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Die Erfindung betrifft eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, und insbesondere eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung und ein Lampen-Ansteuerungs-Verfahren einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, welche zum Reduzieren von Kosten angepasst werden kann.
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Im Allgemeinen werden Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen in einer steigenden Anzahl von Anwendungen verwendet, da sie leicht und dünn sind und einen geringen Verbrauch von Ansteuerungsleistung haben. Diese Anwendungen umfassen Büro-Automatisierungs-Ausstattungen, Audio/Video-Ausstattungen, und so weiter. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung steuert die transmittierte Menge des Lichtes gemäß eines Videosignals, das an eine Vielzahl von Steuer-Schaltern, die in einer Matrix angeordnet sind, angelegt ist, wodurch ein gewünschtes Bild auf einem Schirm dargestellt wird.
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Auf diese Weise ist eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung keine selbstleuchtende Anzeigevorrichtung und benötigt daher eine Lichtquelle, zum Beispiel eine Hintergrundbeleuchtung. Als Lichtquelle für die Hintergrundbeleuchtung wird eine Kaltkathoden-Fluoreszenzröhre (cold cathode fluorescent tube) (nachfolgend als CCFT bezeichnet) verwendet.
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Die CCFL ist eine Lichtquelle, die Licht durch kalte Emission erzeugt, d. h., durch eine Elektronen-Emission, welche durch ein starkes elektrisches Feld, das an eine Kathodenoberfläche angelegt wird, erzeugt wird, so dass sie eine geringe Wärmeerzeugung, eine hohe Helligkeit, eine lange Lebensdauer, volle Farben, und so weiter, hat. Verschiedene Typen von CCFLs umfassen einen Lichtleiter-Typ, einen Direktlicht-Typ und einen Reflektor-Typ. Ein geeigneter Typ einer Lichtquellen-Röhre wird in Abhängigkeit von den Erfordernissen der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gewählt.
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Auf diese Weise verwendet die CCFL eine Inverter-Schaltung zum Erhalten einer Gleichspannungsquelle niederer Spannung aus eine Hochspannungsquelle.
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Die Patentschrift
US 5416496A offenbart eine LCD Anordnung mit Ansteuereinheit, die eine ferroelektrische LCD Anzeige enthält sowie eine Hintergrundbeleuchtung, die Lichtblitze unterschiedlicher Farbe emittiert. Diese Hintergrundbeleuchtung wird mit Hilfe von Blitzröhren erzeugt, die in Gruppen angeordnet sind und durch Hochspannungsquellen, gespeist werden.
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Die Offenlegungsschrift
US 20040017348 A1 betrifft eine Anzeigeeinheit, welche eine TFT LCD Einheit und eine Hintergrundbeleuchtung aufweist. Dabei ist diese Anzeigeneinheit so aufgebaut, dass die Hintergrundblitzbeleuchtung unabhängig von der Ansteuerung der TFT LCD Einheit betrieben werden kann. Zur Ansteuerung der Hintergrundblitzbeleuchtung beinhaltet die Anzeigeneinheit einen Schaltkreis mit Hochspannungsgenerator, Schaltern und Invertern.
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Die Offenlegungsschrift
US 20040183469 A1 beschreibt ein sequenzielles burst-mode-Regelsystem zur Stromversorgung vielfacher Lasten, wobei zwischen den vielfachen burst-mode Signalen zur Stromversorgung eine Phasenverschiebung eingefügt wird. Dazu weist das Regelsystem eine variable Stromquelle auf, die einen Pulsmodulator mit einer Pulsweite, einen Signalgenerator zur Frequenzauswahl und ein Phasenschieberfeld enthält.
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Die Patentschrift
US 6750842 B2 offenbart einen Steuerungsschaltkreis für eine LCD Hintergrundbeleuchtung mit mehreren Lampen. Dieser Steuerungsschaltkreis stabilisiert den Lampenstrom durch eine pulsweitenmodulierte Rückkopplungssteuerung. Mittels einer Resonanzschaltung, bestehend aus einem Aufwärts-Transformator, einer Induktivität und Kapazität, wird eine Gleichspannung der Stromquelle in eine Wechselspannung, geeignet für die Hintergrundbeleuchtungslampen, gewandelt.
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Die PCT-Anmeldung
WO 2002013581 A2 offenbart eine Wechselrichter-Schaltung zum Betreiben einer LCD Hintergrundbeleuchtung mit mehreren Kaltkathoden-Fluoreszenz-Lampen. Diese Schaltung für zwei Lampen weist zwei Schaltkreise auf, die jeweils eine Lampe der Hintergrundbeleuchtung versorgen. Dabei beinhalten die Schaltkreise je, sowohl eine Induktivität, als auch einen Transformator und die beiden Transformatoren sind über einen gemeinsamen magnetischen Kern miteinander verkoppelt.
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1 ist ein Diagramm, das eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Standes der Technik darstellt. 2 ist ein Diagramm, das eines der in 1 gezeigten Inverter-Teile darstellt.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 enthält eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß des Standes der Technik eine Vielzahl von Lampengruppen 7, die mit einer Vielzahl von Lampen 6, welche Licht erzeugen, gebildet sind, eine Vielzahl von Inverter-Teilen 4, um die Lampen 6 mittels Anlegen einer Wechselhochspannung anzusteuern, und eine Inverter-Steuereinheit 2, um die Inverter-Teile 4 anzusteuern.
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Jede der Lampengruppen 7 ist aus mindestens zwei Lampen 6 zusammengesetzt und jede der Lampen 6 empfängt eine Lampen-Ausgangsspannung von dem Inverter 8, um sichtbares Licht zu erzeugen, Jede der Lampen 6 besteht aus einer Glasröhre und einem innerhalb der Glasröhre vorhandenen Inertgas, wobei das Inertgas in die Glasröhre eingefüllt ist und die Innenwand der Glasröhre mit Phosphor belegt ist.
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Jedes der Inverter-Teile 4 ist an jede Lampe der zugeordneten Lampen-Gruppe 7 angeschlossen, wird durch ein Aktivierungs-Signal ENA, welches von der Inverter-Steuereinheit 2 geliefert wird, angesteuert, steuert die Lampen 6 unter Verwendung eines Taktsignals CLK und einer Ansteuerungs-Stromquelle VCC, welche von der Inverter-Steuereinheit 2 geliefert werden, und überträgt ein Zustandssignal ACK zu der Inverter-Steuereinheit 2, das erzeugt wird, wenn ein Problem in der Lampe 6 existiert. Jedes der Inverter-Teile 4 enthält einen Transformator 18 zum Liefern einer Hochspannung zu der Lampe 6, ein Schaltvorrichtungs-Teil 16 zum Liefern einer Gleichspannungsquelle VDD, welche von außerhalb gemäß dem Ausgabewert des Inverters 8 zu dem Transformator 18 geliefert wird.
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Der Transformator 18 enthält eine Primärwicklung T1, welche an das Schaltvorrichtungs-Teil 16 angeschlossen ist, und eine Sekundärwicklung T2, welche an die Lampe 6 angeschlossen ist. Beide Enden der Primärwicklung T1 sind an das Schaltvorrichtungs-Teil 16 angeschlossen. Ein Ende der Sekundärwicklung T2 ist an eine Seite der Lampe 6 angeschlossen, und das andere Ende ist an eine Rückkopplungsschaltung 14 angeschlossen. Die Spannung, welche von dem Schaltvorrichtungs-Teil 16 geliefert wird, wird mittels eines Wicklungsverhältnisses zwischen der Primärwicklung T1 und der Sekundärwicklung T2 des Transformators in eine Wechselhochspannung umgewandelt.
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Der Inverter 8 erzeugt Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2, um das Schaltvorrichtungs-Teil 16 mittels Verwendung des Taktsignals CLK und der Ansteuerungsspannungsquelle VCC, welche von der Inverter-Steuereinheit 2 geliefert wird, anzusteuern. Der Inverter 8 enthält einen Ansteuerungssignal-Generator 10, um das Schaltvorrichtungs-Teil 16 anzusteuern, eine Rückkopplungsschaltung 14, welche an den Transformator 18 angeschlossen ist, um die Ausgangsspannung des Transformator 18 zu detektieren, und eine Schalt-Steuereinheit 12, um ein Steuersignal SCS zum Steuern des Schaltvorrichtungs-Teils 16 basierend auf das Rückkopplungssignals FB von der Rückkopplungsschaltung 14.
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Die Rükkkopplungsschaltung 14 erzeugt das Rückkopplungssignal FB, welches mit der Wechselhochspannung korrespondiert, welche von dem anderen Ende der Sekundärwicklung T2 des Transformators 18 geliefert wird, um es zu der Schalt-Steuereinheit 12 zu liefern.
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Die Schalt-Steuereinheit 12 erzeugt ein schaltendes Steuersignal SCS, welches das Schalten des Schaltvorrichtungs-Teils 16 gemäß dem Rückkopplungssignal PB von dem Rückkopplungssignal 14 steuert.
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Der Ansteuerungssignal-Generator 10 erzeugt die Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2 zum Ansteuern des Schaltvorrichtungs-Teils 16 gemäß der Ansteuerungsspannungsquelle VCC, welche von der Inverter-Steuereinheit 2 gespeist wird, und dem schaltenden Steuersignal SCS, welches von der Schalt-Steuereinheit 12 geliefert wird, um diese zu dem Schaltvorrichtungs-Teil 16 zu liefern.
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Das Schaltvorrichtungs-Teil 16 wird gemäß den Ansteuerungssignalen PDR1, NDR1, PDR2 und PDR2, welche von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert werden, angesteuert, um die Gleichspannung VDD zu liefern, welche von außerhalb zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18 geliefert wird. Das Schaltvorrichtungs-Teil 16 enthält ein erstes Schaltvorrichtungs-Teil 16A zum Liefern einer positiven (+) Gleichspannung zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und ein zweites Schaltvorrichtungs-Teil 16B zum Liefern einer negativen (–) Gleichspannung zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18.
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Das erste Schaltvorrichtungs-Teil 16A liefert die positive (+) Gleichspannung VDD zu beiden Enden (zwischen A und B) der Primärwicklung 1 des Transformators 18. Das erste Schaltvorrichtungs-Teil 16A enthält ein erstes Schaltelement Q1, welches an einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und der Gleichspannungsquelle VDD installiert ist, um mittels des ersten Steuersignals PDR1, welches von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden, und ein zweites Schaltelement Q2, welches zwischen einer Massespannungsquelle GND und einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 installiert ist, um mittels des zweiten Ansteuerungssignals NDR1, welches von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden. Das erste Schaltelement Q1 ist ein P-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT) und das zweite Schaltelement Q2 ist ein N-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT).
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Das zweite Schaltvorrichtungs-Teil 16B liefert die negative (–) Gleichspannung VDD zu beiden Enden (zwischen A und B) der Primärwicklung T1 des Transformators 18. Das zweite Schaltvorrichtungs-Teil 163 enthält ein drittes Schaltelement Q3, welches an der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und der Gleichspannungsquelle VDD installiert ist, um mittels des dritten Ansteuerungssignals PDR2, welches von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden, und ein viertes Schaltelement Q4, welches zwischen einer Massespannungsquelle GND und der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 installiert ist, um mittels des vierten Ansteuerungssignals NDR2, welches von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden. Das dritte Schaltelement Q3 ist ein P-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT) und das zweite Schaltelement Q4 ist ein N-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT).
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Die Inverter-Steuereinheit 2 empfängt ein Polaritäts-Steuer-Signal POL zum Steuern der Polarität eines Dimmersignals und ein Inverter-Auswahl-Signal SEL von einem System (nicht gezeigt) und liefert zum Inverter-Teil 4 die Dimmersignale L1 bis Lm zum Steuern der Helligkeit von Licht, welches von der Lampe 6 erzeugt wird, ein Aktivierungssignal ENA zum Ansteuern des Inverter-Teils 4 und ein Taktsignal CLK und die Ansteuerungsspannungsquelle VCC zum Erzeugen der Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2. Die Inverter-Steuereinheit 2 unterbricht die Ansteuerung des Inverter-Teils 4, wenn etwas in der Lampe 6 nicht in Ordnung ist, wenn das Zustandssignal ACK von dem Inverter-Teil 4 geliefert wird.
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Jedoch hat die Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Standes der Technik m (m ist eine ganze Zahl) Lampengruppen 7, wobei jede an m von den Inverter-Teilen 4 angeschlossen ist und jede mittels der Wechselhochspannung, die von den m Inverter-Teilen 4 geliefert wird, angesteuert wird. Die große Anzahl der Inverter-Teile 4 erhöht die Kosten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung.
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Zumindest ein Teil der beschriebenen Effekte werden von einer Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
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Nur der Einführung halber, in einem Ausführungsbeispiel weist eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung auf: m (m ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2) Lampengruppen, von denen jede eine Vielzahl von Lampen hat, n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Inverter-Teile, um eine Wechselhochspannung zum Ansteuern der Lampen zu erzeugen, eine Inverter-Steuereinheit, um die Inverter-Teile zu Steuern, und einen Multiplexer, um die Wechselhochspannung, die in den n Inverter-Teilen erzeugt wurde, zu den n Lampengruppen unter den m Lampengruppen zu liefern.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Lampe mit einer Anzeigevorrichtung beschrieben, welche m (m ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2) Lampengruppen hat, von denen in jeder mindestens zwei Lampen angeordnet sind, und n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Inverter-Teile, um eine Ansteuerungsspannung zum Ansteuern der Lampen zu erzeugen, präsentiert. Das Verfahren enthält folgende Verfahrensschritte: Erzeugen von n Ansteuerungsspannungen zum Ansteuern der Lampen, Aufteilen eines Taktsignals in m aufgeteilte Signale, und ein selektives Liefern der n Ansteuerungsspannungen zu n Lampengruppen für einen Rahmen unter Verwendung der m aufgeteilten Signale.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel weist eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung auf: m (m > 1) Lampengruppen, von denen jede eine Vielzahl von Lampen enthält, n Inverter-Teile (1 ≤ n < m), von denen jedes eine Wechselspannung erzeugt, die zum Ansteuern der Lampen von mindestens einer der Lampengruppen ausreicht, wobei weniger Inverter-Teile in der Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung angeordnet sind als Lampengruppen, eine Inverter-Steuereinheit, welche die Inverter-Teile steuert, und einen Multiplexer, der unterschiedliche Sätze von anzusteuernden Lampengruppen auswählt, so dass alle Lampengruppen für mindestens einen Teil von jedem Rahmen angesteuert werden.
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Die Erfindung wird mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
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1 ein Diagramm, welches eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung des Standes der Technik darstellt,
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2 ein Diagramm, welches ein in 1 gezeigtes Inverter-Teil darstellt,
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3 ein Diagramm, welches eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt,
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4 ein Diagramm, welches Ansteuerungssignale, die zu einem in 1 gezeigten Schaltvorrichtungs-Teil geliefert werden, darstellt,
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5 ein Diagramm, welches eine Spannung darstellt, die mittels eines in 4 gezeigten Ansteuerungssignals zu einer Primärwicklung eines Transformators geliefert wird,
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6 ein Diagramm, welches einen in 3 gezeigten Hochspannungsmultiplexer darstellt,
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7 ein Diagramm, welches darstellt, dass eine Frequenz mittels eines in 6 gezeigten Frequenzteilers aufgeteilt wird,
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8 ein Diagramm, welches ein in 6 gezeigtes Schalter-Teil darstellt,
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9 ein Diagramm, welches ein in 7 gezeigtes Schalter-Array-Teil darstellt, und
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10 ein Diagramm, welches ein Verfahren darstellt, bei dem eine Lampengruppe mittels der in 3 gezeigten Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung angesteuert wird.
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Nun wird ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf die 3 bis 15 beschrieben.
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3 ist ein Diagramm, welches eine Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
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Bezugnehmend auf 3, enthält die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vielzahl von Lampengruppen 57, in denen eine Vielzahl von Lampen enthalten sind, die Licht erzeugen, ferner enthält die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eine Vielzahl von Inverter-Teilen 54, um eine Wechselhochspannung zu erzeugen, welche zum Ansteuern der Lampen benötigt wird, eine Inverter-Steuereinheit 52 zum Steuern der Inverter-Teile 54, und einen Hochspannungsmultiplexer 80 zum Liefern der Wechselhochspannung, welche in den Inverter-Teilen 54 erzeugt wurde, zu den Lampengruppen 57, welche unter den Lampengruppen angesteuert werden.
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Die Lampengruppe 57 ist, wie in 2 gezeigt ist, aus mindestens zwei Lampen 6 zusammengesetzt, von denen jede ein Flüssigkristall-Anzeigepaneel (nicht gezeigt) mit sichtbarem Licht unter Verwendung einer Hochspannung beleuchtet, welche durch den Hochspannungsmultiplexer 80 geliefert wird. Jede der Lampen 6 enthält eine Glasröhre und Inertgas innerhalb der Glasröhre, und das Inertgas ist in die Glasröhre hinein gefüllt und die Innenwand der Glasröhre ist mit Phosphor belegt.
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Jede der Lampen 6 hat Elektronen, welche emittiert werden, um mit dem Inertgas innerhalb der Glasröhre zu kollidieren, um die Menge von Elektronen in geometrischer Progression zu erhöhen, wenn die in dem Inverter-Teil 54 erzeugte Wechselhochspannung mittels des Hochspannungsmultiplexers zu einer Hochspannungselektrode geliefert wird. Die vermehrten Elektronen machen einen elektrischen Stromfluss innerhalb der Glasröhre, daher wird das Inertgas Ar, Ne durch die Elektronen angeregt, um Energie zu erzeugen, und die erzeugte Energie regt Kupfer an, um ultraviolette Strahlung zu emittieren. Die ultraviolette Strahlung kollidiert mit dem luminösen Phosphor, mit dem die Innenwand der Glasröhre belegt ist, dadurch wird sichtbares Licht emittiert.
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Jedes der Inverter-Teile 54 wird, wie in 2 gezeigt ist, mittels eines Aktivierungssignals ENA, welches von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird, angesteuert, und erzeugt eine Wechselhochspannung, die zum Ansteuern der Lampen benötigt wird, unter Verwendung einer Ansteuerungsspannungsquelle VCC und eines Taktsignals CLK, welche von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert werden, und überträgt ein Zustandssignal ACK zu der Inverter-Steuereinheit 52 gemäß der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Problems mit der Lampe 6. Demgemäß steuert die Inverter-Steuereinheit die Ansteuerung der Inverter-Teile 54 gemäß dem Zustand der Lampe 6, wenn das Zustandssignal ACK zu der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird. Jedes der Inverter-Teile 54 enthält einen Transformator 18, um eine Wechselhochspannung zu erzeugen, welche die Lampen 6 ansteuert, ein Schaltvorrichtungs-Teil 16, um eine Gleichspannungsquelle VDD gemäß einem Ausgabesignal des Inverters 8 zu dem Transformator 18 zu liefern, und einen Inverter 8 zum Ansteuern des Schaltvorrichtungs-Teils 16.
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Der Transformator 18 enthält eine Primärwicklung T1, welche an das Schaltvorrichtungs-Teil 16 angeschlossen ist, und eine Sekundärwicklung T2, welche an den Hochspannungsmultiplexer 80 angeschlossen ist. Beide Enden der Primärwicklung T1 sind an das Schaltvorrichtungs-Teil 16 angeschlossen, und ein Ende der Sekundärwicklung T2 ist an den Hochspannungsmultiplexer 80 angeschlossen und das andere Ende ist an eine Rückkopplungsschaltung 14 angeschlossen. Die Spannung, welche von dem Schaltvorrichtungs-Teil 16 geliefert wird, wird mittels des Wicklungsverhältnisses zwischen der Primärwicklung T1 und der Sekundärwicklung T2 in eine Wechselhochspannung umgewandelt und in die Sekundärwicklung T2 des Transformators 18 induziert. In diesem Moment wird die Wechselhochspannung, welche in die Sekundärwicklung T2 des Transformators 18 induziert wurde, zu dem Hochspannungsmultiplexer 80 geliefert und der Hochspannungsmultiplexer 80 liefert die Wechselhochspannung gemäß einem Taktsignal, welches von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird, zu n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 57n unter m Lampen 571 bis 57m.
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Der Inverter 8 erzeugt Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2 zum Ansteuern eines Schaltvorrichtungs-Teils 16 unter Verwendung der Ansteuerungsspannungsquelle VCC und des Taktsignals CLK, welche von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert werden. Der Inverter 8 enthält einen Ansteuerungssignal-Generator 10 zum Ansteuern eines Schaltvorrichtungs-Teils 16, eine Rückkopplungsschaltung 14, welche an den Transformator 18 angeschlossen ist, um die Ausgangsspannung des Transformators 18 zu detektieren, und eine Schalt-Steuereinheit 12, um ein Steuersignal SCS zum Steuern der Ansteuerung des Schaltvorrichtungs-Teils 16 basierend auf ein Rückkopplungssignal FB von der Rückkopplungsschaltung 14 zu erzeugen.
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Die Rückkopplungsschaltung 14 erzeugt das Rückkopplungssignal FB korrespondierend mit der Wechselhochspannung, welche von dem anderen Ende der Sekundarwicklung T2 des Transformators 18 geliefert wurde, um sie zu der Schalter-Steuereinheit 12 zu liefern.
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Die Schalter-Steuereinheit 12 erzeugt ein schaltendes Steuersignal SCS gemäß dem Rückkopplungssignal FB von der Rückkopplungsschaltung 14. Das erzeugte schaltende Steuersignal SCS wird zu dem Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert.
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Der Ansteuerungssignal-Generator 10 erzeugt die Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2 zum Ansteuern des Schaltvorrichtungs-Teils 16 gemäß dem schaltenden Steuersignal SCS, welches von der Schalter-Steuereinheit 12 geliefert wird, und der Ansteuerungsspannungsquelle VCC, welche von der Inverter-Steuereinheit 52 gespeist wird, um sie zu dem Schaltvorrichtungs-Teil 16 zu liefern. Die Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2, welche von dem Ansteuerungssignal-Generator 10 zu dem Schaltvorrichtungs-Teil 16 geliefert werden, sind dieselben, wie in 5 gezeigt.
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Das Schaltvorrichtungs-Teil 16 wird gemäß den Ansteuerungssignalen PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2, welche zu dem Ansteuerungssignal-Generator geliefert werden, angesteuert, um die Gleichspannungsquelle VDD zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18 zu liefern. Das Schaltvorrichtungs-Teil 16 enthält ein erstes Schaltvorrichtungs-Teil 16A zum Liefern einer positiven (+) Gleichspannung zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und ein zweites Schaltvorrichtungsteil 16B zum Liefern einer negativen (–) Gleichspannung zu der Primärwicklung T1 des Transformators 18.
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Das erste Schaltvorrichtungs-Teil 16A liefert die positive (+) Gleichspannung VDD zu beiden Enden (zwischen A und B) der Primärwicklung des Transformators 18. Das erste Schaltvorrichtungs-Teil 16A enthält ein erstes Schaltelement Q1, welches an einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und der Gleichspannungsquelle VDD installiert ist, um mittels des ersten Ansteuerungssignals PDR1, welches vom Ansteuerungssignal-Generator 10 erzeugt wird, angesteuert zu werden, und ein zweites Schaltelement Q2, welches zwischen einer Massespannungsquelle GND und einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 installiert ist, um mittels des zweiten Ansteuerungssignals NDR1, welches vom Ansteuerungssignalgenerator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden. Das erste Schaltelement Q1 ist ein P-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT) und das zweite Schaltelement Q2 ist ein N-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT). Das erste und das zweite Schaltelement Q1 und Q2, liefert, falls das erste und zweite in 4 gezeigte Ansteuerungssignal PDR1 und NDR1 geliefert werden, die Gleichspannung VDD zu einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18, falls sich das erste und das zweite Ansteuerungssignal PDR1 und NDR1 in einem niedrigen Zustand befinden. Demgemäß wird eine erste Gleichspannung VoutH zu einer Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 geliefert, wie in 5(a) gezeigt. Jedoch wird die Spannung nicht zu einer Seite des Transformators 18 geliefert, falls sich das erste und zweite Ansteuerungssignal PDR1 und NDR1 in einem hohen Zustand befinden.
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Das zweite Schaltvorrichtungs-Teil 16B liefert die negative (–) Gleichspannung VDD zu beiden Enden (zwischen A und B) der Primärwicklung T1 des Transformators 18. Das zweite Schaltvorrichtungs-Teil 162 enthält ein drittes Schaltelement Q3, welches an der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 und der Gleichspannungsquelle VDD installiert ist, um mittels des dritten Ansteuerungssignals PDR2, welches vom Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden, und ein viertes Schaltelement Q4, welches zwischen einer Massespannungsquelle GND und der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 installiert ist, um mittels des vierten Ansteuerungssignals NDR2, welches vom Ansteuerungssignal-Generator 10 geliefert wird, angesteuert zu werden. In diesem Moment ist das dritte Schaltelement Q3 ein P-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT) und das zweite Schaltelement Q4 ist ein N-Typ-Transistor (MOSFET oder BJT). Das dritte und das vierte Schaltelement Q3 und Q4 liefern, falls das dritte und das vierte in 4 gezeigte Ansteuerungssignal PDR2 und NDR2 geliefert werden, die Gleichspannung VDD zu der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18, falls sich das dritte und das vierte Ansteuerungssignal PDR2 und NDR2 in einem niedrigen Zustand befinden. Demgemäß wird eine zweite Gleichspannung VoutL zu der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 geliefert, wie in 5(b) gezeigt ist. Jedoch wird die Spannung nicht zu der anderen Seite der Primärwicklung T1 des Transformators 18 geliefert, falls sich das dritte und das vierte Ansteuerungssignal PDR2 und NDR2 in einem hohen Zustand befinden.
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Eine Primärspannung (Tankspannung), wie aus 5(c) ersichtlich, wird mittels der Ansteuerung des ersten und des zweiten Schaltvorrichtungs-Teile 16A und 16B an beiden Enden (zwischen A und B) der Primärwicklung T1 des Transformators 18 erzeugt. Deshalb wird ein Pyramiden-Wellen-Strom in die Primärwicklung T1 des Transformators 18 induziert, wie in 4 gezeigt ist.
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Die Inverter-Steuereinheit 52 empfängt ein Polaritäts-Steuer-Signal POL zum Steuern der Polarität eines Dimmersignals und ein Inverter-Auswahl-Signal SEL von einem System (nicht gezeigt) und liefert zu dem Inverter-Teil 54 die Dimmersignale L1 bis Lm zum Steuern der Helligkeit von Licht, welches von der Lampe 6 erzeugt wird, ein Aktivierungssignal ENA zum Ansteuern des Inverter-Teils 54 und ein Taktsignal CLK und die Ansteuerungsspannungsquelle VCC zum Erzeugen der Ansteuerungssignale PDR1, NDR1, PDR2 und NDR2. Die Inverter-Steuereinheit 52 unterbricht die Ansteuerung des Inverter-Teils 54, wenn etwas in der Lampe 6 nicht in Ordnung ist, wenn das Zustandssignal ACK von dem Inverter-Teil 54 geliefert wird.
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Der Hochspannungsmultiplexer 80 liefert die Wechselhochspannung, welche in dem Inverter-Teil 54 erzeugt wird, gemäß des Taktsignals, welches von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird, zu n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 571n unter m (m ist eine ganze Zahl größer oder gleich 2) Lampengruppen 57. Der Hochspannungsmultiplexer 80 enthält, wie in 6 gezeigt ist, einen Frequenzteiler 82 zum Aufteilen des Taktsignals CLK, welches von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird, und ein Schalter-Teil 86, um die Wechselhochspannung, welche in den n Invertern 54 erzeugt wird, gemäß einem Aufteilungssignal CP von dem Frequenzteiler 82 und den Steuersignalen CS1 bis CSn zu den n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 57n unter den m Lampengruppen 571 bis 57m zu liefern.
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Der Frequenzteiler 82 teilt das Taktsignal CLK, welches von der Inverter-Steuereinheit 52 geliefert wird, in m Aufteilungssignale auf, um das Aufteilungssignal zu dem Schalter-Teil 86 zu liefern. Zum Beispiel, falls die Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Erfindung fünf Inverter-Teile 541 bis 545 und acht Lampengruppen 571 bis 578 hat, wie in 7 gezeigt ist, teilt der Frequenzteiler 82 das Taktsignal CLK. welches von der Inverter-Steuereinheit eingegeben wurde, in acht auf. Das Aufteilungssignal CP von dem Frequenzteiler 82 wird als das Taktsignal des Schalter-Teils 86 verwendet.
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Das Schalter-Teil 86 liefert die Wechselhochspannung, welche erzeugt wurde in den n Invertern 54 mittels Geschaltet-Werden durch die schaltenden Steuersignale CS1 bis CSn, welche von dem Schalter-Teil 86 geliefert werden, zu den n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 57n unter den m Lampengruppen 571 bis 57m. Das Schalter-Teil 86 enthält, wie in 8 gezeigt ist, die n Schalter-Array-Teile 861 bis 86n, so dass die Wechselhochspannung, welche in den n Inverter-Teilen 54 erzeugt wird, zu den n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 57n unter den m Lampengruppen 571 bis 57m geliefert wird gemäß den schaltenden Steuersignalen CS1 bis CSn, welche von dem Schalter-Teil 86 geliefert werden. In anderen Worten, die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Erfindung enthält fünf Inverter-Teile 541 bis 545, das Schalter-Teil 86 enthält fünf Schalter-Array-Teile 861 bis 865. Jedes von den Schalter-Array-Teilen 861 bis 86n hat, wie in 9 gezeigt ist, hat m Schalter Q1 bis Qm, wobei jeder einen unter dem ersten bis n-ten Inverter-Teil 541 bis 545 mit m Knoten N1 bis Nm zwischen der ersten bis m-ten Lampengruppe 571 bis 57m verbindet. Jeder von den m Schaltern Q1 bis Qm wird gemäß dem Zustandswerten S1 bis Sm von jedem schaltenden Steuersignal CS1 bis CSn eingeschaltet oder ausgeschaltet. Deswegen liefert jedes von den Schalter-Array-Teilen 861 bis 86n selektiv die Wechselhochspannung, welche in einem von dem ersten bis n-ten Inverter-Teil 541 bis 54n erzeugt wurde, gemäß den schaltenden Steuersignalen CS1 bis CSn zu jeder von der ersten bis m-ten Lampengruppe 571 bis 57m. Jeder von den Schaltern Q1 bis Qm ist ein Halbleiterschaltelement, zum Beispiel ein MOSFET, IGBT, SCR oder BJT.
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Das Lampen-Ansteuerungsverfahren der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird wie folgt beschrieben. Es wird hierin unter der Annahme beschrieben, dass die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der Erfindung fünf Inverter-Teile 541 bis 545 und acht Lampengruppen 571 bis 578 hat, und die Wechselhochspannungen, welche am ersten Inverter-Teil bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 generiert werden, werden jede in der T1-Periode des in 7 gezeigten Aufteilungssignals CP zur ersten Lampengruppe bis fünften Lampengruppe 571 bis 575 geliefert.
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Mittels des Aufteilungssignals CP vom Frequenzteiler 82 und den Steuersignalen CS1 bis CSn von der Inverter-Steuereinheit 52, wird '10000000' in dem ersten Schalter-Array-Teil 861 gespeichert, wird '01000000' in dem zweiten Schalter-Array-Teil 862 gespeichert und wird '00100000' in dem dritten Schalter-Array-Teil 863 gespeichert. Ferner wird '00010000' in dem vierten Schalter-Array-Teil 864 gespeichert und '00001000' in dem fünften Schalter-Array-Teil 865. Hierin ist, falls die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit 60 Hz angesteuert wird, eine Rahmen 1/60 Sekunde (16,7 ms), daher ist eine Periode des Aufteilungssignals CP auf ca. 2,08 ms gesetzt zum Ansteuern von acht Lampengruppen 571 bis 578 für eine Rahmenperiode. Demgemäß wird das Aufteilungssignal CP der in 7 gezeigten T1-Periode zu dem Schalter-Teil 86 geliefert, das heißt, die schaltenden Steuersignale CS1 bis CS5 werden zu dem ersten bis achten Schalter Q1 bis Q8 von jedem von dem ersten bis fünften Schalter-Array-Teil 861 bis 865 geliefert. In dem ersten Schalter-Array-Teil 861 wird nur das erste Schaltelement Q1 mittels des ersten schaltenden Steuersignals CS1 eingeschaltet, um die in dem ersten Inverter-Teil 541 erzeugte Wechselhochspannung V1 zu der ersten Lampengruppe 571 zu liefern. Der erste bis achte Schalter Q2 bis Q8 des ersten Schalter-Array-Teils 861 bleiben in dem ausgeschalteten Zustand. Ferner wird in dem zweiten Schalter-Array-Teil 862 nur der zweite Schalter mittels des zweiten schaltenden Steuersignals CS2 eingeschaltet, um die in dem zweiten Inverter-Teil 542 erzeugte Wechselhochspannung V2 zu der zweiten Lampengruppe 572 zu liefern. Der erste Schalter Q1 und der dritte bis achte Schalter Q3 bis Q8 des zweiten Schalter-Array-Teils 862 bleiben in dem ausgeschalten Zustand. Und in dem dritten bis fünften Schalter-Array-Teil 863 bis 865 werden nur der dritte bis fünfte Schalter Q3 bis Q5 mittels des dritten bis fünften schaltenden Steuersignals CS3 bis CS5 eingeschaltet, um die in dem dritten bis fünften Inverter-Teil 543 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu der dritten bis fünften Lampengruppe 573 bis 575 zu liefern. Der Rest der Schalter von dem dritten bis fünften Schalter-Array-Teil 863 bis 865 bleibt in dem ausgeschalteten Zustand. Demgemäß wird, falls das Aufteilungssignal CP der T1-Periode zu dem Schalter-Teil 86 geliefert wird, wie in 10 gezeigt ist, nur die erste bis fünfte Lampengruppe 571 bis 575 eingeschaltet unter den acht Lampengruppen 571 bis 578.
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Das Aufteilungssignal CP der T2-Periode und die schaltenden Steuersignale CS1 bis CS5 werden daher zu dem ersten bis achten Schalter Q1 bis Q8 von dem ersten bis fünften Schalter-Array-Teil 861 bis 865 geliefert.
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Demgemäß wird in dem ersten Schalter-Array-Teil 861 der erste Schalter Q1 ausgeschaltet, der zweite Schalter Q2 eingeschaltet und der Rest der Schalter Q3 bis Q8 verbleibt in dem vorherigen ausgeschalteten Zustand. Ferner wird in dem zweiten Schalter-Array-Teil 862 der zweite Schalter Q2 ausgeschaltet, der dritte Schalter Q3 eingeschaltet und der Rest der Schalter Q1 und Q4 bis Q8 verbleibt in dem vorherigen ausgeschalteten Zustand. Und in dem dritten bis fünften Schalter-Array-Teil 863 bis 865 werden der dritte bis fünfte Schalter Q3 bis Q5, welche in der T1 Periode eingeschaltet wurden, ausgeschaltet, der vierte bis sechste Schalter Q4 bis Q6 werden eingeschaltet und der Rest der Schalter verbleibt in dem vorherigen ausgeschalteten Zustand. Demgemäß werden in der T2-Periode jede von den in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugten Wechselhochspannungen V1 bis V5 zu der zweiten bis sechsten Lampengruppe 571 bis 575 geliefert. Deswegen werden in der T2-Periode des Aufteilungssignals CP die zweite bis achte Lampengruppe 571 bis 575 eingeschaltet. Und dann werden, im Ansteuerungsverfahren der Perioden T3 bis T8, wie in den T1 bis T2 beschrieben, die Schalter Q1 bis Q8 des ersten bis fünften Schalter-Array-Teils 861 bis 865 gemäß dem Aufteilungssignal CP und den schaltenden Steuersignalen CS1 bis CS5 sequentiell eingeschaltet, um die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu den fünf Lampengruppen unter den acht Lampengruppen 571 bis 578 zu liefern. In anderen Worten, in der T3-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu jeder von der dritten bis siebten Lampengruppe 573 bis 577 geliefert. In der T4-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünftem Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung 541 bis 545 zu jeder von der vierten bis achten Lampengruppe 574 bis 578 geliefert. In der T5-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu jeder von der fünften bis achten Lampengruppe 575 bis 578 und ersten Lampengruppe 571 geliefert. In der T6-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu jeder von der sechsten bis achten Lampengruppe 576 bis 578 und ersten bis zweiten Lampengruppe 571 und 572 geliefert. In der T7-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil erzeugte Wechselhochspannung zu jeder von der siebten bis achten Lampengruppe 577 bis 578 und ersten bis dritten Lampengruppe 571 bis 573 geliefert. In der T8-Periode des Aufteilungssignals CP wird die in dem ersten bis fünften Inverter-Teil 541 bis 545 erzeugte Wechselhochspannung zu jeder von der achten Lampengruppe 578 und ersten bis vierten Lampengruppe 571 bis 574 geliefert. Deswegen werden die acht Lampengruppen 571 bis 578 für einen Rahmen in der in 14 gezeigten Reihenfolge eingeschaltet. Danach wiederholt sich die Ansteuerung von der T1-Periode bis zur T8-Periode.
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Im Obenstehenden wurde nur das Ansteuerungsverfahren der fünf Inverter-Teile 541 bis 545 und der achte Lampengruppen 571 bis 578 erklärt, aber die Anzahl der Inverter-Teile 54 und der Lampengruppen 57 kann wie gewünscht geändert werden. Natürlich kann, falls die Größe der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung größer wird und die Anzahl der Lampen zum Transmittieren von Licht zu dem Flüssigkristall-Anzeigepaneel (nicht gezeigt) größer wird, die Anzahl der Lampengruppen 57 geändert werden und/oder die Anzahl der in der Lampengruppe 57 enthaltenen Lampen geändert werden. Demgemäß kann auch die Anzahl der Inverter-Teile 54, welche die beim Ansteuern der Lampen verwendete Wechselhochspannung erzeugen, geändert werden.
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Auf diese Weise liefert die Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung selektiv die Wechselhochspannung, welche in den n (n ist eine ganze Zahl) Invertern 541 bis 54n erzeugt wurde, zu den n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen 571 bis 57n unter den m (m ist eine ganze Zahl größer als n) Lampengruppen 571 bis 57m für einen Rahmen unter Verwendung des Multiplexers 80, wodurch die in der Lampengruppe 57 gebildete Lampe angesteuert wird. Deswegen wird die Anzahl der Inverter-Teile 54, welche die zum Ansteuern der Lampe benötigte Wechselhochspannung erzeugen, reduziert, wodurch die Kosten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung reduziert werden.
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Wie oben beschrieben ist, liefert die Lampen-Ansteuerungs-Vorrichtung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung selektiv die in den n (n ist eine ganze Zahl) Invertern erzeugte Wechselhochspannung zu den n (n ist eine ganze Zahl kleiner als m) Lampengruppen unter den m (m ist eine ganze Zahl größer als n) Lampengruppen für einen Rahmen unter Verwendung des Multiplexers, wodurch die in der Lampengruppe 57 gebildete Lampe angesteuert wird. Deswegen wird die Anzahl der Inverter-Teile, welche die zum Ansteuern der Lampe verwendete Wechselhochspannung erzeugt, reduziert, daher können die Kosten der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung reduziert werden.
