专利名称：荧光管驱动器以及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于驱动荧光管(fluorescent lamp)发光的荧光管驱动器和一种液晶显示装置。
背景技术：
例如，在诸如液晶显示器这样的、不是自发光类型的显示装置中，提供使用冷阴极荧光管(CCFL)作为光源的背光。图7示意性地图解现有技术中的荧光管驱动器的构造，其中该荧光管驱动器用于驱动在这样的液晶显示装置中提供的、作为背光的冷阴极荧光管。在图7中，驱动/控制电路50在其中配有开关元件或类似部件，以便接收图中未示出的DC电源供应来产生AC电压。把由该驱动/控制电路50产生的AC电压供应给变压器TR的初级线圈N1。
变压器TR是升压或降压变压器，并且激励(excite)从驱动/控制电路50接收的电压来输出到次级线圈N2。变压器TR的次级线圈N2的一端连接到冷阴极荧光管10的一端t10a，而次级线圈N2的另一端连接到冷阴极荧光管10的另一端t10b，同时它们的连接点接地。
在现有技术的例子中，采用了其中将冷阴极荧光管10的端子t10b设定为地电压或相近地压，同时向端子t10a施加AC电压。即，在这种情况下的荧光管驱动器中，如图8中所示，例如，通过把参照0电平具有±V电平的电压V施加到冷阴极荧光管10的端子t10a，从而驱动冷阴极荧光管10发光。
可以引用下面的专利文件作为现有技术。
日本专利申请公开(KOKAI)No.11-8087
发明内容
近些年来，随着显示装置的屏幕日益增大，用作背光的冷阴极荧光管日益加长。因此，随着冷阴极荧光管日益加长，需要施加更高的电压以驱动冷阴极荧光管。高的驱动电压增加流过在冷阴极荧光管及其周围之间的电容耦合元件的漏电流分量。由于该漏电流对冷阴极荧光管的发光没有贡献，增加漏电流可导致降低发光效率。
此外，发生的一个现象是，漏电流分量在距离冷阴极荧光管10的电压施加侧的反侧(即地线侧)更些的位置上变得更高。换句话说，在冷阴极荧光管10的纵向存在亮度不均衡，端子t10a侧亮而端子t10b侧暗。
按照前面所述，根据图7中所示的构造，随着由于显示器大屏幕导致的冷阴极荧光管日益加长，漏电流不利地增加，从而降低了发光效率并使得亮度不均衡加剧。
在上面提到的专利文件1中，描述了一种构造，其中准备两套用于驱动冷阴极荧光管的驱动电路和变压器并将其布置在冷阴极荧光管的两端，以从各个端施加相互具有相反极性的电压。因此，根据从两端施加相互具有相反极性的电压的构造，从而这时可以把两倍于施加到各端的电压电平施加到冷阴极荧光管上。即，在这种情况下，从每套驱动电路/变压器施加的电压电平可以减少到只用一套驱动电路/变压器驱动冷阴极荧光管情况下的一半。因此，降低施加在荧光管端的电压电平减少漏电流，从而获得高的效率。此外，在这种情况下，由于从两侧而不是从一侧施加电压，可以抑制例如在冷阴极荧光管的一侧亮度减少等亮度不均衡的现象。然而，根据专利文件1的这种构造，有必要提供至少多套驱动电路、控制电路和变压器来驱动一个冷阴极荧光管。例如，由于在40英寸级别的显示器中使用了二十个冷阴极荧光管，如果为一个冷阴极荧光管提供多套驱动电路、控制电路和变压器，则大大增加了电路面积和制造成本。
在本发明中，根据上述问题，荧光管驱动器被配置成具有开关设备，用于切换DC电源电压；第一变压器和第二变压器，被设计用于根据开关设备的输出电压获得作为从各个变压器的初级线圈激励到次级线圈的AC电压的、相互具有相反极性的AC电压。此外，把第一变压器和第二变压器纵向地布置在位于荧光管两端，然后把第一变压器的次级线圈中获得的AC电压施加到荧光管的一个端子，并且把第二变压器的次级线圈获得的AC电压施加到荧光管的另一个端子。
此外，在本发明中，一种液晶显示装置被配置成至少具有液晶面板和使用荧光管显示图像的背光单元。液晶显示装置首先具有用于切换DC电源电压的开关设备，用作驱动荧光管发光的荧光管驱动单元。液晶显示装备还包括作为荧光管驱动单元的第一变压器和第二变压器，被设计用于根据开关设备的输出电压获得作为从各个变压器的初级线圈激励到次级线圈的电压的、相互具有相反极性的AC电压。此外，荧光管驱动单元被配置使得第一变压器和第二变压器纵向地布置在位于荧光管两端，然后把第一变压器的次级线圈中获得的AC电压施加到荧光管的一个端子，并且把第二变压器的次级线圈获得的AC电压施加到荧光管的另一个端子。
根据上述的构造，在第一变压器和第二变压器中根据来自一个开关设备(驱动电路)的输出电压在次级线圈获得相互具有相反极性的AC电压。然后，从荧光管两侧施加在该第一变压器和第二变压器次级线圈获得的相互具有相反极性的AC电压。因此，通过采用其中分别从荧光管两侧施加相互具有相反极性的AC电压的构造，可以把施加到荧光管各端的电压电平减少到现有技术中一个变压器的输出只施加到一个荧光管端的构造的电压电平的一半。即，由于可以以这种方式减少施加到各端的电平，同样可以减少漏电流。
此外，通过采用从荧光管两侧施加电压的构造，可以减少诸如在把高电压只施加到一侧或类似情况下只有施加电压侧变得更亮的这种亮度不均衡。此外，本发明采用在第一变压器和第二变压器获得相互具有相反极性的AC电压的构造，这使得不必在荧光管的每一侧既提供变压器又提供驱动电路。
因此，根据本发明，可以把施加到荧光管的电压电平减少到现有技术中要求的电压电平的一半，从而减少漏电流。此外，漏电流的减少可以提高发光效率。此外，通过采用使用两个变压器从荧光管两侧施加电压的构造，可以抑制亮度不均衡。
此外，在本发明中，通过采用在第一变压器和第二变压器中根据一个驱动电路的输出电压获得相互具有相反极性的AC电压的构造，在荧光管的每一侧不需要既提供变压器又提供驱动电路，从而与在荧光管的每一侧既提供变压器又提供驱动电路的情况相比，减少了电路面积和电路制造成本。
此外，在本发明中，通过把第一变压器和第二变压器布置到位于荧光管两端，可以使连接每个变压器的次级线圈和荧光管的端子的布线长度尽可能得短。这样的从次级线圈到荧光管端子的短布线长度可以进一步抑制漏电流，进一步提高发光效率。
由于提供两个变压器来减少施加到荧光管各端的电压电平，这种情况下第一变压器和第二变压器的芯(core)尺寸可以比现有技术中只用一个变压器施加高电压的情况下的线心大小要小。
因此，变压器的芯可以比现有技术中的变压器芯更小，使得荧光管驱动器和进一步液晶显示装置可以比现有技术中的轻薄。
图1是显示作为本发明一个实施例的液晶显示装置的结构实例的方框图；图2是显示本发明第一实施例中的荧光管驱动器的结构实例的视图；图3A和图3B是例示在实施例的荧光管驱动器中施加到荧光管的电压波形的视图；图4是显示在实施例的荧光管驱动器中提供的驱动/控制电路的内部结构实例的视图；图5是显示本发明第二实施例中的荧光管驱动器的结构实例的视图；图6是显示本发明第三实施例中的荧光管驱动器的结构实例的视图；图7是显示现有技术中的荧光管驱动器的结构实例的视图；和图8是例示在现有技术的荧光管驱动器中施加到荧光管的电压波形的视图。
具体实施例方式
下面描述用于实现本发明的优选实施例(下文中称为实施例)。
首先，结合图1的方框图，描述包括荧光管驱动器的液晶显示装置20。如图1中所示，首先从所示的视频端子tv输入视频信号。将该视频信号提供给面板驱动单元21和调光单元24。
面板驱动单元21对输入的视频信号施加必要的视频信号处理，以产生用来驱动液晶面板22的驱动信号，以便根据输入视频信号显示图像。以这种方式，液晶面板22通过执行响应于面板驱动单元21中产生的驱动信号的操作，根据上述的视频信号显示图像。
调光单元24产生调光信号Ap用来调节背光单元23的光量。在这种情况下，首先根据上述提供的视频信号执行背光单元23的光量调节。即，调光单元24从输入的视频信号中检测要显示的图像的亮度信息，并且设置调光信号Ap以便根据该亮度信息发出光量。
其次，还根据所示的光检测器(photodetector)25检测的光量信息做出上述的设置。构成该光检测器25以便检测例如在暴露在显示装置20的外壳之外的部分中光量，从而检测到显示装置20放置的环境中的光量。调光单元24被设计用来根据来自光检测器25的光量信息设置调光信号Ap。
再次，遵照用户的手动操作进行调节。例如，可以通过从用于各种设置的菜单屏幕中选择诸如“亮度调节”这样的项，来执行该手动调节。可以通过所示的操作单元26来进行这样的手动调节。调光单元24还被设计用来根据来自该操作单元26的操作信息设置调光信号Ap。
在调光单元24中根据这些视频信号、来自光检测器25的光量信息和操作输入设置的调光信号Ap被提供给荧光管驱动器1、2或3。也可以采用使用遥控器的用户接口作为操作单元26。
每个荧光管驱动器电路1、2和3根据本发明的每个实施例显示荧光管驱动器。稍后将详细描述各个实施例的荧光管驱动器1(2，3)。
背光单元23包括在这种情况下作为光源的冷阴极荧光管，并且根据稍后描述的荧光管驱动器1(2，3)产生的驱动电压，来驱动以发光。这时，根据由上述调光单元24产生的调光信号Ap，通过调节荧光管驱动器1(2，3)的上述驱动电压的生成电平来对背光单元23的光量进行调节。
随后，结合图2到4，描述作为本发明第一实施例的荧光管驱动器1。
图2是显示作为第一实施例的荧光管驱动器1的结构实例的视图。该视图还显示了图1中所示的背光单元23。这里，为方便描述起见，所示的实例中背光单元23只包括一个冷阴极荧光管10。
在图2中，对于第一实施例的荧光管驱动器1，提供了至少一个驱动/控制电路5(开关设备和开关驱动设备)和两个变压器变压器TR1a(第一变压器)及变压器TR1b(第二变压器)，用于驱动所示的冷阴极荧光管10。
首先，把如前面图1所示的、来自调光单元24的调光信号Ap提供给驱动/控制电路5。未在图中示出的DC电源电压输入到该驱动/控制电路5以生成AC电压。如图所示，把该AC电压提供给变压器TR1a和变压器TR1b的各自初级线圈N1。稍后将描述驱动/控制电路5的内部构造。
在绕线在变压器TR1a的次级侧的次级线圈N2中激励变压器TR1a的初级线圈N1获得的AC电压。在这种情况下，如图所示变压器TR1a的初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向是相同的，从而获得在这些初级线圈N1和次级线圈N2中具有相同的极性的AC电压。
这里，绕线方向是指从绕线起点到绕线终点的方向。
变压器TR1a的次级线圈N2的绕线起点部分连接到冷阴极荧光管10的一个端子t10a。如图所示，次级线圈N2的绕线终点部分通过电流检测电阻R1连接到地线。因此，把从变压器TR1a中的初级线圈N1激励到次级线圈N2的AC电压施加到冷阴极荧光管10的端子t10a。
如图所示，稍后将进行描述，检测线Ln1从在次级线圈N2的绕线终点部分与电流检测电阻R1之间的连接点输入到驱动/控制电路5中。
此外，在实施例的荧光管驱动器1中，提供变压器TR1b以对应于上述的变压器TR1a。在这种情况下，变压器TR1a和变压器TR1b被构造成分别具有等效特性。即，例如，让使用的绕线和芯、初级线圈N1和次级线圈N2的各自匝数和在芯中形成的隙宽(gap length)都等效或相似，从而使得各自的特性也等效。
此外，如图所示，把变压器TR1a和变压器TR1b纵向地布置成位于冷阴极荧光管10的两侧。即，把变压器TR1a布置到冷阴极荧光管10的一个端子侧(端子t10a侧)，而且把变压器TR1b布置到冷阴极荧光管10的另一个端子侧(端子t10b侧)。
如图所示，变压器TR1b侧的初级线圈N1的绕线终点部分连接到变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分。此外，变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分连接到变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分。根据这样的连接形式，在这种情况下变压器TR1a和变压器TR1b并联。
此外，根据上述的连接形式，虽然在变压器TR1a和TR1b各自的初级线圈N1的绕线方向相同，但从作为电压源的驱动/控制电路5来看，连接方向相反，因此各自的初级线圈N1获得的AC电压具有相互相反的极性。
在变压器TR1b中，初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向与在变压器TR1a的情况下相同。即，把具有与变压器TR1b的初级线圈N1获得的AC电压相同极性的AC电压施加到冷阴极荧光管10的端子t10b。此外，该次级线圈N2的绕线终点部分接地，并且其绕线起点部分连接到冷阴极荧光管10的另一个端子t10b。根据这样的构造，把从变压器TR1b的初级线圈N1激励到次级线圈N2的、具有与变压器TR1a的初级线圈N1获得的AC电压相反极性的AC电压施加到冷阴极荧光管10的端子t10b。即，把相互具有相反极性的AC电压施加到在这种情况下的冷阴极荧光管10的端子t10a和端子t10b。
以这种方式，通过把相互具有相反极性的AC电压施加到冷阴极荧光管10的端子t10a和端子t10b，把下面的图3A和图3B中所示的电压V1和电压V2分别施加到在这种情况下的端子t10a和端子t10b。特别地，在图7中所示现有技术构造中，在施加到端子t10a的电压电平设置为“V”的情况下，如图3A和3B所示，分别施加电压V1和电压V2，其中V1和V2都是“1/2V”的电平，即“V”的一半。
在这种情况下，由于施加到端子t10a和端子t10b的AC电压的极性如上所述是相反的，例如，在把“+1/2V”的电压V1施加到端子t10a的情况下，把“-1/2V”的电压V2施加到端子t10b。即，通过施加电平为“1/2V”的具有相反极性的电压，可以把电平为“V”的电压施加到冷阴极荧光管10。因此，在这种情况下，通过把电平为上述图7中的现有技术构造的电平的一半的AC电压施加到冷阴极荧光管10的两侧，从而可以把与现有技术构造相似的驱动电压施加到冷阴极荧光管10。
图4显示了驱动/控制电路5的内部结构的例子。在该方框图中，也示出了图2中所示的变压器TR1a、谐振电容器C1和检测线Ln1。
首先，如图所示，驱动/控制电路5包括振荡/驱动电路6、开关元件Q1和开关元件Q2(这种情况下它们是NPN型的三极管)和比较器7。
如图所示，开关元件Q1的集电极连接到提供给驱动/控制电路5的DC电源电压Vin的正极侧，并且其发射极连接到开关元件Q2的集电极。此外，开关元件Q2的发射极连接到DC电源电压Vin的负极侧。
如图所示，变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分通过串联谐振电容器C1，连接到开关元件Q1的发射极和开关元件Q2的集电极之间的连接点(开关输出点)。即，如图2中所示，由于初级线圈N1的该绕线起点部分连接到变压器TR1b的初级线圈N1的绕线终点部分，上述的开关输出点通过串联谐振电容器C1，连接到在变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分和变压器TR1b的初级线圈N1的绕线终点部分之间的连接点。
此外，变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分连接到开关元件Q2的发射极。即，开关元件Q2的发射极连接到在变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分和变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分之间的连接点。此外，如图所示，开关元件Q2的发射极和在变压器TR1a的初级线圈的绕线终点部分和变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分之间的连接点之间的连接点接地。
振荡/驱动电路6具有振荡器，并驱动上述的开关元件Q1和开关元件Q2，以使得根据振荡器的振荡信号交替开/关。通过以这种方式交替开/关开关元件Q1和开关元件Q2，引起交流电流在连接到开关元件Q1和开关元件Q2之间的开关输出点的变压器TR1a的初级线圈N1和变压器TR1b的初级线圈N1中流动。通过在各自初级线圈N1获得交流电流，在各自初级线圈N1中产生AC电压，从而如上所述，在变压器TR1a和变压器TR1b的次级线圈N2中也获得AC电压。
这里，在这种情况下的振荡/驱动电路6基于来自所示检测线Ln1的输入，根据来自比较器7的控制信号，控制开关元件Q1和开关元件Q2的切换频率。
在这种情况下，如图2中所示，把电流检测电阻R1插入到变压器TR1a的次级线圈N2的绕线终点部分和地线之间，并且在检测线Ln1获得电平对应于变压器TR1a的次级线圈N2中流动的电流的检测电压。比较器7把其电平对应于通过检测线Ln1提供的该检测电压的控制信号输出到振荡/驱动电路6。振荡/驱动电路6根据来自比较器7的这个控制信号的电平，控制开关元件Q1和开关元件Q2的切换频率。这使得能控制在次级线圈N2中流动的电流电平以在设置的电平上保持恒定。即，控制冷阴极荧光管10的光发射量保持恒定。
此外，在这种情况下，把来自调光单元24的、如图2所示提供给驱动/控制电流5的调光信号Ap输入到振荡/驱动电路6。振荡/驱动电路6还根据该调光信号Ap执行对开关元件Q1、Q2的切换频率控制。即，还根据该调光信号Ap来控制次级线圈N2中流动的电流电平，这使得能根据该调光信号Ap来控制背光单元23中的光量。
在这种情况下，振荡/驱动电路6仅仅根据在变压器TR1a侧提供的电流检测电阻R1的检测电压，执行如上所述的稳定性控制。然而，如上所述，由于变压器TR1a和变压器TR1b在该情况下被构造成具有等效的特性，对变压器TR1a次级线圈电流的稳定性控制对变压器TR1b的次级线圈电流同样有效。换句话说，通过稳定变压器TR1a侧的次级线圈电流，同样稳定TR1b侧的次级线圈电流。
这里，如图4中所示，在第一实施例的荧光管驱动器1中，由于下面的原因，谐振电容器C1与初级线圈N1串联。
从上面结合图2的描述可以理解，在本实施例中，为驱动/控制电路5提供布置到位于冷阴极荧光管10的两侧的变压器TR1a和变压器TR1b。从而，在提供由驱动/控制电路5生成的AC电压时，虽然可以相对缩短到布置于驱动/控制电路5一侧的变压器TR1a的初级线圈的布线，但是到另一变压器TR1b的初级线圈N1的布线需要大于或至少等于冷阴极荧光管10的长度。
这时，由于从驱动/控制电路5流到每个初级线圈N1的电流具有相对较高的频率，如果从驱动/控制电路5到初级线圈N1的布线变长，则会产生关于该线上噪声辐射的顾虑。通过插入谐振电容器C1与各个变压器TR的初级线圈N1串联，由该谐振电容器C1的电容和初级线圈N1的漏电感形成谐振电路，这可以使各个变压器TR的初级线圈侧的电流成为正弦波形。即，这可以减少在连接从驱动/控制电路5侧到变压器TR1b的初级线圈N1侧的线中流动的高频电流所产生的高次谐波(higher harmonics)，因此抑制了噪声辐射。
如此前所述，根据本发明的荧光管驱动器1，通过采用把具有相反极性的AC电压施加到冷阴极荧光管10两侧的构造，施加到冷阴极荧光管10各个端子的电压电平可以减少到仅为现有技术构造中一个变压器的输出施加到冷阴极荧光管10一个端子的情况下的电平的一半。以这种方式，由于可以减少施加到冷阴极荧光管10的电压电平，所以可以减少漏电流。以这种方式减少漏电流可以提高发光效率。
此外，以这种方式，通过采用从冷阴极荧光管10两侧施加AC电压的构造，可以减少在现有技术等中当把高电压只施加到一个端子时只有施加电压侧变得更亮的这种亮度不均衡。
此外，根据本实施例的荧光管驱动器1，为了实现上述的、从冷阴极荧光管10两侧施加AC电压的构造，当变压器从产生用于驱动的交流电压的驱动/控制电流5接收AC电压的供电时，提供两个连接的变压器以便在各自次级线圈获得具有相反极性的AC电压，这可以使得没有必要在冷阴极荧光管10两侧都提供用于产生具有相反极性的AC电压的驱动电路。即，在这一点上，当实现从冷阴极荧光管10的两侧施加AC电压的构造时，可以阻止电路面积和电路制造成本增加。
此外，如上所述，通过采用其中提供变压器TR1a和变压器TR1b从冷阴极荧光管10两侧施加AC电压的构造，比起只提供一个变压器仅仅把从冷阴极荧光管10的一侧施加高电压的现有技术构造，这种情况下可以把变压器TR1a和变压器TR1b的芯尺寸制作得更小。这使得变压器TR的芯能比现有技术中的芯更小，从而获得比现有技术中更薄的背光单元23，进一步获得更小的液晶显示装置20。
这里，在本实施例中，如上所述把变压器TR1a和变压器TR1b布置到位于冷阴极荧光管10两侧的原因如下。
例如，如果把变压器TR1b布置到变压器TR1a的相同的一侧，从变压器TR1b的次级线圈N2到冷阴极荧光管10的另一个端子的布线需要大于或至少等于冷阴极荧光管10的长度。从次级线圈N2到冷阴极荧光管10的端子这样较长的布线也可能增加漏电流电平。即，当从次级线圈N2到冷阴极荧光管10的端子的布线加长的时候，也会降低通过减少施加的电压电平抑制漏电流的效果。特别地，在如冷阴极荧光管这样施加相对高电压、高频率驱动电压的构造中，这种由于从次级线圈N2到冷阴极荧光管一段的布线长度的增加导致的漏电流电平增加变得严重。
在本实施例中，通过把变压器TR1a和变压器TR1b布置到冷阴极荧光管10的各个端子侧，最小化了冷阴极荧光管10两侧的、从次级线圈N2到端子的布线长度。作为布置结果，最小化了漏电流电平。因此，在本实施例中，通过把变压器TR1a和变压器TR1b布置到位于冷阴极荧光管10的两端，提高了发光效率。
此外，根据上述的、包括作为本实施例的荧光管驱动器1的液晶显示装置20，在背光单元23中，可以提高发光效率，并且可以减少亮度不均衡，比且可以实现更薄的液晶显示装置。
随后在图5中图解根据本发明第二实施例的荧光管驱动器2的结构示例。在图5中，为那些图2中描述的类似的部分提供了相同的附图标记。此外，该图中所示的驱动/控制电路5具有与图4中描述的驱动/控制电路相似的构造。在本实施例中，还例示了在背光单元中只使用了一个冷阴极荧光管10的情况。
参照图5，在第二实施例的荧光管驱动器2中，在第一实施例中并联的变压器TR1a和变压器TR1b串联。在这种情况下，与图4中的情况类似，变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分通过串联谐振电阻器C1，连接到驱动/控制电路内部的、在开关元件Q1的发射极和开关元件Q2的集电极之间的连接点(开关输出点)。
与图4中的情况不同，变压器TR1a的初级线圈N1绕线终点部分没有直接连接到驱动/控制电路5内部的开关元件Q2的发射极。即，变压器TR1b的初级线圈N1的绕线终点部分连接到变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分，并且变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分连接到驱动/控制电路5内部的开关元件Q2的发射极。
根据这样的连接形式，在这种情况下，变压器TR1a和变压器TR1b通过在开关输出点和驱动/控制电路5内部的开关元件Q2的发射极之间串联各自的初级线圈N1而串联。如上所述，把各自的初级线圈N1串行插入到开关输出点和开关元件Q2之间作为串联电路，其中各自初级线圈N1的绕线终点部分相互连接。此外，在这种情况下，这使得各自初级线圈N1对于作为电压源的驱动/控制电路5是反向连接的，以便获得具有相反极性的AC电压。
此外，在这种情况下，由于变压器TR1a和变压器TR1b的初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向也相同，因此把变压器TR1a的次级线圈N2和变压器TR1b的次级线圈N2中获得的、具有相反极性的AC电压分别施加到冷阴极荧光管10的端子t10a和端子t10b。
以这种方式，根据第二实施例的荧光管驱动器2的构造，与第一实施例的荧光管驱动器1相似，可以根据单个驱动/控制电路5的输出把具有相反极性的AC电压施加到冷阴极荧光管10的各个端子。即，在这种情况下，同样可以获得与第一实施例情况相似的效果。
此外，图6显示了作为本发明第三实施例的荧光管驱动器3的构成示例。在该图中，同样地为那些之前在图2中描述的类似功能部分提供了相同的附图标记，并且省略了其描述。此外，在这种情况下，驱动/控制电路5的构造也和图4中所示的驱动/控制电路相似。第三实施例的荧光管驱动器3被构造成单个驱动/控制电路5驱动多个冷阴极荧光管。在这种情况下，图解了具有两个荧光管—冷阴极荧光管10和冷阴极荧光管11的例子。
首先，在冷阴极荧光管驱动器3中，在图2所示的构造中添加了变压器TR2a和变压器TR2b。构造这些变压器TR2a和TR2b以便获得与变压器TR1a和变压器TR1b等效的特性，并且其初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向相同。此外，把变压器TR2a和变压器TR2b布置到位于冷阴极荧光管11的两端。
在这种情况下，对于变压器TR2a的初级线圈N1，其绕线起点部分连接到从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分到变压器TR1b侧的初级线圈N1的绕线终点部分的连线。此外，该变压器TR2a的初级线圈N1的绕线终点部分连接到从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分到变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分的连线。即，根据该布置，变压器TR1a和变压器TR2a之间的关系是并联，并且各自初级线圈N1对于电压源是同向连接，从而获得具有相同极性的AC电压。
此外，对于变压器TR2b的初级线圈N1，其绕线起点部分连接到从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分到变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分的连线。此外，该变压器TR2b的初级线圈N1的绕线终点部分连接到从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线起点部分到变压器TR1b侧的初级线圈N1的绕线终点部分的连线。因此，尽管变压器TR1a和变压器TR2b也具有并联关系，但各自的初级线圈在连接方向上相反，从而获得具有相反极性的AC电压。
此外，变压器TR2a的次级线圈N2的绕线起点部分连接到冷阴极荧光管11的端子t11a，并且其绕线终点部分连接到地线。此外，变压器TR2b的次级线圈N2的绕线起点部分连接到冷阴极荧光管11的端子t11b，并且其绕线终点部分同样连接到地线。
在上述的方式中，变压器TR1a和变压器TR2a各自的初级线圈N1(对于电压源)连接方向是相同的，从而获得具有相同极性的AC电压。相反，变压器TR1a和变压器TR2b各自的初级线圈N1的绕线方向相反，从而获得相互具有相反极性的AC电压。因此，在变压器TR2a和变压器TR2b中，对于各自的线圈N2可以获得具有相反极性的AC电压。即，这使得能把具有相反极性的AC电压分别施加到冷阴极荧光管11的端子t11a和端子t11b。
这里，采用基于把布置到冷阴极荧光管10两端的变压器TR1a和变压器TR1b并联的构造的情况，作为由单个驱动/控制电路5驱动多个冷阴极荧光管的构造的示例。然而，基于如图5所示的、把变压器TR1a和变压器TR1b串联的构造的情况，同样可以采用相似的构造。即，在这种情况下，变压器TR2a的初级线圈N1的绕线起点部分连接到如图5所示的从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分到变压器TR1b的初级线圈N1的绕线终点部分的连线。此外，该变压器TR2a的初级线圈N1的绕线终点部分连接到从变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分到开关元件Q2的发射极的连线。此外，变压器TR2b的初级线圈N1的绕线起点部分连接到从变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分到开关元件Q2的发射极的连线，并且变压器TR2b的初级线圈N1的绕线终点部分连接到从变压器TR1a的初级线圈N1的绕线终点部分到变压器TR1b的初级线圈N1的绕线终点部分的连线。
此外，虽然这里示例了对应于两个冷阴极荧光管的构造，但可以通过以上述同样方式把额外的变压器TR的初级线圈N1的各自起点和终点部分连接到连接变压器TR1a和变压器TR1b的初级线圈N1各自起点和终点部分的连线上，来采用对应于三个或更多荧光管的构造。
此外，在基于图5中的构造的情况下，额外的变压器TR的初级线圈N1的各自起点和终点部分可以类似地分别连接到连接变压器TR1a和变压器TR1b的初级线圈N1各自起点和终点部分的连线和连接变压器TR1b的初级线圈N1的绕线起点部分和开关元件Q2的发射极的连线上。
此外，在这种情况下，驱动/控制电路5根据由电流检测电阻R1提供给变压器TR1a次级线圈N2的检测输出来稳定次级线圈电流。然而，由于各个变压TR具有如上所述的等效特性，可以类似地执行对每个变压器TR的次级线圈电流的稳定性控制。
这里，在上述的实施例中，在各个变压器TR的初级线圈N1和次级线圈N2以相同方向绕线后，各自的初级线圈N1以其连接方向对于电压源是相反的这种方式相互连接，以在各自初级线圈N1中获得相互具有相反极性的AC电压，从而在各自次级线圈N2中获得相互具有相反极性的AC电压。然而，可以采用以相同的连接方向连接各自初级线圈N1的构造替代该构造，以获得具有相同极性的交流电压，然后任一变压器TR的初级线圈N1和次级线圈N2以不同方向绕线，导致在各自次级线圈N2中相互具有相反极性的AC电压。
例如，在图2所示的构造情况下，变压器TR1a和变压器TR1b各自的初级线圈N1的绕线终点部分相互连接，以获得相互具有相反极性的AC电压，但一个变压器的初级线圈N1的绕线终点部分连接到另一个变压器的初级线圈N1的绕线起点部分，以获得具有相同极性的AC电压，然后，例如在变压器TR1b中，初级线图N1和次级线圈N2的绕线方向相反。因此，在变压器TR1b侧的次级线圈N2获得的AC电压具有与在变压器TR1a侧的次级线圈N2获得的AC电压相反的极性，以便把相互具有相反极性的电压分别施加到冷阴极荧光管10的端子t10a和t10b。
可替代地，导致变压器TR1a侧和变压器TR1b侧的初级线圈N1类似地具有相同极性，然后初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向可以在变压器TR1a侧相反。
在上述的任一情况下，实施例的荧光管驱动器只需要被构造成使得通过设置各个变压器TR初级线圈对于电压源(驱动/控制电路5)的连接方向，或者通过设置各个变压器TR中的初级线圈N1和次级线圈N2的绕线方向，从冷阴极荧光管两侧施加相互具有相反极性的AC电压。
此外，虽然在上述实施例中，对于驱动/控制电路5的构造例示了以分别激励的方式驱动开关元件的情况，但也可以采用以自激励方式驱动的构造。此外，对于开关元件，可以使用MOS-FET代替三极管。
此外，虽然在上述实施例中例示了荧光管驱动器驱动冷阴极荧光管的情况，但在本发明中也可以应用驱动热阴极荧光管的构造。此外，最好还可以把本发明的荧光管驱动器应用到液晶显示装置之外的装置。
本领域技术人员应当理解，可在不背离由所附权利要求书或其等效物范围的前提下根据设计要求和其他因素对本发明进行各种修改、组合、子组合和替换。
权利要求
1.一种荧光管驱动器，包括开关设备，用于切换DC电源电压，和第一变压器及第二变压器，被配置用于根据所述开关设备的输出电压获得作为从各个变压器的初级线圈激励到次级线圈的AC电压的、相互具有相反极性的AC电压，其中把所述第一变压器和所述第二变压器布置到位于所述荧光管两端附近，并且把所述第一变压器的次级线圈获得的AC电压施加到所述荧光管的一个端子，而把所述第二变压器的次级线圈获得的AC电压施加到所述荧光管的另一个端子。
2.如权利要求1所述的荧光管驱动器，其中所述第一变压器的初级线圈和所述第二变压器的初级线圈连接到所述开关设备，以使各个线圈中获得的AC电压具有相反的极性，并且把所述第一变压器的初级线圈和次级线圈的线圈绕向和所述第二变压器的初级线圈和次级线圈的线圈绕向分别设置为相同。
3.如权利要求1所述的荧光管驱动器，其中所述第一变压器的初级线圈和所述第二变压器的初级线圈连接到所述开关设备，以使各个线圈中获得的AC电压具有相反的极性，并且在所述第一变压器和第二变压器的任何一个中，把初级线圈和次级线圈的线圈绕向设置为相反。
4.如权利要求1所述的荧光管驱动器，还包括开关驱动设备，用于根据要求的驱动频率驱动所述开关设备；和检测设备，用于检测流过所述第一变压器或所述第二变压器的次级线圈的电流电平，其中，所述开关驱动设备被配置用于根据所述检测设备检测的电流电平来控制所述驱动频率，以使流过所述次级线圈的电流电平稳定。
5.如权利要求1所述的荧光管驱动器，其中谐振电容器串联到所述第一变压器的初级线圈和所述第二变压器的初级线圈。
6.如权利要求1所述的荧光管驱动器，其中提供多个所述的荧光管，并且对应于所述荧光管数量的多套所述第一变压器和所述第二变压器连接到所述开关设备。
7.一种至少具有液晶面板和由荧光管组成的背光单元的液晶显示装置，具有荧光管驱动单元，用于驱动所述荧光管发光，包括开关设备，用于切换DC电源电压，和第一变压器及第二变压器，被配置用于根据开关设备的输出电压获得从各个变压器的初级线圈激励到次级线圈的、相互具有相反极性的AC电压，其中，把所述第一变压器和所述第二变压器布置到位于所述荧光管两端附近，并且把所述第一变压器的次级线圈获得的AC电压施加到所述荧光管的一个端子，并且把所述第二变压器的次级线圈获得的AC电压施加到所述荧光管的另一个端子。
全文摘要
为了在给荧光管施加高电压以提高发光效率的时候抑制漏电流，本发明提供一种荧光管驱动器，其中包括开关设备，用于切换DC电源电压；和第一变压器及第二变压器，被配置用于根据开关设备的输出电压获得作为从各个变压器的初级线圈激励到次级线圈的AC电压的、相互具有相反极性的AC电压，其中第一变压器和第二变压器位于荧光管两端附近，并且把第一变压器的次级线圈获得的AC电压施加到荧光管的一个端子，并且把第二变压器的次级线圈获得的AC电压施加到荧光管的另一个端子。
文档编号H05B41/28GK1697584SQ20051007046
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者大山义树 申请人:索尼株式会社