УСТРОЙСТВО ПОДСВЕТКИ, УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК
ILLUMINATOR, REFLECTION DEVICE AND TELEVISION RECEIVER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству подсветки, устройству отображения и телевизионному приемнику.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллическая панель, включаемая в жидкокристаллическое устройство отображения, сама не излучает свет, и таким образом требуется устройство фоновой подсветки как отдельное устройство подсветки. Устройство фоновой подсветки располагается позади жидкокристаллической панели (т.е. на стороне, обращенной к стороне поверхности отображения). Оно включает в себя в себя монтажную панель, имеющую отверстие со стороны жидкокристаллической панели, множество источников света (например, лампы с холодным катодом), размещаемые на монтажной панели как лампы, и оптический элемент (диффузорная пластина или нечто подобное), предусмотренный у отверстия монтажной панели для эффективного направления света, испускаемого источниками света, на жидкокристаллическую панель.
В таком устройстве фоновой подсветки, включающем в себя источники света, испускающие линейный свет, оптический элемент преобразует линейный свет в планарный свет, чтобы сделать однородным свет подсветки. Однако, если линейный свет не в достаточной степени преобразуется в планарный свет, образуются полосчатые изображения ламп вдоль расположения ламп с холодным катодом, и это ухудшает качество воспроизведения изображения жидкокристаллическим устройством отображения.
Для получения однородного света подсветки от устройства фоновой подсветки, желательно увеличить число источников света и уменьшить расстояние между соседними источниками света, или, например, увеличить степень рассеяния пластиной диффузора. Однако увеличение числа источников света увеличивает стоимость устройства фоновой подсветки, и также увеличивает потребляемую мощность. Увеличение степени рассеяния пластиной диффузора не противоречит улучшению яркости и приводит к проблеме, связанной с необходимостью увеличения числа источников света. Устройство фоновой подсветки, раскрытое в Патентном документе 1, было известно как устройство, которое снижает потребляемую мощность и гарантирует однородную яркость.
Устройство фоновой подсветки, описанное в Патентном документе 1, включает в себя пластину диффузора, предусмотренную на стороне вывода света от множества источников света. Затемняющий точечный трафарет, имеющий степень пропускания света (степень просветления) от 62% до 71% и затемнения от 90% до 99%, наносится на светорассеивающую пластину. Диаметр каждой точки делается большим непосредственно перед источниками света, и диаметр точек делается меньшим с удалением от источников света. С такой конфигурацией, эффективно используется свет, испускаемый источниками света, и устройство фоновой подсветки излучает свет достаточного уровня яркости при однородной яркости, не увеличивая потребляемую мощность источником света.
[Патентный документ 1] Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №2005-117023.
Проблема, решаемая изобретением
В устройстве, раскрытом в Патентном документе 1, чтобы достичь дополнительного снижения потребляемой мощности, желательно сократить число источников света. Однако, если число источников света сокращается, при использовании затемняющего точечного трафарета, раскрытого в Патентном документе 1, могут образовываться локальные темновые участки. Коэффициент отражения света диффузора и расположение затемняющего точечного трафарета обязательно определяются точно в соответствии с расположением источников света так, чтобы не образовывать локальные темновые участки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было выполнено ввиду отмеченных выше обстоятельств. Задача настоящего изобретения заключается в создании устройство подсветки, которое обеспечивает плавное распределение яркости подсветки при сохранении потребляемой мощности и не вызывая каких-либо локальных темных участков. Другая задача настоящего изобретения заключается в создании устройства отображения, включающего в себя данное устройство подсветки, и телевизионного приемника, включающего в себя данное устройство отображения.
Средство решения проблемы
Для решения вышеупомянутой проблемы, устройство подсветки настоящего изобретения включает в себя источник света, монтажную панель, выполненную с возможностью размещения источника света и имеющую отверстие для прохождения света от источника света, и оптический элемент, предусмотренный обращенным к источнику света и закрывающий отверстие. Монтажная панель включает в себя область установки источника света, в которой размещен источник света, и пустую область, в которой источник света не размещен. Оптический элемент включает в себя участок, перекрывающий источник света, который перекрывает область установки источников света, и участок, перекрывающий пустую область, который перекрывает пустую область. Светоотражающий участок, выполненный с возможностью отражения света от источника света, предусмотрен по меньшей мере на участке оптического элемента, перекрывающем источник света. В распределении коэффициента отражения света в поверхностной области оптического элемента, поверхность оптического элемента имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax, и минимальный коэффициент отражения света Rmin, и максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 40% или более на участке, перекрывающем источник света, и вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% в области пропускания оптического элемента, через который проходит свет от источника света.
С такой конфигурацией, свет, выходящий от источника света, вначале достигает участка оптического элемента, перекрывающего источник света, который является участком, имеющим светоотражающий участок. Поэтому, большая часть света отражается от участка, перекрывающего источник света (не проходит через участок, перекрывающий источник света), и яркость света подсветки понижается относительно уровня света, испускаемого источником света. С другой стороны, свет, который отражается от участка, перекрывающего источник света, дополнительно отражается в монтажной панели, и свет достигает участка, перекрывающего пустую область. Заданная яркость света подсветки достигается на участке, перекрывающем пустую область. Этим достигается сохранение потребляемой мощности, без размещения множества источников света, и по существу достигается однородное распределение яркости в устройстве подсветки.
Если максимальный коэффициент отражения света Rmax на участке, перекрывающем источник света, составляет меньше, чем 40%, объем световых лучей, который отражается участком, перекрывающим источник света, уменьшается, и это уменьшает объем световых лучей, которые снова отражаются в монтажной панели и достигают участка, перекрывающего пустую область. Соответственно, на участке, перекрывающем пустую область, могут быть сформированы темновые участки. Поэтому, максимальный коэффициент отражения света Rmax устанавливается как 40% или более, и свет, испускаемый источником света, эффективно отражается участком, перекрывающим источник света, и достигает участка, перекрывающего пустую область. Соответственно, менее вероятно, что в области подсветки будут образовываться темновые участки. В распределении коэффициента отражения света диффузора, если вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает 25% или менее на ширине области пропускания оптического элемента, свет, испускаемый источником света, локально отражается. Это сразу же приводит к неоднородности распределения яркости. А именно, участок, перекрывающий источник света, оказывается относительно темным, и участки, смежные с участком, перекрывающим источник света, - относительно яркими. С другой стороны, если вся половина ширины H занимает 80% или более на ширине области пропускания, область, которая отражает свет, испускаемый источником света, оказывается слишком велика. Это уменьшает объем световых лучей, которые проходят через весь оптический элемент и, соответственно, вероятно, что на крайних участках оптического элемента будут образованы темновые участки. Вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% на ширине области пропускания оптического элемента, и этим достигается плавное распределение яркости подсветки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает перспективный вид общей конструкции телевизионного приемника в разобранном состоянии в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 - перспективный вид, показывающий в разобранном состоянии общую конструкцию жидкокристаллического устройства отображения, предусмотренного в телевизионном приемнике;
Фиг.3 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны;
Фиг.4 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления длинной стороны;
Фиг.5 - вид сечения, показывающий общую конструкцию лампы с горячим катодом, предусмотренную в жидкокристаллическом устройстве отображения;
Фиг.6 - график, показывающий соотношение между током лампы и относительной яркостью лампы с горячим катодом;
Фиг.7 - вид в плане, показывающий общую конструкцию монтажной панели, предусмотренной в устройстве фоновой подсветки;
Фиг.8 - вид в плане, показывающий общую конструкцию диффузора, предусмотренного в устройстве фоновой подсветки;
Фиг.9 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, предусмотренного в устройстве фоновой подсветки, которое помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.10 - вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.11 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.10;
Фиг.12 - график, показывающий распределение яркости с каждым максимальным коэффициентом отражения света и каждой полной половиной ширины;
Фиг.13 - вид в плане, показывающий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом в соответствии с одной модификацией;
Фиг.14 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.13;
Фиг.15 - вид в плане, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом в соответствии с одной модификацией;
Фиг.16 - спектральный график каждого цвета;
Фиг.17 - вид в плане, поясняющий распределение интенсивности цветов поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.18 - график, показывающий изменение интенсивности цветов в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.17;
Фиг.19 - вид сечения, показывающий конструкцию оптического элемента в соответствии с одной модификацией;
Фиг.20 - вид в плане, показывающий общую конструкцию монтажной панели, предусмотренной в устройстве фоновой подсветки в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.21 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного в среднем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом;
Фиг.22 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, который сформирован на крайнем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом;
Фиг.23 - график, показывающий коэффициент отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.22;
Фиг.24 - перспективный вид, показывающий общую конструкцию жидкокристаллического устройства отображения в разобранном состоянии в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.25 - общий вид в плане монтажной панели, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света, предусмотренных в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.24;
Фиг.26 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, предусмотренного в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.24, который помещается перед LED источниками света;
Фиг.27 - график, показывающий коэффициент отражения света в направлении короткой стороны диффузора;
Фиг.28 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света в соответствии с одной модификацией; и
Фиг.29 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света в соответствии с другой модификацией.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<Первый вариант выполнения >
Первый вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.1-12.
Вначале рассматривается конструкция TV (телевизионного) приемника, включающего в себя жидкокристаллическое устройство 10 отображения.
Как показано на Фиг.1, телевизионный приемник настоящего варианта выполнения включает в себя жидкокристаллическое устройство 10 отображения, передний и задний кожухи Ca, Cb, между которыми помещается жидкокристаллическое устройство 10 отображения, источник P питания, тюнер T, и стойку S. Полная форма жидкокристаллического устройства отображения (устройства отображения) 10 в перспективе является прямоугольной. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения размещается в вертикальном положении так, что направление его короткой стороны соответствует вертикальной линии. Как показано на Фиг.2, оно включает в себя жидкокристаллическую панель 11, как панель отображения, и устройство 12 фоновой подсветки (устройство подсветки), которое является внешним источником света. В целом, они поддерживаются посредством рамочной оправы 13 и т.п.
Далее рассматриваются жидкокристаллическая панель 11 и устройство 12 фоновой подсветки, включенные в жидкокристаллическое устройство 10 отображения (см. Фиг.2-4).
Жидкокристаллическая панель (панель отображения) 11 сконструирована так, что пара стеклянных подложек соединяются между собой с заданным зазором между ними, и жидкий кристалл помещается герметично между стеклянными подложками. На одной из стеклянных подложек предусмотрены переключающие элементы (например, TFT), присоединенные к линиям истоков и линиям затворов, которые располагаются перпендикулярно друг другу, электроды пикселя, присоединенные к переключающим компонентам, и ориентирующая пленка. На другой подложке предусмотрен цветовой фильтр, имеющий цветовые секции, например, (красная) R, (зеленая) G и B (синяя) цветовые секции, расположенные по заданному трафарету, встречные электроды, и ориентирующая пленка. Поляризующие пластины 11a, 11b прикреплены к внешним поверхностям подложек (см. Фиг.3 и 4).
Как показано на Фиг.2, устройство 12 фоновой подсветки включает в себя монтажную панель 14, набор 15 оптических листов (диффузор (оптический элемент, светорассеивающий элемент) 15а и множество оптических листов 15b, которые расположены между диффузором 15а и жидкокристаллической панелью 11), и рамки 16. Монтажная панель 14 имеет по существу коробчатую форму с отверстием 14b на стороне вывода света (на стороне жидкокристаллической панели 11). Рамки 16, размещенные вдоль длинных сторон монтажной панели 14, удерживают края диффузора 15а по длинной стороне на монтажной панели 14. Края диффузора 15а по длинной стороне оказываются зажатыми между монтажной панелью 14 и рамками 16. Лампа 17 с горячим катодом (источник света), ламповые зажимы 18, переключающие соединители 19 и ламповые держатели 20, установлены на монтажной панели 14. Ламповые зажимы 18 предусмотрены для установки лампы 17 с горячим катодом на монтажной панели 14. Переключающие соединители 19 присоединяются к концам лампы 17 с горячим катодом для выполнения электрического соединения. Ламповый держатель 19 покрывает и каждый конец лампы 17 с горячим катодом, и переключающие соединители 19. Сторона выхода света устройства 12 фоновой подсветки является стороной, расположенной ближе к пластине 15а диффузора, чем лампа 17 с горячим катодом.
Монтажная панель 14 изготавливается обработкой металлической пластины. Она сформирована по существу в виде неглубокой коробки. Как показано на Фиг.3 и 4, она включает в себя прямоугольную нижнюю пластину 30 и наружные края 21, каждый из которых вытянут вертикально от соответствующей стороны нижней пластины 30, и имеет по существу U-образную форму. Наружные края 21 включают в себя наружные края 21a по короткой стороне и наружные края 21b по длинной стороне, предусмотренные на коротких сторонах и на длинных сторонах монтажной панели 14, соответственно. Нижняя пластина 30 монтажной панели 14 имеет множество посадочных отверстий по краям по длинной стороне. Переключающие соединители 19 устанавливаются на монтажные посадочные отверстия 22. Как показано на Фиг.3, крепежные отверстия 14c предусмотрены на верхней поверхности монтажной панели 14 вдоль внешних краев 21b по длинной стороне, чтобы связать оправу 13, рамки 16 и монтажную панель 14 вместе винтами и т.п.
Светоотражающий лист 23 расположен на внутренней поверхности нижней пластины 30 монтажной панели 14 (на стороне, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом). Светоотражающий лист 23 представляет собой лист синтетического полимера, имеющий поверхность белого цвета, которая обеспечивает высокую светоотражательную способность. Светоотражающий лист 23 помещается так, чтобы покрыть почти всю внутреннюю поверхность нижней пластины 30 монтажной панели 14. Как показано на Фиг.4, края по длинной стороне светоотражающего листа 23 подняты так, чтобы покрыть наружные края 21b по длинной стороне монтажной панели 14, и зажаты между монтажной панелью 14 и диффузором 15а. С этим светоотражающим листом 23, свет, испускаемый лампами 17 с горячим катодом, отражается к диффузору 15а.
Лампа 17 с горячим катодом имеет удлиненную трубчатую форму с диаметром 15,5 мм. Как показано на Фиг.5, лампа 17 с горячим катодом включает в себя удлиненную стеклянную трубку 40, электроды 41 и внешние выводы 42. Два конца стеклянной лампы 40 закрыты. Электрод 41 заключен в стеклянную трубку 40 на каждом конце. Внешний вывод 42 выходит наружу от стеклянной трубки 40 от электрода 41. Ртуть герметизирована в стеклянной трубке 40. Флуоресцентный материал 43 покрывает внутреннюю поверхность стенки стеклянной лампы 40. Металлические муфты 44 подогнаны к двум концам лампы 17 с горячим катодом, соответственно. Два крайних участка лампы 17 с горячим катодом, на которых предусмотрены электроды 41 (металлические муфты 44), являются не люминесцирующими областями NA, и средний участок лампы 17 с горячим катодом (участок, который покрыт флуоресцентным материалом 43) является люминесцирующей областью.
Лампа 17 с горячим катодом характеризуется соотношением между током лампы и яркостью, как показано на Фиг.6. На Фиг.6, горизонтальная ось отображает ток лампы с горячим катодом, и вертикальная ось отображает относительную яркость для каждого значения тока лампы при условии, что яркость составляет 100%, когда ток лампы составляет 450 мА. Как показано на Фиг.6, лампа 17 с горячим катодом имеет такую характеристику, при которой яркость улучшается прямо пропорционально увеличению тока лампы, если ток лампы увеличивается от 155 мА до 600 мА.
Лампа 17 с горячим катодом размещается на монтажной панели 14 так, что продольное направление (осевое направление) соответствует направлению по длинной стороне монтажной панели 14. Как показано на Фиг.7, нижняя пластина 30 монтажной панели 14 (участок, стоящий перед диффузором 15a) задается в трех участках в направлении короткой стороны монтажной панели 14. Эти три участка включают в себя первый крайний участок 30A, второй крайний участок 30В, который расположен на стороне противоположного края от первого крайнего участка 30A, и средний участок 30C, который находится между первым крайним участком 30A и вторым крайним участком 30В. Лампа 17 с горячим катодом размещается в среднем участке 30C нижней пластины 30 и здесь формируется область LA установки источников света. Лампа 17 с горячим катодом не размещается на первом крайнем участке 30A и втором крайнем участке 30В нижней пластины 30, и здесь формируется пустая область LN. Лампа 17 с горячим катодом частично размещается в среднем участке нижней пластины 30 монтажной панели 14, чтобы сформировать область LA установки источников света. Площадь области LA установки источников света меньше, чем таковая для пустой области LN. Доля площади области LA установки источников света от всей площади нижней пластины 30 монтажной панели 14, предпочтительно устанавливается как находящаяся в переделах от 4% до 37% для достижения сохранения потребляемой мощности и гарантии яркости, и в этом варианте выполнения устанавливается как 4%.
На внешней поверхности нижней пластины 30 монтажной панели 14 (на стороне, обращенной к лампе 17 с горячим катодом), как показано на Фиг.3 и 4, предусмотрен набор 29 плат инверторов, так, чтобы перекрывать область LA установки источников света, более конкретно, чтобы перекрывать каждый конец лампы 17 с горячим катодом. Управляющая мощность подается от набора 29 плат инверторов на лампу 17 с горячим катодом. Каждый конец лампы 17 с горячим катодом имеет контактную клемму (не показана) для приема управляющей мощности, и электрическое соединение между контактной клеммой и проводным жгутом 29a (см. Фиг.4), выходящим от набора 29 плат инверторов, позволяет подавать управляющую мощность с высоким напряжением. Такое электрическое соединение устанавливается в переключающем соединителе 19, к которому подогнан конец лампы 17 с горячим катодом. Держатели 20 устанавливаются так, чтобы покрыть переключающие соединители 19.
Держатели 20, которые покрывают концы лампы 17 с горячим катодом и переключающие соединители 19, выполнены из белого синтетического полимера. Каждый из них имеет удлиненную, по существу коробчатую форму, которая вытянута вдоль короткой стороны монтажной панели 14, как показано на Фиг.2. Как показано на Фиг.4, каждый держатель 20 имеет ступеньки на передней стороне, так, что диффузор 15a и жидкокристаллическая панель 11 поддерживаются на различных уровнях. Часть держателя 20 помещается на вершину части соответствующего наружного края 21a по длинной стороне монтажной панели 14 и формирует боковую стенку устройства 12 фоновой подсветки вместе с внешней оправой 21a. Вставной штырь 24 выступает от поверхности держателя 20, которая обращена к наружному краю 21a монтажной панели 14. Держатель 20 устанавливается на монтажной панели 14 посредством вставки штыря 24 в посадочное отверстие 25, предусмотренное на верхней поверхности наружного края 21a монтажной панели 14.
Ступеньки держателя 20, которые покрывают конец лампы 17 с горячим катодом, включают в себя три поверхности, которые параллельны нижней пластине 30 монтажной панели 14. Эти три поверхности включают в себя первую поверхность 20a, вторую поверхность 20b, и третью поверхность 20c. Оправа пластины 15a диффузора по короткой стороне помещается на первую поверхность 20a, которая располагается на самом нижнем уровне. Наклонное покрытие 26 простирается от первой поверхности 20a к нижней пластине 30 монтажной панели 14 с наклоном. Оправа жидкокристаллической панели 11 по короткой стороне помещается на вторую поверхность 20b держателя 20. Третья поверхность 20c, которая располагается на самом высоком уровне, перекрывает наружный край 21a монтажной панели 14 и входит в контакт с оправой 13.
На стороне отверстия 14b монтажной панели 14 предусмотрен набор 15 оптических листов, включающий в себя диффузор (оптический элемент, светорассеивающий элемент) 15a и оптические листы 15b. Диффузор 15a выполнен как пластинчатый элемент из синтетического полимера и диспергированных в нем светорассеивающих частиц. Диффузор 15a рассеивает линейный свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, которая является линейным источником света, а также отражает свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом. Каждый из краев диффузора 15a по короткой стороне помещается на первую поверхность 20a держателя и не испытывает вертикального усилия. Таким образом, диффузор 15a покрывает отверстие 14b монтажной панели 14. Как показано на Фиг.8, участки внешнего края диффузора 15a помещаются в держатель 20, или покрываются оправой 13, и поэтому участок внешнего края представляет собой блокирующую свет область TN, которая не пропускает свет от лампы 17 с горячим катодом. Участок диффузора 15a внутри блокирующей свет области TN представляет собой область ТА пропускания, через которую свет от лампы 17 с горячим катодом проходит на сторону жидкокристаллической панели 11.
Оптические листы 15b, предусмотренные на диффузоре 15a, включают в себя лист диффузора, линзовый лист и отражательную поляризующую пластину, уложенные в таком порядке со стороны пластины 15a диффузора. Оптические листы 15b преобразуют свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом и проходящий через пластину 15a диффузора, в планарный свет. Жидкокристаллическая панель 11 отображения располагается на верхней поверхности верхнего слоя оптических листов 15b. Оптические листы 15b поддерживаются между диффузором 15a и жидкокристаллической панелью 11.
Светоотражающее действие диффузора 15a рассматривается подробно в связи с Фиг.9-11.
На Фиг.9 показан типичный вид конфигурации трафарета светоотражающего участка, сформированного на диффузоре. На Фиг.10 показан вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, которая обращена к лампе с горячим катодом. На Фиг.11 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.9. На Фиг.9-11, направление по длинной стороне диффузора обозначается как направление оси X, и его направление по короткой стороне обозначается как направление оси Y. На Фиг.11, горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление по короткой стороне), и коэффициент отражения света нанесен на график от крайнего участка близко к Yl (край Yl) до среднего участка в направлении оси Y, и от среднего участка до крайнего участка ближе к Y2 (край Y2) в направлении оси Y.
Как показано на Фиг.9, светоотражающий участок 50, выполненный в виде белого точечного трафарета, сформирован на диффузоре 15a, на поверхности, обращенной к лампе 17 с горячим катодом. В настоящем варианте выполнения каждая точка светоотражающего участка 50 имеет круговую форму. Точечный трафарет, формирующий светоотражающий участок 50, сформирован посредством печатной пасты, содержащей металлическую окись (например, окись титана), например, на поверхности пластины 15a диффузора. Предпочтительно средство печати представляет собой трафаретную печать, струйную печать и т.п.
Светоотражающий участок 50, находящийся перед лампой 17 с горячим катодом, имеет коэффициент отражения света как 80% на его поверхностной области, и диффузор 15a, находящийся перед лампой 17 с горячим катодом, имеет коэффициент отражения света как 30% в его поверхностной области. Таким образом, светоотражающий участок 50 имеет относительно высокий коэффициент отражения света. В настоящем варианте выполнения коэффициент отражения света каждого материала представлен средним коэффициентом отражения света, измеренным с LAV СМ-3700D (диаметр области измерения 25,4 мм), изготовленным посредством Konica Minolta внутри измерительной окружности. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 измерен следующим способом. Светоотражающий участок 50 формируется по всей поверхности стеклянной подложки, и коэффициент отражения света поверхности измеряется в соответствии с вышеупомянутым средством измерения. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 составляет предпочтительно 80% или более, и более предпочтительно 90% или более. Таким образом, поскольку коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 выше, отражение света контролируется более точно, и точно в соответствии с формой рисунка точечного трафарета, например, числа точек, или площади каждой точки.
Диффузор 15a имеет направление по длинной стороне (направление оси X) и направление по короткой стороне (направление оси Y). Коэффициент отражения света поверхности диффузора 15a, находящегося перед лампой 17 с горячим катодом, изменяется вдоль направления короткой стороны посредством изменения точечного трафарета светоотражающего участка 50, как показано на Фиг.10 и 11. Иначе говоря, на поверхности диффузора 15a, находящегося перед лампой 17 с горячим катодом, коэффициент отражения света участка (обозначаемого как участок DA, перекрывающий источник света), который перекрывает область LA установки источников света (участок, в котором размещается лампа 17 с горячим катодом), выше, чем коэффициент отражения света участка (обозначаемого как участок DN, перекрывающий пустую область), который перекрывает пустую область LN (участок, в котором лампа 17 с горячим катодом не размещается). Более конкретно, на участке DA диффузора 15a, перекрывающем источник света, коэффициент отражения света однороден, составляя 65%, что отображает максимальный коэффициент отражения света Rmax на диффузоре 15a. Участок DA, перекрывающий источник света, предусмотрен в среднем участке в направлении короткой стороны диффузора 15a, и средний участок включает в себя участок, который имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax.
С другой стороны, на поверхности DN диффузора 15a, перекрывающей пустую область, коэффициент отражения света уменьшается непрерывно и постепенно от участка, ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к участку, удаленному от участка DA, перекрывающего источник света. Коэффициент отражения света наименьший, составляя 30%, в двух крайних участках (край Yl и край Y2 на Фиг.11) участка DN, перекрывающего пустую область, в направлении короткой стороны (направление оси Y).
В распределении коэффициента отражения света диффузора 15a, расстояние между двумя точками на графике на Фиг.11, в каждой из которых коэффициент отражения света равен (Rmax+Rmin)/2 (47,5% в этом варианте выполнения) соответствует всей половине ширины H в распределении коэффициента отражения света. В настоящем варианте выполнения длина всей половины ширины H занимает 60% ширины области ТА пропускания диффузора 15a в направлении короткой стороны (направление оси Y, направление в котором коэффициент отражения света диффузора 15a изменяется).
Распределение коэффициента отражения света диффузора 15a определяется площадью каждой точки светоотражающего участка 50. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 выше, чем коэффициент отражения света диффузора 15a. Поэтому, коэффициент отражения света (степень отражения на единицу площади диффузора 15a) относительно увеличивается посредством относительного увеличения площади каждой точки светоотражающего участка 50, и коэффициент отражения света относительно уменьшается посредством относительного уменьшения площади каждой точки светоотражающего участка 50. Конкретно, на участке DA диффузора 15a, перекрывающем источник света, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 относительно велика и однородна. Площадь каждой точки светоотражающего участка 50 непрерывно уменьшается от границы между участком DA, перекрывающим источник света, и участком DN, перекрывающим пустую область, к двум крайним участкам участков DN, перекрывающих пустую область, в направлении короткой стороны. Как средство контроля коэффициента отражения света, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 может быть установлена такой же, и расстояние между точками может быть изменено.
В устройстве 12 фоновой подсветки, ток лампы 17 с горячим катодом устанавливается постоянным, величиной 450 мА, и максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a, и занимаемая доля всей половины ширины H в области ТА пропускания, устанавливаются с различными значениями в нескольких примерах. Таблица 1 отображает качество подсветки, полученное в примерах.
В Таблице 1, степень размещения всей половины ширины H в области ТА пропускания отображает процент от длины всей половины ширины H, полученный, когда коэффициент отражения света в распределении коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора 15a равен (Rmax+Rmin)/2 на ширине области ТА пропускания диффузора 15a в направлении короткой стороны.
В распределении яркости подсветки устройства 12 фоновой подсветки, показанного на Фиг.12, качество подсветки отображается как ⊚, если задана улучшенная яркость и вполне плавное распределение яркости, качество подсветки отображается как ○, если задана улучшенная яркость и почти плавное распределение яркости, и качество подсветки отображается как Ч, если не задана улучшенная яркость или не плавное распределение яркости.
[Таблица 1]
Ток лампы [мА]
Максимальный коэффициент отражения света Rmax [%]
Степень размещения всей половины ширины H в области ТА подсветки [%]
Яркость в среднем участке [кд/м<sup>2</sup>]
Качество отобра-жения
Пример 1
450
65
60
350
⊚
Пример 2
450
40
70
400
○
Пример 3
450
68
25
250
○
Пример 4
450
65
80
320
○
Сравни-тельный Пример 1
450
35
66
430
Ч
Сравни-тельный Пример 2
450
68
20
250
Ч
Сравни-тельный Пример 3
450
65
85
223
Ч
Как ясно из Таблицы 1 и Фиг.12, если диффузор 15a имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax как 40% или более, устройство 12 фоновой подсветки имеет заданную улучшенную яркость и плавное распределение яркости. В частности, если максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 65% или более, распределение яркости, становится более плавным. Если максимальный коэффициент отражения света Rmax ниже 40% (35% в Сравнительном Примере 1), свет легко проходит через средний участок диффузора 15a (участок DA, перекрывающий источник света), и яркость достаточно высока в среднем участке, и плавное распределение яркости не получается.
Степень размещения всей половины ширины H в области ТА пропускания составляет 25% или более, и 80% или меньше. Соответственно, устройство 12 фоновой подсветки имеет заданную улучшенную яркость и по существу плавное распределение яркости. Если степень размещения всей половины ширины H в области пропускания ТА составляет меньше, чем 25% (20% в сравнительном примере 2), свет от лампы 17 с горячим катодом локально легко отражается в среднем участке диффузора 15a. Соответственно, яркость на участке, смежном со средним участком, относительно улучшается, и распределение яркости не плавное. Если степень размещения всей половины ширины H в области пропускания ТА больше, чем 80% (85% в сравнительном примере 3), свет от лампы 17 с горячим катодом чрезмерно отражается диффузором 15a во всей его области. Поэтому, заданная улучшенная яркость не получается, и яркость оказывается особенно пониженной на крайних участках диффузора 15a.
Как рассмотрено выше, в настоящем варианте выполнения максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a устанавливается как 40% или более на участке DA, перекрывающем источник света, и вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% на ширине области ТА пропускания диффузора 15a, через который проходит свет от лампы 17 с горячим катодом. Соответственно, может быть получено плавное распределение яркости подсветки без какого-либо локального темнового участка.
Если максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a составляет 65% или более на участке DA, перекрывающем источник света, свет от лампы 17 с горячим катодом, легко отражается участком DA, перекрывающим источник света, и это заставляет свет снова отражаться в монтажной панели 14. Это может увеличить объем света, достигающего участка DN, перекрывающего пустую область. Соответственно, менее вероятно, что участок DN, перекрывающий пустую область, вызовет темновые участки, и по существу может быть достигнуто однородное распределение яркости подсветки.
В настоящем варианте выполнения, средний участок диффузора 15a имеет максимальный коэффициент отражения света, Rmax.
Свет от лампы 17 с горячим катодом, вероятно, будет собран в среднем участке диффузора 15a. Средний участок, имеющий максимальный коэффициент отражения света Rmax эффективно отражает свет от лампы 17 с горячим катодом, и по существу может быть достигнуто однородное распределение яркости подсветки.
В настоящем варианте выполнения диффузор 15a включает в себя участок DA, перекрывающий источник света, который перекрывает лампу 17 с горячим катодом, и участок DN, перекрывающий пустую область, который не перекрывает лампу 17 с горячим катодом. Светоотражающий участок 50, который отражает свет от лампы 17 с горячим катодом, сформирован по меньшей мере на участке DA, перекрывающем источник света.
С такой конфигурацией свет, выводимый от лампы 17 с горячим катодом, прежде всего, достигает участка DA диффузора 15a, перекрывающего источник света, который является участком, имеющим светоотражающий участок 50. Поэтому, большая часть света отражается от участка DA, перекрывающего источник света (не проходит через участок DA, перекрывающий источник света), и яркость света подсветки понижается относительно объема света, испускаемого лампами 17 с горячим катодом. С другой стороны, свет, который отражается от участка DA, перекрывающего источник света, дополнительно отражается в монтажной панели 14, и свет достигает участка DN, перекрывающего пустую область. Достигается заданная яркость света подсветки. Этим достигается сохранение потребляемой мощности, не размещая множество ламп 17 с горячим катодом, и по существу достигается однородное распределение яркости в устройстве 12 фоновой подсветки.
В настоящем варианте выполнения светоотражающий участок 50 сформирован точечным трафаретом, имеющим светоотражательную способность. Отражение света контролируется формой трафарета (число (плотность) точек или площадь каждой точки). Соответственно, легко может быть получена однородная яркость подсветки.
Светоотражающий участок 50 выполнен так, что коэффициент отражения света уменьшается непрерывно и постепенно от участка, имеющего более высокий коэффициент отражения света, к участку, имеющему менее высокий коэффициент отражения света.
Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 на диффузоре 15a уменьшается непрерывно и постепенно, чтобы иметь градацию. Это делает распределение яркости света подсветки плавным, и устройство 12 фоновой подсветки может достигнуть однородного распределения яркости света подсветки.
Светоотражающий участок 50 содержит материал, который выполнен белым. Поэтому светоотражательная способность легко применима к светоотражающему участку 50.
В соответствии с настоящим вариантом выполнения монтажной панели 14 выполнено так, что нижняя пластина 30, находящаяся перед диффузором 15a, задается в первом крайнем участке 30A, втором крайнем участке 30В и среднем участке 30C, который находится между первым и вторым крайними участками 30A и 30В. Второй крайний участок 30В находится на противоположной крайней стороне относительно первого крайнего участка 30A. Один участок среди первого крайнего участка 30A, второго крайнего участка 30В и среднего участка 30С, соответствует области LA установки источников света, в которой размещается лампа 17 с горячим катодом, и остальные участки соответствуют пустым областям LN, в которых лампа 17 с горячим катодом не размещается.
С этой конфигурацией, по сравнению со случаем, в котором множество ламп 17 с горячим катодом размещается равномерно по всей монтажной панели 14, уменьшается число ламп 17 с горячим катодом, и достигается снижение стоимости и сохранение потребляемой мощности устройства 12 фоновой подсветки.
В настоящем варианте выполнения площадь области LA установки источников света меньше таковой для пустой области LN в монтажной панели 14.
В таком случае, когда площадь области LA установки источников света меньше, чем таковая для пустой области LN, с конфигурацией настоящего варианта выполнения свет от лампы 17 с горячим катодом отражается светоотражающим участком 50, направляясь к пустой области LN в монтажной панели 14. Это поддерживает однородную яркость подсветки и достигается снижение стоимости и сохранение потребляемой мощности.
Область LA установки источников света предусмотрена в среднем участке 30C монтажной панели 14.
Это гарантирует достаточную яркость в среднем участке устройства 12 фоновой подсветки и также гарантирует яркость в среднем участке отображения в жидкокристаллическом устройстве 10 отображения, включающем в себя устройство 12 фоновой подсветки, и жидкокристаллическое устройство 10 отображения приобретает хорошую видимость.
В настоящем варианте выполнения диффузор 15a сформирован светорассеивающим элементом, который рассеивает свет от лампы 17 с горячим катодом.
С этой конфигурацией пропускание света от участка DA, перекрывающего источник света, и участка DN диффузора 15a, перекрывающего пустую область, контролируется изменением распределения коэффициента отражения света светоотражающего участка 50, и также светорассеивающий элемент рассеивает свет. Этим достигается однородная яркость в поверхностной области устройства 12 фоновой подсветки.
Настоящее изобретение не ограничивается первым вариантом выполнения, и может включать в себя нижеследующую модификацию. В нижеследующей модификации, те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначены теми же самыми символами и не будут поясняться.
[Первая модификация первого варианта выполнения]
Распределение коэффициента отражения света диффузора 15a может быть изменено, как показано на Фиг.13 и 14. На Фиг.13 показан вид в плане распределения коэффициента отражения света поверхности диффузора на Фиг.13, который помещается перед лампой с горячим катодом, в соответствии с одной модификацией. На Фиг.14 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.13. В нижеследующей модификации, те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначены теми же самыми символами, и не будут поясняться.
Как показано на Фиг.13 и 14, участок DA диффузора 150a, перекрывающий источник света (поверхность участка, который перекрывает область LA установки источников света, находящуюся перед лампой 17 с горячим катодом), имеет самый высокий коэффициент отражения света, и на участке DN диффузора 150a, перекрывающем пустую область (поверхность участка, который перекрывает пустую область LN, находящуюся перед лампой 17 с горячим катодом), коэффициент отражения света уменьшается пошагово и постепенно от участка, ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к участку дальше от него. А именно, на участке DN диффузора 150a, перекрывающем пустую область, коэффициент отражения света изменяется шаг за шагом вдоль направления короткой стороны (направление оси Y) диффузора 150a. Более конкретно, как показано на Фиг.13, первая область 51, имеющая относительно высокий коэффициент отражения света, предусмотрена на участке DA, перекрывающем источник света, который расположен в среднем участке диффузора 150a, и вторые области 52, 52, имеющие коэффициент отражения света относительно меньший, чем первая область 51, предусмотрены рядом с первой областью 51 на участке DN, перекрывающем пустую область, расположенном на сторонах первой области 51. Кроме того, на участке DN, перекрывающем пустую область, третьи области 53, 53, имеющие коэффициент отражения света, относительно более низкий, чем вторые области 52, предусмотрены на сторонах вторых областей 52, четвертые области 54, 54, имеющие коэффициент отражения света, более низкий, чем третьи области 53, предусмотрены на сторонах третьих областей 53, и пятые области 55, 55, имеющие коэффициент отражения света, более низкий, чем четвертые области 54, предусмотрены на сторонах четвертых областей 54.
В этой модификации, как показано на Фиг.14, коэффициент отражения света диффузора 150a составляет 50% в первой области, 45% во второй области, 40% в третьей области, 35% в четвертой области, и 30% в пятой области, и он изменяется с одинаковым отношением. В областях с первой по четвертую, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 изменяется, чтобы определить вышеупомянутый коэффициент отражения света, и коэффициент отражения света в пятой области, в которой не размещен светоотражающий участок 50, представлен коэффициентом отражения света диффузора 150a.
Множество областей 52, 53, 54, 55, имеющих различные коэффициенты отражения света, определены в участке DN диффузора 150a, перекрывающем пустую область. Коэффициент отражения света уменьшается от второй области 52 к пятой области 55 последовательно в этом порядке так, что коэффициент отражения света уменьшается пошагово и постепенно от участка, ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к участку дальше от него.
В соответствии с такой конфигурацией распределение яркости света подсветки на участке DN, перекрывающем пустую область (пустая область LN) делается плавным, и устройство 12 фоновой подсветки может получить плавное распределение яркости подсветки. Со средством для формирования множества областей 52, 53, 54, 55, имеющих различные коэффициенты отражения света, способ изготовления диффузора 150a становится простым, и это вносит свой вклад в снижение стоимости.
[Вторая модификация первого варианта выполнения]
Во второй модификации первого варианта выполнения, функция настройки цвета применена к участку, добавленному к светоотражающему участку 50. Вторая модификация рассматривается в связи с Фиг.15-18.
На Фиг.15 показан вид в плане конфигурации трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом. На Фиг.16 показан спектральный график каждого цвета. На Фиг.17 показан вид в плане, поясняющий распределение интенсивности цветов поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом. На Фиг.18 показан график изменения интенсивности цветов в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.17. На Фиг.17 и 18, направление по длинной стороне диффузора обозначается как направление оси X, и его направление по короткой стороне обозначается как направление оси Y. На Фиг.18 горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление по короткой стороне), и коэффициент отражения света нанесен на график от крайнего участка, близко к Yl (край Yl), к среднему участку в направлении оси Y, и от среднего участка до крайнего участка, ближе к Y2 (край Y2) в направлении оси Y.
Светоотражающий участок 57 выполнен из материала, содержащего фталоцианиновый голубой пигмент в виде пасты, содержащей белую металлическую окись (например, окись титана). Поэтому, светоотражающий участок 57 обеспечивает голубой цвет. Материал, который содержится в светоотражающем участке 57 и обеспечивает голубой цвет, может быть произвольно выбран из пигментов и красителя, которые обеспечивают голубой цвет. Фталоцианиновый голубой пигмент очень хорош в отношении долговечности и предпочтителен для окружающей среды.
Цвета светоотражающего участка 57 будут пояснены. На Фиг.16, каждая из функций x(λ), y(λ), z(λ) отображает соответствующую функцию соответствия цветов, которая определена в системе цветов CIE. Функция соответствия цветов также называется функцией видимости и отображает зависимость от длины волны трех уровней чувствительности, которые человеческий глаз может считывать. На Фиг.16, Sr, Sg, Sb отображают кривые интенсивности цветов - красного (Sr), зеленого (Sg) и синего (Sb), соответственно. Каждая из кривых интенсивности цветов Sr, Sg, Sb имеет один из трех уровней функции чувствительности, который является наиболее доминирующим. Кривые интенсивности цветов получены из следующих формул (1)-(3).
Формула (1): Sr=x(λ)/(2*(y(λ)+z(λ))
Формула (2): Sg=у(λ)/(2*(x(λ)+z(λ))
Формула (3): Sb=z(λ)/(2*(x(λ)+у(λ))
В настоящем варианте выполнения голубой цвет имеет полосу поглощения в свете с длиной волны, большей, чем длина волны 500 нм, которая является точкой пересечения кривой интенсивности зеленого цвета (Sg) и кривой интенсивности красного цвета (Sr). Синий цвет имеет полосу поглощения при свете с длиной волны, большей, чем длина волны 500 нм, которая является точкой пересечения кривой интенсивности зеленого цвета (Sg) и кривой интенсивности синего цвета (Sb). В настоящем варианте выполнения светоотражающий участок 57 не ограничивается конфигурацией с материалом голубой окраски, но может быть выполнен с окрашивающим материалом, имеющим полосу поглощения в свете с относительно большой длиной волны, и выполнен предпочтительно с окрашивающим цветным материалом, имеющим полосу поглощения в свете с длиной волны, большей, чем 500 нм. Оттенок между голубым и синим, имеющий полосу поглощения в свете с длиной волны, большей, чем 500 нм, может использоваться для светоотражающего участка 57.
На диффузоре 151a интенсивность цвета светоотражающего участка 57 изменяется в каждой области от участка DA, перекрывающего источник света, к участку DN, перекрывающему пустую область. На диффузоре 151a, точечный трафарет светоотражающего участка 57 изменяется так, что интенсивность голубого цвета изменяется в направлении короткой стороны диффузора 151a, как показано на Фиг.17 и 18. На диффузоре 151a, интенсивность голубого цвета наибольшая на участке DA диффузора 151a, перекрывающем источник света, и интенсивность голубого цвета уменьшается непрерывным образом на участке DN, перекрывающем пустую область, от участка, ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к участку, удаленному от него. Светоотражающий участок 57 не формируется на каждом крайнем участке (край Y1 и край Y2 на Фиг.18) участка DN, перекрывающего пустую область, и крайние участки имеют цвет диффузора 151a. Таким образом, диффузор 151a имеет относительно более высокую интенсивность цвета на участке DA, перекрывающем источник света, чем на участке DN, перекрывающем пустую область.
С конфигурацией настоящего варианта выполнения окрашивающий материал, который обеспечивает голубой цвет, предусмотрен в светоотражающем участке 57. Поэтому, свет, имеющий оттенок с относительно большой длиной волны может быть поглощен светоотражающим участком 57. Соответственно, даже если свет, достигающий светоотражающего участка 57, принимает желтый оттенок, свет, имеющий желтый цвет поглощается светоотражающим участком 57, и получается однородный белый свет.
Светоотражающий участок 57 сформирован посредством смешения материала, обеспечивающего белый цвет и материала, обеспечивающего голубой цвет. Поэтому функция отражения света и функция регулировки цвета для изменения желтого цвета на белый цвет может быть обеспечена в светоотражающем участке 57.
[Третья модификация первого варианта выполнения]
В первом варианте выполнения светоотражающий участок 50 сформирован на диффузоре 15a. Например, оптический элемент может быть выполнен так, как показано на Фиг.19. Как показано на Фиг.19, светоотражающий участок 50, который отражает свет от лампы 17 с горячим катодом, сформирован на поверхности прозрачного (полупрозрачного) светоотражающего листа 152, который помещается перед лампой 17 с горячим катодом. Светоотражающий лист 152 присоединен к поверхности диффузора 153a, который помещается перед лампой 17 с горячим катодом посредством склейки. Свет от лампы 17 с горячим катодом рассеивается диффузором 153a. Светоотражающий лист 152 может быть присоединен к диффузору 153a с помощью термокомпрессионной сварки. С такой конфигурацией оптический элемент может иметь светоотражательную способность и светорассеивающее свойство, и этим достигается однородная яркость поверхностной области устройства 12 фоновой подсветки.
<Второй вариант выполнения>
Далее, рассматривается второй вариант выполнения настоящего изобретения в связи с Фиг.20-23. Во втором варианте выполнения изменена конфигурация трафарета источника света относительно первого варианта выполнения, а другие конфигурации подобны таковым для первого варианта выполнения. Во втором варианте выполнения те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначены теми же самыми символами, и не будут пояснены.
На Фиг.20 показан вид в плане общей конструкции монтажной панели, предусмотренной в устройстве фоновой подсветки. На Фиг.21 показан типичный вид конфигурации трафарета светоотражающего участка, сформированного в среднем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом. На Фиг.22 показан типичный вид конфигурации трафарета светоотражающего участка, который сформирован на крайнем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом. На Фиг.23 показан график коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора. На Фиг.23, горизонтальная ось показывает направление Y-оси (направление по короткой стороне), и коэффициент отражения света нанесен на графике от крайнего участка, близкого к Y1 (край Y1), к среднему участку в направлении оси Y, и от среднего участка до крайнего участка, ближе к Y2 (край Y2), в направлении оси Y.
Каждая лампа 60 с холодным катодом имеет удлиненную трубчатую форму с диаметром 4,0 мм. Множество ламп 60 с холодным катодом установлено на монтажной панели 14 так, что они размещаются параллельно друг другу с их направлением по длинной стороне (осевое направление), выровненным вдоль направления длинной стороны монтажной панели 14. Лампы 60 с холодным катодом размещаются на участке в монтажной панели 14. Более конкретно, как показано на Фиг.20, нижняя пластина 31 монтажной панели 14 (участок, стоящий перед диффузором 250a) определены в направлении короткой стороны одинаково в первом крайнем участке 31A, втором крайнем участке 31B, который расположен на краю, напротив первого крайнего участка 31A, и среднем участке 31C, который помещается между первым крайним участком 31A и вторым крайним участком 31B. Лампы 60 с холодным катодом размещаются в среднем участке 31C нижней пластины 31 и область LA-1 установки источников света сформирована в среднем участке 31C. С другой стороны, лампа 60 с холодным катодом не размещается в первом крайнем участке 31A и втором крайнем участке 31B нижней пластины 31, и пустая область LN-1 формируется в первом крайнем участке 31A и втором крайнем участке 31B. Доля области LA-1 установки источников света, занимаемой во всей области нижней пластины 31 монтажной панели 14, может быть изменена. Эта доля предпочтительно устанавливается в пределах от 20% до 60%, чтобы достичь сохранения потребляемой мощности и гарантировать яркость, и она составляет 42% в этом варианте выполнения.
В области LA-1 установки источников света нижней пластины 31 монтажной панели 14, лампы 60 с холодным катодом поддерживаются ламповыми зажимами (не показаны), при оставлении маленького зазора между лампами 60 с холодным катодом и нижней пластиной 31 монтажной панели 14. Теплопроводящие элементы 71 располагаются в зазоре так, что часть лампы 60 с холодным катодом находится в контакте с нижней пластиной 31. Тепло передается от ламп 60 с холодным катодом, которые горят и имеют высокую температуру, на монтажную панель 14 через теплопроводящие элементы 71. Поэтому, температура ламп 60 с холодным катодом понижена в участках, в которых размещены теплопроводящие элементы 71, и здесь принудительно создаются наиболее холодные точки. В результате яркость каждой из ламп 60 с холодным катодом улучшается, и это вносит свой вклад в сохранение потребляемой мощности.
В каждой из пустых областей LN-1 нижней пластины 31 монтажной панели 14, то есть, в каждом первом крайнем участке 31A и втором крайнем участке 31B нижней пластины 31, имеется выпуклый отражательный участок 72, вытянутый вдоль направления длинной стороны нижней пластины 31. Выпуклый отражательный участок 72 выполнен из синтетического полимера и имеет поверхность белого цвета, которая обеспечивает высокую светоотражательную способность. Каждый выпуклый отражательный участок 72 имеет две наклонные поверхности 72a, 72a, которые наклонены к нижней пластине 31 и один из этих участков помещается перед лампой с холодным катодом 60. Выпуклый отражательный участок 72 предусмотрен таким образом, что его продольное направление соответствует осевому направлению ламп 60 с холодным катодом, размещенных в области LA-1 установки источников света. Одна наклонная поверхность 72a направляет свет, испускаемый лампами 60 с холодным катодом, к диффузору 250a. Наклонная поверхность 72a выпуклого отражательного участка 72 отражает свет, испускаемый лампами 60 с холодным катодом, в сторону диффузора 250a, и поэтому испускаемый свет эффективно используется.
Как показано на Фиг.21, светоотражающий участок 50, который образует точечный трафарет, сформирован на поверхности диффузора 250a, который помещается перед лампами 60 с холодным катодом. Точечный трафарет сформирован посредством печатной пасты, содержащей металлическую окись (например, окись титана), на поверхности диффузора 250a площадь каждой точки светоотражающего участка 50 наибольшая на участке, перекрывающем область LA-1 установки источников света (участок DA-1, перекрывающий источник света). Площадь каждой точки светоотражающего участка 50 уменьшается непрерывным образом от участка, близкого к лампе с холодным катодом 60, к удаленному от нее участку. Поэтому, как показано на Фиг.23, коэффициент отражения света участка диффузора 250a самый высокий на участке DA-1, перекрывающем источник света, и уменьшается непрерывным образом в участке DN-1, перекрывающем пустую область, от участка, близкого к участку DA-1, перекрывающего источник света, к удаленному от него участку. В настоящем варианте выполнения диффузор 250a имеет самый высокий коэффициент отражения света на участке DA, перекрывающем источник света, и максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 65%. В распределении коэффициента отражения света диффузора 250a, доля всей половины ширины H, задаваемая значением (Rmax+Rmin)/2 и занимающая в направлении короткой стороны (направление, в котором коэффициент отражения света диффузора 250a изменяется) ширину области ТА пропускания диффузора 250a, составляет 80%.
С описанной выше конфигурацией свет, испускаемый лампами 60 с холодным катодом, прежде всего достигает участков DA-1 диффузора 250a, перекрывающих источник света. Участки DA-1, перекрывающие источник света, имеющие при них светоотражающий участок 50, имеют высокий коэффициент отражения света. Поэтому, большая часть света отражается от участков DA-1, перекрывающих источник света, и яркость света подсветки понижается относительно объема света, испускаемого лампами 60 с холодным катодом. С другой стороны, свет, который отражается от участков DA-1, перекрывающих источник света, дополнительно отражается в монтажной панели 14, и свет может достигнуть участков DN-1, перекрывающих пустую область. В диффузоре 250a, коэффициент отражения света участков DN-1, перекрывающих пустую область, относительно низкий, и больший объем света проходит через участки DN-1, перекрывающие пустую область и, таким образом, достигается заданная яркость света подсветки. Таким образом, сохранение потребляемой мощности может быть достигнуто в устройстве 12 фоновой подсветки, не размещая множество ламп 60 с холодным катодом, и может быть получено плавное распределение яркости подсветки.
<Третий вариант выполнения>
Третий вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.24-27. В третьем варианте выполнения относительно первого варианта выполнения изменена конфигурация трафарета источника света, а другая конфигурация подобна первому варианту выполнения. В третьем варианте выполнения те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначены теми же самыми символами, и не будут поясняться.
На Фиг.24 показан перспективный вид общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения в разобранном состоянии. На Фиг.25 показан общий вид монтажной панели в плане и конфигурация трафарета LED источников света. На Фиг.26 показан типичный вид конфигурации трафарета светоотражающего участка, сформированного на диффузоре, на поверхности, находящейся перед LED источниками света. На Фиг.27 показан график изменения коэффициента отражения в направлении короткой стороны диффузора. На Фиг.27 горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление по короткой стороне), и коэффициент отражения света нанесен на график от края, близкого к стороне Yl (край Yl), к среднему участку, и от среднего участка к краю, близкому к стороне Y2 (край Y2) в направлении оси Y.
Плата 81 LED, на которой установлены LED источники 80 света (источники света), расположена на внутренней поверхностной стороне нижней пластины 33 монтажной панели 14, как показано на Фиг.24. Плата 81 LED включает в себя светоотражающий лист 82 и множество LED источников 80 света. Светоотражающий лист 82 расположен на стороне поверхности выхода света LED платы 81, которая является поверхностью, стоящей перед диффузором 350a. Источники 80 света LED размещаются как обращенные к отверстиям (не показано), сформированным в светоотражательном листе 82. Периферия отверстия является частью отражающего листа 82. Как показано на Фиг.25, LED источники 80 света размещены в линиях вдоль направления длинной стороны нижней пластины 33 монтажной панели 14. Плата 81 LED сформирована из одной пластины, соответствующей жидкокристаллической панели 11 в настоящем варианте выполнения. Однако плата 81 LED может быть разделена на несколько частей, и разделенные части LED плат 81 могут быть размещены на плоской поверхности.
Светоотражающий лист 82, предусмотренный на LED плате 81 представляет собой лист из синтетического полимера, имеющий поверхность белого цвета, которая обеспечивает большую светоотражательную способность. Он помещается так, чтобы покрыть почти всю поверхность LED платы 81, исключая участки, в которых размещены LED источники 80 света.
Каждый LED источник 80 света испускает белый свет. Каждый LED источник 80 света может иметь три LED кристалла (не показаны), каждый из которых испускает свет единственного цвета - красного, зеленого и синего, или может иметь синий LED кристалл и желтый фосфор. Как показано на Фиг.25, LED источники 80 света размещены в среднем участке 33C нижней пластины 33 монтажной панели 14 и область LA-2 установки источников света сформирована в среднем участке 33C. Первый крайний участок 33A и второй крайний участок 33B нижней пластины 33 являются пустыми областями LN-2, в которых не размещается LED источник 80 света. LED источники 80 света размещаются на плоской поверхности в геометрии гексагональной плотной упаковки. Поэтому, все интервалы между соседними LED источниками 80, 80 света равны.
Как показано на Фиг.26, светоотражающий участок 50, который сформирован точечным трафаретом, сформирован на диффузоре 350a на поверхности, стоящей перед LED источниками 80 света. Точечный трафарет сформирован посредством печатной пасты, содержащей металлическую окись (например, окись титана) на поверхности диффузора 350a. На участках DA-2 диффузора 350a, перекрывающих источник света, которые перекрывают область LA-2 установки источников света, сформирован светоотражающий участок 50 посредством формирования каждой точки по всей площади каждого участка, который перекрывает LED источник 80 света (обозначено как С и С' на Фиг.26). Кроме того, светоотражающий участок 50 также сформирован на участках диффузора 350a, которые расположены между участками, перекрывающими LED источники 80 света, и площадь каждой точки непрерывно уменьшается в направлении от участка, перекрывающего LED источник 80 света. На участке диффузора 350a, наиболее удаленном от участка, перекрывающего LED источник 80 света, то есть, участка, который перекрывает средний участок между соседними LED источниками 80, 80 света (обозначено как D на Фиг.26), площадь точек светоотражающего участка 50 является наименьшей. На участке DN-2 диффузора 350a, перекрывающем пустую область, который перекрывает пустую область LN-2, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 уменьшается непрерывным образом от участка, близкого к участку DA-2, перекрывающему источник света, к участку удаленному от него. Как показано на Фиг.27, коэффициент отражения света всей области диффузора 350a самый высокий на участке DA-2, перекрывающем источник света, и коэффициент отражения света уменьшается на участках DN-2, перекрывающих пустую область, непрерывным образом и еще дальше от участка DA-2, перекрывающего источник света. В настоящем варианте выполнения диффузор 350a имеет самый высокий коэффициент отражения света на участке DA-2, перекрывающем источник света, и максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 65%. Кроме того, в распределении коэффициента отражения света диффузора 350a, доля всей половины ширины H, которая определяется значением (Rmax+Rmin)/2, занимая в направлении короткой стороны (направление, в котором коэффициент отражения света диффузора 350a изменяется) ширину области ТА пропускания диффузора 350a, составляет 60%.
С такой конфигурацией, свет, испускаемый источником 80 света LED, прежде всего, достигает участка DA-2 диффузора 350a, перекрывающего источник света, который является участком, имеющим на нем светоотражающий участок 50 с высоким коэффициентом отражения света. Поэтому, большая часть света отражается от участка DA-2, перекрывающего источник света, и яркость света подсветки понижается относительно объема испускаемого света источника 80 света LED. С другой стороны, свет, который отражается от участка DA-2, перекрывающего источник света, отражается снова в монтажной панели 14, и свет может достигнуть участка DN-2, перекрывающего пустую область. Коэффициент отражения света участка DN-2, перекрывающего пустую область, относительно низкий, и больший объем света проходит через участок DN-2, перекрывающий пустую область и, таким образом, достигается заданная яркость света подсветки. Таким образом, область LA-2 установки источников света обеспечена на участке монтажной панели 14, и обеспечено сохранение потребляемой мощности, и обеспечено по существу однородное распределение яркости в устройстве 12 фоновой подсветки.
[Модификация третьего варианта выполнения]
Светоизлучающие LED источники 80 света могут быть размещены на LED плате 81, как показано на Фиг.28 или Фиг.29, в соответствии с модификацией третьего варианта выполнения. В третьем варианте выполнения LED источники 80 света размещаются в конфигурации гексагональной плотной упаковки так, что смежные LED источники 80 света размещаются на равных интервалах. Однако, как показано на Фиг.28, LED источники 80 света могут быть размещены в сетке вертикально и горизонтально. Кроме того, как показано на Фиг.29, LED источники 80 света могут быть размещены вертикально и горизонтально в шахматном порядке так, что смежные LED источники 80 света смещены друг относительно друга.
<Другие варианты выполнения>
Были рассмотрены варианты выполнения настоящего изобретения, однако, настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами выполнения, объясненными в вышеупомянутом описании и чертежах. Следующие варианты выполнения могут быть также включены в объем притязаний настоящего изобретения, например.
(1) В первом варианте выполнения размещается одна лампа с горячим катодом. Может быть размещено множество ламп с горячим катодом.
(2) Во втором варианте выполнения размещается шесть ламп с холодным катодом. При необходимости, число ламп с холодным катодом может быть изменено. Например, могут быть размещены четыре или восемь ламп с холодным катодом.
(3) В вышеупомянутых вариантах выполнения каждая точка точечного трафарета светоотражающего участка сформирована как круглая. Однако, форма каждой точки не ограничивается этим, но может быть любой формой, например, квадратом или многоугольной формой.
(4) В вышеупомянутых вариантах выполнения набор оптических листов включает в себя комбинацию диффузора, листа диффузора, линзового листа и отражательной поляризационной пластины. Два диффузора могут быть наслоены как оптические листы.
(5) В вышеупомянутых вариантах выполнения светоотражающий участок сформирован на поверхности диффузора, который помещается перед источником света. Светоотражающий участок может быть сформирован на диффузоре, на поверхности, обращенной к источнику света.
(6) В вышеупомянутых вариантах выполнения область установки источников света предусмотрена в среднем участке нижней пластины монтажной панели. Область установки источников света может быть предусмотрена в любых других положениях в соответствии с объемом световых лучей от источника света и условий использования устройства фоновой подсветки. Область установки источников света может быть предусмотрена в крайних участках нижней пластины или может быть предусмотрена в среднем участке и одном крайнем участке нижней пластины.
(7) В вышеупомянутых вариантах выполнения область установки источников света предусмотрена на участке нижней пластины монтажной панели. Область установки источников света может быть предусмотрена во всей области нижней пластины.