DE69621967T2

DE69621967T2 - Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE69621967T2
Application number: DE69621967T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Kanda; Yoshihiro Onitsuka; Hiroshi Takabayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-03-08
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2016-03-07
Also published as: KR960035103A; DE69621967D1; US5808597A; EP0731437B1; EP0731437A2; KR100236573B1; EP0731437A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrere Glühkatodenröhren umfassende Beleuchtungseinrichtung, die für eine Verwendung in einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung geeignet ist, sowie eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die die Beleuchtungseinrichtung umfasst.
Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfasst im Allgemeinen ein Anzeigefeld mit einem Paar Substraten sowie einem nematischen Flüssigkristall oder smektischen Flüssigkristall, der zwischen den Substraten angeordnet ist. Insbesondere wenn ein chiral-nematischer Flüssigkristall oder ein chiral-smektischer Flüssigkristall verwendet wird, damit die Bildelemente einen Anzeigezustand (Flüssigkristall- Molekülorientierungszustand) für zumindest eine Rahmenabtastdauer beibehalten, ist es relativ einfach, ein Anzeigefeld mit einem großen Bereich von 15 Zoll oder größer in der Diagonale vorzubereiten.
Eine vergrößerte Anzeigebereichsgröße begleitend ist eine Beleuchtungseinrichtung hierfür, die allgemein Hintergrundbeleuchtung genannt wird, erforderlich, um eine Vielzahl von Lampen als Lichtquelle zu umfassen. Zu diesem Zweck ist bereits eine Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung entwickelt worden, wie nachstehend beschrieben ist.
Wenn eine Beleuchtungseinrichtung unter Verwendung einer Glühkathodenröhre vorbereitet ist, verursacht die Glühkathodenröhre am Ende ihrer Lebensdauer schließlich eine Unterbrechung des Heizfadens. Als Ergebnis wird ein Abschlussteil nahe bei der Elektrode der Röhre unnormal erwärmt, was dafür verantwortlich ist, dass eine Deformation anderer benachbarter Elemente verursacht wird. Folglich ist es erforderlich, Vorsichtsmaßnahmen bezüglich dem Ende der Lebensdauer einer Röhre zu ergreifen. Zu diesem Zweck wird in der Praxis ein Anstieg in einer Leuchtspannung einer Röhre nahe dem Lebensdauerende erfasst, oder es wird eine Thermosicherung (Schmelzsicherung) oder ein Heißleiter beziehungsweise Thermistor in der Nähe einer Röhrenelektrode angeordnet, um eine Temperatur bei der unnormalen Erwärmung zu erfassen. Dann wird, wenn ein Lebensdauerende erfasst wird, der Betrieb eines Inverters beendet, um alle Röhren der Beleuchtungseinrichtung auszuschalten.
Entsprechend einer wie vorstehend beschriebenen Lebensdauerendeerfassungssteuerung für Glühkathodenröhren für eine Beleuchtungseinrichtung, die ein Beenden des Inverters zum Ausschalten aller Röhren durch eine Störung einer Röhre umfasst, kann eine Bedienungsperson einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die mit der Beleuchtungseinrichtung ausgerüstet ist, aufgrund dessen, dass die Anzeige plötzlich dunkel wird, nicht mit ihrer Tätigkeit fortfahren.
In der europäischen Patentanmeldung 93 110 047.3, die unter der Nummer EP 0 576 991 veröffentlicht ist, ist eine Beleuchtungseinrichtung zum Ausschalten einzelner Fluoreszenzlampen offenbart, wenn eine bei ihrem Lebensdauerende ist, die eine Vielzahl von Fluoreszenzlampen sowie eine Schaltung zur einzelnen Trennung der Energieversorgung zu jeder Lampe umfasst, wenn bestimmt wird, dass die Lampe an ihrem Lebensdauerende ist.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit einer Vielzahl von Lichtquellen bereitzustellen, so dass, wenn eine Lichtquelle sich ihrem Lebensdauerende nähert, lediglich die Lichtquelle oder ein Block von Lichtquellen, der die Lichtquelle umfasst, ausgeschaltet wird, ohne dass alle die Beleuchtungseinrichtung bildenden Lichtquellen ausgeschaltet werden.
Erfindungsgemäß ist eine Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitgestellt mit einer Vielzahl von Glühkathodenröhren und einer Vielzahl von Beleuchtungsschaltungen, wobei jede Schaltung eine Lebensdauerendeerfassungsschaltung zur Erfassung eines Lebensdauerendes einer Glühkathodenröhre sowie eine Ausschaltschaltung zum Ausschalten der Glühkathodenröhre in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Lebensdauererfassungsschaltung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung bei der Rückseite eines Flüssigkristallanzeigefelds anzuordnen ist, die Vielzahl von Glühkathodenröhren in zumindest zwei Untergruppen geteilt ist, von denen jede ein Paar Glühkathodenröhren umfasst, die bei gegenseitig symmetrischen Positionen in Bezug zueinander in der Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung eines Anzeigefelds auf eine symmetrische Weise angeordnet sind, zumindest eine Beleuchtungsschaltung mit jeder Untergruppe von Glühkathodenröhren verbunden ist, wobei eine Lebensdauerendeerfassungsschaltung und eine Ausschaltschaltung mit jeder Glühkathodenröhre verbunden ist, und die Vielzahl von Beleuchtungsschaltungen derart eingerichtet ist, dass bei einer Erfassung eines Lebensdauerendes einer der Glühkathodenröhren durch eine der Lebensdauerendeerfassungsschaltungen die mit der erfassten Glühkathodenröhre verbundene Beleuchtungsschaltung die mit dieser Beleuchtungsschaltung verbundenen Ausschaltschaltungen veranlasst, sowohl die Glühkathodenröhre, für die ein Lebensdauerende erfasst worden ist, als auch die andere Glühkathodenröhre des Paars Glühkathodenröhren, zu dem die Glühkathodenröhre gehört, für die ein Lebensdauerende erfasst worden ist, auszuschalten, während die Glühkathodenröhren, die nicht Teil dieses Paars sind, angelassen werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung näher ersichtlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Es zeigen:
Fig. 1 eine Systemdarstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst,
Fig. 2A und 2B jeweils eine Systemdarstellung einer Lebensdauererfassungsschaltung, die in der Erfindung verwendet wird,
Fig. 3 und 4 Blockschaltbilder von Beleuchtungseinrichtungen eines erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiels beziehungsweise zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 und 6 jeweils eine schematische perspektivische Darstellung einer Hintergrundbeleuchtungseinheit des Randtyps,
Fig. 7 eine schematische perspektivische Darstellung einer Hintergrundbeleuchtungseinheit des Direkthintergrundtyps und
Fig. 8 und 9 jeweils eine schematische Systemveranschaulichung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, in denen Positionen von Lichtquellen und einer zugehörigen Steuerungsschaltung gezeigt sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In Fig. 1 ist eine Systemdarstellung einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gezeigt, die eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst.
Mehrere Lichtquellen 13 sind jeweils durch zwei unabhängige Beleuchtungsschaltungen 10 gesteuert. Jede Beleuchtungsschaltung 10 umfasst eine Lebensdauererfassungsschaltung 12 zur Erfassung eines Lebensdauerendes einer zugehörigen Lichtquelle 13 sowie eine Ausschaltschaltung 11 zum Ausschalten der Lichtquelle 13 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal von der Lebensdauererfassungsschaltung 12. Jede Schaltung 10 schaltet die Lichtquelle 13 mit einer Versorgungsspannung ein, die von einer gemeinsamen Energieversorgung 111 angelegt wird.
Die zwei Lichtquellen 13 sind beide auf einer Rückseite (BSC-Seite) eines Flüssigkristallanzeigefeldes LCP angeordnet, da ein Paar Substrate SB sowie einen dazwischen angeordneten Flüssigkristall LC umfasst. Eine Bedienungsperson oder ein Benutzer der Flüssigkristallanzeigevorrichtung kann ein Anzeigebild von einer Vorderseite (FSC-Seite) des Felds LCP erkennen.
Die Lebensdauererfassungsschaltung 12 jeder Beleuchtungsschaltung 10 kann auf eine Weise ausgebildet sein, wie sie in Fig. 2A oder 2B gezeigt ist.
In Fig. 2A ist ein System gezeigt, in dem eine bei einer Glühkathodenröhre 13 als Lichtquelle angelegte Leuchtspannung durch eine Spannungserfassungsschaltung 12b erfasst wird, wobei die erfasste Signalspannung mit einer Referenzspannung, die ein Lebensdauerende einer Glühkathodenröhre anzeigt, durch eine Spannungsvergleichsschaltung 12a verglichen wird. Wenn die erfasste Signalspannung höher als die Referenzspannung ist, gibt die Spannungsvergleichsschaltung 12a ein Hochpegel-Signal oder ein Tiefpegel-Signal aus. Die das Signal empfangende Ausschaltschaltung 11 stoppt eine Spannungsversorgung der Lichtquelle 13, um die Lichtquelle 13 auszuschalten.
Die Spannungserfassungsschaltung 12 kann beispielsweise eine Erfassungsschaltung umfassen, die eine geeignete Kombination eines Gleichrichterelements, wie beispielsweise einer Diode, und eines Tiefpassfilters umfasst, wie beispielsweise eines Kondensators.
Die Lebensdauererfassungsschaltung 12 kann ebenso unter Verwendung eines Temperatursensors 12d zur Erfassung der Temperatur der Lichtquelle 13 sowie einer Spannungsumwandlungseinheit 12c gebildet sein, wie es in Fig. 2B gezeigt ist.
Der Temperatursensor 12d kann beispielsweise einen Heißleiter beziehungsweise Thermistor mit einem Widerstand umfassen, der in Abhängigkeit von der Temperatur variiert, und die Spannungsumwandlungseinheit 12c kann eine Schaltung zur Zufuhr eines Stroms zu dem Thermistor umfassen, um eine temperaturabhängige Spannungsverringerung zu verursachen.
Die so erfasste Spannung wird mit einer Referenzspannung durch eine Spannungsvergleichsschaltung 12a verglichen, die zu der in dem System gemäß Fig. 2A verwendeten ähnlich sein kann. Das in Fig. 2B gezeigte System ist in dem Fall wirksam, in dem eine Lichtquelle mit einer Wechselbeziehung zwischen der zugehörigen Lebensdauer und der zugehörigen Wärmeentwicklung verwendet wird.
Das Flüssigkristallanzeigefeld LCP kann ein Paar transparenter Substrate SB, beispielsweise aus Glas, Quarz oder Kunststoff, mit Elektroden daran sowie einen zwischen den Substraten SB angeordneten Flüssigkristall LC umfassen. Der Flüssigkristall LC kann in geeigneter Weise einen chiral-smektischen Flüssigkristall, der eine chiral-smektische Phase zeigt, oder einen chiralnematischen Flüssigkristall umfassen, der eine chiralnematische Phase zeigt. Eine Einrichtung, die den erstgenannten Flüssigkristall verwendet, ist als eine ferroelektrische Flüssigkristalleinrichtung oder eine anti-ferroelektrische Flüssigkristalleinrichtung bekannt, und eine Einrichtung, die den letztgenannten Flüssigkristall verwendet, ist als eine bistabile gedreht-nematische (BTN-)Flüssigkristalleinrichtung bekannt, die einen Anzeigezustand jeweiliger Bildelemente für eine Zeitdauer von zumindest einer Rahmenabtastzeitdauer beibehalten kann.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Lichtquellen können in geeigneter Weise Glühkathodenröhren umfassen. Ein bevorzugtes Beispiel einer Glühkathodenröhre kann eine Fluoreszenzlampe sein, die in der Lage ist, weißes Licht mit einer breiten Spektralkennlinie über einen breiten Wellenlängenbereich von Rot, Grün und Blau auszugeben. Die Glühkathodenröhre kann vorzugsweise eine 3-Wellenlängen-Fluoreszenzlampe umfassen, die weißes Licht mit Emissionsspitzen ausgibt, von denen jede eine enge halbwertige Breite in drei Wellenlängenbereichen von Rot, Grün beziehungsweise Blau aufweist.
Die Fluoreszenzlampen (Glühkathodenröhren) können in einer Anzahl von insgesamt vier oder insgesamt zwei entlang vier Seiten oder zweier entgegengesetzter Seiten eines rechteckigen Lichtführungselements, wie beispielsweise einer Acrylharzplatte, angeordnet sein, um eine Randlichttyp-Beleuchtungseinrichtung (Hintergrundbeleuchtungseinrichtung) zu bilden, oder in einer geeigneten Vielzahl hinter einem Anzeigefeld parallel zueinander angeordnet sein, um eine Direkthintergrundtyp-Beleuchtungseinrichtung zu bilden.

[Vergleichsbeispiel]

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Beleuchtungseinrichtung entsprechend einem Vergleichsbeispiel zu der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vier Glühkathodenröhren (HCT) 101-104 als vier Lichtquellen. Vier Beleuchtungseinrichtungen umfassen Lebensdauererfassungsschaltungen 113-116 für die Glühkathodenröhren, Ausschaltschaltungen 109-112, Leuchtschaltungen bzw. Beleuchtungsschaltungen 105-108 für die jeweiligen Glühkathodenröhren sowie eine gemeinsame Energieversorgung 117.
Eine Glühkathodenröhre weist eine Leuchtspannung auf, die allmählich ansteigt, wenn sie sich ihrem Lebensdauerende nähert. Folglich ist es möglich, wenn die Lebensdauererfassungsschaltungen 113-116 verwendet werden, ständig jeweils die Leuchtspannungen der Glühkathodenröhren 101-104 zu überwachen und ein Lebensdauererfassungssignal zu den jeweiligen Ausschaltschaltungen 109-112 zuzuführen, um die Röhren 101-104 auszuschalten, wenn die erfasste Leuchtspannung eine bestimmte Spannung als Anzeige eines Lebensdauerendes überschreitet, eine Heizgradunterbrechung oder eine unnormale Erwärmung bei einem Röhrenende bei einer Lebensdauerendeperiode der Glühkathodenröhren 101-104 zu verhindern.
Wenn beispielsweise die Lebensdauererfassungsschaltung 113 entscheidet, dass sich die Glühkathodenröhre 101 ihrem Lebensdauerende nähert, führt sie der Ausschaltschaltung 109 ein Lebensdauererfassungssignal zu, mittels dem die Operation der Beleuchtungsschaltung 105 beendet wird, um die Glühkathodenröhre 101 auszuschalten. Als spezifisches Mittel zur Lebensdauerendeerfassung kann eine Spannung zwischen beiden Enden einer Glühkathodenröhre durch eine Widerstandsteilung verringert und gleichgerichtet werden, um ein Eingangssignal für eine Vergleichseinheit, wie beispielsweise einer Vergleichseinheit beziehungsweise einen Komparator IC, bereitzustellen. Die Glühkathodenröhre kann kontinuierlich mit Energie versorgt werden, bis das Eingangssignal einen vorgeschriebenen Schwellenwert überschreitet, und wenn der Schwellenwert überschritten ist, kann die Energieversorgung der Röhre beendet werden.
In diesem Beispiel ist die Vielzahl von Glühkathodenröhren, die eine Beleuchtungseinrichtung bilden, jeweils mit einer Lebensdauererfassungsschaltung und einer Beleuchtungsschaltung versehen, die unabhängig voneinander gesteuert werden, wobei jede Glühkathodenröhre in Bezug auf eine zwischen beiden zugehörigen Enden angelegte Leuchtspannung überwacht wird. Somit weist die Beleuchtungseinrichtung eine Anzahl unabhängiger Beleuchtungsschaltungen auf, die gleich zu der der Röhren darin sind, so dass lediglich eine Röhre, die sich ihrem Lebensdauerende nähert, ausgeschaltet wird, wobei die anderen normalen Röhren weiterhin mit Energie versorgt werden. Als Ergebnis wird es möglich, eine Schwierigkeit für eine Bedienungsperson zu verhindern, dass das Anzeigebild (der Bildschirm) plötzlich dunkel wird, was die Bedienungsperson an einer Fortsetzung ihrer Tätigkeit hindert.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Mit dem vorstehend beschriebenem Vergleichsbeispiel ist jedoch eine Schwierigkeit verbunden, dass eine Beleuchtungseinrichtung, die mehr als zwei Röhren umfasst, eine große Anzahl von Beleuchtungsschaltungen zum Einschalten und Ausschalten jeder Röhre erfordert, und somit teuer wird. Aus diesem Grund werden gemäß dem Ausführungsbeispiel zwei oder mehr Röhren in einem Block kombiniert, um gleichzeitig ausgeschaltet zu werden.
In Fig. 4 ist eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel gezeigt, die vier Glühkathodenröhren umfasst. Lebensdauererfassungsschaltungen 211-214 sind jeweils für Glühkathodenröhren 201-204 angeordnet, und Leuchtschaltungen bzw. Beleuchtungsschaltungen 205 und 206 sind nicht für die jeweiligen Röhren, sondern für zwei Blöcke bereitgestellt, die zwei Glühkathodenröhren 201 und 202 beziehungsweise zwei Glühkathodenröhren 203 und 204 umfassen, um jeden Block unabhängig voneinander einzuschalten und auszuschalten. Ferner sind Ausschaltschaltungen 207-210 jeweils für die Glühkathodenröhren 201-204 auf ähnliche Weise wie in dem Vergleichsbeispiel zum Empfangen von Lebensdauererfassungssignalen von den Lebensdauererfassungsschaltungen 211-214 angeordnet, um den Betrieb der Beleuchtungsschaltungen 205 und 206 zu beenden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel gibt, wenn beispielsweise bestimmt wird, dass sich eine Glühkathodenröhre 201 ihrem (Lebensdauer-)Ende nähert, eine Lebensdauererfassungsschaltung 211 ein Lebensdauererfassungssignal an eine Ausschaltschaltung 207 aus, die den Betrieb einer Beleuchtungsschaltung 205 bei Empfangen des Lebensdauererfassungssignals beendet, um die Glühkathodenröhren 201 und 202 gleichzeitig auszuschalten.
Zu dieser Zeit ist eine Beleuchtungsschaltung 206 unabhängig von der Ausschaltschaltung 207, so dass die Glühkathodenröhren 203 und 204 kontinuierlich mit Energie versorgt werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, ein gleichzeitiges Ausschalten aller Röhren zu verhindern, wenn sich eine Röhre ihrem Lebensdauerende nähert, wobei gleichzeitig ein einfacherer Schaltungsaufbau, d. h. mit niedrigeren Kosten, als in dem vorstehend beschriebenem Vergleichsbeispiel verwendet wird.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Dieses Ausführungsbeispiel ist auf eine Beleuchtungseinrichtung gerichtet, die eine Kombination einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (Beleuchtungseinrichtungseinheit) mit vier Röhren (Lampen) umfasst, die zwei Röhren auf jeder von zwei entgegengesetzten Seiten, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, und eine Beleuchtungsschaltung aufweist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 umfasst die Hintergrundbeleuchtungseinheit Glühkathodenröhren 301- 304 und ein Lichtführungselement 305. Anderes Zubehör, wie beispielsweise Lampenreflektoren, eine Reflexionsplatte auf der Rückseite (untere Seite) des Lichtführungselements sowie eine Streuscheibe auf der oberen Seite des Lichtführungselements sind in der Darstellung weggelassen. Bei dieser Anordnung von Röhren sind gegenseitig entgegengesetzt angeordnete Röhren 301 und 303 sowie Röhren 302 und 304, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, kombiniert, um zwei Röhrenblöcke zu bilden, die unabhängig voneinander einer Lebensdauererfassungssteuerung unterzogen sind. Wenn sich beispielsweise eine Röhre 301 ihrem Lebensdauerende nähert, werden lediglich zwei zueinander entgegengesetzt angeordnete Röhre 301 und 303, die einen Block oder ein Paar bilden, gleichzeitig ausgeschaltet, wobei die anderen zwei Röhren weiterhin mit Energie versorgt werden.
Eine beliebige Auswahl von zwei Röhren in jeweiligen Blöcken kann möglich sein. Wenn jedoch die Kombination gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgewählt ist, werden zwei Lampen, die eine auf jeder Seite umfassen, weiterhin mit Energie versorgt, nachdem zwei Röhren ausgeschaltet sind, ohne dass die Leuchtdichteverteilung bei der Beleuchtungseinrichtung auffallend beeinträchtigt ist. Somit kann die Bedienungsperson der Anzeigevorrichtung nach dem Ausschalten aufgrund des Lebensdauerendes einer Röhre ein unangenehmes Gefühl vermeiden.
Als Ergebnis ist die Anzahl von Beleuchtungsschaltungen von vier auf zwei verringert, wodurch eine Verringerung der Herstellungskosten erreicht ist.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Dieses Ausführungsbeispiel ist auf eine Beleuchtungseinrichtung gerichtet, die eine Kombination einer Hintergrundbeleuchtungseinheit umfasst, die wie in Fig. 6 gezeigt angeordnete Lichtquellen und eine wie in Fig. 4 gezeigte Beleuchtungsschaltung aufweist.
Die in Fig. 6 gezeigte Hintergrundbeleuchtungseinheit umfasst vier Röhren 401-404, die entlang vier Seiten eines Lichtführungselements 405 beispielsweise auf einer Acrylplatte angeordnet sind. Durch Kombinieren entgegengesetzt angeordneter Röhren 401 und 403 sowie Röhren 402 und 404 in Paaren kann, nachdem ein Röhrenpaar ausgeschaltet ist, eine bessere Leuchtdichteverteilung als in dem Fall erreicht werden, in dem Paare von Röhren 401 und 402 sowie Röhren 403 und 404 verwendet werden.

[Viertes Ausführungsbeispiel]

Dieses Ausführungsbeispiel ist auf eine Kombination einer Beleuchtungsschaltung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gerichtet, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist.
In Fig. 7 ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit eines Direkthintergrundtyps gezeigt, die vier Glühkathodenröhren 501-504 und einen Reflexionsrahmen 505 umfasst. Andere Elemente, wie beispielsweise eine Streuplatte, sind in der Darstellung weggelassen. Durch Kombinieren von entgegengesetzt beziehungsweise gegenüberliegend angeordneten Röhren 501 und 504 sowie Röhren 502 und 503 in Paaren oder durch Kombinieren von wechselweise angeordneten Röhren 501 und 503 sowie Röhren 502 und 504 in Paaren können ähnliche Effekte wie vorstehend beschrieben erreicht werden.
Es ist ersichtlich, dass es möglich ist, die Beleuchtungsschaltung gemäß Fig. 3 mit den in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Hintergrundbeleuchtungseinheiten zu kombinieren.
Ähnliche Effekte können ebenso durch eine geeignete Kombination von Röhren in Beleuchtungseinrichtungen erreicht werden, die sechs oder acht Röhren umfassen.
Es ist möglich, als Röhrenlebensdauerdauererfassungseinrichtung ein Temperaturerfassungselement, wie beispielsweise einen Thermistor, zusätzlich zu einer Einrichtung zur Überwachung einer Leuchtspannung einer Röhre, wie es vorstehend beschrieben ist, zu verwenden. Im Falle einer Verwendung eines Temperaturerfassungselements kann ein Temperaturanstieg bei einem Röhrenende, der bei einem Lebensdauerende der Röhre stattfindet, überwacht werden und der Betrieb einer Beleuchtungsschaltung kann bei einer Temperatur beendet werden, die eine bestimmte Referenztemperatur überschreitet, ähnlich wie bei dem vorstehend beschriebenem Röhrenspannungserfassungsschema. Ein ähnliches Steuerungsschema kann ebenso im Hinblick auf die Weise des Ausschaltens der Röhren verwendet werden, einschließlich der Kombination mehrerer Röhren in einem Paar, das gleichzeitig auszuschalten ist.
In Fig. 8 ist eine Beleuchtungseinrichtung gezeigt, die eine Hintergrundbeleuchtungseinheit eines Direkthintergrundtyps umfasst, die drei Lichtquellen 13 und 13a. In dem Fall, dass die mittlere Lichtquelle 13a sich ihrem Lebensdauerende nähert, wird lediglich die Lichtquelle 13a ausgeschaltet, und in dem Fall, dass eine der Lichtquellen 13 auf den Seiten sich ihrem Lebensdauerende nähert, werden die Lichtquellen 13 gleichzeitig ausgeschaltet.
In Fig. 9 ist eine Beleuchtungseinrichtung gezeigt, die eine Hintergrundbeleuchtungseinheit eines Randlichttyps umfasst, die acht Lichtquellen umfasst, unter denen ein Paar zweier entgegengesetzt angeordneter Lichtquellen gleichzeitig ein- und ausgeschaltet wird.
Durch Verwenden einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die jeweils mit einer wie vorstehend beschriebenen Beleuchtungseinrichtung auf ihrer Rückseite ausgerüstet ist, ist es möglich, ihren Betrieb auch nach dem Abschalten der Beleuchtungseinrichtung fortzusetzen, da das Abschalten nicht vollständig, sondern teilweise bei der Beleuchtungseinrichtung ausgeführt wird, so dass es nicht erforderlich ist, der Lebensdauer von Komponentenröhren übermäßige Aufmerksamkeit zu widmen.
Es ist ebenso wünschenswert, eine derartige Betriebsart oder ein derartiges Steuerungsschema aufzunehmen, dass in einem Fall, in dem ein Anzeigebild für eine bestimmte Zeitdauer nicht verändert wird, eine Energieversorgung zu den Beleuchtungsschaltungen beendet wird, um alle Lichtquellen auszuschalten. Eine derartige Betriebsart ist für die Wirtschaftlichkeit des Energieverbrauchs wirksam. Das Vorhandensein oder Fehlen einer Anzeigebildänderung kann durch Überwachen eines Überschreibzustands eines VRAM bestimmt werden, das Anzeigebilddaten speichert. Wenn VRAM-Daten durch eine Mauseingabe oder eine Tastatureingabe überschrieben werden, können die Lichtquellen mit Ausnahme derjenigen wieder eingeschaltet werden, die in einem Block sind, der eine Lichtquelle umfasst, die ihr Lebensdauerende erreicht hat.
Die Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne von den Gedanken oder den zugehörigen wesentlichen Eigenschaften abzurücken. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen folglich in jeder Hinsicht als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung dienen, wobei der Bereich der Erfindung eher durch die beigefügten Patentansprüche als durch die vorstehende Beschreibung angezeigt wird, und alle Änderungen, die in die Bedeutung und den Äquivalenzbereich der Patentansprüche kommen, sollen folglich darin umfasst sein.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist erfindungsgemäß eine mehrere Glühkathodenröhren umfassende Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitgestellt, so dass der Betrieb einer Beleuchtungsschaltung beendet wird, wenn erfasst wird, dass sich ein Lebensdauerende einer Röhre nähert, um nicht alle die Beleuchtungseinrichtung bildenden Röhren auszuschalten, wodurch eine Bedienungsperson der Flüssigkristallanzeigevorrichtung eine Schwierigkeit vermeiden kann, dass das Anzeigebild plötzlich nicht mehr gesehen werden kann.

Claims

1. Beleuchtungseinrichtung für eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit

einer Vielzahl von Glühkathodenröhren (201-204; 301-304; 401-404) und einer Vielzahl von Beleuchtungsschaltungen (205, 206), wobei jede Schaltung eine Lebensdauerendeerfassungsschaltung (211-214) zur Erfassung eines Lebensdauerendes einer Glühkathodenröhre (201-204; 301-304; 401-404) sowie eine Ausschaltschaltung (207-210) zum Ausschalten der Glühkathodenröhre in Abhängigkeit eines Ausgangssignals der Lebensdauererfassungsschaltung (211-214),

dadurch gekennzeichnet, dass

die Beleuchtungseinrichtung bei der Rückseite eines Flüssigkristallanzeigefelds anzuordnen ist,

die Vielzahl von Glühkathodenröhren (201-204; 301 -304; 401-404) in zumindest zwei Untergruppen geteilt ist, von denen jede ein Paar Glühkathodenröhren (201 und 202, 203 und 204; 301 und 303, 302 und 304; 401 und 403, 402 und 404) umfasst, die bei gegenseitig symmetrischen Positionen in Bezug zueinander in der Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung eines Anzeigefelds auf eine symmetrische Weise angeordnet sind,

zumindest eine Beleuchtungsschaltung (205, 206) mit jeder Untergruppe von Glühkathodenröhren verbunden ist, wobei eine Lebensdauerendeerfassungsschaltung (211-214) und eine Ausschaltschaltung (207-210) mit jeder Glühkathodenröhre (201-204; 301-304; 401-404) verbunden ist, und

die Vielzahl von Beleuchtungsschaltungen (205-206) derart angepasst ist, dass bei einer Erfassung eines Lebensdauerendes einer der Glühkathodenröhren (201-204; 301-304; 401-404) durch eine der Lebensdauerendeerfassungsschaltungen (211-214) die mit der erfassten Glühkathodenröhre verbundene Beleuchtungsschaltung (206-206) die mit dieser Beleuchtungsschaltung (205, 206) verbundenen Ausschaltschaltungen (207-210) veranlasst, sowohl die Glühkathodenröhre, für die ein Lebensdauerende erfasst worden ist, als auch die andere Glühkathodenröhre des Paars Glühkathodenröhren, zu dem die Glühkathodenröhre gehört, für die ein Lebensdauerende erfasst worden ist, auszuschalten, während die Glühkathodenröhren, die nicht Teil dieses Paars sind, angelassen werden.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei jede Beleuchtungsschaltung (205, 206) ein Lebensdauerende der verbundenen Glühkathodenröhre erfasst, um eine Energieversorgung zu der verbundenen Glühkathodenröhre, für die das Lebensdauerende erfasst worden ist, sowie zu der anderen Glühkathodenröhre, die ein Paar mit der verbundenen Glühkathodenröhre bildet, zu beenden.

3. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lebensdauererfassungsschaltung (211 -214) eine Spannungserfassungsschaltung (12b) zur Erfassung einer Leuchtspannung an der verbundenen Glühkathodenröhre (201-204; 301-304; 401-404) und eine Vergleichsschaltung (12a) zum Vergleichen einer Ausgangsspannung von der Spannungserfassungsschaltung (12b) mit einer Referenzspannung umfasst.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Lebensdauerendeerfassungsschaltung (211 -214) einen Temperatursensor (12d) zur Erfassung einer Temperatur der verbundenen Glühkathodenröhre (201-204; 301-304; 401-404), eine Spannungsumwandlungsschaltung (12c) zur Umwandlung eines Ausgangssignals des Temperatursensors (12d) in eine Ausgangsspannung und eine Vergleichsschaltung (12a) zum Vergleichen der Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung umfasst.

5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vielzahl von Glühkathodenröhren (201 -204; 301-304; 401-404) in zumindest einem Paar von symmetrisch angeordneten Glühkathodenröhren angeordnet ist und zumindest ein Paar von symmetrisch angeordneten Glühkathodenröhren eingerichtet ist, gleichzeitig ausgeschaltet zu werden.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glühkathodenröhren (201-204, 301- 304; 401-404) entlang von Rändern eines Lichtführungselements (305, 405) angeordnet sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Glühkathodenröhren (201-204, 301-304; 401-404), die gleichzeitig auszuschalten sind, zwei Glühkathodenröhren umfassen, die an gegenseitig entgegengesetzten Rändern des Lichtführungselements (305, 405) angeordnet sind.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Glühkathodenröhren (201-204, 301-304; 401-404), die gleichzeitig auszuschalten sind, eine Glühkathodenröhre umfassen, die jeweils aus einer Vielzahl von Glühkathodenröhren ausgewählt ist, die jeweils an gegenseitig entgegengesetzten Rändern des Lichtführungselements (305, 405) angeordnet sind.

9. Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit

einem Flüssigkristallanzeigefeld und

einer Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die bei einer Rückseite des Flüssigkristallfelds angeordnet ist.

10. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wenn dieser abhängig von Anspruch 6 ist, wobei das Lichtführungselement (305, 405) bei der Rückseite des Flüssigkristallanzeigefelds angeordnet ist.

11. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei alle Glühkathodenröhren (201-204, 301-304; 401 -404) eingerichtet sind, derart gesteuert zu werden, dass sie ausgeschaltet werden, wenn ein Anzeigebild auf dem Flüssigkristallanzeigefeld für eine Zeitdauer nicht verändert wird, die eine vorgeschriebene Zeitdauer überschreitet.

12. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei alle Beleuchtungsschaltungen auf ein Signal zum Ausschalten der Glühkathodenröhren (201-204, 301-304; 401-404) reagieren, wenn ein Anzeigebild auf dem Flüssigkristallanzeigefeld für eine Zeitdauer nicht verändert wird, die eine vorgeschriebene Zeitdauer überschreitet.

13. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld ein Paar Substrate und einen smektischen Flüssigkristall umfasst, der zwischen den Substraten angeordnet ist.

14. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld ein Paar Substrate und einen nematischen Flüssigkristall umfasst, der zwischen den Substraten angeordnet ist.

15. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld ein Paar Substrate und einen ferroelektrischen Flüssigkristall umfasst, der zwischen den Substraten angeordnet ist.

16. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld ein Paar Substrate und einen anti-ferroelektrischen Flüssigkristall umfasst, der zwischen den Substraten angeordnet ist.

17. Flüssigkristallanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Flüssigkristallanzeigefeld ein Paar Substrate und einen chiralnematischen Flüssigkristall umfasst, der zwischen den Substraten angeordnet ist.