(57)【要約】液晶ディスプレイ（１３）のためのバックライト装置が、ハウジング（２０）内に配されたいくつかのランプ（１）を備えている。各ランプ（１）は、良好な光出力を得るために冷却可能なランプ部分を含んでいる。ランプ（１）のそれらのランプ部分は、ハウジング（２０）の壁部（１８）を貫いて、空気の流通が可能なチャネル（２１）内へと延在している。ランプ（１）は、少なくとも一端がチャネル（２１）内へと延在している、管状蛍光ランプである。
2005536023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に配されたいくつかのランプを備え、各ランプが、良好な光出力を得るために冷却可能なランプ部分を含んでいるバックライト装置、特に液晶ディスプレイのためのバックライト装置であって、
前記ランプの前記ランプ部分が、前記ハウジングの壁部を貫いて、空気の流通が可能なチャネル内へと延在していることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記ランプが、少なくとも一端が前記チャネル内へと延在する管状蛍光ランプであることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記チャネルを通る空気流を発生させるファンが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記ファンが、２つの前記ランプ部分の間の位置において、状況により、前記チャネルから空気を抜き出す、または前記チャネル内に空気を送り込むことを特徴とする請求項３記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記チャネル内へと延在しているランプの前記ランプ部分の温度を測定するセンサーが設けられていることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記チャネルが、２つの前記ランプ部分の間に凹設部が設けられた壁部を含んでおり、該凹設部を空気が通過できるようにされていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記ランプの前記ハウジングが、防塵状態の空間を形成しており、前記ランプが前記壁部を貫いて延在している位置において、該壁部が、実質的に防塵態様で前記ランプに当接していることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記壁部が、前記ランプに当接する可撓性材料を含んでいることを特徴とする請求項７記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記ハウジングが、防塵態様で拡散板に当接していることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載のバックライト装置。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１項記載のバックライト装置を含む液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
ハウジング内に配されたいくつかのランプを備えたバックライト装置であって、各ランプが、良好な光出力を得るために冷却可能なランプ部分を含んでいるバックライト装置を含む液晶ディスプレイを照光する方法であって、
前記ランプの前記ランプ部分が、前記ハウジングの壁部を貫いて、空気が流通するチャネル内へと延在していることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に配されたいくつかのランプを備え、各ランプが、良好な光出力を得るために冷却可能なランプ部分を含んでいるバックライト装置、特に液晶ディスプレイのためのバックライト装置に関するものである。より詳細には、上記のランプは、水銀が凝縮可能な空間を形成するいわゆるコールドスポットを有する、蛍光ランプである。コールドスポットの温度が予め決められた範囲内に維持されると、最適な光出力が得られる。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイは、液晶材料を含む結晶ディスプレイマトリックスを備えている。結晶材料の光透過率は、液晶材料の配向によって決まる。この配向は、材料に電圧を印加することによって調整される。液晶材料自体は、光を発しない。結晶ディスプレイマトリックス上に提示される画像は、マトリックスの背後に配されたバックライト装置によって生み出される。このバックライト装置内には、１つまたは複数の管状蛍光ランプが存在している。ランプからの光は結晶材料を通って光り、結晶材料の配向の局所的な違いの結果として、観察される画像がもたらされる。
【０００３】
一方では、ランプが最適な光出力を有することが重要である。他方では、結晶ディスプレイマトリックスの面積全体に亘って、光が均等に分配されるようにして、この光のできるだけ多くが結晶ディスプレイの方向に光ることが重要である。
【０００４】
蛍光ランプの光出力は、ランプの特定部分の温度を予め決められた範囲内に維持することによって、最適化することができる。その目的のため、たとえば余剰な熱を放散させることのできる熱伝導性材料にこれらの特定部分を接触させる等により、これらの特定部分を冷却することが知られている。また、ファンによって発生させることのできる空気流中にランプを配することによって、冷却効果を得ることも知られている。
【０００５】
空気流を用いたバックライトランプの冷却は、国際公開公報ＷＯ−Ａ−９９／４３０１４に開示されている。そこでは、センサーで測定されたランプの温度が過剰に高くなると、１つまたは複数のファンを用いて、ランプの方向に空気が送風される。このランプの冷却方法は、その温度が光出力に影響を与えないようなランプの部分も冷却するので、あまり効率的ではない。加えて、空気流が、ランプが配された空間内に塵埃その他の不純物を運び込むので、この冷却方法は、ランプおよびそれらランプが配された空間の汚損を招く。かかる汚損は、空気をフィルターに通すことによって防止することができるが、この手法は追加のエネルギーを要し、そのうえフィルターをときどき清掃する必要が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記のランプの冷却が効率的に行われるバックライト装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、上記したランプ部分が、ハウジングの壁部を貫いて、空気の流通が可能なチャネル内へと延在するようにされる。この空気は、問題部分の温度が過剰に高くなったときに、その問題部分を冷却する。その場合、上記のハウジングと、結晶ディスプレイマトリックスの背面またはバックライトランプと結晶ディスプレイマトリックスとの間に配された拡散板とによって形成された、各ランプのより大きな部分が存在している空間は、その空間が不純物のない状態に維持されるように、気密状態または防塵状態とされてもよい。
【０００８】
好ましくは、上記のランプは、コールドスポットが存在する少なくとも一端がチャネル内へと延在する、管状蛍光ランプとされる。これにより、このランプ部分の温度は、所望の範囲内に効率的に維持される。
【０００９】
１つの好ましい実施形態では、チャネルを通る空気流を発生させるファンが存在する。このファンは、好ましくは、２つの上記のランプ部分の間の位置において、状況により、チャネルから空気を抜き出す、またはチャネル内に空気を送り込むものとされる。この場合、２つの上記のランプ部分を空気が順次通過することがなくなるので、こうすることにより、２つの上記のランプ部分が同じ程度に冷却される。
【００１０】
好ましくは、チャネル内へと延在しているランプ部分の温度を測定するセンサーが存在し、その温度に応じてファンの動作が制御できるようにされる。
【００１１】
１つの好ましい実施形態では、チャネルが、２つの上記のランプ部分の間に凹設部が設けられた壁部を備えており、その凹設部を空気が通過できるようにされている。特に、１つまたは複数のファンによってチャネルから空気が抜き出される場合には、チャネルの壁部の適当な位置、とりわけ２つの上記のランプ部分の間の位置に凹設部（外気に通じる開口）を設け、冷却された空気が凹設部の位置においてチャネル内に入り込むようにすることにより、種々のランプの均等な冷却が実現される。それにより、すべての上記のランプ部分を順次通過する空気流により上記の冷却が生じ、空気が温められる結果、下流方向における冷却効果の減少に繋がる状況を、防止することが可能となる。これにより、下流方向において、温められた空気が、新鮮な冷たい空気と混ぜ合わされることが可能となる。
【００１２】
１つの好ましい実施形態では、ランプのハウジングが、防塵状態の空間を形成しており、ランプが上記の壁部を貫いて延在している位置において、その壁部が、実質的に防塵態様でランプに当接している。好ましくは、上記の壁部は、ランプの光透過性のガラス部分に、実質的に防塵態様で当接する。その場合、金属キャップが配されているかもしれない管状ランプの端部が、防塵状態の空間の外へと延在することとなり、ランプ周辺の密閉状態は、ハウジングの壁部に設けられた円形の孔によって形成されてもよい。
【００１３】
好ましくは、上記の壁部は、ランプに当接する可撓性材料を含んでいる。この可撓性材料は、好ましくは、ランプのガラス部分に適切に当接することができる、合成発泡材料とされる。
【００１４】
１つの好ましい実施形態では、上記の壁部が、好ましくは金属で作られた２つの平行な板を含んでおり、それら２つの平行な板の間に、可撓性材料が配されている。その場合、ランプは、２つの板それぞれに形成された凹設部と、可撓性材料に形成された対応の凹設部とを通って延在する。各金属板の凹設部は、可撓性材料の凹設部よりも大きくてもよく、可撓性材料の凹設部の寸法は、その材料が適切にランプに当接するように、ランプの断面寸法よりもわずかに小さくてもよい。
【００１５】
好ましくは、ハウジングが拡散板に当接させられ、ハウジングと拡散板とが協働して防塵状態の空間を形成するようにされる。
【００１６】
本発明はさらに、上記のようなバックライト装置を含む液晶ディスプレイにも関する。
【００１７】
本発明はまた、ハウジング内に配されたいくつかのランプを備えたバックライト装置であって、各ランプが、良好な光出力を得るために冷却可能なランプ部分を含んでおり、ランプのそれらのランプ部分が、ハウジングの壁部を貫いて、空気が流通するチャネル内へと延在しているバックライト装置を含む液晶ディスプレイを、照光する方法にも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながらの液晶ディスプレイの実施形態の説明によって、本発明をより詳しく説明する。図面は、実施形態を単に概略的に表したものであって、関連の低い部品は図示されていない。
【００１９】
図１には、端部において取付具２に取り付けられた、互いに平行な、６本のまっすぐな管状蛍光ランプ１が示されている。金属キャップ３が設けられたランプ１の端部は、ピン１７によって取付具２の内部まで延びている（図５参照）。取付具２は、１つの後壁面５と４つの側壁面６、７、８、９とを含むライトボックス４の中に取り付けられている。ライトボックス４の前面の周縁には、フランジ１０が設けられている。図１に示したライトボックス４は、そこに取り付けられた各部品も含めて、バックライト装置と呼ばれる。
【００２０】
取付具２は、ライトボックス４の後壁面５に取り付けられており、後壁面の凹設部を介して、後壁面５よりも後方の位置まで延在している。この後方の位置において、取付具２は、電流を供給するための導電ワイヤ（図示せず）に接続されている。
【００２１】
図２は、ライトボックス４の側面図であり、取付具２の、ライトボックスの後方に突き出た部分が示されている。図３は、別の方向から見たライトボックス４の側面図であり、やはり取付具２の突き出た部分が示されている。
【００２２】
図３では、拡散板１１と、結晶ディスプレイマトリックス１３が配されたフレーム１２と共に、２つのカバープレート１５、１６が、ライトボックス４の上方に示されている。液晶ディスプレイが組み立てられた状態では、カバープレート１５、１６、拡散板１１、およびフレーム１２は、ライトボックス４のフランジ１０に取り付けられる。この取付目的のため、ボルトがフランジ１０の孔１４（図１参照）を通って延在していてもよく、適切な当接状態を得るために、充填部品や密閉材が使用されてもよい。
【００２３】
拡散板１１は、ライトボックス４からの光の均等な分配に寄与し、結晶ディスプレイマトリックス１３の背面が均等に照光されるようにする。これにより、結晶ディスプレイマトリックス１３の前面に、液晶の配向によって決まる画像がもたらされる。本発明はディスプレイのバックライトに関するものなので、結晶ディスプレイマトリックス１３の作用については、ここではこれ以上の詳細な説明はしないこととする。
【００２４】
２つの壁部１８、１９が、ライトボックス４を、結晶ディスプレイマトリックス１３の背後に配される空間２０と、カバープレート１５によりカバーされるチャネル２１と、カバープレート１６によりカバーされる空間２２とに分割している。図４および図５には、壁部１８、１９が側面図で示されており、図５には、カバープレート１５、１６が示されている。ランプ１は、より大きな部分が空間２０内に存在しているが、各ランプ１は、その一端が壁部１８を貫いてチャネル２１内まで延在しており、他端が壁部１９を貫いて空間２２内まで延在している。空間２０は、ランプ１のハウジングと呼ばれる。
【００２５】
図４および図５に示されているように、壁部１８、１９は、Ｕ字型の断面を有する屈曲させられた金属板を含んでいる。その金属板の底面２３は、ライトボックス４の後壁面５に取り付けられており、脚部は、２つの平行な金属板２５、２６を形成している。２つの金属板２５、２６の間には、可撓性を有する合成発泡材料のブロック形状片２７が存在している。この発泡材料片２７は、図９に斜視図で示されている。
【００２６】
発泡材料片２７には、孔２８が設けられており、ランプ１は、これらの孔２８を通って延在することができる。また、発泡材料片２７には、切込み２９が設けられている（図８および図９のみに図示されている）。これにより、金属板２５、２６の間に発泡材料片２７を配した後に、ランプ１を嵌め込むことが可能となる。図６は、壁部１８を側面図で示した図であり、金属板２６に形成された凹設部３０が示されている。これらの凹設部３０の中に、ランプ１が存在する。ランプ１が金属板２６に接触しないように、凹設部３０の寸法は、ランプ１の直径よりも大きくされている。金属板２５にも、対応の凹設部が設けられている。
【００２７】
発泡材料２７がランプ１のガラス部分に固く当接するように、孔２８の直径は、ランプ１の直径よりもわずかに小さくされている。さらに、発泡材料２７がライトボックス４の上方に延在するように、発泡材料のブロック形状片２７の高さは、金属板２５、２６の高さよりも高くされている（図２および図３参照）。その結果、ライトボックス４内の、カバープレート１５、１６の嵌込位置において、発泡材料２７が、カバープレート１５、１６に固く当接する。このようにして、空間２０（ランプ１のハウジング）とチャネル２１と空間２２との間に、防塵密閉が得られる。
【００２８】
空間２０が防塵状態に密閉されているので、たとえ、空間２０内で生じた温度変化の結果として空気流が空間２０に流れ込んだ場合、または空間２０から流れ出た場合でも、不純物は空間２０内に入り込むことができない。このことは、特に、ランプ１と、高反射材料でコーティングされた空間２０の内壁とに、不純物が付着しないようにするために重要である。
【００２９】
図１０および図１１には、カバープレート１５、１６が示されている。各カバープレート１５、１６は、孔４１が存在する端縁を有する、上側部分４０を含んでいる。孔４１を孔１４に対応させることにより、この端縁を、ライトボックス４のフランジ１０に取り付けることができる。各カバープレート１５、１６はまた、上側部分４０に対して垂直に延在する部分４２を含んでいる。この部分４２には、凹設部４３が設けられており、ライトボックス４内のカバープレート１５、１６の取付位置において、ランプ１が、この凹設部４３を貫いて延在する。図５に示すように、この取付位置において、カバープレート１５の部分４２が、壁部１８の金属板２６に当接し、カバープレート１６の部分４２が、壁部１９の金属板２５に当接する。
【００３０】
図５に示すように、各ランプ１の端部は、一方がチャネル２１内へと延在しており、他方が空間２２内へと延在している。これらのチャネル２１と空間２２とは、いずれも、ランプ１が存在する空間２０から、防塵状態で密閉されている。結果として、取付具２は、結晶ディスプレイマトリックス１３の背後に存在する空間２０内には配されず（図３参照）、ランプ１の端部に存在しているキャップ３と同様に、空間２０の外に配されることとなる。ランプ１の良好な発光を与える部分のみが、空間２０内に存在することとなり、結晶ディスプレイマトリックス１３の良好かつ均等な照光が得られるようになる。
【００３１】
取付具２は、ランプ１のハウジング（空間２０）内には存在していないので、ライトボックス４の後壁面の位置に防塵密閉を設ける必要なしに、取付具２を、ライトボックス４の後壁面を貫いて延在させることできる。
【００３２】
ランプ１の適切な光出力を得るため、予め決められた範囲内に温度が維持されなくてはならない、ランプのいわゆるコールドスポットが、ランプ１の、壁部１８を貫いてチャネル２１内へと延在している部分に存在する。コールドスポット内に存在するのは、ランプ内に含まれる水銀の凝縮が起こる空間である。
【００３３】
チャネル２１を流通する空気は、チャネル２１内へと延在するランプ１の端部を冷却する。センサー（図示せず）が、１つまたは複数のランプの端部の温度を測定し、その測定された温度に応じて、３つのファン３３がオン状態またはオフ状態に切り換えられる。これらのファン３３の各々は、２つのランプ１の端部同士の間に存在する孔３４を介して、チャネル２１内に空気を送風する。一方、ライトボックス４の壁面９に形成された、２つの大きな孔３５と２つの小さな穴３６とを介して、チャネル２１の外へと空気が流れ出す。孔３４、３５、３６は図７に示されている。
【００３４】
孔３５、３６の位置を適切に選択することにより、ファン３３を作動させると、ランプ１のすべての端部が同じ程度に冷却される。ファンが、チャネル２１内へと空気を送り込むものではなく、孔３５、３６を介してチャネル２１内に空気が流れ込むようにするため、チャネル２１から空気を抜き出すものである場合にも、同じ結果が得られる。
【００３５】
以上説明した液晶ディスプレイの実施形態は、単なる一例に過ぎず、極めて多くの他の実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ライトボックス内のバックライトランプの前面図
【図２】同ライトボックスの側面図
【図３】ライトボックスの上側に配された結晶ディスプレイマトリックスと共に、拡散板とフレームとを示した、ライトボックスの側面図
【図４】図１中の線ＩＶ−ＩＶに沿った断面図
【図５】図１中の線Ｖ−Ｖに沿った断面図を、カバープレートと共に示した図
【図６】図１中の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図
【図７】図１中の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図
【図８】図１中の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図
【図９】発泡材料片の斜視図
【図１０】カバープレートの斜視図
【図１１】別のカバープレートの斜視図
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2005536023.tif 000015