Жидкокристаллический дисплей и жидкокристаллическое устройство отображения

Жидкокристаллический дисплей и жидкокристаллическое устройство отображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплею, а также к жидкокристаллическому устройству отображения. А именно, настоящее изобретение относится к жидкокристаллическому дисплею и жидкокристаллическому устройству отображения с низким энергопотреблением.

Предшествующий уровень техники

В последнее время жидкокристаллические дисплеи стали широко использоваться вместо электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Благодаря таким присущим им свойствам, как низкое энергопотребление, малая толщина и малый вес, подобные жидкокристаллические дисплеи стали широко использоваться в жидкокристаллических телевизионных приемниках, мониторах, а также мобильных телефонах. Эти свойства можно дополнительно усилить, например, за счет усовершенствования блока подсветки (блока источника света), осветительного устройства, расположенного сзади жидкокристаллического дисплейного компонента.

Блоки источника света в основном можно разделить на две основные категории: блоки источника света с боковым освещением и блоки источника света с прямым освещением.

В блоке источника света с боковым освещением светопроводящая пластина расположена сзади жидкокристаллического дисплейного компонента, а источник света расположен на боковом краю светопроводящей пластины. Источник света излучает свет, а светопроводящая пластина отражает свет таким образом, чтобы жидкокристаллический дисплейный компонент освещался непрямым излучением и равномерно. Подобная компоновка позволяет (i) уменьшить толщину подсветки и (ii) создать осветительное устройство, обеспечивающее исключительно равномерную яркость (хотя степень яркости низкая). Поэтому подобные осветительные устройства с боковым освещением преимущественно используются в небольших/средних по размеру жидкокристаллических устройствах отображения, таких как мобильные телефоны или ноутбуки.

С другой стороны, в блоке источника света с прямым освещением сзади жидкокристаллического дисплейного компонента имеется множество источников света для того, чтобы множество источников света освещало жидкокристаллический дисплейный компонент непосредственно. Подобная компоновка позволяет добиться высокой степени яркости на больших экранах. Поэтому подобный блок источника света с прямым освещением преимущественно используется в больших жидкокристаллических дисплеях с диагональю экрана 20 дюймов (51 см) или более.

Патентный документ 1

Например, в патентном документе 1 раскрывается компоновка блока источника света с прямым освещением.

В патентном документе 1 раскрывается осветительный блок (блок источника света), по существу, с прямоугольным корпусом, в котором множество прямых трубчатых источников света установлено параллельно длинной стороне корпуса.

Перечень ссылок

Патентный документ 1

Опубликованная японская патентная заявка, Токукай, №2007-87657 (Дата публикации 5 апреля 2007 года)

Раскрытие изобретения

Уменьшение толщины

Между тем глубина обычного блока источника света с прямым освещением имеет тенденцию к увеличению, что препятствует уменьшению толщины жидкокристаллического устройства отображения. Данная проблема рассматривается далее со ссылкой на чертежи.

На фиг.19 представлен вид в сечении, на котором схематически показана компоновка обычного жидкокристаллического дисплея 20. Жидкокристаллический дисплей 20 включает в себя следующие основные компоненты: (i) жидкокристаллический дисплейный компонент 30 с жидкокристаллической дисплейной панелью (не показана) и (ii) блок 40 источника света, используемый в качестве осветительного устройства, расположенный сзади жидкокристаллического дисплейного компонента 30.

Кроме того, в обычном жидкокристаллическом дисплее 20 сзади блока 40 источника света расположены различные схемы. То есть, как показано на фиг.19, у блока 40 источника света имеется корпус 42 источника света, в котором расположен источник света (не показан). Кроме того, на задней поверхности 44, которая является основной плоскостью корпуса 42 источника света, находятся первая схема 60 управления и вторая схема 64 управления.

Первая схема 60 управления может быть предпочтительно схемой управления, такой как контроллер времени (T-CON), предназначенной для запуска и использования жидкокристаллического дисплейного компонента 30. В свою очередь, вторая схема 64 управления может быть предпочтительно схемой управления, такой как плата инвертора (или платой запускающего устройства, если в качестве источника света в блоке источника света используется светоизлучающий диод (СИД)), обеспечивающей излучение из блока 40 источника света.

Кроме того, в зависимости от компоновки жидкокристаллического дисплея 20, сзади первой схемы 60 управления и второй схемы 64 управления может находиться дополнительная схема.

В подобной компоновке на задней поверхности 44 корпуса 42 источника света расположен угловой элемент 58, являющийся основанием, который закрывает первую схему 60 управления и вторую схему 64 управления. Кроме того, на угловом элементе 58 (см. фиг.19) расположены другие схемы, такие как схема 70 обработки сигналов и схема 74 источника напряжения.

Схема 70 обработки сигналов может быть, например, схемой, которая передает сигнал к первой схеме 60 управления. Схема 74 источника напряжения может быть, например, схемой, подающей напряжение на вышеуказанные схемы.

Как отмечалось выше, в обычном жидкокристаллическом дисплее 20 первая схема 60 управления и аналогичные схемы расположены на задней поверхности 44 блока 40 источника света. Это приводит к увеличению глубины жидкокристаллического дисплея 20. Подобная проблема проявляется наиболее заметно при установке на угловом элементе 58 дополнительной схемы 70 обработки сигналов или аналогичных схем.

Энергопотребление

Кроме того, сложно уменьшить энергопотребление обычного жидкокристаллического дисплея 20. В частности, проблема заключается в том, что блок источника света с прямым освещением, используемый в жидкокристаллическом дисплее 20, потребляет большое количество электроэнергии.

Обычно в качестве источника света в блоке источника света с прямым освещением используется люминесцентная лампа, например электролюминесцентная лампа с холодным катодом (CCFL). Люминесцентная лампа и т.п. , в целом, потребляет большое количество электроэнергии. Проблема энергопотребления становится более актуальной при использовании в блоке источника света нескольких источников света, как, например, в компоновке, раскрытой в патентном документе 1.

Настоящее изобретение направлено на решение указанных проблем, а его цель заключается в том, чтобы предложить жидкокристаллический дисплей и жидкокристаллическое устройство отображения с уменьшенным размером глубины.

Другая цель настоящего изобретения заключается также в том, чтобы предложить жидкокристаллический дисплей и жидкокристаллическое устройство отображения, (i) легко позволяющие сократить энергопотребление и (ii) имеющие уменьшенный размер глубины.

Для достижения данных целей жидкокристаллический дисплей по настоящему изобретению включает в себя: жидкокристаллический дисплейный компонент, включающий жидкокристаллическую дисплейную панель; а также блок источника света, содержащий источник света и расположенный сзади жидкокристаллического дисплейного компонента, причем блок источника света обеспечивает заднюю подсветку жидкокристаллической дисплейной панели; первую схему управления жидкокристаллическим дисплейным компонентом и/или вторую схему управления блоком источника света, расположенные в области, границу которой определяют (i) плоскость, передней поверхности жидкокристаллического дисплейного компонента и (ii) плоскость задней поверхности блока источника света.

В данной компоновке первая и вторая схемы расположены в области, границу которой определяют (i) плоскость передней поверхности жидкокристаллического дисплейного компонента и (ii) плоскость задней поверхности блока источника света. То есть первая и вторая схемы расположены в области, окружающей жидкокристаллический дисплейный компонент и блок источника света сверху, снизу, с правой и левой сторон, и не расположены в области, такой как область сзади задней поверхности блока источника света.

Таким образом, даже при размещении этих схем глубина жидкокристаллического дисплея практически не увеличивается. В результате это позволяет уменьшить толщину жидкокристаллического дисплея.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно блок источника света содержит источник света с прямой трубчатой частью; жидкокристаллическая дисплейная панель содержит экран прямоугольной формы; источник света расположен таким образом, что главное направление прямой трубчатой части является параллельным направлению опорной стороны, являющейся одной из сторон экрана; а коэффициент D1/N был равен 120 или более, где D1 - ширина пересекающей стороны экрана, которая проходит в направлении, пересекающемся с направлением опорной стороны, а N - количество прямых трубчатых частей источника света, расположенных относительно пересекающего направления.

В данной компоновке значение D1/N равно 120 или более. Поэтому количество источников света невелико по сравнению с шириной экрана, в частности вертикальной шириной экрана.

Это позволяет снизить энергопотребление источника света. В результате за счет снижения энергопотребления в блоке источников света становится возможным создать жидкокристаллический дисплей с низким энергопотреблением. То есть появляется возможность создать жидкокристаллический дисплей, который может составлять так называемый экологичный телевизор.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно опорной стороной является горизонтальная сторона экрана, а шириной пересекающей стороны является вертикальная ширина экрана по вертикали.

В данной компоновке прямая трубчатая часть источника света расположена в жидкокристаллическом дисплее с малым энергопотреблением в горизонтальном направлении.

Это позволяет легко устранять неравномерность яркости и неоднородность температуры.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно экран жидкокристаллической дисплейной панели имеет прямоугольную форму; блок источника света включает источник света с прямой трубчатой частью и корпус источника света, в котором размещен источник света; источник света установлен на основании корпуса источника света; основание представляет собой пластину прямоугольной формы, которая расположена вдоль главного направления прямой трубчатой части источника света; а коэффициент D2/L составляет 2.5 или более, но не более 5.5, где L - ширина основания в направлении, перпендикулярном главному направлению прямой трубчатой части, a D2 - ширина экрана в направлении, перпендикулярном главному направлению прямой трубчатой части.

В данной компоновке отношение основания (корпуса источника света, в котором установлен источник света) к ширине экрана по высоте является небольшим. То есть количество источников света на ширину экрана в направлении высоты стремится к небольшому значению.

В результате за счет снижения энергопотребления в блоке источника света становится возможным создать жидкокристаллический дисплей с низким энергопотреблением. То есть появляется возможность создать жидкокристаллический дисплей, который может составлять экологичный телевизор.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно основная часть первой схемы или второй схемы была расположена в области между верхним краем и нижним краем жидкокристаллического дисплейного компонента, если передняя поверхность жидкокристаллического дисплейного компонента проходит параллельно вертикальному направлению.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно, если опорный элемент расположен под жидкокристаллическим дисплейным компонентом для его поддержки, а передняя поверхность жидкокристаллического дисплейного компонента параллельна вертикальному направлению, основная часть первой схемы и/или второй схемы расположена в области между верхним краем жидкокристаллического дисплейного компонента и нижним краем опорного элемента.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно основная часть первой схемы и/или второй схемы расположена на опорном элементе.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно первая схема и/или вторая схема расположена в области снизу блока источника света, если передняя поверхность жидкокристаллического дисплейного компонента проходит параллельно вертикальному направлению.

В данной компоновке схемы, которые могут выступать в качестве источников тепла, расположены снизу блока источника света. Поэтому тепло, выделяемое схемами, легко достигает блока источника света и жидкокристаллического дисплейного компонента.

В результате это позволяет легко выравнивать температуру в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели, входящей в жидкокристаллический дисплейный компонент.

В частности, за счет тепла, выделяемого схемами, можно легко устранить неравномерность температур в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели, которая обычно возникает в жидкокристаллических дисплеях с низким энергопотреблением, где количество источников света на ширину (в частности, ширину по высоте) экрана мало.

Кроме того, тепло, выделяемое схемами управления, не влияет на другие схемы, что позволяет создать дисплей с высоким качеством и т.п.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно первая или вторая схема расположены в области снизу блока источника света так, чтобы они соприкасались с корпусом источника света.

В данной компоновке схемы, выступающие в качестве источников тепла, расположены таким образом, чтобы они соприкасались с корпусом источника света.

Поэтому тепло, выделяемое схемами, непосредственно достигает корпуса источника света, тем самым позволяя легко выравнивать температуру в корпусе источника света. В свою очередь, выравнивание температуры в корпусе источника света позволяет легко выравнивать температуру в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели, расположенной рядом с блоком источника света.

Кроме того, тепло, выделяемое схемами управления, не влияет на другие схемы, что позволяет создать дисплей с высоким качеством и т.п.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно первая схема является контроллером времени.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно вторая схема является платой инвертора.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно первая и/или вторая схема, расположенная в области снизу блока источника света, является контроллером времени.

В данной компоновке контроллер времени расположен в области снизу блока источника света.

Контроллер времени является схемой, которая выделяет довольно большое количество тепла.

Поэтому тепло, выделяемое контроллером времени, можно использовать для быстрого выравнивания температуры в плоскости жидкокристаллической дисплейной панели.

Кроме того, тепло, выделяемое схемами управления, не влияет на другие схемы, что позволяет создать дисплей с высоким качеством и т.п.

В жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению предпочтительно источником света является электролюминесцентная лампа с горячим катодом.

В данной компоновке источником света является электролюминесцентная лампа с горячим катодом.

Электролюминесцентная лампа с горячим катодом имеет более высокую световую эффективность по сравнению с другими источниками света, такими как электролюминесцентная лампа с холодным катодом. Кроме того, диаметр электролюминесцентной лампы с горячим катодом легко может быть увеличен.

Таким образом, необходимую яркость можно обеспечить при малом количестве электролюминесцентных ламп с горячим катодом. Это позволяет легко сконструировать жидкокристаллический дисплей с низким энергопотреблением, такой как экологичный телевизор.

Предпочтительно жидкокристаллическое устройство отображения по настоящему изобретению содержит вышеописанный жидкокристаллический дисплей; схему обработки сигналов, передающую видео сигнал в первую схему; а также схему подачи напряжения, подающую напряжение на первую схему и/или вторую схему, или схему обработки сигналов; схема обработки сигналов и схема подачи напряжения расположены в области, которая (i) разграничена плоскостью передней поверхности жидкокристаллического дисплейного компонента и плоскостью задней поверхности блока источника света и (ii) находится снизу блока источника света, если передняя поверхность жидкокристаллического дисплейного компонента параллельна вертикальному направлению.

В данной компоновке схемы расположены в области, граница которой определяется плоскостью передней поверхности жидкокристаллического дисплейного компонента и плоскостью задней поверхности блока источника света.

Подобная компоновка позволяет уменьшить глубину жидкокристаллического устройства отображения, такого как телевизионный приемник, включающий жидкокристаллический дисплей.

Предпочтительно, чтобы жидкокристаллическое устройство отображения по настоящему изобретению, кроме того, включало корпус, который закрывает жидкокристаллический дисплей, причем корпус проходит вдоль передней поверхности, задней поверхности и верхней поверхности жидкокристаллического дисплея, если передняя поверхность жидкокристаллического дисплейного компонента проходит параллельно вертикальному направлению.

В данной компоновке корпус проходит вдоль частей жидкокристаллического дисплея.

Это позволяет добиться экономии места. Кроме того, центр тяжести жидкокристаллического устройства отображения опускается ниже, что соответственно позволяет улучшить его устойчивость.

Как отмечалось выше, в жидкокристаллическом дисплее по настоящему изобретению первая схема и/или вторая схема расположены в области, граница которой определяется плоскостью передней поверхности жидкокристаллического дисплейного компонента и плоскостью задней поверхности блока источника света.

Подобная компоновка позволяет получить жидкокристаллический дисплей уменьшенной глубины.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид, показывающий один из вариантов осуществления настоящего изобретения: (а) вид в сечении жидкокристаллического дисплея и (b) вид, на котором показана задняя сторона жидкокристаллического дисплея;

фиг.2 - вид, показывающий один из вариантов осуществления настоящего изобретения: (а) вид в сечении жидкокристаллического дисплея и (b) вид, на котором показана задняя сторона жидкокристаллического дисплея;

фиг.3 - вид, показывающий один из вариантов осуществления настоящего изобретения: (а) вид в сечении блока источника света и (b) вид, на котором показано расположение источника света на экране жидкокристаллической дисплейной панели;

фиг.4 - вид, на котором показано расположение источника света на экране: (а) вид, на котором показана U-образная люминесцентная лампа и (b) вид, на котором показана люминесцентная лампа прямого типа;

фиг.5 - таблица, в которой указано соотношение между размером экрана и количеством источников света при яркости подсветки примерно в 3000 кд/м (кандел на кв. м);

фиг.6 - таблица, в которой указано соотношение между размером экрана и количеством источников света при яркости подсветки примерно в 6000 кд/м²;

фиг.7 - пояснительный вид при яркости подсветки примерно в 3000 кд/м²: (а) вид, на котором показан корпус источника света, и (b) таблица, в которой указана ширина основания для каждого размера экрана;

фиг.8 - пояснительный вид при яркости подсветки примерно в 6000 кд/м²: (а) вид, на котором показан корпус источника света, и (b) таблица, в которой указана ширина основания для каждого размера экрана;

фиг.9 - вид, на котором показано соотношение между шириной основания, яркостью экрана в центре и минимальным/максимальным отношением яркостей: (а) график, показывающий соотношение, и (b) таблица, указывающая соотношение;

фиг.10 - вид, показывающий точки, в которых замеряется яркость;

фиг.11 - вид, на котором показаны формы корпусов источника света: (а) вид, на котором показан корпус источника света прямоугольной формы, (b) вид, на котором показан круглый корпус источника света, и (с) вид, на котором показан параболический корпус источника света;

фиг.12 - вид, показывающий другой вариант осуществления настоящего изобретения: на (а) и (b) представлены виды в сечении жидкокристаллического устройства отображения;

фиг.13 - вид в сечении жидкокристаллического устройства отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.14 - вид, на котором показан другой вариант осуществления настоящего изобретения: (а) вид в сечении, на котором показано жидкокристаллическое устройство отображения, и (b) вид, на котором показана задняя сторона жидкокристаллического устройства отображения;

фиг.15 - вид в сечении жидкокристаллического устройства отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.16 - вид в сечении жидкокристаллического устройства отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.17 - вид в сечении жидкокристаллического устройства отображения по другому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.18 - вид в сечении, на котором схематически изображена компоновка жидкокристаллического дисплея: (а) показана компоновка без корпуса, (b) показана компоновка с корпусом, и (с) показана компоновка с опорным элементом;

фиг.19 - вид в сечении, на котором схематически изображена компоновка обычного жидкокристаллического дисплея.

Описание вариантов осуществления

Вариант осуществления 1

Далее рассматривается один из вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

В каждом из пп. (а) и (b) на фиг.1 схематически изображена компоновка жидкокристаллического дисплея 20 по настоящему варианту осуществления. В п. (а) по фиг.1 показан вид в сечении жидкокристаллического дисплея 20, а в п. (b) изображена задняя сторона жидкокристаллического дисплея 20.

Как показано в п. (а) по фиг.1, жидкокристаллический дисплей 20 по настоящему варианту осуществления имеет компоновку, аналогичную обычному жидкокристаллическому дисплею 20, описанному выше со ссылкой на фиг.19.

То есть жидкокристаллический дисплей 20 по настоящему варианту осуществления включает в себя следующие основные компоненты: (i) жидкокристаллический дисплейный компонент 30 с жидкокристаллической дисплейной панелью (не показана) и (ii) блок 40 источника света, используемый в качестве осветительного устройства, который расположен сзади жидкокристаллического дисплейного компонента 30.

Блок 40 источника света включает в себя следующие основные компоненты: источник света (не показан) и корпус 42 источника света, в котором находится источник света.

В частности, корпус 42 источника света имеет в сечении, по существу, трапециобразную форму. А именно, корпус 42 источника света имеет заднюю поверхность (основание 43), расположенную, по существу, параллельно граничной поверхности между корпусом 42 источника света и жидкокристаллическим дисплейным компонентом 30. Кроме того, корпус 42 источника света имеет верхнюю поверхность 46 и нижнюю поверхность 48, которые (i) соответствуют наклонным плоскостям трапециобразной формы и (ii) расположены почти симметрично относительно задней поверхности.

В жидкокристаллическом дисплее 20 по настоящему варианту осуществления внутренний размер М, являющийся глубиной корпуса 42 источника света, значителен, а схемы на задней поверхности 44, являющейся внешней базисной плоскостью корпуса 42 источника света, отсутствуют. Данные признаки рассматриваются ниже.

Низкое энергопотребление

Жидкокристаллический дисплей 20 по настоящему варианту осуществления спроектирован в качестве жидкокристаллического дисплея 20 с низким энергопотреблением.

То есть в жидкокристаллическом дисплее 20 по настоящему варианту осуществления потребление электроэнергии блоком 40 источника света (который потребляет больше всего электроэнергии по сравнению с другими описанными выше элементами жидкокристаллического дисплея 20) снижается за счет уменьшения количества источников света, используемых в блоке 40 источника света.

То есть в жидкокристаллическом дисплее 20 по настоящему варианту осуществления в качестве источника света используется лишь одна прямая люминесцентная лампа.

На пояснительных видах (а) и (b) по фиг.3 изображена структура жидкокристаллического дисплея 20 по настоящему варианту осуществления. В п. (а) по фиг.3 в сечении показан блок 40 источника света, а в п. (b) по фиг.3 изображен экран 36 жидкокристаллической дисплейной панели.

Как показано в п. (b) по фиг.3, экран 36 жидкокристаллического дисплея 20 по настоящему варианту осуществления имеет прямоугольную форму по горизонтали. В экране 36 имеется единственный источник 50 света, являющийся люминесцентной лампой, расположенной таким образом, что прямая трубчатая часть 52 источника 50 света проходит параллельно горизонтальной стороне прямоугольной формы (т.е. проходит в направлении эталонной стороны), по существу, посередине короткой вертикальной стороны прямоугольной формы.

Далее подробно рассматривается блок 40 источника света со ссылкой на п. (а) по фиг.3.

Как показано в п. (а) по фиг.3, блок 40 источника света по настоящему варианту осуществления включает в себя: корпус 42 источника света трапециобразного сечения; отражающие панели 57, расположенные на внутренних стенках корпуса 42 источника света; рассеивающую пластину 55, расположенную в отверстии, через которое проходит свет, в корпусе 42 источника света; а также две рассеивающие пластины 56, расположенные параллельно рассеивающей пластине 55.

Кроме того, источник света 50 расположен на основании 43 корпуса 42 источника света.

Источник 50 света является прямой трубчатой электролюминесцентной лампой с горячим катодом (HCFL) с диаметром трубки 15.5 мм. Электролюминесцентная лампа с горячим катодом обеспечивает большую гибкость при установке задающей схемы по сравнению с электролюминесцентной лампой с холодным катодом (CCFL).

Следует заметить, что схема инвертора используется вместе с задающей схемой.

В жидкокристаллическом дисплее 20, показанном в пп. (а) и (b) по фиг.3, имеется экран 36, вертикальный размер которого (вертикальная ширина D экрана) составляет 345 мм, а горизонтальный размер (горизонтальная ширина W экрана) составляет 595 мм.

В целом обычно жидкокристаллический дисплей 20 с подобным экраном включает в себя, в качестве источников света 50, пять прямых электролюминесцентных ламп, расположенных, по существу, через равные интервалы (см. п. (b) на фиг.4). В п. (b) на фиг.4 показано расположение источников света 50 на экране 36 жидкокристаллической дисплейной панели, такой же как и та, которая показана в п. (b) на фиг.3.

Как отмечалось выше, в жидкокристаллическом дисплее 20 по настоящему варианту осуществления количество источников света 50, используемых в блоке 40 источника света, уменьшено с пяти до одного по сравнению с обычным жидкокристаллическим дисплеем 20, в котором используется пять источников 50 света. Это позволяет снизить энергопотребление жидкокристаллического дисплея 20 по настоящему варианту осуществления и соответственно использовать жидкокристаллический дисплей 20 по настоящему варианту осуществления в качестве т.н. экологичного телевизора.

Экологичный телевизор

Далее рассматривается экологичный телевизор. Экологичный телевизор является телевизионным приемником, таким как жидкокристаллическое устройство 10 отображения, включающее в себя жидкокристаллический дисплей 20 с низким энергопотреблением.

Количество источников света

По настоящему варианту осуществления количество источников света 50, используемых в блоке 40 источника света, уменьшено. Это позволяет уменьшить энергопотребление.

На фиг.5 и 6 приведены таблицы с указанием количества источников 50 света, необходимых для обеспечения желательной яркости подсветки для экранов разного размера. Следует заметить, что «желательная яркость подсветки» является значением, определяемым при условии, что, например, минимальная яркость жидкокристаллического дисплея должна составлять 300 кд/м², а коэффициент пропускания жидкокристаллической дисплейной панели находится в пределах от 5% до 10%.

В частности, на фиг.5 показан пример, где яркость подсветки составляет 3000 кд/м², а на фиг.6 показан пример, где яркость подсветки составляет 6000 кд/м².

Следует заметить, что в обоих примерах, показанных на фиг.5 и 6, источником света является электролюминесцентная лампа с горячим катодом (i) с диаметром трубки ⌀15.5 мм, (ii) силой тока от 100 мА до 300 мА, (iii) теплотой цвета 45000 K и (iv) длиной трубки 585 мм. Кроме того, в качестве оптических панелей в блоке 40 источника света используются рассеивающая пластина 55 и две рассеивающие пластины 56, так же, как и в компоновке, описанной выше со ссылкой на п. (а) по фиг.3.

Эталонное значение: 3000 кд/м²

Ниже со ссылкой на фиг.5 описан пример, при котором яркость подсветки установлена примерно в 3000 кд/м².

На фиг.5 указано количество N источников 50 света, необходимых для обеспечения яркости подсветки для каждой из диагоналей экрана от 20 (51 см) до 65 (165 см) дюймов. В результате для каждого из экранов выбирается количество (источников света) от одного до трех.

Кроме того, для всех размеров экранов указан коэффициент D/N. Коэффициент D/N является соотношением между (i) вертикальной шириной (длиной) D экрана (шириной экрана в пересекающем направлении, которое пересекается с направлением эталонной стороны) и (ii) количеством N источников 50 света (количеством прямых трубчатых элементов источников света, расположенных по отношению к пересекающему направлению). В соответствии с примером, показанным на фиг.5, коэффициент D/N находится в диапазоне от 216 до 392.

Коэффициент D/N является коэффициентом, указывающим вертикальную ширину экрана для единственного источника света. По мере увеличения коэффициента количество источников света относительно уменьшается, и, соответственно, снижается энергопотребление.

Эталонное значение: 6000 кд/м²

Ниже со ссылкой на фиг.6 описан пример, при котором яркость подсветки установлена примерно в 6000 кд/м².

Так же, как и в примере, где яркость подсветки установлена примерно в 3000 кд/м², коэффициент D/N указан для каждой из диагоналей экрана от 20 (51 см) до 65 (165 см) дюймов. В соответствии с примером, показанным на фиг.6, коэффициент D/N находится в диапазоне от 123 до 268.

Данные примеры подтверждают, что количество источников света рассчитывается минимально возможным для размера экрана, если коэффициент D/N равен 120 или более, в частности 123 или более. В жидкокристаллическом дисплее 20 с подобной компоновкой акцент делается на снижении энергопотребления, что позволяет использовать его в качестве экологичного телевизора.

Электролюминесцентная лампа с холодным катодом

Следует заметить, что источниками света, количество которых, указанно выше со ссылкой на фиг.5 и 6, являются электролюминесцентные лампы с горячим катодом. С другой стороны, при использовании в качестве источников света электролюминесцентных ламп с холодным катодом количество источников света, в целом, необходимо увеличивать.

Это вызвано тем, что существующие электролюминесцентные лампы с холодным катодом имеют эффективность примерно в 70% и диаметр примерно в ¼ по сравнению с электролюминесцентными лампами с горячим катодом. Поэтому, при использовании электролюминесцентных ламп с холодным катодом, для достижения такой же яркости подсветки, как у электролюминесцентных ламп с горячим катодом, необходимо использовать примерно в пять раз больше электролюминесцентных ламп с холодным катодом, чем электролюминесцентных ламп с горячим катодом.

Между тем можно легко сконструировать экологичный телевизор и с использованием электролюминесцентных ламп с холодным катодом при условии, что электролюминесцентные лампы с холодным катодом имеют высокую световую эффективность и большой диаметр трубки, как у электролюминесцентных ламп с горячим катодом.

Ширина основания корпуса источника света

Далее рассматривается экологичный телевизор с точки зрения формы блока 40 источника света.

Как было рассмотрено выше со ссылкой на п. (а) по фиг.3, в блоке 40 источника света по настоящему варианту осуществления имеется корпус 42 источника света, имеющий в сечении, по существу, трапециобразную форму, а именно форму равнобедренной трапеции. Верхнее основание трапециобразной формы считается основанием 43 корпуса 42 источника света, на основании 43 расположен источник 50 света.

С другой стороны нижнее основание трапециобразной формы является отверстием в корпусе 42 источника света, через которое проходит свет от источника света. Вертикальная ширина отверстия примерно равна вертикальной ширине D экрана 36 жидкокристаллического дисплея 20.

Далее экологичный телевизор рассматривается с точки зрения коэффициента зависимости ширины (ширины в вертикальном направлении экрана) L основания 43 корпуса 42 источника света от вертикальной ширины D экрана 36.

В пп. ( а) и (b) по фиг.7 и пп. (а) и (b) по фиг.8 для каждого размера экрана указывается ширина L основания 43, позволяющая обеспечить необходимую яркость подсветки.

Прежде всего, ниже приводится основа расчета для определения соответствующей ширины L основания 43 со ссылкой на пп. (а) и (b) по фиг.9 и 10, перед рассмотрением ширины L со ссылкой на п. (а) по фиг.7 и т.д.

В п. (а) по фиг.9 представлен график, на котором показано соотношение между шириной L основания 43, центром яркости экрана и минимальным/максимальным отношением яркостей. В п. (b) по фиг.9 приведена таблица, поясняющая соотношение, показанное в п. (а) по фиг.9. На фиг.10 показан вид, на котором изображены точки, в которых производится замер яркости, указанной в пп. (а) и (b) по фиг.9.

Точки, в которых замеряется яркость

Как показано на фиг.10, результаты замеров, указанные в пп. (а) и (b) по фиг.9, являются результатами замеров для экрана 36, вертикальная ширина D которого составляет 318 мм, а горизонтальная ширина W составляет 565 мм (т.е. размер экрана 36 по диагонали составляет 26 дюймов (66 см).

Яркость экрана 36 замеряется в пяти точках экрана 36, как это показано на фиг.10.

В частности, яркость замеряется в пяти точках, отмеченных знаком "×", с 1 по 5, на фиг.10. Точки замеров, отмеченные знаком "×" с 1 по 4, указывают удаление от соответствующих четырех углов экрана 36 по часовой стрелке, начиная с верхнего левого угла. А именно, знаками "×", с 1 по 4 обозначены точки, каждая из которых удалена (i) на 35.3 мм вглубь от каждой из горизонтальных сторон экрана 36 и (ii) 62.8 мм вглубь от каждой из вертикальных сторон экрана 36.

Знаком "×" 5 отмечен центр экрана 36. Яркость в точке, обозначенной знаком "×" 5, считается центром яркости экрана 36.

Результаты замеров яркости

Ниже рассматриваются результаты замеров яркости в точках, отмеченных соответствующими знаками "×", со ссылкой на пп. (а) и (b) по фиг.9.

На графике, показанном в п. (а) по фиг.9, а также в таблице, приведенной в п. (b) по фиг.9, горизонтальная ось указывает ширину L основания 43, а левая вертикальная ось указывает центр яркости экрана 36, т.е. яркость, замеряемую в точке, обозначенной знаком "×" 5. Правая вертикальная ось указывает минимальное/максимальное отношение яркостей, являющееся отношением яркостей экрана 36, т.е. правая вертикальная ось указывает: (яркость, замеренную в точке, обозначенной знаком "×" 5)/(минимальную яркость среди яркостей, замеренных в точках, обозначенных знаками "×" с 1 по 4).

Следует заметить, что основание 43 корпус