(57)【要約】 【課題】  本発明は表示装置用光源に流れる電流の正極性波高と負極性波高を均一にして光源の寿命を延長し、点火を安定化することである。  【解決手段】  水平同期信号に基づいて映像データを表示する表示装置用光源の駆動装置は、所定周波数のパルス幅変調基準信号を生成する発振器、基準信号をパルス幅変調した駆動信号を生成し出力する制御部、駆動信号と同期する交流電圧を光源に印加して光源を点灯させる電圧供給部を含む。さらに、駆動装置は、駆動信号または分周信号と水平同期信号の位相を比較するＸＯＲゲートまたはＸＮＯＲゲートからなる位相比較器、位相比較器出力の高周波成分を除去するローパスフィルター、ローパスフィルターの出力を比例積分して発振器に提供する比例積分器、そして電源印加の時に比例積分器を初期化するリセット部をさらに含む。発振器は、検出信号に基づいて基準信号の周波数を変更することで基準信号を水平同期信号と同期させる。このように、光源に流れる電流の正極性波高と負極性波高が均一にすることで、ランプの寿命を延長し、点火を安定化する。【選択図】      図４
2004281403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平同期信号に基づいて映像データを表示する表示装置用光源の駆動装置であって、所定周波数の基準信号を生成する発振器と、前記基準信号と同期する駆動信号を生成し出力する制御部と、前記駆動信号と同期する交流電圧を光源に印加し前記光源を点灯させる電圧供給部、そして前記駆動信号または前記駆動信号から分周された分周信号と前記水平同期信号との位相差を検出して該当する検出信号を生成する位相差検出部とを含み、前記発振器は前記検出信号に基づいて前記基準信号の周波数を変更する表示装置用光源駆動装置。
【請求項２】
前記位相差検出部は前記駆動信号または前記分周信号と前記水平同期信号の位相を比較する位相比較器、そして前記位相比較器の出力を比例積分して前記発振器に提供する比例積分器を含む請求項１に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項３】
前記位相差検出部は前記位相比較器出力の高周波成分を除去するローパスフィルターをさらに含む請求項２に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項４】
前記位相差検出部は電源印加の時に前記比例積分器を初期化するリセット部をさらに含む請求項３に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項５】
前記リセット部は前記比例積分器の両端に連結されているスイッチング素子を含み、前記スイッチング素子はターンオンの時に前記比例積分器の積分蓄電器に充電された電圧の放電経路を提供する請求項４に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項６】
前記リセット部は前記スイッチング素子の制御段に連結されている微分器をさらに含み、前記電源印加直後にのみ前記スイッチング素子がターンオンされるようにする請求項５に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項７】
前記位相比較器はＸＯＲゲートまたはＸＮＯＲゲートを含む請求項２に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項８】
前記位相差検出部は前記駆動信号を分周して前記分周信号を生成する分周器をさらに含む請求項２に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項９】
前記基準信号はパルス幅変調基準信号を含み、前記駆動信号は前記基準信号のパルス幅変調信号である請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項１０】
前記基準信号は三角波形または鋸波形である請求項９に記載の表示装置用光源駆動装置。
【請求項１１】
水平同期信号に基づいて映像データを表示する表示装置用光源の駆動方法であって、所定周波数のパルス幅変調基準信号を生成する段階と、前記基準信号をパルス幅変調した駆動信号を生成する段階と、前記駆動信号と同期する交流電圧を生成する段階と、前記交流電圧を光源に印加し点灯させる段階、そして前記駆動信号または前記駆動信号から分周された分周信号と前記水平同期信号との位相差を検出して該当する検出信号を生成する段階、そして前記検出信号に基づいて前記基準信号の周波数を変更する段階とを含む表示装置用光源駆動装置。
【請求項１２】
前記検出信号生成段階は前記駆動信号または前記分周信号と前記水平同期信号との位相を比較して比較信号を生成する段階、そして前記比較信号を比例積分して前記検出信号を生成する段階を含む請求項１１に記載の表示装置用光源駆動方法。
【請求項１３】
前記検出信号生成段階は前記比較信号の高周波成分を除去する段階をさらに含む請求項１２に記載の表示装置用光源駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置用光源の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのモニターやＴＶなどに使われる表示装置には自ら発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、真空蛍光表示装置（ＶＦＤ）、電界放射素子（ＦＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などの外に、自ら発光できないため光源を必要とする液晶表示装置（ＬＣＤ）などがある。
【０００３】
一般的な液晶表示装置は、電界生成電極が備えられた二つの表示板とその間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを含む。電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電場を生成し、電圧を変化させて前記電場の強さを調節する。これにより液晶層を通過する光の透過率を調節して所望の画像を得る。
【０００４】
この際の光は別に備えられた人工光源であってもよく、自然光であってもよい。別に備えられた光源を使用する際に、光源の点灯時間と消灯時間の比を調節したり、光源に流れる電流を調節することによって画面全体の明るさを調節できる。
【０００５】
液晶表示装置に使用される光源として蛍光ランプなどがあるが、蛍光ランプを動作させるためには高電圧の交流電源が必要である。この交流ランプ駆動電源は、通常数十ｋＨｚ周波数の数ｋＶの高電圧電源であって、ランプに数ｍＡの電流が流れる。ところが、液晶表示板の後面で数ｍｍ程度しか離れていない所にランプが装着されているため、ランプから発生した電界と磁界は液晶表示板内の配線や薄膜トランジスタなどに流れる信号にノイズを発生させる。特に、ランプの駆動周波数と液晶表示板の水平同期信号の周波数とが凡そ似ていながらも若干の差があるため、ビート現象が生じて互いに干渉を起こし、この干渉が画面上の横縞を生じさせることもある。
【０００６】
このような現象を除去するために、ランプの駆動周波数を水平同期信号の周波数と一致させる方法として水平同期信号より周波数が小さい三角波形のパルス幅変調基準信号を生成し、同期しようとする時点で短いパルスで強制的に信号レベルを０にし、最初から再び波形を開始させる。
【０００７】
しかし、このようにすれば、三角波の上昇部分と下降部分との長さが異なっていてランプに流れる電流波高が非対称になるので、ランプ寿命が短くなったり、点火が不安定になるなどの問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が目的とする技術的課題は、ランプ電流の正極性波高と負極性波高を均一なものにしてランプ寿命を延長し、安定的な点火を実現させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような技術的課題を構成するための表示装置用光源駆動装置は、水平同期信号に基づいて映像データを表示する表示装置用光源の駆動装置であって、所定周波数の基準信号を生成する発振器、基準信号と同期する駆動信号を生成し出力する制御部、駆動信号と同期する交流電圧を光源に印加して光源を点灯させる電圧供給部、そして駆動信号またはこれから分周された分周信号と水平同期信号との位相差を検出して該当する検出信号を生成する位相差検出部を含み、発振器は検出信号に基づいて基準信号の周波数を変更する。
【００１０】
位相差検出部は駆動信号または分周信号と水平同期信号の位相を比較する位相比較器、そして位相比較器の出力を比例積分して発振器に提供する比例積分器を含むことができる。さらに、位相差検出部は位相比較器出力の高周波成分を除去するローパスフィルター及び/または電源印加の時に比例積分器を初期化するリセット部をさらに含むのが好ましい。
【００１１】
リセット部は比例積分器の両端に連結されているスイッチング素子を含むことができ、スイッチング素子はターンオンの時に比例積分器の積分蓄電器に充電された電圧の放電経路を提供する。また、リセット部はスイッチング素子の制御段に連結されている微分器をさらに含み、電源印加直後にのみスイッチング素子がターンオンされるようにするのが好ましい。
【００１２】
位相比較器はＸＯＲゲートまたはＸＮＯＲゲートを含むことができ、位相差検出部は駆動信号を分周して分周信号を生成する分周器をさらに含むことができる。基準信号は三角波形または鋸波形のパルス幅変調基準信号であることができ、この時、駆動信号は基準信号のパルス幅変調信号である。
【００１３】
このような技術的課題を解決するための表示装置用光源の駆動方法は、水平同期信号に基づいて映像データを表示する表示装置用光源の駆動方法であって、所定周波数のパルス幅変調基準信号を生成する段階、基準信号をパルス幅変調した駆動信号を生成する段階、駆動信号と同期する交流電圧を生成する段階、交流電圧を光源に印加し点灯する段階、そして駆動信号またはこれから分周された分周信号と水平同期信号との位相差を検出して該当する検出信号を生成する段階、そして検出信号に基づいて基準信号の周波数を変更する段階を含む。
【００１４】
ここで検出信号生成段階は、駆動信号または分周信号と水平同期信号との位相を比較して比較信号を生成する段階、そして比較信号を比例積分して検出信号を生成する段階を含むことができる。この時、検出信号生成段階は比較信号の高周波成分を除去する段階をさらに含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施例によれば、ランプに流れる電流の正極性波高と負極性波高が均一になるので、ランプの寿命が長くなり、安定的な点火が実現できる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
【００１７】
図面は、各種の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。
【００１８】
以下、本発明の実施例による表示装置用光源駆動装置について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図であり、図３は本発明の一実施例による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに連結されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、液晶表示板組立体３００に光を照射する照明部９００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００２１】
一方、図２に示すように、本発明の一実施例による液晶表示装置を構造的に見れば、表示部３３０とバックライト部３４０とを含む液晶モジュール３５０と液晶モジュール３５０を受納して固定する前面及び後面ケース３６１、３６２、シャーシ３６３及びモールドフレーム３６４を含む。
表示部３３０は液晶表示板組立体３００とこれに付着されたゲートＦＰＣ（可撓性印刷回路）基板４１０及びデータＦＰＣ基板５１０、そして当該ＦＰＣ基板４１０、５１０に付着されているゲートＰＣＢ４５０及びデータＰＣＢ５５０を含む。
【００２２】
液晶表示板組立体３００は、図２及び図３に示すように、構造的に見れば、下部表示板１００及び上部表示板２００とその間に入っている液晶層３とを含み、図１及び図３に示すように、等価回路的に見れば、複数の表示信号線Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄmとこれに連結され大略行列状に配列された複数の画素とを含む。
【００２３】
表示信号線Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄmは下部表示板１００に備えられていおり、ゲート信号（走査信号ともいう）を伝達する複数のゲート線Ｇ1-Ｇnとデータ信号を伝達するデータ線Ｄ1-Ｄmとを含む。ゲート線Ｇ1-Ｇnは大略行方向にのびて互いにほぼ平行し、データ線Ｄ1-Ｄmは大略列方向にのびて互いにがほぼ平行する。
【００２４】
各画素は表示信号線Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄmに連結されたスイッチング素子Ｑとこれに連結された液晶蓄電器ＣLC及び維持蓄電器ＣSTを含む。維持蓄電器ＣSTは必要によって省略できる。
【００２５】
スイッチング素子Ｑは下部表示板１００に備えられており、薄膜トランジスタなどの三端子素子としてその制御端子及び入力端子は各々ゲート線Ｇ1-Ｇn及びデータ線Ｄ1-Ｄmに連結されており、出力端子は液晶蓄電器ＣLC及び維持蓄電器ＣSTに連結されている。
【００２６】
液晶蓄電器ＣLCは下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０はスイッチング素子Ｑに連結されており、共通電極２７０は上部表示板２００の前面に形成されて共通電圧Ｖcomが印加される。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時には二つの電極１９０、２７０が全て線形または棒形で作られる。
【００２７】
液晶蓄電器ＣLCの補助的な役割をする維持蓄電器ＣSTは、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０とが絶縁体を介して重なってなり、この別個の信号線には共通電圧Ｖcomなどの定められた電圧が印加される。しかし、維持蓄電器ＣSTは画素電極１９０が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重なってなることもできる。
【００２８】
一方、色表示を実現するためには各画素が三原色のうちの一つを固有表示（空間分割）したり、各画素が時間によって交互に三原色を表示（時間分割）するようにし、これら三原色の空間的、時間的合計で所望の色相が認識されるようにする。図３は空間分割の一例であって、各画素が画素電極１９０に対応する上部表示板２００の領域に赤色、緑色、または青色の色フィルター２３０を備えていることを示している。図３とは異なって、下部表示板１００の画素電極１９０の上または下に形成できる。
【００２９】
図２で、バックライト部３４０は液晶表示板組立体３００の下部に装着されている複数のランプ３４１、組立体３００とランプ３４１との間に位置し、ランプ３４１からの光を組立体３００に誘導、拡散する導光板３４２及び複数の光学シート３４３、そしてランプ３４１の下部に位置してランプ３４１からの光を組立体３００側に反射させる反射板３４４を含む。
【００３０】
本実施例では、ランプ３４１としてＣＣＦＬ（冷陰極型）、ＥＥＦＬ（外部電極型）などの蛍光ランプを使用する。なお、発光ダイオード（ＬＥＤ）などもランプとして使用できる。
【００３１】
図１によれば、照明部９００は図２で、ランプ３４１に該当するランプ部９１０と、ランプ部９１０に連結されてランプ部９１０を点滅させ、点滅時間を制御することで画面の明るさを調節するインバータ９２０とを含む。インバータ９２０は別途装着されたインバータＰＣＢ（図示せず）に備えられることもでき、ゲートＰＣＢ４５０やデータＰＣＢ５５０に備えられることもできる。インバータ９２０の詳細構造については後術する。
【００３２】
液晶表示板組立体３００の二つの表示板１００、２００の外側面にはランプ３４１から出る光を偏光させる偏光子（図示せず）が付着されている。
【００３３】
図１と図２を参照すれば、階調電圧生成部８００はデータＰＣＢ５５０に備えられ、画素の透過率に係わる二組の複数階調電圧を生成する。二組のうち一組は共通電圧Ｖcomに対してプラス値を有し、もう一組はマイナス値を有する。
【００３４】
ゲート駆動部４００は集積回路ＩＣチップの形態で各ゲートＦＰＣ基板４１０上に装着されており、液晶表示板組立体３００のゲート線Ｇ1-Ｇnに連結され外部からのゲートオン電圧Ｖonとゲートオフ電圧Ｖoffとの組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ1-Ｇnに印加する。
【００３５】
データ駆動部５００はＩＣチップの形態で各データＦＰＣ基板５１０上に装着されており、液晶表示板組立体３００のデータ線Ｄ1-Ｄmに連結され階調電圧生成部８００からの階調電圧の中で選択したデータ電圧をデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
【００３６】
本発明の他の実施例によれば、ゲート駆動部４００及び/またはデータ駆動部５００は、ＩＣチップの形態で下部表示板１００上に取り付けられており、他の実施例によれば、下部表示板１００に他の素子等と共に集積される。この二つの場合において、ゲートＰＣＢ４５０及び/またはゲートＦＰＣ基板４１０は省略できる。
【００３７】
ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などの動作を制御する信号制御部６００は、データＰＣＢ５５０またはゲートＰＣＢ４５０に備えられている。
【００３８】
以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
【００３９】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御部（図示せず）からＲＧＢ映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メーンクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどの提供を受ける。信号制御部６００は、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に送り出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’はデータ駆動部５００に送り出す。
【００４０】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、１フレームの開始を知らせる垂直同期開始信号ＳＴＶ、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ及びゲートオン電圧Ｖｏｎの幅を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどを含む。
【００４１】
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、水平周期の開始を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨとデータ線Ｄ1-Ｄmに該当データ電圧の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性（以下、共通電圧に対するデータ電圧の極性を略してデータ電圧の極性という）を反転させる反転信号ＲＶＳ及びデータクロック信号ＨＣＬＫなどを含む。
【００４２】
データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって１行の画素に対応する映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を順次に受信し、階調電圧生成部８００からの階調電圧のうち各映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’に対応する階調電圧を選択することによって映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を該当データ電圧に変換する。
【００４３】
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ1-Ｇnに印加し、このゲート線Ｇ1-Ｇnに連結されたスイッチング素子Ｑをターンオンさせる。
【００４４】
一つのゲート線Ｇ1-Ｇnにゲートオン電圧Ｖｏｎが印加され、これに連結された一つの行のスイッチング素子Ｑがターンオンされている間（この期間を１Ｈまたは１水平周期といい、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、ゲートクロックＣＰＶの一周期と同じである）、データ駆動部４００は各データ電圧を該当データ線Ｄ1-Ｄmに供給する。データ線Ｄ1-Ｄmに供給されたデータ電圧は、ターンオンされたスイッチング素子Ｑを通じて該当画素に印加される。
【００４５】
画素に印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、液晶蓄電器ＣLCの充電電圧、つまり、画素電圧として表れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を異ならせ、これによりランプ３４１から出て液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は偏光子によって光の透過率変化として表れる。
【００４６】
このような方式で、１フレーム期間中に全てのゲート線Ｇ1-Ｇnに対し順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終われば次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム内でも反転信号ＲＶＳの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（ライン反転）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も画素ごとに反転することがある（ドット反転）。
【００４７】
一方、インバータ９２０は外部からの明るさ制御信号Ｖｄｉｍと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びランプ点灯命令信号ＥＮを利用してランプ部９１０を駆動する。
【００４８】
以下、このようなインバータ９２０に対して図４を参照して詳細に説明する。図４は本発明の一実施例によるインバータの回路図である。
【００４９】
図４に示すように、本発明の一実施例によるインバータ９２０は、ランプ部９１０から順次に連結されている変圧器ＴＲＡＮＳ９２１、スイッチ回路ＳＷ９２２、制御部ＣＮＴ９３０及び発振器ＯＳＣ９４０と位相差検出回路９５０を含む。位相差検出回路９５０は位相比較器９５１、ローパスフィルターＬＰＦ９５２、比例積分器９５３、リセット部９５４及び分周器９５５を含む。
【００５０】
位相比較器９５１はＸＮＯＲゲートであって、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと分周器９５５からの出力を二つの入力として、二つの入力が互いに異なる時は０を出力し、同じであれば１を出力する。ＸＮＯＲゲートの代わりにＸＯＲゲートを位相比較器９５１として利用することもできる。
【００５１】
ローパスフィルター９５２は、位相比較器９５１と接地との間に直列に連結された二つの抵抗Ｒ１と蓄電器Ｃ１とを含み、入力信号から周波数が低い成分のみ通過させ、高い成分は通過させない。
【００５２】
比例積分器９５３は、直列連結された抵抗Ｒ５と積分蓄電器Ｃ２にネガティブフィードバックされる演算増幅器ＯＰからなり、ローパスフィルター９５２の出力をその入力とする。演算増幅器ＯＰの非反転端子（+）は電源電圧ＶＤＤＡと接地との間に直列に連結され、電圧を分圧する一組の抵抗Ｒ３、Ｒ４からなる分圧器に連結されている。演算増幅器ＯＰはまた、電源電圧ＶＤＤＡと接地との間にバイアスされている。比例積分器９５３は、ローパスフィルター９５２の出力を時間に対して積分した値に比例する大きさの電圧を出力する。
【００５３】
リセット部９５４は比例積分器９５３の両端に連結されているスイッチング素子Ｑ１を含み、スイッチング素子Ｑ１の制御段と点灯命令信号ＥＮとの間に直列に連結されている抵抗Ｒ６と蓄電器Ｃ３からなる微分回路をさらに含む。リセット部９５４は比例積分器９５３の積分蓄電器Ｃ２に充電された電荷を放出して初期化する役割をする。図４にはスイッチング素子Ｑ１にＮＰＮバイポーラトランジスタを例示しているが、これとは異なって、ＰＮＰバイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタをスイッチング素子Ｑ１として使用することもできる。但し、ＰＮＰトランジスタやＰチャンネルモストランジスタを使用する場合には、点灯命令信号ＥＮの信号値を反転させる等、少しの設計変更が必要であることは当業者にとって自明なことである。
【００５４】
分周器９５５は制御部９３０の出力信号を受け、その周波数を整数倍に分けて位相比較器９５１に出力する。例えば、Ｔ-フリップフロップを用いればクロック段に入力される信号の周波数を１/２にすることができる。しかし、周波数を同一にする時には分周器を必要としない。
【００５５】
次は、このようなインバータの動作について図４及び図５を参照して詳細に説明する。
【００５６】
図５は図４に示すインバータの各部分の出力電圧とランプ電流を示した波形図である。
【００５７】
明るさ制御信号Ｖｄｉｍ及び点灯命令信号ＥＮが入力されると、発振器９４０は図５に示すように、三角波または鋸波形態のパルス幅変調ＰＷＭ基準信号ＯＳＣを生成し、制御部９３０は所定の基準電圧を利用して基準信号ＯＳＣをパルス幅変調しスイッチ回路９２２に提供する。ここでは、基準信号ＯＳＣの周波数を水平同期信号Ｈｓｙｎｃの２倍にするような例をあげる。
【００５８】
スイッチ回路９２２は、このようなパルス幅変調信号によって直流電源の出力を開閉する等の方法において、図５に示すようにオン／オフレベルを有する信号ＳＷを生成する。
【００５９】
変圧器９２１はこのようなオン／オフ信号ＳＷを利用して正弦波電圧を生成し、高電圧に変換してランプ部９１０に印加することによってランプ部９１０を点灯させ、図５に示すような波形のランプ電流を流す。
【００６０】
リセット部９５４の微分器Ｃ３、Ｒ６は、点灯命令信号ＥＮが入力された瞬間少しの間電流を流し、これでスイッチング素子Ｑ１が数ｍｓの間だけターンオンされる。これで、比例積分器９５３の積分蓄電器Ｃ２に充電された電荷が全て放電され初期化される。
【００６１】
一方、パルス幅変調された制御部９３０の出力信号は分周器９５５に入力され、周波数が半分に減って位相比較器９５１に入力される。
【００６２】
位相比較器９５１は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと分周器９５５の出力信号の状態が同じである時は１、異なる時は０を出力する。したがって、位相比較器９５１の出力は、二つの信号の位相が一致する側に向かうにつれて１の区間が長く、逆に不一致する側に向かうにつれて０の区間が長い。結局、位相比較器９５１は二つの入力信号の位相が同じである区間と異なる区間を時間軸に沿って表す出力を出す。
【００６３】
位相比較器９５１の出力信号は、ローパスフィルター９５２を経て高周波成分が除去され、アナログ電圧に変換された後、比例積分器９５３の積分蓄電器Ｃ２に充電される。比例積分器９５３の出力電圧は、位相比較器９５１の出力を時間に対して積分した値に比例するので、位相比較器９５１に入力される二つの入力信号の位相がどのくらい異なるかを示す尺度となる。分圧器Ｒ３、Ｒ４の抵抗比を適切に調節すれば所望の値との差のみ積分されるため、比例積分器９５３の出力電圧を通じて二つの信号の位相差と所望の値がどのくらい差があるかが分かる。
【００６４】
発振器９４０は、比例積分器９５３の出力電圧に基づいてパルス幅変調基準信号ＯＳＣの発振周波数を変更する。つまり、基準信号ＯＳＣの周波数が小さければ大きくし、逆に大きければ小さくする。制御部９３０は周波数が変わった基準信号をパルス幅変調して出力し、この出力信号は再び２分周され位相比較器９５１に戻る。
【００６５】
このようなフィードバック過程を通じて水平同期信号Ｈｓｙｎｃと分周器９５５との出力信号の周波数が同一になる。結局、発振器９４０のパルス幅変調基準信号ＯＳＣは、正確に水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周波数の２倍となる。
【００６６】
図５によれば、発振器９４０のパルス幅変調基準信号ＯＳＣが水平同期信号Ｈｓｙｎｃの正確に２倍になり、これでランプ部９１０に流れる電流が正確に極性対称状態になることが分かる。したがって、ランプ部９１０に流れる電流の極性非対称によるランプ部９１０の寿命低下や不安定な点火の問題を解消できる。
【００６７】
一方、制御部９３０は明るさ制御信号Ｖｄｉｍに基づいて、ランプ部９１０の点灯時間と消灯時間の比を調節することで液晶表示装置画面の明るさを調節でき、この明るさ制御信号Ｖｄｉｍは使用者が調節できる別途の入力装置で直接入力されることも、信号制御部６００を通じて入力されることもできる。制御部９３０はまた、点灯命令信号ＥＮに基づいてランプ部９１０を点灯したり消灯する。そして、制御部９３０はランプ部９１０に流れる電流に比例する電圧の提供を受け、ランプ部９１０をフィードバック制御する。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による液晶表示装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図４】本発明の一実施例によるインバータの回路図である。
【図５】図４に示したインバータの各部分の出力電圧とランプ電流を示す波形図である。
【符号の説明】
【００７０】
３  液晶層
１００、２００  表示板
１９０  画素電極
２７０  共通電極
３００  液晶表示板組立体
４００  ゲート駆動部
５００  データ駆動部
６００  信号制御部
８００  階調電圧生成部
９００  照明部
９２０  インバータ
９２１  変圧器
９２２  スイッチ回路
９３０  制御部
９４０  発振器
９５０  位相差検出回路
９５１  位相比較器
９５２  ローパスフィルター
９５３  比例積分器
９５４  リセット部
９５５  分周器    
【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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