[發明專利]點亮裝置、背光裝置

有效

• 申請號: 200980122374.8
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN102067736A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 井戶滋
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: H05B41/392
• 分類號: H05B41/392;H05B37/02;H05B41/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及使用于液晶顯示裝置的背光裝置等中的點亮裝置，特別涉及光的閃爍的減少和電路效率的改善。

背景技術

液晶顯示裝置一般使用點亮了多個冷陰極燈等熒光燈的背光裝置的光進行圖像顯示。熒光燈的點亮電路一般使用逆變電路(inverter?circuit)。通過以高頻點亮燈，從而燈發光效率得到提高，變壓器等電子部件的小型化成為可能。

液晶顯示裝置，伴隨著其普及，尋求更進一步的設備的高效化。特別是，因為背光裝置消耗液晶顯示裝置的大部分的電力，所以其高效化是重要的課題。為了響應此要求，提出了通過在放電燈點亮電路中采用零電壓開關動作等軟開關動作手法，來降低逆變電路的開關動作損耗。還提出了使輸入到逆變電路的直流電源為高電壓規格，來降低升壓變壓器的損耗。

另外，作為液晶顯示裝置的光源，不僅是熒光燈，作為半導體發光的LED和有機EL等也正在被實用化。因此，對于向這些發光器件供電的點亮電路也尋求高效化。

然而，這些背光裝置的點亮電路中的電力變換的效率比一般照明用的點亮電路的電力變換效率更低。其理由是，比起一般照明用的點亮電路，另外需要用于抑制閃爍的直流穩定化電路。

在此對在一般照明用的點亮電路中閃爍不成為問題的理由進行說明。例如，考慮關于將商用電源(50Hz)作為電源的熒光燈逆變電路的閃爍。在熒光燈逆變電路中，用整流電路對商用電源進行整流，用平滑電路來將直流電壓平滑化并向逆變電路提供直流電，由逆變電路向燈提供高頻電力。平滑電路的輸出電壓沒有成為完全的直流電壓，而是包含著所謂脈動(ripple)電壓。

因此，逆變電路的輸出電壓也由于脈動電壓而多少發生波動。例如，假設在輸入到逆變電路的直流電壓中包含100Hz的脈動電壓。該100Hz是對商用電源進行全波整流時出現的頻率分量。若不消除該脈動電壓，逆變電路使燈點亮，則在光輸出中產生具有100Hz的頻率分量的波動。一般照明用的逆變電路的脈動電壓的程度為大約10％以下。即使直視該光也基本上感覺不到閃爍。這是由于光變化的頻率高達100Hz。因此，在一般照明等中使用的熒光燈的逆變電路等中該閃爍不成為問題。

然而，因為在液晶顯示裝置中，使用與一般照明不同的點亮方法，所以閃爍變得明顯。原因是，一般的液晶顯示裝置的背光裝置以比較低的頻率進行脈沖點亮。

在專利文獻1(JP特開平7-272889號公報)中，通過周期性地反復對熒光燈施加高頻電壓的期間和不施加高頻電壓的期間，來進行熒光燈的調光。在該調光中，光輸出根據點亮和熄滅的時間比率算出。因此，與連續性地改變燈電流的方式相比，光輸出直線性地變化。此外，通過點滅改善了液晶顯示裝置的運動圖像延遲。

專利文獻2(JP特開平11-202286號公報)公開了在液晶顯示裝置中，通過使光源脈沖發光來得到清晰的圖像的技術。根據該技術，通過使光源對應圖像的更新周期進行發光，作為液晶顯示裝置的缺點的響應性得到改善。也就是說，在以60Hz更新顯示圖像的情況下，也以60Hz使光源脈沖發光即可。像這樣使光源脈沖發光對于液晶顯示裝置來說是有用的。

然而，為了該脈沖發光需要穩定的電源。原因是，若光源的電源中包含商用電源的脈動電壓，則由于脈動電壓的頻率和脈沖發光的頻率的干擾而產生晃動。例如，假設商用電源的頻率為50Hz，在平滑電路輸出中產生100Hz的脈動電壓。此時若使脈沖發光的頻率為120Hz，則產生20Hz的光波動。即，若商用電源的頻率和脈沖發光的頻率的差成為低頻，則其作為閃爍出現。

作為該閃爍的對策，存在使脈沖發光的頻率遠離脈動頻率的方法。也就是說，將商用電源的頻率和脈沖發光的頻率的差設定得較大。在分別將脈動頻率設定為100Hz，脈沖發光頻率設定為380Hz的情況下，因為頻率差為280Hz，所以閃爍變得不明顯。

然而，為了像專利文獻2那樣高效地得到清晰的圖像，需要使脈沖發光的周期與顯示圖像的更新周期同步。即，在以60Hz進行液晶顯示更新的情況下，脈沖發光的頻率可以從60Hz、120Hz、180Hz中選擇。在此情況下，為了得到畫面最明亮并且最清晰的圖像，必須選擇盡量低的頻率。

因此一般的液晶顯示裝置具備消除起因于商用電源的直流電源的脈動電壓的穩定化電源電路。若沒有脈動的影響，則不會產生該閃爍的問題。但是，因為電源穩定化會產生電路損耗，所以從液晶顯示裝置的電力向光的變換效率下降。