(57)【要約】【課題】点灯が容易であって、リーク電流の少ない冷陰極蛍光灯装置を提供する。【解決手段】冷陰極蛍光灯１０に内部面に配された内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄと、外部面側に配された外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂと設ける。内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄを直流駆動回路２２で駆動し、定電流回路２３で電流の大きさを制御し、外部電極１８および外部電極１８ｂを交流駆動回路２６で駆動するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、
前記密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、
前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、
を備える冷陰極蛍光灯。
【請求項２】
前記第１の内部電極および前記第２の内部電極のいずれもが電子放出材料で形成された請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。
【請求項３】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する冷陰極蛍光灯、を駆動する冷陰極蛍光灯駆動装置であって、
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する直流駆動回路と、
前記第１の外部電極と前記第２の外部電極との間に交流電圧を印加する交流駆動回路と、
前記交流電圧を所定期間、印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させるとともに、前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、
を備える冷陰極蛍光灯駆動装置。
【請求項４】
前記切替回路は、前記交流電圧が印加されている前記所定期間の内において、前記直流電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の冷陰極蛍光灯駆動装置。
【請求項５】
前記第１の内部電極および前記第２の内部電極のいずれもが前記電子放出材料で形成され、
前記切替回路は、前記交流電圧が印加されている前記所定期間である第１の所定期間よりも長い第２の所定期間ごとに、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に印加される前記直流電圧の極性方向を交互に反転させることを特徴とする請求項４に記載の冷陰極蛍光灯駆動装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に流れる電流の大きさを所定の値に制御する定電流回路を備える請求項３に記載の冷陰極蛍光灯駆動装置。
【請求項７】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の外部電極と各々の前記第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、
前記交流電圧を所定期間、印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させるとともに、前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、
を備える冷陰極蛍光灯装置。
【請求項８】
前記第１の内部電極および前記第２の内部電極のいずれもが電子放出材料で形成され、
前記切替回路は、さらに、各々の前記直流電流の極性方向および通過と停止とを制御することを特徴とする請求項７に記載の冷陰極蛍光灯装置。
【請求項９】
映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側に配される冷陰極蛍光灯装置と、を備える映像表示装置であって、
前記冷陰極蛍光灯装置は、
電子が衝突することによって発光するガスが密封されて前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の外部電極と各々の前記第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、
前記同期信号に同期した所定期間、前記交流電圧を印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させるとともに、前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記直流電圧を印加して、前記１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の前記直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、
を具備する液晶表示装置。
【請求項１０】
前記切替回路は、前記同期信号の一部をなす垂直同期信号の帰線期間に同期して、前記所定期間、前記交流電圧を印加する制御を行うとともに、前記帰線期間の発生ごとに前記冷陰極蛍光灯の前記直流電流の極性方向を交互に反転する制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、
前記第１の外部電極と前記第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させ、
前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する冷陰極蛍光灯の制御方法。
【請求項１２】
映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、
電子が衝突することによって発光するガスが密封されて前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、前記密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する前記液晶表示パネルの裏面側に配された冷陰極蛍光灯と、
を備えた液晶表示装置の制御方法であって、
前記同期信号に応じた所定期間、前記第１の外部電極と前記第２の外部電極との間に交流電圧を印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させ、
前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する液晶表示装置の制御方法。
【請求項１３】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、
前記１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の前記第１の内部電極と各々の前記第２の内部電極との間を流れる電流の大きさを所定のものとする１または複数の電流方向制御・定電流回路と、
前記交流電圧を所定期間、印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させるとともに、前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記直流電圧を印加して、前記１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、を備える冷陰極蛍光灯装置。
【請求項１４】
前記電流方向制御・定電流回路は、
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に流れる電流の大きさを所定の値とするように前記冷陰極蛍光灯の電流流出側に定電流源を備える請求項１３に記載の冷陰極蛍光灯装置。
【請求項１５】
前記電流方向制御・定電流回路は、
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に流れる電流の大きさを所定の値とするように前記直流駆動回路または前記交流駆動回路に供給される電圧の大きさを制御する電圧制御回路を備える請求項１３に記載の冷陰極蛍光灯装置。
【請求項１６】
前記直流駆動回路または前記交流駆動回路は、
第１の１次巻線と第２の１次巻線とが同一のコアに形成されてなるトランスと、
前記第１の１次巻線に交流電力を供給する第１の交流電力発生部と前記第２の１次巻線に交流電力を供給する第２の交流電力発生部と、
前記第１の１次巻線と前記第２の１次巻線とによって前記コアに発生する磁束が加算され、あるいは、前記コアに発生する磁束が減算され、または、前記第１の１次巻線と前記第２の１次巻線のいずれか一方のみによって前記コアに磁束を発生させるように、前記第１の交流発生部および前記第２の交流発生部を制御する駆動波形制御部と、
を具備する請求項１３に記載の冷陰極蛍光灯装置。
【請求項１７】
電子が衝突することによって発光するガスが密封され、前記発光に反応する蛍光材料が前記ガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、前記密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、
前記第１の外部電極と前記第２の外部電極との間に前記交流電圧を所定期間、印加して、前記電子と前記ガスとを衝突させ、
前記電子と前記ガスとの衝突が継続中に前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に直流電圧を印加する冷陰極蛍光灯の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光灯、冷陰極蛍光灯駆動装置、冷陰極蛍光灯装置、液晶表示装置、冷陰極蛍光灯の制御方法および液晶表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蛍光灯としては、交流で駆動されるもの、直流で駆動されるものが大別して知られている。また、別の分類として、熱陰極型と冷陰極とがある。さらに、点灯の当初においては、熱陰極型として点灯をして、その後、冷陰極型として動作するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これらの蛍光灯は、産業上広く用いられているが、近年、液晶表示装置のパネルの背面から光を照射するための冷陰極蛍光灯装置（バックライト装置）としての用途が注目されている。液晶表示装置におけるバックライト装置に用いられる光源としては、加熱の必要がなく、寿命の長い冷陰極を用いた冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）が特に注目されている。
【０００４】
そして、バックライト装置に用いられる冷陰極蛍光灯においては、交流化によるちらつきを抑えるため発振周波数を３０〜５０kHz程度の高周波高電圧で駆動するのが一般的である。また、駆動用の回路としては、直流電源を交流高周波電源に変換して冷陰極蛍光灯に電力を供給するインバータ回路が広く用いられている。
【０００５】
また、近年の液晶表示装置の表示エリアの大型化に伴い、液晶パネルの背面から光を照射するバックライト装置に使用する冷陰極蛍光灯も、液晶パネルの表示面積の大型化に合わせて長尺化する傾向が加速している。さらに、液晶表示装置の表示エリアの大型化に伴い、冷陰極蛍光灯を複数本平行に並べて、面光源とし液晶裏面に配置し液晶に照射する、直下型バックライト装置の採用が一般的となっている。そして、かかるバックライト装置に於いては、冷陰極蛍光灯の背面に反射材を設けて光の利用効率を上げる工夫や、バックライト装置と液晶パネルの間に拡散シートやプリズムシートなどの光学シートを設けて輝度の改善を図るなどの、光学的構造物が工夫され、光源である冷陰極蛍光灯を取り囲んでいる構造が採用されている。
【０００６】
また、冷陰極蛍光灯の駆動回路として、いわゆる、コレクタ共振回路をより改良した図４２、図４３に示すようなコレクタ共振回路も用いられている（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９４３９１号公報
【特許文献２】特許第３２３０５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような液晶表示装置においては、冷陰極蛍光灯に印加される高周波の駆動電力は、冷陰極蛍光灯と、この周辺に設けられる反射材や拡散板等の各種光学用部材との間に形成される浮遊容量にリーク電流として流れてしまう問題があった。表示エリアの大型化に伴う冷陰極蛍光灯の長尺化、複数の平行に並べた冷陰極蛍光灯の採用、種々の光学用部材の多用、によってこの浮遊容量の大きさは増大して、リーク電流の大きさが、ますます大きくなってきており、駆動電力の有効利用が困難となっている。
【０００８】
さらに、長尺化した冷陰極蛍光灯の長手方向の途中からリーク電流が生じ、長手方向の各部における発光量が異なり、電極に近いほど冷陰極蛍光灯の内部を流れる電流の大きさが大きく、電極から離れるほど冷陰極蛍光灯の内部を流れる電流の大きさが小さくなるので、電極に近いほど明るく、電極から離れるにしたがって暗くなるような明るさに相違が生じるという症状も起こしており、この現象は冷陰極蛍光灯の長尺化に伴い顕著なものとなっている。
【０００９】
そのため、高周波高電圧を冷陰極蛍光灯に印加する交流駆動を行う場合においては、高周波リーク電流を減らすために、冷陰極蛍光灯と周囲構造体との空間距離を大きくして浮遊容量を減ずるしかなく、この結果、バックライト装置の構造が厚くなってしまい、液晶表示装置の薄型化が困難になっている。
【００１０】
本発明は、上述した、従来の交流駆動において生じる問題点を解決する液晶表示装置、および、このような液晶表示装置に用いるに好適なる、冷陰極蛍光灯、冷陰極蛍光灯駆動装置、冷陰極蛍光灯装置ならびに冷陰極蛍光灯の制御方法および液晶表示装置の制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述の課題を参酌してなされたものであり、本発明の冷陰極蛍光灯は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備える。
【００１２】
この冷陰極蛍光灯は、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備え、第１の内部電極と第２の内部電極との間に印加する電圧の波形および電圧印加のタイミングと、第１の外部電極と第２の外部電極との間に印加する電圧の波形および電圧印加のタイミングと、を独立して自由に制御することができる。
【００１３】
また、本発明の冷陰極蛍光灯駆動装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する冷陰極蛍光灯、を駆動する冷陰極蛍光灯駆動装置であって、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加する直流駆動回路と、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加する交流駆動回路と、交流電圧を所定期間、印加して電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、を備える。
【００１４】
この冷陰極蛍光灯駆動装置は、直流駆動回路と交流駆動回路と、を備え、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加し、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加する。さらに、切替回路を備え、交流電圧を第１の外部電極と第２の外部電極との間に所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中において、直流電圧を第１の内部電極と第２の内部電極との間に印加する制御を行う。そして、交流電圧が印加される所定期間に冷陰極蛍光灯の点灯が生じ、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電圧とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電圧も含むものである。
【００１５】
また、本発明の冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の外部電極と各々の第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、交流電圧を所定期間、印加して、電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、を備える。
【００１６】
この冷陰極蛍光灯装置は、密閉容器の内部に配された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯を備えている。また、冷陰極蛍光灯を駆動するための各々１または複数の直流駆動回路と交流駆動回路と定電流回路と、を備え、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加して一定の電流を流し、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加する。さらに、切替回路を備え、交流電圧を第１の外部電極と第２の外部電極との間に所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を第１の内部電極と第２の内部電極との間に印加する。このようにして、交流電圧が印加される所定期間に冷陰極蛍光灯の点灯が生じ、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電流とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電流も含むものである。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置は、映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、液晶表示パネルの裏面側に配される冷陰極蛍光灯装置と、を備える映像表示装置であって、冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封されて発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の外部電極と各々の第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、同期信号に同期した所定期間、交流電圧を印加して、電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加して、１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、を具備する。
【００１８】
この液晶表示装置は、映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、液晶表示パネルの裏面側に配される冷陰極蛍光灯装置と、を備える映像表示装置である。そして、この冷陰極蛍光灯装置は、密閉容器の内部に配された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯を備え、冷陰極蛍光灯の点灯を制御する。また、冷陰極蛍光灯を駆動するための１または複数の直流駆動回路と交流駆動回路と、を備え、各々の第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加し、各々の第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加することができる。さらに、切替回路を備え、同期信号に同期した所定期間、交流電圧を各々の第１の外部電極と第２の外部電極との間に印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中において、直流電圧を各々の第１の内部電極と第２の内部電極との間に印加する制御を行う。そして、交流電圧が印加される所定期間に冷陰極蛍光灯の点灯が生じ、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電流とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電流も含むものである。
【００１９】
また、本発明の冷陰極蛍光灯の制御方法は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加して、電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加する。
【００２０】
この冷陰極蛍光灯の制御方法は、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、以下のように制御が行われる。すなわち、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加して、電子とガスとを衝突させ、冷陰極蛍光灯を点灯する。そして、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加して、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電圧とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電圧も含むものである。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置の制御方法は、映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、電子が衝突することによって発光するガスが密封されて発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する液晶表示パネルの裏面側に配された冷陰極蛍光灯と、を備えた液晶表示装置の制御方法であって、同期信号に応じた所定期間、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加して、電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する。
【００２２】
この液晶表示装置の制御方法は、液晶表示パネルと冷陰極蛍光灯と、を備えた液晶表示装置の制御方法であって、以下のように制御が行われる。すなわち、同期信号に応じた所定期間、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加して、電子とガスとを衝突させ、冷陰極蛍光灯を点灯させる。そして、電子とガスとの衝突が継続中に冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する。冷陰極蛍光灯に流れる直流電流を通過させる場合には、冷陰極蛍光灯は点灯を持続し、冷陰極蛍光灯に流れる直流電流を停止させる場合には、冷陰極蛍光灯は消灯する。ここで、直流電流とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電流も含むものである。
【００２３】
また、別の本発明の冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる電流の方向と大きさを所定のものとする１または複数の電流方向制御・定電流回路と、交流電圧を所定期間、印加して電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加して、１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、を備える。
【００２４】
この冷陰極蛍光灯装置は、密閉容器の内部に配された第１の内部電極および第２の内部電極を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯を備える。また、冷陰極蛍光灯を駆動するための直流駆動回路と交流駆動回路と電流方向制御・定電流回路と、を備え、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧および／または交流電圧を印加することができ、電流の大きさを制御することができる。さらに、切替回路を備え、交流電圧を所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中において、冷陰極蛍光灯に流れる各々の電流の極性方向および通過と停止とを制御する。そして、交流電圧が印加される所定期間に冷陰極蛍光灯の点灯が生じ、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電流とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電流も含むものである。
【００２５】
また、別の本発明の冷陰極蛍光灯の制御方法は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加して、電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加する。
【００２６】
この冷陰極蛍光灯の制御方法は、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、以下のように制御が行われる。すなわち、第１の内部部電極と第２の内部電極との間に交流電圧を所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、冷陰極蛍光灯を点灯する。そして、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加して、この所定期間経過後においても直流電圧の印加によって冷陰極蛍光灯の点灯が持続される。ここで、直流電圧とは、ここで言う交流電圧の繰り返しの周期に比べて長い繰り返しの周期で極性が反転する電圧も含むものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の冷陰極蛍光灯によれば、点灯性能の向上を図れる。すなわち、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加して、容易に点灯を開始させることができる。また、点灯開始後に、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加し、交流電圧の印加期間を直流電圧の印加期間よりも短くするように動作させることによって、リーク電流を減少させ、冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。
【００２８】
本発明の冷陰極蛍光灯駆動装置によれば、第１の内部電極と第２の内部電極および第１の外部電極と第２の外部電極とを有する冷陰極蛍光灯を駆動するに際して、交流電圧を印加する制御を行って容易に放電を開始させることができ、直流電圧を第１の内部電極と第２の内部電極との間に印加して冷陰極蛍光灯の点灯を持続させることができる。また、交流電圧の印加停止後においては、リーク電流の発生が生じないので電力の損失と冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。
【００２９】
本発明の冷陰極蛍光灯装置によれば、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失と冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できることに加え、さらに、切替回路は、冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の極性方向を制御するので、冷陰極蛍光灯の寿命を延ばすことができる。さらに、複数の冷陰極蛍光灯を備える場合には、各々の冷陰極蛍光灯について、電流の通過と停止とを制御することによって、一部点灯、一部消灯を行うことができる。
【００３０】
本発明の液晶表示装置によれば、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失を低減でき、冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。また、直流電流の極性方向を切り替えて冷陰極蛍光灯の寿命を延ばすことができる。さらに、同期信号に応じて冷陰極蛍光灯の、点灯、消灯ができる。複数の冷陰極蛍光灯を備える場合には、冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の通過と停止とを制御して、冷陰極蛍光灯の一部点灯、一部消灯を行って液晶表示装置に表示される映像の品質の向上を図ることができる。
【００３１】
本発明の冷陰極蛍光灯の制御方法によれば、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失を軽減し、冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。
【００３２】
本発明の液晶表示装置の制御方法によれば、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失を軽減し、冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。また、直流電流の極性方向を切り替えて冷陰極蛍光灯の寿命を延ばすことができる。さらに、同期信号に応じて冷陰極蛍光灯の、点灯、消灯ができる。複数の冷陰極蛍光灯を備える場合には、冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の通過と停止とを制御して、冷陰極蛍光灯の一部点灯、一部消灯を行って液晶表示装置に表示される映像の品質の向上を図ることができる。
【００３３】
本発明の別の冷陰極蛍光灯装置によれば、内部電極のみを備える冷陰極蛍光灯を用いる場合でも、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失を軽減し、冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。また、切替回路は、冷陰極蛍光灯に流れる電流の極性方向を制御し、電流の極性方向を切り替えて冷陰極蛍光灯の寿命を延ばすことができる。さらに、複数の冷陰極蛍光灯を備える場合には、冷陰極蛍光灯の一部点灯、一部消灯を行うことができる。
【００３４】
本発明の別の冷陰極蛍光灯の制御方法によれば、内部電極のみを備える冷陰極蛍光灯を用いる場合でも、容易に放電を開始させることができ、交流電圧の印加停止後においてはリーク電流の発生が生じないので電力の損失と冷陰極蛍光灯の長手方向における輝度の変化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
まず、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に沿って一実施形態の冷陰極蛍光灯１０の説明を行う。図１（Ａ）は、冷陰極蛍光灯１０の外形図であり、図１（Ｂ）は、冷陰極蛍光灯１０の断面図である。なお、図１（Ｂ）は、冷陰極蛍光灯１０の一部を拡大したものである。
【００３６】
冷陰極蛍光灯１０は、光透過性と絶縁性を有する材料であるガラスを円柱形状として形成される密閉容器１１と、導電性材料１７ａおよび導電性材料１７ｂと、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄと、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂと、を備える。内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄの少なくとも一方は、電子放出材料で形成されている。
【００３７】
密閉容器１１の長手方向の両端面は封止されており、密閉容器１１で囲まれる内部（以下、灯内部と省略する）は略真空の閉空間とされ、微量の発光のためのガスである水銀が封入されている。また、閉空間を形成するガラスの内面には蛍光材料が塗布されている。そして、導電性材料１７ａおよび導電性材料１７ｂの各々は、密閉容器１１の長手方向の各々の封止された端面より閉空間の外部へ引出されており、導電性材料１７ａは、灯内部に配された内部電極１７ｃと導電性を保って接続され、導電性材料１７ｂは、灯内部に配された内部電極１７ｄと導電性を保って接続されている。密閉容器１１の外部空間と接する面（以下、灯外部面と省略する）側には、この円柱形状の長手方向に直行する方向に伸びた一定幅の帯状の外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂの各々が離間して配されている。
【００３８】
冷陰極蛍光灯１０の動作は以下のようになる。灯内部の電子が水銀の原子と衝突すると発光する。この場合の発光の波長は紫外線領域であって、波長が短く視認することができない。そこで、この紫外線に反応する蛍光材料が密閉容器１１の内面に塗布されている。そして、この蛍光材料は紫外線に反応して、蛍光材料の種類に応じた波長の可視光線を発し、色々な光色を放つものである。
【００３９】
次に、図２に沿って第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０の説明を行う。
【００４０】
冷陰極蛍光灯装置２０は、冷陰極蛍光灯１０および冷陰極蛍光灯駆動装置２１を備える。冷陰極蛍光灯１０を構成する各部については、冷陰極蛍光灯装置２０の説明に必要な範囲で、上述したものと同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
冷陰極蛍光灯駆動装置２１は、電力源２５と、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄに電力を供給する直流駆動回路２２と、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂに電力を供給する交流駆動回路２６と、定電流回路２３と、切替制御回路２４、スイッチ素子Ｓｗ２およびスイッチ素子Ｓｗ６と、を備える。本実施形態においては、切替制御回路２４、スイッチ素子Ｓｗ２およびスイッチ素子Ｓｗ６は切替回路を構成する。スイッチ素子Ｓｗ２は切替制御回路２４からの信号Ｓ２によって、ＯＮ（導通）とされるかＯＦＦ（切断）とされるかが制御されるようになされている。
【００４２】
電力源２５は冷陰極蛍光灯１０の電力源となるものであり本実施形態では直流の電源である。電力源２５は、直流電圧Ｖｉｎを発生し、電力源２５から直流電圧Ｖｉｎを印加された直流駆動回路２２は内部電極１７ｃと内部電極１７ｄの間に直流電圧Ｖｄｃを発生するようになされ、電力源２５から直流電圧Ｖｉｎを印加された交流駆動回路２６は外部電極１８ａと外部電極１８ｂとの間に交流電圧Ｖａｃを発生するようになされている。
【００４３】
直流駆動回路２２からの直流電力は、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、および定電流回路２３を介して、冷陰極蛍光灯１０の内部電極１７ｃと内部電極１７ｄとの間に印加されるようになされている。なお、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２は保護用として配されているが、省略することも可能である。
【００４４】
また、交流駆動回路２６からの交流電力は冷陰極蛍光灯１０の外部電極１８ａと外部電極１８ｂとの間に印加されるようになされている。
【００４５】
直流駆動回路２２を図３に示す。直流駆動回路２２は、トランジスタＱ２１、トランジスタＱ２２、発振・変換トランスＬ２１、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２２、コンデンサＣ２１、ダイオードＤ２１、ダイオードＤ２２およびコンデンサＣ２２を備える。発振・変換トランスＬ２１には１次側巻線Ｎ２１ないし１次側巻線Ｎ２３と、２次側巻線Ｎ２４および２次側巻線Ｎ２５とが巻回されている。
【００４６】
１次側巻線Ｎ２１と１次側巻線Ｎ２２とは同一巻数とされ、１次側巻線Ｎ２１の巻き終わりと、１次側巻線Ｎ２２の巻き始めとが接続されて、所謂中点タップを形成しており、中点タップはインダクタＬ１２１を介して電力源２５に接続され直流電圧Ｖｉｎが印加されている。１次側巻線Ｎ２１の巻き始めはトランジスタＱ２１のコレクタに接続され、１次側巻線Ｎ２２の巻き終わりはトランジスタＱ２２のコレクタに接続されている。また、１次側巻線Ｎ２１の巻き始めと、１次側巻線Ｎ２２の巻き終わりとの間には、コンデンサＣ２１（１次側の浮遊容量も含む）が接続され、主として、コンデンサＣ２１と、１次側巻線Ｎ２１と１次側巻線Ｎ２２とで共振回路を形成するようになされているものが一般的である。
【００４７】
ここで、この共振回路の共振周波数は、コンデンサＣ２１の容量値と１次側巻線Ｎ２１と１次側巻線Ｎ２２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスで定まり、この共振周波数で回路は自励発振する。インダクタＬ１２１によって、交流的に電源と切り離された回路を構成するこのような自励発振回路はコレクタ共振形回路と称され、発振周波数がロイヤー回路に較べて高くできること、発振周波数が直流電圧Ｖｉｎの値に影響され難い等の利点から多用されている。
【００４８】
トランジスタＱ２１のベースには抵抗Ｒ２１および１次側巻線Ｎ２３の一端が接続され、トランジスタＱ２２のベースには抵抗Ｒ２２および１次側巻線Ｎ２３の他端が接続されている。そして、１次側に接続された回路が正帰還ループを構成する条件に適合する電圧が発生するように、１次側巻線Ｎ２３は、１次側巻線Ｎ２１および１次側巻線Ｎ２２に対して、所定の巻線比と極性方向とを有する巻線とされている。
【００４９】
このような、直流駆動回路２２の動作を簡単に説明する。まず、直流駆動回路２２に電力源２５から直流電圧Ｖｉｎが供給されると、抵抗Ｒ２１は、トランジスタＱ２１のベースにベース電流を供給し、抵抗Ｒ２２は、トランジスタＱ２２のベースにベース電流を供給する。これによって、トランジスタＱ２１のコレクタおよびトランジスタＱ２２のコレクタに電流が流れる。
【００５０】
そして、トランジスタＱ２１のコレクタに流れる電流は１次側巻線Ｎ２１に流れ、トランジスタＱ２２のコレクタに流れる電流は１次側巻線Ｎ２２に流れ、発振・変換トランスＬ２１のコア（図示せず）に磁束を生じさせるが、１次側巻線Ｎ２１によって発生する磁束の方向と１次側巻線Ｎ２２によって発生するコア中の磁束の方向とは逆向きであり、磁束は互いにキャンセルされる。
【００５１】
しかしながら、トランジスタＱ２１とトランジスタＱ２２とで、電流増幅率にわずかの差があるのが通常であるので、トランジスタＱ２１またはトランジスタＱ２２のいずれか一方のコレクタには、より大きな電流が流れ、そして、１次側巻線Ｎ２１または１次側巻線Ｎ２２のいずれか一方に、より大きな電流が流れる。その結果として、１次側巻線Ｎ２１と１次側巻線Ｎ２２とに流れる電流の差に応じた磁束が発振・変換トランスＬ２１のコア中に発生して、１次側巻線Ｎ２３に、この磁束に応じた電圧が発生する。この電圧は、正帰還方向に発生し、トランジスタＱ２１とトランジスタＱ２２のコレクタ電流がより大きい側のトランジスタ（例えば、トランジスタＱ２１として以下の説明を行う）のコレクタ電流をさらに大きくし、コレクタ電流がより小さい側のトランジスタ（例えば、トランジスタＱ２２として以下の説明を行う）のコレクタ電流をさらに小さくして急速に零にしてしまう。
【００５２】
このときに、コンデンサＣ２１と１次側巻線Ｎ２１と１次側巻線Ｎ２２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスとで形成される共振回路によって、１次側巻線Ｎ２１、１次側巻線Ｎ２２、１次側巻線Ｎ２３、２次側巻線Ｎ２４および２次側巻線Ｎ２５に正弦波状の電圧波形が生じる。そして、１次側巻線Ｎ２３に発生する電圧はトランジスタＱ２１およびトランジスタＱ２２の各々のベースへ、正帰還されているので、この共振周波数と等しい周波数の自励発振が持続することとなる。
【００５３】
ここで、２次側巻線Ｎ２４と２次側巻線Ｎ２５に発生する電圧は、中点タップを基準として逆極性となるように２次側巻線Ｎ２４と２次側巻線Ｎ２５との巻回方向が予め定められ、巻数も等しくされている。そして、ダイオードＤ２１およびダイオードＤ２２によって整流が行われ、コンデンサＣ２２によって平滑される。１次側巻線Ｎ２１および１次側巻線Ｎ２２の巻数に対して２次側巻線Ｎ２４および２次側巻線Ｎ２５の巻数は大きく設定されているので、中点タップ方式の全波整流回路によって、高圧の直流電圧ＶｄｃをコンデンサＣ２２の両端に得ることができる。
【００５４】
また、交流駆動回路２６を図４に示す。交流駆動回路２６は、トランジスタＱ６１、トランジスタＱ６２、発振・変換トランスＬ６１、抵抗Ｒ６１、抵抗Ｒ６２、コンデンサＣ６１（１次側の浮遊容量も含む）、を備える。発振・変換トランスＬ６１には１次側巻線Ｎ６１ないし１次側巻線Ｎ６３と、２次側巻線Ｎ６４および２次側巻線Ｎ６５とが巻回されている。
【００５５】
１次側巻線Ｎ６１と１次側巻線Ｎ６２とは同一巻数とされ、１次側巻線Ｎ６１の巻き終わりと、１次側巻線Ｎ６２の巻き始めとが接続されて、中点タップを形成しており、中点タップはインダクタＬ１６１を介して電力源２５に接続されている。１次側巻線Ｎ６１の巻き始めはトランジスタＱ６１のコレクタに接続され、１次側巻線Ｎ６２の巻き終わりはトランジスタＱ６２のコレクタに接続されている。また、１次側巻線Ｎ６１の巻き始めと、１次側巻線Ｎ６２の巻き終わりとの間には、コンデンサＣ６１が接続され、コンデンサＣ６１と１次側巻線Ｎ６１と１次側巻線Ｎ６２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスとによって共振回路を形成するようになされている。
【００５６】
トランジスタＱ６１のベースには抵抗Ｒ６１および１次側巻線Ｎ６３の一端が接続され、トランジスタＱ６２のベースには抵抗Ｒ６２および１次側巻線Ｎ６３の他端が接続されている。そして、１次側巻線Ｎ６３は、正帰還ループを構成する電圧が発生するように、１次側巻線Ｎ６１および１次側巻線Ｎ６２に対する巻線比および極性方向を有する巻線とされている。
【００５７】
このような、交流駆動回路２６の動作は、１次側については、直流駆動回路２２の動作と全く同じである。一方、２次側については、整流用のダイオードおよび平滑用のコンデンサを備えないので、そのまま、交流の電圧である交流電圧Ｖａｃが２次側に出力されることとなる。
【００５８】
また、定電流回路２３を図５に示す。定電流回路２３は、トランジスタＱ３１、抵抗Ｒ３１、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１、ツェナーダイオードＤｐ３１およびオペアンプＩＣ３１を備える。トランジスタＱ３１のエミッタには電流検出のための抵抗Ｒ３１が接続され、トランジスタＱ３１のエミッタを流れる電流は抵抗Ｒ３１に電圧を生じさせるようになされ、この抵抗Ｒ３１に生じた電圧はオペアンプＩＣ３１の負極性の入力端に入力されている。また、オペアンプＩＣ３１の正極性の入力端には、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１からの電圧が入力されている。そして、オペアンプＩＣ３１の出力端は、トランジスタＱ３１のベースに接続されており、トランジスタＱ３１のエミッタを流れる電流の大きさが一定値となる定電流源を構成するように定電流回路２３は形成されている。
【００５９】
定電流回路２３の動作を簡単に説明する。抵抗Ｒ３１の電圧、すなわち、オペアンプＩＣ３１の負極性の入力端の電圧が、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１、すなわち、オペアンプＩＣ３１の正極性の入力端の電圧よりも小さい場合には、オペアンプＩＣ３１の出力端の電圧は正方向に発生して、トランジスタＱ３１のベース電流を増加させ、この結果として、トランジスタＱ３１のエミッタ電流も増加する。一方、抵抗Ｒ３１の電圧、すなわち、オペアンプＩＣ３１の負極性の入力端の電圧が、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１、すなわち、オペアンプＩＣ３１の正極性の入力端の電圧よりも大きい場合には、オペアンプＩＣ３１の出力端の電圧は負方向に発生して、トランジスタＱ３１のベース電流を減少させ、この結果として、トランジスタＱ３１のエミッタ電流も減少する。
【００６０】
このようなフィードバック作用の結果として、抵抗Ｒ３１の両端の電圧と基準電圧源Ｖｒｅｆ３１の電圧とは常時、略等しいものとなる。ここで、抵抗Ｒ３１の値を大きくすると、抵抗Ｒ３１に流れる電流の大きさ、すなわち、トランジスタＱ３１のエミッタ電流を小さくでき、抵抗Ｒ３１の値を小さくすると、抵抗Ｒ３１に流れる電流の大きさ、すなわち、トランジスタＱ３１のエミッタ電流を大きくできる。また、抵抗Ｒ３１の値を変えることなく、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１の電圧の値を変えることによっても、トランジスタＱ３１のエミッタ電流を変化させて所望の大きさとすることができる。
【００６１】
なお、トランジスタＱ３１のベース電流の大きさは、トランジスタＱ３１のエミッタ電流の大きさに比べて小さいので、トランジスタＱ３１のエミッタを流れる電流の大きさと、トランジスタＱ３１のコレクタを流れる電流の大きさとは、略等しいものとなる。また、ツェナーダイオードＤｐ３１は、トランジスタＱ３１のベース電圧を制限する保護の目的を有するものであり省略することも可能である。
【００６２】
また、図２に示す切替制御回路２４は、スイッチ素子Ｓｗ２およびスイッチ素子Ｓｗ６とともに切替回路を構成している。切替制御回路２４は、スイッチ素子Ｓｗ２およびスイッチ素子Ｓｗ６をＯＮまたはＯＦＦのいずれかに制御するための信号Ｓ２および信号Ｓ６を発生するようになされている。そして、スイッチ素子Ｓｗ２およびスイッチ素子Ｓｗ６は、ＯＮ、ＯＦＦの制御ができる電子素子が選択されているので、リレー等の機構部品を用いうる場合に比べて高速の動作が可能となる。本実施形態においては、トランジスタを用いたが、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いても良い。
【００６３】
そして、スイッチ素子Ｓｗ２がＯＮであるときには、直流駆動回路２２への電力の供給がなされ、スイッチ素子Ｓｗ２がＯＦＦであるときには、直流駆動回路２２への電力の供給がなされないようにされている。また、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮであるときには、交流駆動回路２６への電力の供給がなされ、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦであるときには、交流駆動回路２６への電力の供給がなされないようにされている。すなわち、スイッチ素子Ｓｗ２がＯＮであるときには、直流電圧Ｖｄｃの値は所定の値とされ、スイッチ素子Ｓｗ２がＯＦＦであるときには、直流電圧Ｖｄｃの値は０Ｖ（ボルト）とされる。また、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮであるときには、交流電圧Ｖａｃの値は所定の値とされ、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦであるときには、交流電圧Ｖａｃの値は０Ｖ（ボルト）とされる。
【００６４】
次に、図６に沿って第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０の全体の動作の説明を行う。
【００６５】
図６（Ａ）に切替制御回路２４から出力される信号Ｓ６を示す。信号Ｓ６が時間ｔ０から時間ｔ３までのハイレベル（図６では上方のレベル）のときにスイッチ素子Ｓｗ６をＯＮとし、信号Ｓ６がローレベル（図６では下方のレベル）のときにスイッチ素子Ｓｗ６をＯＦＦとする。図６（Ｂ）に切替制御回路２４から出力される信号Ｓ２を示す。信号Ｓ２が時間ｔ２から時間ｔ４までのいずれかの時間でハイレベル（図６では上方のレベル）となったときにスイッチ素子Ｓｗ２をＯＮとし、信号Ｓ２がローレベル（図６では下方のレベル）のときにスイッチ素子Ｓｗ２をＯＦＦとする。
【００６６】
図６（Ｃ）に交流電圧Ｖａｃの波形を示す。信号Ｓ６がハイレベルのときにスイッチ素子Ｓｗ６をＯＮとして交流駆動回路２６から所定の値の交流電圧Ｖａｃが発生し、信号Ｓ６がローレベルのときにスイッチ素子Ｓｗ６をＯＦＦとして交流電圧Ｖａｃの値は０Ｖとなる。図６（Ｄ）に直流駆動回路２２からの直流電圧Ｖｄｃの波形を示す。信号Ｓ２がハイレベルのときにスイッチ素子Ｓｗ２をＯＮとして所定の値の直流電圧Ｖｄｃが発生し、信号Ｓ２がローレベルのときにスイッチ素子Ｓｗ２をＯＦＦとして直流電圧Ｖｄｃの値は０Ｖとなる。
【００６７】
ここで、冷陰極蛍光灯１０を直流駆動回路２２によって持続的に点灯させるためには、時間ｔ３に対して、時間ｔ２および時間ｔ４の選び方が重要となるので、これについて以下に説明する。
【００６８】
まず、スイッチ素子Ｓｗ６を時間ｔ０でＯＮとして交流電圧Ｖａｃとして所定の電圧を発生させ、冷陰極蛍光灯１０を交流駆動にて点灯させる。交流駆動を行った場合には、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂは灯内部と直接に接していないながらも、灯内部に変位電流を流し、灯内部において電子と水銀の原子とを衝突させることによって冷陰極蛍光灯１０は発光を開始する。なお、この場合に、交流の周波数が高くなると内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄの仕事関数が低くなったと等価の作用をして電子の放出は容易となる。
【００６９】
一度、冷陰極蛍光灯１０を点灯させて、プラズマ状態が維持されている内に直流駆動を行えば、点灯を持続させることができる。すなわち、交流駆動開始後の電子とガスとの衝突が継続中（灯内部のガスがプラズマ状態となっているとき）において、直流駆動に切り替えることによって、点灯状態を持続させることができる。この場合において、直流駆動においては、定電流回路２３によって定電流駆動を行うので、冷陰極蛍光灯１０は、安定した、一定の輝度を保つことができる。
【００７０】
ここで、図６において、時間ｔ１から時間ｔ５の範囲が、交流駆動のみとした場合に対応して灯内部のガスがプラズマ状態となっている時間であり、時間ｔ１から時間ｔ５の範囲で、直流駆動を開始すれば、直流点灯を行い、点灯を維持することができる。しかしながら、時間ｔ１と時間ｔ５を正確に検地することは困難であるので、時間マージンを確保して、例えば、時間ｔ１と時間ｔ５との内側の時間である時間ｔ２から時間ｔ４の範囲で、直流駆動を開始する信号Ｓ２をスイッチ素子Ｓｗ２に送出すれば、より確実に点灯を行い、点灯を維持することができる。時間ｔ２から時間ｔ１を引いた時間および時間ｔ５から時間ｔ４を引いた時間が、時間マージンである。
【００７１】
ここで、ガスの種類、環境温度、冷陰極蛍光灯１０の固体差、冷陰極蛍光灯１０の特性の経時変化、交流駆動をおこなう交流電圧Ｖａｃの値等によって上述の時間マージンは、変化し、また、スイッチ素子Ｓｗ２をＯＮとする信号Ｓ２を出力してから直流駆動回路２２が動作するまでに時間遅れ、スイッチ素子Ｓｗ６をＯＮとする信号Ｓ６を出力してから直流駆動回路２２が動作するまでに時間遅れも駆動回路によって異なりが生じるので、さらに、安全を見た時間マージンを確保するために、直流駆動電圧印加開始の時間を、交流駆動が継続中の所定期間（図６では時間ｔ０から時間ｔ３までの期間）の内の時間（例えば、図６では時間ｔ２）として、交流駆動の開始後から直流駆動の開始までの時間（図６では、時間ｔ２−時間ｔ０）と、直流駆動の開始後から交流駆動の停止までの時間（図６では、時間ｔ３−時間ｔ２）とがなるべく大きくなるようにするのが、安定した点灯持続の観点からは、望ましいこととなる。
【００７２】
すなわち、予想される最悪の環境下における、交流駆動によって、灯内部の電子とガスとの衝突が発生する（灯内部のガスがプラズマ状態となる）に十分な時間を時間ｔ２−時間ｔ０として確保し、また、灯内部の電子とガスとの衝突が継続中（灯内部のガスがプラズマ状態）を保障するに十分な時間を時間ｔ３−時間ｔ２として確保するように、信号Ｓ６および信号Ｓ２を制御することが望ましいものである。
【００７３】
このように、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０は、交流電圧を印加する交流駆動によって点灯され、交流駆動によって冷陰極蛍光灯１０を点灯（交流点灯）した後に、直流電圧を印加する直流駆動によって点灯（直流点灯）するように制御される。そして、交流駆動が行われている時間よりも、直流駆動の時間が長く設定されている。
【００７４】
第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０は、直流駆動を行うことによって、交流駆動を行うときに生じた冷陰極蛍光灯１０と、この周辺に設けられる部材（例えば、バックライト装置として用いられる場合には、反射材や拡散板等の各種光学用部材）との間に形成される浮遊容量に交流駆動回路２６からの交流電流がリーク電流として流れてしまうという問題を解決し、駆動電力の有効利用ができる。また、交流駆動のみを行う場合に生じる長尺化した冷陰極蛍光灯１０の長手方向の途中からリーク電流が生じ、長手方向の各部における発光量が異なり、明るさに相違が生じるという症状の発生を防止し、均一な輝度を得ることができるものである。
【００７５】
すなわち、交流駆動によって冷陰極蛍光灯１０を点灯している場合においては、浮遊容量を介してリーク電流が流れるものの、直流駆動によって冷陰極蛍光灯１０を点灯している場合においては、浮遊容量が存在しても、直流に対するリアクタンスは、理論的には無限の大きさとなり、絶縁状態とすることができ、リーク電流を零とすることができるものである。
【００７６】
また、第１実施形態の冷陰極蛍光灯１０は、１組の直流駆動用の電極である内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄと、１組の交流駆動用の電極である外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂと、を有することによって、交流電圧である交流電圧Ｖａｃを交流駆動回路２６から印加し、直流電圧である直流電圧Ｖｄｃを直流駆動回路２２から印加して安定に点灯することができる。すなわち、２組の電極を備えることによって、交流駆動の時間と直流駆動の時間との相互の関係を、例えば、オーバーラップする等、任意に制御することができる。なお、交流駆動の時間と直流駆動の時間との相互の関係は、交流電圧Ｖａｃと直流電圧Ｖｄｃの各々を直流駆動用の電極と交流駆動用の電極とに印加するタイミングを切替回路によって制御することによって容易にできるものである。
【００７７】
このような第１実施形態の冷陰極蛍光灯１０を用いて、交流駆動と直流駆動とを行えば、従来用いられている、種々のインバータ回路をそのまま交流駆動回路２６として採用し、従来用いられている直流発生回路をそのまま直流駆動回路２２として採用できるために、装置の低価格化ができるのみならず、既存のＩＣ等の電子部品が転用できるため、装置の小型化が容易となる。さらに、切替回路を１次側に配し、2次側の電圧を発振・変換トランスで昇圧する方式を採用するので、多くの部品の耐電圧を低いものとすることができる。
【００７８】
また、第１実施形態の冷陰極蛍光灯１０においては、このように内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄと外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂとを、光透過性と絶縁性を有する材料であるガラスの密閉容器１１によって絶縁しているので、交流駆動回路２６と直流駆動回路２２との電気的な相互干渉を防止することができ、直流駆動回路２２および交流駆動回路２６の制御が容易になる。
【００７９】
すなわち、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂは、交流駆動回路２６の２次側巻線Ｎ６４および２次側巻線Ｎ６５によって、直流的に接続されているが、ガラスの密閉容器１１が介在するために、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄによって生じる灯内部の直流電界に影響を与えることはない。また、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄはコンデンサＣ２２によって交流的に接続されているが、ガラスの密閉容器１１が存在するために、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂによって生じる灯内部の交流電界に影響を与えることはない。したがって、いずれも高電圧を発生する２次側は各々の電極に接続したままで、直流駆動回路２２および交流駆動回路２６を動作させるか、動作停止させるかの制御を低電圧の１次側において容易に行うことができる。
【００８０】
さらに、高圧が印加される外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂを短時間の間だけ交流駆動することによって、外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂに塵埃が付着することを防止することができる。
【００８１】
またさらに、このような外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂは、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄを有する冷陰極蛍光灯の外周部に導電箔を配することによって、容易に形成することができる。
【００８２】
なお、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄに直流電圧Ｖｄｃを印加するに際して、極性を常に一定として、例えば、内部電極１７ｄを電位の低い側である陰極とする場合には、内部電極１７ｄのみを電子放出材料で形成すれば十分である。図２において、冷陰極蛍光灯１０の部分に付された矢印は直流電圧Ｖｄｃが印加されることによって生じる電流の方向を示すが、図２に示す矢印の方向に直流電流が流れる場合には、内部電極１７ｄを電子放出材料で形成すれば十分である。
【００８３】
図示しないが、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０において、トランジスタＱ２１、トランジスタＱ２２、トランジスタＱ６１およびトランジスタＱ６２のベースの各々に発振・変換トランスの２次側巻線Ｎ２３、２次側巻線Ｎ６３、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２２、抵抗Ｒ６１および抵抗Ｒ６２を接続することなく駆動回路を接続し、トランジスタＱ２１とトランジスタＱ２２とを共振周波数で相補的にＯＮ、ＯＦＦし、トランジスタＱ６１とトランジスタＱ６２とを共振周波数で相補的にＯＮ、ＯＦＦする他励方式のインバータ回路を用いることもできる。
【００８４】
この場合には、トランジスタＱ２１、トランジスタＱ２２、トランジスタＱ６１およびトランジスタＱ６２のベースは、微弱電力を消費する論理回路で制御するようになされているので、トランジスタＱ２１およびトランジスタＱ２２をＯＦＦとするようにトランジスタＱ２１およびトランジスタＱ２２の各々のベースを制御し、トランジスタＱ６１およびトランジスタＱ６２をＯＦＦとするようにトランジスタＱ６１およびトランジスタＱ６２の各々のベースを制御することによって容易に直流電圧Ｖｄｃ、交流電圧Ｖａｃの電圧の値を０Ｖとすることができる。
【００８５】
図７に沿って第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０の説明を行う。
【００８６】
冷陰極蛍光灯装置３０は、冷陰極蛍光灯１０および冷陰極蛍光灯駆動装置３１を備える。冷陰極蛍光灯駆動装置３１は、電力源２５と、直流駆動回路２２ａおよび直流駆動回路２２ｂと、交流駆動回路２６と、定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂと、ダイオードＤ１ａ、ダイオードＤ１ｂ、ダイオードＤ２ａおよびダイオードＤ２ｂと、切替制御回路３４と、スイッチ素子Ｓｗ２ａおよびスイッチ素子Ｓｗ２ｂと、スイッチ素子Ｓｗ６と、を備える。
【００８７】
ここで、冷陰極蛍光灯１０の各部の構成、交流駆動回路２６の各部の構成については、上述第１実施形態におけると同一の符号を付して説明を省略する。また、直流駆動回路２２ａおよび直流駆動回路２２ｂの各部は上述の直流駆動回路２２におけると同一の構成を有して同一の作用を奏し、ダイオードＤ１ａおよびダイオードＤ１ｂは上述のダイオードＤ１と同一の構成を有して同一の作用を奏し、ダイオードＤ２ａおよびダイオードＤ２ｂは上述のダイオードＤ２と同一の構成を有して同一の作用を奏するので説明を省略する。
【００８８】
ただし、本実施形態の、冷陰極蛍光灯装置３０においては、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄに極性が交互に変化する直流電圧Ｖｄｃを印加するので、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄの両方を電子放出材料で形成している。また、定電流回路２３ａ、定電流回路２３ｂに配されたトランジスタＱ３１ａ、トランジスタＱ３１ｂの各々のベースは、オペアンプＩＣ３１ａ、オペアンプＩＣ３１ｂの各々の出力と直接接続されることなく、スイッチ素子Ｓｗ３ａ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂを介して接続されているが、その他の点については上述の定電流回路２３におけると異なる点はない。部品の各々にａまたはｂのサフィツクスが付されているトランジスタＱ３１ａ、トランジスタＱ３１ｂ、オペアンプＩＣ３１ａ、オペアンプＩＣ３１ｂ、抵抗Ｒ３１ａ、抵抗Ｒ３１ｂ、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１ａ、基準電圧源Ｖｒｅｆ３１ｂ、ツェナーダイオードＤｐ３１ａ、ツェナーダイオードＤｐ３１ｂの各々は、上述の定電流回路２３におけるサフィツクスが付されていないものと同一の構成を有して同一の作用を奏するので説明を省略する。
【００８９】
ここで、本実施形態においては、切替制御回路３４、スイッチ素子Ｓｗ２ａ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ、スイッチ素子Ｓｗ３ａ、およびスイッチ素子Ｓｗ３ｂは切替回路の１例を構成する。切替制御回路３４は、スイッチ素子Ｓｗ２ａ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ、スイッチ素子Ｓｗ３ａ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂおよびスイッチ素子Ｓｗ６の各々を制御するための信号Ｓ２ａ、信号Ｓ２ｂ、信号Ｓ３ａ、信号Ｓ３ｂおよび信号Ｓ６の各々を出力する。図８に示すこれらの信号のタイミングチャートに沿って、第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０の動作の説明を行う。
【００９０】
図８の横軸は時間ｔを示し、図８（Ａ）は信号Ｓ６を示し、図８（Ｂ）は信号Ｓ２ａおよび信号Ｓ３ｂを示し、図８（Ｃ）は信号Ｓ２ｂおよび信号Ｓ３ａを示す。信号Ｓ６、信号Ｓ２ａ、信号Ｓ３ｂ、信号Ｓ２ｂおよび信号Ｓ３ａのいずれも、ハイレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の上方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ６、スイッチ素子Ｓｗ２ａ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ、スイッチ素子Ｓｗ３ａの各々をＯＮとし、ローレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の下方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ６、スイッチ素子Ｓｗ２ａ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ、スイッチ素子Ｓｗ３ａの各々をＯＦＦとする。
【００９１】
信号Ｓ６がハイレベルとなる、時間ｔ１０において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮとされるので、交流駆動回路２６が動作して、冷陰極蛍光灯１０は交流点灯される。このとき、既に、スイッチ素子Ｓｗ２ｂおよびスイッチ素子Ｓｗ３ａがＯＮとされているので、直流駆動回路２２ｂおよび定電流回路２３ａが動作して、直流点灯に重畳して交流点灯も行われる。なお、信号Ｓ６がハイレベルとなる時間ｔ１０と交流点灯開始の時間とは、上述のように、交流駆動回路２６の動作開始までの時間、電子とガスとの衝突の開始の時間に応じた差が生じるものであるが、この時間は短いものとして以下、説明をする。同様に、信号Ｓ２ａ、信号Ｓ３ｂ、信号Ｓ２ｂおよび信号Ｓ３ａがハイレベルとなる時間と直流点灯開始の時間も上述のように、直流駆動回路２２の動作開始の時間に応じた差が生じるものであるが、この時間は短いものとして以下、説明をする。
【００９２】
そして、時間ｔ１１でスイッチ素子Ｓｗ２ｂおよびスイッチ素子Ｓｗ３ａがＯＦＦとされ直流駆動回路２２ｂおよび定電流回路２３ａの動作は停止され直流点灯は終了するが、冷陰極蛍光灯１０の交流点灯は持続される。
【００９３】
そして、時間ｔ１２でスイッチ素子Ｓｗ２ａおよびスイッチ素子Ｓｗ３ｂがＯＮとされ直流駆動回路２２ａおよび定電流回路２３ｂの動作は開始され、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯も交流点灯に重畳して開始される。
【００９４】
そして、信号Ｓ６がローレベルとなる時間ｔ１３において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされるので、交流駆動回路２６の動作が停止して、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯のみが持続される。
【００９５】
そして、信号Ｓ６がハイレベルとなる時間ｔ１４において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮとされるので、交流駆動回路２６が動作して、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯に重畳して交流点灯も同時に開始される。
【００９６】
そして、時間ｔ１５でスイッチ素子Ｓｗ２ａおよびスイッチ素子Ｓｗ３ｂがＯＦＦとされ直流駆動回路２２ａおよび定電流回路２３ｂの動作は停止され直流点灯は停止するが、冷陰極蛍光灯１０の交流点灯は持続される。
【００９７】
そして、時間ｔ１６でスイッチ素子Ｓｗ２ｂおよびスイッチ素子Ｓｗ３ａがＯＮとされ直流駆動回路２２ｂおよび定電流回路２３ａの動作は開始され、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯も交流点灯に重畳して開始される。
【００９８】
そして、信号Ｓ６がローレベルとなる時間ｔ１７において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされるので、交流駆動回路２６の動作が停止して、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯のみが持続される。
【００９９】
そして、時間ｔ１８において、１周期が完結して、再び時間ｔ１０から始まる同じ動作が周期的に繰り返す。このとき、時間ｔ１３から時間ｔ１４までの間に冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の方向と時間ｔ１７から時間ｔ１８までの間に冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の方向とは逆方向となる。
【０１００】
上述の第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０は、第１形態の冷陰極蛍光灯装置２０の有する効果である、冷陰極蛍光灯１０と、この周辺に設けられる反射材や拡散板等の各種光学用部材との間に形成される浮遊容量に交流駆動回路２６からの交流電流がリーク電流として流れてしまう問題を解決し、駆動電力の有効利用ができる。
【０１０１】
すなわち、第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０は、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄに印加される直流電圧Ｖｄｃの電圧極性の変化の周期を交流電圧の周期に比べて長く（電圧極性の変化の周波数を低く）して、極性の切替点以外では直流電圧とみなせるようにして、浮遊容量が存在しても、電圧極性の変化の周波数が低い為、浮遊容量の有するリアクタンスがほぼ無限に高められ、殆ど絶縁状態として、リーク電流を減少させることができるものである。
【０１０２】
また、第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０は、長尺化した冷陰極蛍光灯１０を採用する場合においても、直流点灯をしている時間においては、交流駆動における、冷陰極蛍光灯１０の長手方向の途中からリーク電流が生じ、長手方向の各部における発光量が異なり、明るさに相違が生じるという症状の発生を防止し、均一な輝度を得ることができる。
【０１０３】
さらに第２の実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０は、第１形態の冷陰極蛍光灯装置２０には無い以下の効果を生じる。すなわち、リーク電流を防止するために、冷陰極蛍光灯１０において、内部電極１７ｃから内部電極１７ｄへの一方向のみ、または、内部電極１７ｄから内部電極１７ｃへの一方向のみに電流を流す完全な直流点灯をする場合には、冷陰極蛍光灯１０の灯内部に封止されているガス、例えば、水銀が偏ってしまい、冷陰極蛍光灯１０の管内の放電バランスが偏り、発光の色が白色にならないという問題が発生するが、このように直流電圧Ｖｄｃの極性を変化させればこのような現象の発生を防止できる。
【０１０４】
また、極性を反転することなく、同一の一方の内部電極から同一の他方の内部電極に常に電流が一方向にのみ流す場合には、電極の劣化が、片側の電極にのみ集中的に発生してランプ寿命が短くなるなどの問題があったが、第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０は、所定の周期の半周期毎に直流点灯における電流方向が交互に逆転するのでこのような弊害の発生を防止できる。
【０１０５】
ここで、より具体的に説明すれば、直流点灯における１周期の長さ（図８の時間ｔ１０から時間ｔ１８までの長さ）を交流点灯の時間（図８の時間ｔ１０から時間ｔ１３までの長さ、および図８の時間ｔ１４から時間ｔ１７までの長さ）に較べて十分長く取ることによって、リーク電流による電力損失を低減することができる。このときの電力損失の大きさは、直流点灯における１周期の長さと、交流点灯の時間との比率が大きくなるほど減少するものとなる。
【０１０６】
第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０においては、例えば、直流点灯における１周期の長さを１６．７ｍＳｅｃ（ミリ秒）程度とし、交流点灯の時間は、０．５ｍＳｅｃ程度とした。このときに、交流駆動回路２６供給される交流の周波数は、３０ｋＨｚ（キロヘルツ）ないし５０ｋＨｚ程度とした。
【０１０７】
上述した、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置２０および第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０と同様の原理に基づく冷陰極蛍光灯装置は、液晶表示装置の光源としての冷陰極蛍光灯装置（バックライト装置）として用いることができる。
【０１０８】
図９に液晶表示装置の１例である液晶表示装置１００のブロック図を示す。液晶表示装置１００は、映像処理部１３１、液晶表示装置制御部１３２、映像メモリ１３３、切替回路１３４、バックライトアセンブリ部１３５、光学シート・拡散板１４０、液晶表示パネル１３７、Ｙドライバ１３８およびＸドライバ１３９を備えている。なお、本実施形態においては、切替回路１３４およびバックライトアセンブリ部１３５は液晶表示装置の冷陰極蛍光灯装置（バックライト装置）の１例である。
【０１０９】
このような液晶表示装置１００の構成と動作を簡単に説明する。映像信号Ｖｓｉｇが映像処理部１３１に入力されると、映像処理部１３１は映像データ信号と同期信号とを分離して、映像メモリ１３３にＸ方向（水平走査方向）の映像データ信号を１走査ライン毎に転送する。また、映像処理部１３１は同期信号を液晶表示装置制御部１３２に送り、映像処理部１３１はＹドライバ１３８およびＸドライバ１３９を制御する制御信号を送出するとともに、切替回路１３４を制御する制御信号を送出する。
【０１１０】
バックライトアセンブリ部１３５から発せられた光は、光学シート・拡散板１４０によって光学的な処理が施され、液晶表示パネル１３７の裏面に投影される。そして、液晶表示パネル１３７は、Ｙドライバ１３８によって映像を表示する水平走査ラインが１ライン毎に選択され、Ｘドライバ１３９によって映像メモリ１３３に記憶された値に応じて透過光の量が制御されるので、映像信号Ｖｓｉｇに応じた映像が液晶表示パネル１３７の表面に生じる。すなわち、映像信号Ｖｓｉｇに応じた画像が液晶表示パネル１３７に表示され、その表示位置は映像信号Ｖｓｉｇに含まれる同期信号に応じたものである。
【０１１１】
図１０に沿って、液晶表示装置１００に用いられる冷陰極蛍光灯装置を構成するバックライトアセンブリ部１３５および切替回路１３４（図１０には図示せず）のブロック図を示す。バックライトアセンブリ部１３５は、ｎ個の冷陰極蛍光灯１０を備え、各々の冷陰極蛍光灯１０毎に同一構成からなる駆動回路を備えるｎ個のバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎから形成されている。そして、各々の冷陰極蛍光灯１０は平面状に相互に等間隔となるように平行に配置されている。また、各々の冷陰極蛍光灯１０の長手方向を液晶表示パネル１３７の水平走査ライン方向と略一致させて配置され、冷陰極蛍光灯１０が配される平面は、液晶表示パネル１３７および光学シート・拡散板１４０に略平行して配置されている。ここで、ｎの数は１、つまり1個から複数の任意の個数のバックライトユニットをバックライトアセンブリ部１３５は備えることができるものである。なお、ｎが１個の場合のバックライトアセンブリ部１３５の構成は図７に示したものと同様である。
【０１１２】
以下、バックライトアセンブリ部１３５を構成するｎ個のバックライトユニットの１つであるバックライトユニットＵ−１（図１０を参照）の説明を行い、他の同一の構成を有するｎ−１個のバックライトユニット（図１０を参照）についての説明を代表する。
【０１１３】
バックライトユニットＵ−１は、冷陰極蛍光灯１０、電力源２５と、直流駆動回路２２−１ａおよび直流駆動回路２２−１ｂと、定電流回路２３−１ａおよび定電流回路２３−１ｂと、ダイオードＤ１−１ａ、ダイオードＤ１−１ｂ、ダイオードＤ２−１ａおよびダイオードＤ２−１ｂと、スイッチ素子Ｓｗ２−１ａおよびスイッチ素子Ｓｗ２−１ｂと、スイッチ素子Ｓｗ６と、スイッチ素子Ｓｗ３−１ａおよびスイッチ素子Ｓｗ３−１ｂと、を備える。
【０１１４】
ここで、冷陰極蛍光灯１０の各部の構成については、必要な範囲で、第１実施形態におけると同一の符号を付して説明を省略する。また、直流駆動回路２２−１ａおよび直流駆動回路２２−１ｂの各部は第１実施形態の直流駆動回路２２におけると同一の構成を有して同一の作用を奏し、ダイオードＤ１−１ａおよびダイオードＤ１−１ｂは第１実施形態のダイオードＤ１と同一の構成を有して同一の作用を奏し、ダイオードＤ２−１ａおよびダイオードＤ２−１ｂは第１実施形態のダイオードＤ２と同一の構成を有して同一の作用を奏するので説明を省略する。
【０１１５】
定電流回路２３−１ａおよび定電流回路２３−１ｂは、第２実施形態における定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂとは異なる構成を有しており、定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂにおいて、トランジスタＱ３１ａおよびトランジスタＱ３１ｂの各々のベースに接続されるスイッチ素子Ｓｗ３ａおよびスイッチ素子Ｓｗ３ｂを用いることなく、トランジスタＱ３１ａおよびトランジスタＱ３１ｂの各々のベースは、オペアンプＩＣ３１ａの出力端子の各々と直接に接続されている。そして、スイッチ素子Ｓｗ３ａおよびスイッチ素子Ｓｗ３ｂと略同様の作用を奏するスイッチがトランジスタＱ３１ａおよびトランジスタＱ３１ｂのコレクタ側に設けられている。スイッチ素子Ｓｗ３ａに対応するスイッチがスイッチ素子Ｓｗ３ａ−１であり、スイッチ素子Ｓｗ３ｂに対応するスイッチがスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１である。
【０１１６】
また、電力源２５および交流駆動回路２６は、ｎ個のバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎに共通して用いられる。すなわち、ｎ個のバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎは、電力源２５から電力を供給され、ｎ個の冷陰極蛍光灯１０のすべての外部電極１８ａおよびすべての外部電極１８ｂは、１個の交流駆動回路２６に接続されている。
【０１１７】
また、切替回路１３４（図１０には図示せず、図９を参照）は、切替制御回路１３６と、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ａ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ａ−ｎおよびスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−ｎとから構成されている。そして、切替回路１３４は、信号Ｓ２ａ−１ないし信号Ｓ２ａ−ｎ、信号Ｓ２ｂ−１ないし信号Ｓ２ｂ−ｎ、信号Ｓ３ａ−１ないし信号Ｓ３ａ−ｎ、信号Ｓ３ｂ−１ないし信号Ｓ３ｂ−ｎおよび信号Ｓ６を送出して上述した各々のスイッチ素子を制御する。
【０１１８】
第１実施形態の液晶表示装置１００においては、切替回路１３４が、信号Ｓ２ａ−１ないし信号Ｓ２ａ−ｎ、信号Ｓ２ｂ−１ないし信号Ｓ２ｂ−ｎ、信号Ｓ３ａ−１ないし信号Ｓ３ａ−ｎ、信号Ｓ３ｂ−１ないし信号Ｓ３ｂ−ｎ、信号Ｓ６をどのようなタイミングで出力するかによって種々の制御が可能となるので、以下、第１実施形態の液晶表示装置１００における第１実施形態の制御方法、第１実施形態の液晶表示装置１００における第２実施形態の制御方法、第２実施形態の液晶表示装置における制御方法、液晶表示装置におけるその他のバックライトアセンブリの構成、その他の制御について順に説明する。
【０１１９】
（第１実施形態の液晶表示装置１００における第１実施形態の制御方法）
【０１２０】
図１１に示すタイミングチャートに沿って第１実施形態の液晶表示装置１００における第１実施形態の制御方法の説明を行う。この制御方法は、図８のタイミングチャート−トに沿って説明した、第２実施形態の冷陰極蛍光灯装置３０の制御方法を拡張して、ｎ個のバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎを同時に制御するものである。
【０１２１】
図１１の横軸は時間ｔを示し、図１１（Ａ）は信号Ｓ６を示し、図１１（Ｂ）は信号Ｓ２ａ−１ないし信号Ｓ２ａ−ｎおよび信号Ｓ３ｂ−１ないし信号Ｓ３ｂ−ｎを示し、図１１（Ｃ）は信号Ｓ２ｂ−１ないし信号Ｓ２ｂ−ｎおよび信号Ｓ３ａ−１ないし信号Ｓ３ａ−ｎを示す。
【０１２２】
信号Ｓ２ａ−１ないし信号Ｓ２ａ−ｎ、信号Ｓ２ｂ−１ないし信号Ｓ２ｂ−ｎ、信号Ｓ３ａ−１ないし信号Ｓ３ａ−ｎ、信号Ｓ３ｂ−１ないし信号Ｓ３ｂ−ｎおよび信号Ｓ６のいずれも、ハイレベル（図１１（Ａ）ないし図１１（Ｃ）の図面の上方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ａ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ａ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−ｎおよびスイッチ素子Ｓｗ６の各々をＯＮとし、ローレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の下方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ａ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ａ−ｎ、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−ｎおよびスイッチ素子Ｓｗ６の各々をＯＦＦとする。
【０１２３】
時間経過に沿った動作は、図８におけると同様であるので省略するが、ｎ個の冷陰極蛍光灯１０のすべてが同期して略同時に、交流点灯の開始と停止ならびに直流点灯の開始と停止および前の回の直流点灯における電流の向きを逆方向にする直流点灯の開始と停止の動作を行う。
【０１２４】
第１実施形態の液晶表示装置１００において、このような第１実施形態の制御方法を用いれば、バックライトアセンブリ部１３５と、この周辺に設けられる反射材（図示せず）および光学シート・拡散板１４０等の各種光学用部材との間に形成される浮遊容量に交流駆動回路２６からの交流電流を僅かの時間、リーク電流として流すものの、すべての冷陰極蛍光灯１０に配された各々の内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄに印加される直流電圧Ｖｄｃの電圧極性の変化の周期を長くすることによって、浮遊容量が存在しても、電圧極性の変化の周波数が低い為、浮遊容量の有するリアクタンスがほぼ無限に高められ、殆ど絶縁状態として、液晶表示装置１００に流れるリーク電流を減少させることができるものである。
【０１２５】
また、このような制御方法を採用すれば、長尺化した冷陰極蛍光灯１０を採用する場合においても、直流点灯をしている時間においては、冷陰極蛍光灯１０の長手方向の途中からリーク電流が生じ、長手方向の各部における発光量が異なり、明るさに相違が生じるという症状の発生を防止し、均一な輝度を得ることができるので、液晶表示パネル１３７の表面に現れる映像の色むらを生じことなく、鮮明な画像を得ることができる。
【０１２６】
ここで、直流点灯における１周期の長さ（図１１の時間ｔ１０から時間ｔ１８までの長さ）、交流点灯の時間（図１１の時間ｔ１０から時間ｔ１３までの長さ、および図１１の時間ｔ１４から時間ｔ１７までの長さ）は、予め定める所定の時間とされ、例えば、直流点灯における１周期の長さを１６．７ｍＳｅｃ（ミリ秒）程度とし、交流点灯の時間は、０．５ｍＳｅｃ程度とした。このときに、交流駆動回路２６供給される交流の周波数は、３０ｋＨｚ（キロヘルツ）ないし５０ｋＨｚ程度とした。
【０１２７】
（第１実施形態の液晶表示装置１００における第２実施形態の制御方法）
【０１２８】
第１実施形態の液晶表示装置１００における第２実施形態の制御方法は、映像信号Ｖｓｉｇから液晶表示装置制御部１３２で抜き出した同期信号に基づきバックライトアセンブリ部１３５に配されたｎ個の冷陰極蛍光灯１０を制御するものである。
【０１２９】
第１実施形態の液晶表示装置１００における第２実施形態の制御方法の説明を行う。映像信号Ｖｓｉｇがテレビジョン放送に使用されているＮＴＳＣコンポジットビデオ・ビデオ信号であるとして説明を行うが、本実施形態の適用範囲はＮＴＳＣコンポジットビデオ・ビデオ信号に限られるものではない。
【０１３０】
ＮＴＳＣコンポジットビデオ・ビデオ信号は、飛び越し走査（インターレース）を行うようにされており、液晶表示パネル１３７の上部より下部方向に映像を順に走査する。本実施形態においては、映像メモリ１３３に１水平ライン（１Ｈ）分のデータが記憶されているので、１Ｈ分の映像が、Ｘドライバ１３９を制御することによって一度に液晶表示パネル１３７に表示され、順次、映像メモリ１３３に記憶される１Ｈ分の映像が更新される。なお、水平走査の繰り返しの周波数は１５．７５ｋＨｚ、すなわち繰り返し周期は約６３．５μＳｅｃ（マイクロ秒）とされている。
【０１３１】
そして、Ｙドライバ１３８によって、液晶表示パネル１３７の上部より下部方向に映像が表示される場所が移動して情報が半分の画像である第１フィールドを表示する。次に、情報が残りの半分の画像である第２フィールドを表示する。そして、この第１フィールドと第２フィールドとで１枚の画像である１フレームを形成し、１フレームの水平走査線の数は５２５本とされている。なお、第１フィールドおよび第２フィールドの繰り返しの周波数は各々６０Ｈｚ、すなわち繰り返し周期は約１６．７ｍＳｅｃ（ミリ秒）とされ、１フレームの繰り返しの周波数は３０Ｈｚ、すなわち繰り返し周期は約３３．３ｍＳｅｃとされている。
【０１３２】
しかしながら、水平走査線のすべてが、液晶表示パネル１３７に表示されるのではなく、約４８３本が表示され、４２本の水平走査線は液晶表示パネル１３７に現れることなく、この時間は、垂直帰線期間とされている。この期間の長さは１フレームで約２．６ｍＳｅｃ程度存在する。したがって、順次走査（プログレッシブ）を用いる場合には、液晶表示パネル１３７に映像を表示しない時間を約２．６ｍＳｅｃ確保でき、飛び越し走査の場合には、約その半分の時間の約１．３ｍＳｅｃ確保できる。なお、液晶表示装置１００は、２フレーム分のメモリを備えることによって、Ｙドライバ１３８を制御して順次走査とすることができる。
【０１３３】
図１２に沿って、飛び越し走査における垂直同期信号と、各々のスイッチ素子を制御する信号との関係を説明する。図１２の横軸は時間ｔを示し、図１２（Ａ）は信号Ｓ６を示し、図１２（Ｂ）は、信号Ｓ２ａ−１ないし信号Ｓ２ａ−ｎおよび信号Ｓ３ｂ−１ないし信号Ｓ３ｂ−ｎを示し、図１２（Ｃ）は、信号Ｓ２ｂ−１ないし信号Ｓ２ｂ−ｎおよび信号Ｓ３ａ−１ないし信号Ｓ３ａ−ｎを示す。これらの信号が、ハイレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の上方のレベル）のときに、各々のスイッチ素子はＯＮなり、これらの信号が、ローレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の下方のレベル）のときに、各々のスイッチ素子はＯＦＦとなる。
【０１３４】
図１２において、期間Ｔｆは１フレームに対応し、約３３．３ｍＳｅｃであり、期間Ｔｖは１フィールドに対応し、約１６．７ｍＳｅｃであり、期間Ｔｖｂは垂直帰線期間に対応し、約１．３ｍＳｅｃであり、１フレームの期間Ｔｆにおいて、期間Ｔｖおよび期間Ｔｖｂは各々２回生じる。
【０１３５】
なお、図示しないが、順次走査を行う場合には、１フレームにおいて、期間Ｔｖおよび期間Ｔｖｂは１回生じ、期間Ｔｆと期間Ｔｖとが等しく、約１６．７ｍＳｅｃであり、期間Ｔｖｂは約１．３ｍＳｅｃである。
【０１３６】
第１実施形態の液晶表示装置１００における第２実施形態の制御方法は、このように、切替回路によって、同期信号抜き出し回路からの垂直同期信号の帰線期間である期間Ｔｖｂに同期して、直流駆動回路からの直流電圧の電圧極性を反転する制御を行うことを特徴とするものである。
【０１３７】
このような制御を行う場合には、交流駆動と直流駆動との切替点および、直流駆動における電流の方向の切替点が含まれる期間Ｔｖｂは、垂直帰線期間であるので、液晶表示パネル１３７を冷陰極蛍光灯１０からの光が透過することはない。この結果、液晶表示パネル１３７に表示される映像の光量の変化を生じさせることなく、直流電圧Ｖｄｃの極性を切り替えることが可能となる。
【０１３８】
（第２実施形態の液晶表示装置（図示せず）における制御方法）
【０１３９】
第２実施形態の液晶表示装置（図示せず）について説明する。第２実施形態の液晶表示装置は図１０に示したバックライトアセンブリ部１３５、切替制御回路１３６に替えて、図１３に示すバックライトアセンブリ部２３５、切替制御回路２３６を用い、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ａ−ｎに替えて、スイッチ素子Ｓｗ２ａのみを用い、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−ｎに替えて、スイッチ素子Ｓｗ２ｂのみを用いるものである。また、ｎ個のバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎの各々に直流駆動回路２２−１ａないし直流駆動回路２２−ｎａおよび直流駆動回路２２−１ｂないし直流駆動回路２２−ｎｂを用いることなく、バックライトユニットＵ−１に備えられた直流駆動回路２２ａおよび直流駆動回路２２ｂからバックライトユニットＵ−２ないしバックライトユニットＵ−ｎに直流電力を供給している。すなわち、各々のバックライトの構成の均一性はなくなるが、全体の部品の点数を減らすように液晶表示装置は構成されている。
【０１４０】
切替制御回路２３６、スイッチ素子Ｓｗ２ａ、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ、スイッチ素子Ｓｗ３−１ａないしスイッチ素子Ｓｗ３−ｎａおよびスイッチ素子Ｓｗ３−１ｂないしスイッチ素子Ｓｗ３−ｎｂは、本実施形態では、切替回路の１例を構成する。
【０１４１】
第２実施形態の液晶表示装置は、バックライトアセンブリ部２３５および、切替制御回路２３６を含む切替回路が第１実施形態の液晶表示装置１００と異なるのみで、他の構成は異なるところがない。異なる点は、第１の実施形態のバックライトアセンブリ部２３５においては、直流駆動回路の数が２ｎ個から２個に減少した点、直流駆動回路の制御を行うスイッチ素子が２ｎ個から２個に減少した点にある。
【０１４２】
第２実施形態の液晶表示装置においては、スイッチ素子Ｓｗ２ａまたはスイッチ素子Ｓｗ２ｂのいずれかをＯＮとし、スイッチ素子Ｓｗ２ａのＯＮと同期してスイッチ素子Ｓｗ３−１ｂないしスイッチ素子Ｓｗ３−ｎｂをＯＮとし、スイッチ素子Ｓｗ２ｂのＯＮと同期してスイッチ素子Ｓｗ３−１ａないしスイッチ素子Ｓｗ３−ｎａをＯＮとして、各々の冷陰極蛍光灯１０を直流点灯するものである。
【０１４３】
このような動作を行うことによって、より少ない数の直流駆動回路とスイッチ素子とによって、冷陰極蛍光灯１０の点灯の制御が可能となる。すなわち、図１１、図１２に示すタイミングチャートにおいて、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ａ−ｎに替えてスイッチ素子Ｓｗ２ａのみを制御し、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１ないしスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−ｎに替えてスイッチ素子Ｓｗ２ｂのみを制御することによって第１実施形態の液晶表示装置１００における第１実施形態の制御方法および第２実施形態の制御方法とまったく同様の冷陰極蛍光灯１０の点灯の制御が可能となる。
【０１４４】
すなわち、第２実施形態の液晶表示装置においては、スイッチ素子Ｓｗ２ａまたはスイッチ素子Ｓｗ２ｂのいずれかをＯＮとして直流電流の方向を定めるとともに、複数の冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の各々を複数の定電流回路である定電流回路２３−１ａないし定電流回路２３−ｎａおよび定電流回路２３−１ｂないし定電流回路２３−ｎａの各々によって個別に制御できるものである。
【０１４５】
（その他のバックライトアセンブリ部の構成）
上述したバックライトアセンブリ部１３５、バックライトアセンブリ部２３５に限らず、種々の形態のバックライトアセンブリ部の構成が可能である。例えば、ｎ個のバックライトユニットを2個以上の複数の個数ごとに分割して、冷陰極蛍光灯１０の異なる方向に電流を流すための直流駆動回路を各々１個設ける構成も可能である。
【０１４６】
また、ｎ個のバックライトユニットを１または複数の個数ごとに分割して、冷陰極蛍光灯１０の異なる方向に電流を流すための定電流駆動回路を各々１個設ける構成として、冷陰極蛍光灯１０における異なる方向に電流を流すための２ｎ個の直流駆動回路をＯＮ・ＯＦＦする制御によって、どの冷陰極蛍光灯１０に、どの方向の電流を流すかを選択する構成を採用することも可能である。
【０１４７】
また、さらに、交流駆動回路をｎ個のバックライトユニットごとに各々１個ずつ設け、交流駆動回路から外部電極１８ａおよび外部電極１８ｂへの配線を最短距離として交流駆動におけるリーク電流をさらに低減する構成を採用することも、ｎ個のバックライトユニットを2以上の複数の個数ごとに分割して、交流駆動回路の数とリーク電流の大きさ、および、交流駆動回路の制御の容易さの最適化を図ることも可能である。
【０１４８】
いずれの場合も、その制御は切替回路で適宜対応することになるが、低電圧の１次側で切替を行うことによって制御を容易とする効果と、交流駆動と直流駆動を併用することによってリーク電流を削減することの効果は損なわれることがないものである。また、切替回路も交流駆動、直流駆動および定電流回路の数および配置の態様に合わせて適宜配置される。
【０１４９】
（その他の制御方法）
【０１５０】
上述の制御方法に限らず、第１実施形態の液晶表示装置１００および第２実施形態の液晶表示装置においては、他の種々の制御方法が可能であるので、そのいくつかの例を以下に示す。
【０１５１】
（複数の冷陰極蛍光灯１０の一部を個別的に消灯する制御方法）
バックライトアセンブリ部１３５またはバックライトアセンブリ部２３５に配された冷陰極蛍光灯１０の電極極性が切り替わる際に、部分的に冷陰極蛍光灯１０を消去する制御の例を図１４に示す。図１４において、冷陰極蛍光灯１０の下部に付された符号ＤＣＯＮは直流点灯していることを模式的に表すものである。
【０１５２】
図１４においては、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−２およびスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−２が切断され、バックライトユニットＵ−２の冷陰極蛍光灯１０は発光することがないようにされている。このような制御方法を採用すれば、液晶表示パネル１３７に表示される映像の応答速度とコントラストとを視覚的に改善することが可能となる。なお、図１４においてはバックライトユニットＵ−２の冷陰極蛍光灯１０のみが消灯されているが、バックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎのいずれを消灯するかは、切替制御回路２３６によって適宜選択されるものである。
【０１５３】
（複数の冷陰極蛍光灯１０の一部を個別的に順次点灯する制御方法）
【０１５４】
図１５に示すタイミングチャートに沿った制御を行えば、バックライトアセンブリ部１３５に配されたバックライトユニットＵ−１ないしバックライトユニットＵ−ｎの冷陰極蛍光灯１０を順次１個のみ点灯することができる。
【０１５５】
図１５のタイミングチャートに沿って、どのように制御をするかを説明する。図１５の横軸は時間ｔを示し、図１５（Ａ）は信号Ｓ６を示し、図１５（Ｂ）は信号Ｓ２ａ−１および信号Ｓ３ｂ−１を示し、図１５（Ｃ）は信号Ｓ２ｂ−１および信号Ｓ３ａ−１を示す。
【０１５６】
信号Ｓ２ａ−１、信号Ｓ２ｂ−１、信号Ｓ３ａ−１、信号Ｓ３ｂ−１および信号Ｓ６のいずれも、ハイレベル（図１５（Ａ）ないし図１５（Ｃ）の図面の上方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−１、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１およびスイッチ素子Ｓｗ６の各々をＯＮとし、ローレベル（図８（Ａ）ないし図８（Ｃ）の図面の下方のレベル）のときに、スイッチ素子Ｓｗ２ａ−１、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１、スイッチ素子Ｓｗ３ａ−１、スイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１およびスイッチ素子Ｓｗ６の各々をＯＦＦとする。
【０１５７】
まず、信号Ｓ６がハイレベルとなる時間ｔ１０において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮとされるので、交流点灯が開始する（図１６を参照）。なお、図１６にいて、冷陰極蛍光灯１０の下部に付された符号ＤＣＯＮは直流点灯していることを模式的に表すものであり、冷陰極蛍光灯１０の下部に付された符号ＡＣＯＮは交流点灯していることを模式的に表すものである。後に参照する図１７ないし図２０においても、符号ＤＣＯＮ、符号ＡＣＯＮは同様な意味を表すものである。
【０１５８】
そして、時間ｔ１１でスイッチ素子Ｓｗ２ａ−１およびスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１がＯＮとされ直流駆動回路２２ａ−１および定電流回路２３ｂ−１の動作は開始され、冷陰極蛍光灯１０の直流点灯も交流点灯に重畳して開始される（図１７を参照）。
【０１５９】
そして、信号Ｓ６がローレベルとなる時間ｔ１２において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされるので、交流駆動回路２６の動作が停止して、バックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０の直流点灯のみが持続される（図１８を参照）。
【０１６０】
そして、信号Ｓ６がハイレベルとなる時間ｔ１３において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮとされるので、交流駆動回路２６が動作して、バックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０の直流点灯に重畳して交流点灯も同時に開始される（図１７を参照）。
【０１６１】
そして、時間ｔ１４でスイッチ素子Ｓｗ２ａ−１およびスイッチ素子Ｓｗ３ｂ−１がＯＦＦとされ直流駆動回路２２−１ａおよび定電流回路２３−１ｂの動作は停止され直流点灯は停止するが、バックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０の交流点灯は持続される（図１６を参照）。
【０１６２】
そして、時間ｔ１５でスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１およびスイッチ素子Ｓｗ３ａ−１がＯＮとされ直流駆動回路２２−１ｂおよび定電流回路２３−１ａの動作は開始され、バックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０の直流点灯も交流点灯に重畳して開始される。このときバックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の向きは逆方向となっている（図１９を参照）。
【０１６３】
そして、信号Ｓ６がローレベルとなる時間ｔ１６において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされるので、交流駆動回路２６の動作が停止して、バックライトユニットＵ−１の冷陰極蛍光灯１０の直流点灯のみが持続される（図２０を参照）。
【０１６４】
そして、時間ｔ１７において、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＮとされるので、交流点灯が開始する。このとき、既に、スイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１およびスイッチ素子Ｓｗ３ａ−１がＯＮとされているので、直流駆動回路２２ｂ−１および定電流回路２３ａ−１が動作しており、直流点灯に重畳して交流点灯も行われる（図１９を参照）。
【０１６５】
そして、時間ｔ１８でスイッチ素子Ｓｗ２ｂ−１およびスイッチ素子Ｓｗ３ａ−１がＯＦＦとされ直流駆動回路２２ｂ−１および定電流回路２３ａ−１の動作は停止され直流点灯は終了するが、冷陰極蛍光灯１０の交流点灯は持続される（図１６を参照）。
【０１６６】
そして、時間ｔ１９で再び、時間ｔ１１と同じ状態となり、上述した時間経過を繰り返す。
【０１６７】
なお、図１５のタイミングチャートおよび図１６ないし図２０においては、バックライトユニットＵ−１のみの制御を図示したが、順次点灯をする場合には、例えば、バックライトユニットＵ−１、バックライトユニットＵ−２、バックライトユニットＵ−３・・・バックライトユニットＵ−ｎまでを順次制御する。
【０１６８】
この場合においては、例えば、バックライトユニットＵ−２を制御する場合には、図１５のタイミングチャートの図１５（Ｂ）において、信号Ｓ２ａ−１、信号Ｓ３ｂ−１に替えて、信号Ｓ２ａ−２、信号Ｓ３ｂ−２を制御し、信号Ｓ２ｂ−１、信号Ｓ３ａ−１に替えて、信号Ｓ２ｂ−２、信号Ｓ３ａ−２を制御する。その他のバックライトユニットを制御する場合においても、同様に、スイッチ素子を制御する信号を変更することによって該当するバックライトユニットの点灯をさせることができる。
【０１６９】
すなわち、切替回路が、直流電流の極性方向および通過（冷陰極蛍光灯１０に電流を流す）と停止（冷陰極蛍光灯１０に電流を流さない）とを制御することによって、各々の冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の方向、複数個の冷陰極蛍光灯１０における一部点灯、一部消灯の制御が可能とされている。
【０１７０】
（第３実施形態の冷陰極蛍光灯装置）
図２１に沿って、第１実施形態、第２実施形態とは異なる冷陰極蛍光灯である冷陰極蛍光灯４１を用いる第３実施形態の冷陰極蛍光灯装置である冷陰極蛍光灯装置４０の説明を行う。
【０１７１】
冷陰極蛍光灯４１は、第１の外部電極１８ａおよび第２の外部電極１８ｂを備えることがない点を除き、冷陰極蛍光灯１０と同一の構成からなっている。図２１においては、第１の内部電極１７ｃおよび第２の内部電極１７ｄの構成は冷陰極蛍光灯１０におけると同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
【０１７２】
冷陰極蛍光灯装置４０は、交流駆動回路２６および直流駆動回路２２を備える。交流駆動回路２６および直流駆動回路２２は、第１実施形態および第２実施形態におけると略同一の構成を有し、同一の効果を奏するので、同一の符号を付して説明を省略する。ただし、直流駆動回路２２については、図３においては１個のコンデンサＣ２２が用いられているが、本実施形態においては、これに替えてコンデンサＣ２３およびコンデンサＣ２４の２つのコンデンサが用いられている。また、交流駆動回路２６については、図４においては、発振・変換トランスＬ６１の２次側巻線が中点タップを備えるものとされているが、本実施形態においては、２次側巻線Ｎ６４と２次側巻線Ｎ６５は別々に取り出されている。
【０１７３】
また、冷陰極蛍光灯装置４０は、電流方向制御・定電流回路４３を備える。図２２に示す電流方向制御・定電流回路４３は、定電流を流すための定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂと、電流方向を制御するための高速ダイオードＤｓ１ないし高速ダイオードＤｓ４と、所定の時定数を有する平滑回路と、を具備する、定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂは第１実施形態の定電流回路２３と同一の構成を有し、同一の作用を奏するので説明を省略する。
【０１７４】
平滑回路は、コンデンサＣ４ａおよびコンデンサＣ４ｂ、抵抗Ｒ４ａおよび抵抗Ｒｂをを有しており、コンデンサＣ４ａと抵抗Ｒ４ａで定まる時定数、およびコンデンサＣ４ｂと抵抗Ｒ４ｂで定まる時定数とは、交流電圧Ｖａｃの繰返し周期に対しては、十分に長く選ばれている。また、コンデンサＣ４ａおよびコンデンサＣ４ｂの両端の電圧は、高速ダイオードＤｓ１および高速ダイオードＤｓ２によって逆方向の電流の通過が阻止されるので、ピークホールドがなされる。
【０１７５】
また、冷陰極蛍光灯装置４０は、切替制御回路４４、スイッチ素子Ｓｗａおよびスイッチ素子Ｓｗｂを備える。切替制御回路４４、スイッチ素子Ｓｗａおよびスイッチ素子Ｓｗｂは、本実施の形態においては切替回路を構成する。スイッチ素子Ｓｗａは接点Ｓｗａ１および接点Ｓｗａ２を有し、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ１とが接続されるか、または、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ２とが接続されるか、接点Ｓｗａｃが接点Ｓｗａ１および接点Ｓｗａ２のいずれにも接続されないかが選択されるようになされている。また、接点Ｓｗａｃは２次側巻線Ｎ６４の一端と接続されている。
【０１７６】
また、スイッチ素子Ｓｗｂは接点Ｓｗｂ１、接点Ｓｗｂ２および接点Ｓｗｂｃを有し、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ１とが接続されるか、または、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ２とが接続されるか、接点Ｓｗｂｃが接点Ｓｗｂ１および接点Ｓｗｂ２のいずれにも接続されないかが選択されるようになされている。また、接点Ｓｗｂｃは２次側巻線Ｎ６５の一端と接続されている。
【０１７７】
また、２次側巻線Ｎ６４の他端は冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃに接続され、２次側巻線Ｎ６５の他端は冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄに接続されている。そして、２次側巻線Ｎ６４に発生する交流電圧Ｖａｃ１の内部電極１７ｃにおける方向と２次側巻線Ｎ６５に発生する交流電圧Ｖａｃ２の内部電極１７ｄにおける方向とは逆極性となるように２次側巻線Ｎ６４および２次側巻線Ｎ６５の巻線方向が管理されている。
【０１７８】
スイッチ素子Ｓｗａおよびスイッチ素子Ｓｗｂは、切替制御回路４４からの信号Ｓａおよび信号Ｓｂによって各々制御される。また、スイッチ素子Ｓｗ６は信号Ｓａｃで制御され、スイッチ素子Ｓｗ２は信号Ｓｄｃで制御される。図２３に示すタイミングチャートに沿って、冷陰極蛍光灯装置４０の動作を説明する。
【０１７９】
図２３（Ａ）は接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ１との接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ１とが接続されていることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ１とが接続されていないことを示す。また、図２３（Ｂ）は接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ２との接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ２とが接続されていることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、接点Ｓｗａｃと接点Ｓｗａ２とが接続されていないことを示す。また、図２３（Ｃ）は接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ１との接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ１とが接続されていることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ１とが接続されていないことを示す。また、図２３（Ｄ）は接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ２との接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ２とが接続されていることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、接点Ｓｗｂｃと接点Ｓｗｂ２とが接続されていないことを示す。また、図２３（Ｅ）はスイッチ素子Ｓｗ２の接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、スイッチ素子Ｓｗ２が導通していることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、スイッチ素子Ｓｗ２が切断していることを示す。また、図２３（Ｆ）はスイッチ素子Ｓｗ６の接続を示し、ＯＮ（図２３の上方）のときは、スイッチ素子Ｓｗ６が導通していることを示し、ＯＦＦ（図２３の下方）のときは、スイッチ素子Ｓｗ６が切断していることを示す。
【０１８０】
図２３に示すタイムチャートに沿って、冷陰極蛍光灯装置４０の動作を説明する。
【０１８１】
時間ｔ４０から時間ｔ４１までの間は、接点Ｓｗａｃは、接点Ｓｗａ１と接点Ｓｗａ２のいずれとも接続されておらず、接点Ｓｗｂｃは、接点Ｓｗｂ１と接点Ｓｗｂ２のいずれとも接続されておらず、また、スイッチ素子Ｓｗ６およびスイッチ素子Ｓｗ２のいずれもＯＦＦとされており、交流駆動回路２６および直流駆動回路２２のいずれも動作しておらず、交流電圧Ｖａｃ１、交流電圧Ｖａｃ２および直流電圧Ｖｄ２２のいずれも０Ｖである。したがって、交流駆動回路２６および直流駆動回路２２からの電力のいずれも、冷陰極蛍光灯４１に印加されることはない。
【０１８２】
時間ｔ４１から時間ｔ４２までの間は、接点Ｓｗａｃは、接点Ｓｗａ２と接続され、接点Ｓｗｂｃは、接点Ｓｗｂ２と接続されている。また、スイッチ素子Ｓｗ６はＯＮとされており、交流駆動回路２６は動作しており、交流駆動回路２６の２次側巻線Ｎ６４に生じる交流電圧Ｖａｃ１は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃと電流方向制御・定電流回路４３との間に接点Ｓｗａｃおよび接点Ｓｗａ２を介して印加され、交流駆動回路２６の２次側巻線Ｎ６５に生じる交流電圧Ｖａｃ２は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄと電流方向制御・定電流回路４３との間に接点Ｓｗｂｃおよび接点Ｓｗｂ２を介して印加される。
すなわち、冷陰極蛍光灯４１は交流駆動されている。このとき、どのように電流が流れるかを以下に詳述する。
【０１８３】
まず、２次側巻線Ｎ６４と内部電極１７ｃとの接続点および２次側巻線Ｎ６４と接点Ｓｗｂ２との接続点の電圧が正方向となる交流の半周期における電流の流れは、グランド（接地）→高速ダイオードＤｓ２→接点Ｓｗａ２→接点Ｓｗａｃ→２次側巻線Ｎ６４→内部電極１７ｃ→内部電極１７ｄ→２次側巻線Ｎ６５→接点Ｓｗｂｃ→接点Ｓｗｂ２→高速ダイオードＤｓ４→主としてコンデンサＣ４ｂ、そして、グランドの経路を通過する。このようにして、冷陰極蛍光灯４１は半周期の間、交流駆動される。なお、上述の電流経路においては、交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２とは、位相が同相であり、加算方向に作用する。また、コンデンサＣ４ｂに蓄えられた電荷によって定電流回路２３ｂには直流の定電流が流れる。
【０１８４】
２次側巻線Ｎ６４と内部電極１７ｃとの接続点および２次側巻線Ｎ６４と接点Ｓｗｂ２との接続点の電圧が負方向となる交流の半周期における電流の流れは、グランド（接地）→高速ダイオードＤｓ３→接点Ｓｗｂ２→接点Ｓｗｂｃ→２次側巻線Ｎ６５→内部電極１７ｄ→内部電極１７ｃ→２次側巻線Ｎ６４→接点Ｓｗａｃ→接点Ｓｗａ２→高速ダイオードＤｓ１→主としてコンデンサＣ４ａ、そして、グランドの経路を通過する。このようにして、冷陰極蛍光灯４１は半周期の間、前の半周期とは逆位相で交流駆動される。なお、上述の電流経路においては、交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２とは、位相が同相であり、加算方向に作用する。また、コンデンサＣ４ａに蓄えられた電荷によって定電流回路２３ａには直流の定電流が流れる。
【０１８５】
このようにして、時間ｔ４１から時間ｔ４２の間では、冷陰極蛍光灯４１は交流駆動されて点灯し、定常状態に達すると、定電流回路２３ａおよび定電流回路２３ｂの作用によって、流れる交流電流の実効値の大きさが一定の電流となるような制御がおこなわれる。
【０１８６】
時間ｔ４２から時間ｔ４３までの間は、接点Ｓｗａｃは、接点Ｓｗａ１と接続され、交流電圧Ｖａｃ１と直流電圧Ｖｄ２２との加算電圧は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃとグランドとの間に印加される。一方、交流電圧Ｖａｃ２は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄと電流方向制御・定電流回路４３との間に接点Ｓｗｂｃおよび接点Ｓｗｂ２を介して印加される。
【０１８７】
交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２の加算値されたピーク電圧の絶対値が直流電圧Ｖｄ２２の値よりも小さい場合には、極性が一方向の脈流電圧が冷陰極蛍光灯４１に印加されることとなる。この場合に電流は、グランド→直流駆動回路２２→接点Ｓｗａ１→接点Ｓｗａｃ→２次側巻線Ｎ６４→内部電極１７ｃ→内部電極１７ｄ→２次側巻線Ｎ６５→接点Ｓｗｂｃ→接点Ｓｗｂ２→高速ダイオードＤｓ４→主としてコンデンサＣ４ｂに交流分が、定電流回路２３ｂには直流の定電流が流れ、そして、グランドの経路を通過する。このようにして、冷陰極蛍光灯４１には、内部電極１７ｃから内部電極１７ｄの方向に直流に交流が重畳して流れる。
【０１８８】
このようにして、時間ｔ４２から時間ｔ４３の間では、直流電流に重畳された交流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。このとき定電流回路２３ｂによって、電流の実効値の大きさは一定に制御されている。
【０１８９】
なお、交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２の加算値されたピーク電圧の絶対値が直流電圧Ｖｄ２２の値よりも大きい場合には、交流電流は、その１周期の一部で、グランド→高速ダイオードＤｓ３→接点Ｓｗｂ２→接点Ｓｗｂｃ→２次側巻線Ｎ６５→内部電極１７ｄ→内部電極１７ｃ→２次側巻線Ｎ６４→接点Ｓｗａｃ→接点Ｓｗａ２→高速ダイオードＤｓ１→主としてコンデンサＣ４ａ、そして、グランドの経路を通過する。この場合においても直流電流に重畳された交流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。
【０１９０】
時間ｔ４３から時間ｔ４４までの間は、接点Ｓｗｂｃは、接点Ｓｗｂ１と接続され、交流電圧Ｖａｃ２と直流電圧Ｖｄ２２との加算電圧は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄとグランドとの間に印加される。一方、交流電圧Ｖａｃ１は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃと電流方向制御・定電流回路４３との間に接点Ｓｗａｃおよび接点Ｓｗａ２を介して印加される。
【０１９１】
交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２の加算値されたピーク電圧の絶対値が直流電圧Ｖｄ２２の値よりも小さい場合には、極性が一方向の脈流電圧が冷陰極蛍光灯４１に印加されることとなる。この場合に電流は、グランド→直流駆動回路２２→接点Ｓｗｂ１→接点Ｓｗｂｃ→２次側巻線Ｎ６５→内部電極１７ｄ→内部電極１７ｃ→２次側巻線Ｎ６４→接点Ｓｗａｃ→接点Ｓｗａ２→高速ダイオードＤｓ１→主としてコンデンサＣ４aに交流分が、定電流回路２３ａには直流の定電流が流れ、そして、グランドの経路を通過する。このようにして、冷陰極蛍光灯４１には、内部電極１７ｄから内部電極１７ｃの方向に直流に交流が重畳して流れる。
【０１９２】
このようにして、時間ｔ４３から時間ｔ４４の間では、直流電流に重畳された交流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。このとき定電流回路２３ａによって、電流の実効値の大きさは一定に制御されている。
【０１９３】
なお、交流電圧Ｖａｃ１と交流電圧Ｖａｃ２の加算値されたピーク電圧の絶対値が直流電圧Ｖｄ２２の値よりも大きい場合には、交流電流は、その１周期の一部で、グランド→高速ダイオードＤｓ２→接点Ｓｗａ２→接点Ｓｗａｃ→２次側巻線Ｎ６４→内部電極１７ｃ→内部電極１７ｄ→２次側巻線Ｎ６５→接点Ｓｗｂｃ→接点Ｓｗｂ２→高速ダイオードＤｓ４→主としてコンデンサＣ４ａ、そして、グランドの経路を通過する。この場合においても直流電流に重畳された交流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。
【０１９４】
時間ｔ４４から時間ｔ４５までの間は、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされ、交流駆動回路２６からの交流電圧Ｖａｃの値は０Ｖとなる。また、接点Ｓｗａｃは、接点Ｓｗａ１と接続され、直流駆動回路２２からの直流電圧Ｖｄ２２は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃとグランドとの間に印加される。一方、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄは接点Ｓｗｂｃおよび接点Ｓｗｂ２を介して電流方向制御・定電流回路４３に接続される。
【０１９５】
直流駆動回路２２から供給される直流電流は、グランド→接点Ｓｗａ１→接点Ｓｗａｃ→２次側巻線Ｎ６４→内部電極１７ｃ→内部電極１７ｄ→２次側巻線Ｎ６５→接点Ｓｗｂｃ→接点Ｓｗｂ２→高速ダイオードＤｓ４→主として定電流回路２３ｂ、そして、グランドの経路を通過する。
【０１９６】
このようにして、時間ｔ４４から時間ｔ４５の間では、定電流回路２３ｂによって定められる所定の直流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて、冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。このときの電流の方向は内部電極１７ｃから内部電極１７ｄの方向となる。
【０１９７】
時間ｔ４５において、接点Ｓｗｂｃは、接点Ｓｗｂ１と接続され、直流駆動回路２２からの直流電圧Ｖｄ２２は、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｄとグランドとの間に印加される。一方、冷陰極蛍光灯４１の内部電極１７ｃは接点Ｓｗａｃおよび接点Ｓｗａ２を介して電流方向制御・定電流回路４３に接続される。
【０１９８】
このときには、直流駆動回路２２から供給される直流電流は、グランド→接点Ｓｗｂ１→接点Ｓｗｂｃ→２次側巻線Ｎ６５→内部電極１７ｄ→内部電極１７ｃ→２次側巻線Ｎ６４→接点Ｓｗａｃ→接点Ｓｗａ２→高速ダイオードＤｓ１→主として定電流回路２３ａ、そして、グランドの経路を通過する。なお、スイッチ素子Ｓｗ６がＯＦＦとされているので、交流駆動回路２６からの交流電圧Ｖａｃ１および交流電圧Ｖａｃ２の値は０Ｖとなる。
【０１９９】
このようにして、時間ｔ４５から、定電流回路２３ａによって定められる所定の直流電流が冷陰極蛍光灯４１には流れて、冷陰極蛍光灯４１は点灯を持続する。このときの電流の方向は内部電極１７ｄから内部電極１７ｃの方向となる。
【０２００】
上述のように、第３実施形態の冷陰極蛍光灯装置４０においては、一度、交流駆動回路２６によって交流点灯を開始した後、直流点灯に切替て点灯を維持することができる。この場合、交流点灯の時間、すなわち、時間ｔ１から時間ｔ４４までの時間を短くすれば、リーク電流による電力損失の量を少なくすることができ、リーク電流の発生によって輝度が冷陰極蛍光灯４１の長手方向で変化する時間を短くすることができる。
【０２０１】
さらに、冷陰極蛍光灯４１は、内部電極１７ｃおよび内部電極１７ｄを備えるのみであるので構造が簡単であり、このような冷陰極蛍光灯装置４０は装置全体のコストを低減することができる。そして、このような冷陰極蛍光灯装置４０を上述のバックライト装置または液晶表示装置の構成の一部に採用すれば、バックライト装置または液晶表示装置全体のコストの低減が図れるとともに、電力効率に優れ、輝度が一定し、小型で、冷陰極蛍光灯４１の交換寿命も長くすることができる。
【０２０２】
（第４実施形態の冷陰極蛍光灯装置）
第４実施形態の冷陰極蛍光灯装置について説明する。第４実施形態の冷陰極蛍光灯装置の特徴を明確にするために、図２４ないし図２６に沿って、第４実施形態の冷陰極蛍光灯装置の回路の基本動作をまず説明する。
【０２０３】
図２４は、図２に示す第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置の直流駆動回路の動作原理を示す図である。電力源２５、直流駆動回路２２、トランジスタＱ３１、抵抗Ｒ３１、冷陰極蛍光灯１０、オペアンプＩＣ３１、基準電源Ｖｒｅｆ３１の各々は、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置の説明におけると同一符号を付した部分と同一の構成を有し、同一の作用をするので、個別の説明は省略する。なお、抵抗Ｒ１０１は、過電流制限抵抗である。
【０２０４】
図２４に示す第１実施形態では、電力源２５からの直流電圧Ｖｉｎで与えられる電圧を直流駆動回路２２で昇圧して直流電圧Ｖｃｃを得ていた。ここで、直流電圧Ｖｃｃの値は、制御されることはなく、直流電圧Ｖｉｎに応じた電圧値であった。そして、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の大きさは、トランジスタＱ３１のコレクタ・エミッタの電圧である電圧Ｖｃｅの値を調整することによって所定の値とされていた。このときに、抵抗Ｒ３１の両端の電圧Ｖｅを検出し、オペアンプＩＣ３１によって、電圧Ｖｅと基準電圧Ｖｒｅｆ３１との誤差電圧を増幅して、トランジスタＱ３１のベースに印加するようなフィードバック制御系を構成していた。これによって、電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｒｅｆ３１と等しくなるようにトランジスタＱ３１を制御して、所定の電流が抵抗Ｒ３１、すなわち、所定の電流が冷陰極蛍光灯１０に流れるように電圧Ｖｃｅの値は制御されていた。
【０２０５】
一方、図２５に原理回路を示す第４実施形態の冷陰極蛍光灯装置は、電力源２５からの直流電圧ＶｉｎをトランジスタＱ８１のエミッタに印加し、トランジスタＱ８１のコレクタに直流電圧Ｖｃを得、この直流電圧Ｖｃを直流駆動回路２２で昇圧して直流電圧Ｖｃｃを得ている。ここで、直流電圧Ｖｃおよび直流電圧Ｖｃｃの値は、抵抗Ｒ１００の両端の電圧を所定の値とするような電圧に制御されている。ここで、抵抗Ｒ１００の両端の電圧Ｖｒは冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の大きさに比例するので、直流電圧Ｖｃおよび直流電圧Ｖｃｃの値をこのように可変として、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の大きさを所定の値とすることができる。ここで、トランジスタＱ８１はシリーズレギュレータの電力制御素子として機能する。
【０２０６】
すなわち、抵抗Ｒ１００の両端の電圧Ｖｒを検出し、オペアンプＩＣ３１によって、電圧Ｖｒと基準電圧Ｖｒｅｆ３１との誤差電圧を増幅して、トランジスタＱ８２のベース、さらには、トランジスタＱ８１のベースに印加するようなフィードバック制御系を構成して、電圧Ｖｒが基準電圧Ｖｒｅｆ３１と等しくなるように制御して、所定の電流が抵抗Ｒ３１、すなわち、所定の電流が冷陰極蛍光灯１０に流れるように制御される。ここで、抵抗Ｒ１０２、抵抗Ｒ１０３は電流制限のための抵抗であり、抵抗Ｒ１０４はトランジスタＱ８１の応答速度の向上のための抵抗である。
【０２０７】
図２４に示す回路と図２５に示す回路とを比較する場合、トランジスタＱ３１とトランジスタＱ８１とに要求される耐電圧が異なるものとなる。すなわち、トランジスタＱ３１は直流電圧Ｖｃｃに応じた耐電圧が必要とされ、トランジスタＱ８１は直流電圧Ｖｉｎに応じた耐電圧が必要とされる。ここで、直流駆動回路２２は昇圧形の電源回路として構成されているので、トランジスタＱ８１の耐電圧はトランジスタＱ３１の耐電圧よりも低いものであっても良いこととなり、トランジスタの選択が容易となるとともに、装置のコストダウンが図れる。
【０２０８】
図２６は、上述した、シリーズレギュレータに替えて、スイッチングレギュレータを用いる場合の回路構成を示すものである。スイッチングレギュレータ電力部７０を有するスイッチングレギュレータは、直流電圧Ｖｉｎから冷陰極蛍光灯１０に流れる電流の大きさを所定の値とする直流電圧Ｖｃ、直流電圧Ｖｃｃを生成する。ここで、電力源２５、直流駆動回路２２、冷陰極蛍光灯１０、オペアンプＩＣ３１、基準電源Ｖｒｅｆ３１、抵抗Ｒ１００の各々は、図２５におけると同一の構成を有し、同一の作用をするので、個別の説明は省略する。
【０２０９】
図２４に示す回路と図２５に示す回路とを比較する場合、シリーズレギュレータに替えてスイッチングレギュレータが用いられるために、図２５に示す回路では電力消費がより少ないものとなっている。
【０２１０】
図２５、図２６に示す回路は原理図であるために、種々の変形例およびこれらの組み合わせた種々の変形例を冷陰極蛍光灯装置に応用することができる。例えば、図２５、図２６に示す電力源２５の後に、シリーズレギュレータ、または、スイッチングレギュレータを介して、直流駆動回路２２に替えて交流駆動回路２６（図４、図７を参照）を接続することもできる。さらには、電力源２５の後に、シリーズレギュレータ、または、スイッチングレギュレータを介して、直流駆動回路２２および交流駆動回路２６を接続することができる。
【０２１１】
また、図２５、図２６においては、冷陰極蛍光灯１０の２つの電極の一方向から電流が流れる出す場合を示すが、冷陰極蛍光灯１０の２つの電極の両方向の向きに交互に電流を流す場合についても同様に応用することができる。冷陰極蛍光灯１０の両方向の向きに電流を流す場合を図２７に第５実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４０として示し、この図に沿って以下説明をする。
【０２１２】
（第５実施形態の冷陰極蛍光灯装置）
図２７に示す第５実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４０は、基本構成としては、図２１に示す第３実施形態の冷陰極蛍光灯装置４０と同様であるので、第３実施形態におけると同様の構成を有し、同様の作用を奏する部分には、図２１におけると同一の符号を付して説明を省略し、異なる点を中心として、説明する。
【０２１３】
第５実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４０は、電力源２５と直流駆動回路２２の間に、トランジスタＱ８１ｂを電力制御素子として有して形成されるシリーズレギュレータを具備し、電力源２５と交流駆動回路２６の間に、トランジスタＱ８１ａを電力制御素子として有して形成されるシリーズレギュレータを具備する。トランジスタＱ８１ａおよびトランジスタＱ８１ｂは上述したトランジスタＱ８１と、トランジスタＱ８２ａおよびトランジスタＱ８２ｂは上述したトランジスタＱ８２と、抵抗Ｒ１０２ａおよび抵抗Ｒ１０２ｂは上述した抵抗Ｒ１０２と、抵抗Ｒ１０３ａおよび抵抗Ｒ１０３ｂは上述した抵抗Ｒ１０３と、いずれも同様な構成を有し、同様の作用を奏するものである。電流方向制御回路１４３は、信号Ｓｖｈを出力してトランジスタＱ８２ａを制御し、信号Ｓｖｌを出力してトランジスタＱ８２ｂを制御するようになされている。
【０２１４】
図２８に沿って電流方向制御回路１４３の説明をする。電流方向制御回路１４３において、電流方向を制御するための回路として、高速ダイオードＤｓ１ないし高速ダイオードＤｓ４が機能する。また、各々の方向に流れる電流の大きさを所定の時定数を有して検出する抵抗Ｒ４ａおよびコンデンサＣ４ａからなる平滑回路と、抵抗Ｒ４ｂおよびコンデンサＣ４ｂからなる平滑回路とを具備する。また、誤差増幅器として機能するオペアンプＩＣ５１とフィルタ６１と基準電圧源Ｖｒｅｆ６１と抵抗Ｒ１０５ａと抵抗Ｒ１０５ｂとが交流駆動回路２６に印加される電圧を制御するシリーズレギュレータの一部を構成し、誤差増幅器として機能するオペアンプＩＣ５２とフィルタ６２と基準電圧源Ｖｒｅｆ６２と抵抗Ｒ１０６ａと抵抗Ｒ１０６ｂとが直流駆動回路２２に印加される電圧を制御するシリーズレギュレータの一部を構成する。
【０２１５】
高速ダイオードＤｓ１ないし高速ダイオードＤｓ４は、第３実施形態におけると同様に作用して、冷陰極蛍光灯４１の両方向の向き、すなわち、内部電極１７ｃから内部電極１７ｄへ向かう方向と、内部電極１７ｄから内部電極１７ｃへ向かう方向と、に電流を流すように整流をおこなう。また、第３実施形態におけると同様に、抵抗Ｒ４ａおよびコンデンサＣ４ａからなる平滑回路と、抵抗Ｒ４ｂおよびコンデンサＣ４ｂからなる平滑回路として作用し、抵抗Ｒ４ａと抵抗Ｒ４ｂの各々の両端の電圧として各々の方向の電流の大きさを検出するとともに時定数に応じて平滑をする。
【０２１６】
交流駆動回路２６に印加される電圧を制御するトランジスタＱ８１ａを電力制御素子として形成されるシリーズレギュレータの説明をする。抵抗Ｒ１０５ａと抵抗Ｒ１０５ｂの抵抗の値を等しくして、冷陰極蛍光灯４１の各々の方向に流れる電流を等しい割合で加算した電圧がオペアンプの負入力端子に入力され、正入力端子に入力される基準電圧源Ｖｒｅｆ６１との誤差電圧が検出され、フィードバックループの応答を最適化するためのフィルタ６１を介して、信号Ｓｖｈが抵抗Ｒ１０３ａを介して、トランジスタＱ８２ａのベースに加えられる。これによって、交流駆動において、冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の値が一定の値とされる。
【０２１７】
直流駆動回路２２に印加される電圧を制御するトランジスタＱ８１ｂを電力制御素子として有するシリーズレギュレータの説明をする。抵抗Ｒ１０６ａと抵抗Ｒ１０６ｂの抵抗の値を等しくして、冷陰極蛍光灯４１の各々の方向に流れる電流を等しい割合で加算した電圧がオペアンプの負入力端子に入力され、正入力端子に入力される基準電圧源Ｖｒｅｆ６２との誤差電圧が検出され、フィードバックループの応答を最適化するためのフィルタ６２を介して、信号Ｓｖｌが抵抗Ｒ１０３ｂを介して、トランジスタＱ８２ｂのベースに加えられる。これによって、直流駆動において、冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の値が一定の値とされる。図２７では、信号ＳｖｈによってトランジスタＱ８２ａを制御し、信号ＳｖｌによってトランジスタＱ８２ｂを制御するようになされているが、直流駆動回路２２の応答を交流駆動回路２６の応答よりも高速とする場合には、信号ＳｖｌによってトランジスタＱ８２ａを制御し、信号ＳｖｈによってトランジスタＱ８２ｂを制御することとなる。また、信号ＳｖｈによってトランジスタＱ８２ａおよびトランジスタＱ８２ｂを制御し、直流駆動回路２２および交流駆動回路２６の両方を高速に応答するようにしても良く、信号ＳｖｌによってトランジスタＱ８２ａおよびトランジスタＱ８２ｂを制御し、直流駆動回路２２および交流駆動回路２６の両方がより低速度で応答するようにしても良いものである。
【０２１８】
図２９に示す冷陰極蛍光灯装置１４１は、第５実施形態を変形したもので、シリーズレギュレータに替えてスイッチングレギュレータ電力部７０ａを有するスイッチングレギュレータおよびスイッチングレギュレータ電力部７０ｂを有するスイッチングレギュレータを有するものである。
【０２１９】
（第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置）
交流駆動回路２６からの駆動電力によって、高速に冷陰極蛍光灯４１のＯＮ（冷陰極蛍光灯４１を点灯する）とＯＦＦ（冷陰極蛍光灯４１を消灯する）とをおこなう場合において、大電力を取り扱う系統の電流をＯＮ／ＯＦＦする場合には、高速かつ大電力のスイッチング素子が必要となる。また、第５実施形態に示すようなスイッチングレギュレータを用いて出力電圧を制御する場合においては、スイッチングレギュレータのフィルタの時定数以上の高速でＯＮ／ＯＦＦをおこなうことはできない。
【０２２０】
第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置は、係る点に鑑み、交流駆動回路２６からの駆動電力によって、冷陰極蛍光灯４１を駆動する場合において、高速なるＯＮ／ＯＦＦを可能とするものである。図３０ないし図３４を参照して、第６実施形態およびその変形例について説明する。
【０２２１】
図３０は第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４２を示すものであり、交流駆動回路１２６ａに配される発振・変換トランスＬ６２のコアには、１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２に加え、さらに、１次側巻線Ｎ１６１および１次側巻線Ｎ１６２が巻回されている。また、コンデンサＣ１６１が１次側巻線Ｎ１６１および１次側巻線Ｎ１６２に並列に接続され、１次側巻線Ｎ１６１と１次側巻線Ｎ１６２との接続点である中間タップにはインダクタＬ２６１を介して直流電圧Ｖｉｎが供給可能とされている。コンデンサＣ１６１と１次側巻線Ｎ１６１と１次側巻線Ｎ１６２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスとで共振回路を形成し、この共振回路の共振回路はコンデンサＣ６１と１次側巻線Ｎ６１と１次側巻線Ｎ６２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスとによって形成される共振回路の共振周波数と等しく設定されている。このようにして、この２つの共振回路は、同一の共振周波数で共振するようになされている。
【０２２２】
図３０において、発振・変換トランスＬ６２の１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２、１次側巻線Ｎ１６１、１次側巻線Ｎ１６２の各々に近接して付された黒丸（●）は、巻始めを表すものである。ここで、トランジスタＱ６１およびトランジスタＱ６２からなる第１の交流電力発生部は、自励発振によって正弦波に近い波形を有する交流電力を１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２に供給し、トランジスタＱ６３およびトランジスタＱ６４からなる第２の交流電力発生部は、第１の交流電力発生部からの発振信号が駆動波形制御部１２５に供給されて、処理された後の信号によってトランジスタＱ６３およびトランジスタＱ６４のベースを駆動する。そして、コンデンサＣ１６１と１次側巻線Ｎ１６１と１次側巻線Ｎ１６２のインダクタンス値と１次側から等価的に見た２次側の総合リアクタンスとで定まる共振周波数が、自励発振周波数と等しくなるように設定されおり、自励発振周波数の正弦波の交流電力を１次側巻線Ｎ１６１、１次側巻線Ｎ１６２に供給するものである。
【０２２３】
ここで、１次側巻線Ｎ６１および１次側巻線Ｎ６２によって発生する磁束と１次側巻線Ｎ１６１および１次側巻線Ｎ１６２によって発生する磁束とが加算される場合と、１次側巻線Ｎ６１および１次側巻線Ｎ６２によって発生する磁束と１次側巻線Ｎ１６１および１次側巻線Ｎ１６２によって発生する磁束とが減算される場合とが生じる。すなわち、１次側巻線Ｎ６１および１次側巻線Ｎ６２の巻方向と１次側巻線Ｎ１６１および１次側巻線Ｎ１６２の巻方向との相互の関係、第１の交流電力発生部で発生する電圧と第２の交流電力発生部で発生する電圧との相互の位相が同相であるか、逆相であるかの関係、の２つの関係の組み合わせによって磁束が加算されるか、減算されるかが定まるものであるが、これについては、後に図３２、図３３もさらに引用して詳述する。
【０２２４】
図３１に沿って駆動波形制御部１２５について説明する。波形整形回路１１０は、例えば、抵抗とツェナーダイオードとによって形成され、トランジスタＱ６１のコレクタに発生する正弦波をスライスして方形波とする。ゲート１１２は、例えば、アンドゲートによって形成され、切替制御回路４４からの信号Ｓｇがハイレベルの場合には波形整形回路１１０からの方形波が通過し、信号Ｓｇがローレベルの場合にはローレベルの信号を出力する。バッファ１１４はトランジスタＱ６３のベースを駆動するための電力増幅器である。また、波形整形回路１１１は波形整形回路１１０と、ゲート１１３はゲート１１２と、バッファ１１５はバッファ１１４と、各々同一の構成を有する。かくして、信号Ｓｇがハイレベルである場合には、トランジスタＱ６１のコレクタに発生する正弦波と同位相の方形波をトランジスタＱ６３のベースに供給し、トランジスタＱ６２のコレクタに発生する正弦波と同位相の方形波をトランジスタＱ６４のベースに供給する。したがって、第１の交流電力発生部と第２の交流電力発生部とは逆位相の発振電力を各々の１次側巻線に供給する。なお、ツェナーダイオードの電圧を変化させることによって、いわゆる、デッドタイム（トランジスタＱ６３とトランジスタＱ６４の両方がともにＯＦＦとなる時間）の長さを調整できる。
【０２２５】
図３０に示す交流駆動回路１２６ａの１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２、１次側巻線Ｎ１６１、１次側巻線Ｎ１６２の各々に付された巻始めの符号が示すように、同方向に巻回されており、第１の交流電力発生部と第２の交流電力発生部とは逆位相の発振電力を各々の１次側巻線に供給するので、信号Ｓｇがハイレベルである場合には、磁束は減殺され、２次側巻線Ｎ６３および２次側巻線Ｎ６４に発生する交流電圧の振幅は小さなものとなり、冷陰極蛍光灯４１はＯＦＦとなる。一方、信号Ｓｇがローレベルである場合には、第２の交流電力発生部には交流電圧は発生することなく、２次側巻線Ｎ６３および２次側巻線Ｎ６４に発生する交流電圧の振幅は大きなものとなり、冷陰極蛍光灯４１はＯＮとなる。
【０２２６】
このようにして、信号Ｓｇを制御することによって、冷陰極蛍光灯４１のＯＮ／ＯＦＦの制御が可能となる。ここにおいて、ゲート１１２、ゲート１１３、バッファ１１４およびバッファ１１５の応答速度は、非常に速いものであるので、冷陰極蛍光灯４１のＯＮ／ＯＦＦの制御は非常に速いものとできる。なお、この場合において、電流方向制御回路１４３からの信号Ｓｖｈおよび信号Ｓｖｌは用いられることはないものである。
【０２２７】
図３２に第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４２の変形例である冷陰極蛍光灯装置１４８を示す。冷陰極蛍光灯装置１４８の交流駆動回路１２６ｂにおいては、交流駆動回路１２６ｂとは異なり、駆動波形制御部１２５からの出力信号の各々が第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４２とは入れ替わってトランジスタＱ６３のベースおよびトランジスタＱ６４のベースに供給されるように接続されている。このようにして、第１の交流電力発生部と第２の交流電力発生部とは同位相の発振電力を各々の１次側巻線に供給するようになされている。そして、コアにおいて磁束は加算されて冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の量を増加させて冷陰極蛍光灯４１の輝度を瞬時に明るくすることができる。
【０２２８】
図３３に第６実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４２の別の変形例である冷陰極蛍光灯装置１４４を示す。図３３に示す交流駆動回路１２６ｃの１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２、１次側巻線Ｎ１６１、１次側巻線Ｎ１６２の各々に付された巻始めの符号が示すように、逆方向に巻回されており、第１の交流電力発生部と第２の交流電力発生部とは逆位相の発振電力を各々の１次側巻線に供給するので、信号Ｓｇがハイレベルである場合には、２次側巻線Ｎ６３および２次側巻線Ｎ６４に発生する交流電圧の振幅は大きなものとなり、冷陰極蛍光灯４１はより明るく発光することなる。一方、信号Ｓｇがローレベルである場合には、第２の交流電力発生部には交流電圧は発生することなく、２次側巻線Ｎ６３および２次側巻線Ｎ６４に発生する交流電圧の振幅は大きなものとなり、冷陰極蛍光灯４１は通常の輝度となる。
【０２２９】
また、図示はしないが、駆動波形制御部において、トランジスタＱ６３のベースを駆動する信号とトランジスタＱ６４のベースを駆動する信号との相互の入れ替え、トランジスタＱ６３のベース電圧とトランジスタＱ６４のベース電圧のいずれをも零にする操作の３つのモードを切替制御回路によって切り替えるようにすれば、磁束の加算、磁束の減算、磁束の加算または減算のいずれもなし、のうちのいずれかを選択して、高速なる冷陰極蛍光灯４１の輝度の２段階の切替、さらに、ＯＮ／ＯＦＦの機能を有するものとできる。
【０２３０】
（第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置）
図３４は第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置１４５を示すものであり、交流駆動回路１２６ａは、１次側巻線Ｎ６１、１次側巻線Ｎ６２によってコアに生じる磁束と１次側巻線Ｎ１６１によってコアに生じる磁束とが加算するようにされている。そして、第１の交流電力発生部には、スイッチングレギュレータを介して電力が供給され、第２の交流電力発生部には、シリーズレギュレータを介して電力が供給されている。ここで、スイッチングレギュレータ電力部７０を制御する信号は、信号Ｓｖｈをローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５０を通過させたものとされ、シリーズレギュレータを制御する信号は、信号Ｓｖｈをバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５１を通過させたものとされている。ここで、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５０のカットオフ周波数は、図３６のカットオフ周波数ｆ２で示すものとされ、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５１のカットオフ周波数は、図３６のカットオフ周波数ｆ３およびカットオフ周波数ｆ４で示すものとされている。カットオフ周波数ｆ１はコンデンサＣ６１と１次側巻線Ｎ６１および１次側巻線Ｎ６２の直列接続によって生じる漏れインダクタンス成分とによって形成される共振回路の共振周波数、すなわち、交流電力発生部で発生する正弦波の周波数である。
【０２３１】
図３６に示すように、ローパスフィルタ１５０の通過帯域とバンドパスフィルタ１５１の通過帯域とをずらすことによって、いわゆる、スタガー比を十分に確保し、シリーズレギュレータとして形成されるフィードバック系とスイッチングレギュレータとして形成されるフィードバック系とが干渉することがないようにしている。このようにして、速い応答はシリーズレギュレータが受け持ち、遅い応答はスイッチングレギュレータが受け持つことによって、制御系としての最適化を図り、冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の大きさを一定に保っている。また、図３４では、帯域分割された２つの制御系の作用によって磁束を加算することによって冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の大きさを一定に保ったが、図３４に示す交流駆動回路１２６ａを図３２に示す交流駆動回路１２６ｂまたは図３３に示す交流駆動回路１２６ｃに替え、バンドパスフィルタ１５１の位相を反転することによって、磁束を減算することによって冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の大きさを一定に保つフィードバックループを構成することもできる。
【０２３２】
図３５は第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置の変形の冷陰極蛍光灯装置１４６を示すものである。この実施形態では、スイッチングレギュレータがゆっくりした応答で交流駆動回路１２６ａの第１の交流電圧発生部および第２の交流電圧発生部によって駆動される冷陰極蛍光灯４１の定常的な電流を一定と保ちながら、第２の交流電圧発生部によって冷陰極蛍光灯４１を信号Ｓｆ５によって高速にＯＮ／ＯＦＦするものである。ここで、図３７に示すようにローパスフィルタ１５０のカットオフ周波数ｆ１は信号Ｓｆ５の繰り返し周波数よりも低いものとされている。図３８に信号Ｓｆ５の波形を示す。このようにして、冷陰極蛍光灯４１の定常電流を一定に保ちながら、高速に冷陰極蛍光灯４１のＯＮ／ＯＦＦをおこなうことができる。
【０２３３】
さらに、第６実施形態に示すと同様に、トランジスタＱ６３のベースを駆動する信号とトランジスタＱ６４のベースを駆動する信号との相互の入れ替え、トランジスタＱ６３のベース電圧とトランジスタＱ６４のベース電圧のいずれをも零にする操作の３つのモードを切替制御回路によって切り替えるようにすれば、冷陰極蛍光灯４１に流れる電流の平均値を一定としながら、高速なる、冷陰極蛍光灯４１の輝度の２段階の切替を可能としつつ信号Ｓｆ５の波形に基づいたＯＮ／ＯＦＦの繰り返し、冷陰極蛍光灯４１のＯＦＦの機能を有するものとできる。
【０２３４】
（その他の冷陰極蛍光灯装置の変形例）
上述した第６実施形態においては、交流駆動回路１２６ａないし交流駆動回路１２６ｃからの駆動電力によって、冷陰極蛍光灯４１を駆動する場合において、高速なるＯＮ／ＯＦＦを可能とするものであり、第７実施形態においては、交流駆動回路１２６ａないし交流駆動回路１２６ｃ（交流駆動回路１２６ｂおよび交流駆動回路１２６ｃを用いる場合は図示せず）からの駆動電力によって、冷陰極蛍光灯４１を駆動する場合において、良好なる定電流特性を得るものであった。第６実施形態および第７実施形態に用いたと同様な回路構成において、さらに、２次側巻線に整流回路を接続することによって、直流駆動回路からの駆動電力によって冷陰極蛍光灯４１を高速にＯＮ／ＯＦＦすることを可能とし、また、直流駆動回路からの駆動電力によって冷陰極蛍光灯４１を良好なる定電流特性を有して駆動することができる。
【０２３５】
例えば、図３９に示す冷陰極蛍光灯装置２４０は、図３０に示す冷陰極蛍光灯装置１４２と同様な構成を採用して、直流駆動回路１２２の応答を高速としたものである。すなわち、直流駆動回路１２２に配される発振・変換トランスＬ２２のコアには、１次側巻線Ｎ２１、１次側巻線Ｎ２２に加え、さらに、１次側巻線Ｎ１２１および１次側巻線Ｎ１２２が巻回されている。また、コンデンサＣ１２１が１次側巻線Ｎ１２１および１次側巻線Ｎ１２２に並列に接続され、１次側巻線Ｎ１２１と１次側巻線Ｎ１２２との接続点である中間タップにはインダクタＬ２２１を介して直流電圧Ｖｉｎが供給可能とされている。コンデンサＣ１２１と１次側巻線Ｎ１２１および１次側巻線Ｎ１２２とで共振回路を形成し、この共振回路の共振回路はコンデンサＣ２１と１次側巻線Ｎ２１および１次側巻線Ｎ２２とによって形成される共振回路の共振周波数と等しく設定されている。このようにして、この２つの共振回路は、同一の共振周波数で共振するようになされている。
【０２３６】
そして、駆動波形制御部１２５を介してトランジスタＱ２３とトランジスタＱ２４の各々のベースが駆動されて、上述したと同様に、１次側巻線Ｎ１２１および１次側巻線Ｎ１２２の巻線の極性によって、図３０、図３３に示すと同様に、発振・変換トランスＬ２２のコア中における磁束の加算または磁束の減算が行われる。さらに、図示はしないが、駆動波形制御部１２５からの信号の極性の組み合わせによって図３３に示すと同様に、発振・変換トランスＬ２２のコア中における磁束の加算または磁束の減算を行うことができる。信号Ｓｇｄは加算または減算を行うか否かを制御する信号であって、図３０における信号Ｓｇと対応するものである。２次側巻線Ｎ２４および２次側巻線Ｎ２５にはダイオードＤ２１およびダイオードＤ２２の各々が接続されており、直流電圧Ｖｄ２２を得ることができるようになされている。このようにして、信号Ｓｇｄによって、急速に直流電圧Ｖｄ２２の値を制御して冷陰極蛍光灯４１を高速にＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【０２３７】
また、図４０に示す冷陰極蛍光灯装置２４２は、直流駆動回路１２２と、交流駆動回路１２６ａとを組み合わせたものである。このような構成とすることによって、直流駆動時と交流駆動時の両方において、冷陰極蛍光灯４１を高速にＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【０２３８】
また、図４１に示す冷陰極蛍光灯装置２４５は、図３５に示す冷陰極蛍光灯装置１４６において、交流駆動回路１２６ａに採用した冷陰極蛍光灯４１に流れる電流を定電流とする構成を直流駆動回路１２２に対しても採用するものである。このようにして、交流駆動時、直流駆動時のいずれにおいても、定電流特性を得ることができる。
【０２３９】
上述した変形例は、第６実施形態および第７実施形態の変形例の一例に過ぎず、この他、いかなる組み合わせを採用することもできる。例えば、上述の変形例に示した以外に、交流駆動回路にのみ採用した回路構成を直流駆動回路に採用し、また、交流駆動回路および直流駆動回路の両方に採用することも可能である。そして、組み合わせに応じて、個別の構成が有する効果が重畳的に得られることとなる。
【０２４０】
図４２、図４３は、背景技術として引用した特許文献２に開示された回路であるが、それらの回路の１次側回路、すなわち、トランス（発振・変換トランス）５３１またはトランス（発振・変換トランス）５６２を境として右側（紙面の右側）の回路部は、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置ないし第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置および上述したこれらの変形例のいずれにおいても１次側回路として採用することが可能である。
【０２４１】
図４２、図４３に沿ってこれらの回路について以下説明をする。図４２に示す発振回路（冷陰極蛍光灯装置）５５３は、１次コイル（１次側巻線）５１１，５１２、２次コイル（２次側巻線）５１３、３次コイル（１次側巻線）５１４の他に、４次コイル（１次側巻線）５３２，５３３が設けられているトランス（発振・変換トランス）５３１を有する。そして、この４次コイル５３２，５３３の１次コイル５１１，５１２に対する接続状態を切換えるために、切換回路５３４が設けられている。切換回路５３４は、電源スイッチ５０１がオンした後、所定時間、計時動作を行なうタイマ回路５３５を有している。タイマ回路５３５の出力は、コレクタが抵抗５４４と５４５の接続点に接続され、エミッタが接地されているＮＰＮトランジスタ５４１のベースに接続されている。抵抗５４４の他端は、ツェナーダイオード５４８を介して、コンデンサ５０２の一端に接続されおり、抵抗５４５の他端は、接地されている。抵抗５４４とツェナーダイオード５４８の接続点は、抵抗５４６を介して、エミッタが接地されているＮＰＮトランジスタ５４２のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ５４２のコレクタは、また、抵抗５４７を介して、エミッタが接地されているＮＰＮトランジスタ５４３のベースに接続されている。ＮＰＮトランジスタ５４３のコレクタは、４次コイル５３２と５３３の接続点に接続されている。
【０２４２】
ＮＰＮトランジスタ５０７のエミッタは、ダイオード５５１を介して４次コイル５３２の一端に接続されており、ＮＰＮトランジスタ５０８のエミッタは、ダイオード５５２を介して４次コイル５３３の一端に接続されている。また、ダイオード５５１と５５２のアノードは、それぞれダイオード５４９と５５０を介して、ＮＰＮトランジスタ５４２のコレクタに接続されている。
【０２４３】
その動作について説明する。電源スイッチ５０１をオンすると、コンデンサ５０２に直流電圧が充電される。そして、このコンデンサ５０２に充電された電圧が、発振回路５５３に供給される。一方、タイマ回路５３５は、電源スイッチ５０１がオンしたとき、計時動作を開始し、予め設定した一定の時間（例えば５秒間）、高レベルの電圧を出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタ５４１がオンし、そのベースがＮＰＮトランジスタ５４１により接地されるため、ＮＰＮトランジスタ５４２がオフする。これにより、コンデンサ５０２、ツェナーダイオード５４８、抵抗５４６，５４７の経路で、そのベースに高レベルの電圧が印加され、ＮＰＮトランジスタ５４３がオンする。発振回路５５３においては、ＮＰＮトランジスタ５０７と５０８が交互にオンし、発振動作を開始する。ＮＰＮトランジスタ５０７がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１１、ＮＰＮトランジスタ５０７、ダイオード５５１、４次コイル５３２、ＮＰＮトランジスタ５４３の経路で電流が流れる。また、ＮＰＮトランジスタ５０８がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１２、ＮＰＮトランジスタ５０８、ダイオード５５２、４次コイル５３３、ＮＰＮトランジスタ５４３の経路で電流が流れる。
【０２４４】
１次コイル５１１と４次コイル５３２、並びに１次コイル５１２と４次コイル５３３は、それぞれ印加される電圧と誘起される電圧が逆極性になるように接続される。即ち、１次コイル５１１に、チョークコイル５０６との接続点側に高電圧が、ＮＰＮトランジスタ５０７との接続点側に低電圧が、それぞれ印加されるとき、４次コイル５３２の一端とダイオード５５１のカソードの接続点には、負の電圧が誘起されるように接続されている。これにより、１次コイル５１１の両端に印加される電圧は、この４次コイル５３２に発生する電圧の分だけ大きくなる。同様にして、４次コイル５３３のダイオード５５２のカソードとの接続点には、負の電圧が発生するため、１次コイル５１２の両端に印加される電圧は、その分だけより大きくなる。従って、１次コイル５１１，５１２に印加される電圧に対応して、２次コイル５１３に誘起される電圧は、より高くなる。これにより、蛍光管（冷陰極蛍光灯）５１６の点灯を容易に開始させることができる。
【０２４５】
一方、タイマ回路５３５は、予め設定した所定の時間が経過したとき、その出力を低レベルにする。これにより、ＮＰＮトランジスタ５４１がオフし、ＮＰＮトランジスタ５４２がオンする。その結果、そのベースが抵抗５４７を介して接地されるため、ＮＰＮトランジスタ５４３がオフする。これにより、４次コイル５３２，５３３が１次コイル５１１，５１２から実質的に切り離されることになる。そして、このとき、ＮＰＮトランジスタ５０７がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１１、ＮＰＮトランジスタ５０７、ダイオード５４９、ＮＰＮトランジスタ５４２の経路で電流が流れ、ＮＰＮトランジスタ５０８がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１２、ＮＰＮトランジスタ５０８、ダイオード５５０、ＮＰＮトランジスタ５４２の経路で電流が流れる。タイマ回路５３５の計時動作が終了した後の定常時においては、このようにして、４次コイル５３２，５３３が１次コイル５１１，５１２から切り離されるため、１次コイル５１１，５１２に印加される電圧は、起動時における場合より、４次コイル５３２，５３３に印加される電圧の分だけ小さくなる。その結果、２次コイル５１３より発生され、蛍光管５１６に印加される電圧も、起動時における場合より小さくなる。小さくなったときに、トランス５３１側と蛍光管５１６のインピーダンスマッチングを最適になるよう設定しておけば、電力を有効に使うことができる。なお、このような構成にすることにより１次コイル５１１、１次コイル５１２に印加される電圧の切り替えは非常に高速に応答するため、タイマ回路５３５の設定時間は、例えば数マイクロ秒とすることも十分可能である。
【０２４６】
図４３に示す発振回路（冷陰極蛍光灯装置）５０３は、冷陰極蛍光灯装置の他の実施形態を表わしており、図４２における場合と対応する部分には同一の符号を付してある。この実施形態においては、切換回路５３４に代えて切換回路５６４が設けられている。切換回路５６４においては、トランス５６２の４次コイル５３２，５３３が、１次コイル５１１，５１２に対して誘起電圧が同極性になるように接続されている。また、２次コイル５１３より巻線数の多い２次コイル５６３が設けられている。また、ダイオード５４９，５５０のカソードが、ＮＰＮトランジスタ５４３のコレクタに接続されている。さらに、４次コイル５３２と５３３の接続点は、抵抗５４６とＮＰＮトランジスタ５４２のコレクタとの接続点に供給されている。
【０２４７】
そして、電源スイッチ５０１がオンされると、タイマ回路５３５が一定の時間、高レベルの信号を出力する。これにより、ＮＰＮトランジスタ５４１がオンし、ＮＰＮトランジスタ５４２がオフし、ＮＰＮトランジスタ５４３がオンする。これにより、ダイオード５４９，５５０とＮＰＮトランジスタ５４３により、４次コイル５３２と５３３の一端が接地され、４次コイル５３２，５３３が、１次コイル５１１，５１２から実質的に切り離される。そして発振回路５０３において、ＮＰＮトランジスタ５０７がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１１、ＮＰＮトランジスタ５０７、ダイオード５４９、ＮＰＮトランジスタ５４３の経路で電流が流れる。また、ＮＰＮトランジスタ５０８がオンしたとき、チョークコイル５０６、１次コイル５１２、ＮＰＮトランジスタ５０８、ダイオード５５０、ＮＰＮトランジスタ５４３の経路で電流が流れる。このとき、１次コイル５１１，５１２に流れる電流に対応して、２次コイル５６３に誘起される電圧が、蛍光管５１６を起動するのに充分な高電圧となるように、２次コイル５６３の１次コイル５１１，５１２に対する巻線比が設定されている。その結果、２次コイル５６３により誘起される高電圧により、蛍光管５１６の点灯が開始される。
【０２４８】
一定の時間が経過したとき、タイマ回路５３５の出力が低レベルとなる。これにより、ＮＰＮトランジスタ５４１がオフし、ＮＰＮトランジスタ５４２がオンする。その結果、ＮＰＮトランジスタ５４３がオフする。これにより、４次コイル５３２，５３３が１次コイル５１１，５１２に接続される。このとき、発振回路５０３のＮＰＮトランジスタ５０７がオンすると、チョークコイル５０６、１次コイル５１１、ＮＰＮトランジスタ５０７、ダイオード５５１、４次コイル５３２、ＮＰＮトランジスタ５４２の経路で電流が流れる。また、ＮＰＮトランジスタ５０８がオンすると、チョークコイル５０６、１次コイル５１２、ＮＰＮトランジスタ５０８、ダイオード５５２、４次コイル５３３、ＮＰＮトランジスタ５４２経路で電流が流れる。このように、図４２の実施形態における場合と異なり、４次コイル５３２と５３３の誘起電圧の極性が、１次コイル５１１，５１２への印加電圧と同極性になるように接続されている。従って、起動時に１次コイル５１１，５１２に印加された電圧が、この場合は４次コイル５３２，５３３にも分圧印加される。すなわち、１次コイル５１１と４次コイル５３２を合成したコイルと、１次コイル５１２と４次コイル５３３とを合成したコイルが、それぞれ実質的な１次コイルとなり、起動時における場合より１次コイルと２次コイルの巻線比が減少される。その結果、その分だけ２次コイル５６３に誘起される電圧も減少する。このようにして定常時においては、蛍光管５１６は起動時における場合より低い電圧で駆動される。このように、１次コイル５１１，５１２と４次コイル５３２，５３３が加算されるように接続されて動作するときに、トランス５６２側と蛍光管５１６のインピーダンスマッチングが最適になるように設定しておけば、電力消費は最適となる。
【０２４９】
ここで、図４２においては、発振回路５５３の２次側は、２次コイル５１３に発生した交流電圧がコンデンサ５１５を介して蛍光管５１６に印加するようになされているが、これに替えて、上述した第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置ないし第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置のいずれかの２次側に変更することによって、交流駆動回路または直流駆動回路として採用することが可能である。また、図４３においても同様に、発振回路５０３の２次側は、２次コイル５６３に発生した交流電圧がコンデンサ５１５を介して蛍光管５１６に印加するようになされているが、これに替えて、上述した第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置ないし第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置のいずれかの２次側に変更することによって、交流駆動回路または直流駆動回路として採用することが可能である。
【０２５０】
具体的には、２次コイル５１３または２次コイル５６３を、２次側巻線Ｎ６４および２次側巻線Ｎ６５と同様な構成に変更する。そして、その２次側巻線に接続される回路部と、発振回路５５３および発振回路５０３の制御態様を、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置ないし第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置またはその他の冷陰極蛍光灯装置の変形例の示したものと同様とすることによって、電力消費が最適となる交流電力駆動回路を有する冷陰極蛍光灯装置を提供することができる。
【０２５１】
また、２次コイル５１３または２次コイル５６３を、２次側巻線Ｎ２４および２次側巻線Ｎ２５と同様なる構成に変更し、ダイオードＤ２１およびダイオードＤ２２を付加する。そして、発振回路５５３および発振回路５０３の制御態様を、第１実施形態の冷陰極蛍光灯装置ないし第７実施形態の冷陰極蛍光灯装置またはその他の冷陰極蛍光灯装置の変形例の示したものと同様とすることによって、電力消費が最適となる直流電力駆動回路を有する冷陰極蛍光灯装置を提供することができる。
【０２５２】
本発明の冷陰極蛍光灯は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備えるものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２５３】
例えば、ガスは水銀ガスに限るものではなく、発光は紫外線に限るものでなく、蛍光材料は紫外線に反応するものに限られず、光透過性の密閉容器はガラスに限られず、その形状も円柱形状に限定されるものではない。また、内部電極は、少なくとも１の電極が電子放出材料で形成されていれば良い。また、第１の外部電極および第２の外部電極は、密閉容器の外部面側に離間して配されておれば良く、外部電極が密閉容器を囲む構造に限られず、密閉容器の外部と接する面の一部に配されていても、密閉容器の外部と接する面から離間して配されていても良い、さらに、第１の内部電極および第２の内部電極を光透過性の導電材料で形成し、密閉容器の外部と接する面のほとんど全部を覆いつくすようにしても良いものである。
【０２５４】
また、本発明の冷陰極蛍光灯駆動装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する冷陰極蛍光灯、を駆動する冷陰極蛍光灯駆動装置であって、第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加する直流駆動回路と、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加する交流駆動回路と、交流電圧を所定期間、印加して電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、を備えるものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２５５】
例えば、直流駆動回路は、冷陰極蛍光灯を点灯させるに十分な電圧を供給可能であれば、どのような態様でも良く、例えば、インバータ等を用いることなく、直接に必要な電圧を発生するもの、倍電圧整流回路を複数段備えたもの等のいずれの構成で有っても良い。また、交流駆動回路も同様に所定の周波数の交流電圧を供給するものであれば、どのような態様であっても良く、例えば、インバータを用いることなく、ブリッジ構成したスイッチング回路であっても良い、また、切替回路は、交流電圧を所定期間、印加する制御を行い、電子とガスとの衝突が継続中において、直流電圧を印加する制御を行うことができればどのような態様であっても良く、例えば、インバータ回路の１次側を制御するのみならず２次側を制御するものであっても、切替回路の機能の一部を直流駆動回路または交流駆動回路と共有する構成のものであっても良い。
【０２５６】
また、本発明の冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の外部電極と各々の第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、交流電圧を所定期間、印加して、電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加する制御を行う切替回路と、を備えるものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２５７】
例えば、ガスは水銀ガスに限るものではなく、蛍光材料は紫外線に反応するものに限られず、密閉容器はガラスに限られず、その形状も円柱形状に限定されるものではない。また、第１の外部電極および第２の外部電極は、密閉容器の外部面側に離間して配されておれば良く、外部電極の構造、密閉容器の外部面との配置関係も限定があるものではない。また、直流駆動回路、交流駆動回路は、インバータ以外を構成要素とするものであっても良く、また、定電流回路は、フィードバック構成とするのみでなく、カレントミラー構成としても良いものである。切替回路は、交流電圧を所定期間、印加する制御を行い、電子とガスとの衝突が継続中において、直流電圧を印加する制御を行うことができればどのような態様であっても良く、例えば、インバータ回路の１次側を制御するのみならず２次側を制御するものであっても、切替回路の機能の一部を直流駆動回路、交流駆動回路または定電流回路と共有する構成のものであっても良い。また、冷陰極蛍光灯が複数である場合には、直流駆動回路、交流駆動回路または定電流回路の各々は１または複数個備えるようにしても良いものである。また、直流駆動回路または定電流回路を冷陰極蛍光灯のアノード側（高電位側）に設けるかカソード側（低電位側）に設けるかについても限定はない。さらに、切替回路は、その機能の一部を直流駆動回路、交流駆動回路または定電流回路と共有する構成のものであっても良い。さらに、切替回路の構成は、本実施形態に限定されず、制御態様によって種々に構成を変化させることができる。また、冷陰極蛍光灯が複数である場合には、冷陰極蛍光灯の数に対する直流駆動回路、定電流回路または交流駆動回路の数に限定があるものではない。
【０２５８】
また、本発明の液晶表示装置は、映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、液晶表示パネルの裏面側に配される冷陰極蛍光灯装置と、を備える映像表示装置であって、冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封されて発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる直流電流の大きさを所定の値に制御する１または複数の定電流回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の外部電極と各々の第２の外部電極との間に交流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、同期信号に同期した所定期間、交流電圧を印加して、電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加して、１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の直流電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、を具備するものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２５９】
例えば、映像信号および同期信号は、ＮＴＳＣ方式に限らず、どのようなフォーマットに基づくものであっても良く、液晶表示パネルの大きさ、形状に限定はない、また、冷陰極蛍光灯のガス、蛍光材料、密閉容器の材料および形状、外部電極の構造、密閉容器の外部面との配置関係も限定があるものではない。また、信号処理部、直流駆動回路、交流駆動回路、定電流回路、切替回路は、実施形態に限定されるものではない。さらに、交流電圧を印加する制御は同期信号に同期した所定期間行うが、この期間は実施形態に限定されるものではない。また、冷陰極蛍光灯が複数である場合には、冷陰極蛍光灯の数に対する直流駆動回路、定電流回路または交流駆動回路の数および構成に限定があるものではない。
【０２６０】
また、本発明の冷陰極蛍光灯の制御方法は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加するものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２６１】
例えば、交流電圧の印加を開始する時期、交流電圧の印加を停止する時期と、直流電圧を印加する時期との関係は、実施形態に限定されるものではなく、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加するものであれば、いかなるものであっても良い。
【０２６２】
また、本発明の液晶表示装置の制御方法は、映像信号に応じた画像が同期信号に応じた位置に表示される液晶表示パネルと、電子が衝突することによって発光するガスが密封されて発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、密閉容器の外部面側に離間して配された第１の外部電極および第２の外部電極と、を具備する液晶表示パネルの裏面側に配された冷陰極蛍光灯と、を備えた液晶表示装置の制御方法であって、同期信号に応じた所定期間、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を印加して、電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に冷陰極蛍光灯に流れる直流電流の極性方向および通過と停止とを制御するものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２６３】
例えば、交流電圧の印加を開始する時期、交流電圧の印加を停止する時期と、直流電圧を印加する時期との関係は、実施形態に限定されるものではなく、また、同期信号の種類および交流電圧を印加する期間と同期信号との関係の態様は、実施形態に限定されるものではない。
【０２６４】
また、別の本発明の冷陰極蛍光灯装置は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を具備する１または複数の冷陰極蛍光灯と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の直流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間に直流電圧を印加する１または複数の交流駆動回路と、１または複数の冷陰極蛍光灯の各々の第１の内部電極と各々の第２の内部電極との間を流れる電流の方向と大きさを所定のものとする１または複数の電流方向制御・定電流回路と、交流電圧を所定期間、印加して電子とガスとを衝突させるとともに、電子とガスとの衝突が継続中に直流電圧を印加して、１または複数の冷陰極蛍光灯に流れる各々の電流の極性方向および通過と停止とを制御する切替回路と、を備え、を備えるものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２６５】
例えば、冷陰極蛍光灯のガス、蛍光材料、密閉容器の材料および形状に限定があるものではない。また、直流駆動回路、交流駆動回路、電流方向制御・定電流回路は、実施形態に限定されるものではない。また、冷陰極蛍光灯が複数である場合には、冷陰極蛍光灯の数に対する直流駆動回路、定電流回路または交流駆動回路の数に限定があるものではない。
【０２６６】
また、別の本発明の冷陰極蛍光灯の制御方法は、電子が衝突することによって発光するガスが密封され、発光に反応する蛍光材料がガスと接する内部面に配された光透過性の密閉容器と、密閉容器の内部に配され、少なくとも一部が電子放出材料で形成された第１の内部電極および第２の内部電極と、を備える冷陰極蛍光灯の制御方法であって、第１の外部電極と第２の外部電極との間に交流電圧を所定期間、印加する制御を行って電子とガスとを衝突させ、電子とガスとの衝突が継続中に第１の内部電極と第２の内部電極との間に直流電圧を印加するものであるが、実施形態に限定されるものではない。
【０２６７】
例えば、交流電圧の印加を開始する時期、交流電圧の印加を停止する時期と、直流電圧を印加する時期との関係は、実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０２６８】
【図１】実施形態の冷陰極蛍光灯を示す図である。
【図２】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３】実施形態の直流駆動回路を示す図である。
【図４】実施形態の交流駆動回路を示す図である。
【図５】実施形態の定電流回路を示す図である。
【図６】実施形態の冷陰極蛍光灯装置のタイミングチャートである。
【図７】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図８】実施形態の冷陰極蛍光灯装置のタイミングチャートである。
【図９】実施形態の液晶表示装置を示す図である。
【図１０】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１１】実施形態の冷陰極蛍光灯装置のタイミングチャートである。
【図１２】実施形態の液晶表示装置のタイミングチャートである。
【図１３】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１４】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１５】実施形態の液晶表示装置のタイミングチャートである。
【図１６】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１７】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１８】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図１９】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図２０】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図２１】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図２２】実施形態の電流方向制御・定電流回路を示す図である。
【図２３】実施形態の冷陰極蛍光灯装置のタイミングチャートである。
【図２４】実施形態の冷陰極蛍光灯装置の直流駆動回路の動作原理を示す図である。
【図２５】実施形態の冷陰極蛍光灯装置の直流駆動回路の動作原理を示す図である。
【図２６】実施形態の冷陰極蛍光灯装置の直流駆動回路の動作原理を示す図である。
【図２７】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図２８】実施形態の電流方向制御回路を示す図である。
【図２９】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３０】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３１】実施形態の駆動波形制御部を示す図である。
【図３２】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３３】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３４】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３５】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図３６】バンドパスフィルタとローパスフィルタと共振周波数との関係を示す図である。
【図３７】ローパスフィルタと信号Ｓｆ５と共振周波数との関係を示す図である。
【図３８】信号Ｓｆ５を示す図である。
【図３９】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図４０】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図４１】実施形態の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図４２】背景技術の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【図４３】背景技術の冷陰極蛍光灯装置を示す図である。
【符号の説明】
【０２６９】
Ｓｗ２、Ｓｗ２ａ、Ｓｗ２ｂ、Ｓｗ３、Ｓｗ３ａ、Ｓｗ３ｂ、Ｓｗ６、Ｓｗａ、Ｓｗｂ  スイッチ素子、１０、４１  冷陰極蛍光灯、１１  密閉容器、１７ｃ、１７ｄ  内部電極、１８ａ、１８ｂ  外部電極、２０、３０、４０、１４０、１４１、１４２、１４４、１４５、１４６、１４８、２４０、２４２、２４５  冷陰極蛍光灯装置、２１、３１  冷陰極蛍光灯駆動装置、２２、２２ａ、２２ｂ、１２２  直流駆動回路、２３、２３ａ、２３ｂ  定電流回路、２４、３４、４４、１３６、２３６  切替制御回路、２５  電力源、１２５  駆動波形制御部、２６、１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ  交流駆動回路、４３  電流方向制御・定電流回路、６１、６２  フィルタ、７０、７０ａ、７０ｂ  スイッチングレギュレータ電力部、１００  液晶表示装置、１３１  映像処理部、１３２  液晶表示装置制御部、１３３  映像メモリ、１３４  切替回路、１４３  電流方向制御回路、１３５、２３５  バックライトアセンブリ部、１３７  液晶表示パネル、１４０  光学シート・拡散板、Ｃ２１、Ｃ６１、Ｃ１２１、Ｃ１６１  コンデンサ、Ｌ６１、Ｌ１６１、Ｌ１２１、Ｌ２２１、Ｌ２６１  インダクタ、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ６１、Ｌ６２  発振・変換トランス、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ２３、Ｑ２４、Ｑ６１、Ｑ６２、Ｑ８１、Ｑ８１ａ、Ｑ８１ｂ、Ｑ８２、Ｑ８２ａ、Ｑ８２ｂ  トランジスタ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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