(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を出力する高電圧回路と、該高電圧回路の出力に互いに並列に接続された複数の冷陰極管と、該複数の冷陰極管の各冷陰極管に直列に接続されたスイッチと、該スイッチに並列接続された抵抗とからなり、該抵抗により、該抵抗と並列に接続される前記スイッチのオフ時に前記冷陰極管の電圧を、放電を維持する放電電圧以下に抑え、高電圧回路の出力中に前記スイッチの切り換えが可能であることを特徴とするディスプレイ装置用照明装置。
【請求項２】
前記高電圧回路の出力がオープン状態にならないよう、常に前記スイッチのうちのいずれか１つが導通状態であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ装置用照明装置。
【請求項３】
ランプ模擬抵抗が前記冷陰極管と並列に接続され、模擬抵抗切り換えスイッチが該ランプ模擬抵抗と直列に接続されてなる請求項１記載のディスプレイ装置用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ装置の照明装置に関し、とくに動画の表示品質の向上を目的として点灯タイミングをコントロールするディスプレイ装置用照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透過型と呼ばれるディスプレイ装置は、表示パネルの背面側に照明装置、すなわちバックライトを備え、このバックライトからの光を表示パネルで適宜遮断または透過させることにより、画像の表示を行なっている。
【０００３】
たとえば、透過型の液晶ディスプレイ装置では、表示パネルとして液晶パネルを使用する。液晶パネルは、透明な２枚の基板の間に液晶分子を配置してなり、液晶パネル内各点の液晶分子に任意の電圧を印加することができるように構成されている。電圧の印加によって液晶分子の配向状態が変化し、光の透過量が変化する。したがって、液晶パネル内各点の液晶分子にそれぞれ任意の電圧を印加し、各点における光の透過量を任意に制御することによって、全体として１つの画像表示を得ることができる。さらに、液晶パネルの各点に赤、緑、青の三色のカラーフィルタを組み合わせ、混色によってカラーの表示を得ることもできる。
【０００４】
ところで、液晶パネルの液晶分子においては、電圧が印加されてから印加電圧によって決まる配向状態に達するまでの時間が比較的長い。また、通常、液晶ディスプレイ装置では、バックライトは常時点灯されている。このため、電圧印加時の液晶の配向状態の変化、すなわち過渡状態が、バックライトからの光の透過量の変化として観察者に視認され、これが残像やボケとして認識されて、とくに動画の表示品質を低下させていた。
【０００５】
そこで、バックライトを常時点灯させず、必要に応じて点灯させる方式が考えられている。この方式では、液晶パネルを複数の領域に分割し、各領域にそれぞれ独立してバックライトのランプを設ける。そして、電圧印加によって液晶分子が過渡状態にある領域ではランプを点灯させず、配向状態の変化がほぼ完了したタイミングでバックライトの点灯を行なう。液晶分子の過渡状態が視認されないため、動画の表示品質が向上する。
【０００６】
このような、複数のランプを備えこれら複数のランプを独立に点灯させる方式のバックライトについて、その一例を図３に示す。バックライトのランプとしては、比較的少ない消費電力で高輝度の白色光が得られるという利点から、冷陰極管が好んで用いられる。一方で、冷陰極管の点灯には高電圧が必要とされ、昇圧用のインバータ回路が必要である。図３のバックライトは、３本の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃを備えており、そのそれぞれにインバータ回路２ａ，２ｂ，２ｃが接続されている。そして、インバータ回路２ａ，２ｂ，２ｃの低圧側にそれぞれ設けたインバータ制御スイッチ８ａ，８ｂ，８ｃによって、各インバータ回路２ａ，２ｂ，２ｃの出力を「オン」／「オフ」することで、複数本の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃの点灯を制御していた。
【０００７】
したがって、図３に示した従来のバックライトでは、冷陰極管の本数分のインバータ回路が必要であり、コストの増大、信頼性の低下、ディスプレイ装置の大型化などの欠点があった。
【０００８】
そこで、図４に示すように、１台のインバータ回路２に複数本（図では３本）の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃを並列に接続し、さらにこれら冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃのそれぞれに高耐圧の双方向半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃを直列に接続して、各冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃの点消灯を切り換える方法が考えられる。
【０００９】
図４において、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃのいずれか１つ、たとえば半導体スイッチ５ａが「オン」である場合を考える。半導体スイッチ５ａに接続された冷陰極管４ａにインバータ回路２の出力が印加され、放電、すなわち点灯を行なっている状態となる。いったん放電が生じると、冷陰極管４ａのランプインピーダンスは著しく低下し、半導体スイッチ５ａを「オフ」しても、半導体スイッチ５ａの端子間の浮遊容量によってリーク電流が流れ、放電が継続してしまう。すなわち、冷陰極管４ａは消灯せず、冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃの点消灯の切り換えができない。
【００１０】
そのため、図５に示すように、インバータ回路２の低圧側にインバータ制御スイッチ８を設け、まずこのインバータ制御スイッチ８を「オフ」することでインバータ回路２の出力を停止させ、冷陰極管の放電を停止させてから、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃを切り換えて、点灯させる冷陰極管を確定した後、インバータ制御スイッチ８を「オン」するといった手順によって、冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃの点消灯の切り換えをおこなっていた。
【００１１】
すなわち、従来の技術においては、１個のインバータ回路を使用して複数の冷陰極管を順次点灯させる場合には、いったんインバータ回路の出力を停止させる必要があり、複数の冷陰極管の点灯時間が一部重なるような連続的な順次点灯を行なうことができなかった。
【００１２】
そして、このような連続的な順次点灯を行なう場合には、冷陰極管の本数と同数のインバータ回路が必要であり、コストの高いものとなっていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、インバータ回路１個で複数本の冷陰極管を連続的に順次点灯可能なディスプレイ装置用照明装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のディスプレイ装置用照明装置は、高電圧を出力する高電圧回路と、該高電圧回路の出力に互いに並列接続された複数の冷陰極管と、該複数の冷陰極管の各冷陰極管に直列に接続されたスイッチと、該スイッチに並列に接続された抵抗とからなり、該抵抗により、該抵抗と並列に接続される前記スイッチのオフ時に前記冷陰極管の電圧を、放電を維持する放電電圧以下に抑え、高電圧回路の出力中に前記スイッチの切り換えが可能であることを特徴とする。すなわち、これら抵抗によって冷陰極管の放電時に半導体スイッチに加わる電圧を冷陰極管の放電電圧以下に抑え、インバータ回路の出力中に半導体スイッチを切り換えて点灯する冷陰極管を切り換えることが可能であることを特徴とする。
【００１５】
また、インバータ回路の出力がオープン状態にならないよう、常に半導体スイッチのうちのいずれか１つが導通状態であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、ランプ模擬抵抗が冷陰極管と並列に接続され、模擬抵抗切り換えスイッチがランプ模擬抵抗と直列に接続されてなり、模擬抵抗切り換えスイッチを「オン」にし、その他の半導体スイッチを「オフ」とすることにより、すべての冷陰極管を消灯できることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図１に本発明の第１の実施の形態について、ブロック図を示す。
【００１９】
インバータ回路２の低圧側に直流電源１が接続されている。インバータ回路２は直流電源１からの電力によって動作し、高圧側に高電圧を出力する。インバータ回路２の高圧側には、バラストコンデンサ３が接続され、さらに複数（図では３本）の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃが並列に接続されている。また、冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃには、双方向に電流を流すことのできる高耐圧の半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃがそれぞれ直列に接続されている。
【００２０】
さらに、本実施の形態においては、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃにそれぞれ並列に抵抗６ａ，６ｂ，６ｃが接続されている。
【００２１】
すでに述べたように、図４に示した従来のバックライトでは、半導体スイッチを「オフ」にしても、半導体スイッチの端子間の浮遊容量によって冷陰極管にリーク電流が流れ、放電が継続してしまう。
【００２２】
本実施の形態では、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃに、それぞれ抵抗６ａ，６ｂ，６ｃを並列に接続することで、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃの「オフ」時に冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃに流れるリーク電流を抑制し、放電すなわち点灯が継続しないようにしている。
【００２３】
また、抵抗６ａ，６ｂ，６ｃを接続することで、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃを過電圧から保護することが可能である。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、インバータ回路２の高圧側が無負荷とならないよう、冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃのいずれか一本が常に点灯するように半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃの「オン」／「オフ」を制御する必要がある。
【００２５】
実施の形態２
図２に本発明の第２の実施の形態について、ブロック図を示す。
【００２６】
すでに述べたように、実施の形態１のバックライトでは、冷陰極管のいずれか一本が常に点灯している必要がある。
【００２７】
ところで、液晶ディスプレイ装置の中には、液晶パネルにカラーフィルタを設けず、かわりに赤、緑、青の冷陰極管を設け、これら三色の冷陰極管を順次点灯させてカラー表示を行なういわゆるフィールドシーケンシャル方式と呼ばれる表示方式のものもある。このフィールドシーケンシャル方式の液晶ディスプレイ装置においては、色の異なる冷陰極管が同時に点灯することがないよう、１本の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃが消灯してから次に別の冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃが点灯するまでに、数ミリセカンドの時間間隔を設ける必要がある。すなわち、すべての冷陰極管が消灯している時間が必要である。
【００２８】
また、液晶ディスプレイ装置の調光を冷陰極管のデューティ比（点灯時間と消灯時間の割合）によって行なおうとする場合には、すべての冷陰極管を同時に消灯できるほうが便利である。
【００２９】
そこで図２に示すように、本実施の形態では、冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃと並列にランプ模擬抵抗７を接続した。ランプ模擬抵抗７に直列に半導体スイッチ５ｄが接続されており、半導体スイッチ５ｄを「オン」にし、半導体スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃを「オフ」にすることにより、すべての冷陰極管４ａ，４ｂ，４ｃを消灯状態にすることが可能である。さらに、半導体スイッチ５ｄと並列に、抵抗６ｄを設けてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、１個のインバータ回路で複数本の冷陰極管の制御が可能となり、インバータ回路の個数を大幅に、実施の形態を例にすれば３分の１に、削減することができる。
【００３１】
また、インバータ回路１個で複数本の冷陰極管を連続的に切り換え点灯させることが可能である。
【００３２】
さらに、必要に応じてすべての冷陰極管を消灯することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を説明するブロック図である。
【図２】  本発明の他の実施の形態を説明するブロック図である。
【図３】  従来技術による照明装置を説明するブロック図である。
【図４】  従来技術による照明装置を説明するブロック図である。
【図５】  従来技術による照明装置を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１  直流電源、２，２ａ，２ｂ，２ｃ  インバータ回路、３  バラストコンデンサ、４ａ，４ｂ，４ｃ  冷陰極管、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  半導体スイッチ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  抵抗、７  ランプ模擬抵抗、８，８ａ，８ｂ，８ｃ
インバータ制御スイッチ。
【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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