JP2011138705A - Liquid crystal panel module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックライトユニットにランプを用いた液晶パネルモジュールに関する。 The present invention relates to a liquid crystal panel module using a lamp in a backlight unit.
近年、液晶パネルを用いたテレビジョン等の表示装置の大型化に伴い、そのバックライトに使用する蛍光ランプは長管化している。また、蛍光ランプは管内径が小さい程発光効率が高い為、長管化にプラスして細管化が図られ、蛍光ランプ単体での機械的強度は非常に弱いものとなっている。そのため液晶パネルにおいて、蛍光ランプを支持することはたいへん重要である。 In recent years, with an increase in the size of a display device such as a television using a liquid crystal panel, a fluorescent lamp used for the backlight has become longer. Further, since the fluorescent lamp has a higher luminous efficiency as the tube inner diameter is smaller, the tube is narrowed in addition to the longer tube, and the mechanical strength of the fluorescent lamp alone is very weak. Therefore, it is very important to support the fluorescent lamp in the liquid crystal panel.
液晶パネルにおいては、蛍光ランプとして、例えば、冷陰極管が用いられているが、蛍光ランプの両端と蛍光ランプの中ほどの1箇所または複数個所で蛍光ランプを支持する支持部材が配置されている。支持部材は蛍光ランプと接触しているため、接触部分において、熱移動が発生し、接触部分近傍の蛍光ランプの温度上昇が接触部分から離れている部分と比較して遅れる。蛍光ランプの温度が低いと発光効率が低下するため、点灯開始後暫くの間蛍光ランプの接触部分近傍の輝度が低下する。表示パネルの輝度の不均一性は輝度ムラと呼ばれ、輝度ムラがあると画面の明るさのムラが目立ち、非常に見難い表示装置となってしまう。 In a liquid crystal panel, for example, a cold cathode tube is used as a fluorescent lamp, but a support member that supports the fluorescent lamp is arranged at one or a plurality of positions between both ends of the fluorescent lamp and the middle of the fluorescent lamp. . Since the support member is in contact with the fluorescent lamp, heat transfer occurs in the contact portion, and the temperature rise of the fluorescent lamp in the vicinity of the contact portion is delayed as compared with the portion away from the contact portion. When the temperature of the fluorescent lamp is low, the light emission efficiency is lowered, and therefore the luminance near the contact portion of the fluorescent lamp is lowered for a while after the start of lighting. The uneven brightness of the display panel is called uneven brightness. If there is uneven brightness, the uneven brightness of the screen is conspicuous and the display device becomes very difficult to see.
蛍光ランプの支持部材との接触部分における温度低下を防止するために、熱移動の大きさを小さくすることが提案されている。例えば、多角形把持形状を成した蛍光管ホルダを採用し、蛍光管を所定の位置に支持すると共に蛍光管との接触面積を減少させ、熱伝導による輝度ムラを低減させる液晶表示装置が考案されている(例えば特許文献1参照。)。 In order to prevent a temperature drop at the contact portion of the fluorescent lamp with the support member, it has been proposed to reduce the magnitude of the heat transfer. For example, a liquid crystal display device has been devised that employs a fluorescent tube holder having a polygonal grip shape, supports the fluorescent tube at a predetermined position, reduces the contact area with the fluorescent tube, and reduces uneven brightness due to heat conduction. (For example, refer to Patent Document 1).
特許文献1に記載されたように蛍光ランプの支持部材の蛍光ランプとの接触面積を減少させたとしても熱移動は発生し、接触部分は接触部分から離れた部分に比較して温度上昇が遅くなり、電源投入後暫くの間において輝度差が発生し輝度ムラの原因となり得る。
As described in
本発明は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる液晶パネルモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal panel module capable of reducing luminance unevenness due to a temperature difference of a lamp after the liquid crystal panel is powered on. And
上記目的を達成するために、本発明の液晶パネルモジュールは、ランプと、前記ランプからの光を反射する反射板と、前記ランプを前記反射板に支持する支持部材とを備え、前記反射板は、反射率を温度に応じて調整することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a liquid crystal panel module of the present invention includes a lamp, a reflecting plate that reflects light from the lamp, and a support member that supports the lamp on the reflecting plate. The reflectance is adjusted according to the temperature.
本発明によれば、液晶パネルの電源投入後の蛍光ランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce luminance unevenness due to the temperature difference of the fluorescent lamp after the liquid crystal panel is powered on.
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、液晶パネルモジュール1の概略の構成を示した図である。液晶パネルモジュール1は、液晶パネルモジュール1全体を支持するフレーム2、拡散板を含む液晶パネル3とバックライトユニット4により構成される。図1(a)は、液晶パネル3を取り去った状態で液晶パネルモジュール1を正面から見た図である。図1(b)は図1(a)におけるAA断面である。図1(a)は、図1(b)におけるBB断面に相当している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the liquid
フレーム2の背面には、図示しない回路基板が配置されている。液晶パネル3のバックライトユニット4側には図示しない拡散板が配置されている。フレーム2と液晶パネル3の間にバックライトユニット4が配置されている。
A circuit board (not shown) is disposed on the back surface of the
バックライトユニット4は、ランプ5、ランプ5を両端で支持すると共にランプに電源を供給する端子である電極ホルダ6、ランプ5の光を反射する反射板7、ランプ5を反射板7あるいはフレーム2に対して支持する支持部材8から構成されている。
The
ランプ5は、蛍光ランプであり、例えば、冷陰極管や熱陰極管が用いられる。ランプ5は、液晶パネル3の輝度を大きくするため、あるいは液晶パネルの輝度ムラを防止するために複数用いられている。ランプ5は、電極ホルダ6を介してフレーム2の背面に設置された図示しないインバータに接続されている。
The
ランプ5を液晶パネル3の背面に並べる直下型方式において液晶パネル3をより明るく表示させるために、反射板7が用いられている。反射板7は、液晶パネル3とは反対方向に出射された光を反射させ、液晶パネル3側に送り返すことで光のロスを減らし、液晶パネル3の輝度を向上させる。
In order to display the liquid crystal panel 3 brighter in the direct type system in which the
ランプ5は、それぞれ衝撃や振動に耐えるように両端以外の複数個所または一箇所を支持部材8により支持されている。支持部材8はフレーム2に固定されており、フレーム2に対してランプ5を支持すると共に反射板7に対してランプ5を支持する機能を有する。
The
ランプ5の発光効率は周囲温度(ランプ管壁温度)に影響され、発光効率が最大となる最適温度が存在する。温度が最適温度より低い場合は発光効率が下がるため、輝度は最適温度の時より小さくなる。上記構成のバックライトユニット4では、消灯状態からランプ5を点灯させる場合、支持部材8近傍のランプ5の熱が支持部材8を伝導してフレーム2に放熱されるため、フレーム等の周囲温度が上昇してランプ5の温度が飽和するまでは、支持部材8近傍以外の部分(支持部材8から離れている部分)と比較して、支持部材8近傍のランプ5の温度は低くなる。従って温度が飽和し全体が均一な温度分布になるまでは、支持部材8近傍のランプの輝度は、支持部材8近傍以外の部分よりも低くなる。
The luminous efficiency of the
反射板7は、支持部材8近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整するサーモクロミック材料がランプに対向する側の面に敷設されている。支持部材8近傍の楕円で示された領域9を除いた略全面に渡って敷設されている。図1(a)においては、反射板7の斜線で示した部分にサーモクロミック塗料が塗布されている。サーモクロミック材料については後述する。
In the
図2は、ランプの温度変化を示した図である。横軸は時間でランプ5の点灯開始時間を0とし、支持部材8近傍のランプ5の温度が略飽和した時間をSsとしている。縦軸はランプ5の温度を示している。ランプ5の点灯開始時の温度はTiであり、温度が飽和した時点でTsとなることを示している。
FIG. 2 is a diagram showing a temperature change of the lamp. The horizontal axis represents time, the lighting start time of the
支持部材8近傍以外の部分は、点灯開始と供に温度が上昇し、時間Ssに至る前に飽和温度に達している。一方指示部材8近傍の温度は、支持部材8近傍以外の部分に比べて温度の上昇が遅れる。例えば時間がS1の時に、支持部材8近傍以外の部分では、温度がT1であるのに対し、支持部材8近傍の温度がT2(T1>T2)である。時間Ssにおいて、指示部材8近傍の温度はTsに到達する。
The temperature of the portion other than the vicinity of the
図3は、ランプ5の輝度変化を示した図である。ランプ5の輝度の変化はランプ5の温度変化と略相似した変化割合で変化する。横軸は時間でランプ5の点灯開始時間を0とし、ランプ5の温度が略飽和した時間をSsとしている。縦軸はランプ5の輝度を示している。ランプ5の点灯開始時はCiであり、温度が飽和した時点でCsとなることを示している。
FIG. 3 is a diagram showing a change in luminance of the
支持部材8近傍以外の部分は、点灯開始後の温度上昇と供に輝度が上昇し、時間Ssに至る前に飽和温度に達し、輝度もCsになっている。一方指示部材8近傍の輝度は、支持部材8近傍以外の部分に比べて温度の上昇が遅れるため、輝度の上昇も遅れる。例えば時間がS1の時に、支持部材8近傍以外の部分では、輝度がC1であるのに対し、指示部材8近傍の輝度がC2(C1>C2)である。時間Ssにおいて、指示部材8近傍の輝度はCsに到達する。
The brightness of the portion other than the vicinity of the
図4は、ランプ5の支持部材8近傍と支持部材8近傍以外の部分の輝度差を示した図である。点灯開始直後と指示部材8近傍の温度が飽和温度Tsに達したSsにおいては輝度の差はない。支持部材8近傍と支持部材8近傍以外の部分の温度差が最も大きくなる付近で輝度差が最も大きくなる。図2、図3、図4においては、温度差が最も大きくなる付近の時間をS1として示している。図4における輝度差CdはCd=C1−C2である。
FIG. 4 is a diagram showing the luminance difference between the vicinity of the
ランプ5の点灯後の輝度差は輝度ムラの一因となるため、輝度差を小さくするようにすれば輝度ムラを低減することができる。輝度差を小さくする手段の一つとして、反射板7において、支持部材8近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整することによって、支持部材8近傍を除く領域の反射光量を減少させるように調整して、液晶パネル3へ到達する光量を均一化させることが考えられる。
Since the luminance difference after the
反射板7の支持部材8近傍を除く領域の表面に温度によって透過率の変化するサーモクロミック塗料10を塗布し、反射板7の支持部材8近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整することによって液晶パネル3へ到達する光量を均一化させることができる。
A
図5は、サーモクロミック塗料10が塗布された反射板7を示した図である。塗布の状態を示すために、図1(a)からランプ5を削除した図である。楕円で示された領域9は、支持部材8近傍の領域である。領域9の大きさは反射光量の様子を観察しながら適宜決めればよい。また領域9は楕円で示されているが、円であっても長方形であってもよい。反射板7の表面において領域9を除いた領域(ハッチングで示された領域)にサーモクロミック塗料10が塗布されている。
FIG. 5 is a view showing the
図6は、反射板7の温度の変化を示した図である。反射板7の支持部材8近傍を除く領域の温度は、ランプ5から放出される熱のために上昇する。2点差線で示したランプ5の支持部材8近傍の温度変化よりも少し遅れて上昇し、時間Ssで飽和温度近くに達し、時間S2で飽和温度に達する。この状態でバックライトユニット4は温度に関して定常状態となる。時間S1における反射板7の温度はT3である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in the temperature of the reflecting
図7は、反射板7の支持部材8近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を示した図である。横軸は時間でランプ5の点灯開始時間を0とし、支持部材8近傍のランプ5の温度が略飽和した時間をSsとしている。縦軸は反射板7の反射率を示している。ランプ5の点灯開始時の反射率はRiである。反射率Riはサーモクロミック塗料9が塗布されない状態での反射板7の反射率である。従って領域9の反射率はRiであり、時間経過、温度変化によらず一定の反射率である。
FIG. 7 is a diagram showing an ideal change in reflectance in a region excluding the vicinity of the
ランプ5の点灯後時間S1が経過した時点で反射率はR1(R1<Ri)となっている。時間の経過と伴に輝度差が大きくなるに連れ、反射率は減少し、輝度差が最も大きくなる付近の時間S1において、反射率が最も小さくなっている。さらに時間が経過し、Ssに至ると反射率はRiに戻る。反射板7の支持部材8近傍を除く領域の反射率がこのように温度の変化に対応して変化すれば、支持部材8近傍を除く領域の反射光量を調整して、液晶パネル3へ到達する光量を均一化し、輝度ムラを低減することができる。
The reflectance is R1 (R1 <Ri) when the time S1 elapses after the
図8は、反射板7の支持部材8近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を示した図である。図8は、横軸を温度とした場合の反射率の変化を示している。ランプ5の点灯直後は、反射板7の表面における温度はTiであり、この時の反射率はRiである。時間S1近辺で反射板7の表面における温度はT3になったとき反射率はR1となっている。
FIG. 8 is a diagram showing an ideal change in reflectance in a region excluding the vicinity of the supporting
さらに時間が経過して時間Ssとなったときには飽和温度Tsとなって、反射率はRiに戻る。反射板7の温度変化に応じて反射板7の反射率は、温度T3において、最も減少した反射率R1となり、温度Tsにおいて、初期の状態と同じRiに戻る。
Further, when time elapses and time Ss is reached, saturation temperature Ts is reached, and the reflectance returns to Ri. The reflectance of the reflecting
図9は、サーモクロミック塗料10に要求される温度特性を示した図である。図7、図8で示した反射板7の支持部材8近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を実現するために要求される温度特性である。図8で示した反射率の目標値の特性が得られるように、サーモクロミック塗料10の温度に対する透過率の特性が決められる。サーモクロミック塗料10は、反射板7の表面温度がTiのときには、サーモクロミック塗料10の透過率は略100%であり、このとき反射板7の反射率はRiとなる。反射板7の表面温度がT3となったとき、透過率は最も小さな値を示す付近の値P1となり、このとき反射板7の反射率はR1となる。
FIG. 9 is a diagram showing temperature characteristics required for the
さらに反射板7の表面温度がTsとなったとき、透過率は略100%に戻るため、反射板7の反射率はRiとなる。温度T3において反射板7の反射率がR1となるように透過率P1を決めればよい。
Further, when the surface temperature of the reflecting
サーモクロミック材料10は、種々の材料が知られているが、例えば、有機系示温インキとして、変色時に染料構造をとり無色時にはそのロイコ体となっており、電子供与体と電子受容体の有極性化合物中の熱平衡による電子授受機構によっておこる材料が知られている。またその他にも熱分解(例:金属塩)、結晶転移(例:金属錯塩)、分子配向性の変化(例:結晶)等による変色特性を持つ材料があり、適宜温度と透過率の関係を満たす材料を用いればよい。
Various materials are known as the
反射板7にサーモクロミック塗料10を塗布する形態について説明したが、サーモクロミック塗料を塗布したシートを反射板7に貼ってもよい。また、サーミクロミック材料による薄板を反射板に貼ってもよい。さらに反射板をサーミクロミック材料により成型し、領域9の部分に反射率がRiとなるシートを貼る方法も考えられる。
Although the embodiment in which the
以上のように、反射板7の表面にサーモクロミック材料10を塗布し、支持部材8近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整し、ランプ5の支持部材8近傍と支持部材8近傍以外の部分の温度差による輝度差を小さくし、液晶パネル3へ到達する光量を均一化させて、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
As described above, the
(実施の形態2)
図10は、実施の形態2における支持部材8近傍を除く領域の反射率の変化を示した図である。実施の形態2における液晶パネルモジュール1は図1に示す実施の形態1の液晶パネルモジュール1の各部と同一である。実施の形態1と異なる点は、サーモクロミック塗料11の温度特性が実施の形態1のサーモクロミック10と異なる点である。図9に示したような温度特性を有するサーモクロミック材料の取得が困難である場合には、第1の温度より低い温度では所定の透過率を維持し、第1の温度より高い温度になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第2の温度付近で透過率が略100%になるようなサーモクロミック材料を用いることによっても、ランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a diagram showing a change in reflectance in a region excluding the vicinity of the
図10における一点鎖線は図7における目標値である。液晶パネル3へ到達する光量は、ランプ5から直接到達する光量が支配的である。特に点灯開始後から輝度差が大きくなるまでは全体的に光量が小さいため、直接光が支配的であって、反射光量による調整の効果は小さい。従って点灯後時間S1が経過する時点まで反射率をR1とし、時間S1以後に反射率を上昇させてPsにおいて反射率をRiとすることが考えられる。ランプ5の点灯開始時点から時間S1となるまで反射率はR1(R1<Ri)となっている。
The dashed line in FIG. 10 is the target value in FIG. The amount of light reaching the liquid crystal panel 3 is predominantly the amount of light reaching directly from the
図11は、実施の形態2における反射板7の支持部材8近傍を除く領域の反射率の変化を示した図である。図10における反射板7の反射率の変化を横軸に温度を取った場合の図である。ランプ5の点灯直後は、反射板7の表面における温度はTiであり、この時の反射率はR1である。時間S1近辺で反射板7の表面における温度はT3になったとき反射率はR1のままとなっている。さらに時間が経過して時間Ssとなったときには飽和温度Tsとなって、反射率はRiとなる。反射板7の反射率は、温度T3まではR1の値で一定であり、T3を超えた辺りから上昇し、温度TsにおいてRiとなる。
FIG. 11 is a diagram showing a change in reflectance in a region excluding the vicinity of the
図12は、実施の形態2におけるサーモクロミック塗料11の温度特性を示した図である。図11で示した反射率の目標値の特性が得られるように、サーモクロミック塗料11の温度に対する透過率の特性が決められる。サーモクロミック塗料11は、第1の温度T3付近の温度より低い温度では透過率がP1であり、第1の温度T3付近の温度より高い温度になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第2の温度Ts付近において透過率が略100%となる。 FIG. 12 is a diagram showing temperature characteristics of the thermochromic paint 11 in the second embodiment. The characteristic of the transmittance with respect to the temperature of the thermochromic paint 11 is determined so that the characteristic of the target value of the reflectance shown in FIG. 11 is obtained. The thermochromic coating 11 has a transmittance of P1 at a temperature lower than the temperature near the first temperature T3. When the temperature becomes higher than the temperature near the first temperature T3, the transmittance decreases as the temperature rises. In the vicinity of the temperature Ts of 2, the transmittance is approximately 100%.
サーモクロミック塗料11は、反射板7の表面温度がTiのときには、サーモクロミック塗料10の透過率はP1であり、このとき反射板7の反射率はR1となる。反射板7の表面温度がT3になるまで、透過率はP1であり、このとき反射率R1のままである。温度T3を超えてから透過率は上昇し、温度がTsとなったとき、透過率は略100%になり、反射板7の反射率はRiとなる。温度がTiからT3において透過率がP1であり、T3以降は上昇してTsにおいて略100%となるようにサーモクロミック塗料11の温度特性を決めればよい。
When the surface temperature of the reflecting
以上のように、第1の温度以下ではある透過率を維持し、第1の温度以上になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第2の温度で透過率が略100%になるようなサーモクロミック材料11を反射板7の表面に塗布することによって、支持部材8近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整し、ランプ5の支持部材8近傍と支持部材8近傍以外の部分の温度差による輝度差を小さくし、液晶パネル3へ到達する光量を均一化させて、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
As described above, a certain transmittance is maintained below the first temperature, and when the temperature is equal to or higher than the first temperature, the transmittance decreases as the temperature rises, and the transmittance becomes approximately 100% at the second temperature. By applying a suitable thermochromic material 11 to the surface of the
(実施の形態3)
図13は、実施の形態3における液晶パネルモジュール20を示した図である。バックライトユニット21の反射板7の一部にサーモクロミック塗料22を部分的に配置し、輝度ムラを低減する方法である。液晶パネル3の輝度分布において輝度ムラの低減効果があれば、サーモクロミック塗料22を離散的に配置してもよい。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a diagram showing the liquid
反射板7にサーモクロミック塗料22を塗布する形態について説明したが、サーモクロミック塗料22を塗布したシートを反射板に貼ってもよい。また、サーミクロミック材料による薄板を反射板に貼ってもよい。
Although the form which apply | coats the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1 液晶パネルモジュール
2 フレーム
3 液晶パネル
4 バックライトユニット
5 ランプ
6 電極ホルダ
7 反射板
8 支持部材
9 領域
10 サーモクロミック塗料
11 サーモクロミック塗料
20 液晶パネルモジュール
21 バックライトユニット
22 サーモクロミック塗料
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ランプからの光を反射する反射板と、
前記ランプを前記反射板に支持する支持部材とを備え、
前記反射板は、反射率を温度に応じて調整することを特徴とする液晶パネルモジュール。 A lamp,
A reflector that reflects light from the lamp;
A support member for supporting the lamp on the reflector,
The liquid crystal panel module, wherein the reflection plate adjusts the reflectance according to temperature.
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JP2009298515A JP2011138705A (en) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | Liquid crystal panel module |
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JP2021507528A (en) * | 2017-12-21 | 2021-02-22 | ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Light intensity adaptive LED side wall |
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2009
- 2009-12-28 JP JP2009298515A patent/JP2011138705A/en active Pending
Cited By (2)
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