照明装置和显示装置的制作方法

专利名称：照明装置和显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明装置特别是使用冷阴极荧光管等作为光源的照明装置和使用它 的显示装置。
背景技术：
近年来，例如液晶显示装置作为与现有的布劳恩管相比具有薄型、轻量等特长的 平板显示器，被广泛应用于液晶电视、监视器、便携式电话等。在这样的液晶显示装置中包 含有发光的照明装置(背光源)和液晶面板，该液晶面板通过对来自设置于照明装置中的 光源的光起到光闸的作用从而显示希望的图像。另外，在上述照明装置中，按照相对于液晶面板的光源的配置方法大致分为正下 方型和边光型，但在具备20英寸以上的液晶面板的液晶显示装置中，一般使用相比边光型 更容易实现高亮度、大型化的正下方型的照明装置。即，正下方型的照明装置是在液晶面板 的背后(非显示面)侧配置多个线状光源而构成，因为能够在液晶面板的接近背面侧配置 线状光源，所以能够使用大量的线状光源，容易得到高亮度，适合于高亮度、大型化。另外， 在正下方型的照明装置中，因为装置内部为中空结构，所以即使大型化也轻量，所以适合高 亮度、大型化。另外，在上述现有的正下方型的照明装置中，例如日本特开2002-231034号公报 所述，公开有下述内容设置有作为光源的多个冷阴极荧光管，并且对各冷阴极荧光管连接 逆变电路，利用该逆变电路的高频点亮对各冷阴极荧光管进行驱动。另外，在现有的照明装置中，例如日本特开2000-292767号公报所述，公开有下述 内容通过使用PWM(Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制)调光对冷阴极荧光管进行 点亮驱动，调整从发光面朝向液晶面板的入射光的光量，控制液晶显示装置的显示面的明 亮度(亮度)。即，在该现有的照明装置中，通过使用发光面的调光范围即可调节的亮度范 围比以往的电流调光大的PWM调光，能够构成显示性能(明亮度)优秀的液晶显示装置。

发明内容
但是，在上述现有的照明装置中存在下述情况用于驱动冷阴极荧光管(光源)的 驱动信号和PWM调光中的调光信号没有被同步，冷阴极荧光管的点亮动作被作为闪烁观察 到，导致发光品质的降低。具体而言，在现有的照明装置中，PWM调光中的调光信号的频率为100 600Hz 左右，由来自外部的指示信号决定，在其导通(ON)期间，冷阴极荧光管的驱动信号例如以 30 60KHz的动作频率从照明装置的控制部向逆变电路输出，使得该冷阴极荧光管进行点 亮驱动。在这样的冷阴极荧光管的点亮动作中，在现有的照明装置中，驱动信号和调光信号 被分别决定。因此，在现有的照明装置中，根据PWM调光中的频率或导通期间、或者驱动信号的 动作频率等，上述导通期间所包含的驱动信号的个数可能会按PWM调光的每个周期而不同，该冷阴极荧光管的点亮动作可能被作为闪烁观察到。其结果为，在现有的照明装置中， 产生发光品质降低的问题。本发明鉴于上述课题，其目的在于，提供能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的 照明装置和使用它的显示装置。为达到上述目的，本发明的照明装置是具备光源的照明装置，其特征在于，具备逆 变电路，该逆变电路与上述光源连接，并且按照能够使用PWM调光来驱动该光源的方式构 成，上述逆变电路在使上述PWM调光中的调光信号和用于驱动上述光源的驱动信号同步的 状态下驱动该光源。 在上述结构的照明装置中，逆变电路在使PWM调光中的调光信号和用于驱动光源 的驱动信号同步的状态下驱动该光源。由此，与上述现有例不同，能够防止光源的点亮动作 被作为闪烁观察到。其结果为，可构成能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的照明装置。另外，在上述照明装置中优选设置有控制部，该控制部生成上述驱动信号，并且使 用从外部输入的指示信号决定上述PWM调光中的占空比，并根据所决定的占空比生成上述 调光信号，来进行上述逆变电路的驱动控制。这种情况下，控制部能够在通过逆变电路使上述调光信号和驱动信号同步的状态 下可靠地进行光源的驱动，能够可靠地防止该光源的闪烁的产生。另外，在上述照明装置中，也可以在上述逆变电路中设置有第一和第二开关部件， 从上述控制部被分别输入相位相互相差180°的第一和第二驱动信号作为上述驱动信号， 用于进行对上述光源的电力供给的导通/断开控制，上述控制部在使上述第一和第二驱动 信号中的一方的驱动信号与上述调光信号同步的状态下，将该第一和第二驱动信号分别输 出至上述第一和第二开关部件。这种情况下，在上述一方的驱动信号与调光信号同步的状态下，因为光源被点亮 驱动，所以能够更加可靠地防止该光源的闪烁的产生。另外，在上述照明装置中优选的是，在上述控制部设置有产生同步用时钟信号的 同步用时钟信号产生部，上述控制部使上述调光信号和来自上述同步用时钟信号产生部的 同步用时钟信号同步，并使用该同步的调光信号生成上述驱动信号。这种情况下，能够使驱动信号和调光信号高精度地同步而不产生PWM调光中的调 光精度的降低，能够更加可靠地构成发光品质优秀的照明装置。另外，在上述照明装置中，可以设定为，上述调光信号和上述驱动信号，其上升沿 的相位一致。这种情况下能够更容易地防止上述光源的闪烁的产生。另外，在上述照明装置中，可以设定为，上述调光信号和上述驱动信号，其下降沿 的相位一致。这种情况下能够更容易地防止上述光源的闪烁的产生。另外，在上述照明装置中，上述光源可以使用冷阴极荧光管。这种情况下，能够容易地构成小型且发光效率优秀的照明装置。另外，本发明的显示装置的特征在于，使用上述任意的照明装置。在上述结构的显示装置中，因为使用能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的照明 装置，所以能够容易地构成具有优秀的显示品质的显示装置。
利用本发明，可提供能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的照明装置和使用它的
显示装置。


图1是说明本发明的一实施方式的电视接收装置和液晶显示装置的分解立体图。图2是说明上述液晶显示装置的主要部分的结构的图。图3是说明图2所示的照明装置的主要部分的结构的图。图4是说明图3所示的逆变电路的结构例的图。图5是表示图2所示的照明控制部的具体结构的框图。图6是表示上述照明控制部的各部的具体的信号波形的波形图。图7是表示本发明的第二实施方式的照明装置的照明控制部的具体结构的框图。图8是表示图7所示的照明控制部的各部的具体的信号波形的波形图。图9是表示本发明的照明控制部的变形例的具体的信号波形的波形图。
具体实施例方式以下参照附图对本发明的照明装置和使用它的显示装置的优选实施方式进行说 明。另外，在以下的说明中，以将本发明应用于透过型的液晶显示装置的情况为例进行说 明。另外，各图中的结构部件的尺寸并不如实表现实际的结构部件的尺寸和各结构部件的 尺寸比率等。[第一实施方式]图1是说明本发明的一实施方式的电视接收装置和液晶显示装置的分解立体图。 在图中，本实施方式的电视接收装置1具备作为显示装置的液晶显示装置2，按照能够通过 天线或电缆(未图示)等接收电视广播的方式构成。液晶显示装置2以被收纳于正面机壳 3和背面机壳4的状态，通过基座5直立设置。另外，电视接收装置1按照液晶显示装置2 的显示面2a能够隔着正面机壳3观察的方式构成。该显示面2a通过基座5按照与重力的 作用方向(铅垂方向)平行的方式设置。另外，在电视接收装置1中，在液晶显示装置2和背面机壳4之间配置有安装在 支承板6的TV调谐器电路基板6a、对后述的照明装置等电视接收装置1的各部进行控制的 控制电路基板6b、和电源电路基板6c。这样，对于电视接收装置1，在显示面2a上显示与通 过TV调谐器电路基板6a上的TV调谐器接收的电视广播的视频信号对应的图像，并且从设 置于正面机壳3的扬声器3a再现输出声音。另外，在背面机壳4形成有多个通气孔，能够 将照明装置或电源等产生的热适当地进行散热。接着，参照图2对液晶显示装置2进行具体的说明。图2是说明上述液晶显示装置的主要部分的结构的图。在图中，在液晶显示装置 2中，设置有作为显示文字和图像等信息的显示部的液晶面板7 ；和配置在液晶面板7的 非显示面侧(图的下侧)、产生照明该液晶面板7的照明光的本发明的照明装置8，这些液 晶面板7和照明装置8作为透过型的液晶显示装置2被一体化。另外，在液晶显示装置2 中，在液晶面板7的非显示面侧和显示面侧分别设置有透过轴相互以正交尼科尔配置的一 对偏光板12和13。
在照明装置8中，有底状的外壳8a和收纳于外壳8a的多根冷阴极荧光管(CCFL) 9 相互等间距地设置。在外壳8a的内表面，设置有例如反射片8b，通过使来自作为光源的冷 阴极荧光管9的光向液晶面板7侧反射来提高该冷阴极荧光管9的光利用效率。另外，各冷阴极荧光管9使用直管状的荧光管，设置在其两端部的电极部(未图 示)被支承在外壳8a的外侧。另外，各冷阴极荧光管9使用直径3.0 4. Omm左右的发光 效率优秀的被细管化的荧光管，能够容易地构成小型且发光效率优秀的照明装置8。另外， 各冷阴极荧光管9通过未图示的光源保持具以与扩散板10和反射片8b之间的距离分别保 持为规定的距离的状态，保持在外壳8a的内部。另外，多个冷阴极荧光管9按照其长度方向平行于和重力的作用方向正交的方向 的方式配置。由此，在冷阴极荧光管9，能够防止封入其内部的水银(蒸汽)因重力的作用 而聚集在长度方向的一方的端部侧，灯寿命得到大幅提高。另外，在上述外壳8a的外侧设置有驱动液晶面板7的液晶驱动部14、作为照明装 置8的控制部的照明控制部15、和逆变电路16，该逆变电路16使用来自该照明控制部15 的控制信号，通过逆变驱动使多个各冷阴极荧光管9高频点亮。这些液晶驱动部14、照明控 制部15和逆变电路16设置在控制电路基板6b (图1)上，按照与外壳8a的外侧相对的方
式配置。另外，在照明装置8中，设置有按照覆盖外壳8a的开口部的方式设置的扩散板10 和设置在扩散板10的上方的光学片11。扩散板10例如使用厚度2mm左右的长方形的合成 树脂或玻璃材料构成。另外，扩散板10可移动地保持在外壳8a上，即使该扩散板10由于 冷阴极荧光管9的发热或外壳8a的内部的温度上升等热的影响而产生伸缩(塑性)变形， 也能够通过在外壳8a上移动来吸收变形。在光学片11，包含有例如由厚度0.2mm左右的合成树脂膜构成的扩散片，按照对 朝向液晶面板7的上述照明光进行适度扩散而提高该液晶面板7的显示面的显示品质的方 式构成。另外，在光学片11按照需要层叠有用于进行液晶面板7的显示面的显示品质的提 高等的棱镜片、偏光反射片等公知的光学片材。另外，光学片U具有如下结构使从扩散板 10出射的面状光变换为规定的亮度(例如lOOOOcd/m2)以上并且具有大致均勻的亮度的面 状光，作为照明光入射液晶面板7侧。另外，除上述说明以外，例如还可以在液晶面板7的上方(显示面侧)适当地层叠 用于调节该液晶面板7的视野角的扩散片等光学部件。此处，参照图3 图5对本实施方式的照明装置8进行具体说明。图3是说明图2所示的照明装置的主要部分的结构的图。图4是说明图3所示的 逆变电路的结构例的图。图5是表示图2所示的照明控制部的具体结构的框图。如图3所示，在照明装置8设置有上述照明控制部15，其用于进行多个各冷阴极 荧光管9的驱动控制；和作为CCFL驱动电路的上述逆变电路16，其对每个冷阴极荧光管9 设置，根据来自照明控制部15的控制信号(驱动信号)点亮驱动对应的冷阴极荧光管9。 该逆变电路16采用下述结构设置在各冷阴极荧光管9的长度方向上的一端部侧，从上述 一端部侧向对应的冷阴极荧光管9供给电流。另外，如后面详述，逆变电路16使用例如半桥(half-bridge)型的逆变电路，逆变 电路16采用能够根据上述驱动信号使用PWM调光来驱动对应的冷阴极荧光管9的结构。
另外，在照明装置8中，上述PWM调光的具体的频率是100 600Hz左右的范围内 的值(例如140Hz)。另外，在PWM调光的导通期间，向各冷阴极荧光管9的供给电流(灯电 流)即各冷阴极荧光管9的具体的动作频率(光源的驱动频率)，选择的是30 60KHz左 右的范围内的值(例如33. 9KHz)。另外，照明装置8具备灯电流检测电路RC，其对每个冷阴极荧光管9设置，对流通 在对应的冷阴极荧光管9的灯电流值进行检测，在照明装置8中，由各灯电流检测电路RC 检测出的灯电流值经由对应于各冷阴极荧光管9设置的反馈电路FB对照明控制部15输
出ο另外，在照明控制部15，作为来自外部的指示信号，例如输入有对照明装置8的发 光面的亮度进行变更的调光指示信号，在液晶显示装置2中，采用用户能够对液晶面板7的 显示面的亮度(明亮度)进行适当变更的结构。即，在照明控制部15，例如采用调光指示信 号从设置在液晶显示装置2侧的遥控器等操作输入器(未图示)输入的结构。这样，照明 控制部15使用输入的调光指示信号决定PWM调光中的占空比，并决定对各冷阴极荧光管9 的供给电流的目标值。之后，照明控制部15根据决定的目标值生成对各逆变电路16的驱动信号并输出， 由此，流通在对应的冷阴极荧光管9的灯电流值发生变化。其结果为，从各冷阴极荧光管9 出射的出射光的光量按照调光指示信号变化，照明装置8的发光面的亮度和液晶面板7的 显示面的亮度按照用户的操作指示被适当地变更。另外，实际供给到各冷阴极荧光管9的灯电流值，经由对应的灯电流检测电路RC 和反馈电路FB作为检出电流值反馈回照明控制部15。这样，在照明控制部15，通过执行反 馈控制，用户所希望的亮度的显示得到维持，其中，反馈控制使用检出电流值和基于上述调 光指示信号决定的供给电流的目标值。如图4所示，逆变电路16使用半桥型的逆变电路，其包括变压器16a ；与照明控 制部15连接、并且相互串联地设置在变压器16a的一次线圈侧的第一和第二开关部件16b、 16c ；和与第一开关16b连接的驱动电源16d。第一和第二开关部件16b、16c使用例如场效应晶体管(FET)，如后面详述，从照明 控制部15分别输入相位相互相差180°的第一和第二驱动信号作为上述驱动信号，由此， 进行对连接于变压器16a的二次线圈侧的冷阴极荧光管9的电力供给的导通/断开控制。这样，逆变电路16高频点亮对应的冷阴极荧光管9(图3)。S卩，在变压器16a的二 次线圈，连接有任一冷阴极荧光管9的高电压侧端子，第一和第二开关部件16b、16c根据来 自照明控制部15的第一和第二驱动信号进行开关动作，由此，变压器16a向对应的冷阴极 荧光管9进行电力供给，使该冷阴极荧光管9点亮动作。另外，如图5所示，在照明控制部15设置有驱动信号产生部15a、调光信号生成部 15b、信号同步部15c和驱动信号输出部15d，根据上述调光指示信号，对与各冷阴极荧光管 9连接的逆变电路16生成并且输出第一和第二驱动信号。另外，照明控制部15的各部使用例如IC或LSI等，照明控制部15采用如下结构 按照使上述第一和第二驱动信号中的例如第一驱动信号与通过调光信号生成部15b生成 的调光信号同步的方式，对逆变电路16进行驱动控制。即，逆变电路16在使PWM调光中的 调光信号和用于驱动冷阴极荧光管9的驱动信号(第一驱动信号)同步的状态下驱动该冷阴极荧光管9。具体而言，在照明控制部15中，驱动信号产生部15a是产生用于驱动冷阴极荧光 管(光源)9的驱动信号的部分，如上所述，例如产生33. 9KHz的规定的驱动信号，输出到信 号同步部15c。另外，该驱动信号产生部15a能够使用照明控制部15所包含的IC或LSI等 时钟信号产生部。另外，在调光信号生成部15b，设置有占空比决定部15bl，该占空比决定部15bl使 用来自外部的调光指示信号(指示信号)，按每个冷阴极荧光管9决定PWM调光中的PWM周 期中的导通(ON)期间和断开(OFF)期间的占空比。这样，调光信号生成部15b根据决定的 占空比生成例如具有上述140Hz的调光频率的调光信号，对信号同步部15c输出。另外，信号同步部15c使来自驱动信号产生部15a的驱动信号和来自调光信号生 成部15b的调光信号同步，将作为其同步结果的同步信号(即与驱动信号同步的调光信号) 输出到驱动信号输出部15d。另外，在驱动信号输出部15d，设置有对逆变电路16的第一和第二开关部件16b和 16c(图4)分别输出第一和第二驱动信号的第一和第二驱动信号输出部15dl、15d2。这些 第一和第二驱动信号输出部15dl、15d2，使用来自信号同步部15c的同步信号，按照对冷阴 极荧光管9供给正弦波状的驱动电流的方式，生成上述第一和第二驱动信号。S卩，第一驱动信号输出部15dl使用来自信号同步部15c的同步信号生成第一驱动 信号，输出到第一开关部件16b。另外，第二驱动信号输出部15d2通过使第一驱动信号输 出部15dl生成的第一驱动信号的相位错开180°，生成第二驱动信号，对第二开关部件16c 输出。像这样，通过对第一和第二开关部件16b、16c输入相位相互相差180°的第一和第二 驱动信号，从驱动电路16d(图4)对冷阴极荧光管9供给正弦波状的驱动电流。以下还参照图6对上述结构的本实施方式的液晶显示装置2的动作进行具体的说 明。另外，在以下的说明中，主要对照明装置8的照明控制部15中的逆变电路16的驱动控 制动作进行说明。图6是表示上述照明控制部的各部的具体的信号波形的波形图。另外，在图6中为 简化附图，将频率远大于图6(b)和图6(c)所示的调光信号的、图6(a)、图6(d)和图6(e) 所示的驱动信号的脉冲数减少进行图示。在本实施方式的照明控制部15，驱动信号产生部15a如图6(a)所示，产生例如占 空比为50%的33. 9KHz的矩形状的驱动信号。并且，驱动信号产生部15a将产生的信号向 信号同步部15c输出。另外，在调光信号生成部15b，占空比决定部15bl根据输入到照明控制部15的调 光指示信号决定占空比。这样，如图6(b)所示，调光信号生成部15b根据决定的占空比(导 通期间A、断开期间B)，生成例如140Hz的调光信号，向信号同步部15c输出。另外，在信号同步部15c，使来自驱动信号产生部15a的驱动信号与来自调光信号 生成部15b的调光信号同步，生成图6(c)所示的同步信号，向第一驱动信号输出部15dl输 出。具体而言，信号同步部15c按照驱动信号的上升沿的相位与调光信号的上升沿的相位 一致的方式，根据这些驱动信号和调光信号生成同步信号。另外，在该同步信号中，在对应 于驱动信号的第242个脉冲的周期和对应于驱动信号的第243个脉冲的周期交替的周期 中，该同步信号上升。
S卩，因为驱动信号的频率和调光信号的频率分别为33900Hz和140Hz，所以为使 这些驱动信号和调光信号同步，只要在调光信号的1个脉冲的周期中包含约242. 143 (= 33900/140)个驱动信号的脉冲即可。因而，如上所述，在信号同步部15c使同步信号的周期 稍有不同，生成该同步信号。另外，像这样，因为使同步信号的周期稍有不同，所以，在本实施方式的照明装置8 中，按照上述PWM调光中的调光信号的频率(140Hz)被维持的方式，例如导通期间相互错开 极微小的时间(1/33900(秒))。不过如上所述，因为导通期间仅错开极微小的时间，所以冷 阴极荧光管9的点亮动作不会被作为闪烁观察到。另外，在驱动信号输出部15d，第一驱动信号输出部15dl使用来自信号同步部15c 的同步信号生成图6(d)所示的第一驱动信号。具体而言，第一驱动信号输出部15dl按照 同步信号的上升沿的相位与第一驱动信号的上升沿的相位一致的方式，生成该第一驱动信 号。另外，第一驱动信号输出部15dl按照从变压器16a的二次线圈侧供给到冷阴极荧光管 9的驱动电流为正弦波状的方式，适当变更占空比，生成第一驱动信号。另外，第二驱动信号输出部15d2使用通过第一驱动信号输出部15dl生成的第一 驱动信号，生成图6(e)所示的第二驱动信号。即，第二驱动信号输出部15d2通过使来自第 一驱动信号输出部15dl的第一驱动信号相位错开180°而生成第二驱动信号。这样，第一 和第二驱动信号输出部15dl、15d2分别将相位相互相差180°的第一和第二驱动信号同时 向第一和第二开关部件16b、16c输出。由此，正弦波状的驱动电流被供给到冷阴极荧光管 9(未图示)。另外，如图6(d)和图6(e)中以实线和虚线所示，第一和第二驱动信号仅在图6 (c) 所示的同步信号(调光信号)的导通期间的时间内分别对第一和第二开关部件16b、16c输 出，在断开期间的时间内不输出。另外，在第一驱动信号的上升时驱动电流开始上升，在第 二驱动信号的上升时该驱动电流开始下降。在上述结构的本实施方式的照明装置8中，逆变电路16在使上述PWM调光中的调 光信号与用于驱动冷阴极荧光管(光源)9的驱动信号同步的状态下，驱动该冷阴极荧光管 9。由此，在本实施方式照明装置8中，与上述现有例不同，能够防止冷阴极荧光管(光源)9 的点亮动作被作为闪烁观察到。其结果为，可构成能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的 照明装置。另外，在本实施方式的照明装置8中，照明控制部15如图6(c) 图6(e)所示，在 上述第一和第二驱动信号中使第一驱动信号与调光信号同步的状态下，将该第一和第二驱 动信号分别向第一和第二开关部件16b、16c输出。由此，能够可靠地防止在冷阴极荧光管 9的闪烁的产生。另外，在本实施方式的液晶显示装置2中，因为使用能够防止闪烁的产生的发光 品质优秀的照明装置8，所以能够容易地构成具有优秀的显示品质的液晶显示装置2。另外，在上述说明中，对在照明控制部15内设置驱动信号产生部15a而产生驱动 信号的结构进行了说明，但本实施方式并不限定于此，例如使用从外部输入到液晶驱动部 14的视频信号所包含的水平同步信号或垂直同步信号，也能够生成该驱动信号。[第二实施方式]图7是表示本发明的第二实施方式的照明装置的照明控制部的具体结构的框图。在图中，本实施方式与上述第一实施方式的主要的不同点在于，在控制部设置产生同步用 时钟信号的同步用时钟信号产生部，并且，控制部使调光信号与同步用时钟信号同步，并使 用该同步的调光信号生成驱动信号。另外，对于与上述第一实施方式共同的要素，标记相同 的符号，省略重复的说明。S卩，如图7所示，在本实施方式的照明装置8的照明控制部25设置有调光信号生 成部25a、同步用时钟信号产生部25b、信号同步部25c和驱动信号输出部25d，与第一实施 方式相同，根据上述调光指示信号，对与各冷阴极荧光管9连接的逆变电路16生成并且输
出第一和第二驱动信号。另外，照明控制部25的各部使用例如IC或LSI等，照明控制部25采用如下结构 按照使上述第一和第二驱动信号中的例如第一驱动信号与通过调光信号生成部25a生成 的调光信号同步的方式，对逆变电路16进行驱动控制。这样，与第一实施方式相同地，逆变 电路16在使PWM调光中的调光信号和用于驱动冷阴极荧光管9的驱动信号(第一驱动信 号)同步的状态下驱动该冷阴极荧光管9。具体而言，在照明控制部25中，在调光信号生成部25a设置有占空比决定部25al， 该占空比决定部25al使用来自外部的调光指示信号(指示信号)，按每个冷阴极荧光管9 决定PWM调光中的PWM周期中的导通(ON)期间和断开(OFF)期间的占空比。这样，调光信 号生成部25a根据决定的占空比生成例如具有上述140Hz的调光频率的调光信号，对信号 同步部25c输出。另外，同步用时钟信号产生部25b产生用于与通过调光信号生成部25a生成的调 光信号同步的同步用时钟信号。另外，同步用时钟信号产生部25b将产生的同步用时钟信 号向信号同步部25c和驱动信号输出部25d输出。该同步用时钟信号是具有比冷阴极荧光 管9的驱动信号大的频率例如IMHz的频率的矩形状的信号，如后面所述，被变换为上述驱 动信号。另外，信号同步部25c使来自调光信号生成部25a的调光信号和来自同步用时钟 信号产生部25b的同步用时钟信号同步，将作为其同步结果的同步信号(即与同步用时钟 信号同步的调光信号)对驱动信号输出部25d输出。另外，在驱动信号输出部25d，与第一实施方式相同地，设置有对逆变电路16的第 一和第二开关部件16b和16c (图4)分别输出第一和第二驱动信号的第一和第二驱动信号 输出部25dl、25d2。这些第一和第二驱动信号输出部25dl、25d2，使用来自同步用时钟信号 产生部25b的同步用时钟信号和来自信号同步部25c的同步信号，按照对冷阴极荧光管9 供给正弦波状的驱动电流的方式，生成上述第一和第二驱动信号。S卩，第一驱动信号输出部25dl使用来自同步用时钟信号产生部25b的同步用时钟 信号和来自信号同步部25c的同步信号生成第一驱动信号，并对第一开关部件16b输出。另 外，第二驱动信号输出部25d2通过使第一驱动信号输出部25dl生成的第一驱动信号的相 位错开180°，生成第二驱动信号，对第二开关部件16c输出。其结果为，与第一实施方式相 同地，从驱动电路16d(图4)对冷阴极荧光管9供给正弦波状的驱动电流。以下还参照图8对上述结构的本实施方式的液晶显示装置2的动作进行具体的说 明。另外，在以下的说明中，主要对照明装置8的照明控制部25中的逆变电路16的驱动控 制动作进行说明。
图8是表示图7所示的照明控制部的各部的具体的信号波形的波形图。另外，在 图8中为简化附图，将频率远大于图8(a)和图8(c)所示的调光信号的、图8(b)所示的同 步用时钟信号的脉冲数和图8(d)与图8(e)所示的驱动信号的脉冲数减少进行图示。在本实施方式的照明控制部25，调光信号生成部25a的占空比决定部25al根据输 入到该照明控制部25的调光指示信号决定占空比。这样，如图8(a)所示，调光信号生成部 25a根据决定的占空比(导通期间A、断开期间B)生成例如140Hz的调光信号，向信号同步 部25c输出。另外，同步用时钟信号产生部25b，如图8 (b)所示，例如产生占空比为50 %的IMHz 的矩形状的同步用时钟信号。然后，同步用时钟信号产生部25b将产生的同步用时钟信号 向信号同步部25c和驱动信号输出部25d输出。另外，在信号同步部25c，使来自调光信号生成部25a的调光信号与来自同步用时 钟信号产生部25b的同步用时钟信号同步，生成图8 (c)所示的同步信号(调光信号)，向第 一驱动信号输出部25dl输出。具体而言，信号同步部15c按照调光信号的上升沿的相位与 同步用时钟信号的上升沿的相位一致的方式，根据这些调光信号和同步用时钟信号生成同 步信号。另外，在驱动信号输出部25d，使用来自同步用时钟信号产生部25b的同步用时钟 信号和来自信号同步部25c的同步信号生成图8(d)所示的第一驱动信号。具体而言，第一 驱动信号输出部25dl按照同步信号的上升沿的相位与第一驱动信号的上升沿的相位一致 的方式，以该同步信号的上升沿为基准对同步用时钟信号进行计数，生成33. 9KHz的上述
第一驱动信号。不过，第一驱动信号输出部25dl通过在第一驱动信号中使在同步信号的周期内1 个脉冲的频率为比33. 9KHz稍大的频率，使得该第一驱动信号的上升沿的相位与同步信号 的上升沿的相位总是一致。S卩，如上所述，因为调光信号的1个脉冲的周期内需要包含约242. 143 (= 33900/140)个驱动信号的脉冲，所以在同步信号的周期内，仅对第一驱动信号的1个脉冲， 使其频率为33. 9KHz+4. 85KHz ( ^ 33900X0. 143)，使得第一驱动信号的上升沿的相位与同 步信号的上升沿的相位总是一致。由此，在本实施方式的照明控制部25，与第一实施方式不 同地，能够防止PWM调光中的导通期间交替错开极微小的时间。另外，第一驱动信号输出部25dl与第一实施方式相同，按照从变压器16a的二次 线圈侧供给到冷阴极荧光管9的驱动电流为正弦波状的方式，适当变更占空比，生成第一 驱动信号。另外，第二驱动信号输出部25d2使用通过第一驱动信号输出部25dl生成的第一 驱动信号，生成图8(e)所示的第二驱动信号。即，第二驱动信号输出部25d2通过使来自第 一驱动信号输出部25dl的第一驱动信号相位错开180°而生成第二驱动信号。这样，第一 和第二驱动信号输出部25dl、25d2分别将相位相互相差180°的第一和第二驱动信号同时 向第一和第二开关部件16b、16c输出。由此，正弦波状的驱动电流被供给到冷阴极荧光管 9(未图示)。另外，如图8(d)和图8(e)中以实线和虚线所示，与第一实施方式相同，第一和第 二驱动信号仅在图8(c)所示的同步信号(调光信号)的导通期间的时间内分别对第一和第二开关部件16b、16c输出，在断开期间的时间内不输出。另外，在第一驱动信号的上升时 驱动电流开始上升，在第二驱动信号的上升时该驱动电流开始下降。利用以上结构，本实施方式能够起到与上述第一实施方式相同的作用、效果。另 外，在本实施方式的照明装置8中，照明控制部25使上述调光信号与同步用时钟信号同步， 并使用该同步的同步信号(调光信号)生成第一和第二驱动信号(驱动信号)，所以能够高 精度地使驱动信号与调光信号同步而不产生PWM调光的调光精度的降低，能够更加可靠地 构成发光品质优秀的照明装置8。另外，上述的实施方式全部为示例而不是限制。本发明的技术范围由权利要求的 范围规定，与其记载的结构相当的范围内的所有变更均包含在本发明的技术范围内。例如，在上述说明中，对将本发明应用于透过型的液晶显示装置的情况进行了说 明，但本发明的照明装置并不限定于此，能够应用于具备利用光源的光显示图像、文字等信 息的非发光型的显示部的各种显示装置。具体而言，本发明的照明装置能够适宜地使用于 半透过型的液晶显示装置、或将液晶面板作为光阀(light valve)使用的投射型显示装置。另外，除上述说明外，本发明还能够适合用于向X光照片照射光的观片灯(〉~々 力7 f > )或者用于向照片底片等照射光而易于观看的灯箱、对设置在广告牌或车站内的 壁面等的广告等进行照亮的发光装置的背光源装置。另外，在上述说明中，对使用冷阴极荧光管的情况进行了说明，但本发明的光源并 不限定于此，也能够使用热阴极荧光管或氙气荧光管等其它的放电荧光管、或U型管、类U 型管等非直管状的放电荧光管。再者，也能够使用直线状排列的多个发光二极管(LED)等 其它的发光元件。S卩，本发明具备与光源连接并按照能够使用PWM调光来驱动该光源的方式构成的 逆变电路，逆变电路只要是在使PWM调光中的调光信号与用于驱动光源的驱动信号同步的 状态下驱动该光源的逆变电路即可，对于光源的种类、设置数、驱动方式或逆变电路的结构 等，并不受上述内容任何限定。具体而言，在上述说明中，对使用半桥型的逆变电路的情况进行了说明，但也能够 应用例如具有4个开关部件的全桥型的逆变电路。在应用像这样的全桥型的逆变电路的情 况下，只要使对4个中任一个开关部件输出的驱动信号与上述调光信号同步即可。另外，在使用上述氙气荧光管等无水银的放电荧光管的情况下，能够构成具有在 重力作用方向上平行排列的放电管的长寿命的背光源装置。另外，在上述说明中，如图6或图8所示，上述调光信号和驱动信号按照它们的上 升沿的相位一致的方式设置，对使这些调光信号和驱动信号同步的结构进行了说明，但本 发明并不限定于此，也可以按照调光信号和驱动信号的各上升沿的相位和各下降沿的相位 的至少一方一致的方式设定。具体而言，例如在图9(a)所示的调光信号和图9(b)所示的(第一)驱动信号中， 如该图9所示，可以按照上升沿的相位和下降沿的相位双方一致的方式设定。另外，在上述说明中，对在冷阴极荧光管的长度方向上的一端部侧设置逆变电路 并从上述一端部侧对该冷阴极荧光管供给电流的结构进行了说明，但本发明并不限定于 此，也可以在冷阴极荧光管的长度方向的一端部侧和另一端部侧分别设置逆变电路，从一 端部侧和另一端部侧双方对该冷阴极荧光管供给电流。
产业上的可利用性本发明对于能够防止闪烁的产生的发光品质优秀的照明装置和使用它的显示装
置有用。
权利要求
一种照明装置，其具备光源，其特征在于具备逆变电路，该逆变电路与所述光源连接，并且按照能够使用PWM调光来驱动该光源的方式构成，所述逆变电路在使所述PWM调光中的调光信号和用于驱动所述光源的驱动信号同步的状态下驱动该光源。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于设置有控制部，该控制部生成所述驱动信号，并且使用从外部输入的指示信号决定所 述PWM调光中的占空比，并根据所决定的占空比生成所述调光信号，来进行所述逆变电路 的驱动控制。
3.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于在所述逆变电路中设置有第一和第二开关部件，该第一和第二开关部件从所述控制部 被分别输入相位相互相差180°的第一和第二驱动信号作为所述驱动信号，用于进行对所 述光源的电力供给的导通/断开控制，所述控制部在使所述第一和第二驱动信号中的一方的驱动信号与所述调光信号同步 的状态下，将该第一和第二驱动信号分别输出至所述第一和第二开关部件。
4.如权利要求2或3所述的照明装置，其特征在于在所述控制部设置有产生同步用时钟信号的同步用时钟信号产生部，所述控制部使所述调光信号和来自所述同步用时钟信号产生部的同步用时钟信号同 步，并使用该同步的调光信号生成所述驱动信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其特征在于设定成所述调光信号和所述驱动信号，其上升沿的相位一致。
6.如权利要求1至5中任一项所述的照明装置，其特征在于设定成所述调光信号和所述驱动信号，其下降沿的相位一致。
7.如权利要求1至6中任一项所述的照明装置，其特征在于所述光源使用冷阴极荧光管。
8. —种显示装置，其特征在于使用权利要求1至7中任一项所述的照明装置。
全文摘要
本发明提供照明装置和显示装置，在具备冷阴极荧光管(光源)(9)的照明装置(8)中，具备与冷阴极荧光管(9)连接、并按照能够使用PWM调光来驱动该冷阴极荧光管(9)的方式构成的逆变电路(16)。并且，逆变电路(16)在使PWM调光中的调光信号和用于驱动冷阴极荧光管(9)的驱动信号同步的状态下驱动该冷阴极荧光管(9)。
文档编号F21Y103/00GK101919318SQ200880124770
公开日2010年12月15日 申请日期2008年10月3日 优先权日2008年2月8日
发明者荒井政广 申请人:夏普株式会社