説明

液晶表示装置の点灯システム

【課題】 暗黒始動特性が良好な液晶表示装置の点灯システムを提供する。
【解決手段】 本発明の液晶表示装置の点灯システムは、開口部111及び電源制御手段として電源スイッチ112を有するフレーム1と、フレーム1の内部に配置された放電ランプ3と、放電ランプ3に接続されたランプ点灯回路5と、開口部112に配置された液晶パネル6と、液晶パネル6に接続された液晶開閉回路7とを具備し、電源スイッチ112をオンしてから放電ランプ3が点灯するまで、液晶開閉回路7を駆動させて液晶パネル6を開状態にする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶テレビ、液晶モニター等、液晶表示装置の点灯システムに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、自発光しないため別途光源を必要としており、その光源としてはバックライトが用いられている。バックライトは、筐体内部に放電ランプを配置し、その光を筐体に形成された開口部から取り出す構造が一般的である。
【0003】
バックライトを液晶表示装置に組み込んだ場合、バックライトの内部は、外部光が入射しない、いわゆる暗黒空間となる。このような暗黒空間では、放電ランプの始動に必要な初期電子が不足するため、ランプの始動性が良くないことが知られている。そこで、特開平5−217493号公報(以下、特許文献1)や、特開2004−95378号公報(以下、特許文献2)のように、初期電子の供給源として補助光源を配置したり、初期電子を放出する材料をランプ内に配置したりして、暗黒始動特性を改善しようとする試みがなされてきた。
【0004】
【特許文献1】特開平5−217493号公報
【特許文献2】特開2004−95378号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1や2のような方法は、部品点数やコストが増加するなどの問題がある。そこで、発明者が試行錯誤した結果、非常に簡単な方法で暗黒始動特性を改善することができる方法を見出したため提案するに至った。
【0006】
本発明の目的は、暗黒始動特性が良好な液晶表示装置の点灯システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の点灯システムは、開口部及び電源制御手段を有する筐体と、前記筐体の内部に配置された放電ランプと、前記放電ランプに接続されたランプ点灯回路と、前記開口部に配置された液晶パネルと、前記液晶パネルに接続された液晶開閉回路とを具備する液晶表示装置の点灯システムにおいて、前記電源制御手段をオンしてから前記放電ランプが点灯するまでに、前記液晶開閉回路を駆動させて前記液晶パネルを開状態にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、暗黒始動特性が良好な液晶表示装置の点灯システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
(第1の実施の形態)
以下に、本発明の実施の形態の液晶表示装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置について説明するための図である。
【0010】
液晶表示装置の筐体は、例えばアルミニウムなどのフレーム1により構成される。フレーム1は、フロントフレーム11とバックフレーム12とからなる。フロントフレーム11は、液晶表示装置の前面となる部分であり、その主面には開口部111および電源制御手段として電源スイッチ112が形成されている。バックフレーム12は、液晶表示装置の背面となる部分であり、有底開口状のフレーム部121とスタンド122を有している。
【0011】
このフレーム1の内部にはバックライトBLが配置される。バックライトBLの詳細な構造を図2に示す。
【0012】
バックライトBLの筐体は、例えば白色プラスチックなどのケース2により構成される。ケース2は、フロントケース21とバックケース22とからなる。フロントケース21は蓋体であり、その主面には開口部211が形成されている。バックケース22は有底開口状の箱体であり、その内壁面には、反射シートや銀蒸着などにより高反射性の反射面が形成されている。また、バックケース22の底部には、金属製のランプホルダ221が配置されている。
【0013】
バックケース22の内部には、複数の放電ランプ3がランプホルダ221に保持されて並列配置されている。放電ランプ3は、外部電極放電ランプ(External Electrode Fluorescent Lamp)である。外部電極放電ランプは、内部にネオンやアルゴンなどの希ガスと水銀が封入されるとともに、内壁面に蛍光体層が形成された気密なガラスバルブ31の両端に外部電極32が形成された構造である。
【0014】
フロントケース21の開口部211には、光学面材4が配置される。光学面材4としては、透明材料(ガラス、樹脂等)からなる板や、拡散板などを使用することができる。なお、光学面材4の出光面側や入光面側に、プリズム状の凹凸、ドット状のインク印刷などを施してもよい。また、光学面材4の上に、さらに拡散シート、プリズムシート、偏光シートなどの各種光学シートを配設してもよい。本実施の形態では、透過率が50〜99%程度の拡散板を用いている。
【0015】
バックケース22の底部の裏側には、ランプ点灯回路5が配置されるとともに、図示していないが、ランプホルダ221と電気的に接続されており、各放電ランプ3への電力供給が可能となっている。ランプ点灯回路5は、回路基板上にトランス、コンデンサ、抵抗等の素子が組まれた一般的な回路であって、外部電極32に印加する電圧を低くするために両高圧の回路構成としている。また、ランプ点灯回路5は、放電ランプ3に電力供給を開始してから所定時間、放電ランプ3が点灯しない場合に、ランプに何らかの異常が発生したと判断し、放電ランプ3への電力供給を中止するシャットダウン機能を有している。「所定時間」とは、液晶表示装置の仕様により異なるが、一般的には1秒〜2秒である。つまり、シャットダウン機能は一種の安全機能であるが、ランプに特別な異常が発生していなくても、長時間の暗黒放置、寿命中の暗黒始動特性の低下などにより、ランプの始動にかかる時間がその所定時間より長くなっている場合にもシャットダウンは機能するようになっている。
【0016】
これらで構成されたバックライトBLのフロントケース21には、開口部211をカバーするように、透過率が3〜10%程度の液晶パネル6が配置される。本発明で使用する液晶パネル6は、給電されていない時に透過率や反射率が最小となり、黒い画面を表示する、いわゆるノーマリーブラック型の液晶である。この種の液晶には、例えばTN型やSTN型などがある。
【0017】
そして、液晶パネル6には、液晶パネル6に通電することにより所望の開状態または閉状態に制御するための液晶開閉回路7が接続されており、この液晶開閉回路7はバックケース22の底部の裏側に配置されている。ここで、「開状態」とは、自然光や天井灯からの光などの外部光が透過可能な状態を意味する。開状態により透過させる色は、白色でもRGB単色でもよい。一方、「閉状態」とは、外部光が透過できない状態を意味する。
【0018】
ここで、本実施の形態の液晶表示装置の電気的な接続の一例について、図3の回路図を参照して説明する。
【0019】
電力供給源としては、例えば家庭用の100Vの交流電源PSが用いられている。この交流電源PSには、オンオフの切り替えが可能な電源スイッチ112が接続されており、その出力側には、交流を直流に変換するAC−DC変換回路TFが接続されている。すなわち、ユーザーの電源スイッチ112のオンオフ操作により、電源スイッチ112の出力側が動作する構成である。このAC−DC変換回路TFの出力側は、並列的な回路配置になっている。一方は、液晶開閉回路7を介して液晶パネル6が接続されている。他方は、タイマー回路TM、ランプ点灯回路5を介して放電ランプ3が接続されている。ここで、タイマー回路TMはランプ点灯回路5の駆動を1.0秒程度遅らせる回路である。
【0020】
次に、本実施の形態の表示装置の動作について、図4のフローチャート図および図5の液晶表示装置のイメージ図を参照して説明する。ここで、双方の図中の(a)〜(c)はそれぞれ相関している。
【0021】
まず、電源スイッチ112がオフの状態では、ランプ点灯回路5や液晶開閉回路7は駆動していないため、放電ランプ3は非点灯、液晶パネル6も閉状態にある。したがって、図5(a)のように液晶パネル6は外部光OLを吸収ないし反射させ、液晶表示装置内に導入させることはなく、バックライトBL内は暗黒状態が保たれている。
【0022】
電源スイッチ112をオンに切り替えると、そのオン操作をきっかけとして液晶開閉回路7が駆動し、液晶パネル6の全面が開状態になる。これにより、液晶パネル6、開口部211、光学面材4を介してバックライトBLの内部に外部光OLが導入される。この導入された外部光OLが、図5(b)のように放電ランプ3に当たると、光電効果により初期電子IEが発生する。
【0023】
一方、ランプ点灯回路4はタイマー回路TMにより、電源スイッチ112のオンや液晶開閉回路7の駆動よりも遅れて駆動し、放電ランプ3に電力を供給し始める。このとき、放電ランプ3のガラスバルブ31内には外部光OLの導入に伴って初期電子IEが存在しているため、放電ランプ3は速やかに点灯し、図5(c)のように今度は通常通り、バックライトBLから液晶パネル6に向けて光を射出することになる。つまり、ランプ点灯回路5の駆動させた後、放電ランプ3を放電遅れすることなく点灯させることができ、例えば、ランプが暗黒始動しにくい状態であっても、シャットダウン機能が働く前に点灯させることができる。
【0024】
ここで、本実施の形態の始動方法による暗黒始動の試験を行った。その試験は、内部が暗黒状態の液晶表示装置内で48時間放置した放電ランプを始動させるというものである。なお、試験台数は10台、放電ランプは暗黒始動対策がされていない外部電極放電ランプを用いた。
【0025】
その結果、外部電極放電ランプはガラスバルブ31内に初期電子を放出しやすい電極等がないため、冷陰極蛍光ランプなどと比べて暗黒始動特性が悪いランプであるが、本実施の形態の始動方法では、10台全てにおいてシャットダウンする前に放電ランプが点灯することが確認された。一方、放電ランプが点灯するまで液晶パネルを開状態にしない従来の始動方法では、10台中7台で放電ランプが点灯する前にシャットダウンした。このことから本発明は、暗黒始動特性に優れた効果が得られる始動方法であると結論される。
【0026】
なお、その試験時に液晶パネルの板面に照射される光の照度は250ルクスであるのに対し、液晶パネルから導入された光によるバックライト内部の照度は12ルクスであった。このことから、外部光がバックライト内部に到達するまでに存在する部材、すなわちセットとしてのトータルの透過率は約4.8%であったことになる。この試験装置で液晶パネルの板面に照射される光の照度を変化させ、同様の試験を行ったところ、バックライト内部の照度を1ルクス以上、好適には5ルクス以上にすることができれば、良好な暗黒始動特性を達成できることがわかった。つまり、液晶パネル、光学面材等、外部光が透過する部材をうまく組み合わせて、バックライト内で所望の照度が得られるよう調整するのが望ましい。
【0027】
したがって、第1の実施の形態では、電源スイッチ112をオンしてから放電ランプ3が点灯するまで、液晶開閉回路7を駆動させて液晶パネル6を開状態にすることにより、液晶パネル6を介して外部光をバックライトBL内に導入でき、放電ランプ3に初期電子を供給することができるため、暗黒中であっても放電ランプ3を良好に始動させることができる。
【0028】
液晶パネル6を開状態にした後に、ランプ点灯回路5を駆動させて放電ランプ3を点灯させることにより、シャットダウン期間のカウントが開始される前に放電ランプ3に十分な初期電子を供給できるため、シャットダウン機能が働く前に放電ランプ3を点灯させることができる。
【0029】
(第2の実施の形態)
図6は、本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図である。この第2の実施の形態の各部について、第1の実施の形態の表示装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【0030】
この実施の形態では、電源スイッチ112をオンにしたあと、ランプ点灯回路5を速やかに駆動させ、液晶開閉回路7はシャットダウン期間になる前に駆動させている。この点灯システムでは、放電ランプ3はランプ点灯回路5の駆動後、すぐには点灯しないが、液晶パネル6が開状態後には、放電ランプ3に初期電子が供給されるため、ランプ点灯回路5がシャットダウンする前にランプを始動させることができる。
【0031】
したがって、第2の実施の形態では、ランプ点灯回路5は、放電ランプ3に電力供給を開始してから例えば1〜2秒間、放電ランプ3が点灯しない場合に、放電ランプ3への電力供給を中止するシャットダウン機能を有しているものであっても、電源スイッチ112をオンしてからランプ点灯回路5がシャットダウンするまでに、液晶開閉回路7を駆動させて液晶パネル6を開状態にすることにより、シャットダウン機能が働いて放電ランプ3への電力供給が中止されるまでに、放電ランプ3を点灯させることができる。
【0032】
(第3の実施の形態)
図7は、本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図である。
【0033】
この実施の形態では、液晶パネル6の開状態を部分的に行っている。この部分的としては、放電ランプ3の電極31に近い部分、すなわち液晶パネル6の両端部分であるのが望まれる。放電ランプ3の放電開始地点は電極先端付近であり、当該部分に初期電子を供給することで効率良くランプが始動しやすくなるためである。なお、本発明の点灯システムにより、放電ランプ3を点灯させた場合、ランプの始動の瞬間も液晶パネル7が開状態になっているため、ランプの点灯により液晶パネル7の開状態の部分が白っぽくなってしまう現象が発生するが、本実施の形態では液晶パネル7の開状態部分は一部だけであるので、その白化領域を最小限に抑えることができる。
【0034】
したがって、第3の実施の形態では、放電ランプ3の電極31付近、つまり液晶パネル6の両端のみを開状態とすることにより、放電ランプ3の点灯直後の白化現象の領域を少なくしつつ、良好な暗黒始動特性を得ることができる。
【0035】
(第4の実施の形態)
図8は、本発明の第4の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図である。
【0036】
この実施の形態では、外部光取込手段としてプリズムシート8を、そのプリズム81が液晶パネル6に向けて配置している。このプリズム8により、液晶パネル6を通過してきた外部光OLをバックライトBL内に効率良く導入することができ、液晶パネル6の方向に全反射させてロスする光が少なくなるため、バックライトBL内の照度を高くすることができる。プリズム8の頂角としては、80°〜100°であると効果的である。なお、外部光取込手段としては、液晶パネル6を透過してきた外部光OLをバックライトBL内に導き、液晶パネル6の方向に全反射させにくい手段であればよく、出光面側にプリズムを有する拡散板や屈折率の高い板やシートなどを用いても良い。
【0037】
したがって、第4の実施の形態では、液晶パネル7と放電ランプ3の間に、外部光取込手段としてプリズムシート8を配置したことにより、液晶パネル6を透過した外部光OLを効率良くバックライトBL内に導入することができるため、さらに良好な暗黒始動特性を得ることができる。
【0038】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【0039】
第1の実施の形態では、図3において、ランプ点灯回路5の駆動を遅らせるためにタイマー回路TMを用いているが、これは必ずしも必須ではなく、ランプ点灯回路5と液晶開閉回路7とがほぼ同時に駆動するようにしてもよい。
【0040】
本実施の形態では放電ランプ3として、外部電極放電ランプを使用しているが、冷陰極放電ランプ、内外放電ランプなどであってもよい。また、形状や大きさ等にも制限はない。
【0041】
電源制御手段としては、電源スイッチ112に限られず、例えば、液晶テレビのオンオフを遠隔操作できる赤外線等を利用したリモートコントローラの電源スイッチであってもよく、要はユーザーによって電源のオンオフ操作がされていると同視できる手段もこれに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置について説明するための図。
【図2】バックライトの構造について説明するための図。
【図3】本発明の液晶表示装置の一点灯回路について説明するための図。
【図4】本実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するためのフローチャート図。
【図5】本実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するためのイメージ図。
【図6】本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図。
【図7】本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図。
【図8】本発明の第4の実施の形態の液晶表示装置の点灯システムについて説明するための図。
【符号の説明】
【0043】
1 フレーム
11 フロントフレーム
111 開口部
112 電源スイッチ
12 バックフレーム
2 ケース
21 フロントケース
211 開口部
22 バックケース
3 放電ランプ
31 ガラスバルブ
32 電極
4 光学面材
5 ランプ点灯回路
6 液晶パネル
7 液晶開閉回路
8 プリズムシート
BL バックライト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部及び電源制御手段を有する筐体と、前記筐体の内部に配置された放電ランプと、前記放電ランプに接続されたランプ点灯回路と、前記開口部に配置された液晶パネルと、前記液晶パネルに接続された液晶開閉回路とを具備する液晶表示装置の点灯システムにおいて、
前記電源制御手段をオンしてから前記放電ランプが点灯するまで、前記液晶開閉回路を駆動させて前記液晶パネルを開状態にすることを特徴とする液晶表示装置の点灯システム。
【請求項2】
前記液晶パネルを開状態にした後に、前記ランプ点灯回路を駆動させて前記放電ランプを点灯させることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の点灯システム。
【請求項3】
前記ランプ点灯回路は、前記放電ランプに電力供給を開始してから所定時間、前記放電ランプが点灯しない場合に、前記放電ランプへの電力供給を中止するシャットダウン機能を有しており、
前記電源制御手段をオンしてから前記ランプ点灯回路がシャットダウンするまでに、前記液晶開閉回路を駆動させて前記液晶パネルを開状態にすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置の点灯システム。
【請求項4】
前記液晶パネルの開状態を部分的に行うことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一に記載の液晶表示装置の点灯システム。
【請求項5】
前記液晶パネルと前記放電ランプの間に、外部光取込手段が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れか一に記載の液晶表示装置の点灯システム。

【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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【公開番号】特開2009−175235(P2009−175235A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−11392(P2008−11392)
【出願日】平成20年1月22日(2008.1.22)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】