Darstellung
verwandter Technik
Eine
große
Anzahl dünner
Flüssigkristalldisplays
mit einem Hintergrundbeleuchtungssystem ist heute in Laptop- oder
Notebook-Textverarbeitungssystemen oder PCs in umfangreichem Einsatz.
Beispielsweise ist ein Hintergrundbeleuchtungssystem, das eine Lichtquelleneinheit
vom Randlichttyp verwendet, bekannt, bei dem, wie in einem offiziellen Amtsblatt
der Japanischen Patentoffenbarung Nr. 2001-229725 (Seite 2, 4-6) offenbart, eine LED vom Oberflächenmontagetyp
angrenzend an eine Seite einer Lichtwellenleiterplatte angeordnet
ist, mit einer Anzeigeplatte, die auf einer Licht emittierenden Oberflächenseite
der Lichtwellenleiterplatte angeordnet ist.
5 bis 8 zeigen eine Skizze eines bekannten
Hintergrundbeleuchtungssystems, das dem in dem obigen offiziellen
Amtsblatt offenbarten Hintergrundbeleuchtungssystem ähnelt. Dieses
Hintergrundbeleuchtungssystem weist eine Lichtwellenleiterplatte 20 auf,
die in der Draufsicht fast rechteckig ist und die durch ein transparentes
Plastikteil gebildet wird, und eine Mehrzahl von LEDs 21,
die nahe bei einer kürzeren
Seite 24 der Lichtwellenleiterplatte 20 angeordnet
sind. Die Lichtwellenleiterplatte 20 weist eine Licht emittierende
Oberfläche 20a auf,
die in einer ihrer planen Oberflächen
gebildet ist, und eine Lichtdiffusionsoberfläche 20b, die in der
anderen, gegenüber
liegenden Oberfläche
gebildet ist. Die Lichtdiffusionsoberfläche 20b reflektiert
Licht von den LEDs 21 in Richtung der Licht emittierenden
Oberfläche 20a.
Die Lichtdiffusionsoberfläche 20b ist
auf einer gesamten planen Oberfläche
der Lichtwellenleiterplatte 20 unter Verwendung einer Mehrzahl
von feinen texturierten Wellen oder angehobenen Punkten oder Prismen
mit einem bestimmten Neigungswinkel gebildet. Sie kann auch durch
Drucken erzeugt werden.
Auf
der Seite der Licht emittierenden Oberfläche 20a der Lichtwellenleiterplatte 20 ist
eine Prismenscheibe 22 platziert, die auf einer Oberfläche eine
Mehrzahl von Mikroprismen 22a aufweist. Diese Mikroprismen 22a sind
parallel zu einer kürzeren
Seite 25 der Prismenscheibe 22 angeordnet, um
der Prismenscheibe 22 die Funktion eines helligkeitsverstärkenden
Films zu verleihen. Die Prismenscheibe 22 passt zur Größe der Anzeigeplatte
und ist so angeordnet, dass die Mikroprismen 22a der Licht
emittie renden Oberfläche 20a der
Lichtwellenleiterplatte 20 gegenüberliegen.
Auf
der Unterseite der Lichtwellenleiterplatte 20 ist eine
Reflexionsscheibe 23 nahe der Lichtdiffusionsoberfläche 20b angeordnet.
Die Reflexionsscheibe 23 weist eine glänzende metallische Spiegeloberfläche 23a auf
einer Seite auf, die der Lichtdiffusionsoberfläche 20b gegenüberliegt.
Licht,
das von den LEDs 21 emittiert wird, tritt in die Lichtwellenleiterplatte 20 ein
und wird darin wiederholt reflektiert, während es in der Lichtwellenleiterplatte 20 wandert.
Jene Lichtstrahlen, die von der Lichtdiffusionsoberfläche 20b auf
der Unterseite der Lichtwellenleiterplatte 20 reflektiert
oder gebrochen werden, treten durch die Licht emittierende Oberfläche 20a der
Lichtwellenleiterplatte 20 aus. Jene Strahlen, die durch
die Lichtdiffusionsoberfläche 20b gedrungen
sind, werden von der metallischen Spiegeloberfläche 23a reflektiert,
um durch die Licht emittierende Oberfläche 20a auszutreten.
Die Strahlen, die die Lichtwellenleiterplatte 20 durch
die Licht emittierende Oberfläche 20a verlassen
haben, treten nun in die Prismenscheibe 22 ein. Während sie durch
die Prismenscheibe 22 dringen, werden die Strahlen von
den Mikroprismen 22a totalreflektiert, wodurch die Helligkeit
des Lichts erhöht
wird, so dass die Flüssigkristallplatte
mit einer erhöhten
Helligkeit beleuchtet wird.
Weil
drei LEDs 21, die nahe bei einer Seite 24 der
Lichtwellenleiterplatte 20 angeordnet sind, punktförmige Lichtquellen
sind, werden jedoch in dem Hintergrundbeleuchtungs system der obigen Konstruktion
dunkle Bereiche 26 in der Lichtwellenleiterplatte 20 neben
und zwischen den LEDs 21 gebildet, wie es in 8 gezeigt ist. Auch können, weil die
LEDs 21 punktförmige
Lichtquellen sind, intensive Emissionslinien in Abhängigkeit
von einem Winkel zu einer Flüssigkristallplatte
erscheinen. Diese können
zu Helligkeitsvariationen führen.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
Um
das obige Problem zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung ein Hintergrundbeleuchtungssystem
bereit, welches umfasst: Eine Lichtwellenleiterplatte, die mit einer
Lichtdiffusionsoberfläche
zum Reflektieren von Lichtstrahlen von einer Lichtquelle gebildet
ist; und eine Reflexionsscheibe, die auf der Seite der Lichtdiffusionsoberfläche der
Lichtwellenleiterplatte positioniert ist; dabei ist ein Licht streuender
Bereich zum positiven Streuen von Licht in der Reflexionsscheibe
an einer der Lichtquelle benachbarten Position gebildet.
In
einem Aspekt dieser Erfindung hat der Licht streuende Bereich die
Form einer Linie mit einer Breite von 3 mm oder weniger, die sich
von einer der Lichtquellenseite benachbarten Seite erstreckt.
In
einem anderen Aspekt dieser Erfindung hat der Licht streuende Bereich
die Form einer matt gefertigten, weißes Licht streuenden Oberfläche.
Das
Bereitstellen des Licht streuenden Bereiches bei dem Hintergrundbeleuchtungssystem dieser
Erfindung beseitigt Helligkeitsvariationen in den Lichtstrahlen,
die von der Lichtwellenleiterplatte emittiert werden, und erzeugt
so eine gleichmäßige Helligkeit
in der planaren Lichtemission.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion eines Hintergrundbeleuchtungssystems in
einer Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung zeigt.
2 ist
eine Draufsicht, die eine Reflexionsscheibe zeigt, die in einer
Ausführungsform
gemäß dieser
Erfindung verwendet wird.
3 ist
eine Querschnittsansicht, die Lichtstrahlengänge in der Nähe der LEDs
bei dem Hintergrundbeleuchtungssystem in einer Ausführungsform gemäß dieser
Erfindung zeigt.
4 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Licht emittierende Oberfläche einer
Lichtwellenleiterplatte zeigt, die in einer Ausführungsform gemäß dieser
Erfindung verwendet wird.
5 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Konstruktion eines bekannten
Hintergrundbeleuchtungssystems zeigt.
6 ist
eine Draufsicht, die eine Reflexionsscheibe zeigt, die bei dem bekannten
Hintergrundbeleuchtungssystem verwendet wird.
7 ist
eine Querschnittsansicht, die Lichtstrahlengänge in der Nähe der LEDs
bei dem bekannten Hintergrundbeleuchtungssystem zeigt.
8 ist
eine Draufsicht, die dunkle Bereiche in der Lichtwellenleiterplatte
zeigt, die in der Nähe
der LEDs bei dem bekannten Hintergrundbeleuchtungssystem gebildet
werden.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun
wird eine bevorzugte Ausführungsform dieser
Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 bis 4 zeigen
ein Hintergrundbeleuchtungssystem einer Ausführungsform dieser Erfindung.
Dieses Hintergrundbeleuchtungssystem umfasst eine Lichtwellenleiterplatte 1,
die in der Draufsicht fast rechteckig ist und aus einem transparenten
Plastikteil gebildet ist, und eine Mehrzahl von LEDs 2,
die an eine kürzere Seite
der Lichtwellenleiterplatte 1 angrenzend angeordnet sind.
Die Lichtwellenleiterplatte 1 weist eine Licht emittierende
Oberfläche 1a auf,
die in einer ihrer planen Oberflächen
ausgebildet ist, und eine Lichtdiffusionsoberfläche 1b, die in der
anderen, gegenüberliegenden
Oberfläche
ausgebildet wird. Die Lichtdiffusionsoberfläche 1b reflektiert
Licht von den LEDs 2 in Richtung der Licht emittierenden
Ober fläche 1a.
Die Lichtdiffusionsoberfläche 1b ist
auf einer gesamten planen Oberfläche
der Lichtwellenleiterplatte 1 unter Verwendung einer Mehrzahl
von feinen texturierten Wellen oder angehobenen Punkten oder Prismen
mit einem bestimmten Neigungswinkel gebildet. Sie kann auch durch
Drucken erzeugt werden.
Auf
der Seite der Licht emittierenden Oberfläche 1a der Lichtwellenleiterplatte 1 ist
eine Prismenscheibe 3 platziert, die eine Mehrzahl von
Mikroprismen 3a auf einer Oberfläche aufweist. Diese Mikroprismen 3a sind
parallel zu einer kürzeren
Seite 6 der Prismenscheibe 3 angeordnet, um die
Prismenscheibe 3 mit einer Funktion als ein Helligkeit
verstärkender
Film bereitzustellen. Die Prismenscheibe 3 passt zur Größe der Anzeigeplatte
(nicht gezeigt) und ist so angeordnet, dass die Mikroprismen 3a der
Licht emittierenden Oberfläche 1a der
Lichtwellenleiterplatte 1 gegenüberliegen.
Eine
Reflexionsscheibe 4 ist an die Lichtdiffusionsoberfläche 1b der
Unterseite der Lichtwellenleiterplatte 1 angrenzend angeordnet.
Die Reflexionsscheibe 4 hat auf einer Oberfläche, die
der Lichtdiffusionsoberfläche 1b gegenüberliegt,
einen Licht streuenden Bereich 4a ausgeformt, um Licht
positiv zu streuen, und einen Licht reflektierenden Bereich 4b,
um Licht zu reflektieren, wobei die beiden Bereiche nebeneinander
angeordnet sind. Der Licht streuende Bereich 4a ist an
die LEDs 2 angrenzend in Form eines Streifens positioniert,
der eine vorherbestimmte Distanz 1 weit von einer kürzeren Seite 7 der Reflexionsscheibe 4 entfernt
ist und sich über
die gesamte Breite, oder kürzere Seite,
der Reflexionsscheibe 4 erstreckt. Die vorherbestimmte
Distanz 1 ist kürzer
als die gesamte Länge
L der Reflexionsscheibe 4 und kann zum Beispiel in einem
Bereich von weniger als 3 mm festgelegt werden. Der Licht streuende
Bereich 4a kann durch Drucken als eine nicht glänzende,
matt gefertigte, weißes
Licht streuende Oberfläche
gebildet werden.
Der
Lichtreflexionsbereich 4b ist in einem weiteren Bereich
ausgebildet, der an den Licht streuenden Bereich 4a angrenzt,
das heißt über den
gesamten Bereich der Reflexionsscheibe 4 ausschließlich des
Licht streuenden Bereiches 4a. Der Lichtreflexionsbereich 4b hat
eine Licht reflektierende Funktion und ist, in diesem Beispiel,
als eine glänzende metallische
Oberfläche
ausgebildet.
In
dieser Ausführungsform
sind drei weiße LEDs 2 in
vorherbestimmten Intervallen entlang einer kürzeren Seite 5 der
Lichtwellenleiterplatte 1 angeordnet. Das von den LEDs 2 emittierte
Licht tritt in die Lichtwellenleiterplatte 1 ein und wird
darin wiederholt reflektiert, während
es innerhalb der Lichtwellenleiterplatte 1 wandert, bis
es die Lichtwellenleiterplatte 1 verlässt. Von den Lichtstrahlen,
die die Lichtwellenleiterplatte 1 verlassen, werden jene
Strahlen, die in Richtung der Reflexionsscheibe 4, die
an die LEDs 2 angrenzt, emittiert werden, durch den Licht
streuenden Bereich 4a der Reflexionsscheibe 4 in
alle Richtungen gestreut. Mit anderen Worten, das Licht, das von
den LEDs emittiert wird und in den Licht streuenden Bereich 4a der
Reflexionsscheibe eindringt, wird auf dem Licht streuenden Bereich 4a in
eine lineare Lichtquelle umgewandelt. Die verbleibenden Strahlen
werden innerhalb der Lichtwellenleiterplatte 1 wiederholt
reflektiert, während
sie wandern. Dann werden die Strahlen, die von der Lichtdiffusionsoberfläche 1b auf
der Unterseite der Lichtwellenleiterplatte 1 reflektiert
oder gebrochen worden sind, von der Licht emittierenden Oberfläche 1a der
Lichtwellenleiterplatte 1 emittiert. Jene Strahlen, die
durch die Lichtdiffusionsoberfläche 1b gedrungen
sind, werden von der metallischen Spiegeloberfläche des Lichtreflexionsbereiches 4b der
Reflexionsscheibe 4 reflektiert, bevor sie von der Licht
emittierenden Oberfläche 1a der
Lichtwellenleiterplatte 1 emittiert werden. Die Strahlen,
die von der Licht emittierenden Oberfläche 1a der Lichtwellenleiterplatte 1 emittiert
werden, dringen in die Prismenscheibe 3 ein und werden
von den Mikroprismen 3a totalreflektiert, um die Helligkeit zu
erhöhen,
wenn sie durch die Prismenscheibe 3 dringen und sie verlassen,
und so beleuchten sie die Flüssigkristallplatte
(nicht gezeigt) mit einer erhöhten Helligkeit.
Da
bei dem Hintergrundbeleuchtungssystem dieser Erfindung der Licht
streuende Bereich 4a in der Reflexionsscheibe 4 auf
der unteren Seite der Lichtwellenleiterplatte 1 gebildet
wird, werden, wie oben beschrieben, Lichtstrahlen angrenzend an
die LEDs 2 gestreut, um Helligkeitsvariationen neben den
LEDs 2 zu eliminieren, wodurch eine gleichmäßige Helligkeit
in einer planaren Lichtemission erzielt wird, wie es in 4 gezeigt
ist. Insbesondere wird, da in der obigen Ausführungsform der Licht streuende
Bereich 4a wie ein Streifen über die gesamte Breite der
Reflexions scheibe 4 gebildet wird, der die gleichmäßige Helligkeit
erzeugende Effekt weiter verstärkt.