(57)【要約】 【課題】  本発明は一つのインバータと制御部に並列に連結されたランプの動作を制御する表示装置用光源の駆動装置に関する。【解決手段】  本発明の駆動装置は複数の光源に流れる電流を感知して該当する電圧をフィードバック信号として出力する電流感知部と、これらの複数光源の各々に流れる電流を感知して感知された電流が設定値を越えると該当する光源を流れる電流を抑制する複数の電流抑制部、そして外部からの明るさ制御電圧と前記フィードバック信号を比較して、その比較結果によって前記インバータを制御するインバータ制御部とを含む。従って、一つのインバータを利用して並列に連結された複数のランプ部の動作を制御するため製造コストを低減することができ、製品の全体的な重量と体積を減らすことができる。また、各ランプ部電流の流れ状態に応じて各ランプ部電流の流れを抑制するので過電流による各ランプ部の破損や誤動作を防止する。【選択図】      図４
2004265868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に連結された複数の光源を含む表示装置用光源の駆動装置であって、
前記複数の光源に電圧を印加して前記光源を点滅させるインバータと、
前記複数の光源に流れる電流を感知して該当する電圧をフィードバック信号として出力する電流感知部と、
前記複数の光源に各々連結されて前記光源に流れる電流が設定値以上である場合に前記光源を流れる電流を抑制する複数の電流抑制部と、
外部からの明るさ制御電圧と前記フィードバック信号を比較してその比較結果によって前記インバータを制御するインバータ制御部と、
を含む表示装置用光源の駆動装置。
【請求項２】
前記各電流抑制部は、
前記光源に並列に連結されたスイッチング素子と、
抵抗と、
前記抵抗と前記スイッチング素子からの共通出力を基準値と比較した後、その結果によって前記スイッチング素子の動作を制御する比較器と、
を含む請求項１に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項３】
前記スイッチング素子は、バイポーラトランジスタまたはモス（ＭＯＳ）トランジスタである、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項４】
前記各電流抑制部は、前記スイッチング素子及び前記抵抗の共通出力を平滑して前記比較器に供給する平滑部をさらに含む、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項５】
前記各電流抑制部は、前記比較器にヒステリシス特性を付与した複数の抵抗をさらに含む、請求項４に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項６】
前記複数の抵抗は、
前記比較器の入力と出力を帰還する第１抵抗と、
前記比較器の入力と接地との間に連結された第２抵抗と、
を含む請求項５に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項７】
前記電流抑制部は、電源と接地との間に直列に連結された複数の抵抗からなる電圧分配器をさらに含み、前記基準値は前記電圧分配器によって定まる、請求項４に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項８】
前記各電流抑制部は、前記比較器にヒステリシス特性を付与した複数の抵抗をさらに含む、請求項２に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項９】
前記複数の抵抗は、前記比較器の入力と出力を帰還する第１抵抗と、
前記比較器の入力と接地との間に連結された第２抵抗と、
を含む請求項８に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【請求項１０】
前記電流感知部は、
前記複数の電流抑制部と接地との間に各々連結されている複数の抵抗からなる第１抵抗群と、
前記第１抵抗群及び前記インバータ制御部の間に各々連結されている複数の抵抗からなる第２抵抗群と、
を含む請求項１に記載の表示装置用光源の駆動装置。
【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などに用いられる表示装置としては自ら発光する陰極線管（ＣＲＴ:Cathode Ray Tube）、電界発光素子（ＦＥＤ:Field Emission Display）などと、自ら発光できず光源を必要とする液晶表示装置（ＬＣＤLiquid Crystal Display）などがある。一般的な液晶表示装置は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を含む。液晶層に電場を印加し、この電場の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像が得られる。この時の光は別途に具備された人工光源であっても自然光であっても構わない。
【０００３】
液晶表示装置用光源、つまりバックライト装置は、通常、光源としていくつかの蛍光ランプを使用してランプを駆動するインバータを含む。インバータは外部から入力される明るさ制御電圧によって入力される直流電流を交流電流に変換した後、ランプに印加して点灯させランプの明るさを調節し、ランプに流れる電流に係わる電圧を感知し、感知された電圧に基づいてランプに印加される電圧をフィードバック制御する。バックライト装置はランプの位置によって液晶表示板の下に配置された直下型バックライトと液晶表示層との縁部に配置された縁型バックライトに分けられる。
【０００４】
直下型バックライトや縁型バックライトは全て複数のバックライトを備えており、複数のバックライトを各々個別的に制御する複数のインバータを含んでいる。また、それぞれのバックライトをフィードバック制御するために、各バックライトに流れる電流を感知する電流感知装置もバックライトの個数分必要である。従って、バックライトの個数分変圧器とコントローラなどを含むインバータと、電流感知装置などのような周辺装置を必要とするので製造コストが高いという問題がある。また、バックライト装置の体積と重量が増加して液晶表示装置設計の時にデザイン設計の自由度が低くなり、携帯用コンピュータのような携帯用装置に利用される液晶表示装置の場合には消費者の要求を満たすことができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が目的とする技術的課題は、バックライト装置の製造コストを減らすことである。本発明のさらに他の技術的課題は、バックライトの体積を減らして設計の自由度を増加させることである。また、本発明のさらに他の技術的課題は、バックライトの重量を減少させ、携帯用装置にさらに適したものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような技術的課題を構成するための本発明は、並列に連結された複数の光源を含む表示装置用光源の駆動装置を提供する。表示装置用光源駆動装置は前記複数の光源に電圧を印加して前記光源を点滅させるインバータと、前記複数の光源に流れる電流を感知して該当する電圧をフィードバック信号として出力する電流感知部と、前記複数の光源に各々連結され前記光源に流れる電流が設定値以上になった時に前記光源を流れる電流を抑制する複数の電流抑制部、そして外部からの明るさ制御電圧と前記フィードバック信号を比較してその比較結果によって前記インバータを制御するインバータ制御部とを含む。
【０００７】
前記各電流抑制部は前記光源に並列に連結されたスイッチング素子と抵抗、前記抵抗と前記スイッチング素子からの共通出力を基準値と比較した後、その結果によって前記スイッチング素子の動作を制御する比較器を含むのが好ましい。この時、前記スイッチング素子はバイポーラトランジスタまたはモス（ＭＯＳ：Metal Oxide Semiconductor）トランジスタであることができる。また、前記各電流抑制部は前記スイッチング素子及び前記抵抗の共通出力を平滑化して前記比較器に供給する平滑部をさらに含むことができる。
【０００８】
さらに、前記各電流抑制部は前記比較器にヒステリシス特性を付与する複数の抵抗をさらに含むことができ、前記複数の抵抗は前記比較器の入力と出力をフィードバックする第１抵抗と前記比較器の入力と接地との間に連結された第２抵抗とを含むのが好ましい。前記電流抑制部は電源と接地との間に直列に連結された複数の抵抗からなる電圧分配器をさらに含み、前記基準値は前記電圧分配器によって定まるのが好ましい。
【０００９】
本発明の前記電流感知部は、前記複数の電流抑制部と接地との間に各々連結されている複数の抵抗からなる第１抵抗群と前記第１抵抗群及び前記インバータ制御部の間に各々連結されている複数の抵抗からなる第２抵抗群を含むのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施例によれば、一つのインバータによって並列に連結された複数のランプ部の動作を制御するため製造コストの低減を実現でき、バックライト装置の重量と体積を大幅に減少させ、このバックライト装置が搭載された製品の全体重量と体積を減らすことができる。また、それぞれのランプ部を別途のインバータを利用して個別的に制御する場合に生ずる一つのランプ部に電流が集中されて流れる偏流現象を防止し、全てのランプ部の点灯状態が均一にできる。さらに、各ランプ部電流の流れ状態に基づいて各ランプ部電流の流れを抑制するため、過電流による各ランプ部の破損や誤動作を防止できる。また、上記のような本願のバックライト装置を液晶表示装置に適用した場合には、液晶表示装置の重量と体積を大幅に減少させることができる。さらに、複数のランプ全体における急激な電流量減少が低減され、全てのランプ部の点灯状態が均一にできるため、瞬間的なフリッカー現象が生じない。よって、液晶表示装置の画像の精度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１２】
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。
【００１３】
まず、本発明の実施例による液晶表示装置に対して図面を参照して詳細に説明する。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つの画素に対する等価回路図である。
【００１４】
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に光を照射するバックライト部９００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００１５】
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を受納する前面及び後面ケース３６１、３６２を含む。
【００１６】
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（Flexible Printed Circuit）基板４１０及びデータＦＰＣ基板５１０、そして該当ＦＰＣ基板４１０、５１０に付着されているゲートＰＣＢ（Printed Circuit Board）４５０及びデータＰＣＢ５５０を含む。
【００１７】
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を含み、図１に示したように等価回路から見れば、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を含む。
【００１８】
表示信号線Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄmは下部表示板１００に備えられており、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を含む。ゲート線Ｇ1-Ｇnは大略行方向にのびていて互いにほぼ平行である。データ線Ｄ1-Ｄmは大略列方向にのびていて互いにほぼ平行である。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は必要に応じて省略できる。
【００１９】
スイッチング素子Ｑは下部表示板１００に備えられており、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。
【００２０】
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を二つの端子とし、二つの電極１９０、２７０の間の液晶層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、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の印加を受ける。図３とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に具備される場合もあり、この時には、二つの電極１９０、２７０が全て線形たは棒形で作製される。
【００２１】
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が重なって構成されており、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構成できる。
【００２２】
一方、色表示を実現するためには各画素が色相を出力できなければならないが、これは画素電極１９０に対応する領域に赤色、緑色、または青色の色フィルター２３０を備えることによって可能となる。図３で色フィルター２３０は上部表示板２００の該当領域に形成されているが、これとは異なって、下部表示板１００の画素電極１９０の上または下に形成することもできる。
【００２３】
液晶分子は画素電極１９０と共通電極２７０が生成する電場の変化によってその配列を変え、これにより液晶層３を通過する光の偏光が変化される。このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光子（図示せず）によって光の透過率変化として表れる。
【００２４】
階調電圧生成部８００はデータＰＣＢ５５０に備えられ、液晶表示装置の輝度に係わる複数の階調電圧を生成する。ゲート駆動部４００はチップ状で各ゲート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。データ駆動部５００はチップ状で各データ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からの階調電圧を選択してデータ信号としてデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
【００２５】
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はチップ形態に下部表示板１００上に取り付けられる。また、他の実施例によれば、下部表示板１００の他の素子等と同一な工程で形成される。この二つの場合に、ゲートＰＣＢ４５０とゲートＦＰＣ基板４１０は省略できる。
【００２６】
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と組立体３００とランプ３４１との間に位置してランプ３４１からの光を組立体３００に誘導及び拡散する導光板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。
【００２７】
各ランプ３４１はＣＣＦＬ（cold cathode fluorescent lamp）及びＥＥＦＬ（external electrode flurescent lamp）を含む。本実施例ではランプとして蛍光ランプを使用する。しかし、発光ダイオードＬＥＤなどもランプとして使用できる。
【００２８】
バックライト部３４０は、図１に示したバックライト部９００と対応する。再び図１を参照すれば、バックライト部９００は、液晶表示板組立体３００を照らす第１乃至第４ランプ部９１１-９１４、対応する各ランプ部９１１-９１４に連結された第１乃至第４電流抑制部９４１-９４４、第１乃至第４電流抑制部９４１-９４４に連結された電流感知部９５０及び電流感知部９５０とインバータ９２０に連結されたインバータ制御部９３０を含む。インバータ９２０、電流抑制部９４１〜９４４、電流感知部９５０及びインバータ制御部９３０は、別途に装着されたインバータＰＣＢ（図示せず）に具備されることもあり、ゲートＰＣＢ４５０やデータＰＣＢ５５０に具備されることもある。
【００２９】
信号制御部６００はデータＰＣＢ５５０またはゲートＰＣＢ４５０に具備されており、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制御信号を生成して、該当する制御信号をゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００に供給する。
【００３０】
次は、このような液晶表示装置の表示動作に対してもう少し詳細に説明する。
【００３１】
信号制御部６００は外部のグラフィック制御機（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などを受ける。信号制御部６００は入力制御信号に基づいてゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成して映像信号（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。
【００３２】
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１はゲートオンパルス（ゲートオン電圧区間）の出力開始を指示する垂直同期開始信号ＳＴＶ、ゲートオンパルスの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ及びゲートオンパルスの幅を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２は映像データ（Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’）の入力開始を指示す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”と記す。）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。
【００３３】
階調電圧生成部８００は液晶表示装置の輝度に係わる複数の階調電圧を生成してデータ駆動部５００に印加する。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によって一つの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。
【００３４】
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に印加してこのゲート線Ｇ1-Ｇnに連結されたスイッチング素子Ｑを導通させる。一つのゲート線Ｇ1-Ｇnにゲートオン電圧Ｖｏｎが印加されて、これに連結された一つの行のスイッチング素子Ｑが導通されている間（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、導通したスイッチング素子Ｑを通じて該当画素に印加される。
【００３５】
このような方式で１フレームの間に全てのゲート線Ｇ1-Ｇnに対して順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して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フレーム期間内でも反転信号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り得る（ドット反転）。
【００３６】
インバータ９２０は、インバータ制御部９３０からのインバータ制御信号ＩＣＳによって直流電圧を交流電圧に変換及び変圧してランプ部９１１-９１４に印加し、この電圧によって各ランプ部９１１-９１４が点滅してランプ部９１１-９１４の明るさが制御される。各電流抑制部９４１-９４４は、該当ランプ部９１１-９１４に流れる電流に基づいて該当ランプ部９１１-９１４に印加される負荷量を変化させる。
【００３７】
電流感知部９５０は該当ランプ部９１１-９１４に流れる電流を感知し、感知された電流に係わる電圧に基づいてインバータ９２０の動作を制御するフィードバック信号ＶＦＢをインバータ制御部９３０に伝達する。インバータ制御部９３０は、外部からの明るさ制御電圧Ｖｄｉｍと電流感知部９５０からのフィードバック信号ＶＦＢに基づいてインバータ９２０を制御するインバータ制御信号ＩＣＳを生成する。インバータ制御信号ＩＣＳは、明るさ制御電圧Ｖｄｉｍに基づいてランプ部９１１〜９１４のオン/オフの周期を制御する制御信号とランプ部９１１〜９１４に流れる電流を制御する制御信号とを含む。例えば、後者の制御信号と関連して、インバータ制御部９３０はキャリア信号である三角波信号を生成し、このキャリア信号に基づいて基準信号をパルス幅変調（pulse width modulation；ＰＷＭ）して制御信号を生成する。便宜上、図面符号ＩＣＳは後者の制御信号を指す。インバータ制御部９３０は、フィードバック信号ＶＦＢに基づいて基準信号のレベルを調整して制御信号ＩＣＳのパルス幅を調整する。したがって、ランプ部９１１-９１４に流れる総電流は一定である。明るさ制御電圧Ｖｄｉｍは使用者が調節できる別途の入力装置で直接入力することもでき、信号制御部６００をによって入力されることもできる。
【００３８】
以下、本発明の実施例による電流抑制部９４１-９４４と電流感知部９５０の動作について図４乃至図６ａ及び図６ｂを参照して詳細に説明する。
【００３９】
図４は本発明の一実施例によるバックライト部の回路図である。図５は本発明の一実施例による比較部の出力を入力電圧の関数で示したグラフであり、図６ａ及び図６ｂは本発明の一実施例によってヒステリシス設定によって変わるランプ電流のグラフである。
【００４０】
図４に示すように、各ランプ部９１１-９１４は蓄電器Ｃ１-Ｃ４とランプＬ１-Ｌ４を含む。本実施例において蓄電器Ｃ１-Ｃ４はバラスト蓄電器（ｂａｌｌａｓｔ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）であり、ランプは冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）である。本発明の実施例に使用されるバラスト蓄電器は、通常バラスト蓄電器容量の約２倍乃至５倍程度の容量を有するものを利用するので、変圧器は小さい大きさの電圧を生成してバラスト蓄電器に印加しても良い。
【００４１】
電流感知部９５０はランプ部９１１-９１４に並列で且つ互いに反対方向に連結されている複数対のダイオード（Ｄ１１とＤ１２、Ｄ２１とＤ２２、Ｄ３１とＤ３２、Ｄ４１とＤ４２）、各対のダイオード（Ｄ１１とＤ１２、Ｄ２１とＤ２２、Ｄ３１とＤ３２、Ｄ４１とＤ４２）のうちランプ部９１１-９１４からの出力方向が順方向であるダイオード（Ｄ１２、Ｄ２２、Ｄ３２、Ｄ４２）と接地との間に各々連結されている複数の電流感知抵抗Ｒ１-Ｒ４及び一端が該当電流感知抵抗Ｒ１-Ｒ４に各々並列に連結され、他端がインバータ制御部９３０に共通に連結されている複数の合成抵抗Ｒ５-Ｒ８を含む。
【００４２】
電流抑制部９４１-９４４は全て同一な構造であり、各電流抑制部９４１-９４４は、並列に連結された電流抑制抵抗Ｒ９-Ｒ１２とスイッチング手段Ｑ１-Ｑ４；９４４１及びこれらに連結された比較部９４４２を含む。抵抗Ｒ９-Ｒ１２とスイッチング手段Ｑ１-Ｑ４は、該当ダイオードＤ１２、Ｄ２２、Ｄ３２、Ｄ４２と該当電流感知抵抗Ｒ１-Ｒ４との間に連結されている。スイッチング手段Ｑ１-Ｑ４は、バイポーラトランジスタとしてダイオードＤ１２、Ｄ２２、Ｄ３２、Ｄ４２に連結されたコレクター、電流感知抵抗Ｒ１-Ｒ４に連結されたエミッタ及び比較部９４４２に連結されたベースを有している。これとは異なって、スイッチング手段Ｑ１-Ｑ４はモス（ＭＯＳ）トランジスタを利用しても構わない。
【００４３】
比較部９４４は、ヒステリシス（ｈｙｓｔｅｒｉｓｉｓ）特性のシュミットトリガ（ｓｃｈｍｉｔｔ  ｔｒｉｇｇｅｒ）を構成する比較器ＣＯＭ１と抵抗Ｒ１５-Ｒ１６を含む。つまり、比較器ＣＯＭ１の非反転端子（+）に二つの抵抗Ｒ１４、Ｒ１５が並列に連結されており、比較器ＣＯＭ１の出力は抵抗Ｒ１６を通じて正帰還される。抵抗Ｒ１５の一方は接地されている。電流抑制抵抗Ｒ１２と比較器ＣＯＭ１の非反転端子（+）との間には、並列に連結された抵抗Ｒ１３と蓄電器Ｃ５とからなる平滑部及び入力抵抗Ｒ１４が直列に連結されている。蓄電器Ｃ５の一方は接地されている。比較器ＣＯＭ１の反転端子（-）には、電源Ｖｄｄと接地との間に直列に連結された抵抗Ｒ１７、Ｒ１８からなる電圧分配器が連結されている。本発明の実施例では反転型ヒステリシス比較器を利用しているが、非反転ヒステリシス比較器を利用することもできる。
【００４４】
このような構造を有する各電流制御部９４１-９４４、電流感知部９５０の動作について説明する。まず、インバータ９２０からの初期駆動電圧が第１乃至第４ランプ部９１１-９１４に印加されると、ランプＬ１-Ｌ４は、 各蓄電器Ｃ１-Ｃ４によって点灯される。
【００４５】
この時、ランプ部９１１-９１４に印加される初期駆動電圧がランプ部９１１-９１４に印加される正常動作時の電圧より高いため、非反転端子（+）に印加される初期の駆動電圧が比較器ＣＯＭ１の反転端子（-）に印加される基準電圧より高くなる。従って、スイッチング手段Ｑ４の制御端子、つまり、ベースに印加される比較器ＣＯＭ１の出力信号は高レベルになり、スイッチング素子Ｑ４はターンオンされてランプＬ４からの電流経路を形成する。この時、蓄電器Ｃ１-Ｃ４は ランプＬ１-Ｌ４の電流を制御して過電流を防止する負荷として作用する。
【００４６】
結局、ランプ部９１１-９１４からの電流はダイオードＤ１２、Ｄ２２、Ｄ３２、Ｄ４２により半波整流された後、整流された電流は比較部９４１２、９４２２、９４３２、９４４２及び電流抑制部９４１-９４４のスイッチング素子Ｑ１−Ｑ４を通じて電流感知部９５０に印加される。
【００４７】
比較部９４１２、９４２２、９４３２、９４４２に印加される電流は、抵抗Ｒ１３及び蓄電器Ｃ５の平滑部によって半波成分の交流信号が平滑化されて直流信号に変換された後、比較器ＣＯＭ１の非反転端子（+）に印加される。比較器ＣＯＭ１の反転端子（-）には電源Ｖｄｄと接地との間に連結された分圧抵抗Ｒ１７、Ｒ１８によって定められた電圧が基準電圧として印加される。
【００４８】
時間の経過につれてランプＬ１-Ｌ４を流れる電流の量が増加して抵抗Ｒ１３、Ｒ１４による電圧降下が大きくなり、比較器ＣＯＭ１の非反転端子（+）に印加される電圧が減少し、結局、基準電圧より小さくなると比較器ＣＯＭ１は“ロー”状態の信号をトランジスタＱ１-Ｑ４の制御端子に送り出す。これにより、該当トランジスタＱ１-Ｑ４は導通状態から非導通状態に変わり、これにより、ランプ部９１１-９１４からの電流はスイッチング素子Ｑ１-Ｑ４の代りに該当抵抗Ｒ９-Ｒ１２を通じて流れる。この時、抵抗Ｒ９-Ｒ１２の値がスイッチング素子Ｑ１-Ｑ４の内部抵抗値より大きいため、該当ランプ部９１１-９１４の電流経路に対する負荷成分が並列に連結された他のランプ部９１１-９１４の電流経路に対する負荷成分より大きくなる。結果的に該当ランプＬ１-Ｌ４に流れる電流は増加した負荷成分の影響で減少する。
【００４９】
電流感知部９５０は電流抑制部９４１-９４４を通じて流れる各ランプＬ１-Ｌ４の電流を抵抗Ｒ１-Ｒ４を利用して感知した後、抵抗Ｒ５-Ｒ８によって全て合算する。感知された電流の総合に対応する電圧がフィードバック信号ＶＦＢとしてインバータ制御部９３０に印加される。
【００５０】
インバータ制御部９３０は、フィードバック信号ＶＦＢに基づいて基準信号のレベルを調整し、インバータ制御信号ＩＣＳのパルス幅を制御する。インバータ制御部９３０がインバータ９２０を制御するため、ランプ部９１１-９１４を流れる総電流は一定であり、ランプ部９１４に比べて他のランプ９１１-９１３を流れる電流が増加し、ランプ部９１４で減った電流を補償する。従って、ランプ部９１１-９１４には明るさ制御電圧Ｖｄｉｍに基づいて定められた電流が常に一定に流れるように制御されるのでスイッチング素子Ｑ１-Ｑ４のターンオフ動作で該当ランプ部９１１-９１４において減少した電流量の分他のランプ部９１１-９１４に印加される電流量が増加する補償動作が行われる。このような電流補償動作により、一つのランプ部９１１-９１４における急激な電流量減少による瞬間的なフリッカー現象が生じない。
【００５１】
このような電流抑制部９４１-９４４の動作によって該当ランプ部９１１-９１４を流れる電流量が減少すれば再び比較器ＣＯＭ１の非反転端子（+）に印加される電圧が増加し、反転端子（-）に印加される基準電圧より大きい場合には再び比較器ＣＯＭ１の出力状態はハイ状態に変わる。そうすると再び該当スイッチング素子Ｑ１-Ｑ４が導通してランプ部９１１-９１４を流れる電流が該当抵抗Ｒ９-Ｒ１２から該当スイッチング素子Ｑ１-Ｑ４へとその経路を変える。
【００５２】
本発明の実施例による電流抑制部９４１-９４４によってランプ部９１１-９１４のうち該当ランプＬ１-Ｌ４を流れる電流の大きさがある大きさ以上であれば該当ランプＬ１-Ｌ４を流れる電流が抑制され、過電流による該当ランプ部９１１-９１４の損傷が防止される。一方、本発明の実施例による比較部９４４２の比較器ＣＯＭ１は、抵抗Ｒ１５、Ｒ１６と共に図５に示したようにヒステリシス動作特性を有する比較器である。なお、上記においては４個のランプを例に挙げて説明したが、ランプは４個に限定されない。
【００５３】
図５は、入力電圧の関数であって、比較器の出力信号を示すグラフである。即ち、比較器ＣＯＭ１の出力は、増加する非反転入力と減少する非反転入力との間とで差異が存在する。詳細には、比較器ＣＯＭ１の出力がロー状態からハイ状態に変わる電流制限設定電圧Ｖｔｈｈは、比較器ＣＯＭ１がハイ状態からロー状態に変わる電流制限解除電圧Ｖｔｈ１に比べて高い。このような比較器ＣＯＭ１のヒステリシス特性は、電流制限状態と正常電流状態との間の頻繁な動作変化によるノイズ発生や不安定な動作状態を減らすことができる。
【００５４】
図６ａ及び図６ｂは、電流が増加するランプと他のランプとでの電流変化を示すグラフである。図６ａ及び図６ｂに示すように、ランプの電流Ｉ１が増加して電流制限設定電圧Ｖｔｈｈに対応する設定レベルＩｔｈｈに達すると、電流Ｉ１は比較部９４４２の動作によって急激に減少し、電流制限解除電圧Ｖｔｈ１に対応する設定レベルＩｔｈ１に到達し、電流Ｉ１は再び次第に増加する。ここで、他のランプの電流Ｉ２は電流Ｉ１が増加する間に減少し、電流Ｉ１が急激に減少する間に急激に増加し、図６ｂに示すように、電流が次第に増加する間に次第に減少する。
【００５５】
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】
【００５６】
【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１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ランプ部、電流抑制部及び電流感知部の回路図である。
【図５】本発明の一実施例による比較部の出力を入力電圧の関数で示したグラフである。
【図６ａ】本発明の一実施例に基づいてヒステリシス設定によって変わるランプ電流のグラフである。
【図６ｂ】本発明の一実施例に基づいてヒステリシス設定によって変わるランプ電流のグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
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  
８００  階調電圧生成部  
９００  バックライト部
９１１〜９１４  第１乃至第４ランプ部  
９２０  インバータ
９３０  インバータ制御部
９４１〜９４４  第１乃至第４電流抑制部  
９５０  電流感知部   
【図１】
2004265868.tif 000003
【図２】
2004265868.tif 000004
【図３】
2004265868.tif 000005
【図４】
2004265868.tif 000006
【図５】
2004265868.tif 000007
【図６ａ】
2004265868.tif 000008
【図６ｂ】
2004265868.tif 000009