JP2003195257A - 液晶ディスプレイ用バックライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インバータ１個で、複数本の冷陰極管の点灯
を制御可能とする。 【解決手段】 出力が制御可能な高電圧発生手段４と、
高電圧発生手段４に接続された複数の白色冷陰極管５，
６，７と前記白色冷陰極管５，６，７のそれぞれに直列
接続された半導体スイッチ手段８，９，１０とを備えた
液晶パネルにカラーフィルタを使用した液晶ディスプレ
イ用バックライトであって、前記高電圧発生手段４の出
力をオン状態にするとと前記半導体スイッチ手段８，
９，１０のいずれかをオン状態としてこのオン状態の半
導体スイッチ手段８，（９，１０）に接続された白色冷
陰極管５（６，７）を点灯し、また、前記高電圧発生手
段４の出力をオフ状態にすることにより前記全ての白色
冷陰極管５，６，７の放電を止めるように高電圧発生手
段４と半導体スイッチ手段８，９，１０とを組み合わせ
て制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透過型の液晶ディ
スプレイに使用されるバックライト、殊にフィールドシ
ーケンシャル方式の液晶ディスプレイ用バックライトに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノートパソコンや小型の液晶テレ
ビなどのカラー表示ディスプレイ装置としてカラー液晶
ディスプレイが使われている。

【０００３】カラー液晶ディスプレイのカラー化の方式
は、ごく一部の特殊な方式を除いては、カラーフィルタ
方式が使われている。

【０００４】カラーフィルタと組み合わせて、カラー表
示を可能とした液晶表示装置においては、赤、緑、青の
３色のドットを組み合わせてカラー表示を行っている。

【０００５】このカラーフィルタは非常に高価で、パネ
ルに張り合わせる作業も高い精度が要求される。

【０００６】さらに、カラーフィルタを使うと、白黒の
液晶表示パネルと同等の解像度を出すためには、３倍の
ドット数が必要となるため、通常の液晶パネルでは、水
平方向の駆動回路の数が３倍となってしまい、コストが
かかるとともに、パネルと駆動回路の接続点数も３倍と
なるため、接続作業も困難になってしまう。

【０００７】従って、液晶パネルを使ってカラー表示を
する方法として、カラーフィルタを使う方式は、コスト
的には高価になる要素が多く、安価に製造することが困
難であった。また、カラーフィルタによる光の透過率が
約２０パーセントしかなく、カラーフィルタを使うこと
によって明るさが約５分の１になってしまうため、バッ
クライトの消費電力が非常に大きくなってしまうという
欠点があった。

【０００８】カラーフィルタを使用しないカラー液晶表
示装置としては、フィールドシーケンシャル方式とし
て、特開平１−１７９９１４の様に、白黒液晶パネルと
３色バックライトを組み合わせてカラー表示を行う方法
が提案されており、カラーフィルタ方式に較べ、安価に
高精細のカラー表示を実現出来る。３色バックライトに
ついては、特願平７−２７１９９４や特願平８−４９４
７６の様に、赤、緑、青の３色の発色をする冷陰極管３
本を使い、従来の白色冷陰極管と導光板を使用した薄型
バックライトと同等の空間に納める方法が提案されてい
る。

【０００９】しかしながら、冷陰極管を点灯させるため
に高電圧を発生させるインバータ回路の部分は、安価な
半導体スイッチによる切り替えが困難であり、各々の冷
陰極管にインバータを接続し、３個のインバータの出力
を制御することにより、３本の冷陰極管の点灯を制御し
ていた。また、インバータの大きさについては、点灯時
間は３分の１以下になるものの、ピーク電流はそれほど
変わらないため、コイルその他の部品の小型化が出来な
い。従って、従来と同等の大きさのインバータが３個必
要となり、ノートパソコン等への使用に対し大きな問題
となる。また、コスト的にもインバータの方が冷陰極管
の何倍も高価であるため問題であった。

【００１０】また、例えば図３に示すように、赤、緑、
青の３色の発色をする３本の冷陰極管５，６及び７に一
般的に入手が容易で安価な高耐圧の双方向に電流が流せ
る双方向サイリスタからなるスイッチ８，９及び１０を
それぞれ直列に接続し、これらに直流電源１とインバー
タ３とからなる高電圧発生手段４ａから電圧を印可する
という手段が考えられる。

【００１１】ところが、高電圧発生手段４ａから電圧を
印可したとき、全ての双方向サイリスタからなるスイッ
チ８，９及び１０がＯＦＦ状態になる条件では、これら
のスイッチ８，９及び１０の耐圧が十分でなく、いずれ
かの冷陰極管５，６又は７で放電が起こってしまい、完
全に消灯状態にはならない。

【００１２】従って、双方向サイリスタによる冷陰極管
の点灯の制御は困難であると考えられ、従来技術では、
図４に示すように各冷陰極管５，６及び７に対し、それ
ぞれ独立のインバータ３ａ，３ｂ及び３ｃを接続して、
各インバータ３ａ，３ｂ及び３ｃの入力電源をスイッチ
２ａ，２ｂ及び２ｃにより制御することで、冷陰極管
５，６及び７の点灯を制御することになり、前記課題を
解決することはできない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は斯かる点に鑑
みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課
題は、インバータ１個で、３本の冷陰極管の点灯を制御
可能とする、フィールドシーケンシャル方式の液晶ディ
スプレイ用バックライトを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めになされた本発明は、出力が制御可能な高電圧発生手
段と、前記高電圧発生手段に接続された複数の白色冷陰
極管と前記白色冷陰極管のそれぞれに直列接続された半
導体スイッチ手段とを備えた液晶パネルにカラーフィル
タを使用した液晶ディスプレイ用バックライトであっ
て、前記高電圧発生手段の出力をオン状態にするととも
に前記半導体スイッチ手段のいずれかをオン状態として
このオン状態の半導体スイッチ手段に接続された白色冷
陰極管を点灯し、また、前記高電圧発生手段の出力をオ
フ状態にすることにより前記全ての白色冷陰極管の放電
を止めるように高電圧発生手段と半導体スイッチ手段と
を組み合わせて制御することを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。

【００１６】図１は本発明の好ましい実施の形態につい
てのブロック図を示すものであり、直流電源１とトラン
ジスタなどを使った半導体スイッチ２とインバータ３と
で出力が制御可能な高電圧発生手段４が構成される。

【００１７】また、前記出力が制御可能な高電圧発生手
段４には赤、緑、青の３色の発色をする３本の冷陰極管
５，６及び７が並列に接続されているとともに、前記各
冷陰極管５，６及び７には一般的に入手が容易で安価な
高耐圧の双方向に電流が流せる双方向サイリスタからな
るスイッチ手段８，９及び１０がそれぞれ直列に接続さ
れている。

【００１８】本発明の実施の形態においては、 冷陰極
管５，６及び７にそれぞれ直列接続された双方向サイリ
スタからなるスイッチ手段８，９及び１０以外に、高電
圧発生手段４におけるインバータ３の電源を制御するス
イッチ２を設け、これらのスイッチ２及びスイッチ手段
８，９及び１０、を組み合わせて制御することにより、
安定して冷陰極管５，６及び７の放電を制御することが
できる。

【００１９】更に詳しく説明すると、双方向サイリスタ
からなるスイッチ手段８，９及び１０がＯＦＦ状態で、
高電圧発生手段４から高電圧が印可されると、いずれか
の冷陰極管５，６又は７で放電が起こってしまう。この
問題を解決するため、冷陰極管５，６又は７の放電をさ
せたくないときには、高電圧発生手段４を構成するスイ
ッチ２をＯＦＦ状態にしてインバータ３の出力電圧を放
電開始電圧以下にすることにより、全ての冷陰極管５，
６及び７の放電を止めることが可能となる。

【００２０】尚、点灯すべき冷陰極管５，６及び７の選
択に関しては、フィールドシーケンシャル方式において
は、同時に点灯するべき冷陰極管５，６及び７は、赤、
緑、青のうち必ず１本であり、なおかつ、１本の冷陰極
管５，６又は７が消灯してから、次に別の冷陰極管５，
６又は７が点灯するまでには、数ミリセカンドの時間を
あける必要がある。

【００２１】従って、図２に示すように、スイッチ２が
ＯＮ状態にしてインバータ３から高電圧が印可される時
に、スイッチ手段８、９及び１０のうち必ず１つだけが
ＯＮ状態にすることが可能である。この場合、冷陰極管
５，６及び７の放電開始電圧がそろっていれば、ＯＮ状
態のスイッチと直列接続された冷陰極管５，６又は７の
内１本のみが点灯する。

【００２２】また、冷陰極管５，６又は７のうち１本が
点灯することで、インバータ３の出力電圧が低下するた
め、他のＯＦＦ状態のスイッチ手段８、９又は１０と直
列接続された冷陰極管５，６又は７には放電が起こらな
くなる。従って、選択した１本の冷陰極管５，６又は７
のみを確実に点灯させ、他の冷陰極管５，６又は７に放
電を起こさせないことが可能となる。

【００２３】図２においてはスイッチ２がＯＮ状態とな
って、インバータ３から高電圧が印可される前に、スイ
ッチ手段８、９及び１０のうちいずれか１つがＯＮ状態
となっている。これは確実にＯＮ状態となっているスイ
ッチ手段８、９又は１０に直列接続されている冷陰極管
５，６又は７を点灯させるためであるが、通常はスイッ
チ２をＯＮ状態にしてインバータ３に電源投入してから
高電圧が出力するまでの時間が、スイッチ手段８、９又
は１０がＯＮ状態になるまでの時間に較べて長いため、
同時でもかまわない。また、スイッチ２がＯＦＦ状態に
なってから、スイッチ手段８、９及び１０を全てＯＦＦ
状態にするまでに一定の時間を開けている。これは高電
圧発生手段４におけるインバータ３の出力が、冷陰極管
５，６又は７の放電開始電圧以下になるまでの時間差を
考慮しているもので、インバータの種類によって必要に
なる場合がある。以上のように制御することで、冷陰極
管５，６及び７の点灯を安定して制御できる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の実施例においては、１個のイン
バータで３本の冷陰極管の点灯を制御可能となり、イン
バータの個数を３分の１にする事が可能となり、大幅な
コストダウンと小型化が可能となる。また、各冷陰極管
に直列に接続されたスイッチ手段の配置によっては高電
圧のかかる配線の経路を１本化して小型化が可能とな
る。

【００２５】また、冷陰極管が点灯していないときに
は、インバータの入力電源がＯＦＦ状態となっているの
で、無駄な電力消費を防ぐことが可能となる。

【００２６】更に、本発明の応用範囲として、フィール
ドシーケンシャル方式のバックライトだけでなく、複数
の放電管の点灯を切り替えながら使用するシステムに幅
広く応用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のブロック図である。

【図２】本発明の実施例のタイミングチャートである。

【図３】従来技術のブロック図である。

【図４】異なる従来技術のブロック図である。

【符号の説明】

４ 高電圧発生手段 ５ 冷陰極管 ６ 冷陰極管 ７ 冷陰極管 ８ スイッチ手段 ９ スイッチ手段 １０ スイッチ手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H093 NA65 NC43 ND39 ND42 ND54 NE06 3K072 AB02 AC11 BA05 CA16 GB01 HA02 HA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 出力が制御可能な高電圧発生手段と、前
   記高電圧発生手段に接続された複数の白色冷陰極管と前
   記白色冷陰極管のそれぞれに直列接続された半導体スイ
   ッチ手段とを備えた液晶パネルにカラーフィルタを使用
   した液晶ディスプレイ用バックライトであって、前記高
   電圧発生手段の出力をオン状態にするとともに前記半導
   体スイッチ手段のいずれかをオン状態としてこのオン状
   態の半導体スイッチ手段に接続された白色冷陰極管を点
   灯し、また、前記高電圧発生手段の出力をオフ状態にす
   ることにより前記全ての白色冷陰極管の放電を止めるよ
   うに高電圧発生手段と半導体スイッチ手段とを組み合わ
   せて制御することを特徴とする液晶ディスプレイ用バッ
   クライト。
2. 【請求項２】 前記複数の半導体スイッチは、一定の周
   期内に定められた順番で順次オンオフすることを特徴と
   する請求項１に記載の液晶ディスプレイ用バックライ
   ト。
3. 【請求項３】 前記半導体スイッチ手段が双方向サイリ
   スタであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の液晶ディスプレイ用バックライト。
4. 【請求項４】 前記出力が制御可能な高電圧発生手段と
   して、電圧発生手段と、前記電圧発生手段の電圧を高圧
   に変換する手段と、前記高電圧へ変換する手段への電圧
   を制御する手段を備える請求項１、請求項２又は請求項
   ３に記載の液晶ディスプレイ用バックライト。