JPH0346789A - 発光装置 - 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２例えばＥ　Ｌ　（Ｈｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍ
１ｎｅｓｃｅｎｃｅ）シート等の面発光素子を発光させ
る発光装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ＥＬレシートの面発光素子を使用した発光装置は、液晶
デイスプレィのバンクライト等に使用されている。

か＼る発光装置では、ＥＬレシート対し正弦波交流電圧
、若しくは正弦波交流電圧に近い波形の交流電圧を印加
することによって発光動作を行う方式が採用されている
。

この方式において、直流電圧源からＥＬレシート動のた
めの交流電圧を生成する電源装置（ＤＣ−ＡＣインバー
タ）としては、主に容量性負荷であるＥＬレシート静電
容量と電源装置に組み込まれた変圧器のインダクタンス
との共振を利用した回路が使用されることが多い。

したがって、従前の発光装置では、必然的に変圧器の動
作と周波数ＥＬレシート発光のための印加電圧の周波数
（以下ｒＥＬ点灯周波数」という）とが等しくなる。

一方、このような共振によらない発光装置も実用化され
ているが、この場合でもＥＬ点灯周波数と変圧器の動作
周波数は同じであった。

その主たる理由は、ＥＬ点灯周波数を高くすると、これ
に伴ってＥＬレシート消費電流が指数関数的に増大して
発光効率が低下するというＥＬレシート特性が原因とな
っている。

したがって、電源装置における変圧器の動作周波数は、
ＥＬレシート発光効率に最適なＥＬ点灯周波数によって
決定されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従前の発光装置は、いずれの方式においても電
源装置に使用される変圧器の動作周波数がＥＬ点灯周波
数に等しくなっている。

その結果、電源装置に使用する変圧器の大きさもＥＬ点
灯周波数によって制限されるので、変圧器の小型化を図
ることができないという問題点があった。

一方、現状のＥＬ点灯周波数は１人間の可聴周波数帯域
と等しいので、変圧器内の磁気部品の磁歪現象によって
不快な可聴雑音が発生するという問題点もあった。

か＼る問題点は、動作周波数を高くすることによって解
決することができるが、既述の如く従前の方式はいずれ
も変圧器の動作周波数はＥＬ点灯周波数と等しくならざ
るを得す、ＥＬレシート効果的に発光させることは困難
で、根本的な解決にはならない。

この発明はか−る問題点に鑑みてなされたものであって
、ＥＬレシートの発光効率を低下させることなく、電源
装置に使用する変圧器の小型化を図ることができると共
に、可聴雑音の発生防止とを図ることができる容量性負
荷の発光装置を提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発光装置は
、９面発光素子と、この面発光素子に発光のための交流
電流を供給すると共に５この面発光素子の点灯周波数に
対応した充電期間及び放電期間からなる基本周期で動作
する電源装置とを備えたものであって、この電源装置は
、充電期間に点灯周波数よりも高い周波数で変圧器を動
作させて面発光素子に周期的な充電電流を供給する電流
源と、放電期間に面発光素子の蓄積電荷を放電させる放
電回路とを備えたものである。

また、請求項２に記載の発光装置は１面発光素子と、こ
の面発光素子に発光のための交流電流を供給すると共に
、この面発光素子の点灯周波数に対応した充電期間及び
放電期間からなる基本周期で動作する電源装置とを備え
たものであって、この電源装置は、充電期間に点灯周波
数よりも高い周波数で変圧器を動作させて面発光素子に
周期的な充電電流を供給する電流源と、放電期間に面発
光素子の蓄積電荷を変圧器の動作周波数で周期的に電流
源側に帰還させる電力帰還回路とを備えたものである。

さらに、請求項３に記載の発光装置は、請求項１又は２
に記載の発光装置において、基本周期毎に面発光素子へ
の充電極性を切り換える極性反転スイッチを備えたもの
である。

すなわち、この発明は、請求項１に記載の発光装置を基
本発明とし、請求項２に記載の発明は。

請求項１に記載の発光装置における放電回路に代えて、
放電期間に面発光素子の蓄積電荷を変圧器の動作周波数
で周期的に電流源側に帰還させる電力帰還回路を備えた
ものである。

さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２
に記載の発光装置において、基本周期毎に面発光素子へ
の充電極性を切り換える極性反転スイッチを備えたもの
である。

〔作　　　用〕

この発明の発光装置によれば、いずれの発光装置におい
ても、駆動される面発光素子の最適動作のための点灯周
波数に対応した基本周期で充電期間と放電期間とが繰り
返されるので１発光効率が最適となる動作点において面
発光素子が駆動されることになる。

また、電流源は１点灯周波数よりも高い周波数で変圧器
を動作させて面発光素子を周期的に充電することができ
るので、変圧器の動作周波数を。

面発光素子の最適な点灯周波数よりも十分に高く設定す
ることができる。

この結果、変圧器の容量を少なくすることができ、変圧
器の小型化を図ることができる。

また、変圧器の動作周波数を可聴周波数を超える値に設
定できるので、可聴雑音の発生を防止することができる
。

〔実　施　例〕

以下、この発明の発光装置の実施例を添付の図面に基い
て説明する。

第１図は請求項１に記載の発光装置の実施例に係るＥＬ
発光装置の構成を示すブロック図であって、このＥＬ発
光装置は９面発光素子であるＥＬレシートと、このＥＬ
レシートと並列に接続された電流源１と、放電回路２か
らなる電源装置ｌＯとによって構成されている。

前記電流源１は、後述する基本周期の充電期間において
９周期的に変化する出力電流値をＥＬレシートに供給す
るもので１例えば電力供給源からの直流電圧をスイッチ
ング回路によって交流電流に変換すると共に、これによ
って得られた交流電圧を変圧器で昇圧してＥＬレシート
に供給するものとなっている。

前記放電回路２は、後述する基本周期の放電期間におい
て、ＥＬレシートからの放電経路を周期的に生成するも
ので、抵抗及びスイッチ回路等によって構成されている
。

第２図はこのＥＬ発光装置におけるＡ点に流れる電流波
形を示す図である。

なお、この例では電流波形が矩形波となっているが、こ
れは説明を簡単にするためであって、特に矩形波に限定
されるものでないことは言うまでもない。

第２図に示すように、このＥＬ発光装置は２期間Ｔ１及
び期間Ｔ２からなる基本周期Ｔに従って動作する。この
基本周期Ｔは、ＥＬ点灯周波数に対応していると共に１
個々の矩形波の周期ｔは。

電流源１で使用されている変圧器の動作周波数に対応し
ている。

以下、このＥＬ発光装置の動作について説明すると１期
間ＴＩにおいては、電流源１が動作状態。

放電回路２が非動作状態となる。

これによって、ＥＬレシートには第２図のｔで示す周期
で、断続的に充電電流が流れ込む。

この充電電流によってＥＬレシートが発光するト共に、
ＥＬレシートには静電容量があるので。

電荷が蓄積される。

つぎに２期間ＴＩにおいては、電流源１が非動作状態、
放電回路２が動作状態となる。

これによって、ＥＬレシートに期間Ｔ１で蓄積された電
荷は、ｔで示す周期で断続的に放電される。

この放電時にもその放電電流によりＥＬレシートは発光
する。

このＥＬ発光装置によれば、電流源１の出力電流を時間
に対して非連続としているので１周期ｔに必要なエネル
ギー量は、基本周期Ｔに必要なエネルギーを分割したも
のでよいので、電流源１の内部要素に電力変換装置が含
まれている場合には。

その電力変換装置は９周期ｔに必要なエネルギのみの変
換能力があればよいことになる。

一般にこの電力変換装置には、変圧器が使用されるので
９周期ｔが短くなればなる程、変圧器の小型化を図るこ
とができる。

一方、このＥＬ発光装置においては、基本周期Ｔに対応
するのがＥＬ点灯周波数で、また矩形波の周期ｔに対応
するのが、電流源１で使用されている変圧器の動作周波
数となる。

したがって、ＥＬ点灯周波数を低くした状態で変圧器の
動作周波数のみを十分に高めることができるので、変圧
器の小型化を図ることができる。

また、変圧器の動作周波数を可聴帯域よりも高く設定で
きるので、可聴雑音の発生を防止することができる。

なお、電流源１は、電圧源や電源流の電力供給源、半導
体素子などの能動素子、および抵抗、コンデンサ、イン
ダクタ、変圧器などの受動素子の組み合わせにより実現
させる回路によって、出力電流値を時間の推移と共に変
化させることができるものである。

第２図に示す電流波形の例にあっては、この電流源は、
定電流源と任意の周期でスイッチ動作を行う素子から構
成することができる。

第３図はこの発明の請求項２に記載の発光装置の実施例
に係るＥＬ発光装置を示すブロック図である。

この回路では、第１図に示す放電回路２の代わりに、電
力帰還回路４を設・げたものである。

この電力帰還回路４は、第２図における期間Ｔ１にＥＬ
レシートに蓄積された電荷を９期間Ｔ２において電流源
１に帰還させる回路である。

このＥＬ発光装置によれば、ＥＬレシートに蓄積された
エネルギーが電流源１に帰還されるように動作するので
、ＥＬレシートに蓄積されたエネルギーが放電時に消費
されるというエネルギーロスがなくなるので、より効率
を高めることができる。

第４図はこの発明の請求項３に記載の発光装置の実施例
に係るＥＬ発光装置を示すブロック図である。

このＥＬ発光装置は、第３図のＥＬ発光装置のＥＬレシ
ートの画電極側に極性反転スイッチ５ａ。

５ｂを夫々設けたものである。

この極性反転スイッチ５ａ、５ｂの共通端子は。

ＥＬレシートの各電極に夫々接続されている。

また、極性反転スイッチ５ａ、５ｂの選択端子は、第１
の状態と第２の状態とでＥＬレシートに供給される電流
の極性が相互に反転するように接続されている。

このＥＬ発光装置においては、第２図における基本周期
Ｔ毎に極性反転スイッチ５ａ、５ｂの切り換えが行われ
る。

これによって、充電と放電とを１回行なうたびに、電荷
の蓄積されるＥＬレシート電極が切り換えられるので、
従来のような交流的動作（ＥＬレシート端子電圧に正電
圧と負電圧の状態があること）を行わせることができる
。

なお１以上の各実施例では面発光素子としてＥＬレシー
ト使用したが、この発明はこれに限定されるものでなく
、他の面発光素子に対してもこの発明の要旨を逸脱しな
い範囲で適用することができるものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明の発光装置は、いずれの場
合にも電流源を構成する変圧器の動作周波数を９面発光
素子の点灯周波数よりも高く設定することができるので
、変圧器の容量を少なくすることができると共にＪ変圧
器の小型化を図ることができるものである。

また、この発明の発光装置は、いずれの場合においても
、変圧器の動作周波数を可聴周波数よりも高く設定する
ことができるので、可聴雑音の発生を防止して不快な騒
音のない発光装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の請求項１に記載の発光装置の実施例
に係るＥＬ発光装置のブロック図、第２図は同発光装置
の動作を説明するための波形図。 第３図はこの発明の請求項２に記載の発光装置の実施例
に係るＥＬ発光装置のブロック図、第４図はこの発明の
請求項３・に記載の発光装置の実施例に係るＥＬ発光装
置のブロック図である。 １・・・電流源　　　２・・・放電回路３・・・ＥＬレ
シート４・・・電力帰還回路５ａ、５ｂ・・・極性反転
スイッチ １０・・・電源装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）面発光素子と，この面発光素子に発光のための交
   流電流を供給すると共に，この面発光素子の点灯周波数
   に対応した充電期間及び放電期間からなる基本周期で動
   作する電源装置とを備えたものであって，この電源装置
   は，充電期間に点灯周波数よりも高い周波数で変圧器を
   動作させて面発光素子に周期的な充電電流を供給する電
   流源と，放電期間に面発光素子の蓄積電荷を放電させる
   放電回路とを備えたものであることを特徴とする発光装
   置。
2. （２）面発光素子と，この面発光素子に発光のための交
   流電流を供給すると共に，この面発光素子の点灯周波数
   に対応した充電期間及び放電期間からなる基本周期で動
   作する電源装置とを備えたものであって，この電源装置
   は，充電期間に点灯周波数よりも高い周波数で変圧器を
   動作させて面発光素子に周期的な充電電流を供給する電
   流源と，放電期間に面発光素子の蓄積電荷を変圧器の動
   作周波数で周期的に電流源側に帰還させる電力帰還回路
   とを備えたものであることを特徴とする発光装置。
3. （３）請求項１又は２に記載の発光装置において，基本
   周期毎に面発光素子への充電極性を切り換える極性反転
   スイッチを備えたものであることを特徴とする発光装置
   。