JPH02109296A - 冷陰極放電管の点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は液晶表示パネル等のデイスプレーのバックラ
イトとして使用される冷陰極放電管の点灯回路に関し、
特に詳しく言うと、冷陰極放電管を効率良く点灯させる
とともに、ノイズ発生を低減させ、輝度低下や発光不均
一による点灯不良を生じないようにした冷陰極放電管の
点灯回路に関する。

〔従来の技術〕

任意の画像を液晶により表示するようにした各種のデイ
スプレーやテレビジョン受像機あるいは入出カ一体型デ
ジタイザ等の表示部に液晶表示パネルが広く使用されて
いる。このような液晶表示パネルにおいては、デイスプ
レーのバックライ］・とじて冷陰極放電管が広く使用さ
れている。

このような冷陰極放電管の点灯回路の一例を第４図によ
り説明すると、直流電源１の正側には抵抗２およびコイ
ル３が接続されている。抵抗２にはトランジスタ４のベ
ースが接続され、この１〜ランジスタ４のエミッタは直
流電源１の負側およびトランジスタ５のエミッタに接続
されている。１〜ランジスタ５のベースは、トランス６
の一次巻線の−・部を介して抵抗２に接続されている。

トランジスタ４のコレクタはトランス６の一次巻線の残
りの部分である所定の変成比を構成する巻線の一端に、
そしてトランジスタ５のコレクタはこの巻線の他端に接
続され、これによりトランジスタ４゜５は交互にオンオ
フを繰返してトランス６に交流電圧を供給するが、トラ
ンジスタ４のコレクタとトランジスタ５のコレクタにコ
ンデンサ７を接続することにより、このコンデンサ７と
トランス６の一次巻線のインダクタンスによる共振によ
って、電圧波形は正弦波になる。コイル３はトランス６
の一次巻線のタップに接続されている。トランス６の二
次巻線の一端は接地され、他端はコンデンサ８を介して
冷陰極放電管９の一方の電極に接続されている。コンデ
ンサ８は冷陰極放電管９が電流−電圧特性に負特性を持
っているため、放電を安定にするための安定器として用
いられている。

トランジスタ４，５のスイッチング周波数は、通常４０
ＫＨｚ付近に選ばれ高周波点灯することにより、冷陰極
放電管９は発光効率が良くなり、ちらつきも無くなる。

更に、発振を断続させる回路を付加することによって、
調光も可能になるため、各種表示装置のバックライトや
複写機の光源等に広く用いられている。

第５図（ａ）は、コンデンサ８の１−ランス６側の電圧
Ｅおよび冷陰極放電管９側の電圧Ｆとして示す波形図で
あり、第５図（ｂ）は、冷陰極放電管９の流入電流の実
効値ｊｄおよび流出電流の実効値」Ｑを示す波形図で、
冷陰極放電管９をグロー放電によって発光させるために
は、第５図（８）の電圧Ｆにおいて、冷陰極放電管９の
管径、長さ等によって多少異なるが、約３００Ｖｒｍｓ
近い高電圧を必要とする。高電圧で高周波であるために
、冷陰極放電管９までの配線や、冷陰極放電管９の周囲
に僅かでも接地電位に対して有する分布容量（ストレキ
ャパシティ）が存在すると、電流は容易に漏洩してしま
う。第５図（ｂ）に示すように、電流の失効値ｉｄとｉ
ｅに差が生じるのはそのためで、空中に漏れた電流すな
わち電波はラジエーションノイズとなって、電磁障害を
もたらし、電源側で規定の管電流を流しても冷陰極放電
管９は電流が減少した分、輝度が低下してしまう。そこ
で、第４図に示すように、冷陰極放電管９の周囲に、光
を効率良く前方に集めるために反射率の良いアルミニュ
ームやステンレススチールのような金属板で構成され、
シールドして接地した反射板１０を配置することが行な
われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

反射効率を大きくするために反射板１０を冷陰極放電管
９に近づけて配置すると、シールドされた反射板１０が
近づけば近づくほど、分布容量が増大し、反射板１０に
漏れる電流が増えて、接地側に達する管電流が不足し、
冷陰極放電管９の接地側に位置する部分が暗くなり、管
全体が均一に発光できなくなってしまう。このように反
射板１０を接地することは分布容量の影響が余りにも大
きいため、反射板１０を接地せずに、あるいは反射板を
分割して接地容量を減らして、漏れ電流を小さくしよう
とする試みが行なわれている。しかしながら、これはノ
イズと分布容量による輝度低下との背反する問題に対し
て中途半端な解決策といえる。すなわち、反射板が接地
されないとしたら、ノイズを防ぐには、別の何等かのシ
ールド対策が必要で、反射板の絶縁に加えて、余分な作
業を行なわな４Ｊればならない。しかも、輝度に対する
影響が無い程度にシールド部を離すことは、空中に漏れ
る電流、すなわちノイズが増える原因になる。

特に入出カ一体型デジタイザの場合、デジタイザのセン
サ基板はバックライトパネルの裏面に位置しており、位
置を指示する入力ペンからの信号は微弱なため、冷陰極
放電管からのラジェーションノイズに大きく影響を受け
てしまうため、このノイズを小さくすることが強く要求
されている。

そこでこの発明の目的は、簡単な構成によりノイズ発生
を抑え、輝度低下や発光の不均一等の点灯不良を防止し
た冷陰極放電管の点灯回路を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の冷陰極放電管の点灯回路は、電源部からの交
流電圧を昇圧するトランスの出力電圧により冷陰極放電
管を点灯するようにした点灯回路において、トランスの
二次巻線の一端を冷陰極放電管の一方の電極に接続し、
二次巻線の他端を冷陰極放電管の他方の電極に接続する
とともに、二次巻線には冷陰極放電管の２つの電極に略
等電圧が加わるように調整するためのタップを設け、こ
のタップを接地したことを特徴とするものである。

〔実　施　例〕

以下、この発明の冷陰極放電管の点灯回路を第１図に示
す一実施例について説明する。この実施例においては、
上述した従来例と同じまたは同等の構成要件は同一参照
番号を付けて、その詳細な説明は省略する。この実施例
においては、トランス６の二次巻線にタップ１１を設け
、このタップ１１を接地している。タップ１１の接地線
１２には反射板ｌＯも接続され、これにより反射板１０
のシールドを行なっている。トランス６の二次巻線の一
端はコンデンサ８を介して冷陰極放電管９の一方の電極
に接続され、１−ランス６の二次巻線の他端は冷陰極放
電管９の他方の電極に接続されている。直流電源１の負
側は接地線１２に接続されている。タップ１１は、冷陰
極放電管９の両電極にかかる電圧値を略等しくなるよう
に調整するためのものである。

タップ１１により冷陰極放電ｖ９の両電極にかかる電圧
値が略等しくなるように調整することにより、第２図（
ａ）に示すような動作波形を得ることができる。ここで
、Ａはコンデンサ８のトランス６側の電圧、Ｂは冷陰極
放電管９の一方の電極に印加される電圧、Ｃは冷陰極放
電管９の他方の電極に印加される電圧であり、冷陰極放
電管９のそれぞれの電極の電圧Ｂ、Ｃは接地電位に対し
て逆位相で略等電圧である。したがって、冷陰極放電管
９の電極間の電位差Ｂ−Ｃがグロー放電に必要な約３０
０Ｖｒｍｓを得るためには、従来の一方の電極を接地し
た冷陰極放電管の場合に比較して１／２でよい。印加さ
れる電圧が低いということは、分布容量の影響が受は難
いことになる。また、冷陰極放電管９の流入電流の実効
値をｉａおよび流出電流の実効値をｊｂ、そして反射板
】０から接地線１２に流〜７ れる電流の実効値をｉｃとすると、第２図（ｂ）に示す
ように電流の実効値ｊａとｉｂビーク値は略同じとなる
ので、ラジエーションノイズの発生を防止し、冷陰極放
電管９の輝度が低下するのを防ぐことができる。

更に印加電圧が低くてもよいことは、冷陰極放電管９に
反射板１０を設けても、反射板１０に漏れる電流が少な
く、接地側に達する管電流が不足するようなことはない
。したがって、接地したシールド板である反射板１０を
冷陰極放電管９の周囲においても電流の漏れはすくなく
、輝度が低下するようなことはなく、両電極の電圧が同
じなので、従来例のように接地側のみ電流が不足して発
光できないといった発光不均一が生じることもない。

なお、この実施例ではトランジスタ４，５による自励共
振型の発振回路で一次側の発振回路を構成したが、これ
に限定されるものではなく例えば他励共振型あるいは非
共振型の発振回路で構成してもよいことは勿論である。

第３図は、人出カ一体型デジタイザにおける液晶表示パ
ネルのバックライトに上述したような点灯回路とともに
冷陰極放電管を使用した場合の構造の一例を示している
。デジタイザは、その−面に複数のループコイルをＸ方
向に並置し、裏面にはこれらＸ方向コイルと直交するよ
うにＹ方向に複数のループコイルを並置することにより
構成された位置検出用のプリント基板２】と、これらコ
イルパターンに電流を」噴次切替るえるようにして流す
ように制御する集積回路で構成された制御回路２２と、
コンデンサ２３とコイル２４とで構成された共振回路を
内蔵し、プリント基板２１のコイルパターンに流れる電
流により共振する位置指示器２５と、信号処理のための
回路部品等を搭載した回路基板２６と、プリント基板２
１上に位置する液晶表示パネル２７とで構成されている
。制御回路２２によって順次流れるコイルパターンを切
替ることによって、位置指示器２５と最も共振するコイ
ルパターンの位置によって、位置指示器２５の位置を知
ることができ、その位置を液晶表示パネル２７上に表示
する。

このようなデジタイザは、例えば本出願人の出願になる
特開昭６３−１１５２１８号により公知であるので、詳
細な説明は省略する。

液晶表示パネル２７とプリント基板２１との間には光を
前方に送るための拡散層３１と、集光層３２、そして反
射層：）３とから構成された光透過部材が介在され、こ
の光透過部材の側縁部に冷陰極放電管９が配置されてい
る。冷陰極放電管９は光を効率良く光透過部材に送るた
めの反射板１０が三方を囲むように設けられている。反
射板１０とプリント基板２１との間には絶縁を取るため
の絶縁板３４が、そしてプリント基板２１と回路基板２
６との間にはその上面に絶縁板３５が貼着されたシール
ド板３６が設けられている。

）Ｚ述したようにこのデジタイザは、情報の入力部と出
力部とが一体になっており、コンピュータ等の入力装置
として便利ではあるが、座標の読取りは電磁作用による
微弱な信号で取扱うため、外来ノイズの影響を受は易い
。特にバックライトとして冷陰極放電管９を用いると、
冷陰極放電管から放出されるノイズは大きく、プリント
基板２１のコイルパターンとの間にシールドが必要とな
る。

しかしながら、位置指示器２５からの信号を受ける必要
からプリント基板２１のコイルパターン登シルトするこ
とはできず、シールドが接地されていないと効果は小さ
いが、−４−述した従来例の点灯回路から判るように、
シールドすると冷陰極放電管９どの分布容量が増加する
ので、冷陰極放電管９近くを完全にシールドすることは
難しい。

しかしながら、第１図に示した点灯回路を用いて、反射
板１０をトランス６の二次巻線のタップ１１を接地する
ための接地線１２に接続することにより、反射板１０は
シールド板を兼ねさせることにより」−述したような問
題が解決される。すわなち、冷陰極放電管９の三方な接
地された金属板で囲むことで、ラジエーションを防ぐこ
とができる。この構成によって、従来のように、反射板
やシールド板の影響によって、冷陰極放電管の輝度低下
１発光不均一といった不具合も防ぐことができ１反射板
やシールド板の絶縁も簡単になり１組立も容易に行なう
ことができる。

ｉ１ このデジタイザにおいては、二次回路の冷陰極放電管は
−・灯で構成しているが、コンデンサ８と冷陰極放電管
９の直列回路を複数並列に設ければ、バンクライトを複
数灯で構成することもできる。

〔発明の効果〕

以−１〕のようにこの発明の冷陰極放電管の点灯回路は
、トランスの二次巻線の一端を冷陰極放電管の一方の電
極に接続し、二次巻線の他端を冷陰極放電管の他方の電
極に接続するとともに、二次巻線に冷陰極放電管の２つ
の電極に略等電圧が加わるように調整するためのタップ
を設け、このタップを接地したものであり、これにより
冷陰極放電管に印加される電圧は低くてよく、分布容量
の影響を受は難くすることができ、輝度低下を起こすこ
となく、安定した発光を得ることができる。また、接地
したシールド板を冷陰極放電管に近接して配置すること
ができ、従来の冷陰極放電管のように接地側のみが電流
が不足し、発光できなかったり、発光の不均一を起こす
ことなく、シールド効果を高くすることができる。更に
この点灯回路＝１２ はトランスにタップを設けるだけでよいので、容易に製
作できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の冷陰極放電管の点灯回路の一実施例
を示す回路図、第２図はその動作波形を示す波形図で、
第２図（ａ）は電圧特性を示す波形図、第２図（ｂ）は
実効電流特性を示す波形図、第３図は入出カ一体型デジ
タイザのバックライトにこの発明の点灯回路とともに冷
陰極放電管を用いた場合の一例の一部を構造的に示す断
面図、第４図は従来の冷陰極放電管の点灯回路の例を示
す回路図、第５図はその動作波形を示す波形図で、第５
図（ａ）は電圧特性を示す波形図、第５図（ｂ）は実効
電流特性を示す波形図である。 図面において、１は直流電源、４，５はトランジスタ、
６はトランス、８はコンデンサ、９は冷陰極放電管、１
０は反射板、１１はタップ、１２は接地線、２７は液晶
表示パネルである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源部からの交流電圧を昇圧するトランスの出力
   電圧により冷陰極放電管を点灯するようにした点灯回路
   において、前記トランスの二次巻線の一端を前記冷陰極
   放電管の一方の電極に接続し、前記二次巻線の他端を前
   記冷陰極放電管の他方の電極に接続するとともに、前記
   二次巻線には前記冷陰極放電管の２つの電極に略等電圧
   が加わるように調整するためのタップを設け、このタッ
   プを接地したことを特徴とする冷陰極放電管の点灯回路
   。
2. （２）前記冷陰極放電管には反射板を有し、この反射板
   は前記タップに電気的接続されていることを特徴とする
   請求項１に記載の冷陰極放電管の点灯回路。