(57)【要約】【課題】  駆動電圧を低減させたバックライトを備える液晶表示装置を得る。輝度分布の均一化を向上させたバックライトを備える液晶表示装置を得る。【解決手段】  液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの少なくとも液晶表示部と対向する面内に並設される線状の陰極線管とを有するものであって、  前記陰極線管の各電極へそれぞれ電源を供給する別個の２個のインバータと、  前記陰極線管の近傍に配置され、その出力値によって前記各インバータの前記陰極線管への電流を制御する電流検出用センサとを具備する。【選択図】    図１
2005258117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの少なくとも液晶表示部と対向する面内に並設される線状の陰極線管とを有するものであって、
前記陰極線管の各電極へそれぞれ電源を供給する別個の２個のインバータと、
前記陰極線管の近傍に配置され、その出力値によって前記各インバータの前記陰極線管への電流を制御する電流検出用センサとを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記各インバータの陰極線管への印加電圧は逆相となっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記電流検出用センサは陰極線管の管軸方向のほぼ中央部に位置づけられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記電流検出用センサは、ホール素子からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電流検出用センサは、ループコイルからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に係り、いわゆる直下型と称されるバックライトを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の液晶表示装置のバックライトは、液晶表示パネルの少なくとも液晶表示部と平行な面にたとえば冷陰極線管からなる光源が複数並設されて構成されている。
液晶表示パネルは、その液晶表示部を構成する各画素において液晶の光変調を制御する構成となっているため、上述したバックライトを必要とする。
液晶表示パネルの観察者は、該液晶表示パネルの各画素を介してバックライトからの光を感知することにより、液晶表示部に映像される画像を認識することができる。
【０００３】
このため、バックライトからの光は液晶表示部において均一な光分布がなされることが好ましく、液晶表示パネルの大型化にともない前記陰極線管も長くする傾向にある。
そして、従来、前記冷陰極線管は、その両端に備えられる電極に供給される電源は一つのインバータによって生成されるとともに、その電流は任意に制御できるように構成されていた（下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２３２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように構成される液晶表示装置は、そのバックライトの冷陰極線管の長さが大きくなるにつれ、該冷陰極線管とその周辺に存在する金属との間に生じるリーク電流が増加してしまうことが指摘されるに至った。
冷陰極線管を一個のインバータで駆動すると、その駆動電圧を高くせざるを得ないからである。
そして、該リーク電流が増大すると、低電流駆動時において該冷陰極線管の高圧側と低圧側における輝度差が発生され、輝度分布の均一化が妨げられる原因ともなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、駆動電圧を低減させたバックライトを備える液晶表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、輝度分布の均一化を向上させたバックライトを備える液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルの少なくとも液晶表示部と対向する面内に並設される線状の陰極線管とを有するものであって、
前記陰極線管の各電極へそれぞれ電源を供給する別個の２個のインバータと、
前記陰極線管の近傍に配置され、その出力値によって前記各インバータの前記陰極線管への電流を制御する電流検出用センサとを具備することを特徴とする。
（２）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記各インバータの陰極線管への印加電圧は逆相となっていることを特徴とする。
（３）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記電流検出用センサは陰極線管の管軸方向のほぼ中央部に位置づけられていることを特徴とする。
（４）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記電流検出用センサは、ホール素子からなることを特徴とする。
（５）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記電流検出用センサは、ループコイルからなることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明する。
図２は、モジュール化された液晶表示装置の分解図を示し、前方から順次フレームＦＲ、液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、バックライトＢＬが積層されてモジュール化されている。
【００１０】
液晶表示パネルＰＮＬは、液晶を介して対向配置される透明基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に多数の画素が備えられて構成されている。各画素の集合体は表示部ＡＲを構成し、この表示部ＡＲは液晶表示パネルＰＮＬにおいてその僅かな周辺を除く中央部に位置づけられている。
【００１１】
前記表示部ＡＲには、図３に示すように、前記透明基板のうち一方の基板の液晶側の面に、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬとが形成され、これら各信号線に囲まれた領域を画素領域としている。
【００１２】
これら各画素領域には、その一方の側のゲート信号線ＧＬからの信号（走査信号）によってオンされるスイッチング素子ＴＦＴと、このスイッチング素子ＴＦＴを介して当該画素領域の一方の側のドレイン信号線ＤＬからの信号（映像信号）が供給される画素電極ＰＸと、この画素電極ＰＸと当該画素領域の他方の側のゲート信号線ＧＬとの間に形成される容量素子Ｃａｄｄとが備えられている。
【００１３】
各ゲート信号線ＧＬには、たとえばその並設方向に沿って走査信号が順次供給され、この供給のタイミングに合わせて各ドレイン信号線ＤＬに映像信号が供給されるようになっている。
【００１４】
前記スイッチング素子ＴＦＴを介して映像信号が印加される画素電極ＰＸは、前記透明基板のうち他方の基板の液晶側の面に形成された対向電極ＣＴ（図示せず）との間に電界を生じさせ、この電界によって当該画素の液晶を光変調させるようになる。
この際、該画素電極ＰＸに印加された映像信号は前記容量素子Ｃａｄｄによって比較的長い時間の間該画素電極ＰＸに蓄積されるようになっている。
【００１５】
このように液晶表示パネルＰＮＬは、その各画素の液晶が光変調されることから、外来光を必要とし、観察者に対してその背面にバックライトＢＬが配置されている。なお、この図面では、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトＢＬとの間に光学シートＯＳが配置され、バックライトＢＬから液晶表示パネルＰＮＬへの光をたとえば拡散等させるようになっている。
【００１６】
前記バックライトＢＬは、いわゆる直下型と称されるもので、液晶表示パネルＰＮＬとほぼ平行な面であって、該液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＲと対向する面内に光源を備えたものとなっている。
この光源としては、たとえば８本からなる複数の冷陰極線管ＣＦＬ１〜ＣＦＬ８が用いられ、それらが等間隔に並設されて配置されている。
【００１７】
これら各冷陰極線管ＣＦＬは、底面にて反射機能を有するシャーシＣＳに該底面から若干離間されて支持され、前記シャーシＣＳとともにバックライトＢＬを構成するようになっている。各冷陰極線管ＣＦＬからの光は、直接液晶表示パネルＰＮＬ側に進行する光の他に、前記シャーシＣＳの底面に反射されて液晶表示パネルＰＮＬ側に進行する光も有し、光の有効利用を図っている。
そして、これら各冷陰極線管ＣＦＬ１〜ＣＦＬ８のそれぞれは、たとえば前記シャーシＣＳの裏面に配置されるインバータ(後に詳述する)を介して電源が供給されるようになっている。
【００１８】
液晶表示パネルＰＮＬの観察者側の面には、該液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＲに対向する部分に開口（表示窓）ＤＦが設けられたフレームＦＲが配置され、このフレームＦＲの側面は前記バックライトＢＬのシャーシＣＳにたとえばかしめ等によって固定さるようになっている。
【００１９】
図１は、上述した各冷陰極線管ＣＦＬのうちたとえば一つの冷陰極線管ＣＦＬにおける駆動回路を示した回路図である。他の残りの冷陰極線管ＣＦＬは、前記一つの冷陰極線管ＣＦＬと並列に接続させるようにしても、あるいは該一つの冷陰極線管ＣＦＬの場合と同様の駆動回路によって駆動させるようにしてもよい。
【００２０】
図１において、冷陰極線管ＣＦＬと、この陰極線管を駆動させる第１インバータＩＮＶ１と第２インバータＩＮＶ２とがある。これら各インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２は共通に接地され、第１インバータＩＮＶ１からは前記冷陰極線管ＣＦＬのたとえば左端側の電極ＴＭを介して電源が供給され、第２インバータＩＮＶ２からは右端側の電極ＴＭを介して電源が供給されるようになっている。
【００２１】
なお、第１インバータＩＮＶ１は接地との間に介在される電源ＰＷ１によって駆動され、第２インバータＩＮＶ２は接地との間に介在される電源ＰＷ２によって駆動されるようになっている。
【００２２】
この場合、第１インバータＩＮＶ１（左側インバータ）からは図５（ａ）に示すような波形の電圧が供給され、第２インバータＩＮＶ２（右側インバータ）からは図５（ｂ）に示すような波形の電圧が供給され、それらは互いに逆相の関係にある。そして、冷陰極線管ＣＦＬには、図５（ｃ）に示すような波形の管電流が流れるようになる。
【００２３】
また、前記冷陰極線管ＣＦＬ内に流れる前記管電流を検出するための検出器を備え、この検出器は、冷陰極線管ＣＦＬのほぼ中央部において該冷陰極線管ＣＦＬに近接させて配置されたホール素子ＨＥとこのホール素子ＨＥに流れる電流を増幅するための増幅器ＡＭとから構成されている。ホール素子ＨＥを冷陰極線管ＣＦＬのほぼ中央部に配置させるのは、これにより仮想電位が低い領域での検出が可能となり、該冷陰極線管ＣＦＬからのリーク電流の影響を受けにくいからである。なお、前記ホール素子ＨＥは電源ＰＷ３により電圧が印加されるようになっている。
【００２４】
前記冷陰極線管ＣＦＬの管軸と垂直な平面で断面をとった図１（ｂ）に示すように、冷陰極線管ＣＦＬに管電流が流れた場合において、該電流によって冷陰極線管ＣＦＬの管周方向に発生する磁束が発生し、この磁束は該冷陰極線管の中心軸からの径と一定の関係にあることから、定位置に配置された前記ホール素子ＨＥは前記管電流と対応づけられた磁束の値を検出できるようになる。冷陰極線管ＣＦＬの周囲の磁束は該冷陰極線管の中心軸からの径と一定の関係にあるからである。
【００２５】
該磁束を検出したホール素子ＨＥは、その磁束をそれに対応した電圧として変換し、その電圧値は前記増幅器ＡＭによって増幅される。
そして、該増幅器ＡＭからの出力は前記インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２のそれぞれに入力されるようになっており、該増幅器ＡＭからの出力値に応じて、該インバータＩＮＶ１、ＩＮＶ２から該冷陰極線管ＣＦＬへ適切な電圧値を有する電源が供給されるようになる。
【００２６】
このように構成された液晶表示装置は、そのバックライトＢＬの冷陰極線管ＣＦＬを２個のインバータ（ＩＮＶ１、ＩＮＶ２）で両端駆動し、その駆動電圧を従来の約１／２に低減させることができるとともに、該陰極線管とその周辺の金属との間に発生するリーク電流を低減させることができる。
【００２７】
上述したように、該冷陰極線管ＣＦＬを１個のインバータで駆動する場合、該冷陰極線管ＣＦＬの駆動電圧を大きくせざるを得ず、それにともないリーク電流が増加し、その供給電源の効率が低下してしまうことになるからである。
【００２８】
そして、前記リーク電流は、低電流駆動時において該冷陰極線管ＣＦＬの高圧側と低圧側における輝度差を発生させる原因ともなる。
そして、２個のインバータによって駆動される該冷陰極線管ＣＦＬに流れる電流は、上記ホール素子ＨＥ等の設置により容易かつ正確に検出ができるようになる。
【００２９】
なお、上記ホール素子ＨＥ等を設けなくても、該陰極線管への投入電流を検出することができるが、この投入電流にはリーク電流も含まれてしまうため、実際の管電流よりも多くなり、この投入電流によって該冷陰極線管ＣＦＬに流れる電流を制御した場合、該冷陰極線管ＣＦＬの寿命を短くしてしまうという不都合が生じる。
【００３０】
このため、該冷陰極線管ＣＦＬに流れる電流を上記ホール素子ＨＥ等により正確に検出した後、その検出電圧によって前記各インバータ（ＩＮＶ１、ＩＮＶ２）を制御し、該陰極線管に流れる電流を最適なものとすることができるようになる。
【００３１】
上述した実施例では、冷陰極線管ＣＦＬの管電流の検出センサとしてホール素子を用いたが、これら限らずループコイルであってもよいことはいうまでもない。このループコイルにおいても管電流によって発生しかつ該管電流に対応する磁気を検出することができるからである。
【００３２】
また、上述した実施例におけるバックライトＢＬには直線状の冷陰極線管ＣＦＬを備えたものであるが、たとえば、図４に示すように、Ｕ字形の冷陰極線管ＣＦＬを複数個備えたものにあっても適用できることはいうまでもない。この場合、ホール素子ＨＥは該冷陰極線管ＣＦＬの管軸方向のほぼ中央に配置させることが好ましいことから、同図に示すように、湾曲部の近傍に配置されることになる。
【００３３】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による液晶表示装置の光源の駆動回路の一実施例を示した回路図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す全体構成図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の画素の一実施例を示す等価回路図である。
【図４】本発明による液晶表示装置のバックライトの他の実施例を示す平面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の光源の各電極に印加される電圧波形、および該光源に生じる管電流波形である。
【符号の説明】
【００３５】
ＢＬ……バックライト、ＣＦＬ……冷陰極線管、ＩＮＶ１……第１インバータ、ＩＮＶ２……第２インバータ、ＨＥ……ホール素子、ＡＭ……アンプ、ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＡＲ……液晶表示部
【図１】
2005258117.tif 000003
【図２】
2005258117.tif 000004
【図３】
2005258117.tif 000005
【図４】
2005258117.tif 000006
【図５】
2005258117.tif 000007