一般に放電灯駆動回路の回路構成は図4に示す如く構成されている。すなわち、この駆動回路は、昇圧トランス22、トランジスタTRおよび駆動用IC23を用いて、放電灯(図4では便宜的に1本の放電灯が記載されている)21を駆動するものである。
Incidentally, the circuit configuration of the discharge lamp driving circuit is generally configured as shown in FIG. That is, this driving circuit drives a discharge lamp (one discharge lamp is shown for convenience in FIG. 4) 21 by using a step-
この放電灯駆動回路では、入力端子I1、I2間に直流電圧を印加し、昇圧トランス22の1次巻線41の両端に印加された電圧に基づき、トランジスタTRのスイッチング動作を用いて、昇圧トランス22の2次巻線42の両端に高電圧を発生させ、この高電圧により放電灯21を駆動点灯するものである。このような放電灯駆動回路においては、一般に昇圧トランス22の2次巻線42における非接地側ラインとGNDとの間に、パターンコンデンサによる固定容量と寄生容量Cの総容量が接続された状態となる(寄生容量Cは、実際には、放電灯21とリフレクタ6との間に生じている)。
In this discharge lamp driving circuit, a DC voltage is applied between the input terminals I 1 and I 2 , and based on the voltage applied across the
しかしながら、図5に示すように、両側に位置する放電灯5A、Cは、リフレクタ6の底壁6Bとの間(距離l1)だけではなく側壁6A、Cとの間(距離l2)においても寄生容量が発生することになるから、中央に位置する放電灯5Bに比べると、側壁6A、Cとの間において発生する分だけ寄生容量が大きいことになる。
However, as shown in FIG. 5, the
このことを、数式を用いて説明すると以下のようになる。
ここで、リフレクタ6内の放電灯5A、B、Cと、リフレクタ6の底壁6B、および側壁6A、Cとの距離を、上述したように、各々l1およびl2とする。なお、各放電灯5A、B、Cと、底壁6Bとの距離は、互いに略等しいものとされ、各放電灯5A、Cと、側壁6A、Cとの距離も、互いに略等しいものとされている。
This will be described below using mathematical formulas.
Here, the distances between the
ここに、各放電灯5A、B、Cの底壁6Bとの間の寄生容量Cl1は本来ならば、分布定数で表わされるが、簡易的に一次定数で置き換えると、下式(1)のように表される。また、各放電灯5A、Cの側壁6A、Cとの間の寄生容量Cl2は、簡易的に一次定数で置き換えると、下式(2)のように表される。
Here, the parasitic capacitance Cl 1 between the
ここに、放電灯5Bは、その寄生容量がCl1のみで表されるから下式(3)のように表される。
Here, the
一方、放電灯5A、Cは、その寄生容量がCl1とCl2の和となるから、下式(4)のように表される。
On the other hand, the
したがって、放電灯5Bの寄生容量:放電灯5A、Cの寄生容量は下式(5)のように表される。
Therefore, the parasitic capacitance of the
このように寄生容量に差が生じると、放電灯5A、B、Cにおける漏れ電流に差が生じ、これによって放電灯間に輝度ムラが生じ、液晶表示パネルの表示面に明るさムラが生じる、という問題が発生する。
When a difference occurs in the parasitic capacitance in this way, a difference occurs in the leakage current in the
このような寄生容量の差は、それらの寄生容量の値自体を変更することで解消することは現実には難しい。そこで、本実施形態においては、放電灯5A、B、C間で上述した漏れ電流に差が生じないようにするためにはトランス2次側における総容量を等しくすればよい、との発想に基づき、各放電灯5A、B、C毎に、当該放電灯5A、B、C(寄生容量)と並列に面積の互いに異なる所定のパターンコンデンサ9A、B、Cが接続されるようにしている。
In reality, it is difficult to eliminate such a difference in parasitic capacitance by changing the value of the parasitic capacitance itself. Therefore, in the present embodiment, based on the idea that the total capacity on the secondary side of the transformer should be equal to prevent the above-described leakage current from being different between the
すなわち、寄生容量が大きい放電灯5A、Cに対しては、面積が小さく容量の小さいパターンコンデンサ9A、Cを端子8A、Cを介して接続するようにし、一方、寄生容量が小さい放電灯5Bに対しては、面積が大きく容量の大きいパターンコンデンサ9Bを端子8Bを介して接続するようにしている(パターンコンデンサ自体については特開平7-93671号公報等を参照)。
That is, for the
図6は、このことを等価的に表したものである。なお、図6においてコイル42A、B、Cは、トランスの2次巻線を模式的に示すものである。 FIG. 6 shows this equivalently. In FIG. 6, coils 42A, B, and C schematically show the secondary winding of the transformer.
以下、具体的な数値を用いて説明する。放電灯5Aについての寄生容量Cl1が5pF、寄生容量Cl2が3pFとされている場合、パターンコンデンサ9Aの容量が4pFであるとすると、放電灯5Aについてのトランス2次側における総容量は12pFとなる。このことは放電灯5Cについての寄生容量Cl1、Cl2についても同様であるから、パターンコンデンサ9Cの容量についても4pFとすればよい。一方、放電灯5Bについての寄生容量はCl1のみであるから5pFとされている。したがって、放電灯5Bについてのトランス2次側における総容量を、他の放電灯5A、Cと同様に12pFとする場合には、パターンコンデンサ9Bの容量は7pFとする必要がある。すなわち、パターンコンデンサ9A、Cについては4pF、パターンコンデンサ9Bについては7pFに設定することにより各放電灯5A、B、Cについてのトランス2次側における総容量を互いに同様にすることができ、放電灯5A、B、Cにおける電流を略同等とすることができる。
Hereinafter, description will be made using specific numerical values. When the parasitic capacitance Cl 1 for the
このように、本実施形態においては、各放電灯5A、B、Cについての寄生容量の差による影響を低減するために、この放電灯5A、B、Cを駆動する回路基板7上のパターンコンデンサ9A、B、Cを用いている。このパターンコンデンサ9A、B、Cの容量の値は、基板表裏面間隔、すなわち基板7の厚みdに反比例し、対向する導体パターンの大きさ(重複面積)Sに比例する。したがって、各放電灯5A、B、Cについての寄生容量の差に変更が生じたときは、この導体パターンの大きさ(重複面積)Sを変更することにより容易にその変更に適応することができる。また、このような導体パターンの大きさSを変更した後は、別途コンデンサ素子を搭載する処理等は不要であり、上記寄生容量の変化に応じて、迅速かつ低コストで量産化に対応することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to reduce the influence of the difference in parasitic capacitance between the
また、上述した各放電灯5A、B、Cについての寄生容量の差によって共振周波数(=1/(2π(LC))1/2)に影響(周波数ズレ等)が生じる虞があるが、本実施形態においては、導体パターンの大きさ(重複面積)Sを適宜変更することにより、このような不測の事態を確実かつ容易に防止することができる。
In addition, the resonance frequency (= 1 / (2π (LC)) 1/2 ) may be affected (frequency deviation or the like) due to the difference in parasitic capacitance between the
なお、本発明の放電灯駆動回路は、上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の態様の変更が可能である。例えば、パターンコンデンサは表裏導体パターンの重複部分によってその容量が決定されるので、例えば、上記パターンコンデンサ9A、B、Cの導体パターンの表裏いずれか一方(接地側)は互いに接続しておき、他方(高圧側)のみ、図1に示すように分割することも可能である。このようにすれば、パターンの変更がより容易となる。
The discharge lamp driving circuit of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, since the capacitance of the pattern capacitor is determined by the overlapping portions of the front and back conductor patterns, for example, one of the front and back (the ground side) of the conductor pattern of the
また、リフレクタ内に収納する放電灯の数としては、上述した3本に限られるものではなく、2本あるいは4本以上とすることが可能であって、リフレクタの内壁面との距離に応じて各放電灯に発生する寄生容量に差が生じている様々な態様に適応可能である。特に、3本以上の放電灯が、断面略コ字状リフレクタの開放端対向壁面(図5では底壁6B)に平行な平面上において、両側壁(図5では側壁6A、C)間に配列されるように構成された場合に、両側に配された放電灯と中間(1本以上)に配された放電灯との間の寄生容量の差を緩和する際に適応することができる。
Further, the number of discharge lamps housed in the reflector is not limited to the above three, but can be two or four or more, depending on the distance from the inner wall surface of the reflector. The present invention can be applied to various modes in which a difference occurs in the parasitic capacitance generated in each discharge lamp. In particular, three or more discharge lamps are arranged between both side walls (
5A、5B、5C、21、50A、50B、50C 放電灯
6、60 リフレクタ
6A、6C、60A、60C 側壁
6B、60B 底壁
7 回路基板
8A、8B、8C 端子部
9A、9B、9C パターンコンデンサ
11 液晶表示パネル
12A、12B エッジライト用光源部
13 導光板
14 反射板
22 昇圧トランス
23 駆動用IC
41 1次巻線
42 2次巻線
42A、42B、42C コイル
TR トランジスタ
5A, 5B, 5C, 21, 50A, 50B,
41 Primary winding 42 Secondary winding 42A, 42B, 42C Coil TR transistor
Claims (3)
該放電灯駆動回路のトランス2次側において、前記複数個の放電灯各々に対する共振周波数を決定する容量を、回路基板の表裏面において互いに対向するように導体パターンが形成され、前記放電灯と並列に接続されたパターンコンデンサにより構成し、
前記複数個の放電灯各々と前記リフレクタの壁面との距離に応じて定まる各放電灯についての寄生容量の大小に応じ、これら各放電灯に対応するトランス2次側の前記パターンコンデンサによる固定容量と前記寄生容量との総容量の差が小さくなるように、前記パターンコンデンサの前記導体パターンの表裏重複面積を、前記寄生容量が他の放電灯より小さい放電灯について前記他の放電灯より大きくなるように調整したことを特徴とする放電灯駆動回路。 A light source for driving a plurality of discharge lamps arranged in parallel in a reflector having an approximately U-shaped cross section, which is an edge light source of the liquid crystal display panel arranged along the edge of the liquid crystal display panel. An electric light driving circuit,
In the transformer secondary side of the discharge lamp driving circuit, the capacitance for determining the resonance frequency against the plurality of discharge lamps each conductor pattern so as to face each other in the front and rear surfaces of the circuit board is formed, the discharge lamp With a pattern capacitor connected in parallel with
According to the size of the parasitic capacitance of each discharge lamp determined according to the distance between each of the plurality of discharge lamps and the wall surface of the reflector, a fixed capacity by the pattern capacitor on the transformer secondary side corresponding to each of the discharge lamps ; In order to reduce the difference in total capacitance from the parasitic capacitance, the overlapping area of the conductor pattern of the pattern capacitor is set to be larger than that of the other discharge lamps for discharge lamps whose parasitic capacitance is smaller than that of the other discharge lamps. A discharge lamp driving circuit characterized by being adjusted to the above.
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