(57)【要約】電力供給装置と、これを有するバクライトアセンブリ及び液晶表示装置を開示する。制御部は、外部から提供されるオンオフ信号及びディミング信号に基づいて、ランプ部に供給される定電流の出力を制御するスイッチング信号を出力し、スイッチング部は、スイッチング信号に応答して、直流電源の出力を制御する。電力出力部は、定電圧の交流電源をランプに提供する。感知部は、ランプ部に印加される電力の変化を感知し、検出部は、感知された信号と基準信号とを比較し、検出信号を制御部に出力して、ランプ部に定電流が供給されるように維持する。これによって、液晶表示装置は、画像の劣化及び回路のダメージを防ぐことができる。
2005536846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される直流電源の出力を制御するスイッチング部と、
前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を変圧する電力変換部と、
外部から提供されるディミング信号に応答してランプユニットへの定電流出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、
前記ランプユニットに印加される交流電源の変化を感知する感知部と、
前記ランプユニットに印加される定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、
を含むことを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記感知部は、前記ランプユニットの両端間に印加される、前記交流電源の電流及び電圧の変化を感知することを特徴とする請求項１記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記感知部は、コイル形態であることを特徴とする請求項２記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記電力変換部は、前記変換された交流電源を変圧するために、１次側巻線と２次側巻線を有するトランスフォーマを含み、
前記感知部は、前記トランスフォーマの２次側に隣接配置される
ことを特徴とする請求項１記載の電力供給装置。
【請求項５】
外部から入力される直流電源を交流電源に変換し、変換された交流電源を変圧して出力するランプ駆動部と、
少なくとも一端に高電圧の交流電源が印加されるランプユニットで構成され、前記変圧された交流電源に応答して光を発生する発光部と、
前記光の輝度を向上させるための光調節部と
を含み、
前記ランプ駆動部は、
外部から提供されるオンオフ信号によって起動され、外部から提供されるディミング信号に基づいて前記ランプユニットに供給される定電流出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、
前記スイッチング信号に応答して直流電源の出力をオンオフ制御するスイッチング部と、
前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を定電圧の交流電源に変圧して前記ランプユニットに提供する電力出力部と、
前記ランプユニットに印加される交流電圧の変化を感知するための感知部と、
前記ランプユニットに定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、
を含むことを特徴とするバクライトアセンブリ。
【請求項６】
前記ランプユニットは、２つの電極を有し、かつその少なくとも一方が管外電極である管外電極蛍光ランプであることを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項７】
前記ランプユニットは、前記管外電極蛍光ランプの複数が並列接続されて構成されていることを特徴とする請求項６記載のバクライトアセンブリ。
【請求項８】
前記感知部は、前記複数の管外電極蛍光ランプのそれぞれに接続されることを特徴とする請求項７記載のバクライトアセンブリ。
【請求項９】
前記検出部の数は、前記感知部の数と同じであることを特徴とする請求項８記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１０】
前記電力出力部は、前記変換された交流電源を昇圧するために１次側巻線と２次側巻線を有するトランスフォーマを具備し、
前記感知部は、前記トランスフォーマの２次側で前記感知信号を検出する
ことを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１１】
前記感知部は、コイル形態であることを特徴とする請求項１０記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１２】
前記感知部は、前記トランスフォーマの２次側巻線に隣接配置され、前記２次側巻線の電力に応答して誘起される電界に基づいて電圧を検出し、該検出された電圧を前記検出部に提供することを特徴とする請求項１０記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１３】
前記電力出力部は、前記ランプユニットの両端間に、正極性レベルと負極性レベルが同じ定電圧の前記変圧された交流電圧を提供することを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１４】
前記電源出力部は、前記ランプユニットの両端間に、最高値レベルと最低値レベルとの間隔が一定の電圧の前記変圧された交流電圧を提供することを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１５】
前記ランプ駆動部は、カソード端が前記スイッチング部の出力端に接続され、アノード端が接地され、前記電力出力部によって発生された突入電流が前記スイッチング部に印加されることを遮断するダイオードを更に具備することを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１６】
前記ランプ駆動部は、前記制御部から提供される交流電源レベルの調整のための信号を増幅し、前記増幅された信号を前記スイッチング部に提供するスイッチング素子駆動部を更に具備することを特徴とする請求項５記載のバクライトアセンブリ。
【請求項１７】
外部から入力される直流電源を交流電源に変換し、変換された交流電源を変圧して出力するランプ駆動部と、少なくとも一端に高電圧の交流電源が印加される管外電極を有する複数の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットで構成された発光部と、前記発光部から提供される光の輝度を向上させるための光調節部とを有するバクライトアセンブリと、
前記光調節部の上面に位置し、前記光調節部を通じて前記発光部からの前記光の提供を受けて、画像を表示するためのディスプレイユニットと
を含み、
前記ランプ駆動部は、
外部から提供されるオンオフ信号によって起動し、外部から提供されるディミング信号に基づいて前記ランプユニットに供給される定電流の出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、
前記スイッチング信号に応答して直流電源の出力を制御するスイッチング部と、
前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を定電圧の交流電源に変圧して前記ランプユニットに提供する電源出力部と、
前記ランプユニットに印加される交流電源を感知するための感知部と、
前記ランプユニットに供給される定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給装置、バクライトアセンブリ及びＬＣＤ（液晶表示装置）に関し、より詳細には、ランプに供給される電力を感知するための装置、並びに、該装置を有するバクライトアセンブリ及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、外部から光の入射を受けて画像を形成する受光型表示装置であるので、液晶表示装置に光を照射するバクライトアセンブリが必要である。バクライトアセンブリの一般的な要求事項としては、高輝度、高光効率、輝度の均一度、長寿命、薄型、低重量、低価額などがある。例えば、ノートブックコンピュータ用ＬＣＤに採用されるバクライトアセンブリの場合には、消費電力を低くするために高光効率で長寿命のランプが要求され、モニタやテレビ用ＬＣＤに採用されるバクライトアセンブリの場合には、高輝度のランプが要求される。
【０００３】
特に、テレビ用ＬＣＤの場合は、モニタやノートブックコンピュータ用のＬＣＤよりも更に高い輝度と長い寿命を要求されるが、既存の冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ；ＣＣＦＬ）では、この要求を満足することができないので、外部電極蛍光ランプがその代替品として開発されている。外部電極蛍光ランプは、ランプの両側に管外電極を有する蛍光ランプをＥＥＦＬ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｅｌｃｔｒｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）と称し、ランプの一側にのみ管外電極を有する蛍光ランプをＥＩＦＬ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｌａｍｐ）と称する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つのインバータで複数のランプを駆動する並列駆動方法が既に開発されている。このような複数のランプの並列駆動時に、画質の悪化や液晶表示装置の回路がダメージを受ける危険を防止するためのフィードバック手段が必要である。
【０００５】
本発明は、ランプに一定の電力を供給する装置を提供する。
また、本発明は、前記した電力供給装置を有するバクライトアセンブリを提供する。
さらに、本発明は、前記したバクライトアセンブリを有する液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点では、外部から入力される直流電源の出力を制御するスイッチング部と、前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を変圧する電力変換部と、外部から提供されるディミング信号によってランプユニットへの定電流出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、前記ランプユニットに印加される電力の変化を感知する感知部と、前記ランプユニットに供給される定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、を含む装置を提供する。
【０００７】
また、他の観点では、バックライトアセンブリを提供し、該バクライトアセンブリは、外部から入力される直流電源を交流電源に変換し、変換された交流電源を変圧して出力するランプ駆動部と、少なくとも一端に高電圧の交流電源が印加されるランプユニットで構成される発光部と、前記光の輝度を向上させるための光調節部を含み、
前記ランプ駆動部は、外部から提供されるオンオフ信号によって起動され、外部から提供されるディミング信号に基づいて前記ランプユニットに供給される定電流の出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、前記スイッチング信号に応答して直流電源の出力を制御するスイッチング部と、前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を定電圧の交流電源に変圧して前記ランプユニットに提供する電力出力部と、前記ランプユニットに印加される電力の変化を感知するための感知部と、前記ランプユニットに供給される定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、を含む。
【０００８】
また、さらに他の観点では液晶表示装置を提供し、該液晶表示装置は、外部から入力される直流電源を交流電源に変換し、変換された交流電源を変圧して出力するランプ駆動部と、少なくとも一端に高電圧が印加される管外電極を有する複数の管外電極蛍光ランプが並列接続されたランプユニットで構成され、前記変圧された交流電圧に基づいて光を発生する発光部と、前記発光部から提供される光の輝度を向上させるための光調節部を有するバクライトアセンブリと、前記光調節部の上面に位置し、前記光調節部を通じて前記発光部からの前記光の提供を受けて、画像を表示するためのディスプレイユニットとを含み、
前記ランプ駆動部は、外部から提供されるオンオフ信号によって起動され、外部から提供されるディミング信号に基づいて前記ランプユニットに供給される定電流の出力を制御するスイッチング信号を出力する制御部と、前記スイッチング信号に応答して直流電源の出力を制御するスイッチング部と、前記スイッチング部から出力される直流電源を交流電源に変換し、前記変換された交流電源を定電圧の交流電源に変圧して前記ランプユニットに提供する電力出力部と、前記ランプユニットに印加される電力の変動を感知するための感知部と、前記ランプユニットに供給される定電流を維持させるために、前記感知部から提供される感知信号と基準信号との比較を行って検出信号を生成し、生成された検出信号を前記制御部に出力する検出部と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
このような電力供給装置、バクライトアセンブリ及び液晶表示装置によると、ランプに供給される電力レベルを感知しランプの動作状態を監視して、画像の劣化及び液晶表示装置の回路へのダメージを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付した図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明によるバクライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための回路図である。
図１を参照すると、本発明によるランプ駆動装置は、第１スイッチＳＷ１を有するスイッチング部１００、ダイオードＤ１、インバータ部２００、変圧部３００（以下、「トランスフォーマ」）、感知部４００、検出部５００及び制御部６００を含み、外部から提供される直流電源（以下、「ＤＣ電源」を交流電源（以下、「ＡＣ電源」）に変換してランプに提供する。ここで、インバータ部２００は、インダクタＬ、キャパシタＣ１、第２スイッチＳＷ２、第３スイッチＳＷ３、及びスイッチ制御部２１０で構成される。
【００１１】
スイッチング部１００は、パ電力供給源（図示せず）とインダクタＬとの間に接続され、インダクタＬは、トランスフォーマ３００の中央タップに接続され、制御部６００のスイッチング制御に応答して、外部の電力供給源から提供されるＤＣ電源ＶＩＮを断続して、パルス形態のＤＣ電源をインバータ部２００に出力する。ＤＣ電源は、一般的に３Ｖ〜３０Ｖである。スイッチＳＷ１は、アナログスイッチ、バイポーラトランジスタ（ＢＪＴ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などのスイッチである。
【００１２】
ダイオードＤ１は、スイッチＳＷ１とインダクタＬとの間の第１ノード及び接地に接続された第２ノードの間に接続され、カソードがスイッチング部１００の出力端に接続され、アノードが接地されており、インバータ部２００によって発生した突入電流がスイッチング部１００に印加されることを遮断する。キャパシタＣ１は、トランスフォーマ３００と並列に接続され、キャパシタＣ１の第１ノードはスイッチＳＷ２に接続され、キャパシタＣ１の第２ノードはスイッチＳＷ３に接続される。スイッチＳＷ２及びＳＷ３は接地に接続される。
【００１３】
感知部４００は、ランプに印加される電力の電圧レベルを感知し、感知された電圧レベルを検出部５００に提供する。感知部４００は、トランスフォーマ３００の出力端の電流変化及び抵抗変化を感知することもできる。ここで、ランプＬＰは、一つ又は複数の冷陰極線管蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）であることもでき、一つ又は複数の外部電極蛍光ランプであることもできる。
【００１４】
万一、トランスフォーマ３００の出力端の電圧変化を検出する場合には、出力電圧を測定するための感知部４００トランスフォーマ３００の２次巻線に隣接して配置すると、感知部４００と２次巻線との間には電界が誘起され、感知部４００は、該感知部４００に流れる電流から、出力端の電圧変化を検出することができる。
トランスフォーマ３００の２次巻線に隣接配置される感知部４００に、外部から流入される電気的ノイズ成分を除去するためにノイズ遮断部材を更に具備したり、ＥＭＩ成分が感知部４００に入り込むことを防止するためにシールドすることもできる。
【００１５】
また、複数のランプを並列駆動する場合には、それぞれのランプの一側端子の周辺に感知部４００をそれぞれ配置して、出力端の変化する電圧を検出することができる。感知部の数がランプの数と比例するとき、検出部５００の数を一つにすることもでき、複数にすることもできる。
出力端の電流変化を検出する場合には、ランプＬＰの発光に応じて電流を出力するフォトダイオードを用いることもできる。このような場合にも、ランク駆動装置等の回路的な側面では、電流信号よりも電圧信号の方が取り扱いが簡単であるため、電流変化値表す感知された電流信号を電圧信号に変化させる。
【００１６】
検出部５００は、感知部４００によって感知された電圧レベルと基準レベルとの比較を行うことにより検出信号を生成し、生成された検出信号を制御部６００に出力する。
制御部６００は、スイッチＳＷ１に接続され、外部から提供されるオンオフ信号（図示せず）によって起動される。制御部６００は、外部から提供されるディミング信号（図示せず）に基づいて、ランプＬＰへの定電流の出力を制御するためのスイッチング信号６０１を出力する。
【００１７】
スイッチＳＷ１がクローズ（オン）されると、ＤＣ電源がインバータ部２００に印加され、ＡＣ電源、例えば正弦波電圧が負荷すなわちランプＬＰに供給される。電流は、電力供給源＋Ｖからトランスフォーマ３００の中央タップにインダクタＬを通じて流れる。スイッチ制御部２１０は、第２及び第３スイッチＳＷ２及びＳＷ３の二つの状態即ち、オン又はオフを制御する。第２及び第３スイッチＳＷ２及びＳＷ３は交互にオープン又はクローズされ、ＡＣ波形を生成する。ここで、第２及び第３スイッチＳＷ２及びＳＷ３の動作周波数は固定とすることができるが、通常、ランプ駆動装置を表す回路のリアクタンス成分（即ち、Ｃ１、トランスフォーマ３００）の共振周波数と同期している。
【００１８】
第２及び第３スイッチＳＷ２及びＳＷ３の動作周波数が該共振周波数と同期すると、正弦波が出力される。第２及び第３スイッチＳＷ２及びＳＷ３の動作周波数は数十キロヘルツである。トランスフォーマ３００の１次巻線の第１電圧は、トランスフォーマの２次巻線に現れる２次電圧に、トランスフォーマ３００の巻線比によって、増幅される。トランスフォーマ３００の２次巻線に得られた２次電圧は、ランプＬＰのストライク電圧以上でなければならない。
【００１９】
ランプＬＰのストライク電圧は、長さ、直径等のランプＬＰの種々のパラメータに左右される。トランスフォーマ３００の２次巻線の２次電圧がランプＬＰのストライク電圧を超過すると、電流がランプＬＰに供給されて該ランプＬＰをターンオンさせる。ランプＬＰに流れる電流は、バラストインダクタによって適切なレベルに制限することもできる。
【００２０】
スイッチＳＷ１がターンオフされると、電力インバータ部２００から除去されてランプＬＰがターンオフされる。しかしながら、インダクタＬに保存されたエネルギがなくなるまで、電力供給源＋Ｖからトランスフォーマ３００の中央タップにインダクタＬ及びダイオードＤ１を通じて、電流がリターンされる。第１スイッチＳＷ１が、制御部６００の出力に応じて直流電源の出力を調節して、ランプＬＰに印加された電力を制御し、ランプの発光はＬＣＤデバイス（図示せず）からの入力によって変動することができる。
【００２１】
以上で説明したように、ランプＬＰの両端に接続されたトランスフォーマ３００の出力巻線に近接して、トランスフォーマ３００から出力される電圧を感知するためのアンテナを設置することで、アンテナによって感知された電圧に基づいて、ランプＬＰに正常に電流が供給されているかを知ることができる。
【００２２】
特に、トランスフォーマ３００の入力巻線を通じてランプに電力を印加している状態で、アンテナによって電圧が感知されないと、トランスフォーマ３００の出力巻線には負荷がない状態である。したがって、ランプＬＰが破損したと判断できるので、電力がランプＬＰにこれ以上印加されることを遮断することができる。
また、アンテナによって感知される電圧がランプＬＰの臨界値より低い場合には、複数のランプのうちのいくつかのランプが破損したと判断することができるので、これまた、スイッチング部１００を用いてインバータ部２００に印加されるパルス電力を低減させることができる。
【００２３】
図２は、図１の検出部を説明するための図である。
図２を参照すると、本発明による検出部５００は、第２ダイオードＤ２、第２キャパシタＣ２、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２、及び比較器ＣＯＭを含む。
トランスフォーマ３００の２次巻線に接続されたアンテナから感知された信号４０１は、第２ダイオードＤ２と該第２ダイオードＤ２に並列接続された第２キャパシタＣ２、並びに第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２によってレベルダウンされる。比較器ＣＯＭは、第１入力端を介して入力された信号４０１と、第２入力端に印加される基準信号とを比較して、検出信号５０１を出力する。比較器ＣＯＭは、検出信号５０１を制御部６００に提供する。制御部６００では、検出信号５０１に応答して、スイッチＳＷ１のオンオフ動作を制御して、直流電源ＶＩＮを制御する。
【００２４】
図３は、本発明の望ましい実施例によるバクライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための回路図である。
図３を参照すると、ランプ駆動装置は、パワートランジスタＱ１、ダイオードＤ１、インバータ部２００、トランスフォーマで構成される変圧部３００、トランスフォーマ３００の出力端に隣接配置された感知部４００、検出部５００、及び制御部６００を含んでおり、外部から提供される直流電源を交流電源に変換して、ランプアレイＬＡ、即ち、並列接続された複数の管外電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）にそれぞれ提供する。
【００２５】
図３においては、ランプの両側に管外電極を有するＥＥＦＬタイプのランプを例に挙げたが、ランプの一側の外部表面に管外電極を有し、ランプの他側の内部表面に内部電極を有するＥＩＦＬタイプのランプにも適用することができる。また、示していないが、ランプの一端や両端にバラストキャパシタを介在することもできる。
【００２６】
パワートランジスタＱ１は、ゲートを通じて制御部６００から入力されるスイッチング信号６０１に応答してターンオンされ、ソースを通じて入力される直流電源がドレインを通じてインバータ部２００に出力されるよう制御する。
ダイオードＤ１は、カソードがパワートランジスタＱ１のドレインに接続され、アノードが接地され、インバータ部２００から逆流する突入電流を遮断する。
【００２７】
インバータ部２００は、パワートランジスタＱ１及びトランスフォーマ３００の間に接続され、インダクタＬ、共振キャパシタＣ１、第３抵抗Ｒ３、第４抵抗Ｒ４、第１トランジスタＱ１、及び第２トランジスタＱ３で構成され、パワートランジスタＱ１から出力される直流電源を第１交流電源に変換し、変換された第１交流電源を第２交流電源に昇圧して、トランスフォーマ３００に提供する。図３では、インバータ部２００を共振型ロイヤーインバータ回路である。
【００２８】
より詳細には、インダクタＬは、パワートランジスタＱ１のドレインに接続された第１端を介して直流電源を受け取り、直流電源に含まれたインパルス成分を除去して出力する。インダクタＬは、エネルギを充電し、パワートランジスタＱ１のオフ期間に逆起電力をダイオードＤ１に提供するスイッチングレギュレータとして動作する。
【００２９】
トランスフォーマ３００は、１次巻線を構成する第１コイルＴ１及び第２コイルＴ２と、２次巻線を構成する第３コイルＴ３を有し、インバータ部２００のインダクタＬを通じて第１コイルＴ１に入力された交流電源を受け取って第３コイルＴ３に伝達し、高電圧に変換する。変換された高電圧は、トランスフォーマ３００の第３コイルＴ３からランプアレイＬＡに印加される。
ここで、第１コイルＴ１は、中間タップを通じてインダクタＬから交流電源の提供を受ける。
また、第２コイルＴ２は、第１コイルＴ１に印加される交流電源に応答して、第１トランジスタＱ２と第２トランジスタＱ３を交互にターンオンする。
【００３０】
共振キャパシタＣ１は、トランスフォーマ３００の第１コイルＴ１の両端間に並列接続され、第１コイルＴ１のインダクタンス成分と共にＬＣ共振回路を構成する。ここで、トランスフォーマ３００の入力端に接続された第２コイルＴ２は第１トランジスタＱ２と第２トランジスタＱ３を交互にターンオンする。
【００３１】
第１トランジスタＱ２のベースは、第３抵抗Ｒ３を通じて入力される直流電源に接続され、コレクタは共振キャパシタＣ１と１次側コイルＴ１が並列接続された一端に接続され、トランスフォーマ３００を駆動する。第２トランジスタＱ３のベースは、第４抵抗Ｒ４を通じて入力される直流電源に接続され、コレクタは共振キャパシタＣ１と１次コイルＴ１が並列接続された他端に接続され、トランスフォーマ３００を駆動する。第１及び第２トランジスタＱ２及びＱ３のエミッタは共通に接地される。
【００３２】
感知部４００は、トランスフォーマ３００の出力端、即ち、第３コイルＴ３を通じて出力される電力をランプに供給するためのワイヤーに燐接に配置されるアンテナ４１０で構成され、ワイヤーの電圧を感知し、感知された電圧を図２で説明した検出部５００に提供する。即ち、アンテナ４１０がトランスフォーマ３００の２次コイルＴ２に隣接して配置されると、２次側巻線と該２次巻線の出力端に接続されたワイヤーとの間には電界が誘起される。このような方式を通じてアンテナ４１０は、ランプアレイＬＡに供給される電圧の変化を検出することができる。
特に、２次側巻線に隣接してコイル形態のアンテナ４１０を配置すると、２次側巻線とアンテナが一種のトランスフォーマの役割を果たして、アンテナ４１０に誘起された電圧に比例する電流が発生される。
【００３３】
制御部６００は、ＰＷＭ制御部６１０及びＭＯＳＥＥＴ駆動部６２０で構成され、外部から提供されるディミング信号ＤＩＭＭと、検出部５００から提供される検出信号５０１に応答して、交流電源のレベル調整のためのスイッチング信号をパワートランジスタＱ１に提供する。ここで、記ディミング信号ＤＩＭＭは、ランプの明るさを調節するために、使用者のキーパッド操作などによって入力される信号であり、デジタル値である。また、検出信号は、トランスフォーマの出力端から感知された信号を基準信号と比較することによって得られた信号である。
【００３４】
ＭＯＳＦＥＴ駆動部６２０は、ＰＷＭ制御部６１０から提供される交流電源のレベル調整のための信号を増幅し、増幅されたレベル調整信号をパワートランジスタＱ１に提供する。一般に、ＰＷＭ制御部６１０から出力される信号は低レベルの信号であるため、これをパワートランジスタＱ１に適用するにはそのレベルが低いので、パワートランジスタＱ１に供給する前に低レベルの信号を増幅する目的で、ＭＯＳＦＥＴ駆動部６２０を用いる。
【００３５】
以下、インバータ部２００とトランスフォーマ３３００を有する電力出力部の構成に対して具体的に説明する。
パワートランジスタＱ１によって変換されたＤＣ電源は、トランジスタＱ１に駆動電流を供給するための抵抗を通して第１トランジスタＱ２のベースに供給される。トランスフォーマ３００の中間タップを有する１次巻線Ｔ１は、第１及び第２トランジスタＱ２、Ｑ３のコレクタの間に並列に接続され、共振キャパシタＣ１がこれらの間に並列に接続される。
【００３６】
ＤＣ電源は、インバータ部２００に供給される電流を定電流に変換するためのチョークコイルを含んだインダクタＬを通して、トランスフォーマ３００の第１次巻線Ｔ１の中間タップに接続される。
トランスフォーマ３００の第３コイルＴ３は、第１コイルＴ１よりも多い巻数で形成されている。ランプアレイＬＡに具備される複数のランプは、トランスフォーマ３００の第３コイルＴ３と並列に接続され、それぞれの蛍光ランプに定電圧を供給する。定電圧は昇圧された交流電源の正極性と負極性レベルが同じ電圧であってもよく、昇圧された交流電源の最高値レベルと最低レベルとの間隔が同じレベルの電圧であってもよい。
【００３７】
第２コイルＴ２の一端は第１トランジスタＱ２のベースと接続され、他端は第２トランジスタＱ３のベースと接続され、第２コイルＴ２側から励起された電圧を第１トランジスタＱ２及び第２トランジスタＱ３のベースにそれぞれ印加する。
【００３８】
図３においては、感知部４００が一つのアンテナ４１０で構成され、２次側巻線に接続されることを説明したが、複数のアンテナを、並列接続された複数の管外電極蛍光ランプにそれぞれ接続して実現することもできる。勿論、ここで検出部５００の数は、一つであることもでき、アンテナ４１０の数に比例する複数とすることもできる。
【００３９】
本発明によって直流電源を交流電源に変換させるインバータ部２００の動作を説明する。
まず、変換されたＤＣ電源がインバータ部２００に印加されると、インダクタＬを通じてトランスフォーマ３００の第１コイルＴ１に電流が流れ、これと同時に、パルス電力が第３抵抗Ｒ３を経由して第１トランジスタＱ２のベースに印加され、第４抵抗Ｒ４を経由して第２トランジスタＱ３のベースに印加される。ここで、トランスフォーマ３００を構成する１次巻線、即ち、第１コイルＴ１と共振キャパシタＣ１によって共振が生じる。したがって、トランスフォーマ３００の２次巻線、即ち、第３コイルＴ３の両端子間には、トランスフォーマ３００の第１コイルＴ１と第３コイルＴ３の巻数比に応じて昇圧された電圧が発生される。同時に、第２コイルＴ２には第１コイルＴ１の電流の方向とは逆方向に電流が流れる。
【００４０】
その後、トランスフォーマ３００の第１コイルＴ１対第３コイルＴ３の巻数比に応じて電圧が高くなって、トランスフォーマ３００の第３コイルＴ３の両端から、周波数及び位相が同期される高電圧波形を発生するようになり、その結果、ランプアレイＬＡでのフリッカーを低減することができるようになる。
【００４１】
上記したように、ランプの両端に管外電極を有するＥＥＦＬの代わりに、一方端の外部表面に管外電極を、他方端の内部表面に管内電極を有するＥＩＦＬを用いることが可能である。ＥＥＦｌ及びＥＩＦＬをともにランプアレイＬＡに用いることもできる。
【００４２】
複数のＥＥＦＬやＥＩＦＬを並列接続してフローティング方式で駆動するとき、外部から提供されるディミング信号に応答して定電圧の交流電源をこれらランプの両端間に提供することで、これらランプの輝度レベルを容易に調整することができる。
また、ランプアレイＬＡの並列接続された複数のランプのうち、いずれか一つ又は複数が、正常に動作しないと、第３コイルＴ３に接続されたアンテナがこれを感知することができるので、制御部６００は、外部から入力される交流電源を制御して、ランプアレイＬＡに定電流が提供されるように制御することができる。
【００４３】
前記したバクライトアセンブリを採用した液晶表示装置を説明する。
図４は、本発明に係る液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図であって、ライトガイドプレートのエッジに複数のランプが配置された液晶表示装置を示す。
図４を参照すると、本発明による液晶表示装置９００は、画像信号が印加されて画像を表示するための液晶表示モジュール７００と液晶表示モジュール７００を収納するための前面ケース８１０及び背面ケース８２０で構成されている。液晶表示モジュール７００は、画像を表示する液晶表示パネル７１２を含むディスプレイユニット７１０を含む。
【００４４】
ディスプレイユニット７１０は、液晶表示パネル７１２、データ用印刷回路基板（ＰＣＢ）７１４、ゲート用印刷回路基板７１９、データ用テープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰ）７１６及びゲート用ＴＣＰ７１８を含む。
【００４５】
液晶表示パネル７１２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板７１２ａ、カラーフィルタ基板７１２ｂ、及びこれらの間に配置された液晶（図示せず）を含んでいる。薄膜トランジスタ基板７１２ａは、マトリクス状に薄膜トランジスタが形成されている透明ガラス基板である。各薄膜トランジスタのソース端子にはデータラインが接続され、ゲート端子にはゲートラインが接続される。また、ドレイン端子には透明な導電性材料であるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）からなる画素電極が形成される。
【００４６】
データライン及びゲートラインに電気的信号を入力すると、それぞれの薄膜トランジスタのソース端子とゲート端子に電気的な信号が入力され、これの電気的な信号の入力によって薄膜トランジスタはターンオン又はターンオフされ、ドレイン端子から画素形成に必要な電気信号が出力される。
【００４７】
薄膜トランジスタ基板７１２ａに対向してカラーフィルタ基板７１２ｂが具備されている。カラーフィルタ基板７１２ｂ上には、光が通過したときに所定の色が発現される色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程によって形成されている。カラーフィルタ基板７１２ｂの全面にはＩＴＯからなる共通電極が形成されている。
【００４８】
薄膜トランジスタ基板７１２ａの薄膜トランジスタのゲート端子及びソース端子に電力が印加されて薄膜トランジスタがターンオンされると、画素電極とカラーフィルタ基板の共通電極との間には電界が形成される。このような電界によって薄膜トランジスタ基板７１２ａとカラーフィルタ基板７１４ｂとの間に注入された液晶の配列角が変化され、変化された配列角によって液晶の光透過度が変更されので、希望する画像を得ることができる。
【００４９】
液晶表示パネル７１２のデータライン及びゲートラインにデータ用ＴＣＰ７１６及びゲート用ＴＣＰ７１８が接続され、これにより、データ駆動信号及びゲート駆動信号のタイミングを決定する。
【００５０】
外部から画像信号の入力を受けてデータラインにデータ駆動信号を印加するためのデータ用印刷回路基板７１４は、データ用ＴＣＰ７１６に接続され、ゲート駆動信号をゲートラインに印加するためのゲート用印刷回路基板７１９は、ゲート用ＴＣＰ７１８に接続される。データ用及びゲート用
印刷回路基板７１４及び７１９は、コンピュータなどのような外部の情報処理装置（図示せず）から発生した画像信号の印加を受けて、液晶表示パネル７１２を駆動するための信号、例えば、ゲート駆動信号、データ駆動信号、及びこれら駆動信号の印加を適切に制御するためのタイミング信号を生成する。
【００５１】
ディスプレイユニット７１０の下には、ディスプレイユニット７１０に光を提供するためのバクライトアセンブリ７２０が具備されている。バクライトアセンブリ７２０は、第１ランプ部７２３及び第２ランプ部７２５、導光板（ライトガイドプレート）７２４、光学シート７２６、並びに、反射板７２８を含む。第１ランプ部７２３及び第２ランプ部７２５はそれぞれ第１ランプ７２３ａ及び第２ランプ７２３ｂ、第３ランプ７２５ａ及び第４ランプ７２５ｂで構成され、第１ランプカバー７２２ａ及び第２ランプカバー７２２ｂによってそれぞれ保護される。
【００５２】
導光板７２４は、ディスプレイユニット７１０の液晶パネル７１２に対応する大きさを有し、液晶表示パネル７１２の下に位置して、第１ランプ部７２３及び第２ランプ部７２５から発生した光をディスプレイユニット７１０側にガイドするように光の経路を変更する。
【００５３】
図５において、導光板７２４は厚さが均一なエッジ型であり、第１ランプ部７２３及び第２ランプ部７２５は、導光板７２４への光効率を向上するために導光板７２４の両端に設置される。第１〜第４ランプ７２３ａ、７２３ｂ、７２５ａ及び７２５ｂの数は、液晶表示装置９００の全体的な輝度を考慮して適切に調整することができる。
【００５４】
導光板７２４の上には、液晶表示パネル７１２に向かう光の輝度を均一にするための複数の光学シート７２６が具備されている。また、導光板７２４の下には、導光板７２４から漏洩する光を導光板７２４の方向に反射して、光の効率を向上するための反射板７２８が具備されている。
【００５５】
ディスプレイユニット７１０とバクライトアセンブリ７２０は、反射板７２８の下方に配置された収納容器であるモールドフレーム７３０によって固定支持される。ディスプレイユニット７１０とバックライトアセンブリ７２０を収容するためのスペースを備えている。モールドフレーム７３０は、直方体のボックス形状を有して、上面は開口されている。
【００５６】
また、ディスプレイユニット７１０上にはシャーシ７４０が設けられている。該シャーシ７４０はモールドフレーム７３０に結合され、ディスプレイユニット７１０がモールドフレーム７３０から離脱しないようにしている。シャーシ７４０は、データ用印刷回路基板７１４とゲート用印刷回路基板７１９をモールドフレーム７３０の外部に切曲げながら、これら基板をモールドフレーム７３０の底面部に固定させるように、モールドフレーム７３０と対向するように結合されている。シャーシ７４０は、その底面が液晶表示パネル７１０を露出するために開口されており、側壁部は、液晶表示パネル７１０の上面周辺部をカバーする。
【００５７】
一方、図１には示していないが、液晶表示装置９００には、第１〜第４ランプ７２３ａ、７２３ｂ、７２５ａ、７２５ｂを駆動するために第１インバータＩＮＶ１が具備される。
【００５８】
下記の表１は、ＣＣＦＬを有する直下型液晶表示装置と本発明によるＥＥＦＬを有する直下型液晶表示装置の特性を示している。表１において、ＣＣＦＬモジュール及びＥＦＥＬモジュールは、１７インチ液晶表示パネルに装着したものである。
【表１】
2005536846.tif 000003
【００５９】
ＥＥＦＬ直下型液晶表示装置の色座標がＣＣＦＬ直下型液晶表示装置の色座標と同一となるように色座標を補正するとき、ＥＦＥＬ直下型液晶表示装置の消費電力が約２ワット増加するが、これは無視できる程度である。
前記の表１に示したように、ＥＥＦＬモジュールの場合、ＣＣＦＬモジュールに比べてコントラストが高く、同じ光効率（即ち、輝度/消費電力）で必要な電圧が低い。したがって、ＥＦＥＬモジュールは、ＣＣＦＬモジュールと比べて、約３０％の節電効果がある。
【００６０】
図５ａ及び図５ｂは、本発明によるＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリとＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリの輝度特性及び光効率をそれぞれ比較し説明するためのグラフである。
図５ａを参照すると、２〜３分が経過した後、ＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリが、ＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリと同一の正規化された輝度（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）特性を呈するが、初期起動時には、ＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリの輝度特性が、ＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリの輝度特性より良好であることを確認できる。即ち、ＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリの輝度飽和特性が、ＣＣＦＬを採用した輝度飽和特性より良好であることを確認することができる。
また、図５ｂを参照すると、消費電力に対する輝度特性において、ＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリが、ＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリと類似の光効率特性を有することを確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上で説明したように、本発明によると、ランプに印加される電力を感知するためにトランスフォーマの出力端にアンテナを具備している。ランプ駆動装置は、ランプに印加される電力に基づいて、ランプに正常的な電源が印加されているか否かを確認することができる。これによって、ランプ駆動装置は、ランプに過電圧が印加されることを防止可能であるだけでなく、ランプに印加される電力を一定に維持することができるので、均一の輝度を得ることができる。
【００６２】
また、本発明によると、トランスフォーマの出力端を通じて基準電圧より高い電圧が印加されると、ランプ駆動装置は、入力電源のレベルをダウンさせ、基準電圧より低い電圧が印加されると、入力電源のレベルをアップすることができるので、ランプがダメージを受けることを防止することができ、これによってランプの寿命を延ばすことができる。
【００６３】
また、本発明によると、ランプに障害が生じると、トランスフォーマから出力される電源がアンテナで検知されず、このアンテナの検出結果に基づいて、ランプに印加される電源の遮断を制御することができるので、ランプ駆動装置、インバータ、バクライトアセンブリ、及び液晶表示装置を、保護することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の技術思想と範囲を離脱することなく、本発明を修正または変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるバクライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための回路図である。
【図２】図１の検出部を説明するための回路図である。
【図３】本発明の他の実施例によるバクライトアセンブリのランプ駆動装置を説明するための回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置を概略的に示した分解斜視図である。
【図５ａ】本発明によるＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリとＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリの輝度特性を示したグラフである。
【図５ｂ】本発明によるＥＥＦＬを採用したバクライトアセンブリとＣＣＦＬを採用したバクライトアセンブリの光効率を示したグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際調査報告】
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