(57)【要約】      （修正有）【課題】低いコストでバックライトの安定した運転を実現する。【解決手段】バックライトを点灯させるためのインバータの駆動を制御するインバータ制御回路であって、インバータが備えるトランスを駆動するスイッチング素子に対し所定周波数の制御信号を送信するインバータ制御用のＩＣ１２と、ＩＣ１２が備える所定の端子に対して外付けされた回路であって、当該端子とグラウンドとの間に直列に接続された第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２と、当該端子とグラウンドとの間の抵抗値が第１抵抗Ｒ１のみによる第１状態と当該抵抗値が第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２による第２状態とを切り替え可能な切替部とを有する抵抗切替回路１３とを備え、上記ＩＣ１２は、上記第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する上記端子における電位に応じて、上記制御信号の周波数を切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトを点灯させるためのインバータの駆動を制御するインバータ制御回路であって、
インバータが備えるトランスをプッシュプル方式で駆動するスイッチング素子に対して所定周波数の制御信号を送信するインバータ制御用のＩＣと、
上記ＩＣが備える所定の端子に対して外付けされた回路であって、当該端子とグラウンドとの間に直列に接続された第１抵抗および第２抵抗と、当該端子とグラウンドとの間の抵抗値が第１抵抗のみによる第１状態と当該抵抗値が第１抵抗および第２抵抗による第２状態とを切り替え可能な切替部とを有する抵抗切替回路と、を備え、
上記ＩＣは、上記第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する上記端子における電位に応じて、上記制御信号の周波数を切り替えることを特徴とする、インバータ制御回路。
【請求項２】
上記ＩＣは、上記端子における電位が第１状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数とし、上記端子における電位が第２状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数よりも低い第２周波数とし、
上記切替部は、第１状態を所定時間保持した後に、第２状態へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御回路。
【請求項３】
上記切替部は、
第１状態から第２状態への切り替わりを指示する指示信号を入力可能であり、
かつ、上記指示信号が入力されてから第２状態へ切り替わるまでの時間を設定した時定数設定部を備え、
上記指示信号が入力されてから、時定数設定部により設定された時間の経過後に第２状態へ切り替えることを特徴とする請求項２に記載のインバータ制御回路。
【請求項４】
上記切替部は、第２抵抗に対して並列接続されたトランジスタを備え、当該トランジスタのオン・オフを切り替えることにより、第１状態と第２状態とを切り替えることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載のインバータ制御回路。
【請求項５】
液晶パネルと、液晶パネルを照射するための冷陰極管によるバックライトと、バックライトを点灯させるためのインバータと、インバータの駆動を制御するインバータ制御回路と、マイクロコンピュータと、を備える液晶表示装置であって、
上記インバータ制御回路は、
インバータが備えるトランスをプッシュプル方式で駆動するスイッチング素子に対して所定周波数の制御信号を送信するインバータ制御用のＩＣと、
当該ＩＣが備える所定の端子に対して外付けされた回路であって、当該端子とグラウンドとの間に直列に接続された第１抵抗および第２抵抗と、当該端子とグラウンドとの間の抵抗値が第１抵抗のみによる第１状態と当該抵抗値が第１抵抗および第２抵抗による第２状態とを切り替え可能な切替部とを有する抵抗切替回路と、を備え、
上記切替部は、
第１抵抗と第２抵抗との間にドレインを接続し第２抵抗とグラウンドとの間にソースを接続することで第２抵抗に対して並列接続されたＦＥＴであって、オン状態となることで第１状態へ切り替え、オフ状態となることで第２状態へ切り替えるＦＥＴと、
ＦＥＴのゲートに対し電圧を供給することでＦＥＴをオン状態にする電源部と、
電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給と供給禁止とを切り替えるトランジスタと、
電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給が禁止されてからＦＥＴがオフ状態へ切り替わるまでの時間を設定した電解コンデンサおよび第３抵抗からなる時定数設定部と、を備え、
上記ＩＣは、第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する上記端子における電位に応じて制御信号の周波数を切り替え可能であり、上記端子における電位が第１状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数とし、上記端子における電位が第２状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数よりも低い第２周波数とし、
上記マイクロコンピュータは、液晶表示装置の電源オンの指示を外部から受けた後、上記切替部に対して第１状態から第２状態への切り替わりを指示する指示信号を出力し、
上記切替部では、上記指示信号をトランジスタのベースに入力してトランジスタをオン状態とすることにより電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給を禁止させ、当該禁止がされてから、時定数設定部により設定された時間の経過後にＦＥＴがオフ状態へ切り替わる、ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ制御回路および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置が備える液晶パネルを照射する冷陰極管によるバックライトを、インバータにより点灯する構成が知られている。この場合、装置の起動直後からバックライトの輝度がある輝度で安定するまでの期間においては、インバータに対して駆動周波数の高い制御信号が送られ、バックライトの輝度が安定した後は、それまでよりも低い駆動周波数の制御信号が送られる。関連技術として、起動時に高出力電圧を発生して冷陰極管を点灯し、その後に低い所定出力電圧を送出する構成が知られている（特許文献１参照。）。また、外付け抵抗で定電流値を設定し、圧電トランス駆動周波数を設定して所定昇圧電圧を得る技術が知られている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０‐２８８７６７号公報
【特許文献２】特開平１０‐２７５６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなインバータへの制御信号は、インバータを制御するためのＩＣから出力される。しかしながら、装置のコスト低減のために当該ＩＣとして安価な汎用品を採用する場合には、ＩＣ自身の機能のみでは上記のように異なる周波数の制御信号を状況に応じて（最適なタイミングで）インバータへ出力するという処理ができない場合がある。そのような場合は、装置の起動直後からの所定期間内にバックライトの輝度を安定させることが困難となる。すなわち、インバータを制御するためのＩＣとして上述したような安価な汎用品を採用した場合であってもバックライトの安定した運転が実現されることが望まれている。上記文献はいずれも、このような要望に対しての解決方法を提供するものではなかった。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、インバータを制御するためのＩＣの機能を適切に補うことにより、低いコストでバックライトの安定した運転を実現することが可能が技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様の一つは、バックライトを点灯させるためのインバータの駆動を制御するインバータ制御回路であって、インバータが備えるトランスをプッシュプル方式で駆動するスイッチング素子に対して所定周波数の制御信号を送信するインバータ制御用のＩＣと、上記ＩＣが備える所定の端子に対して外付けされた回路であって、当該端子とグラウンドとの間に直列に接続された第１抵抗および第２抵抗と、当該端子とグラウンドとの間の抵抗値が第１抵抗のみによる第１状態と当該抵抗値が第１抵抗および第２抵抗による第２状態とを切り替え可能な切替部とを有する抵抗切替回路と、を備え、上記ＩＣは、上記第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する上記端子における電位に応じて、上記制御信号の周波数を切り替える、構成としてある。
【０００７】
当該構成によれば、上記ＩＣは、ＩＣに対する外付け回路（抵抗切替回路）により可変となる上記端子における電位に応じて、インバータへ送信する制御信号の周波数を切り替えることができる。そのため、コスト低減のためＩＣとして上述したような安価な汎用品を採用した場合であっても、異なる周波数の制御信号を状況に応じてインバータへ出力する処理が確実に実現される。これにより、低コストな構成にて、バックライトの安定した運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】液晶表示装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】インバータ制御回路を構成する制御ＩＣおよび抵抗切替回路を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態として、上記ＩＣは、上記端子における電位が第１状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数とし、上記端子における電位が第２状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数よりも低い第２周波数とし、上記切替部は、第１状態を所定時間保持した後に、第２状態へ切り替えるとしてもよい。
また、本発明の実施形態として、上記切替部は、第１状態から第２状態への切り替わりを指示する指示信号を入力可能であり、かつ、上記指示信号が入力されてから第２状態へ切り替わるまでの時間を設定した時定数設定部を備え、上記指示信号が入力されてから、時定数設定部により設定された時間の経過後に第２状態へ切り替える、としてもよい。
また、本発明の実施形態として、上記切替部は、第２抵抗に対して並列接続されたトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、当該トランジスタのオン・オフを切り替えることにより、第１状態と第２状態とを切り替えるとしてもよい。
【００１０】
また、本発明の実施形態として、液晶パネルと、液晶パネルを照射するための冷陰極管によるバックライトと、バックライトを点灯させるためのインバータと、インバータの駆動を制御するインバータ制御回路と、マイクロコンピュータと、を備える液晶表示装置であって、上記インバータ制御回路は、インバータが備えるトランスをプッシュプル方式で駆動するスイッチング素子に対して所定周波数の制御信号を送信するインバータ制御用のＩＣと、当該ＩＣが備える所定の端子に対して外付けされた回路であって、当該端子とグラウンドとの間に直列に接続された第１抵抗および第２抵抗と、当該端子とグラウンドとの間の抵抗値が第１抵抗のみによる第１状態と当該抵抗値が第１抵抗および第２抵抗による第２状態とを切り替え可能な切替部とを有する抵抗切替回路と、を備え、上記切替部は、第１抵抗と第２抵抗との間にドレインを接続し第２抵抗とグラウンドとの間にソースを接続することで第２抵抗に対して並列接続されたＦＥＴであって、オン状態となることで第１状態へ切り替え、オフ状態となることで第２状態へ切り替えるＦＥＴと、ＦＥＴのゲートに対し電圧を供給することでＦＥＴをオン状態にする電源部と、電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給と供給禁止とを切り替えるトランジスタと、電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給が禁止されてからＦＥＴがオフ状態へ切り替わるまでの時間を設定した電解コンデンサおよび第３抵抗からなる時定数設定部と、を備え、上記ＩＣは、第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する上記端子における電位に応じて制御信号の周波数を切り替え可能であり、上記端子における電位が第１状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数とし、上記端子における電位が第２状態に応じた値である場合に制御信号の周波数を第１周波数よりも低い第２周波数とし、上記マイクロコンピュータは、液晶表示装置の電源オンの指示を外部から受けた後、上記切替部に対して第１状態から第２状態への切り替わりを指示する指示信号を出力し、上記切替部では、上記指示信号をトランジスタのベースに入力してトランジスタをオン状態とすることにより電源部からＦＥＴのゲートへの電圧の供給を禁止させ、当該禁止がされてから、時定数設定部により設定された時間の経過後にＦＥＴがオフ状態へ切り替わる構成としてもよい。
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本実施形態にかかる液晶表示装置１０の構成を概略的に示している。液晶表示装置１０は、本発明のインバータ制御回路を構成の一部として含む装置である。液晶表示装置１０は、マイクロコンピュータ（マイコン）１１、制御ＩＣ（Integrated Circuit）１２、抵抗切替回路１３、インバータ１６、バックライト１７、パネル駆動回路１４、液晶パネル１５等を含んでいる。
【００１２】
液晶表示装置１０内のこれら各構成には、液晶表示装置１０が備える図示しない電源回路で生成された電源電圧が提供される。マイコン１１は、所定の制御用プログラムに従って液晶表示装置１０全体をコントロールする制御部である。制御ＩＣ１２は、インバータ１６が備えるトランス１６ａをプッシュプル方式で駆動するスイッチング素子（電解効果トランジスタ：ＦＥＴ１６ｂ）に対して所定周波数の制御信号（パルス信号）を送信するインバータ制御用のＩＣである。図１では、インバータ１６の構成をごく簡単に例示している。インバータ１６では、ＦＥＴ１６ｂのゲートに対して上記制御信号が入力されることにより、ＦＥＴ１６ｂは制御信号のパルスに従ってオン・オフを繰り返す。これにより、トランス１６ａの１次側巻線に流れる電流がプッシュプル方式でスイッチングされ、電源回路から１次側巻線に対して印加されている電圧が昇圧され、昇圧された電圧がトランス１６ａの２次側巻線から出力される。このように出力された電圧は、冷陰極管であるバックライト１７に印加され、バックライト１７が点灯する（バックライト１７が液晶パネル１５を照射する）。かかる構成によれば、点灯するバックライト１７の輝度は、上記制御信号の周波数を上昇させることでより高くなる。
【００１３】
抵抗切替回路１３は、制御ＩＣ１２に対する外付けの回路であり、制御ＩＣ１２の機能を補助する。抵抗切替回路１３については後述する。
【００１４】
また、液晶表示装置１０では、パネル駆動回路１４が、所定の入力系統により入力した映像信号（入力映像信号）に基づいて液晶パネル１５の各画素を駆動することにより、液晶パネル１５に映像表示をさせる。液晶表示装置１０は、放送信号の受信機能（チューナ等）を備えないモニターであってもよいし、放送信号の受信機能を備えるテレビジョンであってもよい。さらに液晶表示装置１０は、入力映像信号に対する所定の映像処理を実行する映像処理回路や、信号のデコード処理を行うデコーダや、音声出力のための回路やスピーカ等、モニター或いはテレビジョンとして公知の各種構成を有する。
【００１５】
図２は、インバータ制御回路を構成する制御ＩＣ１２および抵抗切替回路１３を概略的に示している。制御ＩＣ１２は、比較的安価な汎用品としてのＩＣである。制御ＩＣ１２は、複数の端子（入力端子、出力端子）を備える。そのうちの端子１２ａに対して抵抗切替回路１３が接続している。抵抗切替回路１３では、端子１２ａとグラウンドＧＮＤとの間に、直列に接続された抵抗Ｒ１（第１抵抗）および抵抗Ｒ２（第２抵抗）が設けられている。抵抗Ｒ２に対しては、ＦＥＴＱ１が並列接続されている。ＦＥＴＱ１は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間にドレインを接続し、抵抗Ｒ２とグラウンドＧＮＤとの間にソースを接続している。また、抵抗切替回路１３では、所定の電源電圧を供給する電源部Ｖｃｃ１から、ＦＥＴＱ１のゲートに対して電源電圧が供給される構成となっている。電源部Ｖｃｃ１からＦＥＴＱ１へ至る経路Ｌ１においては、複数の各種回路素子が設けられており、経路Ｌ１とグラウンドＧＮＤとの間に抵抗Ｒ３（第３抵抗）が設けられ、また、経路Ｌ１とグラウンドＧＮＤとの間に電解コンデンサＣ１が設けられていたりする。
【００１６】
さらに、経路Ｌ１とグラウンドＧＮＤとの間には、ＮＰＮ型のトランジスタＱ２が設けられている。トランジスタＱ２は、コレクタを経路Ｌ１に接続させ、エミッタをグラウンドＧＮＤに接続させている。また、ベースには、マイコン１１が出力するバックライトスイッチ（ＢＬ‐ＳＷ）信号が入力される。ＢＬ‐ＳＷ信号は、第１状態から第２状態への切り替わりを指示する指示信号に該当する。マイコン１１は、ユーザによる液晶表示装置１０の電源オン（Ｐ‐ＯＮ）の指示を受けた後、所定のタイミングでＢＬ‐ＳＷ信号を出力する。
【００１７】
このような抵抗切替回路１３では、トランジスタＱ２がオフ状態（コレクタ‐エミッタ間が非導通）の場合、電源部Ｖｃｃ１からＦＥＴＱ１のゲートに対し電源電圧が供給されることで、ＦＥＴＱ１がオン状態（ドレイン‐ソース間が導通）となり、結果、端子１２ａとグラウンドＧＮＤとの間の抵抗値＝抵抗Ｒ１、という第１状態となる。一方、トランジスタＱ２のベースにＢＬ‐ＳＷ信号が入力されることで、トランジスタＱ２がオン状態になると、電源部Ｖｃｃ１からの電圧がトランジスタＱ２側に流れ、ＦＥＴＱ１側への電源電圧の供給が停止する。このようにＦＥＴＱ１側への電源電圧の供給が停止すると、即座にはＦＥＴＱ１はオフ状態とならないものの、しばらく時間が経過した後にオフ状態となり、結果、端子１２ａとグラウンドＧＮＤとの間の抵抗値＝抵抗Ｒ１＋抵抗Ｒ２、という第２状態となる。つまり、トランジスタＱ２は、電源部Ｖｃｃ１からＦＥＴＱ１のゲートへの電圧の供給と供給禁止とを切り替える機能を有し、ＦＥＴＱ１、トランジスタＱ２、電源部Ｖｃｃ１等を含む回路構成は、第１状態と第２状態とを切り替え可能な切替部に該当する。
【００１８】
制御ＩＣ１２は、第１状態と第２状態とが切り替えられることにより変化する端子１２ａにおける電位に応じて、上記制御信号の周波数を切り替える。例えば、制御ＩＣ１２内において端子１２ａには、図２で鎖線表示するように、所定の電源部Ｖｃｃ２および抵抗Ｒ４が接続されており、端子１２ａよりもグラウンドＧＮＤ側の抵抗値が変化することで端子１２ａの電位も変化する構成となっている。そこで制御ＩＣ１２は、端子１２ａの電位を監視し、電位が第１状態に応じた予め決められた値である場合には、周波数が第１周波数である制御信号を端子１２ｂからインバータ１６に対して出力し、電位が第２状態に応じた予め決められた値である場合には、周波数が第２周波数である制御信号を端子１２ｂからインバータ１６に対して出力する。なお、第１周波数＞第２周波数であり、より詳しくは、第１周波数は、液晶表示装置１０のＰ‐ＯＮ直後からバックライト１７の輝度が所定輝度まで上昇して安定するまでの間、インバータ１６に供給すべき周波数である。一方、第２周波数は、バックライト１７の輝度が安定した後、その輝度をバックライト１７が維持できる程度に必要な周波数である。
【００１９】
このような構成下での処理の流れを説明する。まず、ユーザによる液晶表示装置１０の電源オン（Ｐ‐ＯＮ）の指示が入力された直後は、トランジスタＱ２はオフ状態であるため、ＦＥＴＱ１は電源部Ｖｃｃ１からの電源供給を受けてオン状態となり、これにより第１状態となるため、制御ＩＣ１２の端子１２ｂからは第１周波数の制御信号がインバータ１６へ出力される。その後、マイコン１１からＢＬ‐ＳＷ信号が出力されることで、トランジスタＱ２がオン状態となり、電源部Ｖｃｃ１からＦＥＴＱ１への電源供給が禁止される。すると、電解コンデンサＣ１に溜められていた電荷が抵抗Ｒ３を介してグラウンドＧＮＤに放出され、これに伴い、ＦＥＴＱ１のゲートの電位が下がる。この結果、ゲートの電位がある値まで下がったタイミングでＦＥＴＱ１がオフ状態となる。これにより第２状態となるため、制御ＩＣ１２の端子１２ｂからは第２周波数の制御信号がインバータ１６へ出力される。つまり、抵抗切替回路１３では、液晶表示装置１０のＰ‐ＯＮ後、第１状態を所定時間保持した後に、第２状態へ切り替える。
【００２０】
なお、電解コンデンサＣ１および抵抗Ｒ３は、ＢＬ‐ＳＷ信号が入力されてから第２状態へ切り替わるまでの時間（より正確には、電源部Ｖｃｃ１からＦＥＴＱ１のゲートへの電圧供給が禁止されてからＦＥＴＱ１がオフ状態へ切り替わるまでの時間）を設定した時定数設定部に該当する。つまり、液晶表示装置１０の製造に際して、電解コンデンサＣ１の容量および抵抗Ｒ３の抵抗値を任意に設定することで、このような時間を任意に設定できる。そのため、Ｐ‐ＯＮ後の最適なタイミングで（バックライト１７の輝度が十分安定する最適な期間、第１周波数に基づいてインバータ１６を駆動した後で）、制御信号の周波数を第２周波数に落とすことができる。
【００２１】
このように本実施形態によれば、制御ＩＣ１２は、外付け回路（抵抗切替回路１３）により可変となる端子１２ａにおける電位に応じて、インバータ１６へ送信する制御信号の周波数を切り替えることができる。そのため、コスト低減のため制御ＩＣ１２として上述したような安価な汎用品（ＩＣ自身の機能のみでは、抵抗切替回路１３による処理を含めた処理を実行できない製品）を採用した場合であっても、異なる周波数の制御信号を状況に応じてインバータ１６へ出力する処理が確実に実現される。これにより、低コストな構成にて、バックライト１７の安定した運転を実現することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０…液晶表示装置、１１…マイコン、１２…制御ＩＣ、１２ａ，１２ｂ…端子、１３…抵抗切替回路、１４…パネル駆動回路、１５…液晶パネル、１６…インバータ、１７…バックライト
【図１】
2012221781.tif 000003
【図２】
2012221781.tif 000004