KR20070059217A - 백 라이트 장치 - Google Patents

Abstract

길이 방향이 병행하게 되도록 배치된 복수의 긴 관형의 형광관과, 인버터 트랜스포머를 구비하고, 상기 인버터 트랜스포머에 의해 각 형광관의 양단에 역 위상의 전압을 인가하여, 상기 복수의 형광관을 동시 구동하는 백라이트 장치에 있어서，상기 인버터 트랜스포머로서, 단일의 １차 권선에 대하여 복수의 2차 권선을 갖는 트랜스포머를 이용한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치가 제공되었다.

인버터, 트랜스포머, 형광관 점등 장치, 자려 발진, 백라이트 장치

Description

백 라이트 장치{BACKLIGHT APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 회로도.

도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 회로도.

도 3는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 회로도.

도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 회로도.

도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 회로도.

도 6은 본 발명의 형광관 점등 장치를 병렬로 복수 배열한 형광관 점등 장치의 접속예.

도 7은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 백 라이트 장치의 정면도,

도 8은 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 백 라이트 장치의 단면도.

도 9는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 백 라이트 장치의 정면도.

도 10은 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 백 라이트 장치의 단면도.

도 11은 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 단면도.

도 12는 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 단면도.

도 13은 종래의 형광관 점등 장치의 예시적 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A, B: 인버터 회로

15, 16: 형광관

1a, 1b: 직류 전원 입력 단자

2∼5: 인버터 트랜스포머

6, 7: 초크 코일,

8∼11: 트랜지스터

12, 13: 공진 컨덴서

14: 필터용 컨덴서

L1, L1': 1차 코일

L2-1∼L2-2': 2차 코일

L3-2, L3-2': 3차 코일

[특허 문헌1] 일본 실개평5-90897호 공보

본 발명은, 피구동체를 구동하는 인버터 회로, 형광관을 구동하는 형광관 점등 장치, 형광관 구동 장치를 이용한 균일한 면 형상의 조명을 제공하는 백 라이트 장치, 및 상기 백 라이트 장치로부터 발생된 광을, 액정 패널을 이용하여 계조를 할당함으로써 화상을 표시시킬 수 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.

이 승압 트랜스포머를 이용하여 피구동체를 구동하는 인버터 회로의 기술예 로서, 일본 실개평5-90897호 공보에는 다음과 같은 기술이 개시되어 있다.

즉, 해당 종래예는, 도 13에 도시한 바와 같이, 1차 코일(309a), 2차 코일(305a) 및 귀환 코일(306)을 갖는 승압 트랜스포머(301a)와, 한 쌍의 푸시풀 구동용 트랜지스터(302a, 303a)를 갖는 한쪽 인버터 회로(304a)와, 1차 코일(309b) 및 2차 코일(315b)을 갖는 승압 트랜스포머(301b)와 한 쌍의 푸시풀 구동용 트랜지스터(302b, 303b)를 갖는 다른쪽 인버터 회로(304b)를 구비하며, 승압 트랜스포머(301a)의 귀환 코일(306)을 다른쪽 인버터 회로(304b)의 자려 발진에도 사용하고 있는 구성의 인버터 회로(301)가 기재되어 있으며, 상기 인버터 회로(308)에 의해 형광관(307)의 양단에 접속된 2차 코일(305a) 및 2차 코일(305b) 사이에 반대 위상의 교류 전압이 인가하는 것이다.

전술한 종래예의 인버터 회로(308)는, 한쪽 인버터 회로(314a)에 구비된 승압 트랜스포머(301a)의 귀환 코일만을 사용하여 양측 승압 트랜스포머의 2차 코일로부터의 출력의 위상을 반대 위상으로 하게 하도록 하고 있으며, 또 한쪽 승압 트랜스포머의 귀환 코일은 사용하지 않다. 이러한 구성에서는 2개의 인버터 회로(304a, 304b)의 2차 코일(305a 및 306a)로부터 출력되는 전압의 위상을 안정적으로 반대 위상으로 할 수 없어서, 구동이 언밸런스해져서, 형광관(307)을 양단이 균일한 휘도로 점등할 수 없다.

즉, 피구동체의 양단에 접속한 인버터 회로의 출력 전압을 반대 위상으로 되도록 제어하는 인버터 회로를 전술한 종래의 기술과 같이 구성한 경우에는, 상호 인버터(304a, 304b)가 갖는 발진 주파수가 상이하기 때문에, 위상차가 발생하여, 발진이 불안정해진다. 따라서, 피구동체의 양단의 전위를 안정적으로 반대 위상으로 할 수 없다는 문제가 발생한다.

이러한 과제를 감안하여 본 발명의 인버터 회로에서는, 피구동체의 양단에서의 전위를 안정적으로 반대 위상으로 하여, 피구동체의 전력 효율이 향상되는 인버터 회로를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 이러한 인버터 회로를 이용하여 구동되는 것으로서는, 종래예에도 기재한 바와 같이 형광관이 있다. 형광관은, 그 휘도가 일단으로부터 타단까지 균일한 것이 바람직하지만, 상기 종래의 기술을 이용하여 형광관을 점등하였다면, 양단에서의 위상이 안정적으로 반대 위상으로 되지 않아, 양단측에서의 휘도가 일정해지지 않는다는 문제가 발생하는 것은 전술한 바와 같다.

따라서, 이러한 과제를 감안하여 본 발명의 형광관 구동 장치에서는, 형광관의 양단에 인가하는 전위를 안정적으로 반대 위상으로 함으로써, 형광관의 발광 휘도의 언밸런스를 시정하여, 전체적으로 거의 균일하게 발광하며, 또한 형광관의 발광 효율이 향상되는 형광관 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 예를 들면 투과형 액정 표시 장치 등과 같이 표시 장치의 조명 장치로서 백 라이트 장치가 이용되는데, 백 라이트 장치의 광원에는 주로 형광관이 이용되고 있다. 이러한 백 라이트 장치에서는, 표시 화면에 휘도 불균일을 발생시키지 않도록 하기 위해, 화면 전면에 걸쳐 균일한 휘도가 요구된다. 그러나, 종래의 기 술을 이용하여 백 라이트 장치를 구동하도록 하면, 형광관의 양단에 걸리는 전압을 안정적으로 반대 위상으로 할 수 없기 때문에, 양단측에서의 휘도가 일정하게 되지 않아, 화면 전면에 걸쳐 균일한 휘도를 얻는 것이 어렵게 된다.

따라서, 이러한 과제를 감안하여 본 발명의 백 라이트 장치에서는, 형광관의 양단에 인가하는 전위를 안정적으로 반대 위상으로 함으로써, 형광관의 양단측에서의 발광 휘도의 언밸런스를 시정하여, 전체적으로 균일한 휘도의 발광 분포를 가지며, 또한 고발광 효율을 갖는 것이 가능한 백 라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 액정 표시 장치에서는, 표시 화면 전체를 안정적으로 계조를 할당하여 정밀한 화질을 제공하는 것이 요구되지만, 액정 표시 장치의 광원으로 되는 백 라이트 장치의 휘도가 화면 전면에 걸쳐 일정하지 않으면, 정밀한 화질을 제공하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 이러한 과제를 감안하여 본 발명의 액정 표시 장치에서는, 액정 표시 장치의 백 라이트 장치에 이용되는 형광관의 양단에 인가하는 전위를 안정적으로 반대 위상으로 함으로써, 형광관의 양단측에서의 발광 휘도의 언밸런스를 시정하여, 전체적으로 균일한 면 형상의 발광을 얻어, 그것에 기초하여 정밀한 화질이며, 또한 높은 발광 효율의 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 피구동체의 양 단에 한 쌍 설치한 인버터 회로에서, 피구동체의 양단에 걸리는 교류 전압이 서로 반대 위상의 관계를 유지하도록, 상호 인버터 회로가 간접적으로 접속되는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 「간접적으로 접속된다」라는 용어는, 상호 인버터 회로 사이에서 캐리어(전자·정공)의 이동을 수반하지 않는 접속인 것을 의미하는 것이다. 구체적으로 설명하면, 코일, 트랜스포머 등으로 대표되는 유도 결합 효과를 이용한 인버터 회로 간의 접속에 예시되는 방법 등이다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 「간접적 접속」 수단으로서, ① 상호 인버터 회로의 자려 발진에 이용하지 않는 고차 코일끼리에 관한 결합, 혹은 ② 상호 인버터 회로의 초크 코일끼리에 관한 결합 등으로 대표되는, 소위 각 인버터 회로에 있는 적어도 1개끼리의 코일의 유도 결합을 이용한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 『코일의 유도 결합』의 수단으로서, ①에서는 직접 결합, 트랜스포머 중개 결합, 병렬 코일 근접 접합 등, ②에서는 트랜스포머 중개 결합, 병렬 코일 근접 접합, 트랜스폼화 결합, 단순 근접 접합을 이용한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상호 인버터 회로의 구동이 반대 위상(인버터 간 반대 위상)인 관계에 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 형광관 점등 장치 중 어느 하나의 구성에 따르면, 피구동체의 양단에 인가하는 전압이 안정적으로 반대 위상으로 되기 때문에, 피구동체의 양단에 안정된 동일한 주파수로 반대 위상의 교류 전압을 인가하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 각 인버터 회로가 2개의 출력 단자를 갖는 경우에는, 서로의 출력이 반대 위상의 관계에 있는 것(인버터 내 반대 위상)을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치에서, 상기 인버터 간 반대 위상의 방법으로서, ① 2개의 1 입력 1 출력형 인버터 트랜스포머의 1차 코일이 상호 역권, ② 1개의 1 입력 2 출력형 인버터 트랜스포머의 2차 코일이 상호 역권, ③ 2개의 1 입력 2 출력형 인버터 트랜스포머에서, 인버터 트랜스포머 내의 2차 코일이 상호 역권이며, 인버터 트랜스포머 간의 2차 코일이 상호 역권인 것, 중 어느 하나를 특징으로 한다.

상기한 형광관 점등 장치 중 어느 하나의 구성에 따르면, 각 인버터 회로 내에서 트랜스포머 유도 효과에 의해 코어 등에 발생하는 전기적 또는 자기적 노이즈를 캔슬하고, 피구동체의 양단에 발생하는 노이즈를 소거할 수 있다.

여기서, 피구동체에는, 예를 들면 시스 히터, 니크롬 히터 등의 히터류, 및 형광관 등을 사용할 수 있다. 만일, 시스 히터나 니크롬 히터에 상기 인버터 회로 중 어느 하나를 이용한 경우에는, 시스 히터의 양단에서의 발열 상태를 균등하게 할 수 있기 때문에, 균일한 발열 상태가 필요한 상황에서의 사용이 우수하고, 또한 형광관에 상기 인버터 회로를 이용한 경우에는, 형광관의 양단에서 균일한 휘도의 발광이 얻어지게 되기 때문에, 휘도의 균일성이 요구되는 상황에서의 사용이 우수하다.

또한, 피구동체의 양단의 인버터 회로의 귀환 코일끼리 접속하는 수단은, 피 구동체를 직선 형상으로 배치하고 양단의 인버터 회로를 피구동체의 단부에 배치하는 경우에는, 피구동체의 길이분만큼 인출할 필요가 발생하게 되는데, 귀환 코일끼리 접속하는 수단의 길이가 길어지면 전력 손실 및 노이즈가 발생하는 등의 문제가 있다.

노이즈가 문제로 되는 경우의 구체예를 들면, 대형 액정 표시 장치의 백 라이트 장치에 이용되는 형광관에 상기한 어느 하나의 인버터 회로를 이용하여 형광관을 구동하도록 하면, 귀환 코일끼리 접속한 접속선으로부터 노이즈가 발생하여, 액정 패널의 표시 화면의 영상에 악영향을 미치는 문제가 발생한다.

이 문제를 해결하기 위해서는, 피구동체의 양단의 인버터 회로의 귀환 코일끼리 접속한 접속선에 인가되는 전압을 낮은 것으로 하는 것이 바람직하며, 전압이 낮으면 노이즈도 작은 것으로 할 수 있고, 동시에 전력 손실도 저감할 수 있다.

따라서, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 형광관의 양단이, 각각, 자려 발진에 이용하는 3차 코일을 갖는 인버터 트랜스포머의 2차 코일과, 자려 발진에 이용하지 않는 3차 코일을 갖는 인버터 트랜스포머의 2차 코일에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 간접 접속에 이용하는 3차 코일의 권수는 자려 발진에 이용하는 3차 코일보다 적은 것을 특징으로 한다.

상기한 형광관 점등 장치 중 어느 하나의 구성에 따르면, 다등식의 형광관 점등 장치에서의 복수개의 형광관에 걸리는 전력 밸런스를 균등화하는 것이 가능하게 되는 것 이외에, 인버터 회로 간의 결합 정도를 제어하여 형광관 점등 장치 전 체에 걸리는 노이즈의 강약을 제어하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 형광관 점등 장치를 복수개 이용하여 평행 배열된 형광관에 걸리는 교류 전압이, 1개마다 또는 1 형광관 점등 장치가 구동하는 형광관의 갯수마다, 그 위상을 반전시키도록, 각 형광관 점등 장치 간을 간접 접속하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 『간접적 접속』의 수단으로서, ① 서로의 형광관 점등 장치의 자려 발진에 이용하지 않는 3차 코일끼리에 관한 결합, 혹은 ② 서로의 형광관 점등 장치의 초크 코일끼리에 관한 결합 등으로 대표되는, 소위 각 형광관 점등 장치에 있는 적어도 1개끼리의 코일의 유도 결합을 이용한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 형광관 점등 장치는, 상기 『코일의 유도 결합』의 수단으로서, ①에서는 직접 결합, 트랜스포머 중개 결합, 병렬 코일 근접 접합 등, ②에서는 트랜스포머 중개 결합, 병렬 코일 근접 접합, 트랜스폼화 결합, 단순 근접 접합을 이용한 것을 특징으로 한다.

상기한 형광관 점등 장치 중 어느 하나의 구성에 따르면, 형광관 점등 장치의 구동이 동기를 취하는 것이 가능하게 되어, 형광관 점등 장치의 노이즈나 플리커 등을 해소할 수 있다.

그리고, 이러한 형광관 점등 장치는, 예를 들면 투과형 액정 표시 장치의 액정 패널을 조명하는 백 라이트 장치와 같이, 전면에 걸쳐 휘도의 균일성을 요구하는 장소에 사용하면 매우 적합하다.

따라서, 본 발명의 백 라이트 장치에서는, 상기한 어느 하나의 형광관 점등 장치와, 상기 형광관 점등 장치가 구비하는 형광관과 대향하여 배치되며 형광관이 발하는 광을 형광관측으로 반사하는 반사판과, 상기 형광관의 상기 반사판의 배치측과는 상대되는 측에 대향하여 배치되는 광 확산판을 구비한 것을 특징으로 하는 백 라이트 장치로 한다. 혹은, 상기한 어느 하나의 형광관 점등 장치와, 상기 형광관 점등 장치가 구비하는 형광관이 발하는 광을 면 형상의 광으로 변환하는 도광판을 구비한 것을 특징으로 하는 백 라이트 장치로 한다. 이와 같이 구성하면, 형광관의 양단의 휘도가 일정하게 되기 때문에, 보다 균일한 휘도이며 면 형상으로 발광하는 백 라이트 장치로 할 수 있다.

그리고, 이러한 백 라이트 장치를 액정 표시 장치에 사용한 경우에는, 백 라이트 장치의 균일한 휘도에 기초하여, 양호한 화질의 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 액정 표시 장치에서는, 백 라이트 장치의 광 확산판의 형광관 배치측과는 상대되는 측에, 백 라이트 장치로부터 발생되는 광의 투과도를 변화시켜서 소정의 화상을 표시하는 액정 패널을 설치한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치로 한다.

또한, 백 라이트 장치의 도광판의 면 형상의 광을 발하는 면과 대향하여, 광의 투과도를 변화시켜서 소정의 화상을 표시하는 액정 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치로 한다.

이와 같이 구성하면, 백 라이트 장치로부터 균일한 면 형상의 발광이 제공되기 때문에, 표시 화면 전체의 휘도를 균일화할 수 있어서, 그것에 기초하여 높은 화질의 액정 표시 장치로 할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

본건의 특허 출원은, 우선권을 주장하는 기초 출원인 일본 특허 출원인, 일본 특원 제2002-228595호에 기재되어 있는 내용을 모두 포함하는 것이며, 상기 특허 출원에 기재된 사항은, 본건 특허 출원의 내용 일부를 이루는 것으로 한다.

명세서 중 인버터 트랜스포머란 용어는, 상기 기초 출원에서의 변압 트랜스포머에 상당하는 의미로 이용하고 있다. 즉, 기초 출원에서는, 변압 트랜스포머를 소위 DC로부터 AC로의 변환을 행하는 인버터의 의미와, 1차측의 AC로부터 2차측의 AC로의 변환의 의미에서의 승압 및 강압 변환도 포함하는 의미로 이용하고 있다. 본건 명세서 중에서는, 인버터 트랜스포머의 용어는 1차측과 2차측의 권수비를 상이하게 한 전압 트랜스포머의 의미도 포함한다.

또한, 고차 코일이란, 1차 코일 이외의, 변압(승압 및 강압을 포함한다)용 코일이며, 2차 코일, 3차 코일, 귀환 코일 등을 포함한다. 또한, 1차측에서 자려 발진에 이용하는 고차 코일이란, 귀환 코일 또는 자려 발진용 1차, 2차 코일 이외의 고차 코일, 예를 들면 3차 코일 중 어느 것이나 포함한다. 또한, 예를 들면, 자려 발진에 이용하지 않는 3차 코일이란, 비자려 발진용 3차 코일을 말한다.

본 발명에 따른 인버터 회로에 관한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명을 한다. 이하에서는, 인버터 회로에 의해 구동되는 피구동체로서 형광관을 예로 하며, 이 형광관을 구동하는 형광관 구동 장치에 본 발명에 따른 인버터 회로를 이용한 경우의 실시 형태를 도 1 내지 도 5까지 기초하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 대하여, 도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)까지를 참조하면서 설명을 행한다. 도 1의 (a)는, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 주요부의 회로 구성예를 도시하는 도면이다. 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 2개의 인버터 트랜스포머(2, 5 또는 3, 4)를 1조로 하여 구성한 인버터 회로 A, B를, 피구동체인 2개의 형광관(15, 16)의 양단에 각각 구비하는 구성을 갖는다. 여기서, 각 형광관(15, 16) 각각의 양단에 접속한 인버터 트랜스포머(2, 5 또는 3, 4) 중, 자려 발진에 사용하지 않은 승압 트랜스포머의 귀환 코일 양단끼리 상호 접속하는 구성(LN)을 갖고 있다.

도 1의 (a)에 도시하는 장치의 주요 구성 요소는, 2개의 인버터 회로 A, B와 2개의 형광관(15, 16)이다. 또한, 인버터 회로 A, B는 직류 전원 입력 단자(1)(1a, 1b), 인버터 트랜스포머(2∼5), 초크 코일(6, 7), 트랜지스터(8∼11), 공진 컨덴서(12, 13), 필터용 컨덴서(14) 등을 갖고 있다. 이들 구성 요소 중, 인버터 트랜스포머(2∼5)에 관해서는, 발진 회로의 일부를 구성하는 1차 코일 L1, L1', 형광관에 고전압을 공급하는 2차 코일 L2(L2-1∼L2-2'), 트랜지스터(8∼11)를 스위치할 수 있는 3차 코일 L3-2, L3-2'에 의해 구성되어 있다.

다음으로, 도 1의 (a)에 도시하는 인버터 회로 A, B 각각의 동작 원리에 대하여 인버터 회로 A를 예로 설명한다. 형광관용 인버터 회로는 일반적으로, 형광관에 교류(주파수는, 예를 들면 수십 ㎐∼수십 ㎑)의 고전압(예를 들면 수백∼수천 V)을 공급하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 먼저 입력 단자(1a)로부터 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하기 위해, 발진 회로(트랜스포머(2, 3), 초크 코 일(6) 및 공진 콘덴서(12)로 구성됨)를 설치하고, 직류를 교류로 변환하고 있다. 그 주파수는, 주로 트랜스포머(2, 3)의 주인덕턴스 및 쵸크 코일(6) 및 공진 콘덴서(12) 등의 각 상수에 의해 결정된다.

다음으로, 입력 전압의 고전압으로의 변환은, 인버터 트랜스포머(2, 3)에 의해 행하는 것이 가능하다. 즉, 각 인버터 트랜스포머의 1차 코일 L1에 대한 2차 코일 L2의 권수비를 수십∼수백배로 함으로써, 수십 V의 전압을 2차 코일에서 수백∼수천 V로 변환하는 것이 가능하게 된다.

또한, 1차 코일측을 흐르는 전류의 방향을 트랜지스터(8, 9)에 의해 제어하기 위해, 인버터 트랜스포머(2, 3)에는 3차 코일 L3을 설치하고 있다. 즉 트랜지스터(8, 9)의 베이스측에 교대로 적당한 전압을 가하도록, 2차 코일 L2에 대한 3차 코일 L3의 권수비에 의해 적당하게 강압시킨다. 이것에 의해, 3차 코일에 발생하는 수 V 정도의 교류 전압 파형에 의해, 트랜지스터(8, 9)는 교대로 온/오프 상태를 반복하고, 인버터 회로 A를 안정 구동시키는 것이 가능하게 된다. 덧붙여서, 1개의 인버터 회로에 복수의 인버터 트랜스포머를 이용하는 경우, 사용하는 3차 코일은 통상 1개로 충분하다.

이상이 인버터 회로의 일반적인 구동 원리이지만, 이와 같이 트랜지스터(8, 9)에 스위칭 작용을 부여하는 수단이 인버터 트랜스포머의 3차 코일 L3-2, L3-2'에 의해 공급되는 인버터 회로의 구동 방식을 일반적으로 자려식이라 한다. (이하, 이러한 역할을 실제로 담당하는 3차 코일과 그렇지 않은 3차 코일을 구별하기 위해, 『자려 발진용 3차 코일』과 『비자려 발진용 3차 코일』로 구분하여 사용하기 로 한다.

그리고, 본 발명에서의 형광관 점등 장치의 구성으로서는 이하와 같다. 도 1의 (a)에 도시하는 2개의 형광관을 갖는 인버터 회로에서, 예를 들면 형광관(15)에 관해서는, 트랜스포머(2)의 1차 코일과 트랜스포머(4)의 1차 코일과는 반대 위상으로 되어 있으며, 한편, 트랜스포머(2)의 2차 코일과 트랜스포머(5)의 2차 코일과는 동일한 위상으로 되어 있다. 형광관(15)과 함께 배치되어 있는 형광관(16)에 관해서는, 트랜스포머(3)의 1차 코일과 트랜스포머(5)의 1차 코일과는 반대 위상이며, 한편, 트랜스포머(3)의 2차 코일과 트랜스포머(4)의 2차 코일과는 동일한 위상으로 되어 있다. 덧붙여, 비자려 발진용 3차 코일은, 트랜스포머(3과 4 또는 2와 5)가 반대 위상으로 되도록 간접 접속되어 있다.

상기 관계, 즉, 1개의 형광관의 양단에 접속되는 양 트랜스포머(3, 4)의 1차 코일과 2차 코일 중 어느 한쪽이 동일한 위상, 다른쪽이 반대 위상으로 되어 있으며, 상호 인버터 회로가 비자려 발진용 3차 코일을 이용하여 간접 접속되어 있는 경우에는, 이 3차 코일은 형광관의 양단에 인가되는 교류 전압이 반대 위상으로 되도록 하기 위해, 인버터 A와 B를 동일한 위상으로 동기를 취하도록 간접 접속하고 있다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 형광관(15, 16) 각각의 양단에 접속된 2개의 인버터 회로 A, B에서, 인버터 회로 A, B 각각에 설치된 비자려 발진용 3차 코일끼리 상호 접속한 구성(LN)을 취하고 있는 점을 특징으로 한다. 이것에 의해, 인버터 회로 A, B 사이에 전기 적 결합을 형성하지 않고, 인버터 트랜스포머(2, 4)의 2차 코일 L2 및 3차 코일 L3-1, L3-1' 간의 유도 효과에 의해 서로의 위상을 동조시키도록 작용시킬 수 있다. 이것에 의해, 인버터 회로 A, B 간을 유도 효과에 의해 「간접적으로 접속」할 수 있다.

형광관(15, 16)으로의 접속에 관해서는, 형광관(15, 16) 각각의 양단에 인가되는 전압이 서로 반대 위상의 관계로 되도록, 인버터 회로 A, B의 각각으로부터 인버터 트랜스포머의 2차 코일 L2의 1 단자를 인출하여 접속하면 된다.

이상과 같은 회로 구성에 의해, 형광관(15, 16)에는, 파형 왜곡이 없는 교류 파형이며, 또한 충분한 고전압을 걸 수 있기 때문에, 안정적으로 형광관을 구동시킬 수 있다. 또한, 형광관의 전력에 대한 발광 효율도, 인버터 트랜스포머 1개로 형광관 1개를 구동시키는 경우에 비해, 약 10% 정도 향상시키는 것이 가능하게 된다.

덧붙여서, 인버터 회로 간의 간접 접속 방법으로서는, 도 1의 (b)의 파선부 M과 같이 비자려 발진용 코일끼리의 직접 접속하는 구성이 부품 갯수를 늘리지 않고 되기 때문에 간편한 방법이지만, 본 실시 형태에 따른 「간접적 접속 방법」은, 도 1의 (b)에 나타내는 방법에 한정되는 것은 아니다. 기타, 파선부 M에서, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 트랜스포머를 중개하고 또한 그 유도 효과를 이용한 구성(트랜스포머 중개 결합)이나, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 비자려 발진용 3차 코일에 병렬로 접속한 코일 CL1, CL2를 상호 근접시켜 배치한 구성(코일 근접)을 이용하는 것도 가능하며, 이들 구성도 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.

또한, 인버터 회로 간의 간접 접속 방법으로서는, 형광관의 양단에 반대 위상의 전압이 걸리는 구성이면, 반대 위상이든 동일한 위상이든 무방하다. 단, 전자 부품 및 인버터 기판의 배선 패턴 등의 회로 설계의 공통화 혹은 트랜스포머의 전기적/자기적 노이즈 대책 등의 영향을 고려하면, 반대 위상 접속에 의해 상기 효과를 얻을 수 있으며, 또한, 상기 영향을 저감하는 것도 가능하기 때문에 바람직하다.

덧붙여서, 형광관(15, 16) 각각에 걸리는 고압 교류 전압은 서로 반대 위상이면, 서로의 형광관으로부터 발생되는 복사 노이즈를 캔슬할 수 있어서, 노이즈를 저감시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 전술한 원리는, 형광관의 구동 갯수가 2개보다 많아도 되고, 이 경우라도 본 발명의 범주 내이다.

또한, 형광관(15, 16)의 인버터 트랜스포머의 접속 방법에 대하여, 예를 들면 형광관(15)이 인버터 트랜스포머(2 및 4)를 통해, 형광관(16)이 인버터 트랜스포머(3 및 5)를 통해 접속된 경우, 서로의 형광관(15, 16)의 사양이나 성능이 동일하여도, 서로의 밝기가 동일해지지 않는 경우가 있다. 이것은, 형광관(15)이 비자려 발진용 3차 코일 L3-1, L3-1'를 갖는 인버터 트랜스포머끼리에 의해 접속되며, 형광관(16)이 자려 발진용 3차 코일 L3-2, L3-2'를 갖는 인버터 트랜스포머끼리에 의해 접속되어 있기 때문이다. 즉, 인버터 트랜스포머에 걸리는 전력이 그 3차 코일을 자려 발진에 이용될지의 여부에 따라 상이하기 때문에, 형광관(15, 16) 각각에 걸리는 전력이 상이해지게 되는 적이 있기 때문이다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 형광관(15, 16)과 그 양단에 접속되는 인버터 트랜스포머(2, 5, 3, 4)와의 조합을 이하와 같이 함으로써, 2개의 형광관(15, 16)에 걸리는 전력을 균등화시키는 연구가 이루어져 있다. 즉, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 형광관(15)의 한쪽 단자는 인버터 회로 A의 비자려 발진용 3차 코일 L3-1을 갖는 인버터 트랜스포머(2)의 2차 코일 L2-1과 접속하며, 형광관(15)의 다른쪽 단자는 인버터 회로 B의 자려 발진용 3차 코일 L3-2'를 갖는 인버터 트랜스포머(5)의 2차 코일 L2-1'와 접속시키고 있다. 마찬가지로, 형광관(16)에 대해서도 마찬가지의 인버터 트랜스포머와의 조합을 부여한다(도 1의 (a) 참조)).

형광관(15, 16)과 2개의 인버터 트랜스포머의 조합을 상기한 바와 같이 선택함으로써, 2개의 형광관(15, 16)에 인가되는 전력이 균등해지는 방향으로 조정된다. 따라서, 2개의 형광관이 동일한 사양, 성능이면 거의 동일한 밝기로 되기 때문에, 예를 들면, 백 라이트 장치의 조명용으로 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치를 이용한 경우의 휘도 얼룩짐을 개선할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치는, 인버터 회로 간의 간접 접속이 가능함과 함께, 한쪽 인버터 회로의 노이즈가 다른쪽으로 전파되기 쉬워질 가능성이 있다. 예를 들면, 듀티 조광 방식에 의한 조광 수단을 채용한 경우, 한쪽 인버터 회로의 시동 시에 발하는 리플 노이즈가 다른쪽으로 전파되어, 보다 고전압, 고전류의 리플 노이즈가 발생한다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에서, 비자려 발진용 3차 코일의 권수를, 자려 발진용 3차 코일보다도 적게 하는 것이 바람직하다. 자려 발진용 3차 코일에는, 통상적으로, 트랜지스터의 베이스(또는 게이트)가 ON 상태로 되 도록, 최대 수V 정도의 교류 기전력을 일으킬 필요가 있지만, 비자려 발진용 3차 코일에는 그만큼 큰 기전력을 일으킬 필요가 없어서, 권수가 0.5번(turn) 정도이더라도 그 역할을 완수할 수 있다. 또한, 이 권수는 현 상태의 트랜스포머 설계 기술이라도 제작 가능하므로, 인버터 회로 간의 간접 접속의 역할을 완수하는 것은 충분히 가능하다. 또한, 이 방법은 3차 코일 L3-1, L3-2'에 걸리는 전압이 저전압이어도 되기 때문에, 인버터 트랜스포머의 3차 코일 L3-1, L3-1'에 걸리는 전력을 삭감하는 방법으로서도 유효하다. 이것에 의해, 형광관 점등 장치의 내부에 발생할 수 있는 전압 또는 전류 노이즈를 극력 억제하는 것이 가능해지며, 동시에 인버터 회로 간의 간접 접속에 걸리는 전력을 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 인버터 회로에서는, 전술한 바와 같이, 그 내부 자신에도 노이즈를 발생하는 경우가 있으며, 특히 인버터 트랜스포머(2∼5)로부터 발생되는 자계가 다른 전자 부품(액정 패널 등)에 노이즈에 기인하는 악영향을 끼칠 가능성도 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에서는, 각 인버터 회로 A, B 마다 발생하는 노이즈를 억제하기 위해, 2개의 인버터 트랜스포머(2, 3)의 2차 코일 L2의 출력이 서로 반대 위상으로 되도록 하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 설명하면, 도 1의 (a)에서, 인버터 트랜스포머(2, 3)의 병렬 접속된 1차 코일 L1끼리 상호 역권으로 하거나, 1차 코일 L1의 양단자를 상호 교체시켜 접속하거나, 혹은 2차 코일을 상호 역권으로 하는 등의 방법을 생각할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 따르면, 한쪽 인버터 회로가 다른쪽 인버터 회로에 가해지는 노이즈를 저감할 수도 있 기 때문에, 형광관 점등 장치 전체의 노이즈도 감소되어, 다른 전자 부품에 가해지는 노이즈 등의 악영향도 적어진다. 덧붙여서, 본 실시 형태에서의 인버터 트랜스포머의 사양에서는, 특별히 한정하는 조건은 없으며, 예를 들면, 폐자형/개자형 등의 코어의 설계에 대하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같은 인버터 회로는 어디까지나 기본 구성이며, 본 실시 형태에 대하여, 약간의 개량, 개선을 가한 인버터 회로에서도 마찬가지의 기능을 완수한다. 예를 들면, 조광 회로나 램프파 등에 수반되는 에러 검출 회로 등의 부가 기능을 추가한 경우나, 트랜지스터(8, 9)의 베이스 단자에는 어느 한쪽만을 입력 단자(1)에 접속하고, 조광 시의 발진 노이즈를 저감시키는 개량을 실시한 인버터 회로에 관해서도 본 발명의 범주에 들어가는 것이다.

다음으로, 본 실시 형태의 변형예에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도 1의 (e)를 참조하면서 설명을 행한다. 도 1의 (e)는 형광관 점등 장치에서의 인버터 트랜스포머에 1 입력 2 출력 타입(이하 「2 in 1형」이라 함)을 이용한 경우의 구성예를 도시하는 도면이다. 인버터 트랜스포머(2, 3)는 각각 2개의 3차 코일을 갖고 있고, 한쪽은 자려 발진용 3차 코일 L3-2, L3-2', 다른쪽은 비자려 발진용 3차 코일 L3-1, L3-1'로서 이용하고 있다.

도 1의 (e)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 변형예에 따른 형광관 점등 장치의 주요 구성 요소로서는, 2개의 인버터 회로 A, B와 2개의 형광관(15, 16)을 갖고 있다. 인버터 회로 A, B는, 직류 전원 입력 단자(1)(1a, 1b)와, 인버터 트랜스포머(2, 3)와, 초크 코일(6, 7)과, 트랜지스터(8∼11)와, 공진 컨덴서(12, 13) 와, 필터용 컨덴서(14)를 갖고 구성된다. 이들 구성 요소 중, 인버터 트랜스포머(2, 3)는, 1차 코일 L1, L1', 2개의 2차 코일 L2-1, L2-1', L2-2, L2-2', 2개의 3차 코일 L3-1, L3-2(L3-1', L3-2')을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 본 변형예에 따른 형광관 점등 장치는, 자려 발진용 3차 코일을 L3-2, L3-2'로 하고, 비자려 발진용 3차 코일을 L3-1, L3-1'로서 이용하고 있다.

이러한 구성을 갖는 형광관 점등 장치에서도, 도 1의 (a)에 도시하는 형광관 점등 장치의 구성인 경우와 마찬가지의 이점을 갖는다.

이상과 같은 회로 구성에 의해, 형광관(15, 16)에는, 파형 왜곡이 없는 교류 파형이며, 또한 충분한 고전압을 걸 수 있기 때문에, 안정적으로 형광관을 구동시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 따르면, 예를 들면, 인버터 트랜스포머(2, 3)의 비자려 발진용 3차 코일 L3-1, L3-1'의 권수를, 자려 발진용 3차 코일 L3-2, L3-2'의 권수보다 적게 함으로써, 한쪽 인버터 회로가 다른쪽 인버터 회로에 가해지는 노이즈를 저감할 수도 있다. 또한, 각 인버터 트랜스포머(2, 3)의 2개의 2차 코일 L2-1, L2-2를 상호 역권으로 설계함으로써, 반대 위상 구동한 형광관(15, 16)에 발생하는 복사 노이즈가 캔슬되어, 형광관 점등 장치 전체의 노이즈도 감소되어서, 다른 전자 부품에 가해지는 노이즈 등의 악영향도 적어진다.

덧붙여서, 인버터 회로 간의 간접 접속 방법으로서는, 도 1의 (a)의 경우와 마찬가지로, 도 1의 (b)의 파선부 M과 같이 비자려 발진용 코일끼리의 직접 접속하는 구성이 부품 갯수를 늘리지 않아도 되기 때문에 간편한 방법이지만, 본 변형예 에 따른 「간접적 접속 방법」은, 도 1의 (b)에 나타내는 방법에 한정되는 것은 아니다. 기타, 파선부 M에서, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 트랜스포머를 중개하고 또한 그 유도 효과를 이용한 구성이나, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 비자려 발진용 3차 코일에 병렬로 접속한 코일 CL1, CL2를 상호 근접시켜 배치한 구성을 이용하는 것도 가능하며, 이들 구성도 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 1개의 인버터 트랜스포머에 2개의 3차 코일 L3-1, L3-2를 설치하고 있지만, 그 코일의 수는 2개로 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 3개 이상 설치하여도 된다(상세한 내용은 제5 실시 형태(도 5의 (c)) 참조).

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 대하여, 도 2의 (a)∼도 2의 (d)를 참조하면서 설명을 행한다.

도 2의 (a)는, 본 발명에 따른 형광관 점등 장치의 주요 회로도를 나타낸 제2 실시 형태이다. 인버터 트랜스포머에는 2 in 1형을 채용하고 있으며, 형광관 양단에 서로 반대 위상의 전압이 걸리도록, 그 양단이 인버터 트랜스포머의 일단에 각각 접속한 구성이며, 또한 각 인버터 회로의 자려 발진용 3차 코일에 대하여, 각각 병렬로 설치한 코일 등에 의해, 상호 접속함으로써 상호 인버터 회로를 간접적 접속한 구성으로 하고 있다.

도 2의 (a)의 주된 구성 요소는, 2개의 인버터 회로 A, B와 2개의 형광관(15, 16)이다. 그리고, 인버터 회로 A, B는, 직류 전원 입력 단자(1a), 2 in 1형 인버터 트랜스포머(2, 3), 초크 코일(5, 6), 트랜지스터(8, 9, 8', 9'), 공진 콘덴서(11, 12), 필터용 콘덴서(14) 등으로 구성되어 있다. 이 중, 인버터 트랜스포머(2, 3)에 대해서는, 1차 코일 L1, L1', 2차 코일 L2-1, L2-1', L2-2, L2-2' 3차 코일 L3-1, L3-1', L3-2, L3-2'로 구성된다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 자려 발진용 3차 코일을 L3-2, L3-2'로서 이용하고 있다.

본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에서는, 인버터 회로 A, B 간을 간접적으로 접합하는 수단으로서, 파선부 M 내의 구성예로 하고 있으며 몇개의 실시예를 예로 든다. 이 실시예는, 각 인버터 회로 A, B의 자려 발진용 3차 코일 L3-2, L3-2'로부터 인출한 2 단자 사이에, 병렬로 코일 또는 트랜스포머를 통해 접속하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적인 구조로서는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 파선부 M 내에서 트랜스포머의 2개의 코일 L4, L4'를 통해 접속하는 구성(트랜스포머 중개 결합)을 들 수 있다.

또한, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 2개의 트랜스포머를 통해 접속하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 도 2의 (c)와 같은 2개의 트랜스포머를 이용하는 이점에 대하여, 똑바르게 연장된 직관형 형광등을 예로 하여 설명한다. 도 2의 (b)와 같이, 트랜스포머 1개뿐인 경우에는, 인버터 A, B 중 어느 하나에만 트랜스포머를 실장하게 되고, 인버터 A와 B의 전력이 균등해지지 않기 때문에, 형광관의 양단에서 휘도차가 발생되기 쉽다. 그러나, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 2개의 트랜스포머를 이용하면, 인버터 A, B에 1개씩 트랜스포머가 실장 가능하기 때문에, 양 인버터 회로 A, B에 전력을 균등하게 할당할 수 있어서, 형광관의 좌우의 휘도 밸런스를 유지할 수 있다. 또한, 본 실시예에서의 2개의 트랜스포머에서, 출 력측의 코일 L5, L5'의 권수를 입력측의 코일 L4, L4'보다 적게 함으로써, 출력 코일 L5, L5'(도 2의 (c))(17)에 인가되는 전압을 낮게 하는 작용이 기능하여, 상호 인버터 회로 A, B 간에 전해지는 전압 성분 중 여분의 노이즈 성분을 극력 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 입력측과 출력측의 코일 L4, L5, L4', L5' 중 어느 하나가 상호 역권으로 되도록 하면, 서로의 트랜스포머에 발생하는 노이즈 성분이 캔슬되어, 상호 인버터 회로 A, B를 안정적으로 발진시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 단순히, 인버터 트랜스포머(2, 3)의 자려 발진용 코일 각각에 병렬로 코일 CL4, CL4'를 접속하고, 상호 코일 CL4, CL4'를 근접하여 배치(코일 근접)해도 된다. 이 구성에 의해서도, 상호 코일 CL4, CL4'의 코어로부터 발생되는 자계에 의해 코일 CL4, CL4'에 걸리는 유도 기전력의 전압 위상이 동조화되어, 형광관 양단에 인가되는 교류 전류가 반대 위상으로 구동되기 때문에, 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치와 마찬가지로, 형광관의 양단 구동이 가능하게 된다.

또한, 상호 인버터 회로 AB를 반대 위상 구동시키는 경우에는, 도 2의 (b)와 같이, 상호 자려 발진용 3차 코일에 병렬로 접속한 코일(L4 또는 L4')을 역권으로 접속하면 된다. 이것에 의해, 인버터 회로 A, B의 부품 구성, 배선 패턴을 공통화시키면서도, 용이하게 양단 구동이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치와 마찬가지로, 각 인버터 회로 내에서 인버터 트랜스포머의 2 출력이 서로 반대 위상으로 되도록 하는 것도 가능하다. 또한, 인버터 트랜스포머에 1 in 1형을 채용한 경우도 본 발명 의 범주에 들어가는 것이다. 그 경우에는, 형광관의 양단에 접속하는 인버터 트랜스포머는 자려 발진용 3차 코일을 갖는 것과 비자려 발진용 3차 코일을 갖는 것의 조합으로 할 수도 있다. 이와 같이 하면, 상기 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치인 경우와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명을 행한다. 도 3의 (a)는, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)에 도시하는 구조는, 2개의 인버터 회로 A와 B의 동기 수단으로서, 1차 코일 L1, L1' 각각으로부터 인출된 센터 탭 CT1, CT2 각각과 입력 단자(1a) 사이에 설치된 초크 코일(도시 생략)끼리가 간접 접속되어 있으며, 그 간접 접속은 인버터 A, B가 반대 위상 구동되도록 구성되어 있는 제1 구성과, 인버터 회로 A, B 내의 2차 코일 L2-1과 L2-1', L2-2와 L2-2'가, 각각 역권으로 되어 있는 제2 구성을 특징으로 한다. 이것에 의해, 코어의 자장이 캔슬된다.

본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치는, 상기 제1 구성을 가짐으로써, 부품 갯수를 증가시키지 않고(간단한 구성으로) 형광관의 양단에 인가되는 전압의 반대 위상화가 가능하다. 또한, 상기 제2 구성을 가짐으로써, 코어에서 발생되는 자장을 제거한다. 인버터 회로 내의 노이즈를 저감할 수 있다.

본 실시 형태의 다른 변형예에 따른 형광관 점등 장치로서는, 인버터 회로 A, B 간을 간접적으로 접합하는 수단으로서, 파선부 M 내에 구성으로서 4개의 구성예를 예로 들 수 있다. 이들 4개의 구성예는, 각 인버터 회로 A, B의 동기 수단으 로서, 각각의 센터 탑에 대하여, 서로가 관련되어 동기가 취해지도록, 초크 코일끼리의 간접 접속 구조를 구비하는 점을 특징으로 한다.

보다 구체적인 간접 접속 구조로서는, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이(코일 근접형), 파선부 M 내에서 코일 CL1, CL2를 근접 배치시킴에 따른 코일 근접형 구성을 갖고 있다. 또한, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 2개의 트랜스포머를 통해 간접적으로 접속하는 트랜스포머 중개형 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 구성에 따르면, 부품 갯수가 도 3의 (b)에서의 코일 2개의 구성으로부터 트랜스포머 1개의 구성로 구성 부품 갯수를 줄일 수 있다. 또한, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 2개의 트랜스포머 T1, T2를 통해 접속하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 도 3의 (d)에 도시하는 구성(트랜스포머 중개형)은, 예를 들면 직관형 형광관을 점등시키기 위해 인버터 회로 A, B가 떨어진 위치에 있는 경우, 트랜스포머 1개로 인버터 A, B 중 어느 하나에 실장하게 되면, 양 인버터의 전력 밸런스가 무너져서, 형광관의 양단의 밝기가 균등해지지 않기 때문에, 트랜스포머를 2개 이용하여 양 인버터에 1개씩 트랜스포머를 실장함으로써, 양 인버터 회로 A, B에 전력을 균등하게 할당할 수 있어서, 형광관의 좌우의 휘도 밸런스를 유지할 수 있다는 이점이 있다. 따라서, 도 3의 (d)에 도시하는 구성은 직선적으로 연장된 직관식 램프의 양단을 구동하는 경우에 그 기술적 효과를 나타낸다.

또한, 본 실시예에서의 2개의 트랜스포머에서, 출력측의 코일 L5'의 권수를 입력측의 코일 L4'보다도 적게 함으로써, 출력 코일 L5'에 인가되는 전압을 강압하는 작용이 기능하여, 상호 인버터 회로 A, B 간에 전해지는 전압 성분 중 여분의 노이즈 성분을 극력 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 입력측과 출력측의 코일이 상호 역권으로 되도록 구성하면, 서로의 트랜스포머에 발생하는 노이즈 성분이 캔슬되기 때문에, 상호 인버터 회로 A, B를 안정적으로 발진시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 3의 (e)에 도시한 바와 같은 형이더라도, 간접 접속에 이용하는 코일을 적게 하여 약한 유도 결합으로 결합시킬 수도 있다. 도 3의 (e)에 도시하는 구성에서는, 2개의 코일 CL31, CL41이 쌍을 형성하여 트랜스포머를 구성하고 있다. 이와 같이 하면, 상호 인버터 회로에 발생하는 노이즈를 극력 억제하면서 동기를 취할 수 있다.

또한, 인버터 회로 간의 간접 접속 방법으로서는, 형광관의 양단에 반대 위상의 전압이 걸리는 구성이면, 반대 위상이어도 되며 동일한 위상이어도 되고, 본 발명의 범주로 한다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명을 행한다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치의 구성예를 2 in 1형을 예로 하여 설명한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치는, 1차 코일 L1'와 L3'를 갖는 강압 트랜스포머(3, 5)를 통해, 인버터 A와 인버터 B가 간접적으로 접속되어 있는 구성을 갖고 있다.

인버터 A, B 각각에서는, 1차 코일의 전압보다도 작게 한 전압을 2차 코일로부터 추출하는 강압 트랜스포머(3, 5)측의 1차 코일 L1', L3'가, 인버터 트랜스포 머(승압 트랜스포머)측의 1차 코일 L1, L3과 각각 병렬 접속되어 있다. 1차 코일 L1', L3'는, 각각 강압시키기 위한 2차 코일 L2-2, L2-2'에 의해 트랜스포머(3, 5)를 구성한다. 그리고, 이 2차 코일 L2-2, L2-2'가 상호 간접 혹은 직접적으로 접속된 것을 특징으로 한다.

본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에서는, 간접 접속의 수단으로서, 상호 인버터 회로 A, B로부터 각각 인출한 발진 회로의 일부를 구성하고 있는 트랜스포머 1차 코일 L1', L3'를 갖는 트랜스포머(3, 5)의 2차 코일 L2-2, L2-2'를 통해 간접 접속하고 있다. 즉, 이들 1차 코일 L1', L3'를 갖는 트랜스포머(3, 5)의 각 2차 코일 L2-2, L2-2'를 인버터 회로 A, B의 위상이 반전되도록 접속된 구성을 갖고 있다. 즉, 본래는 형광관의 양단에 승압 접속하는 수단인 트랜스포머의 2차 코일을 형광관의 전력 공급에는 사용하지 않고, 간접 접속에 이용하고 있는 것이 본 변형예의 특징이다.

상기한 바와 같은 구성을 형성함으로써, 강압 트랜스포머(3, 5)의 각 1차 코일 L1', L3'에는, 각각 승압 트랜스포머(2, 4)의 1차 코일 L1, L3과 마찬가지로, 센터 탭 CT1', CT2'로부터 흐르는 전류의 방향이 트랜지스터(8∼11)의 스위칭 상황에 따라 끊임없이 변동되고, 그것에 의한 트랜스포머의 코어 자속의 변동에 의해 강압 트랜스포머(3, 5)의 2차 코일 L2-2, L2-2'에는 교류 전압 파형이 발생한다. 그리고, 이들 2차 코일끼리가 도 4와 같이 결합됨으로써 상호 인버터 회로의 위상이 반대 위상으로 동기화되어, 승압 트랜스포머(2, 4)의 2차 코일 L2-1, L2-1'에는 반대 위상의 고전압이 발생한다. 따라서, 이들 2 단자를 형광관(15)의 양단에 접 속함으로써, 형광관(15)을 안정된 주파수로 구동하는 것이 가능하게 된다. 또한, 형광관(16)에 대해서도 마찬가지의 원리로 가능하다.

이상의 구성에 의해, 승압 트랜스포머(2)의 1차 코일 L1에 센터 탭 CT1을 통해 흐르는 전류의 방향과, 승압 트랜스포머(4)의 1차 코일 L3에 센터 탭 CT2를 통해 흐르는 전류의 방향이 반대로 되도록 동작되기 때문에, 동일한 위상으로 돌려감겨진 승압 트랜스포머(2)의 2차 코일 L2-1과 승압 트랜스포머(4)의 2차 코일 L2-1' 사이에는, 반대 위상의 교류 전류를, 그 전압 파형에 왜곡을 발생시키지 않고 생성할 수 있다.

따라서, 형광관(15, 16)의 양단에 한 쌍의 인버터 회로를 설치하고, 형광관을 병렬 구동시키는 경우에, 각 인버터 회로의 형광관에 접속한 2차 코일에 발생하는 전압을 반대 위상으로 동기를 취하여 제어할 수 있으므로, 각 형광관의 양단에 차분 전압을 균등한 크기로 인가할 수 있어서, 형광관의 길이가 길더라도 밝기를 균등하게 할 수 있다.

덧붙여서, 상기 예에서는, 강압 트랜스포머끼리 접속하기 위해 2차 코일을 이용하였지만, 강압 트랜스포머에 대하여 귀환 코일(3차 코일)을 더 설치하고, 귀환 코일끼리 접속해도 된다.

또한, 강압 트랜스포머(3, 5)의 2차 코일끼리의 결합 방법은, 전술한 바와 마찬가지로, 직접 결합으로 머물지 않고, 코일, 트랜스포머 등을 통한 결합이어도 되며, 본 발명의 범주에 속하는 것이다.

또한, 인버터 회로 간의 간접 접속 방법으로서는, 형광관의 양단에 반대 위 상의 전압이 걸리는 구성이면, 반대 위상이라도 되며 동일한 위상이어도 되고, 본 발명의 범주로 한다.

다음으로, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)까지를 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에서는, 형광관 양단의 인버터 회로 간에서의 간접 접속 수단을 이용한 제1 구성과, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성을 갖고 있는 점을 특징으로 한다.

도 5의 (a)에 도시하는 형광관 점등 장치에서는, 상기 제1, 제2 구성은 이하와 같다. 즉, 형광관 양단의 인버터 회로 간에서의 간접 접속 수단인 제1 구성은, 인버터 회로 A 또는 B의 자려 발진용 3차 코일에 병렬 접속된 코일을 갖는 트랜스포머(71 또는 73)와, 인버터 회로 C, 또는 D의 동일하게 자려 발진용 3차 코일에 병렬 접속된 코일을 갖는 트랜스포머(75 또는 77)가, 상기 코일에 대향하는 코일에 의해 접속된 수단 LN1또는 LN2를 가리키고 있다. 한편, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성은, 인버터 회로 A, B의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN3 또는 인버터 회로 C, D의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN4 중 적어도 어느 한쪽을 구성하고 있다.

상기 제1 구성 LN1, LN2 접속 방법에 대해서는, 인버터 회로 A와 C, 또는 B와 D의 위상이 동일한 위상 혹은 반대 위상으로 되도록 구동되어 있으면 어느 것이어도 무방하며, 형광관(51∼54) 각각이 그 양단에 걸리는 전압이 반대 위상으로 되도록 접속하면 된다.

상기 제2 구성 LN3, LN4 접속 방법에 대해서도, 인버터 회로 A와 B의 위상이 동일한 위상 혹은 반대 위상으로 되도록 구동되어 있으면 어느 것이어도 되지만, 형광관(51∼54)에 걸리는 교류 전압의 위상이, 1개 또는 1 형광관 점등 장치가 갖는 형광관 갯수마다 반전되도록 접속하는 것이 바람직하다. 즉, 예를 들면, 1 형광관 점등 장치 내에 있는 형광관(51, 52)에 걸리는 교류 전압의 위상이 서로 반대 위상인 경우에는, 간접 접속 수단 LN3 또는 LN4는 인버터 회로 A와 B 또는 C와 D가 동위상으로 구동되도록 접속하면, 형광관(51∼54)에 인가되는 교류 전압의 위상은 항상 1개씩 반전된다. 또한 반대로, 1 형광관 점등 장치 내에 있는 형광관(51, 52)에 걸리는 교류 전압의 위상이 상호 동위상인 경우에는, 간접 접속 수단 LN3 또는 LN4는 인버터 회로 A와 B 또는 C와 D가 반대 위상으로 구동하도록 접속하면, 형광관(51∼54)에 인가되는 교류 전압의 위상은 2개씩, 즉 1 형광관 점등 장치가 갖는 형광관 갯수마다, 반전된다. 이와 같이, 형광관에 걸리는 교류 전압의 위상을, 1개 또는 1 형광관 점등 장치가 갖는 형광관 갯수마다 반전시킴으로써, 형광관으로부터 발생되는 불요 복사 노이즈를 상호 상쇄하는 것이 가능해져서, 저노이즈의 형광관 점등 장치를 공급할 수 있다.

덧붙여서, 이러한 형광관에 걸리는 교류 전압의 위상을 순차 반전하기 위한 구체적 방법으로서는, 상기 방법 외에 트랜스포머의 2차 코일의 형광관으로의 접속 단자와 GND 단자를 각 2차 코일마다 순차 교체하는 등의 방법이라도 가능하다. 따라서, 상기 형광관의 위상 반전 수단을 위해, 각 인버터 회로 A∼D의 2개의 2차 코일 L2-1, L2-2를 상호 역권으로 하는 방법은 반드시 필요하지는 않으며, 동일한 방 향으로 돌려감는 것이어도 되며, 본 발명의 범주 내로 한다.

덧붙여서, 이들 간접 접속 수단 LN1∼LN4에 대해서는 어느 하나이면 부족하더라도 인버터 회로 A∼D의 동기는 취해지기 때문에 문제는 없지만, 인버터 회로 간의 동기 강화 등의 필요에 따라 4개 모두를 구비하는 구성으로 해도 된다.

상기 구성을 갖는 형광관 점등 장치에 따르면, 예를 들면, 형광관으로부터 액정 패널로 가해지는 노이즈도 저감시키는 것이 가능해지기 때문에, 그 응용 범주와 효과는 한층 넓고 또한 높아진다.

다음으로, 본 실시 형태의 제1 변형예에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도 5의 (b)를 참조하면서 설명을 행한다. 본 실시 형태의 제1 변형예에 따른 형광관 점등 장치는, 형광관 양단의 인버터 회로끼리의 간접 접속 수단인 제1 구성은, 인버터 회로 A, C의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN1과 인버터 회로 B, D의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN2를 가리키고 있다. 한편, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성은, 인버터 회로 A 또는 C의 자려 발진용 3차 코일에 병렬 접속된 코일을 갖는 트랜스포머(71 또는 75)와, 인버터 회로 B 또는 D의 동일하게 자려 발진용 3차 코일에 병렬 접속된 코일을 갖는 트랜스포머(73 또는 77)가, 상기 코일에 대향하는 코일에 의해 접속된 수단 LN3 또는 LN4를 구성하고 있다. 즉, 전술한 본래의 실시 형태(도 5의 (a))에서의 제1 구성과 제2 구성의 수단이 각각 교체된 구성이다. 따라서, 그 효과도 도 5의 (a)와 마찬가지의 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 제1 변형예도, 앞의 실시 형태와 마찬가지로, 간접 접속 수 단을 반대 위상화시킬지 동일한 위상화시킬지의 판단은, 형광관(51∼54)에 인가되는 교류 전압의 위상의 반전 상황에 맞추어 설계하면 되어, 동일한 위상화든 반대 위상화든 어느 것이라도 적절하게 대응시키는 것으로 한다. 이러한 구성을 갖는 형광관 점등 장치에 따르면, 형광관으로부터 발생되는 불요 복사 성분이 형광관 사이에서 상쇄되기 때문에, 형광등으로부터 예를 들면 액정 패널로의 노이즈를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 이들 간접 접속 수단 LN1∼LN4에 대해서는 어느 하나이면 부족하더라도 인버터 회로 A∼D의 동기는 취해지기 때문에 문제는 없지만, 인버터 회로 간의 동기 강화 등의 필요에 따라 4개 모두를 구성해도 된다.

다음으로, 본 실시 형태의 제2 변형예에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도 5의 (c)를 참조하면서 설명을 행한다. 본 실시 형태의 제2 변형예에 따른 형광관 점등 장치에서는, 인버터 트랜스포머에 3개의 3차 코일을 설치하고 있으며, 그 중 하나를 자려 발진용 3차 코일로서 사용하고 있기 때문에, 나머지 2개가 비자려 발진용 3차 코일로서 사용 가능하다. 이 때문에, 형광관 양단의 인버터 회로끼리의 간접 접속 수단인 제1 구성이나, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성 모두, 이들 비자려 발진용 3차 코일을 사용할 수 있다. 따라서, 형광관 양단의 인버터 회로끼리의 간접 접속 수단인 제1 구성은, 인버터 회로 A, C의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN1과 인버터 회로 B, D의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN2를 가리키고 있다. 한편, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성은, 인버터 회로 A, B의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN3과 인버터 회로 C, D의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN4를 구성하고 있다. 도 5의 (a)와 수단은 상이하지만, 각 간접 접속 수단의 목적은 각각 동일하기 때문에, 그 효과도 도 5의 (a)와 마찬가지의 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 제2 변형예도, 앞의 실시 형태와 마찬가지로, 간접 접속 수단을 반대 위상화시킬지 동일한 위상화시킬지의 판단은, 형광관(51∼54)에 인가되는 교류 전압의 위상의 반전 상황에 맞추어 설계하면 되어, 동일한 위상화이건 반대 위상화이건 어느 것이라도 적절하게 대응시킬 수 있다. 이러한 구성을 갖는 형광관 점등 장치에 따르면, 형광관으로부터 발생되는 불필요한 복사 성분이 형광관 사이에서 상쇄되기 때문에, 형광등으로부터 예를 들면 액정 패널에의 노이즈를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 이들 간접 접속 수단 LN1∼LN4에 대해서는 어느 하나이면 부족하더라도 인버터 회로 A∼D의 동기는 취해지기 때문에 문제는 없지만, 인버터 회로 간의 동기 강화 등의 필요에 따라 4개 모두를 구성하여도 된다.

다음으로, 본 실시 형태의 제3 변형예에 따른 형광관 점등 장치에 대하여 도 5의 (d)를 참조하면서 설명을 행한다. 본 실시 형태의 제3 변형예에 따른 형광관 점등 장치에서는, 형광관 양단의 인버터 회로끼리의 간접 접속 수단인 제1 구성은, 인버터 회로 A, C의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN1과 인버터 회로 B, D의 비자려 발진용 3차 코일의 양단끼리 접속하는 수단 LN2를 가리키고 있다. 한편, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수단을 이용한 제2 구성은, 인버터 회로 A와 B 또는 C와 D의 초크 코일끼리에 의한 간접 접속 수단(90 또는 90')을 구성하고 있다. 도 5의 (a)와 수단은 상이하지만, 각 간접 접속 수단의 목적은 각각 동일하기 때문에(참조 부호 90, 90'는 LN3, LN4에 대응), 그 효과도 도 5의 (a)와 마찬가지의 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 제3 변형예도, 앞의 실시 형태와 마찬가지로, 간접 접속 수단을 반대 위상화시킬지 동일한 위상화시킬지의 판단은, 형광관(51∼54)에 인가되는 교류 전압의 위상의 반전 상황에 맞추어 설계하면 되어, 동일한 위상화이건 반대 위상화이건 어느 것이라도 적절하게 대응시키는 것으로 한다. 이러한 구성을 갖는 형광관 점등 장치에 따르면, 형광관으로부터 발생되는 불필요한 복사 성분이 형광관 사이에서 상쇄되기 때문에, 형광등으로부터 예를 들면 액정 패널로의 노이즈를 저감시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 5의 (d)에서의 간접 접속 수단(90 또는 90')에서는, 인버터 회로 A와 B 또는 C와 D의 접속 방법으로서, 트랜스포머의 각 코일을 초크 코일로서 이용하는 트랜스폼화 결합의 구성을 취하고 있지만, 제3 실시 형태(도 3의 (b)∼(e))와 마찬가지의 예에 의한 구성을 취하여도 된다.

또한, 이들 간접 접속 수단 LN1, LN2, 90, 90'에 대해서는, 모두 부족하더라도 인버터 회로 A∼D의 동기는 취해지기 때문에 문제는 없지만, 인버터 회로 간의 동기 강화 등의 필요에 따라 4개 전체를 구성해도 된다.

이상, 제5 실시 형태에 대하여 설명하였는데, 형광관 양단의 인버터 회로끼리의 간접 접속 수단으로서의 제1 구성이나, 형광관 점등 장치 간의 간접 접속 수 단으로서의 제2 구성 중 어느 것이나, 인버터 회로 내에 있는 각종 코일을 이용하여, 이들에 발생하는 유도 기전력으로부터 발생되는 자속을 통해 상호 인버터 회로에 발생하는 공진 주파수를 전달한 결과, 상호 인버터 회로의 공진 주파수를 공명시켜 동기화를 시킬 수 있는 원리를 이용하고 있다. 따라서, 상기 제1, 제2 어느 하나의 구성에도, 전술한 각종 코일을 이용할 수 있으며, 본 발명의 범주에 들어가는 것이다. 또한, 상기 제2 구성에 대해서는, 3개 이상의 형광관 점등 장치에서의 비자려 발진용 3차 코일 등을 병렬로 접속함으로써도, 3개 이상의 형광관 점등 장치를 간접 접속시키는 것이 가능하고, 형광관 점등 장치의 인원수는 한정되지 않고 본 발명의 범주에 들어가는 것이다. 또한, 1 형광관 점등 장치가 가질 수 있는 형광관의 갯수에 대해서는 특별히 한정되는 바는 없다. 그 경우라도, 상기 제2 구성에서의 형광관 점등 장치의 위상의 동일한 위상/반대 위상의 선택에 대해서는, 형광관에 인가되는 전압의 위상이 1개마다 혹은 1 형광관 점등 장치가 갖는 형광관 갯수마다 반전되어 있도록 간접 접속되어 있으면 어느 것이어도 되며, 이것도 본 발명의 범주 내로 한다.

간접 접속에 3차 코일을 이용하는 경우에, 3차 코일의 권수는, 자려 발진에 이용하는 3차 코일의 코일보다 적다. 예를 들면, 도 1의 (a)에서는, 간접 접속에 이용하는 3차 코일 L3-1의 권수는, 예를 들면 0.5∼3권 정도로 적어도 된다. 한편, 자려 발진에 이용하는 3차 코일 L3-2의 권수는, 예를 들면 트랜지스터(8, 9)의 베이스측을 온시킬 정도의 권수, 예를 들면 여러 번이다. 이와 같이, 권수의 차를 취함으로써, 형광등에의 인가 전압의 제어가 낮은 전압이라도 가능해져서, 노이즈 의 영향을 저감할 수 있다. 덧붙여서, 도 1의 (e)에 도시한 바와 같이, 동일한 트랜스포머 내에서의 3차 코일에 관해서도, 자려 발진에 이용하는 3차 코일과 간접 접속에 이용하는 3차 코일에서, 도 1의 (a)의 경우와 마찬가지로 권수를 변화시키는 것이 가능하다.

또한, 지금까지 간접 접속 수단으로서 나타낸 실시예는 모두, 각 인버터 회로의 동일한 부분의 코일끼리에 관한 결합이지만, 간접 접속 수단의 정의는 인버터 회로 간의 캐리어의 이동을 수반하지 않는, 유도 결합 효과에 의한 결합이다. 따라서, 지금까지 나타낸 각종 코일(즉, 자려 발진에 이용하지 않는 3차 코일, 초크 코일, 피구동체의 전력 공급에 이용하지 않는 2차 코일, 자려 발진에 이용하는 3차 코일에 병렬 접속된 코일 등) 중 간접 접속 가능한 적당한 조합에 의한 결합도 간접 접속이라고 간주하는 것이다. 예를 들면, 「자려 발진에 이용하지 않는 3차 코일」과 「피구동체의 전력 공급에 이용하지 않는 2차 코일」의 직접 접속이어도 되고, 「초크 코일」과 「자려 발진에 이용하는 3차 코일에 병렬 접속된 코일」의 트랜스폼화 결합이어도 되다.

이상에서, 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태로서 설명한 형광관 점등 장치의 응용예로서, 예를 들면 투과형 액정 표시 장치와 같이 배면으로부터 균일한 면 형상의 광을 요구하는 표시 장치에 이용되는 백 라이트 장치에 응용한 예에 대하여 설명한다.

<백 라이트로서의 실시예>

본 실시예에 따른 백 라이트 장치는, 크게 분류하면 2개로 분류할 수 있으 며, 그 하나는 표시 화면으로 되는 부분과 대향하여 형광관을 설치하고, 형광관으로부터 방사된 광을 광 확산판으로 확산하여 면 형상이 균일한 광으로 하여 표시 화면을 조명하는, 소위 직하식 백 라이트 장치이며, 다른 하나는 표시 화면의 측방에 형광관을 설치하고, 도광판에 의해 형광관의 광을 표시 화면을 조명하는 균일한 면 형상의 광으로 변환하여 표시 화면을 조명하는 소위 사이드 엣지식 백 라이트 장치이다.

제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태에서 설명한 형광관 점등 장치는, 어느 방식의 백 라이트 장치에도 응용 가능하며, 이하, 제6 실시 형태로서 도 6∼도 8을 참조하여 직하식 백 라이트 장치로의 응용예에 대하여 설명하고, 제7 실시 형태로서 도 9∼도 10을 참조하여 사이드 엣지식 백 라이트 장치로의 응용예에 대하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 직하식 백 라이트 장치에 사용되는 회로의 구성예를 도시하는 도면이며, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치를 복수 설치하고, 복수의 형광관에 관하여 동기를 취하여 동시 구동하는 구성을 도시하고 있다. 도 6에서 n은 자연수를 나타내고 있으며, n은 사용 상태에 따라 설계자가 최적의 값(즉, 형광관의 갯수)을 선택하는 것이다.

또한, 도 7은 본 실시 형태에 따른 직하식 백 라이트 장치의 정면도이며, 도 8은 도 7 중 X-X 화살 표시 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 본 발명의 제4 실시 형태에서의 도 7 및 도 8에서는, 도 5에서 말하는 n값이 3인 경우(즉, 형광관의 갯수가 6개인 경우)를 나타내고 있지만, 이것은 일례에 지나지 않으며, 형광등의 갯 수는 용도에 따라 적절하게 변경 가능하다.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치는, 입력 단자(1, 2)와, 인버터 회로 A1-B1, A2-B2,…, An-Bn을 갖고 있으며, 각각의 인버터 회로에는 간접 접속 수단으로서, 상기 제1 구성 LN1∼LNn과, 상기 제2 구성 LNa, LNb와, 형광등(15, 16)이 설치되어 있다.

도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 직하식 백 라이트 장치(30)는, 상기 제1 실시 형태에 기재한 3조의 형광관 점등 장치를 직류 전원에 병렬로 접속하여 설치하고, 각 형광관(15, 16)을 소정의 폭만큼 이격시켜 균일하게 배치하고, 그 형광관(15, 16)을 수용하는 실드 틀(31)과, 이 실드 틀(31)과 형광관(15, 16) 사이에 형성된 반사판(32)과, 형광관(15, 16)의 반사판(32) 배치측과는 상대되는 측에 대향 배치된 광 확산판(33)과, 형광관(15, 16)의 양단을 고정하기 위한 양단 고정 지그(34)와, 형광관(15, 16)의 중앙을 고정하기 위한 중앙 고정 지그(35)를 갖는다.

형광관 점등 장치에 관하여 이미 설명한 부분을 제외한 각 부의 구성에 대하여 설명하면, 실드 틀(31)은, 한쪽이 개구되는 하우징의 외주에 개구측과는 상대되는 방향으로 연장하여 설치한 플랜지부를 구비한 형상인 것이며, 예를 들면 철, 알루미늄 또는 마그네슘 합금으로 이루어지는 판재를 프레스 가공에 의해 가공함으로써 형성할 수 있다.

또한, 반사판(32)은, 예를 들면 고반사율 재료를 함유하는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 등으로 이루어지는 필름에 의해 형성되는 것이며, 형광관으로부터 발생한 광 중 반사판(32) 배치측으로 방출된 광의 대부분을 형광관측으로 반사하는 것이다. 또한, 이 반사판(32)에는 다른 양태로서, 고반사율 재료의 도장을 실드틀(31)에 실시하여 형성한 것을 이용하는 것도 가능하다.

광 확산판(33)은, 예를 들면 아크릴이나 폴리카보네이트의 투명 재료에 고 확산율의 재료를 함유하여 형성되며, 형광관(15, 16)으로부터 입사면에 입사된 광을 균일하게 확산하여, 입사면과 대향하는 위치의 방사면으로부터 방사한다.

또한, 양단 고정 지그(34)는, 형광관(15, 16)의 양단을 소정의 위치에 배치하기 위해 지지하는 것이며, 인버터 회로 A, B는 이 양단 고정 지그(34)보다도 외측으로서 실드부(31) 사이에 배치된다. 그리고, 중앙 고정 지그(35)는, 길이를 길게 한 형광관(15, 16)이 그 자체의 무게(own weight) 등에 의해 휘어지는 것을 방지한다.

이상과 같이 구성되어 있는 직하식 백 라이트 장치(30)의 동작에 대하여 이하에 설명한다. 인버터 회로 A, B에 직류 전류를 인가하면, 상기 각 실시 형태에 기재한 바와 같이, 인버터 회로 A, B는 자려 발진이 행해지며, 형광관(15, 16)의 양단에 반대 위상의 정현파 형상의 전압이 안정적으로 인가된다. 그것에 의해, 형광관(15, 16)의 양단의 휘도는 균일화된다. 그리고, 형광관으로부터 발생된 광은 광 확산판(33)의 입사면에 입사되어 확산되어, 방사면으로부터 방출된다. 이 때, 각 형광관의 양단의 휘도가 균일화되어 있기 때문에, 광 확산판(33)의 방사면으로부터 방출되는 광이 전면에 걸쳐 균일하게 방출되게 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치에 의하면, 면 형상이 균일한 휘도의 광을 광 확산판(33)으로부터 방출하는 직하식 백 라이트 장치(30)를 구성할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 기재한 형광관 점등 장치를 이용한 예에 대하여 기재하였지만, 제2 내지 제5 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치를 이용하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 인버터 회로 A, B의 배치 위치에 대해서도 여러가지의 변형이 가능하며, 예를 들면, 실드틀(31)의 반사판(32) 배치측과는 상대되는 측에 인버터 회로를 설치하여도 된다. 단, 고전압으로 되는 2차 코일과 형광관(15, 16)의 접속선이 길어지면 전력 손실이 커지며, 또한, 부유 용량 등의 불확정 요소도 영향을 미치기 쉬워져서 노이즈 발생 원인으로도 될 수 있기 때문에, 형광관(15, 16)의 양단에 가능한 한 가까운 부분에 설치하는 것이 바람직하다.

도 9는, 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 형광관 점등 장치를 이용한 백 라이트 장치의 정면도이며, 도 10은 도 9 중 Y-Y 화살 표시 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 제6 실시 형태에서의 도 9 및 도 10에서는, 도 6에서의 n값이 2인 경우(즉, 형광관의 갯수가 4개인 경우)를 나타내고 있지만, 이것은 어디까지나 일례에 지나지 않으며, 그 이상의 갯수이거나 그 이하의 갯수이어도 되다.

사이드 엣지식 백 라이트 장치(40)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 한쪽에 개구부를 갖는 박스 형상의 하우징(44)의 내부의 측방에 형광관(15, 16)을 배치하고, 제1 실시 형태에 따른 2조의 형광관 점등 장치를 직류 전원에 병렬로 접속함과 함께, 하우징(44)의 내부에 형광관(15, 16)과 대향하여 배치되는 도광판(41)과, 형광관(15, 16)의 주위를 피복하고, 또한 도광판(41)의 배치 방향에는 개구를 갖는 반 사판(42)과, 도광판(41)의 방사면과 상대하는 측의 면과 대향하여 설치되는 배면 반사판(43)을 설치하는 구성으로 한 것이다.

앞서 설명한 형광관 점등 장치를 제외한 각 부의 구성에 대하여 설명하면, 도광판(41)은 소정의 두께를 갖는 아크릴 혹은 폴리카보네이트 등의 고투과율 재료로 이루어지며, 양측쪽에 배치된 형광관(15, 16)의 광을 측면으로부터 입사하여, 방사면(45)으로부터 대략 면 형상이 균일한 광을 방사하는 것이다.

그리고, 반사판(42) 및 배면 반사판(43)은, 예를 들면 내측에 고반사율 재료를 함유하는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 등으로 이루어지는 필름을 구비한 판재나, 고반사율의 도장(coating)을 판재에 실시한 구성으로 이루어지는 것이고, 형광관으로부터 방사된 광을 가능한 한 감쇠하지 않고 도광판(41)측으로 반사하는 것이다.

이상과 같이 형성한 엣지 라이트식 백 라이트 장치(40)의 동작에 대하여 설명하면, 인버터 회로 A, B에 직류 전류를 인가하면, 상기 각 실시 형태에서 기재한 바와 같이, 인버터 회로 A, B는 자려 발진을 행하여, 형광관(15, 16)의 양단에 반대 위상의 정현파 형상의 전압이 안정적으로 인가된다. 그것에 의해, 형광관(15, 16)의 양단의 휘도는 균일화된다. 각 형광관은 동기가 취해져 있기 때문에, 어느 형광관에서도 양단의 휘도는 균일화된다.

그리고, 형광관으로부터 발생된 광은 도광판(41)의 입사면에 입사되어 확산되고, 방사면(45)으로부터 방출된다. 이 때, 각 형광관의 양단의 휘도가 균일화되어 있기 때문에, 도광판의 방사면의 양단에서의 휘도도 균일한 것으로 된다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 면 형상이 균일한 휘도의 광을 도광판(41)의 방사면(45)으로부터 방출하는 사이드 엣지식 백 라이트 장치(40)로 할 수 있다. 덧붙여서, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 기재한 형광관 점등 장치를 이용한 예에 대하여 기재하였지만, 제2 내지 제5 실시 형태에 기재한 형광관 점등 장치를 이용하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제7 실시 형태에 대해서도, 인버터 회로 A, B의 배치 위치가 도시한 것에 한정되지 않음은 물론이다.

또한, 이와 같이, 제6, 7의 실시 형태에 도시하는 백 라이트 장치에서는 형광관의 형상은 직관형을 전제로 하고 있지만, 본 발명의 전반에서 그 형상을 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 L자, U자, ㄷ자관 등에 대해서도 적당하게 이용하면 된다. 단, 직관형은 그 형상으로부터 형광관의 양단에 접속하는 2 인버터 회로 간의 거리가 존재하여, 램프 길이가 클수록 그 거리는 커지기 때문에, 지금까지 나타낸 간접 접속이 유효해지는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 이러한 백 라이트 장치에서는, 형광관의 배치는 수직 방향보다 수평 배치로 하면 된다. 수평 배치쪽이, 형광관 내부의 수은 분포가 어느 한쪽 전극으로 편향되지 않고 균일하게 되기 때문에, 형광관 수명이 연장되기 때문이다. 따라서, 이것에 의해 백 라이트 장치의 발광 휘도 분포를 균일하게 제어하며, 또한 백 라이트 장치로서의 수명도 연장시키는 것이 가능하게 된다.

이상에는, 직하식 백 라이트 장치에서의 실시 형태와, 사이드 엣지식 백 라이트 장치에서의 실시 형태를 나타내었지만, 이들 백 라이트 장치의 방사면과 대향 하여 액정 패널을 배치하여 액정 표시 장치를 구성하도록 하면, 백 라이트 장치로부터 방사되는 광의 균일성이 높기 때문에, 화면 전체에 걸쳐 휘도가 균일한 화질이 좋은 액정 표시 장치를 구성할 수 있다.

다음으로 LCD로서의 실시 형태에 대하여 설명한다.

이 액정 표시 장치에 관한 실시 형태로서, 직하식 백 라이트 장치를 이용한 예를 제8 실시 형태로서 설명하고, 사이드 엣지식 백 라이트 장치를 이용한 예를 제9 실시 형태로서 설명한다.

<직하식의 경우>

도 11은, 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 LCD의 구성예를 도시하는 측면도이다. 또한, 직하식 백 라이트 장치의 구성은, 제6 실시 형태에서 설명한 구성과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 액정 표시 장치(50)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 직하식 백 라이트 장치(30)의 광 확산판(33)의 반사판(32) 배치측과는 상대되는 측(즉, 광 확산판(33)으로부터의 광의 방사면측)에 광학 시트(52)와, 액정 패널(51)이 이러한 순으로 배치되어 있다. 그리고, 액정 패널(51)에는 도시하지 않은 액정 패널의 구동 장치가 접속되며, 액정 패널의 구동 장치로부터 액정 패널(51)의 각 화소의 계조 신호가 출력되어, 표시 화면에 원하는 화상을 표시한다.

각 부의 구성예에 대하여 설명하면, 액정 패널(51)은, 투과형 액정 패널이면 어느 것이라도 사용할 수 있어서, 예를 들면 TFT(Thin Film Transistor) 방식인 것을 이용할 수 있다. 또한, 광학 시트(52)는 액정 패널(51)의 종류 등에 따라 요구 되는 기능은 상이하지만, 일반적으로는 편광 필름이나 광 확산 필름 등이 포함된다. 단, 액정 패널(51)이 광학 시트(52)를 필요로 하지 않는 사양인 것이면, 광학 시트(52)를 생략할 수 있다.

상기한 바와 같이, 형성한 액정 표시 장치(50)에 구비된 직하식 백 라이트 장치(30)로부터 균일한 면 형상의 광이 액정 패널(51)에 조사되기 때문에, 화면 전체가 균일한 휘도를 갖는 화질이 높은 화상을 표시할 수 있다.

<엣지 라이트식의 경우>

도 12는, 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 측면도이다. 또한, 사이드 엣지식 백 라이트 장치의 구성에 관해서는, 상기 제7 실시 형태에서 설명한 것과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.

액정 표시 장치(60)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 사이드 엣지식 백 라이트 장치(40)의 방사면(45)과 대향하며, 광학 시트(52), 액정 패널(51)의 순으로 배치되어 있다. 덧붙여서, 광학 시트(52), 액정 패널(51)에 대해서는 제6 실시 형태에서 설명한 것과 마찬가지이며, 액정 패널(51)에는 도시하지 않은 액정 패널의 구동 장치가 부착되고, 액정 패널(51)의 각 화소의 계조를 조정하는 점도 마찬가지다.

상기 구성을 갖는 액정 표시 장치(60)에 구비된 사이드 엣지식 백 라이트 장치(40)로부터 거의 균일한 면 형상의 광이 액정 패널(51)에 조사되기 때문에, 화면 전체가 균일한 휘도를 갖는 고화질의 화상을 표시할 수 있다.

또한 이와 같이, 제8, 9 실시 형태에 나타내는 액정 표시 장치에서는 형광관의 형상은 직관형을 전제로 하고 있지만, 본 발명의 전반에서 그 형상을 한정하는 것은 아니며, 예를 들면 L자, U자, ㄷ자관 등에 대해서도 적당하게 이용하고 있으면 된다. 단, 직관형은 그 형상으로부터 형광관의 양단에 접속하는 2 인버터 회로 간의 거리가 존재하며, 램프 길이가 클수록 그 거리는 커지기 때문에, 지금까지 나타낸 간접 접속이 유효해지는 것은 말할 필요도 없다.

또한, 이러한 액정 표시 장치에서는, 형광관의 배치는 지면에 대하여, 수직 방향보다 수평 배치로 하면 된다. 수평 배치에서 형광관 내부의 수은 분포가 어느 한쪽 전극으로 편향되지 않고 균일해지기 때문에, 형광관 수명이 연장되기 때문이다. 따라서, 이것에 의해 액정 표시 장치의 발광 휘도 분포를 균일하게 제어하고, 또한 액정 표시 장치로서의 수명도 연장시키는 것이 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인버터 회로를 이용하면, 피구동체의 양단에 걸리는 전압을 안정적으로 반대 위상으로 할 수 있기 때문에, 피구동체의 양단의 출력의 균일화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광관 구동 장치는, 형광관의 양단에 걸리는 전압을 안정적으로 반대 위상으로 할 수 있기 때문에, 형광관의 양단의 휘도를 균일하게 구동할 수 있는 형광관 구동 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광관 구동 장치는, 서로 인버터 회로를 반대 위상으로 접속함으로써, 상호 공통 사양의 인버터 회로를 이용하여도 형광관의 양단의 휘도를 균일하게 구동할 수 있는 형광관 구동 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광관 구동 장치는, 2개 이상의 형광관의 밝기가 균 일한 형광관 구동 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광관 구동 장치는, 각 인버터 회로 내부의 노이즈를 저감 가능하기 때문에, 저노이즈의 형광관 구동 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 형광관 구동 장치는, 인버터 회로 간에 전해지는 노이즈를 저감시키는 것이 가능하기 때문에, 저노이즈의 형광관 구동 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 백 라이트 장치에서는, 백 라이트 장치에 이용한 형광관의 양단이 균일한 휘도로 발광되기 때문에, 균일한 면 형상의 발광을 제공할 수 있는 백 라이트 장치로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에서는, 백 라이트 장치로부터 균일한 면 형상의 발광이 제공되기 때문에, 표시 화면 전체의 휘도를 균일화할 수 있어서, 그것에 기초하여 높은 화질의 액정 표시 장치로 할 수 있다.

Claims (7)

1. 길이 방향이 병행하게 되도록 배치된 복수의 긴 관형의 형광관과, 인버터 트랜스포머를 구비하고,

   상기 인버터 트랜스포머에 의해 각 형광관의 양단에 역 위상의 전압을 인가하여, 상기 복수의 형광관을 동시 구동하는 백라이트 장치에 있어서，

   상기 인버터 트랜스포머로서, 단일의 １차 권선에 대하여 복수의 2차 권선을 갖는 트랜스포머를 이용한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 2차 권선 중，적어도 2개는 서로 역권인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
3. 길이 방향이 병행하게 되도록 배치된 복수의 긴 관형의 형광관과,

   1차 권선에 입력된 전압을 승압하고, 해당 승압한 전압을 출력하는 2차 권선을 복수 구비하고,

   각 형광관의 일단에 어느 한 2차 권선에 의해서 상기 승압된 전압을 인가하는 한편，상기 각 형광관의 타단에 다른 2차 권선에 의해서 상기 승압된 전압을 인가하여, 상기 복수의 형광관을 구동하고,

   상기 각 형광관의 양단에 인가되는 각 전압은, 동일한 권선 개수로 구성된 인버터 트랜스포머에 의해서 승압된 전압인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 각 형광관의 양단에 인가되는 각 전압은, 동일 전압인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 각 형광관의 양단을 소정의 위치에 배치하는 한 쌍의 양단 고정구(固定具)와, 해당 양단 고정구 간에 상기 각 형광관을 고정하는 고정구를 설치한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 복수의 형광관 중 적어도 1개의 형광관에 대하여, 상기 양단 고정구 간에, 상기 고정구를 복수 설치한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
7. 제1항 또는 제3항에 기재된 백라이트 장치와,

   상기 백라이트 장치에 의해 조사되어 영상을 표시하는 액정 패널

   을 구비한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.

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