(57)【要約】【課題】各放電管電流を均一に保つと共にインバータトランス２次巻線と放電管との間の配線と、他の配線との間にコロナ放電が生じた場合に、これを検知すること。【解決手段】複数の放電管に交流高電圧を供給する複数のインバータトランスであって、前記複数のインバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置された複数のインバータトランス９０１と、前記インバータトランスの各２次巻線の接地側の端子とグランドとの間に１次巻線が直列に挿入された複数のバランストランス６００と、を備え、前記複数のバランストランス６００の２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点５０２とする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放電管に交流高電圧を供給する複数のインバータトランスであって、前記複数のインバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置された複数のインバータトランスと、
前記インバータトランスの各２次巻線の接地側の端子とグランドとの間に１次巻線が直列に挿入された複数のバランストランスと、
を備え、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするインバータ回路。
【請求項２】
電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点であることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項３】
前記複数のインバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項４】
前記複数のインバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項５】
前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記複数のインバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のインバータ回路。
【請求項６】
前記複数の放電管の端子のうち前記インバータトランスに接続される側とは反対側の端子それぞれに前記バランストランスの１次巻線を直列接続して他端をグランドに接続することを特徴とする請求項５に記載のインバータ回路。
【請求項７】
前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項６に記載のインバータ回路。
【請求項８】
前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むことを特徴とする請求項７に記載のインバータ回路。
【請求項９】
複数の放電管と、
前記複数の放電管に交流高電圧を供給する複数のインバータトランスであって、前記複数のインバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置された複数のインバータトランスと、
前記インバータトランスの各２次巻線の接地側の端子とグランドとの間に１次巻線が直列に挿入された複数のバランストランスと、
を備え、前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とするバックライト装置。
【請求項１０】
前記放電管は、冷陰極管であることを特徴とする請求項９に記載のバックライト装置。
【請求項１１】
電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点であることを特徴とする請求項９に記載のバックライト装置。
【請求項１２】
前記複数のインバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項９に記載のバックライト装置。
【請求項１３】
前記複数のインバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されることを特徴とする請求項１０に記載のバックライト装置。
【請求項１４】
前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記複数のインバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴とする請求項９乃至請求項１３に記載のバックライト装置。
【請求項１５】
前記複数の放電管の端子のうち前記インバータトランスに接続される側とは反対側の端子それぞれに前記バランストランスの１次巻線を直列接続して他端をグランドに接続することを特徴とする請求項１４に記載のバックライト装置。
【請求項１６】
前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力することを特徴とする請求項１６に記載のバックライト装置。
【請求項１７】
前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のバックライト装置。
【請求項１８】
複数のゲートラインと、
前記複数のゲートラインに直交する複数のデータラインと、
前記複数のゲートラインと複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
を備え、
所定の画像をディスプレイする液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、請求項１乃至８いずれかに記載のインバタータ回路又は請求項９乃至１７いずれかに記載のバックライト装置を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１９】
液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とから構成されるディスプレイユニットと、
複数の放電管から構成されるバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリが収納される収納容器と、
前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
請求項１乃至８いずれかに記載のインバータ回路又は請求項９乃至１７いずれかに記載のバックライト装置を含むことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２０】
その用途が、液晶モニターである請求項１８乃至請求項１９の何れか一に記載の液晶表示装置。
【請求項２１】
その用途が、液晶テレビである請求項１８乃至請求項１９の何れか一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、液晶表示装置の光源に使用する複数の冷陰極管等の放電管及び該複数の放電管を点灯させる回路ないし装置に関して、放電管の異常放電、高電圧配線間に起こる異常放電等を検出する方法に係り、特に、昇圧用インバータトランス２次巻線の接地側端子とグランドとの間に直列挿入されたバランストランスを備えた冷陰極管等の放電管を駆動するインバータ回路、バックライト装置及びそれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
以下に記述した放電管は、主として冷陰極管を対象としたものであるが、本発明は冷陰極管に限られず、交流高電圧を必要とする複数の放電管を点灯するシステムにおいて実施することが可能であり、放電管は冷陰極管に限定して解釈されるものではない。
【背景技術】
【０００３】
従来、液晶表示装置のバックライトに冷陰極管が使用されている。特に近年では、大型の液晶表示装置をテレビ受信機として使用した液晶テレビに代表されるように液晶表示装置の大型化の傾向が著しく、これに伴って液晶表示装置のバックライト用の冷陰極管を複数本用いるようになってきている。
【０００４】
図１は、冷陰極管の発光原理を示す図である。冷陰極管は、蛍光ランプの一種であり正規グロー放電領域で動作する蛍光ランプである。冷陰極管のガラス管内には蛍光体が塗布され希ガスと微量の水銀が封入されている。冷陰極管の両端に設けた電極間に交流高電圧を加えて水銀蒸気中でグロー放電させ、放電により励起された水銀が紫外線を発生し、該紫外線が蛍光体を励起する。励起された蛍光体原子が低エネルギー準位に戻るときにエネルギー差に相当する波長の光が放出され、蛍光体原子固有の光を発する。また、冷陰極管は、流れる電流が増えるとインピーダンスが小さくなる、いわゆる負性抵抗の特性を有する。さらに、冷陰極管は、冷陰極管１つ１つのインピーダンスを均一になるように製造することは困難であり、１つ１つの冷陰極管のインピーダンスにばらつきが生じる。
【０００５】
このような冷陰極管の数を増加することよって生じる種々の問題に対して以下の解決方法が採られてきた。
【０００６】
図２に示すように冷陰極管数と同数のインバータトランスを使用し、冷陰極管数に対応してインバータトランスを増加する構成とした場合、インバータトランス数の増加に伴ってプリント基板上をインバータトランスが占めてしまい、インバータ回路部の外形寸法が大きくなってしまうといった問題がある。
【０００７】
上記問題に対しては、図３に示すような１個のインバータトランス９００により複数の冷陰極管を駆動するという簡単な方法が考えられる。
【０００８】
しかし、図３に示す構成は、同一極性の正弦波交流電圧９５で駆動するため液晶表示部の駆動回路に干渉し、画面上で干渉縞状のノイズが発生するという問題がある。
【０００９】
そこで、これを回避するため図４に示すようにインバータトランス９０１を配置し、これら２つの２次巻線の正弦波交流電圧９５、９６が互いに逆極性になる様に構成し差動駆動型とすることにより問題を解決している。
【００１０】
しかし、前記のとおり差動駆動型とするためにインバータトランスの２次側に逆位相電圧を得ようとすると、２次巻線を２つ設け相互に逆極性になるように配置する必要があり、２つの２次巻線の逆位相交流電圧９５、９６が必ずしも均一な１８０度の位相反転及び均一な電圧値となるとは限らない。２次巻線の逆位相交流電圧９５、９６が均一でない場合は、冷陰極管に流れる電流が冷陰極管ごとに異なり輝度むらが生じるという問題がある。
【００１１】
また、冷陰極管は、負性抵抗の特性を有するため、インバータトランスに冷陰極管を複数並列接続した場合、他の冷陰極管より相対的にインピーダンスの低い特定の冷陰極管に電流が流れ始めると、その冷陰極管の抵抗値が下がりより電流が流れやすくなるため、特定の冷陰極管に電流が集中し、冷陰極管ごとに輝度むらが生じると共に該冷陰極管の寿命を縮めてしまうという問題がある。
【００１２】
そこで、従来これを回避するために冷陰極管にバランス回路を直列挿入している。図５はその一例で、ある冷陰極管に電流が流れるとバランストランス（図５では４０１〜４１０のいずれか）の冷陰極管に直列接続された１次巻線に電流が流れ、これに伴い２次巻線にも電流が流れる。この２次巻線は他のバランストランスの２次巻線と直列接続されているため、２次巻線を流れる電流は各バランストランスの１次巻線に電流を流すことになり結果として、各冷陰極管の電流は同一になる方向で制御される。この構成において、２次巻線の１箇所を接地し、接地箇所から少なくとも一つのバランストランスの２次巻線を介した接点（検出接点）の電圧を検出すると、バランストランス群４０１〜４１０が冷陰極管の平衡を保つために必要な電圧が発生する。この電圧は冷陰極管の負性を含めた抵抗値のバラツキに応じてその大小が反映される。この特性を積極的に利用し、冷陰極管の故障に伴う断線や短絡を検出することができる。すなわち、冷陰極管の断線や短絡が発生するとバランストランス群は平衡を保つため、正常時の電圧に比して高い電圧を検出接点に生じることになる。
【特許文献１】特開２００４―３３５４４３号公報
【特許文献２】特開２００５―２０３３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
冷陰極管が寿命に近づきインピーダンスが高くなるとインバータ共振回路のＱが大きくなり、極めて高い電圧が発生してインバータトランス２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間でコロナ放電が起こりやすくなる。コロナ放電は徐々に配線の絶縁被覆を炭化させ、配線間の短絡に至る場合もありうる。
【００１４】
図５に示した従来の液晶表示装置のバックライトに使用する複数の冷陰極管を点灯せるインバータ回路に用いられるバランストランスは、冷陰極管の他端（インバータトランスに対して反対側）に設けられており、特定の冷陰極管に電流が集中するなどの不具合が生じた場合、バランストランスは平衡を保つように電圧検出接点において平常より高い電圧が生じるため、この電圧を検知して制御回路により制御することが可能であるが、しかし上記インバータトランス２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間にコロナ放電等の高電圧放電が生じた場合には、冷陰極管相互の平衡には影響を与えないため、前記冷陰極管他端側に設けたバランストランスの電圧検出接点では前記配線間の高電圧放電等の不具合を検出できないという欠点があった。
【００１５】
本発明の目的は、インバータトランス２次巻線と放電管との間の配線と、他の配線との間に高電圧放電等の不具合が生じた場合に、これを検知することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のインバータ回路は、
複数の放電管と、前記複数の放電管に交流高電圧を供給する複数のインバータトランスであって、前記複数のインバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置された複数のインバータトランスと、前記インバータトランスの各２次巻線の接地側の端子とグランドとの間に１次巻線が直列に挿入された複数のバランストランスと、を備え、前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴としている。
【００１７】
また、電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点であってもよい。
【００１８】
また、前記複数のインバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置してもよい。
【００１９】
また、前記複数のインバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置してもよい。
【００２０】
また、前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記複数のインバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とするようにしてもよい。
【００２１】
また、前記複数の放電管の端子のうち前記インバータトランスに接続される側とは反対側の端子それぞれに前記バランストランスの１次巻線を直列接続して他端をグランドに接続するようにしてもよい。
【００２２】
また、前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。
【００２３】
また、前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含む構成としてもよい。
【００２４】
また、本発明のバックライト装置は、
複数の放電管と、
前記複数の放電管に交流高電圧を供給する複数のインバータトランスであって、前記複数のインバータトランスそれぞれの２次巻線の交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置された複数のインバータトランスと、
前記インバータトランスの各２次巻線の接地側の端子とグランドとの間に１次巻線が直列に挿入された複数のバランストランスと、
を備え、前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とすることを特徴としている。
【００２５】
また、前記放電管は、冷陰極管でもよい。
【００２６】
また、電圧検出接点は、前記複数のバランストランスの２次巻線のうち、半数の前記２次巻線を介した前記ループ上の点としてもよい。
【００２７】
また、前記複数のインバータトランスは、それぞれ２つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。
【００２８】
また、前記複数のインバータトランスは、それぞれ１つの１次巻線と２つの２次巻線を有し、前記２つの２次巻線は交流高電圧が互いに逆極性になる様に配置されるようにしてもよい。
【００２９】
また、前記複数の放電管は、第１の放電管及び第２の放電管を含み、
前記複数のインバータトランスの前記２つの２次巻線から出力される互いに逆極性の交流高電圧間には、それぞれ前記第１の放電管、前記バランストランスの１次巻線、前記第２の放電管が直列に接続され、
前記複数のバランストランスの２次巻線は、それぞれ直列に接続され、且つループを形成し、
前記ループの１箇所をグランドに接続し、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つの前記バランストランスの２次巻線を介した前記ループ上の点を電圧検出接点とするようにしてもよい。
【００３０】
また、前記複数の放電管の端子のうち前記インバータトランスに接続される側とは反対側の端子それぞれに前記バランストランスの１次巻線を直列接続して他端をグランドに接続するようにしてもよい。
【００３１】
また、前記電圧検出接点電圧と一定の基準電圧とを比較する比較器とを備え、前記比較器は前記電圧検出接点電圧が前記基準電圧より高いときにＬレベル又はＨレベルの制御電圧を出力するようにしてもよい。
【００３２】
また、前記電圧検出接点電圧と前記基準電圧を比べる段階と、前記比較結果に基づいて、前記放電管に供給する電流を調整する段階、又は前記放電管に供給する電源を遮断する段階と、を含む構成としてもよい。
【００３３】
また、本発明の液晶表示装置は、
複数のゲートラインと、
前記複数のゲートラインに直交する複数のデータラインと、
前記複数のゲートラインと複数のデータラインに各々接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子に接続された液晶素子と、
を備え、
所定の画像をディスプレイする液晶表示パネルを有する液晶表示装置において、請求項１乃至８いずれかに記載のインバタータ回路又は請求項９乃至１６いずれかに記載のバックライト装置を含むことを特徴としている。
【００３４】
また、液晶表示パネルと前記液晶表示パネルに接続されるデータ回路及びゲート回路とから構成されるディスプレイユニットと、
複数の放電管から構成されるバックライトアセンブリと、前記バックライトアセンブリが収納される収納容器と、
前記液晶表示パネルの損傷を防止するためのトップシャーシと、
を備え、前記液晶表示パネルと前記バックライトアセンブリとの間に少なくとも１枚の光学シートが配置される液晶表示装置であって、
請求項１乃至８いずれかに記載のインバータ回路又は請求項９乃至１７いずれかに記載のバックライト装置を含むものとしてもよい。
【００３５】
また、その用途を液晶モニターとしてもよい。
【００３６】
さらに、その用途を液晶テレビとしてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、インバータトランス２次巻線と放電管との間の配線にコロナ放電等の不具合が生じた場合に、インバータトランス２次巻線の接地側にバランス回路を直列挿入して、正相又は逆相のいずれかの負荷変動に対し、バランストランスのインバータトランスに直列接続された１次巻線に電流が流れ、これに伴い２次巻線にも電流が流れる。この２次巻線は他のバランストランスの２次巻線と直列挿入されているため、２次巻線を流れる電流は各バランストランスの１次巻線に電流を流すことになり結果として、各インバータトランスの電流は同一になる方向で制御される。この構成において、２次巻線の１箇所を接地し、他端を接点（検出接点）として電圧を検出すると、バランストランスが平衡を保つために必要な電圧が発生する。この特性を積極的に利用して、インバータトランス２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間に生じるコロナ放電等の高電圧放電の不具合等を検出することができる。
【００３８】
また、本発明によれば、インバータトランス２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間にコロナ放電等の高電圧放電による不具合を検出することができるだけでなく、特定の冷陰極管への電流集中、冷陰極管の故障に伴う断線、短絡等の不具合を検出することができる。
【００３９】
また、本発明によれば、インバータトランス２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間に生じるコロナ放電等の不具合、及び特定の冷陰極管への電流集中、冷陰極管の故障に伴う断線、短絡等の不具合を前記請求項１ないし請求項４に記載の発明により電圧として検出した後、予め設定した基準電圧と比較し該基準電圧を超えるときに制御部への信号（Ｈレベル又はＬレベル電圧）を出力することにより、インバータ駆動を停止し、あるいは駆動電圧を制御するなどして上記不具合を直ちに回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００４１】
図６は、本発明の一実施例によるインバータ回路ないしバックライト装置（以下、「インバータ回路」という）を説明するための構成図である。図７は、図６に示した複数のインバータ回路のうち、一つのユニットとなるインバータ回路１０００を示した回路構成図である。図１１は、前記インバータ回路を含む液晶表示装置の全体の構成を説明するためのブロック図である。図１２は、図１１に示したインバータ９０及びバックライトアセンブリ３０をさらに詳細に説明するためのブロック図である。図７に示すように、本発明によるインバータ回路は、図１１及び図１２に示した前記インバータ部９０で生成される交流電圧９４（Ｖ１）をインバータトランス９０１の１次巻線に加え、冷陰極管を駆動するための高電圧Ｖ２を得られるように２次巻線の巻線数Ｎ２は、１次巻線の巻線数Ｎ１にＶ２／Ｖ１を乗じた巻線数とする。
【００４２】
インバータトランス９０１の２次巻線は位相がそれぞれ１８０度異なる交流高電圧９５及び交流高電圧９６を出力するように配置される。
【００４３】
交流高電圧９５と逆位相の交流高電圧９６との間に第１の冷陰極管３０１とバランストランス４０１の１次巻線を介してさらに第２の冷陰極管３０２を直列に接続する。上記交流高電圧９５と逆位相の交流高電圧９６との間に、さらに冷陰極管、バランストランスの１次巻線、冷陰極管の直列接続される構成が、複数並列に配置される。
【００４４】
次に２つの冷陰極管の間に直列挿入されるバランストランス群４００の動作について説明する。バランストランスは１次巻線と２次巻線とが逆極性になるように配置される。バランストランスは１次巻線側である２つ冷陰極管に電流が流れると２つの冷陰極管の間に直列接続されたバランストランスの１次巻線に電流が流れ、これに伴い２次巻線にも電流が流れる。この２次巻線は他のバランストランスの２次巻線と直列接続されループを形成しているため、２次巻線のループを流れる電流は各バランストランス群の１次巻線に電流を流すことになり結果として、各冷陰極管の電流は同一になる方向で制御される。
【００４５】
この構成において、前記バランストランスの２次巻線ループの１箇所をグランドに接続して、グランドに接続されている箇所から少なくとも一つのバランストランスの２次巻線を介したループ上に電圧検出接点５０１を設けると、この電圧検出接点には、バランストランス群が冷陰極管の平衡を保つために必要な電圧が発生する。最も望ましい電圧検出接点５０１は、前記グランドに接続されている箇所からループを構成するバランストランスの２次巻線の数が半数となるループ上の点である。
【００４６】
次にインバータトランス９０１の２次巻線のグランド接地側に直列挿入されるバランストランス群６００の動作について説明する。バランストランス６０１は１次巻線と２次巻線のトランスの極性が逆極性になるように配置され、バランストランス６０２は１次巻線と２次巻線のトランスの極性が同一極性になるように配置される。バランストランス群６００の２次巻線に流れる電流がループを形成する点は前記バランストランス群４００と同様である。バランストランス６０１、６０２はそれぞれ１次巻線側に接続されたインバータトランス９０１に電流が流れると、これに伴いバランストランス６０１、６０２の２次巻線にも電流が流れる。この２つのバランストランス２次巻線は他方のバランストランスの２次巻線と直列接続されループを形成しているため、２次巻線を流れる電流は１次巻線に電流を流すことになり結果として、２つの逆相のインバータトランス２次巻線を流れる電流は同一になる方向で制御される。
【００４７】
図６は、図７のインバータ回路１０００が複数配置された構成を示す図である。この構成において、バランストランス６０１から６１０の２次巻線で形成されるループの１箇所をグランドに接続して、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つのバランストランスの２次巻線を介したループ上に電圧検出接点５０２を設けると、この電圧検出接点５０２にはバランストランス群６００が冷陰極管の平衡を保つために必要な電圧が発生する。最も望ましい電圧検出接点５０２は、前記グランドに接続されている箇所からループを構成するバランストランスの２次巻線の数が半数となるループ上の点である。
【００４８】
インバータトランス９０１の２次巻線のグランド接地側にバランストランス群６００を挿入する構成とすることによって、バランストランス群４００に設けた電圧検出接点５０１では検出できない、インバータトランス９０１と冷陰極管との間の配線と、他の配線間に生じる異常高電圧放電を検出することが可能となる。
【００４９】
図８は、本発明の他の実施例によるインバータ回路を説明するための図である。図７との相違点は、インバータトランス９０２が１つの１次巻線と２つの２次巻線により構成されている点である。このような構成のインバータトランス９０２を用いても図７で示したインバータ回路とほぼ同一の効果を得ることができる。
【００５０】
図９は、本発明のさらに他の実施例によるインバータ回路を説明するための図である。図７との相違点は、冷陰極管の他端（インバータトランスに接続される側とは反対側）がバランストランスの１次巻線を介してグランドに接続されている点である。また、ここで交流高電圧９５を正相とすると、正相交流高電圧９５が駆動する複数並列の冷陰極管の他端と、逆相交流高電圧９６が駆動する複数並列の冷陰極管の他端とは、それぞれ接続されることなくグランドに接続されているという点も図７と異なる。なお、正相交流高電圧９５により点灯される冷陰極管と逆相交流高電圧９６により点灯される冷陰極管とを交互に配置されるようにすることで、輻射ノイズが軽減されるという効果を得ることができる。さらに、バランストランス群４００の構成も異なる。バランストランス４０１、４０３、４０５、４０９は１次巻線と２次巻線のトランスの極性が逆極性になるように配置され、バランストランス４０２、４０４、４０６、４１０は１次巻線と２次巻線のトランスの極性が同一極性になるように配置される。バランストランス１次巻線は前記のとおり、冷陰極管の他端（インバータトランスに接続される側とは反対側）とグランドとの間に挿入されており、バランストランス２次巻線は、他のバランストランス２次巻線と直列に接続されてループを構成している。このループの１箇所をグランドに接続して、前記グランドに接続されている箇所から少なくとも一つのバランストランスの２次巻線を介したループ上に電圧検出接点５０１を設けると、この電圧検出接点には、バランストランス群が冷陰極管の平衡を保つために必要な電圧が発生する。最も望ましい電圧検出接点５０１は、前記グランドに接続されている箇所からループを構成するバランストランスの２次巻線の数が半数となるループ上の点である。
【００５１】
次に、本発明の一実施例によるインバータ回路の前記電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧を利用する手段について説明する。図１０は、電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧と基準電圧とを比較する電圧比較の一実施例であり、一般的に利用されるコンパレータ回路である。前記電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧は、平常時にはある程度の一定値を保っているが、配線間の放電や一つの冷陰極管に電流集中が生じるなどの不具合が生じたとき、平常時よりも高い値を示す。この特性を利用して、インバータの制御を行い、前記配線間の放電や一つの冷陰極管に電流集中が生じるなどの不具合を直ちに回避する装置システムを構成することができる。図１０に示すコンパレータ回路は、電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧が交流電圧であるため、整流回路４２により直流電圧に変換した後、比較器（コンパレータ）４１により基準電圧と比較して制御電圧４３を出力するように構成されている。図１０に示すコンパレータ回路では、電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧が基準電圧を超えた場合、比較器の出力電圧となる制御電圧４３はＬレベルの電圧となるが、この制御電圧４３は、比較器の構成によりＬレベルの電圧としても良いしＨレベルの電圧としても良い。前記電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧と基準電圧とを比較する方法は、図１０に示す手段に限られるものではない。検出電圧を整流せずにピーク電圧をサンプリングし、基準電圧と比較する方法でもよい。
【００５２】
次に、本発明の一実施例によるインバータ回路を含む液晶表示装置用のランプ駆動装置の一例であるブロック図１１を説明する。図１１に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０、ＬＣＤモジュール部２０、インバータ９０及びバックライト部３０を含む。
【００５３】
ＡＣ／ＤＣ電源装置１０は、コンセント１１、ＡＣ／ＤＣ整流部１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からなり、外部の商用交流電源電圧１００Ｖないし２４０Ｖを直流電源電圧に変換してＬＣＤモジュール部２０に出力する。
【００５４】
ＬＣＤモジュール部２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１、共通電極電圧発生部（Ｖｃｏｍ発生部）２２、γ電圧発生部２３、ＬＣＤパネル部２４、インバータ部９０、バックライト部３０から構成され、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０から直流電圧の提供を受け、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から提供される所定の画像をディスプレイする。
【００５５】
共通電極電圧発生部２２はＤＣ／ＤＣコンバータ２１からのレベル変換された直流に基づいて共通電極電圧（Ｖｃｏｍ）を発生してＬＣＤパネル部２４に提供する。
【００５６】
γ電圧発生部２３はＤＣ／ＤＣコンバータ２１からのレベル変換された直流電圧に基づいてγ電圧（Ｖｄｄ）を発生してＬＣＤパネル部２４に提供する。図面上では、前記した共通電極電圧発生部２２と前記したγ電圧発生部２３がＬＣＤパネル部２４から分離されている例を示したが、これらをＬＣＤパネル部２４に含ませて構成することもできる。
【００５７】
前述したように、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０をＬＣＤモジュール部２０とは別個に具現した液晶表示装置において、異常放電等の不具合が生じた場合、図６ないし９で示した本発明の実施例によるインバータ回路の前記電圧検出接点５０１又は電圧検出接点５０２で検出される電圧を、図１０で示した電圧比較回路により制御電圧４３（Ｌレベル又はＨレベル電圧）を発生させ、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０が出力電圧レベルの調節を行うと同時に、例えばＰＷＭ発振のパルスデューティー比を制御するなどの方法（図示せず）によりインバータ部９０を制御して、バックライト部３０に供給される交流電圧を調整処理して、冷陰極管の寿命低下を防止することができる。なお、ＡＣ／ＤＣ電源装置１０をＬＣＤモジュール部２０に内蔵させてもよい。また、前記バランストランス群４００及び６００は、インバータ部９０に内臓させてもよいし、バックライト部３０に内臓させてもよい。
【００５８】
図１２は、本発明の一実施例による液晶表示装置を構成するインバータ部９０及びバックライト部３０の主要な構成要素を示すブロック図である。図１２によれば、インバータ部９０及びバックライト部３０は、発振部９１、発振部９１に接続された制御部９２、制御部９２に接続されたスイッチング部９３、スイッチング部９３とバックライト部３０の間に接続されたインバータトランス９００、バックライト部３０と制御部９２の間に接続されたバランストランス４００及び電圧比較部４０、そして、インバータトランス９００と制御部９２の間に接続されたバランストランス６００及び電圧比較部４０を含む。
【００５９】
制御部９２は、インバータトランス９０１の２次巻線と冷陰極管との間の配線にコロナ放電等の高電圧放電による不具合が生じた場合、及び冷陰極管の故障に伴う断線や短絡などの不具合が生じた場合に電圧検出接点５０１、５０２の電圧を検出して、電圧比較部４０によりＬレベル電圧又はＨレベル電圧として出力し、例えばＰＷＭ発振を利用する場合のパルスデューティー比を調整することによってバックライト部３０の駆動周波数及び駆動電圧を調節する。このような手段によって、インバータトランス９０１の２次巻線と冷陰極管との間の配線と、他の配線との間にコロナ放電等の不具合が生じた場合、及び冷陰極管の故障に伴う断線や短絡などの不具合を即時に回避することが可能となる。
【００６０】
さらに本発明のインバータ回路は、以下に示す液晶表示装置構造に組み入れ実施することにより、液晶表示装置全体としての機能を高めることができる。
【００６１】
図１３に、本発明の液晶表示装置の構成の一例の分解斜視図を示す。図１３は、本発明の液晶表示装置の回路構成ではなく、機構を図示したものである。図示のとおり、この液晶表示装置１００は、バックライトアセンブリ１１０、ディスプレイユニット１７０及び収納容器１８０を含む。
【００６２】
前記ディスプレイユニット１７０は、映像を表示する液晶表示パネル１７１、前記液晶表示パネル１７１を駆動するための駆動信号を提供するデータ印刷回路１７２及びゲート印刷回路１７３を含む。前記データ印刷回路１７２及びゲート印刷回路１７３は、それぞれデータテープキャリアパッケージ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ、以下ＴＣＰと称する）１７４及びゲートＴＣＰ１７５を通じて前記液晶表示パネル１７１と電気的に連結される。
【００６３】
前記液晶表示パネル１７１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板１７５、前記ＴＦＴ基板１７５に対向して結合されるカラーフィルター基板１７７及び前記両基板１７５、１７７の間に介在された液晶７１６を含む。
【００６４】
前記ＴＦＴ基板１７５は、例えば、スイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリクス形態で形成された透明なガラス基板である。前記ＴＦＴのソース及びゲート端子には、それぞれデータ及びゲートラインが連結され、ドレイン端子には透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００６５】
前記カラーフィルター基板１７７は、例えば、色画素であるＲＧＢ画素（図示せず）が薄膜工程によって形成された基板である。前記カラーフィルター基板１７７透明な導電性材質からなる共通電極（図示せず）が形成される。
【００６６】
前記収納容器１８０は、底面１８１及び前記底面１８１のエッジ部に収納空間を形成するために形成された側壁１８２で構成される。前記収納容器１８０は、前記バックライトアセンブリ１１０及び前記液晶表示パネル１７１が移動されないように固定する。
【００６７】
前記底面１８１は、前記バックライトアセンブリ１１０が装着されるのに十分な底面面積を有し、前記バックライトアセンブリ１１０と同じ構成を有することが好ましい。この例では、前記底面１８１及び前記バックライトアセンブリは、四角プレート形状を有する。前記側壁１８２は、前記バックライトアセンブリ１１０が外部に離脱することのないよう前記底面１８１のエッジ部から略垂直に延長される。
【００６８】
この例における液晶表示装置１００は、インバータ１６０及びトップシャーシ１９０をさらに含む。
【００６９】
前記インバータ１６０は、前記収納容器１８０の外部に配置され、前記バックライトアセンブリ１１０を駆動するための放電電圧を発生させる。前記インバータから発生された放電電圧は、第１電源印加線６３０及び第２電源印加線６４０を通じて前記バックライトアセンブリ１１０に印加される。前記第１電源印加線６３０及び第２電源印加線６４０は、前記バックライトアセンブリの両側部に形成された第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂにそれぞれ連結される。ここで、前記第１電源印加線６３０及び第２電源印加線６４０は、前記第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂに直接連結してもよいし、別の連結部材（図示せず）を利用して前記第１電極１４０ａ及び第２電極１４０ｂに連結してもよい。
また、前記バランストランス群４００及び６００は、インバータ１６０に内蔵されてもよいし、バックライトアセンブリ１６０に内蔵されてもよい。
【００７０】
前記トップシャーシ１９０は、前記液晶表示パネル１７１のエッジ部を囲みながら収納容器１８０に結合される。前記トップシャーシ１９０を設けることで、外部衝撃に対する前記液晶表示パネル１７１の破損を防止し、前記液晶表示パネル１７１が前記収納容器１８０から離脱することを防止することができる。
【００７１】
この液晶表示装置１００は、前記バックライトアセンブリ１１０から出射される光の特性を向上させるための少なくとも１枚の光学シート１９５をさらに含んでもよい。前記光学シート１９５は、光の拡散のための拡散シート又は光の集光のためのプリズムシートを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】冷陰極管の発光原理を示す図。
【図２】従来の片側高圧駆動方式の一例を示す回路構成図。
【図３】従来の片側高圧駆動方式において、複数の並列冷陰極管を駆動する一例を示す回路構成図。
【図４】従来の差動電圧駆動方式において、複数の並列冷陰極管を駆動する一例を示す回路構成図。
【図５】従来の差動電圧駆動方式において、バランストランスを利用して複数の並列冷陰極管を駆動し各放電管の管電流を均一にする手段を施した一例を示す回路構成図。
【図６】本発明の一実施例による複数のバランストランスを使用した概略図。
【図７】図６に示されたインバータ回路、バックライト装置の一つのユニットを詳しく説明する回路構成図。
【図８】図６に示されたインバータ回路、バックライト装置を構成するインバタータトランスが１つの１次巻線からなる他の実施例を示す回路構成図。
【図９】図６に示されたインバータ回路、バックライト装置を構成する放電管に接続されたバランストランスについて他の実施例を示す回路構成図。
【図１０】本発明の一実施例による電圧比較回路の一例を示す回路構成図。
【図１１】本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図。
【図１２】本発明の一実施例による液晶表示装置を構成するインバータ部及びバックライト部のブロック図。
【図１３】本発明の一実施例による液晶表示装置の機構を示した斜視図。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ＡＣ／ＤＣ電源装置
１１  コンセント
１２  ＡＣ／ＤＣ整流部
１３、２１  ＤＣ／ＤＣコンバーター
２０  ＬＣＤモジュール部
２２  共通電極電圧発生部
２３  γ電圧発生部
２４  ＬＣＤパネル部
３０  バックライト部
４０  電圧比較部
４１  比較器（コンパレータ）
４２  整流回路
４３  制御電圧
５０  インバータ部及びバックライト部
９０  インバータ部
９１  発振部
９２  電流制御部
９３  スイッチング部
９４、９４Ａ、９４Ｂ、９４Ｃ  交流電圧
９４Ｎ  ｎ番目の交流電圧
９５、９６  交流高電圧
９５Ｎ  ｎ番目の交流高電圧
１００  液晶表示装置
１１０  バックライトアセンブリ
１４０ａ  第１電極
１４０ｂ  第２電極
１６０  インバータ
１７０  ディスプレイユニット
１７１  液晶表示パネル
１７２  データ印刷回路
１７３  ゲート印刷回路
１７４  データテープキャリアパッケージ（データＴＣＰ）
１７５  ゲートテープキャリアパッケージ（ゲートＴＣＰ）
１７６  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板
１７７  カラーフィルター基板
１８０  収納容器
１８１  底面
１８２  側壁
１９０  トップシャーシ
１９５  光学シート
２００、２０１、２０２  管電流検出用抵抗
３００  冷陰極管ユニット
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６  冷陰極管
３０９  ｎ−１番目の冷陰極管
３１０  ｎ番目の冷陰極管
３２１  リード線
３２２  蛍光体
３２３  水銀
３２４  紫外線
３２５  封入ガス
３２６  ガラス
３２７  電子
３２８  電極
４００、６００  バランストランス群
４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、６０１、６０２、６０３、６０４、６０５、６０６  バランストランス
４０９  ｎ−１番目のバランストランス
４１０  ｎ番目のバランストランス
５０１、５０２  電圧検出接点
６０９  ｎ−１番目のバランストランス
６１０  ｎ番目のバランストランス
６３０  第１電源印加線
６４０  第２電源印加線
８０１、８０２、８０３  コンデンサ
８１０  ｎ番目のコンデンサ
９００、９００Ａ、９００Ｂ、９００Ｃ、９０１、９０２  インバータトランス
９００Ｎ  ｎ番目のインバータトランス
１０００  インバータ回路（バックライト装置）
【図１】
2007157668.tif 000003
【図２】
2007157668.tif 000004
【図３】
2007157668.tif 000005
【図４】
2007157668.tif 000006
【図５】
2007157668.tif 000007
【図６】
2007157668.tif 000008
【図７】
2007157668.tif 000009
【図８】
2007157668.tif 000010
【図９】
2007157668.tif 000011
【図１０】
2007157668.tif 000012
【図１１】
2007157668.tif 000013
【図１２】
2007157668.tif 000014
【図１３】
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