JP2008096996A - 液晶表示素子の駆動装置及び方法 - Google Patents

液晶表示素子の駆動装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】液晶表示素子の光源に供給される駆動電流の位相が反転されるか、再反転されることに応じて、光源の駆動電流を減少させるか、自動的に復元させる液晶表示素子の駆動装置を得る。
【解決手段】イネーブル信号の印加／非印加に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の発生を制御する駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させる駆動制御部２１０；駆動制御部２１０からの駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させるか、復元させるマスタインバータ２２０；駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させるか、復元させるスレーブインバータ２３０；及びマスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０からのフィードバック電流の位相に応じて、イネーブル信号が接地されるか、駆動制御部２１０に印加されるようにする電流制限回路２４０を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示素子に関し、特に、液晶表示素子の光源に供給される駆動電流の位相が人体等によって反転されるか、または再反転されることに応じて、光源の駆動電流を減少させるか、自動的に復元させることができる液晶表示素子の駆動装置及び方法に関するものである。
液晶表示素子は、ビデオ信号に応じ、液晶セルの光透過率を制御して画像を表示するが、特に液晶セル毎にスイッチング素子が形成されたアクティブマトリクス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）型の液晶表示素子は、スイッチング素子の能動的な制御が可能であるため、動画像の表現に有利である。このようなアクティブマトリクス型の液晶表示素子に用いられるスイッチング素子としては、図１の等価回路図に示すように、主に薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、「ＴＦＴ」という）が用いられている。
図１において、アクティブマトリクス型の液晶表示素子は、デジタル入力データを、ガンマ基準電圧を基準としてアナログデータ電圧に変換し、データラインＤＬに供給すると共に、スキャンパルスをゲートラインＧＬに供給し、液晶セルＣｌｃを充電させる。
ＴＦＴは、ゲートラインＧＬに接続されたゲート電極、データラインＤＬに接続されたソース電極、及び、液晶セルＣｌｃの画素電極とストレージキャパシタＣｓｔの一側電極とに接続されたドレイン電極を有する。
液晶セルＣｌｃの共通電極には共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。
ＴＦＴがターンオンされる場合、ストレージキャパシタＣｓｔは、データラインＤＬから印加されるデータ電圧を充電して、液晶セルＣｌｃの電圧を一定に保持させる。
スキャンパルスがゲートラインＧＬに印加されると、ＴＦＴはターンオン（Ｔｕｒｎ Ｏｎ）され、ソース電極とドレイン電極の間にチャネルを形成し、データラインＤＬ上の電圧を液晶セルＣｌｃの画素電極に供給する。この際、液晶セルＣｌｃの液晶分子は、画素電極と共通電極との間の電界によって配列が変わることにより、入射光を変調する。
このような構造のピクセルを備えた一般的な液晶表示素子の構成について、図２を参照しながら説明する。
図２は、一般的な液晶表示素子の構成を示すブロック構成図である。
図２に示すように、液晶表示素子１００は、液晶表示パネル１１０、データ駆動部１２０、ゲート駆動部１３０、ガンマ基準電圧発生部１４０、バックライトアセンブリ１５０、インバータ１６０、共通電圧発生部１７０、ゲート駆動電圧発生部１８０、及びタイミングコントローラ１９０を備えている。ここで、データ駆動部１２０は、液晶表示パネル１１０のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍにデータを供給する。ゲート駆動部１３０は、液晶表示パネル１１０のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャンパルスを供給する。ガンマ基準電圧発生部１４０は、ガンマ基準電圧を発生してデータ駆動部１２０に供給する。バックライトアセンブリ１５０は、液晶表示パネル１１０に光を照射する。インバータ１６０は、バックライトアセンブリ１５０に交流電圧及び電流を印加する。共通電圧発生部１７０は、共通電圧Ｖｃｏｍを発生して液晶表示パネル１１０の液晶セルＣｌｃの共通電極に供給する。ゲート駆動電圧発生部１８０は、ゲートハイ電圧ＶＧＨ及びゲートロー電圧ＶＧＬを発生してゲート駆動部１３０に供給する。タイミングコントローラ１９０は、データ駆動部１２０及びゲート駆動部１３０を制御する。
液晶表示パネル１１０は、２枚のガラス基板の間に液晶が注入されて構成される。液晶表示パネル１１０の下部ガラス基板上には、データラインＤＬ１〜ＤＬｍとゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとが互いに直角に交差する。データラインＤＬ１〜ＤＬｍとゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとの交差部にはＴＦＴが形成される。ＴＦＴは、スキャンパルスに応じて、データラインＤＬ１〜ＤＬｍ上のデータを液晶セルＣｌｃに供給する。ＴＦＴのゲート電極はゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎに接続され、ＴＦＴのソース電極はデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに接続される。また、ＴＦＴのドレイン電極は、液晶セルＣｌｃの画素電極とストレージキャパシタＣｓｔとに接続される。
ＴＦＴは、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうち、自身のゲート端子に接続されたゲートラインのみを経由してゲート端子に供給されるスキャンパルスに応じて、ターンオンされる。ＴＦＴのターンオンの際、データラインＤＬ１〜ＤＬｍのうち、ＴＦＴのドレイン端子に接続されたデータライン上のビデオデータは、液晶セルＣｌｃの画素電極に供給される。
データ駆動部１２０は、タイミングコントローラ１９０から供給されるデータ駆動制御信号ＤＤＣに応じて、データをデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。また、データ駆動部１２０は、タイミングコントローラ１９０から供給されるデジタルビデオデータＲＧＢを、ガンマ基準電圧発生部１４０から供給されるガンマ基準電圧を基準として、アナログデータ電圧に変換してデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。ここで、アナログデータ電圧は、液晶表示パネル１１０の液晶セルＣｌｃで階調に表現される。
ゲート駆動部１３０は、タイミングコントローラ１９０から供給されるゲート駆動制御信号ＧＤＣ及びゲートシフトクロックＧＳＣに応じてスキャンパルスを順次発生し、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎに供給する。この際、ゲート駆動部１３０は、ゲート駆動電圧発生部１８０から供給されるゲートハイ電圧ＶＧＨ及びゲートロー電圧ＶＧＬにより、それぞれ、スキャンパルスのハイレベル電圧及びローレベル電圧を決定する。
ガンマ基準電圧発生部１４０は、高電位電源電圧ＶＤＤの供給を受け、正極性ガンマ基準電圧及び負極性ガンマ基準電圧を発生してデータ駆動部１２０に出力する。
バックライトアセンブリ１５０は、液晶表示パネル１１０の後面に配置される。このようなバックライトアセンブリ１５０は、インバータ１６０から供給される交流電圧及び電流により発光し、光を液晶表示パネル１１０の各ピクセルに照射する。
インバータ１６０は、内部で発生された方形波信号を三角波信号に変換した後、三角波信号とシステムから供給される直流電源電圧ＶＣＣとを比較し、比較結果に比例するバースト調光（Ｂｕｒｓｔ Ｄｉｍｍｉｎｇ）信号を発生する。このようにバースト調光信号が発生されると、インバータ１６０内の駆動ＩＣ（図示せず）は、バースト調光信号に応じて、バックライトアセンブリ１５０に供給される交流電圧と電流の発生を制御する。
共通電圧発生部１７０は、高電位電源電圧ＶＤＤの供給を受け、共通電圧Ｖｃｏｍを発生して、液晶表示パネル１１０の各ピクセルに設けられた液晶セルＣｌｃの共通電極に供給する。
ゲート駆動電圧発生部１８０は、高電位電源電圧ＶＤＤの印加を受け、ゲートハイ電圧ＶＧＨ及びゲートロー電圧ＶＧＬを発生させてゲート駆動部１３０に供給する。ここで、ゲート駆動電圧発生部１８０は、液晶表示パネル１１０の各ピクセルに設けられたＴＦＴの臨界電圧以上のゲートハイ電圧ＶＧＨを発生し、また、ＴＦＴの臨界電圧未満のゲートロー電圧ＶＧＬを発生する。このように発生されたゲートハイ電圧ＶＧＨ及びゲートロー電圧ＶＧＬは、ゲート駆動部１３０により発生されるスキャンパルスのハイレベル電圧及びローレベル電圧を決定することに、それぞれ用いられる。
タイミングコントローラ１９０は、テレビ受像器やコンピュータモニタ等のシステムから供給されるデジタルビデオデータＲＧＢを、データ駆動部１２０に供給する。更に、タイミングコントローラ１９０は、システムからのクロック信号ＣＬＫに応じて、システムからの水平／垂直同期信号Ｈ、Ｖを用いて、データ駆動制御信号ＤＤＣ及びゲート駆動制御信号ＧＤＣを発生して、それぞれ、データ駆動部１２０及びゲート駆動部１３０に供給する。ここで、データ駆動制御信号ＤＤＣは、ソースシフトクロックＳＳＣ、ソーススタートパルスＳＳＰ、極性制御信号ＰＯＬ及びソース出力イネーブル信号ＳＯＥ等を含む。また、ゲート駆動制御信号ＧＤＣは、ゲートスタートパルスＧＳＰ及びゲート出力イネーブルＧＯＥ等を含む。
従来の液晶表示素子の駆動装置は、上記のような構成及び機能の液晶表示素子１００を有しており、高電流を発生するインバータ１６０の出力電流を自動的に制御することができないので、製品をテストするか使用する際に、インバータ１６０から発生される高電流が人体に印加されると、高電流によって人体が大きなダメージ（Ｄａｍａｇｅ）を受けるという課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、液晶表示素子の光源に供給される駆動電流の位相が人体等によって反転されるか、再反転されることに応じて、光源の駆動電流を減少させるか、自動的に復元させることができる液晶表示素子の駆動装置及び方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、液晶表示素子の光源に供給される駆動電流の位相が人体等によって反転されるか、または再反転されることに応じて、光源の駆動電流を減少させるか、自動的に復元させることにより、使用者が光源の駆動電流によってダメージを受けるのを回避する液晶表示素子の駆動装置及び方法を提供することにある。
本発明に係る液晶表示素子の駆動装置は、所定のイネーブル信号の印加／非印加に応じて、バックライトアセンブリの駆動電流の発生を制御する駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させるための駆動制御部；駆動制御部からの駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのマスタインバータ；駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのスレーブインバータ；及び、マスタインバータ及びスレーブインバータからのフィードバック電流の位相に応じて、所定のイネーブル信号が接地されるか、駆動制御部に印加されるようにするための電流制限回路；を含むものである。
また、駆動制御部は、所定のイネーブル信号の供給が遮断されると、パルス幅変調信号のデュティ比を減少させるものである。
また、マスタインバータ及びスレーブインバータは、パルス幅変調信号のデュティ比が減少されると、減少されたデュティ比に比例してバックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させる。
また、駆動制御部は、遮断された所定のイネーブル信号が再度供給されると、パルス幅変調信号のデュティ比を復元させるものである。
また、マスタインバータ及びスレーブインバータは、パルス幅変調信号のデュティ比が復元されると、バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを復元させるものである。
また、電流制限回路は、マスタインバータ及びスレーブインバータからフィードバックされるフィードバック電流が逆位相を有すると、所定のイネーブル信号を接地させるものである。
また、電流制限回路は、マスタインバータ及びスレーブインバータからフィードバックされるフィードバック電流が同位相を有すると、所定のイネーブル信号が駆動制御部に印加されるようにするものである。
また、電流制限回路は、マスタインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第１トランジスタ；スレーブインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第２トランジスタ；第１及び第２トランジスタが交互にターンオン／ターンオフされる際に印加される電源電圧によって駆動される電界効果トランジスタ；及び電界効果トランジスタがターンオフされる際に印加される電源電圧によって発生された電流によってターンオンされ、所定のイネーブル信号が接地するようにスイッチング動作する第３トランジスタ；を含む。
また、本発明に係る液晶表示素子の駆動装置は、バックライトアセンブリに駆動電流を供給するためのマスタインバータ及びスレーブインバータを備え、マスタインバータ及びスレーブインバータの駆動を制御するための駆動制御部を備えた液晶表示素子の駆動装置において、マスタインバータ及びスレーブインバータからのフィードバック電流の位相に応じて、所定のイネーブル信号が接地されるか、駆動制御部に印加されるようにするための電流制限回路を備え、電流制限回路は、マスタインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第１スイッチング素子；スレーブインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第２スイッチング素子；第１及び第２スイッチング素子が交互にターンオン／ターンオフされる際に印加される電源電圧によって駆動される第３スイッチング素子；及び第３スイッチング素子がターンオフされる際に印加される電源電圧により発生された電流によってターンオンされ、所定のイネーブル信号が接地するようにスイッチング動作する第４スイッチング素子；を含むものである。
また、第１スイッチング素子は、マスタインバータからのフィードバック電流が印加されるベース、電源電圧が印加される第１ノードに接続されたコレクタ、第２スイッチング素子に接続されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであるものである。
また、第２スイッチング素子は、スレーブインバータからのフィードバック電流が印加されるベース、第１スイッチング素子のエミッタに接続されたコレクタ、接地されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであるものである。
また、第３スイッチング素子は、電源電圧が印加される第１ノードに接続されたゲート、電源電圧が印加される第２ノードに接続されたドレイン、接地されたソースを有する電界効果トランジスタであるものである。
また、第４スイッチング素子は、電源電圧が印加される第２ノードに接続されたベース、所定のイネーブル信号が印加されるコレクタ、接地されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであるものである。
また、本発明に係る液晶表示素子の駆動方法は、バックライトアセンブリの駆動電流の発生を制御する駆動制御信号を発生する第１の段階；駆動制御信号によって第１及び第２駆動電流を発生してバックライトアセンブリに供給すると共に、第１及び第２駆動電流をフィードバックさせる第２の段階；及びフィードバックされた第１及び第２駆動電流の位相に応じて、駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させる第３の段階；を含むものである。
本発明によれば、マスタインバータ及び／またはスレーブインバータの出力側に人体が接触される場合に、自動的に光源の駆動電流を減少させ、この状態で人体がマスタインバータ及び／またはスレーブインバータの出力側から離隔されると、光源の駆動電流を自動的に復元させるので、マスタインバータ及び／またはスレーブインバータから供給される駆動電流によって使用者がダメージを受けるのを回避することができる。
実施の形態１．
以下、添付された図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態１について詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の駆動装置を示すブロック構成図である。
図３において、本発明の液晶表示素子の駆動装置２００は、所定のイネーブル信号の印加／非印加に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の発生を制御する駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させるための駆動制御部２１０と、駆動制御部２１０からの駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのマスタインバータ２２０と、マスタインバータ２２０を通じて供給される駆動制御信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのスレーブインバータ２３０と、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０からのフィードバック電流の位相に応じて、所定のイネーブル信号が接地されるか、駆動制御部２１０に印加されるようにするための電流制限回路（ＬＣＣ：Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２４０とを備えている。ここで、駆動制御信号はパルス幅変調信号（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である。
駆動制御部２１０は、バックライトアセンブリ１５０の初期駆動状態で印加される所定のイネーブル信号に応じて、初期状態のデュティ比を有するパルス幅変調信号をマスタインバータ２２０に供給する。このように所定のイネーブル信号が駆動制御部２１０に印加される場合、駆動制御部２１０は、マスタインバータ２２０に供給されるパルス幅変調信号のデュティ比を１００％に保持させる。
所定のイネーブル信号が電流制限回路２４０によって接地されて、駆動制御部２１０に供給されない場合、駆動制御部２１０は、パルス幅変調信号のデュティ比を減少させて、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から供給されるバックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させる。
マスタインバータ２２０は、駆動制御部２１０から供給されるパルス幅変調信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の大きさを増減させる。初期状態のデュティ比と同一である１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号が入力されると、マスタインバータ２２０は、最も高い駆動電流をバックライトアセンブリ１５０に供給すると共に、１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号をスレーブインバータ２３０に供給する。
パルス幅変調信号のデュティ比が駆動制御部２１０によって減少されると、マスタインバータ２２０は、減少されたデュティ比に比例して、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させると共に、減少されたデュティ比を有するパルス幅変調信号をスレーブインバータ２３０に供給する。この状態で、駆動制御部２１０によってパルス幅変調信号のデュティ比が１００％に増加されると、マスタインバータ２２０は、１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号によって、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を最も高い駆動電流に復元させると共に、１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号をスレーブインバータ２３０に供給する。一方、マスタインバータ２２０は、スレーブインバータ２３０から出力される駆動電流のフィードバックを受け、また、自身が出力する駆動電流を電流制限回路２４０にフィードバックさせる。
スレーブインバータ２３０は、マスタインバータ２２０を通じて供給されるパルス幅変調信号のデュティ比に応じて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流の大きさを増減させる。初期状態のデュティ比と同一である１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号が入力されると、スレーブインバータ２３０は、最も高い駆動電流をバックライトアセンブリ１５０に供給すると共に、この駆動電流をマスタインバータ２２０及び電流制限回路２４０にフィードバックさせる。
パルス幅変調信号のデュティ比が減少されると、スレーブインバータ２３０は、減少されたデュティ比に比例して、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させると共に、この駆動電流をマスタインバータ２２０及び電流制限回路２４０にフィードバックさせる。この状態で、パルス幅変調信号のデュティ比が１００％に増加されると、スレーブインバータ２３０は、１００％のデュティ比を有するパルス幅変調信号によって、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を最も高い駆動電流に復元させると共に、この駆動電流をマスタインバータ２２０及び電流制限回路２４０にフィードバックさせる。
このようなマスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０は、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、互いに逆位相の駆動電流を、バックライトアセンブリ１５０の両側段に供給する。例えば、マスタインバータ２２０が図４の（Ａ）に示すような位相を有する駆動電流を供給すると、スレーブインバータ２３０は、図４の（Ｂ）に示すように逆位相を有する駆動電流を供給する。このような駆動電流の位相反転は、マスタインバータ２２０の内部に備えられたトランス（図示せず）と、スレーブインバータ２３０の内部に備えられたトランス（図示せず）とが反対に捲線されることによって発生される。
図４の（Ａ）に示すような位相を有する駆動電流が、マスタインバータ２２０から発生されている状態で、人体等がマスタインバータ２２０の出力側に接触されると、マスタインバータ２２０から発生される駆動電流の位相が反転され、図４の（Ｂ）に示すような位相と同一になる。この場合、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から電流制限回路２４０にフィードバックされる各フィードバック電流の位相が同一になる。
これと同様に、図４の（Ｂ）に示すような位相を有する駆動電流が、スレーブインバータ２３０から発生されている状態で、人体等がスレーブインバータ２３０の出力側に接触されると、スレーブインバータ２３０から発生される駆動電流の位相が反転され、図４の（Ａ）に示すような位相と同一になる。この場合、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から電流制限回路２４０にフィードバックされる各フィードバック電流の位相が同一になる。
電流制限回路２４０は、初期状態でマスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から逆位相を有する電流のフィードバックを受けて、所定のイネーブル信号を接地させることを禁止して、所定のイネーブル信号を駆動制御部２１０に印加させる。一方、前述のように、人体等がマスタインバータ２２０やスレーブインバータ２３０の出力側に接触されることによって、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から同位相を有する電流がフィードバックされると、所定のイネーブル信号を接地させる。このように、所定のイネーブル信号が接地されて駆動制御部２１０に供給されないと、駆動制御部２１０は、パルス幅変調信号のデュティ比を減少させて、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から発生されるバックライトアセンブリ１５０の駆動電流の大きさを減少させる。この状態で、人体等がマスタインバータ２２０やスレーブインバータ２３０から離隔されると、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から逆位相を有する電流がフィードバックされるので、電流制限回路２４０は、所定のイネーブル信号を接地させることを禁止して、駆動制御部２１０に印加させる。これによって駆動制御部２１０は、パルス幅変調信号のデュティ比を１００％に復元させる。このようにデュティ比が１００％に復元されると、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から発生される駆動電流は、再び最も高い電流に復元される。
図５は、図３内の電流制限回路を具体的に示す回路図である。
図５において、電流制限回路２４０は、マスタインバータ２２０からのフィードバック電流によって駆動される第１トランジスタＴＲ１と、スレーブインバータ２３０からのフィードバック電流によって駆動される第２トランジスタＴＲ２と、電源電圧ＶＣＣによって駆動される電界効果トランジスタ（以下、「ＦＥＴ」という）ＦＴＲ１と、電源電圧ＶＣＣによって発生された電流によって駆動される第３トランジスタＴＲ３とを備えている。
また、電流制限回路２４０は、ノイズを除去するための積分器２４１を更に備えている。
第１トランジスタＴＲ１は、マスタインバータ２２０からのフィードバック電流がフィードバックされるフィードバック端子ＦＢＭに接続されたベース、電源電圧ＶＣＣが印加されたノードＮ１に接続されたコレクタ、及び第２トランジスタＴＲ２のコレクタに接続されたエミッタを有する。ここで、第１トランジスタＴＲ１は、Ｎタイプのバイポーラトランジスタである。このような第１トランジスタＴＲ１は、マスタインバータ２２０からフィードバックされた正（＋）のフィードバック電流がベースに印加されると、ターンオンされ、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣが第２トランジスタＴＲ２に印加されるようにスイッチング動作する。一方、第１トランジスタＴＲ１は、マスタインバータ２２０からフィードバックされた負（−）のフィードバック電流がベースに印加されると、ターンオフされ、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣのスイッチングを遮断して、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣをＦＥＴ（ＦＴＲ１）のゲートに印加させる。ここで、電流制限回路２４０は、第１トランジスタＴＲ１のベースとフィードバック端子ＦＢＭとの間に接続された抵抗Ｒ１を更に備えている。
第２トランジスタＴＲ２は、スレーブインバータ２３０からのフィードバック電流がフィードバックされるフィードバック端子ＦＢＳに接続されたベース、第１トランジスタＴＲ１のエミッタに接続されたコレクタ、及び接地されたエミッタを有する。ここで、第２トランジスタＴＲ２は、Ｎタイプのバイポーラトランジスタである。このような第２トランジスタＴＲ２は、スレーブインバータ２３０からフィードバックされた正（＋）のフィードバック電流がベースに印加されると、ターンオンされ、コレクタに供給された電源電圧ＶＣＣが接地されるようにスイッチング動作する。一方、第２トランジスタＴＲ２は、スレーブインバータ２３０からフィードバックされた負（−）のフィードバック電流がベースに印加されると、ターンオフされ、コレクタに供給された電源電圧ＶＣＣのスイッチングを遮断する。ここで、電流制限回路２４０は、第２トランジスタＴＲ２のベースとフィードバック端子ＦＢＳとの間に接続された抵抗Ｒ２を更に備えている。
ＦＥＴ（ＦＴＲ１）は、電源電圧ＶＣＣが印加されて第１トランジスタＴＲ１のコレクタに接続されたノードＮ１と接続されたゲート、電源電圧ＶＣＣが印加されるノードＮ２に接続されたドレイン、及び接地されたソースを有する。このようなＦＥＴ（ＦＴＲ１）は、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣがゲートに供給されると、ターンオンされて、ノードＮ２を通じてドレインに供給された電源電圧ＶＣＣが接地されるようにスイッチング動作する。一方、ＦＥＴ（ＦＴＲ１）は、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣが第１及び第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を通じて接地されるようにスイッチングされると、ターンオフされて、ノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣのスイッチングを遮断することによって、ノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣを第３トランジスタＴＲ３のベースに供給させる。
第３トランジスタＴＲ３は、電源電圧ＶＣＣが印加されたノードＮ２に接続されたベース、所定のイネーブル信号ＥＮＡが供給される信号供給段に接続されたコレクタ、及び接地されたエミッタを備えている。このような第３トランジスタＴＲ３は、ＦＥＴ（ＦＴＲ１）がターンオフされてノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣがベースに印加されると、ターンオンされて、コレクタに供給された所定のイネーブル信号ＥＮＡが接地されるようにスイッチング動作する。一方、第３トランジスタＴＲ３は、ノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣがＦＥＴ（ＦＴＲ１）を通じて接地されるようにスイッチングされると、ターンオフされて、所定のイネーブル信号ＥＮＡが接地されるようにスイッチングされることを遮断することによって、所定のイネーブル信号ＥＮＡを駆動制御部２１０に印加させる。
一方、電流制限回路２４０は、 電源電圧ＶＣＣが印加される電源段とノードＮ１、Ｎ２との間に並列に接続された抵抗Ｒ３、Ｒ４を更に備えている。
積分器２４１は、一側段がノードＮ２と第３トランジスタＴＲ３のベースとに共通接続され、他側段が接地されたキャパシタＣ１と、キャパシタＣ１に並列接続されると共に、一側段がノードＮ２と第３トランジスタＴＲ３のベースとに共通接続され、他側段が接地された抵抗Ｒ５と、を備えている。このような積分器２４１は、ノードＮ２を通じて第３トランジスタＴＲ３のベースに印加される電流に混合されたノイズを、除去する。
以下、上記のような回路構成を有する本発明の電流制限回路の動作について、更に具体的に説明する。
まず、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０が正常的に駆動される場合について説明する。即ち、人体等がマスタインバータ２２０やスレーブインバータ２３０の出力側に接触されない場合について説明する。
マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０は、図４の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、逆位相を有する駆動電流を供給するので、正常駆動時にマスタインバータ２２０からフィードバックされて第１トランジスタＴＲ１のベースに供給されるフィードバック電流の位相と、スレーブインバータ２３０からフィードバックされて第２トランジスタＴＲ２のベースに供給されるフィードバック電流の位相とが反対になる。これによって、第１及び第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のターンオン／ターンオフが交互に成される。このように、第１及び第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ２が交互にターンオン／ターンオフされることによって、ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣがＦＥＴ（ＦＴＲ１）のゲートに供給されてＦＥＴ（ＦＴＲ１）をターンオンさせる。
このように、ＦＥＴ（ＦＴＲ１）がターンオンされると、ノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣが接地されるようにスイッチングされるので、第３トランジスタＴＲ３は、ベースに電流が供給されないためターンオフされる。このように、第３トランジスタＴＲ３がターンオフされると、所定のイネーブル信号ＥＮＡが、接地されるようにスイッチングされずに、駆動制御部２１０に供給される。従って、駆動制御部２１０は、供給された所定のイネーブル信号ＥＮＡに応じて、マスタインバータ２２０に供給されるパルス幅変調信号のデュティ比を１００％に保持させる。
次に、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０が非正常的に駆動される場合について説明する。即ち、人体等がマスタインバータ２２０やスレーブインバータ２３０の出力側に接触された場合について説明する。
人体等がマスタインバータ２２０やスレーブインバータ２３０の出力側に接触されると、駆動電流の位相が反転されるので、非正常駆動時にマスタインバータ２２０からフィードバックされて第１トランジスタＴＲ１のベースに供給されるフィードバック電流の位相と、スレーブインバータ２３０からフィードバックされて第２トランジスタＴＲ２のベースに供給されるフィードバック電流の位相とが同一になる。この場合、第１及び第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ２が同時にターンオンされるので、ノードＮ１に印加される電源電圧ＶＣＣが、ＦＥＴ（ＦＴＲ１）のゲートに供給されず、第１及び第２トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を通じて接地されるようにスイッチングされる。
ノードＮ１に印加された電源電圧ＶＣＣが接地されると、ＦＥＴ（ＦＴＲ１）がターンオフされると共に、ノードＮ２に印加された電源電圧ＶＣＣが第３トランジスタＴＲ３のベースに印加されるので、第３トランジスタＴＲ３が、電源電圧ＶＣＣによって発生された電流によってターンオンされ、所定のイネーブル信号ＥＮＡが接地されるようにスイッチング動作する。この場合、所定のイネーブル信号ＥＮＡが駆動制御部２１０に供給されないので、駆動制御部２１０は、マスタインバータ２２０に供給されるパルス幅変調信号のデュティ比を減少させて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を減少させる。
この状態で、人体等がマスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から離隔されると、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０が正常駆動状態に復帰する。このように、正常駆動状態に復帰すると、マスタインバータ２２０及びスレーブインバータ２３０から電流制限回路２４０にフィードバックされるフィードバック電流が、逆位相を有するようになる。この結果、前述のように、所定のイネーブル信号ＥＮＡが駆動制御部２１０に供給され、これに従って、駆動制御部２１０は、パルス幅変調信号のデュティ比を１００％に復元させて、バックライトアセンブリ１５０の駆動電流を復元させる。
以上説明した通り、本発明は、マスタインバータ及び／またはスレーブインバータの出力側に人体が接触される場合に、自動的に光源の駆動電流を減少させ、この状態で人体がマスタインバータ及び／またはスレーブインバータの出力側から離隔されると、光源の駆動電流を自動的に復元させるので、マスタインバータ及び／またはスレーブインバータから供給される駆動電流によって使用者がダメージを受けるのを回避することができる。
なお、本発明の技術思想は、好ましい実施の形態１に基づき具体的に開示されたが、上記実施の形態１はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないことに注意すべきである。更に、本発明の技術分野の通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲で、多様な実施の形態を想到可能であることが分かるはずである。
一般的な液晶表示素子に形成されるピクセルを示す等価回路図である。 一般的な液晶表示素子を示すブロック構成図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示素子の駆動装置を示すブロック構成図である。 図３内のマスタインバータ及びスレーブインバータから出力される電流を示す特性図である。 図３内の電流制限回路を具体的に示す回路図である。
符号の説明
１５０ バックライトアセンブリ、２００ 液晶表示素子の駆動装置、２１０ 駆動制御部、２２０ マスタインバータ、２３０ スレーブインバータ、２４０ 電流制限回路。

Claims (18)

  1. 所定のイネーブル信号の印加／非印加に応じて、バックライトアセンブリの駆動電流の発生を制御する駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させるための駆動制御部；
    前記駆動制御部からの駆動制御信号のデュティ比に応じて、前記バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのマスタインバータ；
    前記駆動制御信号のデュティ比に応じて、前記バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させるか、復元させるためのスレーブインバータ；及び
    前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータからのフィードバック電流の位相に応じて、前記所定のイネーブル信号が接地されるか、前記駆動制御部に印加されるようにするための電流制限回路；
    を含む液晶表示素子の駆動装置。
  2. 前記駆動制御信号は、パルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  3. 前記駆動制御部は、前記所定のイネーブル信号の供給が遮断されると、前記パルス幅変調信号のデュティ比を減少させることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  4. 前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータは、前記パルス幅変調信号のデュティ比が減少されると、減少されたデュティ比に比例して、前記バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを減少させることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  5. 前記駆動制御部は、遮断された前記所定のイネーブル信号が再度供給されると、前記パルス幅変調信号のデュティ比を復元させることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  6. 前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータは、前記パルス幅変調信号のデュティ比が復元されると、前記バックライトアセンブリの駆動電流の大きさを復元させることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  7. 前記電流制限回路は、前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータからフィードバックされるフィードバック電流が逆位相を有すると、前記所定のイネーブル信号を接地させることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  8. 前記電流制限回路は、前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータからフィードバックされるフィードバック電流が同位相を有すると、前記所定のイネーブル信号が前記駆動制御部に印加されるようにすることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  9. 前記電流制限回路は、
    前記マスタインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第１トランジスタ；
    前記スレーブインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第２トランジスタ；
    前記第１及び第２トランジスタが交互にターンオン／ターンオフされる際に印加される電源電圧によって駆動される電界効果トランジスタ；及び
    前記電界効果トランジスタがターンオフされる際に印加される前記電源電圧によって発生された電流によってターンオンされ、前記所定のイネーブル信号が接地されるようにスイッチング動作する第３トランジスタ；
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  10. バックライトアセンブリに駆動電流を供給するためのマスタインバータ及びスレーブインバータを備え、前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータの駆動を制御するための駆動制御部を備えた液晶表示素子の駆動装置において、
    前記マスタインバータ及び前記スレーブインバータからのフィードバック電流の位相に応じて、所定のイネーブル信号が接地されるか、駆動制御部に印加されるようにするための電流制限回路を備え、
    前記電流制限回路は、
    前記マスタインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第１スイッチング素子；
    前記スレーブインバータからのフィードバック電流によってターンオン／ターンオフされる第２スイッチング素子；
    前記第１及び第２スイッチング素子が交互にターンオン／ターンオフされる際に印加される電源電圧によって駆動される第３スイッチング素子；及び
    前記第３スイッチング素子がターンオフされる際に印加される前記電源電圧により発生された電流によってターンオンされ、前記所定のイネーブル信号が接地されるようにスイッチング動作する第４スイッチング素子；
    を含む液晶表示素子の駆動装置。
  11. 前記第１スイッチング素子は、前記マスタインバータからのフィードバック電流が印加されるベース、前記電源電圧が印加される第１ノードに接続されたコレクタ、前記第２スイッチング素子に接続されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  12. 前記第２スイッチング素子は、前記スレーブインバータからのフィードバック電流が印加されるベース、前記第１スイッチング素子のエミッタに接続されたコレクタ、接地されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  13. 前記第３スイッチング素子は、前記電源電圧が印加される前記第１ノードに接続されたゲート、前記電源電圧が印加される前記第２ノードに接続されたドレイン、接地されたソースを有する電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  14. 前記第４スイッチング素子は、前記電源電圧が印加される前記第２ノードに接続されたベース、前記所定のイネーブル信号が印加されるコレクタ、接地されたエミッタを有するバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示素子の駆動装置。
  15. バックライトアセンブリの駆動電流の発生を制御する駆動制御信号を発生する第１の段階；
    前記駆動制御信号によって第１及び第２駆動電流を発生して前記バックライトアセンブリに供給すると共に、前記第１及び第２駆動電流をフィードバックさせる第２の段階；及び
    前記フィードバックされた第１及び第２駆動電流の位相に応じて、前記駆動制御信号のデュティ比を減少させるか、復元させる第３の段階；
    を含む液晶表示素子の駆動方法。
  16. 前記駆動制御信号はパルス幅変調信号であることを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示素子の駆動方法。
  17. 前記第３の段階において、前記フィードバックされた第１及び第２駆動電流の位相が異なると、前記パルス幅変調信号のデュティ比を減少させることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示素子の駆動方法。
  18. 前記第３の段階において、前記パルス幅変調信号のデュティ比が減少された状態で、前記フィードバックされた第１及び第２駆動電流の位相が同一になると、前記パルス幅変調信号のデュティ比を復元させることを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示素子の駆動方法。
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