液晶显示器、背景光单元、以及用于背景光单元的荧光管制造技术

为了减少液晶显示板的背景光单元中可能出现的亮度降低。液晶显示器包括放置在液晶显示板１后部的光导２；沿着光导２的至少一边设置的第一荧光管３；邻近第一荧光管３设置的第二荧光管４；以及遮光元件５，用于遮挡从第二荧光管４直接进入第一荧光管３的入射光。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示器和用于液晶显示板或类似装置上的背景光单元，具体地说涉及这样的液晶显示器和背景光单元，该液晶显示器和背景光单元提高亮度保持率和有效地减小亮度的降低。近年来，液晶显示器广泛地用作个人计算机、电视机或类似装置的显示装置显示图象，以及用作各种监视器的显示器。通常，这种类型的液晶显示器包括设置在液晶显示板后面的背景光单元，该背景光单元是用于照明的平面光源，其中具有预定区域的液晶表面被光均匀照明，从而形成在液晶表面上的图象形成为可见图象。在该背景光单元中，热阴极或冷阴极荧光灯作为光源。必须利用这种荧光管利用来自所谓线光源的光照明液晶显示板的整个表面。因此，以前利用两种类型，即正下方光类型和侧光类型(边光类型)。正下方光类型包括放置在液晶显示板正下方的荧光管、及设置在荧光管上的调光器和漫射器。另一方面，侧光类型包括沿着透明树脂制成的光导两边或一边设置的荧光管，其中进入所述光导的光被在光导后表面工作的反射镜传播到液晶显示板表面，从而利用光漫射获得均匀平面光。热阴极荧光管与普通荧光管类型相同。即热阴极荧光管包括由绕成螺旋状的钨丝构成的灯丝，该灯丝涂有高电子发射率的发射层。因此，热阴极荧光管具有高电流强度，从而降低电极中的功耗。因此，热阴极荧光管在高效率和高亮度方面是优越的。另一方面，冷阴极荧光管除了电极之外，与热阴极荧光管具有相同的结构。用于从电极发射电子的机构不是利用热效应而是利用二次电子发射工作。虽然冷阴极荧光管具有低效率和低亮度，但是冷阴极荧光管因此具有寿命长的优点。为了使用这些荧光管作为液晶显示器的背景光单元，需要高亮度和高分辨率。因此，以前采用把多个荧光管彼此邻近和平行设置的方法。例如，侧光类型包括总共由六个荧光管构成的背景光单元，三个荧光管放置在背景光单元的每一边，每个荧光管的外径大约为3mm。多个荧光管用作背景光单元，从而液晶显示器不仅可以用于便携式个人计算机和文字处理器，而且可以用于要求亮度的台式信息设备和电视接收机。因此，即使考虑液晶的透射率也可以确保CRT水平的亮度。利用多个荧光管作为背景光单元的现有技术在日本专利公开昭和62(1987)-234185、平5(1993)-2165、平10(1998)-177170等中公开了。在这些出版物中，应该记住反射镜设置在容纳多个荧光管的壳体内，而且反射镜会聚来自多个荧光管的光，从而提高亮度。而且，日本专利公开平10(1998)-177170公开了这样的技术，即由导电材料例如铝制成的静电屏蔽元件设置在冷阴极荧光管之间，以便多个冷阴极荧光管稳定发光，从而降低冷阴极荧光管之间的静电容。这样使用多个荧光管，从而提高了包括多个荧光管的荧光管单元的亮度。然而，显然荧光管单元的寿命不能达到设计指标。也就是说，虽然单个荧光管的发光寿命可以达到设计目标，但是整个荧光管单元的亮度降低是相当大的，因此从亮度降低角度看不能确保寿命。图9是连续发光寿命测试结果曲线，示出使用多个冷阴极荧光管的侧光类型背景光单元(LCD模块)的测得数据和单个冷阴极荧光管(单个灯)的测得数据。在图中，垂直轴表示亮度保持率，水平轴表示发光时间。图中除了单个灯的测量数据之外，还示出了四个LCD模块的测量数据，每个LCD模块使用多个冷阴极荧光管。通常，背景光单元的寿命定义为亮度下降为初始亮度的50％之前的发光时间。亮度下降越快意味着在亮度下降到50％之前的发光时间越短。在图中，通过比较发光时间达大约2000小时之后的亮度，结果表明当单个灯的亮度保持率大约为90％时，LCD模块的亮度几乎毫无例外地严重下降到大约65％。也就是说，在利用多个荧光管的背景光单元的LCD模块情况下，亮度降低程度是非常大的。这从保证寿命的观点来看变成主要问题。本专利技术就是为了解决上述技术问题。本专利技术的目的在于减少液晶显示板的背景光单元中可能出现的亮度降低。如附图说明图1所示，本专利技术的液晶显示器包括放置在液晶显示板1后部的光导2；沿着光导2的至少一边设置的第一荧光管3；邻近第一荧光管3设置的第二荧光管4；以及遮光元件5，用于遮挡从第二荧光管4直接进入第一荧光管3的入射光。液晶显示器进一步包括壳体6，壳体6具有形成反射面的内表面7，壳体6朝向光导2开口，壳体6内部可以基本上彼此平行地设置第一荧光管3和第二荧光管4，其中遮光元件5包括遮光板8，遮光板8位于第一荧光管3和第二荧光管4之间并由壳体6的延伸向光导2的部分形成。液晶显示器的优越性在于可以使得包括在壳体6中的多个荧光管的亮度保持率接近于单个荧光管的亮度保持率。最好，遮光板8延伸到基本上与位置d1相同的位置，在该位置上第一荧光管3和第二荧光管4邻近光导2。这样，可以遮挡直接从邻近荧光管进入的入射光。而且，为了有效地遮挡直接从邻近荧光管进入的入射光，最好遮光板8延伸到位置d2，该位置比第一荧光管3和第二荧光管4对着光导2的位置更靠近光导2。遮光板8的表面形成反射面。这样，能够防止光进入邻近荧光管，并能够有效地利用各个荧光管发射的光照射光导2。虽然本专利技术中使用文字第一荧光管3和第二荧光管4，本专利技术可以类似地应用于第三和第四荧光管。而且，即使在弯曲玻璃管制成的单个荧光管的情况下，例如具有U形或类似形状的弯曲玻璃管，假设U形或类似形状荧光管的一个管壁是第一荧光管3，U形或类似形状的另一个管壁是第二荧光管4，也可以理解本专利技术。因此，本专利技术并不只限于完全分离的荧光管。此外，遮光板8不必设计成完全遮挡甚至由于漫反射或类似原因产生的间接入射光。这样，遮光板8只需遮挡来自邻近荧光管的直接入射光。而且，诸如热阴极荧光管或冷阴极荧光管的任何类型荧光管都可以用作荧光管。然而，本专利技术适用于这样的荧光管，其中电极物质溅射和沉积在灯管上从而发生亮度降低，因而可以减少亮度的降低。因此，最好本专利技术应用于这样的荧光管。此外，荧光管只须沿着光导2的至少一边设置。然而，即使当荧光管沿着一边和另一边两边设置时也可以实现同样的功能。此外，本专利技术的液晶显示器包括放置在液晶显示板1后部的光导2；多个冷阴极荧光管3和4，沿着光导2的至少一边设置，而且基本上彼此平行设置；以及隔离器5，用于隔离多个冷阴极荧光管3和4发射的光。最好，多个冷阴极荧光管3和4容纳在壳体6中，沿着光导2的一边设置，而且隔离器5从壳体6的内表面向光导2突出。这样，可以减小构成冷阴极荧光管3和4的玻璃管的透射率降低的影响，从而，可以使得亮度降低接近于单个荧光管的亮度降低。特别是，冷阴极荧光管利用二次电子发射发射电子。这样，当放电时异常区域被照射时，电极物质被溅射，而且电极物质易于定向沉积在灯管上。因此，本专利技术的优点在于即使在使用这种冷阴极荧光管时也能够减小玻璃管透射率降低的影响。此外，本专利技术的液晶显示器包括设置在液晶显示板后部的漫射器和调光器；设置在漫射器和调光器后部的荧光管；用于容纳荧光管的壳体；以及遮光元件，设置在壳体内并设置成减少荧光管发射的光通过荧光管的管壁的次数。因此，本专利技术的优点在于即使在使用所谓的正下方光类型背景光单元时也能减少亮度的降低。最好，多个荧光管包括在壳体内，而且遮光元件设置在多个荧光管之间，遮挡从邻近荧光管直接入射的光。因此，可以使得包括多个荧光管的荧光管单元的亮度降低接近于单个荧光管的亮度降低。而且，荧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示器，包括：放置在液晶显示板后部的光导；沿着所述光导的至少一边设置的第一荧光管；邻近所述第一荧光管设置的第二荧光管；以及遮光元件，用于遮挡从所述第二荧光管直接进入所述第一荧光管的入射光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木优，榛泽文久，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]