JP2002303848A - ディスプレイ装置用照明装置 - Google Patents

ディスプレイ装置用照明装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ回路1個で複数本の冷陰極管を連
続的に順次点灯可能なディスプレイ装置用照明装置を提
供する。 【解決手段】 高電圧を出力するインバータ回路と、イ
ンバータ回路の出力に互いに並列に接続された複数の冷
陰極管と、各冷陰極管に直列に接続された半導体スイッ
チと、各半導体スイッチに並列に接続された抵抗とから
なり、これら抵抗によって冷陰極管の放電時に半導体ス
イッチに加わる電圧を冷陰極管の放電電圧以下に抑え、
インバータ回路の出力中に半導体スイッチを切り換えて
点灯する冷陰極管を切り換えることが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ装置
の照明装置に関し、とくに動画の表示品質の向上を目的
として点灯タイミングをコントロールするディスプレイ
装置用照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】透過型と呼ばれるディスプレイ装置は、
表示パネルの背面側に照明装置、すなわちバックライト
を備え、このバックライトからの光を表示パネルで適宜
遮断または透過させることにより、画像の表示を行なっ
ている。
【0003】たとえば、透過型の液晶ディスプレイ装置
では、表示パネルとして液晶パネルを使用する。液晶パ
ネルは、透明な2枚の基板の間に液晶分子を配置してな
り、液晶パネル内各点の液晶分子に任意の電圧を印加す
ることができるように構成されている。電圧の印加によ
って液晶分子の配向状態が変化し、光の透過量が変化す
る。したがって、液晶パネル内各点の液晶分子にそれぞ
れ任意の電圧を印加し、各点における光の透過量を任意
に制御することによって、全体として1つの画像表示を
得ることができる。さらに、液晶パネルの各点に赤、
緑、青の三色のカラーフィルタを組み合わせ、混色によ
ってカラーの表示を得ることもできる。
【0004】ところで、液晶パネルの液晶分子において
は、電圧が印加されてから印加電圧によって決まる配向
状態に達するまでの時間が比較的長い。また、通常、液
晶ディスプレイ装置では、バックライトは常時点灯され
ている。このため、電圧印加時の液晶の配向状態の変
化、すなわち過渡状態が、バックライトからの光の透過
量の変化として観察者に視認され、これが残像やボケと
して認識されて、とくに動画の表示品質を低下させてい
た。
【0005】そこで、バックライトを常時点灯させず、
必要に応じて点灯させる方式が考えられている。この方
式では、液晶パネルを複数の領域に分割し、各領域にそ
れぞれ独立してバックライトのランプを設ける。そし
て、電圧印加によって液晶分子が過渡状態にある領域で
はランプを点灯させず、配向状態の変化がほぼ完了した
タイミングでバックライトの点灯を行なう。液晶分子の
過渡状態が視認されないため、動画の表示品質が向上す
る。
【0006】このような、複数のランプを備えこれら複
数のランプを独立に点灯させる方式のバックライトにつ
いて、その一例を図3に示す。バックライトのランプと
しては、比較的少ない消費電力で高輝度の白色光が得ら
れるという利点から、冷陰極管が好んで用いられる。一
方で、冷陰極管の点灯には高電圧が必要とされ、昇圧用
のインバータ回路が必要である。図3のバックライト
は、3本の冷陰極管4a,4b,4cを備えており、そ
のそれぞれにインバータ回路2a,2b,2cが接続さ
れている。そして、インバータ回路2a,2b,2cの
低圧側にそれぞれ設けたインバータ制御スイッチ8a,
8b,8cによって、各インバータ回路2a,2b,2
cの出力を「オン」/「オフ」することで、複数本の冷
陰極管4a,4b,4cの点灯を制御していた。
【0007】したがって、図3に示した従来のバックラ
イトでは、冷陰極管の本数分のインバータ回路が必要で
あり、コストの増大、信頼性の低下、ディスプレイ装置
の大型化などの欠点があった。
【0008】そこで、図4に示すように、1台のインバ
ータ回路2に複数本(図では3本)の冷陰極管4a,4
b,4cを並列に接続し、さらにこれら冷陰極管4a,
4b,4cのそれぞれに高耐圧の双方向半導体スイッチ
5a,5b,5cを直列に接続して、各冷陰極管4a,
4b,4cの点消灯を切り換える方法が考えられる。
【0009】図4において、半導体スイッチ5a,5
b,5cのいずれか1つ、たとえば半導体スイッチ5a
が「オン」である場合を考える。半導体スイッチ5aに
接続された冷陰極管4aにインバータ回路2の出力が印
加され、放電、すなわち点灯を行なっている状態とな
る。いったん放電が生じると、冷陰極管4aのランプイ
ンピーダンスは著しく低下し、半導体スイッチ5aを
「オフ」しても、半導体スイッチ5aの端子間の浮遊容
量によってリーク電流が流れ、放電が継続してしまう。
すなわち、冷陰極管4aは消灯せず、冷陰極管4a,4
b,4cの点消灯の切り換えができない。
【0010】そのため、図5に示すように、インバータ
回路2の低圧側にインバータ制御スイッチ8を設け、ま
ずこのインバータ制御スイッチ8を「オフ」することで
インバータ回路2の出力を停止させ、冷陰極管の放電を
停止させてから、半導体スイッチ5a,5b,5cを切
り換えて、点灯させる冷陰極管を確定した後、インバー
タ制御スイッチ8を「オン」するといった手順によっ
て、冷陰極管4a,4b,4cの点消灯の切り換えをお
こなっていた。
【0011】すなわち、従来の技術においては、1個の
インバータ回路を使用して複数の冷陰極管を順次点灯さ
せる場合には、いったんインバータ回路の出力を停止さ
せる必要があり、複数の冷陰極管の点灯時間が一部重な
るような連続的な順次点灯を行なうことができなかっ
た。
【0012】そして、このような連続的な順次点灯を行
なう場合には、冷陰極管の本数と同数のインバータ回路
が必要であり、コストの高いものとなっていた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、インバータ
回路1個で複数本の冷陰極管を連続的に順次点灯可能な
ディスプレイ装置用照明装置を提供する。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のディスプレイ装置用照明装置は、高電圧を
出力するインバータ回路と、該インバータ回路の出力に
互いに並列に接続された複数の冷陰極管と、各冷陰極管
に直列に接続された半導体スイッチと、各半導体スイッ
チに並列に接続された抵抗とからなり、これら抵抗によ
って冷陰極管の放電時に半導体スイッチに加わる電圧を
冷陰極管の放電電圧以下に抑え、インバータ回路の出力
中に半導体スイッチを切り換えて点灯する冷陰極管を切
り換えることが可能であることを特徴とする。
【0015】また、インバータ回路の出力がオープン状
態にならないよう、常に半導体スイッチのうちのいずれ
か1つが導通状態であることを特徴とする。
【0016】さらに、ランプ模擬抵抗が冷陰極管と並列
に接続され、模擬抵抗切り換えスイッチがランプ模擬抵
抗と直列に接続されてなり、模擬抵抗切り換えスイッチ
を「オン」にし、その他の半導体スイッチを「オフ」と
することにより、すべての冷陰極管を消灯できることを
特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。
【0018】実施の形態1 図1に本発明の第1の実施の形態について、ブロック図
を示す。
【0019】インバータ回路2の低圧側に直流電源1が
接続されている。インバータ回路2は直流電源1からの
電力によって動作し、高圧側に高電圧を出力する。イン
バータ回路2の高圧側には、バラストコンデンサ3が接
続され、さらに複数(図では3本)の冷陰極管4a,4
b,4cが並列に接続されている。また、冷陰極管4
a,4b,4cには、双方向に電流を流すことのできる
高耐圧の半導体スイッチ5a,5b,5cがそれぞれ直
列に接続されている。
【0020】さらに、本実施の形態においては、半導体
スイッチ5a,5b,5cにそれぞれ並列に抵抗6a,
6b,6cが接続されている。
【0021】すでに述べたように、図4に示した従来の
バックライトでは、半導体スイッチを「オフ」にして
も、半導体スイッチの端子間の浮遊容量によって冷陰極
管にリーク電流が流れ、放電が継続してしまう。
【0022】本実施の形態では、半導体スイッチ5a,
5b,5cに、それぞれ抵抗6a,6b,6cを並列に
接続することで、半導体スイッチ5a,5b,5cの
「オフ」時に冷陰極管4a,4b,4cに流れるリーク
電流を抑制し、放電すなわち点灯が継続しないようにし
ている。
【0023】また、抵抗6a,6b,6cを接続するこ
とで、半導体スイッチ5a,5b,5cを過電圧から保
護することが可能である。
【0024】なお、本実施の形態においては、インバー
タ回路2の高圧側が無負荷とならないよう、冷陰極管4
a,4b,4cのいずれか一本が常に点灯するように半
導体スイッチ5a,5b,5cの「オン」/「オフ」を
制御する必要がある。
【0025】実施の形態2 図2に本発明の第2の実施の形態について、ブロック図
を示す。
【0026】すでに述べたように、実施の形態1のバッ
クライトでは、冷陰極管のいずれか一本が常に点灯して
いる必要がある。
【0027】ところで、液晶ディスプレイ装置の中に
は、液晶パネルにカラーフィルタを設けず、かわりに
赤、緑、青の冷陰極管を設け、これら三色の冷陰極管を
順次点灯させてカラー表示を行なういわゆるフィールド
シーケンシャル方式と呼ばれる表示方式のものもある。
このフィールドシーケンシャル方式の液晶ディスプレイ
装置においては、色の異なる冷陰極管が同時に点灯する
ことがないよう、1本の冷陰極管4a,4b,4cが消
灯してから次に別の冷陰極管4a,4b,4cが点灯す
るまでに、数ミリセカンドの時間間隔を設ける必要があ
る。すなわち、すべての冷陰極管が消灯している時間が
必要である。
【0028】また、液晶ディスプレイ装置の調光を冷陰
極管のデューティ比(点灯時間と消灯時間の割合)によ
って行なおうとする場合には、すべての冷陰極管を同時
に消灯できるほうが便利である。
【0029】そこで図2に示すように、本実施の形態で
は、冷陰極管4a,4b,4cと並列にランプ模擬抵抗
7を接続した。ランプ模擬抵抗7に直列に半導体スイッ
チ5dが接続されており、半導体スイッチ5dを「オ
ン」にし、半導体スイッチ5a,5b,5cを「オフ」
にすることにより、すべての冷陰極管4a,4b,4c
を消灯状態にすることが可能である。さらに、半導体ス
イッチ5dと並列に、抵抗6dを設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、1個のインバータ回路
で複数本の冷陰極管の制御が可能となり、インバータ回
路の個数を大幅に、実施の形態を例にすれば3分の1
に、削減することができる。
【0031】また、インバータ回路1個で複数本の冷陰
極管を連続的に切り換え点灯させることが可能である。
【0032】さらに、必要に応じてすべての冷陰極管を
消灯することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を説明するブロッ
ク図である。
【図2】 本発明の他の実施の形態を説明するブロック
図である。
【図3】 従来技術による照明装置を説明するブロック
図である。
【図4】 従来技術による照明装置を説明するブロック
図である。
【図5】 従来技術による照明装置を説明するブロック
図である。
【符号の説明】
1 直流電源、2,2a,2b,2c インバータ回
路、3 バラストコンデンサ、4a,4b,4c 冷陰
極管、5a,5b,5c,5d 半導体スイッチ、6
a,6b,6c,6d 抵抗、7 ランプ模擬抵抗、
8,8a,8b,8cインバータ制御スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA42Z GA11 LA15 LA16 2H093 NC43 NC44 ND50 ND60 3K072 AA19 AB02 BC03 BC07 CA16 EA07 EB10 GC06 HA07 HA10 5G435 AA01 AA16 AA17 AA18 BB12 BB15 EE25 EE30 GG24 GG26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電圧を出力する高電圧回路と、該高電
    圧回路の出力に互いに並列に接続された複数の冷陰極管
    と、各冷陰極管に直列に接続されたスイッチと、該スイ
    ッチに並列に接続された抵抗とからなり、高電圧回路の
    出力中に前記スイッチの切り換えが可能であることを特
    徴とするディスプレイ装置用照明装置。
  2. 【請求項2】 前記高電圧回路の出力がオープン状態に
    ならないよう、常に前記スイッチのうちのいずれか1つ
    が導通状態であることを特徴とする請求項1記載のディ
    スプレイ装置用照明装置。
  3. 【請求項3】 ランプ模擬抵抗が前記冷陰極管と並列に
    接続され、模擬抵抗切り換えスイッチが該ランプ模擬抵
    抗と直列に接続されてなる請求項1記載のディスプレイ
    装置用照明装置。
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