(57)【要約】【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。【選択図】  図４
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【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。
【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
【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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