JP2007141802A - インバータ回路、バックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷陰極管等の放電管を駆動する高電圧を用いる装置において、コロナ放電、アーク放電などの高電圧異常放電を検知すること。
【解決手段】交流電圧源９４と、複数の放電管３００と、前記交流電圧源より供給される交流電圧を昇圧するインバータトランス９００と、前記複数の放電管の低圧側のインバータトランスに接続される側とは反対側にそれぞれ直列接続されるバランストランス４００とを備え、複数の放電管の一端はインバータトランスの出力側に接続され他端はバランストランスの１次巻線の一端に接続され、インバータトランスの１次巻線の他端はグランドに接地され、バランストランスの２次巻線は他のバランストランスの２次巻線と直列に接続されて閉ループを構成し、閉ループの１箇所に抵抗器４９０の一端を接続して抵抗器４９０の他端を接地し、抵抗器４９０の接地箇所から最も遠いバランストランスの２次巻線の端子を電圧検出接点５０１とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置の光源に使用する複数の冷陰極管等の放電管及び該複数の放電管を点灯させる回路ないし装置に関して、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出するインバータ回路、該回路を備えたバックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置に関するものである。

以下に記述した放電管は、主として冷陰極管を対象としたものであるが、本発明は冷陰極管に限られず、交流高電圧を必要とする複数の放電管を点灯するシステムにおいて実施することが可能であり、放電管は冷陰極管に限定して解釈されるものではない。

従来、液晶表示装置(ＬＣＤ)は軽量、薄型、低消費電力駆動などの機能が求められてきた。液晶表示装置は自発光表示装置ではないから光源が必要になる。光源としては冷陰極管が使用されている。

冷陰極管は、蛍光ランプの一種であり正規グロー放電領域で動作する蛍光ランプである。冷陰極管は交流高電圧を印加することにより点灯する。
冷陰極管はフィラメントによって予熱する方法に依らないため、熱陰極管と比較すると耐振動性が高く、ランプの径を細くすることが可能で、ランプ寿命が長いという特徴を有する。他方でフィラメントにより予熱をしないために印加電圧を高くする必要がある。

冷陰極管を点灯させるための交流高電圧を発生させる回路としてはインバータ回路が用いられる。このような交流高電圧を使用するために、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧放電が起こりやすくなる。該高電圧放電は徐々に絶縁物を炭化させ、短絡、発火発煙に至る場合もありうる。

絶縁不良の原因としては、電極の曲がり、電極のバリ、半田クラック、絶縁物の欠損、絶縁物の材料の不均一性や変質等が考えられ、初期不良によるものから経年劣化によるものまで種々のものがある。

図１は、従来から高電圧放電による異常電流を検出する方法として用いられている構成である。図１に示された高電圧放電による異常電流を検出する手段は、インバータトランスの２次巻線のグランド接地側に電流検出用抵抗２００を挿入し、高電圧放電による異常電流が流れたときに両端に生じるスパイク電圧をコンデンサ４５及び抵抗４６で構成される微分回路でその電圧ピークを検出し基準電圧４４と比較して異常か否かの判断を行うものである。

次に別の従来例を示す。図２は、特開２００２−３４１７７５号公報に開示された図であり、液晶表示装置等の平面表示装置におけるトランスや冷陰極管近傍においてコロナ放電が発生した場合に、これを検知する一手段として開示されているものである。

前記特開２００２−３４１７７５号公報に記載の手段は、プリント基板上に実装されたインバータトランスの下面とランプの近傍に誘起パターン部を設けて、該誘起パターン部からの誘起電圧を利用してコロナ放電を検出するものである。
特開２００２−３４１７７５号公報

しかしながら、前記図１に示した高電圧放電による異常電流を検出する方法として従来から用いられている構成では、高電流を生じる高電圧放電については検出可能であるが、高電圧部とグランドとの間が高インピーダンスの状態で放電するような場合はスパイク電流が減少し検出が不可能であるという問題を有している。

次に、前記特開２００２−３４１７７５号公報に記載の手段では、インバータトランス及びランプ近傍における高電圧放電しか検出できず、他の高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じる高電圧異常放電については、検出することが困難であるという問題を有している。

本発明の目的は、種々の原因によって生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出する手段を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のインバータ回路は、
複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、
複数のバランストランスであって、前記複数のバランストランスの１次巻線のそれぞれの一端は前記複数の放電管に接続され、それぞれの他端はグランドに接続された複数のバランストランスと、
を備え、
前記複数の放電管それぞれの一端は前記インバータトランスの出力側に接続され、他端は前記複数のバランストランスそれぞれの１次巻線の一端に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明のインバータ回路は、
複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスであって、
前記インバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されたインバータトランスと
複数のバランストランスと、
を備え、
前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記インバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記バランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴としている。

また、前記電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点としてもよい。

また、前記インバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。

前記インバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。

また、前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。

また、予め異なる基準電圧を設定した複数の比較器を備え、前記各比較器は前記電圧検出接点電圧が基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。

また、前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むようにしてもよい。

また、本発明のバックライト装置は、
複数の放電管と、
前記複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、
複数のバランストランスであって、前記複数のバランストランスの１次巻線のそれぞれの一端は前記複数の放電管に接続され、それぞれの他端はグランドに接続された複数のバランストランスと、
を備え、
前記複数の放電管それぞれの一端は前記インバータトランスの出力側に接続され、他端は前記複数のバランストランスそれぞれの１次巻線の一端に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴としている。

また、複数の放電管と、
前記複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスであって、
前記インバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されたインバータトランスと
複数のバランストランスと、
を備え、
前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記インバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記バランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点としてもよい。

また、前記電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点としてもよい。

また、前記放電管は、冷陰極管であってもよい。

また、前記インバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。

また、前記インバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。

また、前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。

また、予め異なる基準電圧を設定した複数の比較器を備え、前記各比較器は前記電圧検出接点電圧が基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。

また、前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むようにしてもよい。

また、本発明の液晶表示装置は、
複数のゲートラインと、
前記複数のゲートラインに直交する複数のデータラインと、
前記複数のゲートラインと複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
を備え、
所定の画像をディスプレイする液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、請求項１又は請求項２に記載のインバータ回路を含むことを特徴としている。

また、液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とから構成されるディスプレイユニットと、
複数の放電管から構成されるバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリが収納される収納容器と、
前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
請求項１又は請求項２に記載のインバータ回路を含むようにしてもよい。

また、その用途を液晶モニターとしてもよい。

請求項１又は請求項１５に記載の発明によれば、コロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電による不具合を検出することができるだけでなく、特定の冷陰極管への電流集中、冷陰極管の故障に伴う断線、短絡等の不具合を検出することができる。
また、バランストランス２次巻線のループに抵抗器を介してグランドに接続していることにより、電圧検出接点で検出される電圧はダイナミックレンジが拡がる。このダイナミックレンジが拡がることによって各種不具合のモードにより異なる検出電圧値を判別することが可能となる。

請求項２又は請求項１６に記載の発明も請求項１に記載と同様の効果を得ることができると共に、差動電圧により２つの冷陰極管を交互に１８０度位相の異なる出力で駆動することで冷陰極管から輻射される静電ノイズを相殺する効果を有し液晶への静電ノイズの影響を減少させることができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１、請求項２、請求項１５及び請求項１６によって、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出した後、予め設定した基準電圧と比較し該基準電圧を超えるときに制御部への信号（Ｈレベル又はＬレベル電圧）を出力することにより、前記不具合を制御部へ伝達することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、特定の冷陰極管への電流集中、冷陰極管の故障に伴う断線、短絡の他に、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電等の様々な不具合のモードに応じて、制御信号を他の制御部へ伝達することができる。すなわち、本発明のインバータ回路、バックライト装置は、バランストランス２次巻線のループに抵抗器を介してグランドに接続していることにより、電圧検出接点で検出される電圧はダイナミックレンジが拡がる。不具合のモードにより検出される異なる電圧値を判別することが可能となる。複数の異なる基準電圧を設定した電圧比較部を設けることにより、高電圧異常放電を知らせる検出電圧値の大小により、制御信号を出力する電圧比較器と出力しない電圧比較器とが生じる。制御信号を受ける制御部は制御信号を出力した電圧比較器を識別することにより、不具合のモードに応じた制御をすることが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図３は、本発明の一実施例によるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出するインバータ回路、バックライト装置を説明するための図である。

図３に示すように、本発明によるインバータ回路、バックライト装置は、スイッチングトランジスタ等の素子から構成される発振回路により生成される交流電圧９４と、冷陰極管を点灯させるために必要な交流高電圧に昇圧するインバータトランス９００と、該インバータトランスの２次巻線側の出力に並列接続される複数の冷陰極管群３００と、該複数の冷陰極管それぞれの他端（前記インバータトランス９００に接続される側とは反対側）に接続されるバランストランス群４００と、該バランストランス群４００の２次巻線により形成されるループの一点とグランドとの間に挿入される抵抗器４９０と、該抵抗器４９０の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上に設けられた電圧検出接点５０１と、該電圧検出接点５０１で検出される電圧値と予め設定された基準電圧とを比較する電圧比較部４０から構成される。

交流電圧９４は、例えばＰＷＭ制御信号によってスイッチングトランジスタを所定のタイミングでオン／オフさせて生成される交流電圧あり、図１２で示すブロック図で説明すると、スイッチング部９３により生成される交流電圧である。

インバータトランス９００は、１次巻線に加えられる交流電圧９４（ここで「Ｖ１」とする）から冷陰極管を駆動するための交流高電圧（ここで「Ｖ２」とする）に昇圧する昇圧トランスであり、２次巻線の巻線数Ｎ２は、１次巻線の巻線数Ｎ１にＶ２／Ｖ１を乗じた巻線数とする。

複数の冷陰極管群３００は、これを構成する各冷陰極管の一端が前記インバータトランス９００の２次巻線の出力側に接続され、他端が後述するバランストランスの１次巻線を介してグランドに接地される。

バランストランス群４００は、これを構成する各バランストランスが１次巻線と２次巻線とが逆極性になるように配置されている。バランストランス群４００の動作原理を説明すると、まず各冷陰極管に電流が流れると各冷陰極管とグランドとの間に直列接続された各バランストランスの１次巻線に電流が流れ、これに伴い２次巻線にも電流が流れる。バランストランスの１次巻線数をＮ１、１次巻線に流れる電流をＩＬとし、バランストランスの２次巻線数をＮ２、２次巻線に流れる電流をＩＳとすると、ＩＬ＝ＩＳ×Ｎ１／Ｎ２の関係になる。この２次巻線は他の各バランストランスの２次巻線と直列接続されループを形成しているため、２次巻線のループを流れる電流は各バランストランス群の１次巻線に電流を流すことになり結果として、各冷陰極管の電流は均一になる方向で制御される。このようにしてバランストランスが挿入されることにより、各冷陰極管を流れる電流は均一になり、冷陰極管による輝度のばらつきを無くすことが可能となる。

抵抗器４９０は、前記バランストランス群４００の２次巻線ループの一箇所とグランドとの間に挿入され、この２次巻線閉ループを流れる電流の一部を電圧に変換するためのものである。
高電圧異常放電には各種のモードがある。高電圧異常放電のモードにより前記バランストランス群４００の２次巻線ループを流れる電流は異なる。前記抵抗器４９０を挿入することにより、電圧検出接点５０１で検出される電圧値のダイナミックレンジが拡がる。ダイナミックレンジが拡がるので、前記各種の高電圧異常放電のモードに応じた電圧値を検出することが可能となる。

最も望ましい電圧検出接点５０１は、前記複数のバランストランスの２次巻線のループ上に抵抗器４９０を接続した箇所から前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点である。

本発明の他の実施形態を図７用いて説明する。図７は、本発明の他の実施例によるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出するインバータ回路、バックライト装置を説明するための図である。

図７に示した実施例と図３に示した実施例との相違点は、以下のとおりである。

インバータトランス９０１の２次巻線は位相がそれぞれ１８０度異なる交流高電圧９５及び交流高電圧９６を出力するように配置されていること。

交流高電圧９５と逆位相の交流高電圧９６との間に第１の冷陰極管３０１とバランストランス４０１の１次巻線を介してさらに第２の冷陰極管３０２が直列に接続されていること。上記交流高電圧９５と逆位相の交流高電圧９６との間に、さらに冷陰極管、バランストランスの１次巻線、冷陰極管の直列接続される構成が、複数並列に配置されていることである。

この図７に示した実施例は、いわゆる差動電圧により冷陰極管を駆動する方法である。冷陰極管は高電圧で駆動されるところから、冷陰極管から輻射される静電ノイズが大きい。この静電ノイズは液晶表示に影響を与えることから、冷陰極管を交互に１８０度位相の異なる出力で駆動し、冷陰極管から輻射される静電ノイズを相殺することが望ましい。この図７に示した差動電圧駆動型は、隣り合う冷陰極管は１８０度位相が異なる電圧によって駆動されることにより、冷陰極管から輻射される静電ノイズが相互に相殺され、液晶表示への影響が少なくなる。

図７に示した実施例による高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出する方法は、図３に示した実施例と同様である。バランストランス群４００、抵抗器４９０及び電圧比較部４０によって、電圧検出接点５０１で検出される電圧値と予め設定した基準電圧とを比較し、電圧検出接点５０１の電圧が基準電圧より高い場合に、電圧比較部から制御電圧を出力してコロナ放電、アーク放電等の高電圧放電が発生したことを検知させる方法により行われる。

図８は、本発明のさらに他の実施例によるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電を検出するインバータ回路、バックライト装置を説明するための図である。

図８の実施例と図７の実施例とのとの相違点は、インバータトランス９０２が１つの１次巻線と２つの２次巻線により構成されている点である。このような構成のインバータトランス９０２を用いても図７で示したインバータ回路とほぼ同一の効果を得ることができる。

次に、本発明の一実施例によるインバータ回路及びバックライト装置の前記電圧検出接点５０１で検出される電圧を利用する手段について説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、電圧検出接点５０１で検出される電圧と基準電圧４４とを比較する電圧比較の一実施例であり、一般的に利用されるコンパレータ回路である。前記電圧検出接点５０１で検出される電圧は、平常時にはある程度の一定値を保っているが、配線間にアーク放電、コロナ放電などの高電圧異常放電が生じるなどの不具合が生じたとき、平常時よりも高い値を示す。この特性を利用して、インバータの制御を行い、配線間のアーク放電、コロナ放電などの高電圧異常放電の不具合を直ちに回避する装置システムを構成することができる。

図９（ａ）に示すコンパレータ回路は、微分回路４５を構成するコンデンサと抵抗器とで電圧検出接点５０１で検出されるピーク電圧を検出し、基準電圧４４と比較して制御電圧４３を出力するように構成されている。

図９（ｂ）に示すコンパレータ回路は、電圧検出接点５０１で検出される電圧が交流電圧であるため、整流回路４２により直流電圧に変換した後、比較器（コンパレータ）４２により基準電圧４４と比較して制御電圧４３を出力するように構成されている。図９（ア）及び（ｂ）に示すコンパレータ回路において、電圧検出接点５０１で検出される電圧が基準電圧４４を超えた場合の制御電圧４３は、比較器の構成によりＬレベルの電圧としても良いしＨレベルの電圧としても良い。なお、前記電圧検出接点５０１で検出される電圧と基準電圧とを比較する方法は、図９（ａ）、（ｂ）に示す手段に限られるものではない。

この電圧比較部４０の回路構成方法について、ピーク電圧をサンプリングする方法と、整流して直流電圧に変換した後に基準電圧と比較する方法とのいずれでも実施が可能である点については、図７、図８に示す他の実施形態においても同様である。

図１０は、図９（ｂ）の電圧比較部を複数設けて各電圧比較部の基準電圧を異なる値に設定する実施形態を示した図である。電圧比較部を複数設けて各電圧比較部の基準電圧を異なる値に設定することによって、特定の冷陰極管への電流集中、冷陰極管の故障に伴う断線、短絡等の不具合、並びに異なる高電圧異常放電モード毎に対応してインバータ回路の駆動方法を変えることが可能となる。すなわち、異なる過電流モードないし高電圧異常放電に対応して電圧検出接点で検出される電圧モードは異なる値を示す。電圧検出接点で検出される電圧モードとそれぞれ異なる値に設定された複数の電圧比較部から出力された制御信号を制御部で選択的に判断して例えばＰＷＭ制御を変えることにより異なる過電流モードないし高電圧異常放電モードに対応してインバータ回路の駆動方法を変えることが可能となる。

次に前記電圧検出接点５０１で検出される電圧モードについて図を用いて説明する。

図４は、前記並列接続された複数の冷陰極管が正常に点灯し、かつ、高電圧部とグランド間でコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電が発生していない正常時に、電圧検出接点５０１で検出される電圧波形である。ピーク電圧は約７．６Ｖを示している。

図５は、冷陰極管の近傍の高電圧部とグランド間に１００ＫΩのインピーダンス素子を挿入したときの電圧検出接点５０１で検出される電圧波形である。ピーク電圧は約２６Ｖを示している。

図６は、冷陰極管の近傍の高電圧部とグランド間を短絡したときの電圧検出接点５０１で検出される電圧波形である。ピーク電圧は約４２．８Ｖを示している。

前記電圧検出接点５０１で検出される電圧モードは、正常時、高電圧部の短絡時、高電圧部とグランド間に一定のインピーダンスが接続された時、それぞれで異なるモードを示すことが分かる。

次に、本発明の一実施例によるインバータ回路、バックライト装置を含む液晶表示装置用のランプ駆動装置の一例であるブロック図を図１１に示す。図１１に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０、ＬＣＤモジュール部２０、インバータ９０及びバックライト部３０を含む。

ＡＣ／ＤＣ電源装置１０は、コンセント１１、ＡＣ／ＤＣ整流部１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からなり、外部の商用交流電源電圧１００Ｖないし２４０Ｖを直流電源電圧に変換してＬＣＤモジュール部２０に出力する。

ＬＣＤモジュール部２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、共通電極電圧発生部（Ｖｃｏｍ発生部）２２、γ電圧発生部２３、ＬＣＤパネル部２４、インバータ部９０、バックライト部３０から構成され、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０から直流電圧の提供を受け、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から提供される所定の画像をディスプレイする。

共通電極電圧発生部２２はＤＣ／ＤＣコンバータ２１からのレベル変換された直流に基づいて共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を発生してＬＣＤパネル部２４に提供する。

γ電圧発生部２３はＤＣ／ＤＣコンバータ２１からのレベル変換された直流電圧に基づいてγ電圧（Ｖｄｄ）を発生してＬＣＤパネル部２４に提供する。図面上では、前記した共通電極電圧発生部２２と前記したγ電圧発生部２３がＬＣＤパネル部２４から分離されている例を示したが、これらをＬＣＤパネル部２４に含ませて構成することもできる。

前述したように、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０をＬＣＤモジュール部２０とは別個に具現した液晶表示装置において、高電圧異常放電等の不具合が生じた場合、図３、図７及び図８で示した本発明の実施例によるインバータ回路、バックライト装置の前記電圧検出接点５０１で検出される電圧を、電圧比較回路４０により制御電圧４３（Ｌレベル又はＨレベル電圧）を発生させ、例えばＰＷＭ発振のパルスデューティー比を制御するなどの方法（図示せず）によりインバータ部９０を制御して、バックライト部３０に供給される交流電圧を調整処理して、冷陰極管の寿命低下を防止することができる。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０をＬＣＤモジュール部２０に内蔵させてもよい。

図１２は、本発明の一実施例による液晶表示装置を構成するインバータ部９０及びバックライト部３０の主要な構成要素を示すブロック図である。図１２によれば、インバータ部９０及びバックライト部３０は、発振部９１、発振部９１に接続された制御部９２、制御部９２に接続されたスイッチング部９３、スイッチング部９３とバックライト部３０の間に接続されたインバータトランス９０１、バックライト部３０と制御部９２の間に接続されたバランストランス４００及び電圧比較部４０を含む。

制御部９２は、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電などの不具合が生じた場合に、電圧検出接点５０１で検出される電圧がさらに複数の電圧比較部４０Ａ〜４０Ｎを通じて出力されるＬレベル又はＨレベルの制御電圧４３を受けて、例えばＰＷＭ発振を利用する場合のパルスデューティー比を調整することによってバックライト部３０の駆動周波数及び駆動電圧を調節し、あるいは、駆動電圧の供給を停止する。このような手段によって、高電圧部とグランド間の絶縁物に絶縁不良がある場合に生じるコロナ放電、アーク放電等の高電圧異常放電などの不具合モードに応じた制御を即時に行い、不具合を回避することが可能となる。

さらに本発明のインバータ回路、バックライト装置は、以下に示す液晶表示装置構造に組み入れ実施することにより、液晶表示装置全体としての機能を高めることができる。

図１３に、本発明の液晶表示装置の構成の一例の分解斜視図を示す。図１３は、本発明の液晶表示装置の回路構成ではなく、機構を図示したものである。図示のとおり、この液晶表示装置１００は、バックライトアセンブリ１１０、ディスプレイユニット１７０及び収納容器１８０を含む。

前記ディスプレイユニット１７０は、映像を表示する液晶表示パネル１７１、前記液晶表示パネル１７１を駆動するための駆動信号を提供するデータ印刷回路１７２及びゲート印刷回路１７３を含む。前記データ印刷回路１７２及びゲート印刷回路１７３は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ、以下ＴＣＰと称する）１７４及びゲートＴＣＰ１７５を通じて前記液晶表示パネル１７１と電気的に連結される。

前記液晶表示パネル１７１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１７６、前記ＴＦＴ基板１７６に対向して結合されるカラーフィルター基板１７７及び前記両基板１７６、１７７の間に介在された液晶１７８を含む。

前記ＴＦＴ基板１７６は、例えば、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリクス形態で形成された透明なガラス基板である。前記ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが連結され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。

前記カラーフィルター基板１７７は、例えば、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程によって形成された基板である。前記カラーフィルター基板１７７透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。

前記収納容器１８０は、底面１８１及び前記底面１８１のエッジ部に収納空間を形成するために形成された側壁１８２で構成される。前記収納容器１８０は、前記バックライトアセンブリ１１０及び前記液晶表示パネル１７１が移動されないように固定する。

前記底面１８１は、前記バックライトアセンブリ１１０が装着されるのに十分な底面面積を有し、前記バックライトアセンブリ１１０と同じ構成を有することが好ましい。この例では、前記底面１８１及び前記バックライトアセンブリは、四角プレート形状を有する。前記側壁１８２は、前記バックライトアセンブリ１１０が外部に離脱することのないよう前記底面１８１のエッジ部から略垂直に延長される。

この例における液晶表示装置１００は、インバータ１６０及びトップシャーシ１９０をさらに含む。

前記インバータ１６０は、前記収納容器１８０の外部に配置され、前記バックライトアセンブリ１１０を駆動するための放電電圧を発生させる。前記インバータから発生された放電電圧は、第１電源印加線１６３及び第２電源印加線１６４を通じて前記バックライトアセンブリ１１０に印加される。前記第１電源印加線１６３及び第２電源印加線１６４は、前記バックライトアセンブリの両側部に形成された第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂにそれぞれ連結される。ここで、前記第１電源印加線１６３及び第２電源印加線１６４は、前記第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂに直接連結してもよいし、別の連結部材（図示せず）を利用して前記第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂに連結してもよい。また、前記バランストランス群４００は、インバータ１６０に内蔵されてもよいし、バックライトアセンブリ１６０に内蔵されてもよい。

前記トップシャーシ１９０は、前記液晶表示パネル１７１のエッジ部を囲みながら収納容器１８０に結合される。前記トップシャーシ１９０を設けることで、外部衝撃に対する前記液晶表示パネル１７１の破損を防止し、前記液晶表示パネル１７１が前記収納容器１８０から離脱することを防止することができる。

この液晶表示装置１００は、前記バックライトアセンブリ１１０から出射される光の特性を向上させるための少なくとも１枚の光学シート１９５をさらに含んでもよい。前記光学シート１９５は、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のためのプリズムシートを含んでもよい。

従来の高電圧異常放電検出方法の一例を示す回路構成図。 従来の高電圧異常放電検出方法の他の一例を示す回路構成図。 本発明の一実施例によるバランストランスを使用した高電圧異常放電検出回路構成図。 図３に示す実施例において電圧検出接点５０１で検出される正常時の電圧波形。 図３に示す実施例において高電圧部とグランド間に１００ＫΩのインピーダンス素子を挿入したときの電圧検出接点５０１で検出される電圧波形。 図３に示す実施例において高電圧部とグランド間を短絡したときの電圧検出接点５０１で検出される電圧波形。 本発明の他の実施例によるバランストランスを使用した高電圧異常放電検出回路構成図。 本発明のさらに他の実施例によるバランストランスを使用した高電圧異常放電検出回路構成図。 本発明の一実施例による電圧比較回路を示す回路構成図。 本発明の一実施例による電圧比較回路が複数からなる回路構成図。 本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図。 本発明の一実施例による液晶表示装置を構成するインバータ部及びバックライト部のブロック図。 本発明の一実施例による液晶表示装置の機構を示した斜視図。

符号の説明

１０ ＡＣ／ＤＣ電源装置
１１ コンセント
１２ ＡＣ／ＤＣ整流部
１３、２１ ＤＣ／ＤＣコンバーター
２０ ＬＣＤモジュール部
２２ 共通電極電圧発生部
２３ γ電圧発生部
２４ ＬＣＤパネル部
３０ バックライト部
４０ 電圧比較部
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｎ 比較器（コンパレータ）
４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｎ 整流回路
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｎ 制御電圧
４４、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｎ 基準電圧
４５ 微分回路
５０ インバータ部及びバックライト部
９０ インバータ部
９１ 発振部
９２ 制御部
９３ スイッチング部
９４ 交流電圧
９５、９６ 交流高電圧
１００ 液晶表示装置
１１０ バックライトアセンブリ
１４０ａ 第１電極
１４０ｂ 第２電極
１６０ インバータ
１６３ 第１電源印加線
１６４ 第２電源印加線
１７０ ディスプレイユニット
１７１ 液晶表示パネル
１７２ データ印刷回路
１７３ ゲート印刷回路
１７４ データテープキャリアパッケージ（データＴＣＰ）
１７５ ゲートテープキャリアパッケージ（ゲートＴＣＰ）
１７６ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
１７７ カラーフィルター基板
１７８ 液晶
１８０ 収納容器
１８１ 底面
１８２ 側壁
１９０ トップシャーシ
１９５ 光学シート
２００、２０１ 抵抗器
３００ 冷陰極管ユニット
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６ 冷陰極管
３０９ ｎ−１番目の冷陰極管
３１０ ｎ番目の冷陰極管
４００ バランストランス群
４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６ バランストランス
４０９ ｎ−１番目のバランストランス
４１０ ｎ番目のバランストランス
４９０ 抵抗器
５０１ 電圧検出接点
８０１、８０２、８０３ コンデンサ
８１０ ｎ番目のコンデンサ
９００、９０１、９０２ インバータトランス

Claims (20)

1. 複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、
   複数のバランストランスであって、前記複数のバランストランスの１次巻線のそれぞれの一端は前記複数の放電管に接続され、それぞれの他端はグランドに接続された複数のバランストランスと、
   を備え、
   前記複数の放電管それぞれの一端は前記インバータトランスの出力側に接続され、他端は前記複数のバランストランスそれぞれの１次巻線の一端に接続され、
   前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
   抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
   前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするインバータ回路。
2. 複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスであって、
   前記インバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されたインバータトランスと
   複数のバランストランスと、
   を備え、
   前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
   前記インバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
   前記バランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
   抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
   前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするインバータ回路。
3. 前記電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点であることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
4. 前記電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点であることを特徴とする請求項２に記載のインバータ回路。
5. 前記インバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
6. 前記インバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項２に記載のインバータ回路。
7. 前記インバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
8. 前記インバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項２に記載のインバータ回路。
9. 前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
10. 前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項２に記載のインバータ回路。
11. 予め異なる基準電圧を設定した複数の比較器を備え、前記各比較器は前記電圧検出接点電圧が基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項９に記載のインバータ回路。
12. 予め異なる基準電圧を設定した複数の比較器を備え、前記各比較器は前記電圧検出接点電圧が基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項１０に記載のインバータ回路。
13. 前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のインバータ回路。
14. 前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載のインバータ回路。
15. 複数の放電管と、
    前記複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、
    複数のバランストランスであって、前記複数のバランストランスの１次巻線のそれぞれの一端は前記複数の放電管に接続され、それぞれの他端はグランドに接続された複数のバランストランスと、
    を備え、
    前記複数の放電管それぞれの一端は前記インバータトランスの出力側に接続され、他端は前記複数のバランストランスそれぞれの１次巻線の一端に接続され、
    前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
    抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
    前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするバックライト装置。
16. 複数の放電管と、
    前記複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスであって、
    前記インバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されたインバータトランスと
    複数のバランストランスと、
    を備え、
    前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
    前記インバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
    前記バランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
    抵抗器の一端を前記ループに接続し、他端をグランドに接続し、
    前記抵抗器の一端が接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするバックライト装置。
17. 複数のゲートラインと、
    前記複数のゲートラインに直交する複数のデータラインと、
    前記複数のゲートラインと複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
    を備え、
    所定の画像をディスプレイする液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、請求項１に記載のインバータ回路を含むことを特徴とする液晶表示装置。
18. 複数のゲートラインと、
    前記複数のゲートラインに直交する複数のデータラインと、
    前記複数のゲートラインと複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
    を備え、
    所定の画像をディスプレイする液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、請求項２に記載のインバータ回路を含むことを特徴とする液晶表示装置。
19. 液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とから構成されるディスプレイユニットと、
    複数の放電管から構成されるバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリが収納される収納容器と、
    前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
    を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
    請求項１に記載のインバータ回路を含むことを特徴とする液晶表示装置。
20. 液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とから構成されるディスプレイユニットと、
    複数の放電管から構成されるバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリが収納される収納容器と、
    前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
    を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
    請求項２に記載のインバータ回路を含むことを特徴とする液晶表示装置。
    
    
    

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