JP2004047466A

JP2004047466A - 表示装置用光源の駆動装置

Info

Publication number: JP2004047466A
Application number: JP2003181053A
Authority: JP
Inventors: Moon-Shik Kang; 姜　文　拭; Inn-Sung Lee; 李　仁　成; Song-Yi Han; ハン　ソンイ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2004-02-12
Also published as: US20040004596A1; CN1490785A; CN101930710A; EP1378883A1; TW200400395A; KR20040000802A; CN101930710B; KR100870007B1; TWI306178B; US7145546B2

Abstract

【課題】回路設計を複雑にせずに各ランプの動作を個別的で制御し、正常な動作が行われないランプの動作を中止して、バックライト装置の安全性を向上させる。
【解決手段】光源に電流を供給する電流供給部、電流供給部から出力される電流を検出する電流感知器、電流感知器からの信号及び外部から印加される調光制御信号によって電流供給部に供給される信号を制御する光源制御部を含む。したがって、光源に流れる電流を駆動装置にフィードバックする導線を別に設置せずに、光源に流れる電流の大きさを感知する。それにより、各光源に対する制御を適切に行ってバックライトの寿命を延長させることができ、光源の状態が異常な時、光源に印加される電流を遮断するので安全性が向上する。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は表示装置用光源の駆動装置に関し、さらに詳しくは液晶表示装置用バックライトの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータのモニター、テレビ受像機などに使用される表示装置には、自ら発光するＣＲＴ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＥＬ、真空蛍光表示装置（ＶＦＤ）、電界発光素子（ＦＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などがあるが、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、自ら発光せず他の光源を必要とする。
【０００３】
一般的な液晶表示装置は、電界生成電極が備えられた二つの表示板とその間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを含む。電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、電圧を変化させてこの電場の強さを調節し、液晶の光学特性を変化させて液晶層を通過する光の偏光状況を調節し、偏光板と組み合わせて所望の画像を得る。
【０００４】
この時の光は別途に備えられた人工光源であってもよく、自然光であってもよい。別途に備えられた光源を使用する場合、光源の点灯時間と消灯時間の比を調節したり光源に流れる電流を調節することによって画面全体の明るさを調節する。
【０００５】
液晶表示装置用照明装置、つまり、バックライト装置は光源とこれを駆動するインバータを含む。光源としては通常蛍光ランプを使用し、インバータは直流電力を交流電力に変換した後、ランプに印加して点灯させる。
【０００６】
バックライトはランプの装着位置によって、直下型バックライトとエッジ型バックライトとに区分される。直下型バックライトはランプが液晶表示板の下部に装着されているもので、ランプを複数個を用いるのが一般的である。
【０００７】
複数のランプを使用する場合、各ランプの輝度を均一に維持する必要があり、このためには、第１近似として各ランプに流す電流を均一にしなければならない。各ランプに流れる電流を均一に維持するために、各ランプに一つずつ電流感知器を設置して各ランプに流れる電流を感知し、それによって各ランプに流れる電流の量をフィードバック制御する。
【０００８】
このような方式で各ランプの動作を別々にフィードバック制御する場合、各ランプをインバータに連結するそれぞれの導線を全て設置しなければならない。これにより回路を設計する時、多くの配線を考慮しなければならないので製造効率が低下し、配線間の相互干渉やノイズ発生などが増えてランプのフィードバック制御が不正確になる。
【０００９】
このような問題のため、全てのランプを一つの導線でインバータに連結し、この導線に流れる電流のみを感知してランプ全体の動作を制御する方法が提示された。
【００１０】
しかし、このような方式はランプそれぞれの状態が把握できないので、これらを個別的に制御することはできない。例えば、多くのランプのうちの一つが故障して電流が流れなかったり減少した場合にランプ全体に流れる電流は、減るとしても各ランプの状態を認識できないためにランプが故障したか否かを知らない。このように全電流が減った場合、ランプ全体に印加する電流を増やすようになるが、そうすると正常な点滅動作ができないランプにも継続して電流が印加され、これによりそのランプにアークやスパイクなどが発生する。このようなアークやスパイクはランプだけでなく、バックライト装置全体の安定性に悪影響を及ぼす問題が発生する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、回路設計を複雑化せずに各ランプの動作を個別的に制御することである。
【００１２】
本発明の他の技術的課題は、正常な動作が行われないランプの動作を中止して、バックライト装置の安全性を向上させることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの特徴による表示装置用光源駆動装置は、光源に電力を選択的に供給して前記光源を点灯させる電力供給部と、前記電力供給部から出力される電流を検出して検出した電流に基づいて電流感知信号を生成する電流感知器と、前記電流感知信号と外部から印加される調光制御信号によって前記電力供給部を制御する光源制御部とを含む。
【００１４】
前記電力供給部は１次側コイルと２次側コイルを含み、前記２次側コイルに誘導される２次側電圧を前記光源に印加する変圧器を含むのが好ましい。前記電力供給部は、前記光源制御部からの制御によって外部から入る入力電圧をスイッチングするスイッチング部と、前記入力電圧に基づいて交流電圧を生成して前記変圧器の１次側コイルに供給する発振器をさらに含むことができる。この時、前記スイッチング部のオン　時点またはオフ時点が前記発振器または前記交流電圧の所定の状況、特に１周期中に１度だけ生じる状況、に同期していると制御状態の再現性が高まり便利である。
【００１５】
前記電流感知器は前記変圧器の１次側コイルに関する電流、特に前記発振器と連結されて前記発振器の電流を検出する構造がある。また、これとは異なり、前記変圧器の前記２次側コイルと連結されて前記２次側コイルの電流を検出する構造もある。
【００１６】
前記光源制御部は前記調光制御信号及び前記電流感知信号に基づいてパルス幅変調方式で前記スイッチング部を制御するのが好ましい。この時、前記パルス幅変調方式のパルス幅が前記発振器の発振周期または半周期の整数倍であると、制御状態の再現性が高まり便利である。
【００１７】
前記光源制御部は前記電流感知信号から前記光源に過電流が流れているか否かを判断して、これにより前記スイッチング部をオン／オフさせるのが好ましい。
【００１８】
前記電流感知器の一例は前記電力供給部と第１電圧の間に並列に連結された蓄電器とダイオード及びこれに連結された分圧器を含み、前記分圧器は前記光源制御部に連結されている。
【００１９】
前記光源は蛍光ランプでありうる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００２１】
図面上に多様な層及び領域を明確に表現するため、厚さを拡大して示している。明細書全体で類似な部分については同じ図面符号を付けて示している。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあると言う時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあると言う時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００２２】
以下、本発明の実施例による表示装置用光源駆動装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の一つの実施例による液晶表示装置のブロック回路図であり、図２は本発明の一つの実施例による液晶表示装置の画素分解斜視図であり、図３は本発明の一つの実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【００２４】
図１に示したように、本発明の一つの実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００、これに連結されたゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、液晶表示板組立体３００に光を照射する照明部９００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００２５】
一方、図２に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置の構造は、表示部３３０及びバックライト部３４０を含む液晶モジュール３５０と、液晶モジュール３５０を収納する前面及び後面ケース３６１、３６２とを含む。
【００２６】
表示部３３０は、液晶表示板組立体３００と、これに付着されたゲートＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）基板４１０及びデータＦＰＣ基板５１０と、当該ＦＰＣ基板４１０、５１０に付着されているゲートＰＣＢ４５０及びデータＰＣＢ５５０とを含む。
【００２７】
液晶表示板組立体３００は、図２及び図３に示すような構造を有し、下部表示板１００と、上部表示板２００と、その間に入っている液晶層３とを含む。また、その等価回路は、図１及び図３に示すように、複数の表示信号線（ゲート線Ｇ１−Ｇｎ、データ線Ｄ１−Ｄｍ）と、これに連結されていて行列形態に配列された複数の画素と、を含む。
【００２８】
表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）は、下部表示板１００に備えられており、ゲート信号（“走査信号”とも言う）を伝達する複数のゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）と、データ信号を伝達するデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）とを含む。ゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）は行方向に伸びて互いに平行であり、データ線（Ｄ１）−Ｄｍ）は列方向に伸びて互いに平行である。
【００２９】
各画素は、表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）と、これに連結された液晶蓄電器（Ｃ_ＬＣ）及び維持蓄電器（Ｃ_ＳＴ）と、を含む。維持蓄電器（Ｃ_ＳＴ）は必要に応じて省略することもできる。
【００３０】
スイッチング素子Ｑは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子及び入力端子は各々ゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）及びデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に連結されており、出力端子には液晶蓄電器Ｃ_ＬＣ及び維持蓄電器Ｃ_ＳＴが連結されている。
【００３１】
液晶蓄電器は、下部表示板１００の画素電極１９０及び上部表示板２００の共通電極２７０を二つの電極とし、二つの電極１９０、２７０の間に注入された液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０はスイッチング素子Ｑの出力端子に連結され、共通電極２７０は上部表示板２００の前面（液晶側）に形成されていて共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時には二つの電極１９０、２７０が共に線状または棒状に作られる。
【００３２】
液晶蓄電器Ｃ_ＬＣの補助的な役割を果たす維持蓄電器Ｃ_ＳＴは、下部表示板１００に備えられた別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０が絶縁体を隔てて重なる形に構成され、この別個の信号線には共通電圧などの決められた電圧が印加される。しかし、維持蓄電器Ｃ_ＳＴを、画素電極１９０が絶縁体を媒介として直上の前段ゲート線と重なる形にすることもできる。
【００３３】
一方、色表示を実現するためには、三原色を重ねないように並べて表示したり（空間分割）、各画素が時間によって交互に三原色を表示するように（時間分割）して、これら三原色の空間的、時間的合計で所望の色相が認識されるようにする。空間分割の一例では、赤色、緑色または青色の色フィルター２３０を、色毎に、各々異なる画素電極１９０に対応する上部表示板２００の領域に備える。また、これとは異なって、各フィルターを、下部表示板１００の各々異なる画素電極１９０の上または下に形成することもできる。
【００３４】
図２において、バックライト部３４０は、液晶表示板組立体３００の下部に装着されている複数のランプ３４１と、組立体３００とランプ３４１との間に位置しランプ３４１からの光を組立体３００に誘導及び拡散する導光板３４２及び複数の光学シート３４３と、ランプ３４１の下部に位置しランプ３４１からの光を組立体３００側に反射させる反射板３４４と、を含む。
【００３５】
本実施例では、ランプ３４１にＣＣＦＬ（冷陰極蛍光灯）、ＥＥＦＬ（外部電極蛍光燈）など蛍光ランプを使用する。しかし、発光ダイオードなどもランプとして用いることができる。
【００３６】
図１を見れば、照明部９００は、複数のランプ部９１０と複数のインバータ９２０とを含む。ランプ部９１０は、図２におけるランプ３４１に該当する。インバータ９２０は、各ランプ部９１０に連結されてランプ部９１０を点滅させ、ランプ部９１０の点滅時間を制御することによって画面の明るさを調節する。インバータ９２０は、別途に装着されたインバータＰＣＢ（図示せず）に備えられることもあり、ゲートＰＣＢ４５０やデータＰＣＢ５５０に備えられることもある。インバータ９２０の詳細構造については下記で説明する。
【００３７】
液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００の外側面には、ランプ３４１から出る光に含まれる、特定方向に振動する光だけを通過させる偏光板（図示せず）が取り付けられている。
【００３８】
図１及び図２を参照すれば、階調電圧生成部８００はデータＰＣＢ５５０に備えられており、画素の透過率に関する二組の階調電圧群（例えば、２５５個の電圧値）を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有する電圧群で、他の一組は負の値を有する電圧群である。
【００３９】
ゲート駆動部４００は、集積回路（ＩＣ）チップの形態で各ゲートＦＰＣ基板４１０上に装着されており、液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に連結されて外部からのゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に印加する。
【００４０】
データ駆動部５００は、ＩＣチップの形態で各データＦＰＣ基板５１０上に装着されており、階調電圧生成部８００の階調電圧の中から選択したデータ電圧を液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。
【００４１】
本発明の他の実施例によれば、ゲート駆動部４００及び／またはデータ駆動部５００は、ＩＣチップの形態で下部表示板１００上に取り付けられ、他の実施例によれば下部表示板１００に他の素子と共に集積される。この二つの場合、ゲートＰＣＢ４５０及び／またはゲートＦＰＣ基板４１０を省略することができる。
【００４２】
ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００とインバータ９２０などの動作を制御する信号制御部６００は、データＰＣＢ５５０またはゲートＰＣＢ４５０に備えられている。
【００４３】
以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
【００４４】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御部（図示せず）からＲＧＢ映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メーンクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などの提供を受ける。信号制御部６００は、入力制御信号に基づいて、映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）をゲート駆動部４００に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理済み映像信号（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）とをデータ駆動部５００に出力する。また、信号制御部５５０は、ランプ部９１０の輝度を制御する調光制御信号（ＤＩＭ）を生成し、インバータ９２０に供給する。
【００４５】
ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、１フレームの開始を知らせる垂直同期開始信号（ＳＴＶ）、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力時期を制御するゲートクロック信号（ＣＰＶ）、及びゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の幅を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）などを含む。
【００４６】
データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、水平周期の開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）と、データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に当該データ電圧の印加を命令するロード信号（ＬＯＡＤ）と、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を省略し、“データ電圧の極性”と言う）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）と、データクロック信号（ＨＣＬＫ）と、を含む。
【００４７】
データ駆動部５００は、信号制御部６００から受信するデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）に応じて各行の画素に対応する映像データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）を順次に受信し、階調電圧生成部８００から受ける階調電圧のうち各映像データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）に対応する階調電圧を選択することによって、デジタルの映像データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）をアナログの当該データ電圧に変換する。
【００４８】
ゲート駆動部４００は信号制御部６００から受信するゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）に応じてゲートオン電圧（Ｖｏｎ）をゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に順次印加し、各ゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に連結された各スイッチング素子（Ｑｉ，　ｊ；　ｉ＝１，　ｎ；　ｊ＝１，　ｍ）を順次導通させる。
【００４９】
一つのゲート線（Ｇｉ）にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）が印加されて、これに連結された一つの行のスイッチング素子（Ｑｉ，　ｊ；　ｊ＝１，　ｍ）がターンオンされている間（この期間を“１Ｈ”または“１水平周期”といい、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、データイネーブル信号（ＤＥ）、ゲートクロック（ＣＰＶ）の一周期と同一である）、データ駆動部４００は各データ電圧を当該データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に供給する。データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に供給されたデータ電圧は、導通されたスイッチング素子（Ｑｉ，　ｊ）を通じて当該画素に印加される。
【００５０】
画素に印加されたデータ電圧と共通電圧との差は、液晶蓄電器Ｃ_ＬＣの充電電圧、つまり画素電圧として示される。液晶分子は画素電圧の大きさに応じてその配列を異ならせ、これによりランプ３４１から出て液晶層３を通過する光の偏光状態が変化する。このような偏光の変化は、偏光板によって光の透過率変化という現象に変換される。
【００５１】
このような方式で、１フレーム期間内に全ゲート線（Ｇ１−Ｇｎ）に対してゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を順次印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終われば、その次のフレームが始まって各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（“フレーム反転”）。この時、１フレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性によって、一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性がゲートオンのパルス毎に変わったり（“ライン反転”）、一つのゲートオン期間内であっても、隣接データ線電圧の極性が互いに異なる方式もある（“ドット反転”）。
【００５２】
一方、インバータ９２０は、信号制御部５５０からの調光制御信号（ＤＩＭ）によって、ランプ部９１０の点滅動作を制御する。
【００５３】
このようなインバータ９２０の構造と動作に関して、図４を参照して詳細に説明する。
【００５４】
図４は、本発明の一つの実施例におけるインバータとランプ部の回路図である。
【００５５】
図４に示すように、ランプ部９１０は接地点とインバータ９２０の間に直列に連結されたランプ９１１と蓄電器（Ｃ１）とを含み、蓄電器（Ｃ１）は安定器として動作する。
【００５６】
インバータ９２０は、変圧器（Ｔ１）９２１、発振器９２２、電流感知器９２３、ＰＷＭ制御部９３０、バッファ９２４、スイッチング素子Ｑ１、逆方向電圧防止用ダイオードＤ１及びインダクタＬ１を含む。
【００５７】
変圧器９２１の２次側コイルは、ランプ部９１０に連結されてランプ９１１を点灯する電圧を供給する。変圧器９２１は、相互誘導作用を通じて充分な大きさの電流を生成する二つの１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）と２次側コイル（Ｌ１３）とを含み、２次側コイル（Ｌ１３）の一端は蓄電器（Ｃ１）に、他端は接地点に連結されている。
【００５８】
発振器９２２は、変圧器９２１の１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）に連結されて交流電圧を供給する。発振器９２２は、一対の抵抗（Ｒ２１、Ｒ２２）、一対のトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）、及び一つの蓄電器（Ｃ２１）を含む。
【００５９】
変圧器９２１の二つの１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）中、一方の１次側コイル（Ｌ１１）の両端には各々二つのトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）のコレクタが連結されており、１次側コイル（Ｌ１１）と並列に蓄電器（Ｃ２１）が連結されている。また、変圧器９２１の他方の１次側コイル（Ｌ１２）の両端には、各々二つのトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）のベースが連結されており、トランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）のエミッタは共通に電流感知器９２３に連結されている。各抵抗（Ｒ２１、Ｒ２２）の一端は、各々トランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）のベースに連結されており、他端は共通に変圧器９２１の１次側コイル（Ｌ１１）の中間タップに連結されている。
【００６０】
電流感知器９２３は、発振器９２２に流れる電流または変圧器９２１の１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）に流れる電流を感知し、フィルター用蓄電器（Ｃ３１）、分圧用抵抗（Ｒ３１、Ｒ３２）及び整流用ダイオード（Ｄ３１）を含んでいる。蓄電器（Ｃ３１）、抵抗（Ｒ３１）及びダイオード（Ｄ３１）は、発振器９２２のトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）の共通エミッタ端子と接地点との間に並列に連結されている。抵抗（Ｒ３２）は、トランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）の共通エミッタ端子とＰＷＭ制御部９３０との間に連結されている。
【００６１】
ＰＷＭ制御部９３０は、フィードバック制御部９３１、過負荷保護部９３２及びオン／オフ制御部９３３を含んでいる。フィードバック制御部９３１は、電流感知器９２３と連結されており、信号制御部６００から調光制御信号（ＤＩＭ）の供給を受ける。過負荷保護部９３２は電流感知器９２３と連結されている。オン／オフ制御部９３３は、フィードバック制御部９３１と過負荷保護部９３２の出力端子と連結されており、オン／オフ電圧（Ｏｎ／Ｏｆｆ）の供給を受ける。フィードバック制御部９３１と過負荷保護部９３２とには、比較器などが含まれることができる。
【００６２】
発振器９２２に入力される入力電圧（Ｖｉｎ）と発振器９２２の間には、スイッチとして用いられるＭＯＳトランジスタ（Ｑ１）とインダクタ（Ｌ１）とが直列に連結されており、トランジスタ（Ｑ１）のゲートはバッファ９２４を通じてオン／オフ制御部９３３と連結されている。
【００６３】
トランジスタ（Ｑ１）及びインダクタ（Ｌ１）の間のノードと接地点との間にはダイオード（Ｄ１）が連結されているが、接地点からノードに向かう方向が順方向である。
【００６４】
このような構造のインバータ９２０の動作について詳細に説明する。
【００６５】
トランジスタ（Ｑ１）は、バッファ９２４からの制御信号によってオンまたはオフされ、ＤＣ電圧である入力電圧（Ｖｉｎ）を選択的に伝達する。トランジスタ（Ｑ１）の出力は、インダクタ（Ｌ１）を経て発振器９２２に供給される。
【００６６】
発振器９２２の二つのトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）は、交互に導通／遮断と変化することによって、直流である入力電圧（Ｖｉｎ）を交流である正弦波電圧に変換して変圧器９２１の１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）に供給する。
【００６７】
変圧器９２１の１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）に流れる電流によって、２次側コイル（Ｌ１３）に生成された昇圧された交流電圧は、蓄電器（Ｃ１）を経てランプ９１１に印加され、これによりランプ９１１が点灯される。ランプ９１１に異常が生じてランプ９１１に流れる電流が変化すれば、２次側コイル（Ｌ１３）に流れる電流もやはり変化し、これにより１次側コイル（Ｌ１１、Ｌ１２）に流れる電流も変化する。
【００６８】
発振器９２２から出力される正弦波信号はまた、電流感知器９２３に供給される。入力された正弦波信号は蓄電器（Ｃ２１）によってフィルタリングされ、ダイオード（Ｄ２１）によって半波整流された後、抵抗（Ｒ２１、Ｒ２２）によって適当なサイズの電圧に分圧され、直流の電流感知信号（ＣＤＳ）としてＰＷＭ制御部９３０に供給される。ＰＷＭ制御部９３０の前記パルス幅変調方式のパルス幅が、前記発振器９２２の発振周期の半分の整数倍であると好ましい。
【００６９】
ＰＷＭ制御部９３０のフィードバック制御部９３１と過負荷保護部９３２とは、電流感知器９２３からの電流感知信号（ＣＤＳ）によって各々該当する動作を行う。
【００７０】
フィードバック制御部９３１は、調光制御信号（ＤＩＭ）に基づいて、トランジスタ（Ｑ１）のオン／オフ時間比を制御する制御信号（ＴＣＳ）をオン／オフ制御部９３３に供給するが、電流感知信号（ＣＤＳ）によって制御信号（ＴＣＳ）を変化させる。オン／オフ制御部９３３は、フィードバック制御部９３１からの制御信号（ＴＣＳ）によって決められた時間比でオン電圧とオフ電圧とをバッファ９２４に出力してトランジスタ（Ｑ１）の導通／遮断を制御する。この時に調光状態の再現性を高めるため、前記スイッチング部のオン／オフ時点が前記発振器または前記交流電圧の所定の状況に同期していると、制御状態の再現性が高まり便利である。この場合、回路設計としては、オンまたはオフの電圧波形を、発振波形を飽和増幅させた波形と共に同期化回路に通せば十分であり、特別の事情があれば、所定の状態を検出してクロックを作り、オンまたはオフの電圧波形と共に同期化回路に通せばよい。
【００７１】
過負荷保護部９３２は、ランプ９１１に過電流が流れるなど異常が生じた時、ランプ９１１に供給される電圧を遮断して動作を中止させる役割を果たす。つまり、電流感知器９２３からの電流感知信号（ＣＤＳ）を設定値と比較し、該当する過負荷制御信号（ＯＰＳ）を生成してオン／オフ制御部９３３に提供する。なお、この場合には、オフ動作と発振との同期が不要であり、即時遮断が望ましい。
【００７２】
電流感知信号（ＣＤＳ）が設定値以下である正常状態の場合、過負荷制御信号（ＯＰＳ）は、例えば、ロー状態になり、オン／オフ制御部９３３はフィードバック制御部９３１からの制御信号（ＴＣＳ）にしたがってだけトランジスタ（Ｑ１）のオン／オフを制御する。このオン／オフ制御は、例えばパルス幅変調方式により行うことができる。
【００７３】
しかし、電流感知信号（ＣＤＳ）が設定値以上になる異常状態の場合、過負荷制御信号（ＯＰＳ）は例えば、ハイ信号になり、オン／オフ制御部９３３はフィードバック制御部９３１からの制御信号（ＴＣＳ）に関係なくオフ電圧（Ｏｆｆ）をバッファ９２４に供給してトランジスタ（Ｑ１）を遮断させることによって入力電圧（Ｖｉｎ）を遮断し、変圧器９２１の動作を停止させ、ランプ９１１を消灯する。トランジスタ（Ｑ１）のオン／オフ制御は、前述と同様、例えばパルス幅変調方式により行うことができる。
【００７４】
図５は本発明の他の実施例によるインバータとランプ部の回路図である。
【００７５】
図５の構造と図４の構造を比較する時、電流感知器９２３が変圧器９２１の２次側コイル（Ｌ１３）に連結されていることを除くと、ほとんど類似な構造からなっている。
【００７６】
つまり、図５に示したように、本発明の他の実施例による電流感知器９２３は、変圧器９２１の２次側コイル（Ｌ１３）とフィードバック制御部９３１との間に連結され、変圧器９２１の２次側コイル（Ｌ１３）に流れる電流をＰＷＭ制御部９３０に直接フィードバックさせることによりランプ９１１を制御する。ここで、発振器９２２の二つのトランジスタ（Ｑ２１、Ｑ２２）のエミッタは接地されている。
【００７７】
【発明の効果】
このように本発明ではランプ電流をインバータにフィードバックする導線を別に設置しなくてもランプに流れる電流の大きさを感知してランプ状態を把握する。これにより、各ランプに対する制御を適切に行ってバックライトの寿命を延長させることができ、また、ランプの状態が異常な時、ランプに印加される電圧を遮断してランプを消灯するので安全性が向上する。
【００７８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施例による液晶表示装置のブロック回路図である。
【図２】本発明の一つの実施例による液晶表示装置の画素分解斜視図である。
【図３】本発明の一つの実施例による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
【図４】本発明の一つの実施例によるインバータとランプ部の回路図である。
【図５】本発明の他の実施例によるインバータとランプ部の回路図である。
【符号の説明】
３：液晶層
１００：下部表示板
１９０：画素電極
２００：上部表示板
２３０：色フィルター
２７０：共通電極
３００：液晶表示板組立体
３３０：表示部
３４０：バックライト部
３４１：ランプ
３４２：導光板
３４３：光学シート
３４４：反射板
３５０：液晶モジュール
３６１：前面ケース
３６２：後面ケース
４００：ゲート駆動部
４１０：ゲートＦＰＣ基板
４５０：ゲートＰＣＢ
５００：データ駆動部
５１０：データＦＰＣ基板
５５０：データＰＣＢ
６００：信号制御部
８００：階調電圧生成部
９００：照明部
９１０：ランプ部
９１１：ランプ
９２０：インバーター
９２１：変圧器
９２２：発振器
９２３：電流感知器
９２４：バッファ
９３０：ＰＷＭ制御部
９３１：フィードバック制御部
９３２：過負荷保護部
９３３：オン／オフ制御部

Claims

光源に電力を選択的に供給して前記光源を点灯する電力供給部と、
前記電力供給部から出力される電流を検出し、検出した電流に基づいて電流感知信号を生成する電流感知器と、
前記電流感知器からの前記電流感知信号及び外部から印加される調光制御信号によって前記電力供給部を制御する光源制御部と、
を含む表示装置用光源の駆動装置。
前記電力供給部は、
１次側コイル及び２次側コイルと、
前記２次側コイルに誘導される２次側電圧を前記光源に印加する変圧器と、
を含む、請求項１に記載の駆動装置。
前記電流感知器は、前記変圧器の１次側コイルと関連した電流を検出する、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記電流感知器は、前記変圧器の前記２次側コイルと連結され、前記２次側コイルからの電流を検出する、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記電力供給部は、
前記光源制御部からの制御によって外部から入る入力電圧をスイッチングするスイッチング部と、
前記外部から前記スイッチング部を経て入力された電圧に基づいて交流電圧を生成し、前記変圧器の１次側コイルに供給する発振器と、
をさらに含む、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記電流感知器は、前記発振器と連結されて前記発振器からの電流を検出する、請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記電流感知器は、前記変圧器の前記２次側コイルと連結されて前記２次側コイルからの電流を検出する、請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記光源制御部は、外部からの前記調光制御信号及び前記電流感知器からの前記電流感知信号に基づいて、パルス幅変調方式で前記スイッチング部を制御する、請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記光源制御部は、前記電流感知器からの前記電流感知信号に基づいて前記光源に過電流が流れているかどうかを判断し、判断結果によって前記スイッチング部をオン／オフさせる、請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記電流感知器は、前記電力供給部及び第１電圧の間に並列に連結された蓄電器及びダイオードと、前記蓄電器及び前記ダイオードに連結された分圧器とを含み、前記分圧器は前記光源制御部に連結されている、請求項１に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記光源は蛍光ランプを含む、請求項１に記載の表示装置用光源の駆動装置。
前記スイッチング部のオン時点またはオフ時点が前記発振器または前記交流電圧の所定の状況に同期している、請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。