JP3839760B2

JP3839760B2 - 液晶ディスプレイ用バックライト

Info

Publication number: JP3839760B2
Application number: JP2002253049A
Authority: JP
Inventors: 雅也沖田
Original assignee: 株式会社ヒューネット; 雅也沖田
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: JP2003195257A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷陰極管の制御回路に関し、特に液晶ディスプレイに適用できる冷陰極管の制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートパソコンや小型の液晶テレ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。
【０００３】
カラー液晶ディスプレイのカラー化の方式は、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。
【０００４】
カラーフィルタと組み合わせて、カラー表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。
【０００５】
このカラーフィルタは非常に高価で、パネルに張り合わせる作業も高い精度が要求される。
【０００６】
さらに、カラーフィルタを使うと、白黒の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。
【０００７】
従って、液晶パネルを使ってカラー表示をする方法として、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。
【０００８】
カラーフィルタを使用しないカラー液晶表示装置としては、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８−４９４７６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。
【０００９】
しかしながら、冷陰極管を点灯させるため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。
【００１０】
また、例えば図３に示すように、赤、緑、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から電圧を印加するという手段が考えられる。
【００１１】
ところが、高電圧発生手段４ａから電圧を印加したとき、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。
【００１２】
従って、双方向サイリスタによる冷陰極管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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は斯かる点に鑑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、複数の冷陰極管の点灯を制御する冷陰極管の制御回路を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、出力が制御可能な高電圧発生手段（４）と、相互に並列に接続された複数の冷陰極管（５、６、７）と、相互に並列に接続されるとともに前記複数の冷陰極管（５、６、７）に直列に接続される複数のスイッチ手段（８、９、１０）とを有し、高電圧発生手段（４）から高電圧を印加する前にスイッチ手段（８、９、１０）の１つをＯＮ状態にした後、前記高電圧を印加して前記１つのスイッチ手段（８、９、１０）に接続されている１つの冷陰極管（５、６、７）だけをＯＮにすることを特徴とする冷陰極管の制御回路を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は本発明の好ましい実施の形態につい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。
【００１７】
また、前記出力が制御可能な高電圧発生手段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。
【００１８】
本発明の実施の形態においては、冷陰極管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。
【００１９】
更に詳しく説明すると、双方向サイリスタ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から高電圧が印加されると、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。
【００２０】
尚、点灯すべき冷陰極管５，６及び７の選択に関しては、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。
【００２１】
従って、図２に示すように、スイッチ２がＯＮ状態にしてインバータ３から高電圧が印加される時に、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。
【００２２】
また、冷陰極管５，６又は７のうち１本が点灯することで、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。
【００２３】
図２においてはスイッチ２がＯＮ状態となって、インバータ３から高電圧が印加される前に、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。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の実施例においては、１個のインバータで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にする事が可能となり、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。
【００２５】
また、冷陰極管が点灯していないときには、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。
【００２６】
更に、本発明の応用範囲として、フィール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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の実施例のタイミングチャートである。
【図３】従来技術のブロック図である。
【図４】異なる従来技術のブロック図である。
【符号の説明】
４高電圧発生手段
５冷陰極管
６冷陰極管
７冷陰極管
８スイッチ手段
９スイッチ手段
１０スイッチ手段

Claims

出力が制御可能な高電圧発生手段（４）と、相互に並列に接続された複数の冷陰極管（５、６、７）と、相互に並列に接続されるとともに前記複数の冷陰極管（５、６、７）に直列に接続される複数のスイッチ手段（８、９、１０）とを有し、
高電圧発生手段（４）から高電圧を印加する前にスイッチ手段（８、９、１０）の１つをＯＮ状態にした後、前記高電圧を印加して前記１つのスイッチ手段（８、９、１０）に接続されている１つの冷陰極管（５、６、７）だけをＯＮにすることを特徴とする冷陰極管の制御回路。