JP2981993B2 - 液晶バックライト照明装置および液晶表示装置 - Google Patents
液晶バックライト照明装置および液晶表示装置Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
- H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
- H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/14—Circuit arrangements
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶バックライ
ト照明装置および液晶表示装置に関し、詳しくは、液晶
表示装置のバックライトとして利用される冷陰極管の駆
動回路において、液晶の表示開始時の表示のちらつきを
防止することができ、かつ、装置の小型化に適するよう
な液晶バックライト照明装置に関する。
ト照明装置および液晶表示装置に関し、詳しくは、液晶
表示装置のバックライトとして利用される冷陰極管の駆
動回路において、液晶の表示開始時の表示のちらつきを
防止することができ、かつ、装置の小型化に適するよう
な液晶バックライト照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶の裏側に配置されるバックラ
イトとしては、通常、冷陰極管が使用されている。冷陰
極管の点灯電圧は、起動時では1200V程度と非常に
高く、定常点灯時(安定時)では200V〜300V程
度と比較的高い。これらの電圧は、5V〜6V程度の電
圧を昇圧することで得ている。そのためにこれの点灯回
路は、インバータ回路が用いられるが、最近では小型化
の要請から電磁方式のインバータではなく、圧電トラン
スを用いたインバータ回路が用いられるようになってき
ている。図5は、圧電トランスを用いるこの種の冷陰極
管照明装置である。10は、冷陰極管照明装置であっ
て、1はその制御回路、5は圧電トランス駆動回路、6
は圧電トランス、7は冷陰極管であって、いわゆる冷陰
極蛍光灯である。制御回路1は、パルス発振回路2と、
フリップフロップ(FF)3,フリップフロップ3の出
力をそれぞれ受けるバッファアンプ4a,4bとからな
る。フリップフロップ(FF)3のQ出力およびこれの
反転側出力(Q出力,以下Qバー出力)は、それぞれバ
ッファアンプ4a,4bを介して圧電トランス駆動回路
5に加えられる。また、パルス発振回路2は、定常点灯
状態において、その周波数が自動制御される発振回路で
あって、誤差増幅器21と基準電圧発生回路22、起動
回路23、そして誤差増幅器21の出力電圧を受けてそ
の電圧値に応じた所定の周波数のパルス信号に変換する
V/F変換回路(V/F)24等で構成されている。
イトとしては、通常、冷陰極管が使用されている。冷陰
極管の点灯電圧は、起動時では1200V程度と非常に
高く、定常点灯時(安定時)では200V〜300V程
度と比較的高い。これらの電圧は、5V〜6V程度の電
圧を昇圧することで得ている。そのためにこれの点灯回
路は、インバータ回路が用いられるが、最近では小型化
の要請から電磁方式のインバータではなく、圧電トラン
スを用いたインバータ回路が用いられるようになってき
ている。図5は、圧電トランスを用いるこの種の冷陰極
管照明装置である。10は、冷陰極管照明装置であっ
て、1はその制御回路、5は圧電トランス駆動回路、6
は圧電トランス、7は冷陰極管であって、いわゆる冷陰
極蛍光灯である。制御回路1は、パルス発振回路2と、
フリップフロップ(FF)3,フリップフロップ3の出
力をそれぞれ受けるバッファアンプ4a,4bとからな
る。フリップフロップ(FF)3のQ出力およびこれの
反転側出力(Q出力,以下Qバー出力)は、それぞれバ
ッファアンプ4a,4bを介して圧電トランス駆動回路
5に加えられる。また、パルス発振回路2は、定常点灯
状態において、その周波数が自動制御される発振回路で
あって、誤差増幅器21と基準電圧発生回路22、起動
回路23、そして誤差増幅器21の出力電圧を受けてそ
の電圧値に応じた所定の周波数のパルス信号に変換する
V/F変換回路(V/F)24等で構成されている。
【0003】ここで、誤差増幅器21は、冷陰極管7の
点灯時の放電電流値を抵抗Rにより電圧値として検出し
て端子1aを介してその反転入力(−入力)側に受け
る。その正転入力(+入力)には、基準電圧発生回路2
2から端子1bを介して基準電圧Vrを受ける。なお、
基準電圧発生回路22は、可変抵抗R1と抵抗R2の分圧
回路であって、電源ラインVDDの電圧を分圧する。前記
の基準電圧Vrはその分圧電圧である。通常、この回路
は、バックライトの輝度調整が行われる関係からIC化
された制御回路1に対して基準電圧発生回路22、特に
その可変抵抗R1は外付け回路になっている。これによ
り、冷陰極管7が点灯した後には、可変抵抗R1が調整
されて誤差増幅器21により冷陰極管7の点灯時の放電
電流値を示す抵抗Rの電圧が基準電圧Vrに一致するよ
うな一定の周波数のパルス信号が発生するようにV/F
24が制御される。その結果として圧電トランス駆動回
路5はこの一定の周波数のパルスで駆動される。なお、
図5では、フリップフロップ3を設けているので、実際
の駆動周波数は、1/2に分周される。
点灯時の放電電流値を抵抗Rにより電圧値として検出し
て端子1aを介してその反転入力(−入力)側に受け
る。その正転入力(+入力)には、基準電圧発生回路2
2から端子1bを介して基準電圧Vrを受ける。なお、
基準電圧発生回路22は、可変抵抗R1と抵抗R2の分圧
回路であって、電源ラインVDDの電圧を分圧する。前記
の基準電圧Vrはその分圧電圧である。通常、この回路
は、バックライトの輝度調整が行われる関係からIC化
された制御回路1に対して基準電圧発生回路22、特に
その可変抵抗R1は外付け回路になっている。これによ
り、冷陰極管7が点灯した後には、可変抵抗R1が調整
されて誤差増幅器21により冷陰極管7の点灯時の放電
電流値を示す抵抗Rの電圧が基準電圧Vrに一致するよ
うな一定の周波数のパルス信号が発生するようにV/F
24が制御される。その結果として圧電トランス駆動回
路5はこの一定の周波数のパルスで駆動される。なお、
図5では、フリップフロップ3を設けているので、実際
の駆動周波数は、1/2に分周される。
【0004】起動回路23は、冷陰極管7の起動時に高
い電圧を発生させるために、一定時間だけスイッチSW
(あるいはスイッチ回路、以下同じ)をONにすること
で基準電圧Vrを一時的に高く設定する回路である。こ
れにより起動時に高い周波数の駆動信号を発生させて1
000V以上の高い昇圧電圧を得る。なお、スイッチS
Wは、コントローラ8からの制御信号に応じて一定期間
ONにされる。ところで、このような冷陰極管点灯回路
にあっては、その圧電トランス駆動回路(昇圧回路駆動
回路)5におけるパルス発振回路の周波数を設定するこ
とによって圧電トランスを駆動する駆動周波数が決定さ
れる。圧電トランスの駆動周波数は、冷陰極管の管電流
との関係において本来の性能を発揮させ、高効率で駆動
するために、例えば、点灯時では、73kHz〜74k
Hzとされ、点灯後の安定時には、69kHzにされ
る。
い電圧を発生させるために、一定時間だけスイッチSW
(あるいはスイッチ回路、以下同じ)をONにすること
で基準電圧Vrを一時的に高く設定する回路である。こ
れにより起動時に高い周波数の駆動信号を発生させて1
000V以上の高い昇圧電圧を得る。なお、スイッチS
Wは、コントローラ8からの制御信号に応じて一定期間
ONにされる。ところで、このような冷陰極管点灯回路
にあっては、その圧電トランス駆動回路(昇圧回路駆動
回路)5におけるパルス発振回路の周波数を設定するこ
とによって圧電トランスを駆動する駆動周波数が決定さ
れる。圧電トランスの駆動周波数は、冷陰極管の管電流
との関係において本来の性能を発揮させ、高効率で駆動
するために、例えば、点灯時では、73kHz〜74k
Hzとされ、点灯後の安定時には、69kHzにされ
る。
【0005】圧電トランス駆動回路5は、電源ラインV
DDとグランドGND間に設けられた第1のスイッチング
回路51と第2のスイッチング回路52とからなる。第
1のスイッチング回路51は、電源ラインVDD側にコイ
ルL1が設けられ、このコイルL1にドレイン側が接続さ
れ、ソース側が接地されたNチャネルMOSFETトラ
ンジスタQ1とからなる直列回路で構成されている。ト
ランジスタQ1のドレインとコイルL1の接続点が出力P
1とされてこの出力点P1は、圧電トランス6の一次側電
極61に接続されている。トランジスタQ1のゲート
は、バッファア ンプ4aを介してフリップフロップ3の
Qバー出力を受ける。第2のスイッチング回路52は、
電源ラインVDD側がコイルL2とされ、このコイルL2に
ドレイン側が接続され、ソース側が接地されたNチャネ
ルMOSFETトランジスタQ2とからなる直列回路で
構成されている。トランジスタQ2のドレインとコイル
L2の接続点が出力P2とされてこの出力P2点は、圧電
トランス6の一次側電極62に接続されている。トラン
ジスタQ2のゲートは、バッファアンプ4bを介してフ
リップフロップ3のQ出力を受ける。
DDとグランドGND間に設けられた第1のスイッチング
回路51と第2のスイッチング回路52とからなる。第
1のスイッチング回路51は、電源ラインVDD側にコイ
ルL1が設けられ、このコイルL1にドレイン側が接続さ
れ、ソース側が接地されたNチャネルMOSFETトラ
ンジスタQ1とからなる直列回路で構成されている。ト
ランジスタQ1のドレインとコイルL1の接続点が出力P
1とされてこの出力点P1は、圧電トランス6の一次側電
極61に接続されている。トランジスタQ1のゲート
は、バッファア ンプ4aを介してフリップフロップ3の
Qバー出力を受ける。第2のスイッチング回路52は、
電源ラインVDD側がコイルL2とされ、このコイルL2に
ドレイン側が接続され、ソース側が接地されたNチャネ
ルMOSFETトランジスタQ2とからなる直列回路で
構成されている。トランジスタQ2のドレインとコイル
L2の接続点が出力P2とされてこの出力P2点は、圧電
トランス6の一次側電極62に接続されている。トラン
ジスタQ2のゲートは、バッファアンプ4bを介してフ
リップフロップ3のQ出力を受ける。
【0006】この回路では、コイルL1,L2が圧電トラ
ンス6に直列に挿入されている。このような構成を採る
のは、圧電トランス6の容量成分とコイルのインダクタ
ンスとにより圧電トランス6の電圧共振を効率よく利用
するためである。したがって、コイルL1,L2のインダ
クタンスは、圧電トランス6の容量成分との関係におい
て駆動信号の周波数に共振するような値になるように選
択され、これにより変換効率を高くすることができる。
冷陰極管7は、一方の電極が圧電トランス6の二次側電
極63に接続され、他方の電極が抵抗RとダイオードD
の並列回路を介してグランドGNDに接続されている。
ンス6に直列に挿入されている。このような構成を採る
のは、圧電トランス6の容量成分とコイルのインダクタ
ンスとにより圧電トランス6の電圧共振を効率よく利用
するためである。したがって、コイルL1,L2のインダ
クタンスは、圧電トランス6の容量成分との関係におい
て駆動信号の周波数に共振するような値になるように選
択され、これにより変換効率を高くすることができる。
冷陰極管7は、一方の電極が圧電トランス6の二次側電
極63に接続され、他方の電極が抵抗RとダイオードD
の並列回路を介してグランドGNDに接続されている。
【0007】このような冷陰極管点灯回路にあっては、
液晶表示のバックライトとして使用される関係から定常
点灯時の輝度は、低く抑えられる。しかし、冷陰極管で
ある関係で輝度が低い状態で最初から点灯すると、輝度
が不安定となりちらつきが発生し易いため、通常は、起
動時に一時的に高輝度点灯して完全に点灯された後に目
標の輝度に落とす。そのために設けられている回路が先
の起動回路23である。しかし、先の起動回路23は、
高い電圧から調整された基準電圧Vrに瞬時に落とすこ
とになるので、そのときに瞬間的にチカとするちらつき
がある。このようなちらつきは、特に、小型化の要請が
あるノート形パーソナルコンピュータなどにおいて多く
発生する。それは、ノート形パーソナルコンピュータの
電力消費を低く抑えるために所定の条件で液晶画面を消
灯し、再点灯することが しばしば行われるからである。
その結果、点灯するときに点灯時のちらつきが目立ち、
また、目にもよくない。
液晶表示のバックライトとして使用される関係から定常
点灯時の輝度は、低く抑えられる。しかし、冷陰極管で
ある関係で輝度が低い状態で最初から点灯すると、輝度
が不安定となりちらつきが発生し易いため、通常は、起
動時に一時的に高輝度点灯して完全に点灯された後に目
標の輝度に落とす。そのために設けられている回路が先
の起動回路23である。しかし、先の起動回路23は、
高い電圧から調整された基準電圧Vrに瞬時に落とすこ
とになるので、そのときに瞬間的にチカとするちらつき
がある。このようなちらつきは、特に、小型化の要請が
あるノート形パーソナルコンピュータなどにおいて多く
発生する。それは、ノート形パーソナルコンピュータの
電力消費を低く抑えるために所定の条件で液晶画面を消
灯し、再点灯することが しばしば行われるからである。
その結果、点灯するときに点灯時のちらつきが目立ち、
また、目にもよくない。
【0008】その対策として起動時に高い電圧から調整
された基準電圧Vrへの切換えをゆっくり行うことが考
えられるが、目にちらつきを感じさせないほどの時定数
で切り換えるとなると、大きな容量のコンデンサが外付
け部品として必要になり、ノート形等の小型薄型の電子
機器では、このコンデンサが実装上問題になる。この発
明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、液晶の表示開始時の表示のちらつきを防止
することができ、かつ、装置の小型化に適する液晶バッ
クライト照明装置を提供することにある。この発明の他
の目的は、液晶の表示開始時の表示のちらつきを防止す
ることができる液晶表示装置を提供することにある。
された基準電圧Vrへの切換えをゆっくり行うことが考
えられるが、目にちらつきを感じさせないほどの時定数
で切り換えるとなると、大きな容量のコンデンサが外付
け部品として必要になり、ノート形等の小型薄型の電子
機器では、このコンデンサが実装上問題になる。この発
明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、液晶の表示開始時の表示のちらつきを防止
することができ、かつ、装置の小型化に適する液晶バッ
クライト照明装置を提供することにある。この発明の他
の目的は、液晶の表示開始時の表示のちらつきを防止す
ることができる液晶表示装置を提供することにある。
【0009】このような目的を達成するためのこの発明
の液晶バックライト照明装置および液晶表示装置の特徴
は、点灯開始時に第1の電圧値を受けて昇圧回路を駆動
して高い電圧で冷陰極管を点灯し、その後第2の電圧値
を受けて前記昇圧回路を駆動して前記より低い電圧で前
記冷陰極管の点灯を継続する駆動回路を有する液晶バッ
クライト照明装置において、微小な電流でコンデンサを
充電する充電回路と、このコンデンサの充電電圧を受け
て充電電圧の変化に応じた電圧を出力する増幅器と、前
記第2の電圧値を発生する外部調整可能な電圧発生回路
と、前記第2の電圧値と前記増幅器の出力とを受けて前
記点灯開始時に前記駆動回路に前記第1の電圧値を加え
かつ前記増幅器の出力電圧の変化に応じて前記第1の電
圧から前記第2の電圧値に向かって変化する電圧信号を
前記駆動回路に加え、前記電圧信号の電圧が前記第2の
電圧値に所定値か、それ以上近づいたときに前記2の電
圧値に切換える切換回路とを備えるものである。
の液晶バックライト照明装置および液晶表示装置の特徴
は、点灯開始時に第1の電圧値を受けて昇圧回路を駆動
して高い電圧で冷陰極管を点灯し、その後第2の電圧値
を受けて前記昇圧回路を駆動して前記より低い電圧で前
記冷陰極管の点灯を継続する駆動回路を有する液晶バッ
クライト照明装置において、微小な電流でコンデンサを
充電する充電回路と、このコンデンサの充電電圧を受け
て充電電圧の変化に応じた電圧を出力する増幅器と、前
記第2の電圧値を発生する外部調整可能な電圧発生回路
と、前記第2の電圧値と前記増幅器の出力とを受けて前
記点灯開始時に前記駆動回路に前記第1の電圧値を加え
かつ前記増幅器の出力電圧の変化に応じて前記第1の電
圧から前記第2の電圧値に向かって変化する電圧信号を
前記駆動回路に加え、前記電圧信号の電圧が前記第2の
電圧値に所定値か、それ以上近づいたときに前記2の電
圧値に切換える切換回路とを備えるものである。
【0010】
【発明の実施の形態】このように、微小な電流でコンデ
ンサを充電することで得られるゆっくりと変化する電圧
を増幅器と切換回路とを介して駆動回路に加え、変化す
る出力電圧の値が第2の電圧値に対して所定値以上近く
なったときには、切換回路により前記第2の電圧に切り
換えるようにしているので、起動時に昇圧回路に点灯の
ための高い出力電圧を発生させ、その後ゆっくりと低い
所定の出力電圧を発生させるように昇圧回路を駆動し、
低い出力電圧の点灯状態に移行させることができる。こ
の場合、第1の電圧値から第2の電圧値に一気に切換え
を行うことなく、第2の電圧値に向かう途中までゆっく
りと変化する電圧になる。そして、切換えてもちらつき
がほとんど発生がないような所定の電圧値にまで近づい
たときに、一気に切換が行われる。ゆっくりと変化する
電圧は、途中までしか使用しないので、大きな容量のコ
ンデンサによる必要はない。また、切換時の電圧差が小
さくなるので、駆動状態の切換えによる冷陰極管の点灯
状態のちらつきは抑制される。その結果、起動時のLC
D表示画面のちらつきが防止でき、しかも、充電回路の
電流値が小さな値に設定されているので、充電用のコン
デンサは、小さい容量のもので済む。そのため装置の小
型化に適する液晶バックライト照明装置を実現できる。
ンサを充電することで得られるゆっくりと変化する電圧
を増幅器と切換回路とを介して駆動回路に加え、変化す
る出力電圧の値が第2の電圧値に対して所定値以上近く
なったときには、切換回路により前記第2の電圧に切り
換えるようにしているので、起動時に昇圧回路に点灯の
ための高い出力電圧を発生させ、その後ゆっくりと低い
所定の出力電圧を発生させるように昇圧回路を駆動し、
低い出力電圧の点灯状態に移行させることができる。こ
の場合、第1の電圧値から第2の電圧値に一気に切換え
を行うことなく、第2の電圧値に向かう途中までゆっく
りと変化する電圧になる。そして、切換えてもちらつき
がほとんど発生がないような所定の電圧値にまで近づい
たときに、一気に切換が行われる。ゆっくりと変化する
電圧は、途中までしか使用しないので、大きな容量のコ
ンデンサによる必要はない。また、切換時の電圧差が小
さくなるので、駆動状態の切換えによる冷陰極管の点灯
状態のちらつきは抑制される。その結果、起動時のLC
D表示画面のちらつきが防止でき、しかも、充電回路の
電流値が小さな値に設定されているので、充電用のコン
デンサは、小さい容量のもので済む。そのため装置の小
型化に適する液晶バックライト照明装置を実現できる。
【0011】
【実施例】図1において、20は、液晶表示装置におけ
る冷陰極管照明装置であって、図5との相違点は、起動
回路23に換えて、起動回路25が設けられている点で
ある。なお、図1においては、図5と同様な構成要素は
同一の符号で示してある。そこで、それらの説明を割愛
する。起動回路25は、反転増幅器11と、NPN形ト
ランジスタQ、充電回路12、定電圧発生回路13、そ
して充電回路12により充電されるコンデンサCとで構
成されている。ここで、トランジスタQは、この発明に
おける切換回路の具体例であって、そのエミッタが基準
電圧を受ける誤差増幅器21の正転入力(+入力)に接
続され、そのコレクタは、電源ラインVDDに接続され、
そのベースは、反転増幅器11の出力端子に接続されて
いる。なお、コンデンサCは、端子1cを介して制御回
路1として示すICの外に付けられた部品であるが、そ
の容量は1μF以下と小さいものである。端子1a、端
子1b、端子1cは、ここでは、このICに設けられた
端子である。
る冷陰極管照明装置であって、図5との相違点は、起動
回路23に換えて、起動回路25が設けられている点で
ある。なお、図1においては、図5と同様な構成要素は
同一の符号で示してある。そこで、それらの説明を割愛
する。起動回路25は、反転増幅器11と、NPN形ト
ランジスタQ、充電回路12、定電圧発生回路13、そ
して充電回路12により充電されるコンデンサCとで構
成されている。ここで、トランジスタQは、この発明に
おける切換回路の具体例であって、そのエミッタが基準
電圧を受ける誤差増幅器21の正転入力(+入力)に接
続され、そのコレクタは、電源ラインVDDに接続され、
そのベースは、反転増幅器11の出力端子に接続されて
いる。なお、コンデンサCは、端子1cを介して制御回
路1として示すICの外に付けられた部品であるが、そ
の容量は1μF以下と小さいものである。端子1a、端
子1b、端子1cは、ここでは、このICに設けられた
端子である。
【0012】反転増幅器11は、正転入力(+入力)に
定電圧発生回路13から電圧VREFを比較電圧として受
け、反転入力(−入力)には、抵抗R5を介してコンデ
ンサCの充電電圧を受ける。したがって、この反転増幅
器11は反転形アンプになっている。すなわち、この回
路は、正転入力(+入力)が電圧固定で、反転入力(−
入力)の電圧レベルが変化する。なお、反転増幅器11
の帰還抵抗R6は、入力側の抵抗R5の抵抗値と等しくな
るように選択され、反転増幅器11としてその増幅率は
1になる。
定電圧発生回路13から電圧VREFを比較電圧として受
け、反転入力(−入力)には、抵抗R5を介してコンデ
ンサCの充電電圧を受ける。したがって、この反転増幅
器11は反転形アンプになっている。すなわち、この回
路は、正転入力(+入力)が電圧固定で、反転入力(−
入力)の電圧レベルが変化する。なお、反転増幅器11
の帰還抵抗R6は、入力側の抵抗R5の抵抗値と等しくな
るように選択され、反転増幅器11としてその増幅率は
1になる。
【0013】充電回路12は、電源ラインVDDと端子1
cとの間に接続された抵抗R4とスイッチSWとの直列
回路で構成されている。スイッチSWがONにされたと
きに端子1cを介してコンデンサCを微小な電流値iで
充電する。スイッチSWがOFFしているときには、コ
ンデンサCの電荷は、入力抵抗R5、反転増幅器11の
反転入力(−入力)を介して放電される。ここで、スイ
ッチSWは、コントローラ8からの制御信号に応じてO
Nにされる。この実施例では、液晶表示装置に電源が投
入されてからあるいは液晶が点灯されたときにONにさ
れ、消灯されるまでの間、コントローラ8からの制御信
号によりスイッチSWのON状態が維持される。このス
イッチSWがONにされたときの差増幅器21の正転入
力(+入力)の電圧の変化を示すのが図2である。この
図2に従って、起動回路25の動作を説明する。
cとの間に接続された抵抗R4とスイッチSWとの直列
回路で構成されている。スイッチSWがONにされたと
きに端子1cを介してコンデンサCを微小な電流値iで
充電する。スイッチSWがOFFしているときには、コ
ンデンサCの電荷は、入力抵抗R5、反転増幅器11の
反転入力(−入力)を介して放電される。ここで、スイ
ッチSWは、コントローラ8からの制御信号に応じてO
Nにされる。この実施例では、液晶表示装置に電源が投
入されてからあるいは液晶が点灯されたときにONにさ
れ、消灯されるまでの間、コントローラ8からの制御信
号によりスイッチSWのON状態が維持される。このス
イッチSWがONにされたときの差増幅器21の正転入
力(+入力)の電圧の変化を示すのが図2である。この
図2に従って、起動回路25の動作を説明する。
【0014】スイッチSWが時刻t1においてONにな
ると、コンデンサCは、微小な電流値iで充電されてい
く。この状態を示すのが図2の特性グラフAである。反
転増幅器11の出力電圧は、これを反転した電圧にな
る。この電圧がトランジスタQのベースに加わる。した
がって、最初、トランジスタQはONになり、基準電圧
Vrを発生する端子1bの電圧は、トランジスタQのエ
ミッタの電圧になる。このエミッタの電圧は、電源ライ
ンVDDの電圧からトランジスタQのコレクタ−エミッタ
間のONsat(飽和状態)電圧を引いた値である。こ
れが図2における時刻t1時点から発生する一定電圧で
ある。このときの端子1bの電圧は誤差増幅器21の正
転入力(+入力)に加えられているので、V/F変換回
路(V/F)24には点灯開始時に高い一定電圧加えら
れ、高い出力電圧が圧電トランス駆動回路5に発生し
て、冷陰極管7に大きな管電流が流れ、冷陰極管7が点
灯する。そして、その後、V/F変換回路(V/F)2
4に加わる電圧は、特性Bに示すように徐々に低下して
基準電圧Vrに向かって低下していき、基準電圧Vrに設
定される。その動作を詳しく説明すると、コンデンサC
の充電開始時点で誤差増幅器21の正転入力の電圧は、
時刻t1時点から発生する一定電圧になり、まず、トラ
ンジスタQのコレクタ−エミッタ間をONsat(飽和
状態)に対応する高い出力電圧が誤差増幅器21から発
生する。端子1bの電圧は、起動から所定の一定時間の
間、所定の一定値(時刻t1時点から発生する一定電圧
であって、本願発明の第1の電圧値の電圧に対応す
る。)に維持される。一定時間経ってコンデンサCの充
電電圧がある程度上昇すると、それに応じてその反転電
圧である反転増幅器11の出力電圧が減少する。この電
圧はトランジスタQのベースに加わっている。コンデン
サCの充電電圧の上昇に応じてトランジスタQのベース
電圧がある程度まで低下すると、徐々にトランジスタQ
の内部抵抗(コレクタ−エミッタ間抵抗)が変化する状
態になって、特性グラフBとして示すように、トランジ
スタQのエミッタ電圧がベース電圧に依存して徐々に低
下していく。やがて、トランジスタQのベースがエミッ
タ側の電圧より1Vf(ベース−エミッタ間順方向降下
電圧)高い電圧点に至る。そして、これより低下した時
点でトランジスタQがOFFする。トランジスタQがO
FFすると、端子1bの電圧は、トランジスタQのエミ
ッタ電圧に影響されなくなり、この時点で端子1bの電
圧は、基準電圧Vrに切換わる。すなわち、反転増幅器
11の出力電圧は、実線のように変化するが、端子1b
の電圧は、基準電圧Vrから1Vfの時点から点線で示
すように基準電圧Vrになる。
ると、コンデンサCは、微小な電流値iで充電されてい
く。この状態を示すのが図2の特性グラフAである。反
転増幅器11の出力電圧は、これを反転した電圧にな
る。この電圧がトランジスタQのベースに加わる。した
がって、最初、トランジスタQはONになり、基準電圧
Vrを発生する端子1bの電圧は、トランジスタQのエ
ミッタの電圧になる。このエミッタの電圧は、電源ライ
ンVDDの電圧からトランジスタQのコレクタ−エミッタ
間のONsat(飽和状態)電圧を引いた値である。こ
れが図2における時刻t1時点から発生する一定電圧で
ある。このときの端子1bの電圧は誤差増幅器21の正
転入力(+入力)に加えられているので、V/F変換回
路(V/F)24には点灯開始時に高い一定電圧加えら
れ、高い出力電圧が圧電トランス駆動回路5に発生し
て、冷陰極管7に大きな管電流が流れ、冷陰極管7が点
灯する。そして、その後、V/F変換回路(V/F)2
4に加わる電圧は、特性Bに示すように徐々に低下して
基準電圧Vrに向かって低下していき、基準電圧Vrに設
定される。その動作を詳しく説明すると、コンデンサC
の充電開始時点で誤差増幅器21の正転入力の電圧は、
時刻t1時点から発生する一定電圧になり、まず、トラ
ンジスタQのコレクタ−エミッタ間をONsat(飽和
状態)に対応する高い出力電圧が誤差増幅器21から発
生する。端子1bの電圧は、起動から所定の一定時間の
間、所定の一定値(時刻t1時点から発生する一定電圧
であって、本願発明の第1の電圧値の電圧に対応す
る。)に維持される。一定時間経ってコンデンサCの充
電電圧がある程度上昇すると、それに応じてその反転電
圧である反転増幅器11の出力電圧が減少する。この電
圧はトランジスタQのベースに加わっている。コンデン
サCの充電電圧の上昇に応じてトランジスタQのベース
電圧がある程度まで低下すると、徐々にトランジスタQ
の内部抵抗(コレクタ−エミッタ間抵抗)が変化する状
態になって、特性グラフBとして示すように、トランジ
スタQのエミッタ電圧がベース電圧に依存して徐々に低
下していく。やがて、トランジスタQのベースがエミッ
タ側の電圧より1Vf(ベース−エミッタ間順方向降下
電圧)高い電圧点に至る。そして、これより低下した時
点でトランジスタQがOFFする。トランジスタQがO
FFすると、端子1bの電圧は、トランジスタQのエミ
ッタ電圧に影響されなくなり、この時点で端子1bの電
圧は、基準電圧Vrに切換わる。すなわち、反転増幅器
11の出力電圧は、実線のように変化するが、端子1b
の電圧は、基準電圧Vrから1Vfの時点から点線で示
すように基準電圧Vrになる。
【0015】これにより端子1bの電圧は、基準電圧V
rから1Vfの時点でVrのまま維持され、これが誤差
増幅器21の正転入力(+入力)に加えられる。その結
果、点灯開始後からトランジスタQのベースが基準電圧
Vrより1Vf高い電圧点に至るまでの一定時間後に
は、あらかじめ設定された低い出力電圧(基準電圧V
r)が圧電トランス駆動回路5に発生して、冷陰極管7
に少ない管電流が流れ、点灯が継続される。以上の場
合、起動時の所定の一定値(本願発明の第1の電圧値の
電圧)から基準電圧Vrまで電圧の移行は、コンデンサ
Cの充電電圧の変化に応じて緩やかに行われ、最後の瞬
間的に変化する電圧は、トランジスタQがOFFすると
きの1Vfに抑えられる。なお、この1Vfは、切換えが
行われる電圧値であり、ちらつきが発生しない程度の電
圧値として本願発明における第2の電圧値に対する所定
値に対応している。このように、基準電圧Vrから1V
fの時点でトランジスタQがOFFになり、差増幅器2
1の正転入力(+入力)の電圧は、基準レベルVrに設
定される。それまでは、徐々に電圧が変化するので当然
ちらつきは発生しない。そして、基準レベルVrに設定
された後は、従来技術で説明したように、誤差増幅器2
1により冷陰極管7の点灯時の放電電流値を示す抵抗R
の電圧が基準電圧Vrに一致する一定の周波数が発生す
るようにV/F変換回路24が制御され、この一定の周
波数で圧電トランス駆動回路5が駆動される。
rから1Vfの時点でVrのまま維持され、これが誤差
増幅器21の正転入力(+入力)に加えられる。その結
果、点灯開始後からトランジスタQのベースが基準電圧
Vrより1Vf高い電圧点に至るまでの一定時間後に
は、あらかじめ設定された低い出力電圧(基準電圧V
r)が圧電トランス駆動回路5に発生して、冷陰極管7
に少ない管電流が流れ、点灯が継続される。以上の場
合、起動時の所定の一定値(本願発明の第1の電圧値の
電圧)から基準電圧Vrまで電圧の移行は、コンデンサ
Cの充電電圧の変化に応じて緩やかに行われ、最後の瞬
間的に変化する電圧は、トランジスタQがOFFすると
きの1Vfに抑えられる。なお、この1Vfは、切換えが
行われる電圧値であり、ちらつきが発生しない程度の電
圧値として本願発明における第2の電圧値に対する所定
値に対応している。このように、基準電圧Vrから1V
fの時点でトランジスタQがOFFになり、差増幅器2
1の正転入力(+入力)の電圧は、基準レベルVrに設
定される。それまでは、徐々に電圧が変化するので当然
ちらつきは発生しない。そして、基準レベルVrに設定
された後は、従来技術で説明したように、誤差増幅器2
1により冷陰極管7の点灯時の放電電流値を示す抵抗R
の電圧が基準電圧Vrに一致する一定の周波数が発生す
るようにV/F変換回路24が制御され、この一定の周
波数で圧電トランス駆動回路5が駆動される。
【0016】この実施例では、点灯時の高い電圧から所
定の低い基準電圧Vrへの移行の動作は、グラフAの傾
斜特性で決定され、それは、コンデンサCの容量と充電
回路12の電流値iとにより決定される。この電流値i
は、抵抗R4の抵抗値により小さくすることが可能であ
るので、その分コンデンサCの容量を小さくすることが
できる。コンデンサCの容量としては、1μF以下の容
量で十分に起動時にちらつきの感じない表示画面を得る
ことができる。1μF以下の容量は、通常、電子機器の
電源電圧が数V程度であるので、その耐圧が小さくて済
むことからその大きさは非常に小さいものとなる。
定の低い基準電圧Vrへの移行の動作は、グラフAの傾
斜特性で決定され、それは、コンデンサCの容量と充電
回路12の電流値iとにより決定される。この電流値i
は、抵抗R4の抵抗値により小さくすることが可能であ
るので、その分コンデンサCの容量を小さくすることが
できる。コンデンサCの容量としては、1μF以下の容
量で十分に起動時にちらつきの感じない表示画面を得る
ことができる。1μF以下の容量は、通常、電子機器の
電源電圧が数V程度であるので、その耐圧が小さくて済
むことからその大きさは非常に小さいものとなる。
【0017】図3は、コンデンサCの充電電流値をさら
に小さく設定し、かつ、定電流で充電を行い、切換え動
作をさらにゆっくりと行う起動回路の具体例である。起
動回路26は、図1の起動回路25に換えて設けられる
ものであって、充電回路12に換えて定電流iの定電流
源14を設け、これの下流に定電流源15を設けた例で
ある。定電流源14と定電流源15との接続点を端子1
cに接続してコンデンサCを充電する。ここで、定電流
源14は、ダイオードD7と抵抗R8とをベースバイアス
抵抗とするPNP形のトランジスタQ1で構成され、ト
ランジスタQ1のエミッタが電源ラインVDDに接続さ
れ、そのコレクタが端子1cに接続されている。また、
抵抗R7は、電源ラインVDDとベースとの間に設けら
れ、トランジスタQ1のベースは、抵抗R8,スイッチS
Wを介して接地されている。
に小さく設定し、かつ、定電流で充電を行い、切換え動
作をさらにゆっくりと行う起動回路の具体例である。起
動回路26は、図1の起動回路25に換えて設けられる
ものであって、充電回路12に換えて定電流iの定電流
源14を設け、これの下流に定電流源15を設けた例で
ある。定電流源14と定電流源15との接続点を端子1
cに接続してコンデンサCを充電する。ここで、定電流
源14は、ダイオードD7と抵抗R8とをベースバイアス
抵抗とするPNP形のトランジスタQ1で構成され、ト
ランジスタQ1のエミッタが電源ラインVDDに接続さ
れ、そのコレクタが端子1cに接続されている。また、
抵抗R7は、電源ラインVDDとベースとの間に設けら
れ、トランジスタQ1のベースは、抵抗R8,スイッチS
Wを介して接地されている。
【0018】また、この例の反転増幅器11は、反転入
力(−入力)に抵抗R6と抵抗R5が設けられ、反転入力
が抵抗R5を介して接地されている。したがって、正転
入力(+入力)は、直接端子1cに接続されている。こ
のように2つの定電流源を設けることにより、コンデン
サCの充電電流Iは、I=i−i1になる。ただし、i
>i1とする。これにより、コンデンサCの充電特性
は、図2のグラフA’に示すような直線状の傾斜にな
り、トランジスタQは、グラブA’の傾斜を反転した形
でグラフB’のような形で点灯時の高い電圧から所定の
低い基準電圧Vrに向かって移行していく。
力(−入力)に抵抗R6と抵抗R5が設けられ、反転入力
が抵抗R5を介して接地されている。したがって、正転
入力(+入力)は、直接端子1cに接続されている。こ
のように2つの定電流源を設けることにより、コンデン
サCの充電電流Iは、I=i−i1になる。ただし、i
>i1とする。これにより、コンデンサCの充電特性
は、図2のグラフA’に示すような直線状の傾斜にな
り、トランジスタQは、グラブA’の傾斜を反転した形
でグラフB’のような形で点灯時の高い電圧から所定の
低い基準電圧Vrに向かって移行していく。
【0019】図4の実施例は、図3における抵抗R2を
抵抗R9としてICに内蔵させたものである。
抵抗R9としてICに内蔵させたものである。
【0020】以上説明してきたが、実施例では、圧電ト
ランスを用いた圧電昇圧回路の例を挙げているが、この
発明は、他の昇圧回路を用いる液晶バックライト照明装
置にも適用できるものである。
ランスを用いた圧電昇圧回路の例を挙げているが、この
発明は、他の昇圧回路を用いる液晶バックライト照明装
置にも適用できるものである。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明にあ
っては、微小な電流でコンデンサを充電することで得ら
れるゆっくりと変化する電圧を増幅器と切換回路とを介
して駆動回路に加え、変化する出力電圧の値が第2の電
圧値に対して所定値以上近くなったときには、切換回路
により前記第2の電圧に切り換えるようにしているの
で、起動時に昇圧回路に点灯のための高い出力電圧を発
生させ、その後ゆっくりと低い所定の出力電圧を発生さ
せるように昇圧回路を駆動し、低い出力電圧の点灯状態
に移行させることができる。その結果、起動時のLCD
表示画面のちらつきが防止でき、しかも、充電回路の電
流値を小さな値に設定されているので、充電用のコンデ
ンサは、小さい容量のもので済む。そのため装置の小型
化に適する液晶バックライト照明装置を実現できる。
っては、微小な電流でコンデンサを充電することで得ら
れるゆっくりと変化する電圧を増幅器と切換回路とを介
して駆動回路に加え、変化する出力電圧の値が第2の電
圧値に対して所定値以上近くなったときには、切換回路
により前記第2の電圧に切り換えるようにしているの
で、起動時に昇圧回路に点灯のための高い出力電圧を発
生させ、その後ゆっくりと低い所定の出力電圧を発生さ
せるように昇圧回路を駆動し、低い出力電圧の点灯状態
に移行させることができる。その結果、起動時のLCD
表示画面のちらつきが防止でき、しかも、充電回路の電
流値を小さな値に設定されているので、充電用のコンデ
ンサは、小さい容量のもので済む。そのため装置の小型
化に適する液晶バックライト照明装置を実現できる。
【図1】図1は、この発明の液晶バックライト照明装置
を適用した一実施例の冷陰極管照明装置のブロック図で
ある。
を適用した一実施例の冷陰極管照明装置のブロック図で
ある。
【図2】図2は、起動時の動作を示す波形図である。
【図3】図3は、この発明の液晶バックライト照明装置
を適用した他の実施例における起動回路の具体例の回路
図である。
を適用した他の実施例における起動回路の具体例の回路
図である。
【図4】図4は、この発明の液晶バックライト照明装置
を適用したさらに他の実施例における起動回路の具体例
の回路図である。
を適用したさらに他の実施例における起動回路の具体例
の回路図である。
【図5】図5は、従来の圧電トランス駆動回路を用いた
冷陰極管照明装置のブロック図である。
冷陰極管照明装置のブロック図である。
1…制御回路、2…パルス発振回路、3…フリップフロ
ップ(FF)、4a,4b……バッファアンプ、5…圧
電トランス駆動回路、6…圧電トランス、7…冷陰極
管、8…コントローラ、10,20…冷陰極管照明装
置、11…反転増幅器、12…充電回路、13…定電圧
発生回路、14,15…定電流源、21…誤差増幅器、
22…基準電圧発生回路、23,25,26,27…起
動回路、24…V/F変換回路(V/F)、Q,Q1…
トランジスタ、R,R1〜R9…抵抗、SW…スイッチ。
ップ(FF)、4a,4b……バッファアンプ、5…圧
電トランス駆動回路、6…圧電トランス、7…冷陰極
管、8…コントローラ、10,20…冷陰極管照明装
置、11…反転増幅器、12…充電回路、13…定電圧
発生回路、14,15…定電流源、21…誤差増幅器、
22…基準電圧発生回路、23,25,26,27…起
動回路、24…V/F変換回路(V/F)、Q,Q1…
トランジスタ、R,R1〜R9…抵抗、SW…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/133 F21V 8/00 G09G 3/18 G09G 3/36
Claims (6)
- 【請求項1】点灯開始時に第1の電圧値を受けて昇圧回
路を駆動して高い電圧で冷陰極管を点灯し、その後第2
の電圧値を受けて前記昇圧回路を駆動して前記より低い
電圧で前記冷陰極管の点灯を継続する駆動回路を有する
液晶バックライト照明装置において、 微小な電流でコンデンサを充電する充電回路と、 このコンデンサの充電電圧を受けて充電電圧の変化に応
じた電圧を出力する増幅器と、 前記第2の電圧値を発生する外部調整可能な電圧発生回
路と、 前記増幅器の出力を受けて前記点灯開始時に前記駆動回
路に前記第1の電圧値を加えかつ前記増幅器の出力電圧
の変化に応じて前記第1の電圧値から前記第2の電圧値
に向かって変化する電圧信号を前記駆動回路に加え、前
記電圧信号の電圧が前記第2の電圧値に所定値か、それ
以上近づいたときに前記2の電圧値に切換える切換回路
とを備える液晶バックライト照明装置。 - 【請求項2】前記所定値は、前記陰極線管の点灯状態に
ちらつきが発生しない電圧値であり、前記第1の電圧値
は前記第2の電圧値よりも大きいものであり、前記増幅
器は、実質的に増幅率が1の反転増幅器であり、前記充
電回路と前記増幅器と前記駆動回路と前記切換回路と
は、ICとして集積化され、前記コンデンサは、前記I
Cに外付けされる請求項1記載の液晶バックライト照明
装置。 - 【請求項3】前記微少な充電電流は、前記コンデンサが
1μF以下で済むような電流値であり、前記駆動回路
は、前記第1の電圧値および前記第2の電圧値のそれぞ
れの電圧値に応じた周波数の駆動信号を前記昇圧回路に
出力する請求項2記載の液晶バックライト照明装置。 - 【請求項4】前記充電回路は、電源ラインと前記コンデ
ンサが接続される接続端子との間に設けられた第1の定
電流源と前記接続端子とグランドとの間に設けられた第
2の定電流源を備え、前記第1の定電流源の電流値が前
記第2の定電流源の電流値よりも大きい請求項3記載の
液晶バックライト照明装置。 - 【請求項5】点灯開始時に第1の電圧値を受けて昇圧回
路を駆動して高い電圧で冷陰極管を点灯し、その後第2
の電圧値を受けて前記昇圧回路を駆動して前記より低い
電圧で前記冷陰極管の点灯を継続する駆動回路を有する
液晶バックライト照明装置において、 微小な電流でコンデンサを充電する充電回路と、 このコンデンサの充電電圧を受けて充電電圧の変化に応
じた電圧を出力する増幅器と、 前記第2の電圧値を発生する外部調整可能な電圧発生回
路と、 前記増幅器の出力を受けて前記点灯開始時に前記駆動回
路に前記第1の電圧値を加えかつ前記増幅器の出力電圧
の変化に応じて前記第1の電圧から前記第2の電圧値に
向かって変化する電圧信号を前記駆動回路に加え、前記
電圧信号の電圧が前記第2の電圧値に所定値か、それ以
上近づいたときに前記2の電圧値に切換える切換回路と
を備える液晶表示装置。 - 【請求項6】前記所定値は、前記陰極線管の点灯状態に
ちらつきが発生しない電圧値であり、前記第1の電圧値
は前記第2の電圧値よりも大きいものであり、前記増幅
器は、実質的に増幅率が1の反転増幅器であり、前記充
電回路と前記増幅器と前記駆動回路と前記切換回路と
は、ICとして集積化され、前記コンデンサは、前記I
Cに外付けされる請求項4記載の液晶表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9113365A JP2981993B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 液晶バックライト照明装置および液晶表示装置 |
US09/059,199 US5939840A (en) | 1997-04-15 | 1998-04-14 | Liquid crystal back light illuminating device and liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9113365A JP2981993B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 液晶バックライト照明装置および液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10288767A JPH10288767A (ja) | 1998-10-27 |
JP2981993B2 true JP2981993B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=14610442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9113365A Expired - Fee Related JP2981993B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 液晶バックライト照明装置および液晶表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
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