JP2008071620A - バックライトモジュール、発光素子の駆動回路、及び液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の輝度の均一性を維持すると共に、トランスの個数を削減でき、長尺の冷陰極管にも対応できるバックライトモジュール、発光素子の駆動回路、及びこれらを用いた液晶ディスプレイを得ること。
【解決手段】本発明は、並列して配置された複数の第１の冷陰極管と、二次側の第１の端子は各々が前記複数の第１の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の冷陰極管の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、バックライトモジュール、発光素子の駆動回路、及び液晶ディスプレイに関し、特に、液晶ディスプレイ用の冷陰極管を備えたバックライトモジュール、液晶ディスプレイ用のバックライトを駆動する発光素子の駆動回路、及び冷陰極管を備えた液晶ディスプレイに関する。

冷陰極管に電力を供給してこの冷陰極管を駆動するバックライトシステムが提案されており、その一例が下記特許文献１のＦＩＧ６に開示されている。
このバックライトシステムでは、複数の冷陰極管が互いに平行に配置されている。各冷陰極管に設けられた２つの端子はそれぞれに対応するバランストランスの１次巻線に接続されており、さらに、各バランストランスの１次巻線は、電力供給用のドライバにトランスを介して接続されている。また、各バランストランスの２次巻線は、冷陰極管の一方の端子側と他方の端子側とでそれぞれ直列に接続されて独立した２つの閉ループを構成している。この結果、各冷陰極管のバラツキや物理的な配置の差、あるいは各冷陰極管の温度勾配に起因する複数の冷陰極管の間でのインピーダンスの差をバランストランスで補正している。

しかしながら、このような構成のバックライトシステムでは、冷陰極管の輝度の均一性を維持するために、バランストランスが冷陰極管に対して一方の端子側と他方の端子側との両側に設けられなければならない。このため、バランストランスの個数を削減することが難しい。

また、下記特許文献１のＦＩＧ１にはバランストランスが冷陰極管の片側のみに存在する例も開示されているが、その駆動は片側のみからしか行わないため、高い駆動電圧の必要な長尺の冷陰極管には対応できない。
米国特許出願公開第２００５／００９３４７１号明細書

本発明は、上記事実を考慮し、発光素子の輝度の均一性を維持すると共に、トランスの個数を削減でき、長尺の冷陰極管にも対応できるバックライトモジュール、発光素子の駆動回路、及びこれらを用いた液晶ディスプレイを得ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、並列して配置された複数の第１の冷陰極管と、二次側の第１の端子は各々が前記複数の第１の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の冷陰極管の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、前記第１の冷陰極管と平行に、並列して配置された複数の第２の冷陰極管と、二次側の第１の端子は各々が前記複数の第２の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の冷陰極管の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第１の冷陰極管と、前記第２の冷陰極管とは、交互に配置されていることを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、さらに、前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、請求項２記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、を有することを特徴とする。

また、請求項７記載の発明は、二次側の第１の端子は各々が複数の第１の発光素子のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の複数の発光素子の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、さらに、二次側の第１の端子は各々が複数の第２の発光素子のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の発光素子の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、さらに、前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、を有することを特徴とする。

また、請求項１２記載の発明は、複数の画素を有する液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に並列して配置された複数の第１の冷陰極管と、二次側の第１の端子は各々が前記複数の第１の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の冷陰極管の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、さらに、前記液晶パネルの背面側に、前記第１の冷陰極管と平行に、並列して配置された複数の第２の冷陰極管と、二次側の第１の端子は各々が前記複数の第２の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の冷陰極管の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、を有することを特徴とする。

また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明おいて、前記第１の冷陰極管と、前記第２の冷陰極管とは、交互に配置されていることを特徴とする。

また、請求項１５記載の発明は、請求項１２記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、さらに、前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段を有することを特徴とする。

また、請求項１７記載の発明は、請求項１３記載の発明において、さらに、前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明では、複数の第１の冷陰極管に印加される電圧のバランスを保つための第１のトランスが、冷陰極管に対して第１のインバータ回路側のみに配置されている。このため、冷陰極管の上記第１のインバータ回路側の電流を一様に保つことで、上記第１のインバータ回路の反対側の冷陰極管の電流もほぼ一様に保つことができる。このように本発明では、インバータ出力の負荷条件の差異（第１のインバータ回路からみた複数の冷陰極管側の負荷と、第２のインバータ回路からみた複数の冷陰極管側の負荷との差異）による電流の非平衡を解消することで、複数の冷陰極管の間での輝度を均一に維持できる。

また、本発明では、前述の如く第１のトランスが冷陰極管に対して第１のインバータ回路側のみに配置されているため、第１のトランスが冷陰極管の第１のインバータ回路側及び当該第１のインバータ回路の反対側の両側に配置される構成と比べて、第１のトランスの個数を半減させることができる。

そして、第１の複数のトランスの二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路から出力される第１の正弦波電圧と、第２のインバータ回路によって印加される第２の正弦波電圧とが逆相であることから、冷陰極管の両端子に大きな振幅の電圧が印加され、その結果、長尺の冷陰極管にも対応することができる。

（第１の実施の形態）

図１には、本発明の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイ１０の概略が分解斜視図にて示されている。この液晶ディスプレイ１０は、トップシャーシ１２中に組み込まれた、液晶パネル１４、拡散板１６、バックライトアセンブリ１８とから構成される。液晶パネル１４は、ＴＦＴ液晶パネル２０と、その上に配置されたカラーフィルタ２２、ＴＦＴ液晶パネル２０を駆動制御するところの駆動モジュール２４、２６と、駆動モジュール２４、２６とＴＦＴ液晶パネル２０を接続するところのコネクタ２８、３０から構成される。

バックライトアセンブリ１８は光を発し、この光は拡散板１６によって均質化される。ＴＦＴ液晶パネル２０の背面側から光が照射され、ＴＦＴ液晶パネル２０を通過した光は、カラーフィルタ２２を通り、トップシャーシ１２の枠内に均一に放出される。駆動モジュール２４、２６はＴＦＴ液晶パネル２０を駆動制御する。

図２には、液晶ディスプレイ１０の回路構成の概略がブロック図にて示されている。この回路構成は概略、電源回路３２、液晶パネル駆動回路３４、バックライトモジュールとしてのバックライト駆動回路３６から構成されている。

電源回路３２は、１００Ｖの交流電源が供給されるところのＡＣプラグ３８に接続されたＡＣ／ＤＣ整流部４０、このＡＣ／ＤＣ整流部４０の出力電圧を変換して、液晶パネル駆動回路３４とバックライト駆動回路３６にそれぞれ所定の電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ４２とから構成される。

液晶パネル駆動回路３４は、ＴＦＴ液晶パネル１４のゲート線やデータ線を駆動するゲート線・データ線駆動回路４４、データ線に供給する各種電圧を供給するＶｃｏｍ発生部４６及びγ電圧発生部４８、ゲート線・データ線駆動回路４４、Ｖｃｏｍ発生部４６及びγ電圧発生部４８に直流電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５０とから構成される。

バックライト駆動回路３６は、冷陰極管バックライトアレイ等から構成される冷陰極管バックライト部５２、この冷陰極管バックライト部５２に振幅２ｋＶ程度の高周波高電圧を供給する駆動回路５４から構成される。

冷陰極管バックライト部５２には、発光素子として図４に示す複数（ｎ本）の冷陰極管５６−１、５６−２、・・・、５６−（ｎ−１）、５６−ｎを有しており、これらの複数の冷陰極管５６−１、５６−２、・・・、５６−（ｎ−１）、５６−ｎは、並列して互いに平行に配置されている。以下、特に断らない限り、これらｎ本の冷陰極管５６−１、５６−２、・・・、５６−（ｎ−１）、５６−ｎを単に冷陰極管５６と記す。本実施の形態では、ｎ＝１６とされており、１６本の冷陰極管５６が冷陰極管バックライト部５２に設けられている。

図３には、冷陰極管５６の構造が断面図にて示されている。冷陰極管５６は、ガラス管５８を有しており、ガラス管５８の内部の間隙５９は、封入ガス６０で満たされている。このガラス管５８の両端部には、リード線６２が取り付けられており、各リード線６２の先端部は、ガラス管５８の内部の間隙５９に突出している。一方のリード線６２の先端部には、第１の電極としての電極６４が取り付けられており、他方のリード線６２の先端部には、第２の電極としての電極６５が取り付けられている。ガラス管５８の内面には、蛍光体６６が塗布されている。ガラス管５８には水銀６８が封入されており、両電極６４、６５に高周波高電圧が印加されると、ガラス管５８内部の間隙５９を電子６９が通過し、この電子６９によって励起された水銀６８が紫外線７０を放出し、この紫外線７０が蛍光体６６に照射されて白色光７２が蛍光体６６からガラス管５８の外部へと放出される。

図４に示されるように、冷陰極管５６には、駆動回路５４が接続されている。駆動回路５４は、第１のインバータ回路としての正極インバータ回路７６、第４のインバータ回路としての正極インバータ回路７８、第３のインバータ回路としての負極インバータ回路８０、第２のインバータ回路としての負極インバータ回路８２、第１のトランスとしての複数（本実施の形態では８個）のバランストランス８４、及び第２のトランスとしての複数の（本実施の形態では８個）バランストランス８６を備えている。

正極インバータ７６の出力端子は、各バランストランス８４の２次巻線８８の第２端子８８Ｂに接続されており、正極インバータ７６は、各バランストランス８４の２次巻線８８の第２端子８８Ｂに高電圧の正弦波信号（第１の正弦波電圧）を印加する。１個のバランストランス８４は１個の冷陰極管５６に対応して設けられており、バランストランス８４の２次巻線８８の第１端子８８Ａは、各々が冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ−１）（奇数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）のそれぞれ対応する一端部の電極６４にリード線６２を介して接続されている。

一方、バランストランス８４に接続されている冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ−１）（奇数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）の他端部の各電極６５には、リード線６２を介して負極インバータ回路８２の出力端子が接続されている。負極インバータ回路８２は、前述の正極インバータ回路７６から出力される正弦波信号とは逆相の高電圧の正弦波信号（第２の正弦波信号）を、冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ−１）（奇数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）の他端部の各電極６５に印加する。

また、負極インバータ８０の出力端子は、各バランストランス８６の２次巻線９０の第２端子９０Ｂに接続されており、負極インバータ８０は、各バランストランス８６の２次巻線９０の第２端子９０Ｂに高電圧の正弦波信号（第３の正弦波電圧）を印加する。１個のバランストランス８６は１個の冷陰極管５６に対応して設けられており、バランストランス８６の２次巻線９０の第１端子９０Ａは、各々が冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ（偶数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）のそれぞれ対応する一端部の電極６４にリード線６２を介して接続されている。

一方、バランストランス８６に接続されている冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ（偶数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）の他端部の各電極６５には、リード線６２を介して正極インバータ７８の出力端子が接続されている。正極インバータ７８は、前述の負極インバータ８０から出力される正弦波信号とは逆相の高電圧の正弦波信号（第４の正弦波信号）を、冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ（偶数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）の他端部の各電極６５に印加する。

ここで、各冷陰極管５６は高電圧で駆動されることから、各冷陰極管５６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ディスプレイ１０の特性に影響を与えることから、冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ―１）（奇数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）と、冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ（偶数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）とを１８０度位相の異なる出力で駆動し、冷陰極管５６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４に示される本発明の第１の実施の形態においては、冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ―１）（奇数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）と、冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ（偶数番号が末尾に付されている冷陰極管５６）とが交互に配置されて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５６から輻射される静電ノイズが互いに隣り合う冷陰極管５６で相互に相殺され、液晶ディスプレイ１０の特性への影響が少なくなる。

また、バランストランス８４に設けられている１次巻線９２の第１端子９２Ａ及び第２端子９２Ｂと、バランストランス８６に設けられている１次巻線９４の第１端子９４Ａ及び第２端子９４Ｂとは、交互に直列に接続されて閉ループ９６を構成しており、図４において、最上端の１次巻線９２の第２端子９２Ｂと最下端の１次巻線９４の第１端子９４Ａとの接続部分がグランドＧＮＤに接続されている。

このように、バランストランス８４、バランストランス８６の１次側（１次巻線９２、９４）は閉ループ９６を構成（形成）しているため、この閉ループ９６に流れる電流ｉｓは、バランストランス８４、８６の１次側（１次巻線９２、９４）に共通して流れることになり、バランストランス８４、８６の２次側（２次巻線８８、９０）に接続されている冷陰極管５６−１、５６−２、・・・、５６−ｎに流れる電流ｉＬ１、ｉＬ２、・・・、ｉＬｎは、それぞれのバランスが保持されるようになる。

図５には、正極インバータ７６の概略がブロック図にて示されている。なお、正極インバータ７８、負極インバータ８０、８２の概略については、正極インバータ７６と同様であるため、特に断らない限りこれらの説明を省略する。

正極インバータ７６は、矩形パルスの制御信号を供給する制御信号発生回路９８、１００を備えている。制御信号発生回路９８、１００は、互いにオーバーラップしない相補的な矩形波をそれぞれ出力する。この矩形波の振幅は約１２Ｖである。これら制御信号発生回路９８、１００の出力は、ドライブトランス１０２の１次巻線１０６、ドライブトランス１０４の１次巻線１０８にそれぞれ接続されている。

また、正極インバータ７６は電源回路１１０を備えており、この電源回路１１０は、約３８０Ｖの直流電圧を発生させる。電源回路１１０とグランドＧＮＤとの間には、Ｎチャネル型の高圧側ＦＥＴ１１２と、同じくＮチャネル型の低圧側ＦＥＴ１１４が直列に接続されており、その中間点が駆動端子１１６となる。高圧側ＦＥＴ１１２のゲートは、ドライブトランス１０２の２次側（２次巻線１１８）によって駆動され、ドライブトランス１０４のゲートは、ドライブトランス１０４の２次側（２次巻線１２０）によって駆動される。高圧側ＦＥＴ１１２と低圧側ＦＥＴ１１４との中間点である駆動端子１１６は、インバータトランス１２２の１次巻線１２４に接続されており、このインバータトランス１２２の２次巻線１２６は、前述の如く、図４に示されるバランストランス８４（負極インバータ８０においてはバランストランス８６、負極インバータ８２においては冷陰極管５６−１、５６−３、・・・、５６−（ｎ―１）、正極インバータ７８においては冷陰極管５６−２、５６−４、・・・、５６−ｎ）に接続されている。さらに、ドライブトランス１０２と高圧側ＦＥＴ１１２のゲートとの間には、インピーダンス変換回路１２８とインピーダンス回路１３０とが直列に接続されており、ドライブトランス１０４と低圧側ＦＥＴ１１４のゲートとの間には、インピーダンス変換回路１３２とインピーダンス回路１３４とが直列に接続されている。

また、駆動端子１１６とインバータトランス１２２の１次巻線１２４との間には、電流及び電圧の交流成分のみを通過させるキャパシタ１３６が接続されている。

このような正極インバータ７６においては、高圧側ＦＥＴ１１２のゲートと駆動端子１１６との間には駆動端子１１６から高圧側ＦＥＴ１１２のゲートへと向かう直流電流の経路が存在せず、制御信号発生回路９８の生成する矩形のクロック信号の１サイクルの間に、駆動端子１１６と比較して高圧側ＦＥＴ１１２のゲートの電圧が負電圧となる。この結果、高圧側ＦＥＴ１１２のゲートはクランプ回路がある場合と比較して負電圧にバイアスされ、低圧側ＦＥＴ１１４がオンしたときに生じるゲート電圧の変動に対するマージンが高くなる。

また、正極インバータ７６では、インピーダンス回路１３０がドライブトランス１０２の寄生容量の影響を遮断して、貫通電流発生という問題に対するマージンを確保するために挿入されている。しかし、このようなインピーダンス回路１３０は高圧側ＦＥＴ１１２のゲートにハイレベルの電圧を供給して駆動する際に悪影響を与える（ＲＣ遅延のために波形になまりが生じ、高速な駆動が困難となる）ことから、インピーダンス変換回路１２８が設けられている。このインピーダンス変換回路１２８はドライブトランス１０２の２次巻線１１８とインピーダンス回路１３０との間に接続され、ドライブトランス１０２側からみたインピーダンス回路１３０のインピーダンスを小さくする働きを有している。

このインピーダンス回路１３０の存在から、インバータトランス１２２に存在する寄生容量の影響が減殺される一方、インピーダンス変換回路１２８が存在することから、高圧側ＦＥＴ１１２駆動時にこのインピーダンスの存在が悪影響を及ぼすこともない。そして、このような構成では、クランプ回路が全く不要であり、高圧側ＦＥＴ１１２のゲートと駆動端子１１６との間には駆動端子１１６から高圧側ＦＥＴ１１２のゲートへと向かう直流電流の経路が存在しないことから、高圧側ＦＥＴ１１２のゲートはクランプ回路がある場合と比較してより負電圧にバイアスされ、低圧側ＦＥＴ１１４がオンしたときに生じるゲート電圧の変動に対するマージンが高くなる。

また、低圧側ＦＥＴ１１４においても、インピーダンス変換回路１３２とインピーダンス回路１３４が挿入されており、高圧側ＦＥＴ１１２とバランスを取っている。

以上説明したように、本実施形態は、電源回路１１０の出力である電源電圧が安定し、電源回路１１０の容量を減らすことも可能となり、小型かつ安定な正極インバータ７６（さらに言えば、正極インバータ７６だけでなく、正極インバータ７８、負極インバータ８０、８２）を提供することができる。本実施形態の正極インバータ７６は（さらに言えば、正極インバータ７６だけでなく、正極インバータ７８、負極インバータ８０、８２も）、液晶ディスプレイ、液晶モニタや液晶テレビ等のバックライトに好適に用いることができる。

また、液晶ディスプレイ１０では、複数の冷陰極管５６に印加される電圧のバランスを保つためのバランストランス８４、８６が、冷陰極管５６に対して一側（正極インバータ回路７６、負極インバータ回路８０が設けられている側）のみに配置されている。このため、冷陰極管５６の一側の電流を一様に保つことで、冷陰極管５６の他側の電流もほぼ一様に保つことができる。このように液晶ディスプレイ１０では、インバータ出力の負荷条件の差異（正極インバータ７６及び負極インバータ８０からみた複数の冷陰極管５６の一側の負荷と、正極インバータ７８及び負極インバータ８２からみた複数の冷陰極管５６の他側の負荷との差異）による電流の非平衡を解消することで、複数の冷陰極管５６の間での輝度を均一に維持できる。

また、液晶ディスプレイ１０では、前述の如くバランストランス８４、８６が冷陰極管５６に対して一側のみに配置されているため、バランストランスが冷陰極管５６の一側及び他側の両側に配置される構成と比べて、バランストランス８４、バランストランス８６の個数を半減させることができる。

またさらに、液晶ディスプレイ１０では、バランストランス８４の１次巻線９２とバランストランス８６の１次巻線９４とで構成される閉ループ９６が冷陰極管５６に対して一側に形成されるので、配線やコネクタ等を簡略化して電子素子を実装できる。

そして、駆動回路５４は、図４において冷陰極管５６の左側と右側とで逆相の正弦波電圧を印加するので、冷陰極管５６には振幅の２倍の電圧が印加されることになり、長尺の冷陰極管５６にも対応可能である。この点は、特に、大画面の液晶ディスプレイにおいて好適である。

（第２の実施の形態）

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本発明の第２の実施の形態に係る液晶ディスプレイ１０は、前述の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイ１０において、正極インバータ回路７６、７８、負極インバータ回路８０、８２から出力された電流に基づいて、正極インバータ回路７６、７８、負極インバータ回路８０、８２から出力される電流を制御するものである。以下、説明の都合上、本発明の第２の実施の形態に係る液晶ディスプレイ１０のうち前述の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイ１０と同一の構成、作用、及び効果を有する箇所には、同一符号を付してその説明を省略する。

図６に示されるように、液晶ディスプレイ１０は、各冷陰極管５６に印加される電流を制御する第１制御部１３８及び第２制御部１４０を備えている。

第１制御部１３８は、電流検出手段１４２と、出力電流比較手段１４４と、第１基準電流生成手段１４６と、出力電流制御手段１４８とを有している。

電流検出手段１４２は、正極インバータ７６及び負極インバータ８０と、グランドＧＮＤとの間に設けられており、この電流検出手段１４２は、正極インバータ７６及び負極インバータ８０から出力される高電圧の正弦波信号の電流を検出し、この検出結果を出力する。

また、第１基準電流生成手段１４６は、第１基準電流を生成して出力電流比較手段１４４へ出力する。

また、出力電流比較手段１４４は、電流検出手段１４２に接続されている。この出力電流比較手段１４４は、第１基準電流生成手段１４６から出力された第１基準電流と、電流検出手段１４２から出力された検出結果（正極インバータ７６及び負極インバータ８０の各出力電流）とを比較し、この比較結果を出力する。

出力電流比較手段１４４には、出力電流制御手段１４８が接続されている。この出力電
流制御手段１４８は、出力電流比較手段１４４から出力された比較結果に基づいて、正極インバータ７６及び負極インバータ８０を制御して、正極インバータ７６及び負極インバータ８０から出力される各電流を適正なものとする。

このように、第１制御部１３８は、正極インバータ７６の出力電流及び負極インバータ８０の各出力電流を検出し、これらを第１基準電流と比較することによって、正極インバータ７６及び負極インバータ８０の各出力電流をフィードバック制御する。

一方、第２制御部１４０は、電流検出手段１５０と、出力電流比較手段１５２と、第２基準電流生成手段１５４と、出力電流制御手段１５６とを有している。

電流検出手段１５０は、正極インバータ７８及び負極インバータ８２と、グランドＧＮＤとの間に設けられており、この電流検出手段１５０は、正極インバータ７８及び負極インバータ８２から出力される高電圧の正弦波信号の電流を検出し、この検出結果を出力する。

また、第２基準電流生成手段１５４は、第２基準電流を生成して出力電流比較手段１５２へ出力する。

また、出力電流比較手段１５２は、電流検出手段１５０に接続されている。この出力電流比較手段１５２は、第２基準電流生成手段１５４から出力された第２基準電流と、電流検出手段１５０から出力された検出結果（正極インバータ７８及び負極インバータ８２の各出力電流）とを比較し、この比較結果を出力する。

出力電流比較手段１５２には、出力電流制御手段１５６が接続されている。この出力電流制御手段１５６は、出力電流比較手段１５２から出力された比較結果に基づいて、正極インバータ７８及び負極インバータ８２を制御して、正極インバータ７８及び負極インバータ８２から出力される各電流を適正なものとする。

このようにして、第２制御部１４０は、正極インバータ７８の出力電流及び負極インバータ８２の各出力電流を検出し、これらを第２基準電流と比較することによって、正極インバータ７８及び負極インバータ８２の各出力電流をフィードバック制御する。

ここで、液晶ディスプレイ１０では、各冷陰極管５６と、正極インバータ７６及び負極インバータ８０との間（図６において、各冷陰極管５６よりも左側）にバランストランス８４、８６が設けられており、これにより、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７６及び負極インバータ８０側（図６において、各冷陰極管５６よりも左側）と、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７８及び負極インバータ８２側（図６において、各冷陰極管５６よりも右側）とでは、負荷容量が異なる。このため、液晶ディスプレイ１０では、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７６及び負極インバータ８０から出力される各電流と、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７８及び負極インバータ８２とから出力される各電流とを、１つの基準電流を基にして制御し、各冷陰極管５６の輝度を均一に維持することが難しい。

この点、本発明の第２の実施の形態では、液晶ディスプレイ１０が、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７６及び負極インバータ８０から出力される各電流と、各冷陰極管５６に対して正極インバータ７８及び負極インバータ８２とから出力される各電流とを、２つの基準電流を用いて独立に調整する構成であるため、各冷陰極管５６の輝度を均一に維持できる。

なお、本発明の第２の実施の形態では、第１制御部１３８の出力電流制御手段１４８によって正極インバータ７６及び負極インバータ８０の各出力電流を制御すると共に、第２制御部１４０の出力電流制御手段１５６によって正極インバータ７８及び負極インバータ８２の各出力電流を制御する構成としたが、本発明はこれに限らない。本発明は、出力電流制御手段１４８に代えて第１出力電圧制御手段を第１制御部１３８に設けると共に、出力電流制御手段１５６に代えて第２出力電圧制御手段を第２制御部１４０に設けて、正極インバータ７６及び負極インバータ８０の各出力電圧、並びに正極インバータ７８及び負極インバータ８２の各出力電圧を制御する構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイの概略を示す分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイの回路構成の概略を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る冷陰極管５６の概略を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る液晶ディスプレイの要部の回路図である。 本発明の第１の実施の形態に係るインバータ回路の概略を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る液晶ディスプレイの要部の回路図であり、図４に対応する図である。

符号の説明

１０ 液晶ディスプレイ
１４ 液晶パネル
３６ バックライト駆動回路（バックライトモジュール）
５４ 駆動回路
５６−１ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−２ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−３ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−４ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−５ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−６ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−７ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−８ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−９ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−１０ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−１１ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−１２ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−１３ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−１４ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
５６−１５ 冷陰極管（第１の冷陰極管、発光素子）
５６−１６ 冷陰極管（第２の冷陰極管、発光素子）
６４ 電極（第１の電極）
６５ 電極（第２の電極）
７６ 正極インバータ（第１のインバータ回路）
７８ 正極インバータ（第４のインバータ回路）
８０ 負極インバータ（第３のインバータ回路）
８２ 負極インバータ（第２のインバータ回路）
８４ バランストランス（第１のトランス）
８６ バランストランス（第２のトランス）
８８ ２次巻線（第１のトランスの二次側）
９０ ２次巻線（第２のトランスの二次側）
９２ １次巻線（第１のトランスの一次側）
９４ １次巻線（第２のトランスの一次側）
９６ 閉ループ
１３８ 第１制御部（第１の制御手段、第２の制御手段）
１４０ 第２制御部（第１の制御手段、第２の制御手段）

Claims (19)

1. 並列して配置された複数の第１の冷陰極管と、
   二次側の第１の端子は各々が前記複数の第１の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、
   第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、
   前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の冷陰極管の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、
   を有することを特徴とするバックライトモジュール。
2. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、さらに、
   前記第１の冷陰極管と平行に、並列して配置された複数の第２の冷陰極管と、
   二次側の第１の端子は各々が前記複数の第２の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、
   前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、
   前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の冷陰極管の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、
   を有することを特徴とするバックライトモジュール。
3. 請求項２記載のバックライトモジュールにおいて、前記第１の冷陰極管と、前記第２の冷陰極管とは、交互に配置されていることを特徴とするバックライトモジュール。
4. 請求項１記載のバックライトモジュールにおいて、さらに、
   前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段
   を有することを特徴とするバックライトモジュール。
5. 請求項４記載のバックライトモジュールにおいて、さらに、
   前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段
   を有することを特徴とするバックライトモジュール。
6. 請求項２記載のバックライトモジュールにおいて、さらに、
   前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、
   前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、
   を有することを特徴とするバックライトモジュール。
7. 二次側の第１の端子は各々が複数の第１の発光素子のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、
   第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、
   前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の複数の発光素子の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、
   を有することを特徴とする発光素子の駆動回路。
8. 請求項７記載の発光素子の駆動回路において、さらに、
   二次側の第１の端子は各々が複数の第２の発光素子のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、
   前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、
   前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の発光素子の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、
   を有することを特徴とする発光素子の駆動回路。
9. 請求項７記載の発光素子の駆動回路において、さらに、
   前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段
   を有することを特徴とする発光素子の駆動回路。
10. 請求項９記載の発光素子の駆動回路において、さらに、
    前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段
    を有することを特徴とする発光素子の駆動回路。
11. 請求項８記載の発光素子の駆動回路において、さらに、
    前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、
    前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、
    を有することを特徴とする発光素子の駆動回路。
12. 複数の画素を有する液晶パネルと、
    前記液晶パネルの背面側に並列して配置された複数の第１の冷陰極管と、
    二次側の第１の端子は各々が前記複数の第１の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は閉ループを構成するように接続された複数の第１のトランスと、
    第１の正弦波電圧を、前記第１の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第１のインバータ回路と、
    前記第１のインバータ回路によって印加される第１の正弦波電圧と逆相の第２の正弦波電圧を、前記第１の冷陰極管の第２の電極に印加する第２のインバータ回路と、
    を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
13. 請求項１２記載の液晶ディスプレイにおいて、さらに、
    前記液晶パネルの背面側に、前記第１の冷陰極管と平行に、並列して配置された複数の第２の冷陰極管と、
    二次側の第１の端子は各々が前記複数の第２の冷陰極管のそれぞれ対応する第１の電極に接続され、その一次側の第１及び第２の端子は、前記複数の第１のトランスによって形成される前記閉ループとともにひとつの閉ループを構成するように接続された複数の第２のトランスと、
    前記第１の正弦波電圧と逆相の第３の正弦波電圧を、前記第２の複数のトランスの前記二次側の第２の端子に印加する第３のインバータ回路と、
    前記第３のインバータ回路によって印加される第３の正弦波電圧と逆相の第４の正弦波電圧を、前記第２の冷陰極管の第２の電極に印加する第４のインバータ回路と、
    を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
14. 請求項１３記載の液晶ディスプレイおいて、前記第１の冷陰極管と、前記第２の冷陰極管とは、交互に配置されていることを特徴とする液晶ディスプレイ。
15. 請求項１２記載の液晶ディスプレイにおいて、さらに、
    前記第１のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段
    を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
16. 請求項１５記載の液晶ディスプレイにおいて、さらに、
    前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これを基準電流と比較することによって、前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段
    を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
17. 請求項１３記載の液晶ディスプレイにおいて、さらに、
    前記第１のインバータ回路の出力電流及び前記第２のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１の制御手段と、
    前記第３のインバータ回路の出力電流及び前記第４のインバータ回路の出力電流を検出し、これらを基準電流と比較することによって、前記第３のインバータ回路及び前記第４のインバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２の制御手段と、
    を有することを特徴とする液晶ディスプレイ。
18. 複数の第１令陰極管と、
    前記複数の第１令陰極管と交互して配置された複数の第２令陰極管と、
    ２次側の第１端子は各々が前記複数の第２令陰極管のそれぞれ対応する第１電極に接続された複数の第１バランストランスと、
    ２次側の第１端子はそれぞれが前記複数の第２令陰極管のそれぞれ対応する第１電極に接続された複数の第２バランストランスと、
    前記複数の第１バランストランスの２次側の第２端子に第１正弦波電圧を印加する第１インバータ回路と、
    前記複数の第２バランストランスの２次側の第２端子に第１正弦波電圧と逆相を有する第２正弦波電圧を印加する第２インバータ回路と、
    前記複数の第１令陰極管の第２電極に前記第１正弦波電圧と逆相を有する第３正弦波電圧を印加する第３インバータ回路と、
    前記複数の第２令陰極管の第２電極に前記第２正弦波電圧と逆相を有する第４正弦波電圧を印加する第４インバータ回路とを含み、
    前記複数の第１令陰極管の１次側の第１端子及び第２端子、そして前記複数の第２令陰極管の１次側の第１端子及び第２端子は１つの閉ループを構成することを特徴とするバックライトモジュール。
19. 請求項１８記載のバックライトモジュールにおいて、
    前記第１インバータ回路の出力電力及び前記第２インバータ回路の出力電力を検出し、これらを基準電流と比較して前記第１インバータ回路及び前記第２インバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第１制御手段と、
    前記第３インバータ回路の出力電力及び前記第４インバータ回路の出力電力を検出し、これらを基準電流と比較して前記第３インバータ回路及び前記第４インバータ回路の出力電流をフィードバック制御する第２制御手段と、
    をさらに含むことを特徴とするバックライトモジュール。

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