(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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放電灯駆動回路。
【請求項２】
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したことを特徴とする請求項１記載の放電灯駆動回路。
【請求項３】
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を特徴とする請求項１または２記載の放電灯駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
【数１】
0004832938.tif 000002
【００２６】
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。
【００２７】
【数２】
0004832938.tif 000003
【００２８】
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。
【００２９】
【数３】
0004832938.tif 000004
【００３０】
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。
【００３１】
【数４】
0004832938.tif 000005
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】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
【図２】液晶表示パネルに対するエッジライト用光源部の位置関係を示す概略図
【図３】図２に示す液晶表示パネルに対するエッジライト用光源部の位置関係を、液晶表示パネルの側方からみた場合の概略図
【図４】本発明の実施形態に係る放電灯駆動回路の全体構成を概略的に示す回路図
【図５】図１におけるリフレクタと放電灯を拡大して示す概念図
【図６】本発明の実施形態に係る放電灯駆動回路のポイントを説明するための概念的な回路図
【図７】従来技術に係る問題を説明するための概念図
【符号の説明】
【００４２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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