JP3486742B2 - 液晶ディスプレイ用バックライト - Google Patents
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Description
スプレイに使用されるバックライト、殊にフィールドシ
ーケンシャル方式の液晶ディスプレイ用バックライトに
関するものである。
ビなどのカラー表示ディスプレイ装置としてカラー液晶
ディスプレイが使われている。
は、ごく一部の特殊な方式を除いては、カラーフィルタ
方式が使われている。
示を可能とした液晶表示装置においては、赤、緑、青の
3色のドットを組み合わせてカラー表示を行っている。
ルに張り合わせる作業も高い精度が要求される。
液晶表示パネルと同等の解像度を出すためには、3倍の
ドット数が必要となるため、通常の液晶パネルでは、水
平方向の駆動回路の数が3倍となってしまい、コストが
かかるとともに、パネルと駆動回路の接続点数も3倍と
なるため、接続作業も困難になってしまう。
する方法として、カラーフィルタを使う方式は、コスト
的には高価になる要素が多く、安価に製造することが困
難であった。また、カラーフィルタによる光の透過率が
約20パーセントしかなく、カラーフィルタを使うこと
によって明るさが約5分の1になってしまうため、バッ
クライトの消費電力が非常に大きくなってしまうという
欠点があった。
示装置としては、フィールドシーケンシャル方式とし
て、特開平1−179914の様に、白黒液晶パネルと
3色バックライトを組み合わせてカラー表示を行う方法
が提案されており、カラーフィルタ方式に較べ、安価に
高精細のカラー表示を実現出来る。3色バックライトに
ついては、特願平7−271994や特願平8−494
76の様に、赤、緑、青の3色の発色をする冷陰極管3
本を使い、従来の白色冷陰極管と導光板を使用した薄型
バックライトと同等の空間に納める方法が提案されてい
る。
に高電圧を発生させるインバータ回路の部分は、安価な
半導体スイッチによる切り替えが困難であり、各々の冷
陰極管にインバータを接続し、3個のインバータの出力
を制御することにより、3本の冷陰極管の点灯を制御し
ていた。また、インバータの大きさについては、点灯時
間は3分の1以下になるものの、ピーク電流はそれほど
変わらないため、コイルその他の部品の小型化が出来な
い。従って、従来と同等の大きさのインバータが3個必
要となり、ノートパソコン等への使用に対し大きな問題
となる。また、コスト的にもインバータの方が冷陰極管
の何倍も高価であるため問題であった。
青の3色の発色をする3本の冷陰極管5,6及び7に一
般的に入手が容易で安価な高耐圧の双方向に電流が流せ
る双方向サイリスタからなるスイッチ8,9及び10を
それぞれ直列に接続し、これらに直流電源1とインバー
タ3とからなる高電圧発生手段4aから電圧を印可する
という手段が考えられる。
印可したとき、全ての双方向サイリスタからなるスイッ
チ8,9及び10がOFF状態になる条件では、これら
のスイッチ8,9及び10の耐圧が十分でなく、いずれ
かの冷陰極管5,6又は7で放電が起こってしまい、完
全に消灯状態にはならない。
の点灯の制御は困難であると考えられ、従来技術では、
図4に示すように各冷陰極管5,6及び7に対し、それ
ぞれ独立のインバータ3a,3b及び3cを接続して、
各インバータ3a,3b及び3cの入力電源をスイッチ
2a,2b及び2cにより制御することで、冷陰極管
5,6及び7の点灯を制御することになり、前記課題を
解決することはできない。
みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課
題は、インバータ1個で、3本の冷陰極管の点灯を制御
可能とする、フィールドシーケンシャル方式の液晶ディ
スプレイ用バックライトを提供することである。
めになされた本発明は、出力が制御可能な高電圧発生手
段と、前記高電圧発生手段に接続された複数の放電管と
前記放電管のそれぞれに直列接続された半導体スイッチ
手段とを備え、前記複数の放電管が一定の周期内に定め
られた順番で順次オンオフを繰り返すフィールドシーケ
ンシヤル方式の液晶ディスプレイ用バックライトであっ
て、前記半導体スイッチ手段のいずれかをオン状態にす
るとともに前記高電圧発生手段の出力をオン状態にして
前記オン状態の半導体スイッチ手段に接続された放電管
を点灯し、又、前記半導体スイッチをオフ状態として前
記オン状態であった放電管を消灯し代わりに他の半導体
スイッチをオン状態として他の放電管を点灯させる前に
前記高電圧発生手段の出力をオフ状態にすることにより
前記全ての放電管の放電を消灯するように高電圧発生手
段を制御することを特徴とする。
説明する。
てのブロック図を示すものであり、直流電源1とトラン
ジスタなどを使った半導体スイッチ2とインバータ3と
で出力が制御可能な高電圧発生手段4が構成される。
段4には赤、緑、青の3色の発色をする3本の冷陰極管
5,6及び7が並列に接続されているとともに、前記各
冷陰極管5,6及び7には一般的に入手が容易で安価な
高耐圧の双方向に電流が流せる双方向サイリスタからな
るスイッチ手段8,9及び10がそれぞれ直列に接続さ
れている。
管5,6及び7にそれぞれ直列接続された双方向サイリ
スタからなるスイッチ手段8,9及び10以外に、高電
圧発生手段4におけるインバータ3の電源を制御するス
イッチ2を設け、これらのスイッチ2及びスイッチ手段
8,9及び10、を組み合わせて制御することにより、
安定して冷陰極管5,6及び7の放電を制御することが
できる。
からなるスイッチ手段8,9及び10がOFF状態で、
高電圧発生手段4から高電圧が印可されると、いずれか
の冷陰極管5,6又は7で放電が起こってしまう。この
問題を解決するため、冷陰極管5,6又は7の放電をさ
せたくないときには、高電圧発生手段4を構成するスイ
ッチ2をOFF状態にしてインバータ3の出力電圧を放
電開始電圧以下にすることにより、全ての冷陰極管5,
6及び7の放電を止めることが可能となる。
択に関しては、フィールドシーケンシャル方式において
は、同時に点灯するべき冷陰極管5,6及び7は、赤、
緑、青のうち必ず1本であり、なおかつ、1本の冷陰極
管5,6又は7が消灯してから、次に別の冷陰極管5,
6又は7が点灯するまでには、数ミリセカンドの時間を
あける必要がある。
ON状態にしてインバータ3から高電圧が印可される時
に、スイッチ手段8、9及び10のうち必ず1つだけが
ON状態にすることが可能である。この場合、冷陰極管
5,6及び7の放電開始電圧がそろっていれば、ON状
態のスイッチと直列接続された冷陰極管5,6又は7の
内1本のみが点灯する。
点灯することで、インバータ3の出力電圧が低下するた
め、他のOFF状態のスイッチ手段8、9又は10と直
列接続された冷陰極管5,6又は7には放電が起こらな
くなる。従って、選択した1本の冷陰極管5,6又は7
のみを確実に点灯させ、他の冷陰極管5,6又は7に放
電を起こさせないことが可能となる。
って、インバータ3から高電圧が印可される前に、スイ
ッチ手段8、9及び10のうちいずれか1つがON状態
となっている。これは確実にON状態となっているスイ
ッチ手段8、9又は10に直列接続されている冷陰極管
5,6又は7を点灯させるためであるが、通常はスイッ
チ2をON状態にしてインバータ3に電源投入してから
高電圧が出力するまでの時間が、スイッチ手段8、9又
は10がON状態になるまでの時間に較べて長いため、
同時でもかまわない。また、スイッチ2がOFF状態に
なってから、スイッチ手段8、9及び10を全てOFF
状態にするまでに一定の時間を開けている。これは高電
圧発生手段4におけるインバータ3の出力が、冷陰極管
5,6又は7の放電開始電圧以下になるまでの時間差を
考慮しているもので、インバータの種類によって必要に
なる場合がある。以上のように制御することで、冷陰極
管5,6及び7の点灯を安定して制御できる。
バータで3本の冷陰極管の点灯を制御可能となり、イン
バータの個数を3分の1にすることが可能となり、大幅
なコストダウンと小型化が可能となる。また、各冷陰極
管に直列に接続されたスイッチ手段の配置によっては高
電圧のかかる配線の経路を1本化して小型化が可能とな
る。
は、インバータの入力電源がOFF状態となっているの
で、無駄な電力消費を防ぐことが可能となる。
ドシーケンシャル方式のバックライトだけでなく、複数
の放電管の点灯を切り替えながら使用するシステムに幅
広く応用が可能となる。
Claims (4)
- 【請求項1】 出力が制御可能な高電圧発生手段と、前
記高電圧発生手段に接続された複数の放電管と前記放電
管のそれぞれに直列接続された半導体スイッチ手段とを
備え、前記複数の放電管が一定の周期内に定められた順
番で順次オンオフを繰り返すフィールドシーケンシヤル
方式の液晶ディスプレイ用バックライトであって、前記
半導体スイッチ手段のいずれかをオン状態にするととも
に前記高電圧発生手段の出力をオン状態にして前記オン
状態の半導体スイッチ手段に接続された放電管を点灯
し、又、前記半導体スイッチをオフ状態として前記オン
状態であった放電管を消灯し代わりに他の半導体スイッ
チをオン状態として他の放電管を点灯させる前に前記高
電圧発生手段の出力をオフ状態にすることにより前記全
ての放電管の放電を消灯するように高電圧発生手段を制
御することを特徴とするフィールドシーケンシャル方式
の液晶ディスプレイ用バックライト。 - 【請求項2】 前記半導体スイッチ手段が双方向サイリ
スタであることを特徴とする請求項1に記載の液晶ディ
スプレイ用バックライト。 - 【請求項3】 前記複数の放電管が、それぞれ赤、緑、
青の発色をする3本の冷陰極管であることを特徴とする
請求項1又は2に記載の液晶ディスプレイ用バックライ
ト。 - 【請求項4】 前記出力が制御可能な高電圧発生手段と
して、電圧発生手段と、前記電圧発生手段の電圧を高圧
に変換する手段と、前記高電圧へ変換する手段への電圧
を制御する手段を備える請求項1,2,又は3に記載の
液晶ディスプレイ用バックライト。
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