專利名稱：后照明裝置,液晶顯示器和液晶顯示器的照明方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種后照明裝置，尤其是用于液晶顯示器的后照明裝置，所述后照明裝置包括設(shè)置在殼體中的數(shù)個燈，每個燈包括可以被冷卻以獲得良好的光透射的部分。具體地說，所述燈是熒光燈，具有形成水銀可在其中凝聚的空間的所謂冷區(qū)。如果將冷區(qū)的溫度保持在預定界限之內(nèi)，就可獲得最佳的光透射。
液晶顯示器包括含有液晶材料的晶體顯示矩陣。結(jié)晶材料的光透射由液晶材料的取向決定，取向通過在材料上施加電來調(diào)節(jié)所述。液晶材料本身并不發(fā)光。在液晶顯示矩陣上顯示的圖像是由設(shè)置在矩陣后面的后照明產(chǎn)生的，后照明裝置中有一個或多個管狀熒光燈。來自燈管的光透過所述結(jié)晶材料，結(jié)晶材料取向的局部差異產(chǎn)生可視的圖像。
一方面，很重要的是燈管應(yīng)有最佳的光輸出，而另一方面很重要的是要有盡可能多的光照向液晶顯示器的方向，而且所述光線均勻地分布在液晶顯示矩陣的整個面積上。
可以通過將燈管特定部分的溫度保持在預定的界限之內(nèi)來優(yōu)化熒光燈的光輸出。為此目的已知例如可使所述部分與能耗散多余熱量的導熱材料相接觸來冷卻所述部分。還已知可將燈管設(shè)置在空氣流中以獲得冷卻效果，空氣流可以利用風扇產(chǎn)生。
在WO-A-99/43014中公開了利用空氣流來冷卻后照明燈。當傳感器所測的燈管溫度太高時就利用一個或多個風扇將空氣吹向燈管。這種冷卻燈管的方法不是非常有效的，因為燈管中其溫度不影響光輸出的一些部分也被冷卻了。而且，這種冷卻方式會導致燈管以及設(shè)置燈管的空間有污垢，因為空氣流將塵埃和其它雜質(zhì)一起帶進了設(shè)置燈管的空間中?？梢酝ㄟ^使空氣先經(jīng)過過濾器來避免所述污垢，但這需要額外的能量，而且過濾器還需經(jīng)常清洗。
本發(fā)明的目的是提供一種其中能以有效方式冷卻燈管的后照明裝置。
為了實現(xiàn)此目的，上述燈管部分伸出殼體壁進入空氣可以流通的通道，當所關(guān)注的部分溫度太高時，空氣就可冷卻這些部分。存在每個燈管的大部分的空間(所述空間由所述殼體和由液晶顯示矩陣的后側(cè)或由設(shè)置在后照明燈管和液晶顯示矩陣之間的漫射板形成)可以是氣密的或防塵的，使得所述空間保持沒有雜質(zhì)。
最好，所述燈是管狀熒光燈，燈管至少有一端(冷區(qū)即在這一端中)伸進通道。這樣，就可以以有效的方式將這部分燈管的溫度保持在所需界限之內(nèi)。
在一個優(yōu)選實施例中，在兩個上述燈管部分之間位置上，有一個風扇用來產(chǎn)生通過通道的空氣流，風扇最好從通道抽取空氣，或者將空氣吹入通道，視不同情況而定。這樣，兩個上述燈管部分冷卻程度相同，因為在此情況下空氣不是相繼流過所述兩個部分的。
最好有傳感器用來測量伸入通道中的燈管部分的溫度，這樣可以根據(jù)所述溫度來控制風扇的工作。
在一個優(yōu)選實施例中，通道包括管壁，所述管壁在兩個上述燈管部分之間配備有凹槽，以允許空氣從中穿過。具體地說，當用風扇從通道中抽取空氣時，通過設(shè)置在適當位置(具體地說在兩個上述燈管部分之間)具有凹槽(通向外界空氣的開口)的通道壁，冷卻的空氣在凹槽位置進入通道，就可以獲得對各燈的均勻冷卻。因此就可以防止以下情況，即，進行冷卻時空氣相繼流過所有上述部分，由于所述空氣被加熱而導致下游方向的冷卻效果下降。在下游方向，加熱的空氣會和新鮮的冷空氣混合。
在一個優(yōu)選實施例中，燈的殼體形成防塵空間，在燈管穿過所述管壁的地方，所述管壁以基本上防塵的方式緊靠燈。最好所述管壁以基本上防塵的方式緊靠燈的玻璃透光部分。在這種情況下，管狀燈末端上可以個有金屬帽，此末端伸出到防塵空間外部，且燈周圍的密封可以由殼體壁中的圓形孔形成。
最好所述管壁包括緊貼燈的柔性材料，所述柔性材料最好是一種能很好緊貼燈玻璃的合成泡沫材料。
在一個優(yōu)選實施例中，上述管壁包括兩個平行平板，最好由金屬制成，柔性材料設(shè)置在這兩板之間。在這種情況下，燈穿過兩板中每一板上的凹槽，并穿過柔性材料中相應(yīng)的凹槽。每個金屬板上的凹槽可大于柔性材料中上的凹槽，柔性材料上的凹槽尺寸可稍小于燈的截面積尺寸，這樣材料和燈就可緊密相鄰。
最好殼體緊靠漫射板，這樣殼體和漫射板可一起形成防塵空間。
本發(fā)明還涉及包括上述后照明裝置的液晶顯示器。
本發(fā)明還涉及液晶顯示器的照明方法，所述顯示器包括后照明裝置，后照明裝置包括設(shè)置在殼體中的數(shù)個燈，每個燈包括可以冷卻的部分，以獲得良好的光輸出，并且所述燈部分穿過殼體壁伸入有空氣流動的通道中。
以下將通過對液晶顯示器實施例的說明參閱附圖詳細解釋本發(fā)明，附圖中

圖1為燈箱中后照明燈的正視圖；圖2為所述燈箱的側(cè)視圖；圖3為所述燈箱的側(cè)視圖，示出設(shè)置在所述燈箱上方的漫射板和帶有液晶顯示矩陣的框架；圖4為沿圖1中線IV-IV的截面圖；圖5為沿圖1中線V-V的截面圖，其中還示出了蓋板；圖6為沿圖1中線VI-VI的截面圖；圖7為沿圖1中線VII-VII的截面圖；圖8為沿圖1中線VIII-VIII的截面圖9是一塊泡沫材料的透視圖；圖10是蓋板的透視圖；以及圖11是另一蓋板的透視圖。
這些圖僅是實施例的示意的表示，其中不太相關(guān)的零件未予示出。
圖1示出六個互相平行的直的管狀熒光燈1，其末端安裝在接頭2中。燈管1的末端配備有金屬帽3，燈管末端以銷釘17伸入接頭2(見圖5)。接頭2安裝在燈箱4中，燈箱包括后壁5和側(cè)壁6、7、8、9。燈箱4在其正面四周配備有法蘭4，圖1所示的燈箱和安裝其上的零件一起稱為后照明裝置。
接頭2安裝在燈箱4的后壁5上，穿過所述后壁的凹槽延伸到后壁外的位置，在此處連接到提供電流的導線上(未示出)。
圖2是燈箱4的側(cè)視圖，圖中示出部分接頭2突出到燈箱的后面。圖3是另一方向的燈箱4側(cè)視圖，也示出了接頭2的突出部分。
在圖3中，兩個蓋板15、16以及漫射板11和框架12(液晶顯示矩陣13設(shè)置在其中)，均示出在燈箱4的上面。在液晶顯示器已組裝的情況下，蓋板15、16，漫射板11和框架12都固定到燈箱4的法蘭10上。螺栓可穿過法蘭10中的孔14(見圖1)伸到另一端，可以使用填充件和密封材料來獲得良好的接合面。
漫射板11有助于來自燈箱4的光線的均勻分布，使得液晶顯示矩陣13的后側(cè)能被均勻照明。這樣在液晶顯示矩陣13的正面就產(chǎn)生了由液晶定向所決定的圖像。由于本發(fā)明關(guān)注的是后照明裝置，故液晶顯示矩陣13的工作在此不作詳述。
兩個壁18、19將燈箱4分成空間20，空間20設(shè)置在液晶顯示矩陣13的后面，通道21由蓋板15覆蓋，而空間22由蓋板16覆蓋。圖4和5示出壁18、19的截面圖，圖5示出蓋板15、16。燈管1的大部分在空間20中，每個燈管1有一端穿過壁18伸入通道21中，另一端穿過壁19伸入空間22中?？臻g20稱為燈1的殼體。
如圖4和5所示，壁18、19包括U形截面的彎折金屬板，其基底23固定在燈箱4的后壁5上，其支腳形成兩個平行的金屬板25、26。在這兩個金屬板25、26之間是塊狀的柔性合成泡沫材料27，圖9示出其透視圖。
泡沫材料27配備有孔28(燈1可以從中穿過)和切口29(僅示于圖8、9)，這樣在泡沫材料27放到金屬板25、26之間以后，還可以裝入燈管1。圖6示出壁18的側(cè)視圖，板26上示有凹槽30，其中有燈管1。所述凹槽30的尺寸大于燈管1的直徑，這樣燈管1就不會碰到金屬板26。金屬板25配備有相應(yīng)的凹槽。
孔28的直徑略小于燈管1的直徑，這樣泡沫材料27可緊貼燈管1的玻璃。而且，塊狀材料27的高度大于金屬板25、26的高度，這樣泡沫材料27伸出到燈箱4的上面(見圖2和3)。結(jié)果，在燈箱4中所述蓋板的安裝位置，泡沫材料27可緊貼蓋板15、16。這樣就可做到空間20(燈管1的殼體)和通道21以及空間22之間的防塵密封。
由于空間20是防塵密封的，所以雜質(zhì)就不能進入此空間，即使在因空間20中的溫度發(fā)生變化導致空氣流入或流出所述空間時也是如此。為了保持燈管1和空間20的內(nèi)壁(內(nèi)壁復有高反射材料)沒有雜質(zhì)，這一點很重要。
圖10和11示出蓋板15、16。每個蓋板15、16包括上部40，上部40的邊緣有孔41。所述邊緣可以固定到燈箱4的法蘭10上，孔41對應(yīng)于孔14。每個蓋板15、16包括部分42，該部分垂直于上部40而延伸。部分42配備有凹槽43，燈管1可穿過所述凹槽伸到燈箱4中蓋板15、16的安裝位置。在所述位置，蓋板15的部分42緊貼壁18的金屬板26，蓋板16的部分42緊貼壁19的金屬板25，如圖5所示。
如圖5所示，每個燈管1的末端中一端伸入通道21，另一端伸入空間22，通道和空間都防塵密封，與設(shè)置有燈管1的空間20分隔開。結(jié)果，接頭2不設(shè)置在液晶顯示矩陣13后面的空間20內(nèi)，而是在所述空間的外面，燈管1末端上的帽3也在空間外面。只有提供光發(fā)射的部分燈管1在空間20內(nèi)，這樣就可獲得良好和均勻的液晶顯示矩陣13的照明。
由于接頭2不在燈管1的殼體(空間20)內(nèi)，它們就可以伸過燈箱4的后壁4，在所述位置不需要防塵密封。
所謂燈管的冷區(qū)，其溫度必需保持在預定界限之內(nèi)以獲得燈管1的良好光輸出，所述冷區(qū)是在燈管1穿過壁18伸入通道21的那部分中。冷區(qū)中有一個空間，燈中所含的水銀就在此空間中冷凝。
流過通道21的空氣冷卻伸入通道21中的燈管1的末端。傳感器(未示出)測量一個或多個的末端并根據(jù)測得的溫度接通或斷開三個風扇33。每個風扇33通過兩個燈管1的末端之間的孔34將空氣吹入通道21，而空氣通過燈箱4的壁9上的兩個大孔35和兩個小孔36流出?？?4、35、36示于圖7。
適當選擇孔35、36的位置就可在風扇33開啟時使燈管1末端的冷卻程度相同。當風扇不向通道21吹空氣而從中抽取空氣時，情況也相同，這樣空氣通過孔35、36流入通道21。
上述液晶顯示器的實施例僅是實例，許多其它實施例也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種后照明裝置，尤其是用于液晶顯示器的后照明裝置，它包括設(shè)置在殼體中的數(shù)個燈，每個燈包括可以被冷卻以便獲得良好光輸出的一部分，其特征在于所述燈的上述部分穿過所述殼體壁伸入空氣通過其中流動的通道。
2.如權(quán)利要求1所述的后照明裝置，其特征在于所述燈是管狀熒光燈，所述管狀熒光燈至少有一端伸入所述通道。
3.如上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置，其特征在于包括用于產(chǎn)生通過所述通道的空氣流的風扇。
4.如權(quán)利要求3所述的后照明裝置，其特征在于所述風扇在兩個上述燈部分之間的位置從所述通道抽取空氣，或?qū)⒖諝獯等胨鐾ǖ?，視具體情況而定。
5.如上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置，其特征在于包括用于測量伸入所述通道的燈部分的溫度的傳感器。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置，其特征在于所述通道包括通道壁，所述通道壁在兩個上述燈部分之間配備有凹槽，以便允許空氣從中通過。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置，其特征在于所述燈的殼體形成防塵空間，以及在所述燈穿出所述壁的位置所述壁以基本上防塵的方式緊靠所述燈管。
8.如權(quán)利要求7所述的后照明裝置，其特征在于所述壁包括緊貼所述燈的柔性材料。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置，其特征在于所述殼體以防塵方式緊靠漫射板。
10.一種包括上述權(quán)利要求中任一項所述的后照明裝置的液晶顯示器。
11.一種照明液晶顯示器的方法，所述顯示器包括后照明裝置，所述后照明裝置包括設(shè)置在殼體中的數(shù)個燈，每個燈包括可以被冷卻以便獲得良好光輸出的一部分，其特征在于所述燈的上述部分穿過所述殼體壁伸入空氣通過其中流動的通道。
全文摘要
一種用于液晶顯示器(13)的后照明裝置包括設(shè)置在殼體(20)中的數(shù)個燈(1)。每個燈的一部分可以被冷卻以獲得良好的光輸出。燈(1)的上述部分穿過殼體(20)的壁(18)伸入有空氣流動的通道(21)。燈(1)是管狀熒光燈，所述管狀熒光燈的至少一端伸入所述通道(21)。
文檔編號F21Y103/00GK1675583SQ03819346
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月15日
發(fā)明者W·S·克魯伊特, F·J·斯托梅斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司