(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１出力端子と第２出力端子を有するインバータトランスと、
前記第１出力端子とグランドとの間に接続され、前記第１出力端子から交流高電圧が供給される複数の放電管と、
前記インバータトランスの前記第１出力端子と前記第２出力端子とに接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、
前記インバータトランスの前記第２出力端子とグランドとの間に接続され、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、
前記異常放電検出回路は、
前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、
前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、
前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、
前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と
を備えることを特徴とするインバータ回路。
【請求項２】
前記異常放電検出回路は、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部を備えることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項３】
前記微分回路は、前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項４】
第１出力端子と第２出力端子を有するインバータトランスと、
前記第１出力端子とグランドとの間に接続され、前記第１出力端子から交流高電圧が供給される複数の放電管と、
前記インバータトランスの前記第１出力端子と第２出力端子とに接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、
前記インバータトランスの前記第２出力端子とグランドとの間に接続され、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、
前記異常放電検出回路は、
前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、
前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、
前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、
前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、
を備えることを特徴とするバックライト装置。
【請求項５】
前記異常放電検出回路は、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部を備えることを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記微分回路は、前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えることを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項７】
複数のゲートラインと、
前記複数のゲートラインと直交する複数のデータラインと、
前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
複数の放電管を有するバックライト部と、
前記バックライト部を駆動するインバータ回路と、を備え、
所定の画像を表示する液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、
前記インバータ回路は、
第１出力端子と第２出力端子を有し、前記第１出力端子とグランドとの間に接続された前記バックライト部に交流高電圧を供給するインバータトランスと、
前記インバータトランスの前記第１出力端子と前記第２出力端子とに接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、
前記インバータトランスの前記第２出力端子とグランドとの間に接続され、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、
前記異常放電検出回路は、
前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、
前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、
前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、
前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記微分回路は、前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記インバータトランスを駆動するドライブ回路と、
前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部と、
前記異常放電判定部により異常放電が有ると判定された場合、前記ドライブ回路の動作を停止させる制御部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とを有するディスプレイユニットと、
複数の放電管を有するバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリと前記インバータ回路が収納される収納容器と、
前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
前記バックライトアセンブリを駆動するインバータと、
を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
前記インバータは、
第１出力端子と第２出力端子を有し、前記第１出力端子とグランドとの間に接続された前記バックライトアセンブリに交流高電圧を供給するインバータトランスと、
前記インバータトランスの前記第１出力端子と前記第２出力端子とに接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、
前記インバータトランスの前記第２出力端子とグランドとの間に接続され、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、
前記異常放電検出回路は、
前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、
前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、
前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、
前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、
前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
前記微分回路は、前記インバータトランスの前記第２出力端子に接続され、前記前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記インバータトランスを駆動するドライブ回路と、
前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部と、
前記異常放電判定部により異常放電が有ると判定された場合、前記ドライブ回路の動作を停止させる制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の光源に使用する複数の冷陰極管等の放電管及び該複数の放電管を点灯させるインバータ回路、該回路を備えたバックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置(ＬＣＤ)は、軽量、薄型、低消費電力駆動等の機能が求められてきた。液晶表示装置は、自発光表示装置ではないため光源が必要になる。光源としては冷陰極管が使用されている。
【０００３】
冷陰極管は、蛍光ランプの一種であり正規グロー放電領域で動作する蛍光ランプである。冷陰極管は、交流高電圧を印加することにより点灯する。冷陰極管は、フィラメントによって予熱する方法に依らないため、熱陰極管と比較すると耐振動性が高く、ランプの径を細くすることが可能で、ランプ寿命が長いという特徴を有する。また、冷陰極管は、フィラメントにより予熱をしないために印加電圧を高くする必要がある。
【０００４】
冷陰極管を点灯させるための交流高電圧を発生させる回路としてはインバータ回路が用いられる。このような交流高電圧を使用するために、高電圧部とグランド間にコロナ放電やアーク放電等の異常放電が発生する場合がある。この異常放電は冷陰極管周辺部の部材を炭化させ、短絡、発火発煙に至る場合もありうる。
【０００５】
図１は、従来の液晶表示装置に用いられるバックライト装置１の構成例を示す図である。バックライト装置１は、交流高電圧を発生するインバータ回路２と、複数の冷陰極管を含む冷陰極管群３と、インバータ回路２から出力される交流高電圧を複数の冷陰極管に均等に分配する複数のバランスコンデンサＢＣを含むコンデンサ回路４と、を備える。このバックライト装置１は、冷陰極管の本数に応じた複数のバランスコンデンサＢＣを給電側に接続することにより、冷陰極管の負性抵抗特性によりタイミング的に先に点灯した冷陰極管に電流が集中することを防止し、複数の冷陰極管を均一に点灯する集中給電型のインバータ回路２を備えている。
【０００６】
また、特許文献１に記載されたインバータ装置では、スイッチング周波数を変化させることなく、ハーフブリッジ構成のインバータ回路側に接続される放電灯の出力を制御するとともに、フルブリッジ構成のインバータ回路側に接続される放電灯の出力を一定に調整している。
【特許文献１】特開２０００−０９２８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記図１に示した集中給電型のインバータ回路２を備えたバックライト装置１では、図中に示すように、冷陰極管の近傍等アーク放電が発生する場合がある。しかし、バランスコンデンサＢＣにより冷陰極管に流れる電流が制限されているため、アーク放電が発生してもインバータ回路２の出力電流Ｉｏはほとんど影響を受けない。このため、インバータ回路２の出力電流Ｉｏからアーク放電の有無を検出することは困難であった。図２は、インバータ回路２の出力電流Ｉｏをモニタした波形の一例を示す図である。図２において、（Ａ）はアーク放電が発生していない場合の出力電流Ｉｏのモニタ波形であり、（Ｂ）はアーク放電が発生した場合の出力電流Ｉｏのモニタ波形である。この図から明らかなように、アーク放電の発生有無による出力電流Ｉｏのモニタ波形の変化は小さいため、アーク放電を検出することは困難である。なお、冷陰極管の近傍等で発生するアーク放電は、周囲の部材を損傷する虞があるため、アーク放電を確実に検出してインバータ回路の給電動作を遮断する等の制御を行うことが望ましい。
【０００８】
本発明の目的は、インバータトランスの出力電流を検出し、検出した出力電流に含まれる高周波帯域の電流を検出してアーク放電等の高電圧異常放電を確実に検出するインバータ回路、バックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るインバータ回路によれば、複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、前記インバータトランスの出力段に接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、前記異常放電検出回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記異常放電検出回路は、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部を備えてもよい。
【００１２】
また、前記微分回路は、前記フィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えてもよい。
【００１４】
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置によれば、複数の放電管と、前記複数の放電管に交流高電圧を供給するインバータトランスと、前記インバータトランスの出力段に接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、前記異常放電検出回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記異常放電検出回路は、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部を備えてもよい。
【００１７】
また、前記微分回路は、前記フィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えてもよい。
【００１９】
また、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置によれば、複数のゲートラインと、前記複数のゲートラインと直交する複数のデータラインと、前記複数のゲートラインと前記複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、複数の放電管を有するバックライト部と、前記バックライト部を駆動するインバータ回路と、を備え、所定の画像を表示する液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、前記インバータ回路は、前記バックライト部に交流高電圧を供給するインバータトランスと、前記インバータトランスの出力段に接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、前記異常放電検出回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記微分回路は、前記フィルタ回路の出力段に接続され、前記前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えてもよい。
【００２２】
また、前記インバータトランスを駆動するドライブ回路と、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部と、前記異常放電判定部により異常放電が有ると判定された場合、前記ドライブ回路の動作を停止させる制御部と、を備えてもよい。
【００２４】
また、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とを有するディスプレイユニットと、複数の放電管を有するバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリと前記インバータ回路が収納される収納容器と、前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、前記バックライトアセンブリを駆動するインバータと、を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、前記インバータは、前記バックライトアセンブリに交流高電圧を供給するインバータトランスと、前記インバータトランスの出力段に接続され、前記交流高電圧の供給時に流れる電流に含まれる高周波帯域の電流信号を通過させるハイパスフィルタ回路と、前記ハイパスフィルタ回路により通過された高周波帯域の電流信号に含まれる異常放電電流を検出する異常放電検出回路とを備え、前記異常放電検出回路は、前記ハイパスフィルタ回路の出力段に接続され、前記高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する微分回路と、前記微分回路の出力段に接続され、前記微分信号を直列共振により増幅して出力する直列共振回路と、前記直列共振回路の出力段に接続され、前記増幅された微分信号を検波して検波信号を出力する検波回路と、前記検波回路の出力段に接続され、前記検波信号のピークレベルを保持するピークホールド回路と、前記ピークホールド回路により保持されたピークレベルを検出するレベル検出回路と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、前記微分回路は、前記フィルタ回路の出力段に接続され、前記前記高周波帯域の電流信号を検出する電流検出トランスを備えてもよい。
【００２７】
また、前記インバータトランスを駆動するドライブ回路と、前記レベル検出回路の出力段に接続され、前記検出されたピークレベルに基づいて前記異常放電電流の有無を判定する異常放電判定部と、前記異常放電判定部により異常放電が有ると判定された場合、前記ドライブ回路の動作を停止させる制御部と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の一実施形態に係るインバータ回路、バックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置によれば、複数の冷陰極管に交流高電圧を供給する際に発生するアーク放電等の高電圧異常放電を確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００３１】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係るインバータ回路を適用したバックライト装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施形態１におけるインバータ回路を備えたバックライト装置の概略構成を示す図である。なお、図３において、上記図１に示したバックライト装置１と同一の構成部分には同一符号を付している。図３に示すバックライト装置２０は、冷陰極管群３と、コンデンサ回路４と、ドライブ回路１０と、インバータトランス１１と、ハイパスフィルタ回路１２と、微分回路１３と、直列共振回路１４と、検波回路１５と、ピークホールド回路１６と、レベル検出回路１７と、アーク放電判定部１８と、を備える。
【００３３】
ドライブ回路１０は、電源、スイッチ素子、ブリッジ回路等を備え、半波整流した電圧をインバータトランス１１に供給する。インバータトランス１１は、ドライブ回路１０から供給される電圧から所望の共振周波数ｆの交流高電圧を発生してコンデンサ回路４に供給する。
【００３４】
ハイパスフィルタ回路１２は、インバータトランス１１の二次側出力段に接続される。ハイパスフィルタ回路１２は、インバータトランス１１から交流高電圧が発生する際に流れる電流に含まれる所望の高周波帯域の電流を通過させる高周波帯域通過特性を有するように構成されている。
【００３５】
微分回路１３は、ハイパスフィルタ回路１２の出力段に接続される。微分回路１３は、ハイパスフィルタ回路１２から出力される高周波帯域の電流信号を微分して微分信号を出力する。直列共振回路１３は、微分回路１２の出力段に接続される。直列共振回路１３は、微分回路１２から出力される微分信号を直列共振により増幅して出力する。
【００３６】
検波回路１５は、直列共振回路１３の出力段に接続される。検波回路１５は、直列共振回路１３により増幅された微分信号波形を検波して検波信号を出力する。ピークホールド回路１６は、検波回路１５の出力段に接続される。ピークホールド回路１６は、検波回路１５から出力される検波信号のピークレベルを保持してピークレベル信号を出力する。
【００３７】
レベル検出回路１７は、ピークホールド回路１６の出力段に接続される。レベル検出回路１７は、ピークホールド回路１６から出力されるピークレベル信号の電圧レベルを検出してレベル検出信号を出力する。アーク放電判定部（異常放電判定部）１８は、レベル検出回路１７の出力段に接続される。アーク放電判定部１８は、レベル検出回路１７から出力されるレベル検出信号と、予め設定された基準レベルとを比較して異常放電の有無を判定する。
【００３８】
図４は、図３に示したハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６の各回路の具体的な構成例を示す図である。
【００３９】
ハイパスフィルタ回路１２は、コンデンサＣ１により構成される。このコンデンサＣ１の値は、上記高周波帯域の電流を通過させる高周波帯域通過特性を有するように設定される。
【００４０】
微分回路１３は、コイルＬ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２により構成される。コイルＬ１、抵抗Ｒ１，Ｒ２の各値は、ハイパスフィルタ回路１２から出力される高周波帯域の電流信号から所望の微分信号を出力するように設定される。
【００４１】
コイルＬ１と並列に接続されたコンデンサＣ２は、インバータ回路のスイッチング動作に伴って発生するパルスノイズをアーク放電によるパルスノイズと分離するために設けられている。
【００４２】
直列共振回路１４は、コンデンサＣ３、コイルＬ２、抵抗Ｒ３により構成される。コンデンサＣ３、コイルＬ２、抵抗Ｒ３の各値は、微分回路１３から出力される微分信号に含まれる所望の周波数信号（アーク放電によるパルスノイズ信号）を増幅するように設定される。
【００４３】
検波回路１５は、ダイオードＤ１により構成される。ダイオードＤ１の検波特性は、直列共振回路１４から出力される増幅された微分信号の振幅範囲をカバーするように設定される。
【００４４】
ピークホールド回路１６は、抵抗Ｒ４、コンデンサＣ４により構成される。抵抗Ｒ４、コンデンサＣ４の各値は、検波回路１５から出力される検波信号のピークレベルを保持するように設定される。
【００４５】
図５は、図３に示したドライブ回路１０と、図４に示したハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６の各回路のより詳細な回路構成例を示す図である。
【００４６】
ドライブ回路１０は、同一周期で位相が異なるパルス電圧を各々発生する電源Ｖ１，Ｖ２と、電源Ｖ１，Ｖ２から発生する各パルス電圧によりスイッチングされるＭＯＳ−ＦＥＴ等により構成されるスイッチ素子Ｓ１，Ｓ２と、スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２によりスイッチングされた各交流電圧を各々半端整流してインバータトランスＴ１（１１）に供給するダイオードＤ１〜Ｄ４により構成されるブリッジ回路と、コンデンサＣ２５〜Ｃ２７と、を備える。
【００４７】
アーク放電シミュレーションモデルは、電源Ｖ３から供給される電圧によりアーク放電を模した電圧を発生する回路である。このアーク放電シミュレーションモデルにより仮想のアーク放電をコンデンサ回路４内のコンデンサＣ１近傍に印加するようにしている。
【００４８】
ハイパスフィルタ回路１２は、コンデンサＣ４０により構成される。微分回路１３は、コイルＬ３、抵抗Ｒ１，Ｒ２により構成される。図中のコンデンサＣ４１はコイルＬ３の寄生容量を示し、抵抗Ｒ８はコイルＬ３の等価直列抵抗を示す。
【００４９】
コンデンサＣ４４は、図４に示したコンデンサＣ２と同様の機能を有する。直列共振回路１４は、コンデンサＣ４２、コイルＬ２、抵抗Ｒ３により構成される。図中のコンデンサＣ４５はコイルＬ２の寄生容量を示し、抵抗Ｒ６はコイルＬ２の等価直列抵抗を示す。抵抗Ｒ４は、直列共振回路１４から出力される増幅された微分信号の電圧レベルを検波回路１５に入力可能なレベルに設定する。
【００５０】
検波回路１５は、ダイオードＤ６により構成される。ピークホールド回路１６は、抵抗Ｒ５、コンデンサＣ４３により構成される。
【００５１】
次に、図５に示したアーク放電シミュレーションモデルにより電圧を印加した際の微分回路１３、直列共振回路１４、ピークホールド回路１６の各出力段のノードｄ，ｑ，ｋにおける出力波形の具体例を図６〜図８に示す。
【００５２】
図６は、微分回路１３の出力段のノードｄにおける出力波形の具体例を示す図である。図中に示すＶ（ｄ）＠１はアーク放電を含む微分信号の出力波形を示し、Ｖ（ｄ）＠２はアーク放電を含まない微分信号の出力波形を示す。
【００５３】
図７は、直列共振回路１４の出力段のノードｑにおける出力波形と、電源Ｖ３の出力段ｒａｎｄにおける出力波形と、微分回路１３内のノードＤＥＴにおける出力波形の各具体例を示す図である。図中に示すＶ（ｒａｎｄ）＠１はアーク放電シミュレーションモデルにより印加される電圧の出力波形を示す。図中に示すＶ（ＤＥＴ）＠２は微分回路１３内のノードＤＥＴにおける信号の出力波形を示す。図中のＶ（ｑ）はアーク放電を含む増幅された微分信号の出力波形を示す。
【００５４】
図８は、ピークホールド回路１６の出力段のノードｋにおける出力波形の具体例を示す図である。図中に示すＶ（ｋ）＠１はアーク放電が無い場合のピークホールド信号の出力波形を示し、Ｖ（ｋ）＠２はアーク放電が有る場合のピークホールド信号の出力波形を示す。
【００５５】
図５に示したバックライト装置２０では、アーク放電を検出する回路として、ハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６を接続した。その結果、図８に示したように、ピークホールド回路１６から出力されるピークホールド信号は、アーク放電の有無を電圧レベルの変化として検出可能な信号になった。
【００５６】
レベル検出回路１７は、ピークホールド回路１６において保持されたピークホールド信号の電圧レベルを検出し、レベル検出信号をアーク放電判定部１８に出力する。アーク放電判定部１８は、レベル検出回路１７から出力されるレベル検出信号と、予め設定された基準レベルとを比較して異常放電の有無を判定する。アーク放電判定部１８は、異常放電有りと判定した場合、異常放電検出信号を外部の制御回路等に出力する。
【００５７】
以上のように、本実施形態１では、バランスコンデンサＢＣを用いて複数の冷陰極管に交流高電圧を均等に供給する集中給電型のインバータ回路部を備えたバックライト装置２０において、インバータトランス１１の出力段である交流高電圧の供給ラインにハイパスフィルタ回路１２を接続し、ハイパスフィルタ回路１２の後段に微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８を順次接続する構成とした。
【００５８】
したがって、集中給電型のインバータ回路において、冷陰極管群３の近傍でアーク放電が発生した場合、交流高電圧の供給ラインに流れる出力電流に重畳するアークノイズ成分を確実に検出することが可能になる。また、アーク放電が発生した場合に、インバータ回路の動作を制御する制御回路等に対して、異常放電検出信号を確実に出力することができる。その結果、アーク放電が発生した場合に、インバータ回路の動作を直ちに停止させる等の対策を実行することが可能になり、バックライト装置内の部材の損傷等を未然に防止することが可能になる。
【００５９】
（実施形態２）
【００６０】
次に、上記図５に示したバックライト装置２０を含む液晶表示装置について図９に示すブロック図を参照して説明する。図９に示すように、液晶表示装置４００は、ＡＣ／ＤＣ電源装置４１０と、ＬＣＤモジュール部４２０と、インバータ部５０１と、バックライト部５０１と、を備える。
【００６１】
ＡＣ／ＤＣ電源装置４１０は、コンセント４１１、ＡＣ／ＤＣ整流部４１２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４１３から構成され、外部の商用交流電源電圧１００Ｖ又は２４０Ｖを直流電源電圧に変換してＬＣＤモジュール部４２０に出力する。
【００６２】
ＬＣＤモジュール部４２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２１、共通電極電圧発生部（Ｖｃｏｍ発生部）４２２、γ電圧発生部４２３、ＬＣＤパネル部４２４、及びバックライト装置５００から構成され、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力される画像データに応じた画像を表示する。
【００６３】
共通電極電圧発生部４２２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２１においてレベル変換されて供給される直流電圧に基づいて共通電極電圧Ｖｃｏｍを発生してＬＣＤパネル部４２４に出力する。
【００６４】
γ電圧発生部４２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２１においてレベル変換された直流電圧に基づいてγ電圧Ｖｄｄを発生してＬＣＤパネル部４２４に供給する。図９では、共通電極電圧発生部４２２とγ電圧発生部４２３がＬＣＤパネル部４２４から分離されている例を示したが、これらをＬＣＤパネル部４２４に含ませて構成することもできる。
【００６５】
バックライト装置５００は、インバータ部５０１及びバックライト部５０２から構成される。インバータ部５０１には、上記図５に示したドライブ回路１０、ハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８が含まれる。バックライト部５０２には、上記図５に示した冷陰極管群３及びコンデンサ回路４が含まれる。
【００６６】
液晶表示装置４００は、バックライト装置５００内のインバータ部５０２に上述したハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８を備えたため、バックライト部５０２でアーク放電が発生した場合、インバータ部５０１内で交流高電圧の供給ラインに発生するアークノイズ成分を検出することが可能である。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置４１０をＬＣＤモジュール部４２０に内蔵させてもよい。
【００６７】
図１０は、図９に示した液晶表示装置４００に係る要部構成を示すブロック図である。なお、図１０において、上記図５及び図９に示した構成と同一の構成部分には同一符号を付している。図１０に示す液晶表示装置６００は、発振部６０１、制御部６０２、ドライブ回路１０、インバータトランス１１、バックライト部５０２、ハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８を備える。なお、図中の６０３は、インバータトランス１１からバックライト部５０２に供給される交流高電圧を示す。
【００６８】
液晶表示装置６００では、バックライト部５０２においてアーク放電が発生すると、上記ハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８によりアークノイズ成分が検出されて、アーク放電判定部１８から制御部６０２に対して異常放電検出信号が出力される。
【００６９】
制御部６０２は、アーク放電判定部１８から異常放電検出信号が入力されると、例えば、ドライブ回路１０の動作を停止して、インバータトランス１１からバックライト部５０２に対する交流高電圧の供給を停止させる。このように、アーク放電の発生時に直ちにドライブ回路１０及びインバータトランス１１の動作を停止させることにより、アーク放電に伴う不具合を確実に回避することが可能になる。
【００７０】
さらに、上記実施形態１又は２に示したインバータ回路及びバックライト装置は、以下に示す液晶表示装置の構造に組み入れることにより、液晶表示装置全体としての機能を高めることができる。
【００７１】
図１１は、実施形態２に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。図１１は、液晶表示装置の回路構成ではなく、機構を図示したものである。図１１に示すように、液晶表示装置７００は、バックライトアセンブリ７１０、ディスプレイユニット７７０及び収納容器７８０を備える。
【００７２】
ディスプレイユニット７７０は、映像を表示する液晶表示パネル７７１、液晶表示パネル７７１を駆動するための駆動信号を出力するデータ印刷回路７７２及びゲート印刷回路７７３を含む。データ印刷回路７７２及びゲート印刷回路７７３は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ、以下、ＴＣＰという）７７４及びゲートＴＣＰ７７５を通じて液晶表示パネル７７１と電気的に連結される。
【００７３】
液晶表示パネル７７１は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）基板７７６、ＴＦＴ基板７７６に対向して結合されるカラーフィルタ基板７７７及び両基板７７６、７７７の間に介在されて液晶７７８を含む。
【００７４】
ＴＦＴ基板７７６は、例えば、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリクス状に形成された透明なガラス基板である。ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが接続され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７５】
カラーフィルタ基板７７７は、例えば、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程によって形成された基板である。カラーフィルタ基板７７７は、透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００７６】
収容容器７８０は、底面７８１及び底面７８１のエッジ部に収納空間を形成するために形成された側壁７８２により構成される。収容容器７８０は、バックライトアセンブリ７１０及び液晶表示パネル７７１が移動しないように固定する。
【００７７】
底面７８１は、バックライトアセンブリ７１０が装着されるのに十分な底面面積を有し、バックライトアセンブリ７１０と同じ構成を有することが好ましい。この例では、底面７８１及びバックライトアセンブリ７１０は、四角いプレート形状を有する。側壁７８２は、バックライトアセンブリ７１０が外部に離脱することのないように底面７８１のエッジ部から略垂直に延長される。
【００７８】
この例における液晶表示装置７００は、インバータ７６０及びトップシャーシ７９０をさらに含む。
【００７９】
インバータ７６０は、収容容器７８０の外部に配置され、バックライトアセンブリ７１０を駆動するための放電電圧を発生させる。インバータ７６０から発生された放電電圧は、第１電源印加線７６３及び第２電源印加線７６４を通じてバックライトアセンブリ７１０に印加される。第１電源印加線７６３及び第２電源印加線７６４は、バックライトアセンブリ７１０の両側部に形成された第１電極７４０ａ及び第２電極７４０ｂに直接接続してもよいし、別の部材（図示せず）を利用して第１電極７４０ａ及び第２電極７４０ｂに接続してもよい。また、上記ドライブ回路１０、インバータトランス１１、ハイパスフィルタ回路１２、微分回路１３、直列共振回路１４、検波回路１５、ピークホールド回路１６、レベル検出回路１７、アーク放電判定部１８、発振部６０１、制御部６０２は、インバータ７６０に内蔵される。
【００８０】
トップシャーシ７９０は、液晶表示パネル７７１のエッジ部を囲みながら収容容器７８０に結合される。トップシャーシ７９０を設けることにより、外部からの衝撃に対する液晶表示パネル７７１の破損を防止し、液晶表示パネル７７１が収容容器７８０から離脱することを防止することができる。
【００８１】
この液晶表示装置７００は、バックライトアセンブリ７１０から出射される光の特性を向上させるための少なくとも一枚の光学シート７９５をさらに含んでもよい。光学シート７９５は、光を拡散するための拡散シート又は光を集光するためのプリズムシートを含んでもよい。
【００８２】
したがって、集中給電型のインバータを備えた液晶表示装置において、冷陰極管群３の近傍でアーク放電が発生した場合、交流高電圧の供給ラインに流れる出力電流に重畳するアークノイズ成分を確実に検出することが可能になる。また、アーク放電が発生した場合に、インバータ回路の動作を制御する制御回路等に対して、異常放電検出信号を確実に出力することができる。その結果、アーク放電が発生した場合に、インバータ回路の動作を直ちに停止させる等の対策を実行することが可能になり、バックライト装置内の部材の損傷等を未然に防止することが可能になる。
【００８３】
なお、上記各実施形態１、２に示したバックライト装置では、バランスコンデンサを用いた集中給電型のインバータ回路に対して、本発明を適用した場合を示したが、他の構成の集中給電型のインバータ回路に対しても本発明は適用可能である。また、上記各実施形態１、２に示したバックライト装置では、バックライト部にて発生するアーク放電を検出する場合を示したが、アーク放電に限るものではなく、例えば、コロナ放電等の高電圧異常放電を検出することも可能である。
【００８４】
また、上記各実施形態１に示したバックライト装置２０では、微分回路１３をコイルＬ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２により構成した場合を示したが、この構成に限るものではない。例えば、図１２に示すバックライト装置２０のように、微分回路１３を電流検出用トランスＴ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２により構成してもよい。この場合、電流検出用トランスＴ２は、冷陰極管群３とコンデンサ回路４を実装する基板内に設けることにより、インバータ回路基板とは分離して冷陰極管アセンブリとして構成することが可能になる。このため、インバータ回路基板を保有するユーザに対して、冷陰極管アセンブリのみを供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来のバックライト装置の構成例を示す図である。
【図２】（Ａ）は正常時のインバータ出力電流Ｉｏのモニタ波形を示す図、（Ｂ）はアーク放電時のインバータ出力電流Ｉｏのモニタ波形を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るバックライト装置の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るバックライト装置のインバータ回路の回路構成例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るバックライト装置のインバータ回路の詳細な回路構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る図５のノードｄにおける出力波形の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る図５のノードｑにおける出力波形の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る図５のノードｋにおける出力波形の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の構造を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係るバックライト装置のインバータ回路の回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０、２０、５００    バックライト装置
３    冷陰極管群
１０    ドライブ回路
１１    インバータトランス
１２    ハイパスフィルタ回路
１３    微分回路
１４    直列共振回路
１５    検波回路
１６    ピークホールド回路
１７    レベル検出回路
１８    アーク放電判定部
４００、６００、７００    液晶表示装置
４２０  ＬＣＤモジュール部
５０１    インバータ部
５０２    バックライト部
７１０    バックライトアセンブリ
７６０    インバータ
７７０    ディスプレイユニット
７７１    液晶表示パネル
７７２    データ印刷回路
７７３    ゲート印刷回路
７８０    収容容器
７９０    トップシャーシ
【図１】
0005616574.tif 000002
【図２】
0005616574.tif 000003
【図３】
0005616574.tif 000004
【図４】
0005616574.tif 000005
【図５】
0005616574.tif 000006
【図６】
0005616574.tif 000007
【図７】
0005616574.tif 000008
【図８】
0005616574.tif 000009
【図９】
0005616574.tif 000010
【図１０】
0005616574.tif 000011
【図１１】
0005616574.tif 000012
【図１２】
0005616574.tif 000013