(57)【要約】【課題】低温時には蛍光ランプの点灯が開始するまでの時間が長く不安定な点灯になるため、異常検出保護回路の誤動作が起きやすいという問題があった。【解決手段】液晶表示パネル１１の光源としての蛍光ランプ１２と、蛍光ランプ１２を点灯させるためのインバーター回路１３と、インバーター回路１３への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする遮断素子１４と、インバーター回路１３の異常を検出する異常検出保護回路１５と、環境温度を検出する環境温度検出回路１６と、検出したインバーター回路１３の異常及び環境温度に基づき、遮断素子１４を制御する制御部１７と、を備える冷陰極管保護装置。【選択図】図１
2011146216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの光源としての蛍光ランプと、
前記蛍光ランプを点灯させるためのインバーター回路と、
前記インバーター回路への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする遮断素子と、
前記インバーター回路の異常を検出する異常検出保護回路と、
環境温度を検出する環境温度検出回路と、
前記検出したインバーター回路の異常及び環境温度に基づき、前記遮断素子を制御する制御部を備える冷陰極管保護装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記検出した環境温度が低い時は、前記インバーター回路の異常検出後前記遮断素子をＯＦＦするまでの時間を遅らせ、
前記検出した環境温度が高い時は、前記インバーター回路の異常検出後前記遮断素子をＯＦＦするまでの時間を短くする
ことを特徴とする請求項１記載の冷陰極管保護装置。
【請求項３】
前記蛍光ランプの累積使用時間を保持する使用時間累積回路をさらに備え、
前記制御部は、
前記検出したインバーター回路の異常及び環境温度、前記蛍光ランプの累積使用時間に基づき、前記遮断素子を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の冷陰極管保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューターディスプレイやテレビなどのバックライトを用いる液晶表示装置において、異常時にインバーター回路をＯＦＦさせて冷陰極管を保護する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型化の普及により自発光のできない液晶表示装置は、光源となる冷陰極管などの蛍光ランプを用いたバックライトシステムが使用されており、その多くは、蛍光ランプを駆動する回路と、インバーター回路に流れる電流や電圧、蛍光ランプ電流を検出し、異常時にインバーター回路をＯＦＦさせる保護回路で構成されている。保護回路は、蛍光ランプの破損や基板クラックなどで不点灯になったとき、高電圧を発生し続けると、アーク放電が発生する危険があるため、高圧発生回路を遮断する目的で用いられている。
【０００３】
例えば、図５に、従来に係わる冷陰極管装置のブロック図を示す。
【０００４】
インバーター回路２１は、冷陰極管２６の点灯に必要な電圧を発生するインバーター主回路３１と、保護回路３２とを含み、冷陰極管２６が暗黒効果で点灯が遅れるときには、保護回路３２は開放状態と判断して、電源の入力を遮断する。電源遮断は、電流検出抵抗２４の両端の電圧変化として、電流検出用アンプ２９によって検出され、マイコン３０は、ＦＥＴ２８を介してインバーター回路２１の動作の停止と再開始とを繰返し制御し、暗黒効果に対応して定める繰返し条件の範囲内で冷陰極管２６の点灯に対応する点灯電流が検出されれば、そのままインバーター回路２１の動作を継続させるものが開示されている（特許文献１）。
【０００５】
また、複数の放電灯のうちの一部の放電灯の管電流をフィードバックして管電流を一定になるように点灯する放電灯点灯装置において、放電灯の管電流をフィードバックしていない放電灯にも管電流の検出手段を設け、この電流が所定の電流に達しない場合、放電灯への給電を停止するものも開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３５４２８５号公報
【特許文献２】特開平１０−３４０７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、環境温度によって異常検出保護回路の検出開始時間を変化させるものは開示されていない。
【０００８】
一般に、蛍光ランプは環境温度が２０℃から２５℃のときに最適に設計されており、低温では蛍光ランプが温まるまで、輝度が暗いなどの特性を持っている。
【０００９】
これは、環境温度の変化によって蛍光ランプ管内の水銀蒸気圧が変わることに起因し、高温時は蛍光ランプの点灯が開始するまでの時間が早い。一方、低温時は蛍光ランプの点灯が開始するまでの時間が長く、不安定な点灯になる。そのため、低温時に異常検出保護回路の誤動作が起きやすいといった問題があった。
【００１０】
また、点灯時間の経過と共に電極に塗布された電子放射性物質が蒸発・飛散して、ガラス管内側に付着したり、電極部に不純物が付着することで、蛍光ランプの点灯が開始するまでの時間が長くなる。そのため、低温時と同様に、異常検出保護回路の誤動作が起きやすいといった問題があった。
【００１１】
このように、液晶表示装置のバックライトシステムにおいて、蛍光ランプは環境温度やランプ使用時間によって点灯開始時間が変化する。そのため、点灯開始時間が遅れることより、異常検出保護回路が異常と判断してしまい、誤動作が発生してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の冷陰極管保護装置は、液晶表示パネルの光源としての蛍光ランプと、前記蛍光ランプを点灯させるためのインバーター回路と、前記インバーター回路への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする遮断素子と、前記インバーター回路の異常を検出する異常検出保護回路と、環境温度を検出する環境温度検出回路と、前記検出したインバーター回路の異常及び環境温度に基づき、前記遮断素子を制御する制御部と、を備える。
【００１３】
本発明の冷陰極管保護装置によれば、環境温度により蛍光ランプの点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路の検出結果に基づき、異常検出保護回路が異常を検出してから制御部が遮断素子を用いてインバーター回路への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時には短く、低温時には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路の誤動作を低減することができる。
【００１４】
本発明の冷陰極管保護装置は、前記蛍光ランプの累積使用時間を保持する使用時間累積回路をさらに備え、前記制御部は、前記検出したインバーター回路の異常及び環境温度、前記蛍光ランプの累積使用時間に基づき、前記遮断素子を制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明の冷陰極管保護装置によれば、環境温度及び蛍光ランプの累積使用時間により蛍光ランプの点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路の検出結果及び使用時間累積回路が保持する蛍光ランプの累積使用時間に基づき、異常検出保護回路が異常を検出してからマイコンが遮断素子を用いてインバーター回路への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時や累積使用時間が短い場合には短く、環境温度が低温時や累積使用時間が長い場合には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路の誤動作を低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冷陰極管保護装置によれば、環境温度により蛍光ランプの点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路の検出結果に基づき、異常検出保護回路が異常を検出してから制御部が遮断素子を用いてインバーター回路への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時には短く、低温時には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路の誤動作を低減することができる。
【００１７】
また、環境温度及び蛍光ランプの累積使用時間により蛍光ランプの点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路の検出結果及び使用時間累積回路が保持する蛍光ランプの累積使用時間に基づき、異常検出保護回路が異常を検出してからマイコンが遮断素子を用いてインバーター回路への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時や累積使用時間が短い場合には短く、環境温度が低温時や累積使用時間が長い場合には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路の誤動作を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係わる液晶表示装置のブロック図
【図２】本発明の実施例１に係わる液晶表示装置の環境温度と異常検出の開始時間の関係を示す図
【図３】本発明の実施例２に係わる液晶表示装置のブロック図
【図４】本発明の実施例２に係わる液晶表示装置の蛍光ランプの累積使用時間と異常検出の開始時間の関係を示す図
【図５】従来の冷陰極管装置のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係わる冷陰極管を用いた液晶表示装置１のブロック図である。
【００２１】
液晶表示装置１は、液晶表示パネル１１、蛍光ランプ１２、インバーター回路１３、遮断素子１４、異常検出保護回路１５、環境温度検出回路１６、マイコン１７から構成されている。
【００２２】
液晶表示パネル１１は、電圧を加えることによって液晶分子の配列が変わる性質を利用した平面表示装置である。液晶表示装置１１は自発光ができないため、光源として冷陰極管等の蛍光ランプ１２を用いている。
【００２３】
インバーター回路１３は、蛍光ランプ１２を点灯させるために、インバータートランスを駆動し高電圧を発生させ、蛍光ランプ１２に交流電流を印加する。
【００２４】
異常検出保護回路１５は、インバーター回路１３の過電圧や過電流の異常動作を検出する。
【００２５】
異常検出保護回路１５により異常動作が検出されると、マイコン１７は蛍光ランプ１２への電源供給ラインをＦＥＴ等で構成される遮断素子１４を用いて遮断し、液晶表示装置１を保護する構成となっている。
【００２６】
環境温度検出回路１６は、温度センサーであり、液晶表示装置１周辺の温度（環境温度）を検出し、検出結果をマイコン１７に出力する。
【００２７】
次に、環境温度検出回路１６で検出した環境温度に基づく液晶表示装置１の異常検出時の動作について説明する。
【００２８】
図２は、環境温度と異常検出開始時間との関係を示す図である。横軸は、環境温度検出回路１６が検出する液晶表示装置１周辺の温度を示す。縦軸は、マイコン１７が異常検出保護回路１５によるインバーター回路１３の異常検出後、遮断素子１４を用いてインバーター回路１３への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を示す。マイコン１７は、図２に示す環境温度と異常検出開始時間との関係を自身の不揮発性メモリ（図示せず）に備えており、これと異常検出保護回路１５と環境温度検出回路１６からの検出結果を用いて遮断素子１４を動作させる。
【００２９】
マイコン１７は、環境温度が低い時（ａ度）、環境温度が高い時（ｂ度）に比べ、異常検出開始時間（遮断素子１４をＯＦＦするまでの時間）を遅らせる。環境温度が低い時は、蛍光ランプ１２内部の水銀蒸気圧が低下し、蛍光ランプ１２の点灯が始動するまでの時間が長くなり、蛍光ランプ１２の両端にかかる電圧が高くなる。インバーター回路１３が高電圧を発生し続けると、先に述べたアーク放電が発生する危険があるため、異常検出保護回路１５はこれを異常と検出してしまうので、蛍光ランプ１２の点灯時間が長くなる低温時には異常検出開始時間を遅らせる必要があるためである。
【００３０】
一方、マイコン１７は、環境温度が高い時（ｂ度）、環境温度が低い時（ａ度）に比べ、異常検出開始時間（遮断素子１４をＯＦＦするまでの時間）を短くなるように制御を行う。環境温度が高い時は、蛍光ランプ１２内部の水銀原子が気化しやすくなり、蛍光ランプ１２の点灯が始動するまでの時間が短くなるので、インバーター回路１３に高電圧が発生し続けると発生する危険があるアーク放電を防止するためである。
【００３１】
本発明の冷陰極管保護装置によれば、液晶表示装置１周辺の環境温度により蛍光ランプ１２の点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路１６の検出結果に基づき、異常検出保護回路１５が異常を検出してからマイコン１７が遮断素子１４を用いてインバーター回路１３への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時には短く、低温時には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路１５の誤動作を低減することができる。
【実施例２】
【００３２】
図３は、本発明の実施例２に係わる冷陰極管を用いた液晶表示装置２のブロック図である。実施例１に係わる液晶表示装置１と異なる点は、蛍光ランプの使用時間を累積して保持する使用時間累積回路８を備える点である。
【００３３】
以下に、環境温度検出回路１６で検出した環境温度及び使用時間累積回路８が保持する累積使用時間に基づく液晶表示装置２の異常検出動作について説明する。
【００３４】
図４は、累積使用時間と異常検出開始時間との関係を示す図である。横軸は、蛍光ランプの累積使用時間を示す。縦軸は、実施例１で説明した、マイコン１７が異常検出保護回路１５によるインバーター回路１３の異常検出後、遮断素子１４を用いてインバーター回路１３への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を示す。マイコン１７は、図４に示す累積使用時間と異常検出開始時間との関係、及び実施例１同様、図２に示す環境温度と異常検出開始時間との関係を自身の不揮発性メモリ（図示せず）に備えており、これと異常検出保護回路１５、環境温度検出回路１６からの検出結果及び使用時間累積回路１７が保持する累積使用時間を用いて遮断素子１４を動作させる。
【００３５】
マイコン１７は、累積使用時間が短い時、累積使用時間が長い時に比べ、異常検出開始時間（遮断素子１４をＯＦＦするまでの時間）を短くなるように制御を行う。累積使用時間が短い時は、蛍光ランプ１２の点灯が始動するまでの時間が短くなるので、インバーター回路１３に高電圧が発生し続けると発生する危険があるアーク放電を防止するためである。異常検出開始時間を短くなるように行う制御の一例としては、マイコン１７は、図２で求められる異常検出開始時間に対して、累積使用時間に基づき一定の係数（ｋ１）を乗算する。
【００３６】
一方、マイコン１７は、累積使用時間が長い時、累積使用時間が短い時に比べ、異常検出開始時間（遮断素子１４をＯＦＦするまでの時間）を遅らせる。累積使用時間が長い時は、蛍光ランプ１２の内側や電極部等に不純物が付着し、蛍光ランプ１２の点灯が始動するまでの時間が長くなり、蛍光ランプ１２の両端にかかる電圧が高くなる。インバーター回路１３が高電圧を発生し続けると、先に述べたアーク放電が発生する危険があるため、異常検出保護回路１５はこれを異常と検出してしまうので、累積使用時間が長い時には異常検出開始時間を遅らせる必要があるためである。異常検出時間を遅らせる制御の一例としては、マイコン１７は、図２で求められる異常検出開始時間に対して、累積使用時間に基づき一定の係数（ｋ２）を乗算する。ここでｋ１はｋ２よりも大きな値となる。
【００３７】
本発明の冷陰極管保護装置によれば、液晶表示装置２周辺の環境温度及び蛍光ランプ１２の累積使用時間により蛍光ランプ１２の点灯開始時間が変化することを利用し、環境温度検出回路１６の検出結果及び使用時間累積回路１７が保持する蛍光ランプ１２の累積使用時間に基づき、異常検出保護回路１５が異常を検出してからマイコン１７が遮断素子１４を用いてインバーター回路１３への電源供給ラインの遮断を開始するまでの時間を、環境温度が高温時、累積使用時間が短い場合には短く、環境温度が低温時、累積使用時間が長い場合には長くなるように制御することにより、異常検出保護回路１５の誤動作を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
光源となる冷陰極管などの蛍光ランプを用いたバックライトシステムが使用されている液晶表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１、２    液晶表示装置
１１    液晶表示パネル
１２    蛍光ランプ
１３    インバーター回路
１４    遮断素子
１５    異常検出保護回路
１６    環境温度検出回路
１７、３０    マイコン
１８    使用時間累積回路
２０    冷陰極管装置
２１    インバーター回路
２２    Ｖｉｎ
２３    ＧＮＤ
２４    電流検出抵抗
２６    冷陰極管
２８    ＦＥＴ
２９    電流検出用アンプ
３１    インバーター主回路
３２    保護回路
【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５】
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