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, противостоящей стороне поверхности отображения). Оно включает в себя монтажную панель, имеющую отверстие со стороны жидкокристаллической панели, источники света (например, лампы с холодным катодом), размещаемые на монтажной панели, оптический элемент (диффузор или нечто подобное), предусмотренный у отверстия монтажной панели для эффективного направления света, испускаемого источниками света, на жидкокристаллическую панель, и поддерживающий элемент для поддержания оптического элемента на стороне источника света, на участке, соответствующем среднему участку экрана отображения Патентный документ 1 раскрывает такое устройство фоновой подсветки.
[Патентный документ 1] Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №2006-114445
Проблема, решаемая изобретением
В таком устройстве фоновой подсветки поддерживающий элемент предусмотрен в пространстве в пределах монтажной панели так, чтобы доходить до оптического элемента. Поэтому часть световых лучей, испускаемых источниками света и направляемых на оптический элемент, могут быть блокированы поддерживающим элементом. Объем световых лучей, проходящих через оптический элемент, может оказаться малым на конкретном участке оптического элемента, соответствующем поддерживающему элементу. Это может привести к частичному образованию темновых участков.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было выполнено ввиду вышеуказанных обстоятельств. Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предотвратить возникновение неравномерной яркости.
Средство решения проблемы
Для решения вышеупомянутой проблемы устройство подсветки согласно настоящему изобретению включает в себя источник света, монтажную панель, выполненную с возможностью размещения источника света и имеющую отверстие для прохождения света от источника света, оптический элемент, выполненный обращенным к источнику света и закрывающим отверстие, и поддерживающий элемент, выполненный с возможностью поддержки оптического элемента на стороне, близкой к источнику света. Монтажная панель включает в себя участок, который обращен к оптическому элементу и задан в области установки источника света, в которой размещен источник света, и пустую область, в которой источник света не размещается. Оптический элемент имеет поверхность, которая обращена к источнику света и по меньшей мере поверхность оптического элемента, которая перекрывает область установки источника света, имеет коэффициент отражения света выше, чем по меньшей мере коэффициент отражения поверхности оптического элемента, которая перекрывает пустую область. Поверхность оптического элемента, которая обращена к источнику света, имеет максимальный коэффициент Rmax отражения света и минимальный коэффициент Rmin отражения света, и поддерживающий элемент предусмотрен на участке, который перекрывает участок оптического элемента, имеющий коэффициент R отражения света, который удовлетворяет следующей формуле (1).
[формула (1)]
(Rmax-Rmin)/2+Rmin>R
При такой конфигурации свет, испускаемый источником света, вначале достигает участка оптического элемента, который имеет относительно высокий коэффициент отражения света, и большая часть света отражается участком (не проходит через него), имеющим высокий коэффициент отражения света. Это подавляет яркость света подсветки относительно объема света, испускаемого источником света. С другой стороны, свет, который отражается вне участка, имеющего высокий коэффициент отражения света, дополнительно отражается в монтажной панели, и свет достигает пустой области. Коэффициент отражения света участка оптического элемента, который перекрывает пустую область, относительно низок, и больший объем света проходит через участок и, таким образом, достигается заданная яркость света подсветки.
Коэффициент отражения света оптического элемента устанавливается так, как описано выше, и этим, главным образом, достигается однородный объем световых лучей, направляемых к оптическому элементу в пределах монтажной панели. Однако трудно достигнуть полностью однородного объема световых лучей. Есть вероятность того, что область установки источника света имеет объем световых лучей, направленных к оптическому элементу в пределах монтажной панели, больший, чем пустая область. Поэтому, объем световых лучей, направляемых к оптическому элементу в пределах монтажной панели, относительно меньше на участке оптического элемента, который перекрывает участок, имеющий коэффициент R отражения света, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле (1), чем на участке оптического элемента, который перекрывает участок, имеющий такой коэффициент отражения света, который не удовлетворяет вышеупомянутой формуле (1). В настоящем изобретении, поддерживающий элемент предусмотрен на участке оптического элемента, который перекрывает участок, имеющий коэффициент R отражения света, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле (1). Даже если часть света, направляемого к оптическому элементу в пределах монтажной панели, блокируется поддерживающим элементом, то менее вероятно возникновение различия в объеме световых лучей проходящих через участок, на котором свет блокируется поддерживающим элементом, и через участок, на котором свет не блокируется поддерживающим элементом. Соответственно, менее вероятно появление неоднородности в распределении яркости света подсветки, выходящего из оптического элемента.
В соответствии с настоящим изобретением, конструкция поддерживающего элемента изменена так, чтобы достигнуть однородного распределения яркости света подсветки. По сравнению со случаем, в котором изменяется конфигурация оптического элемента, в данном случае может быть уменьшена стоимость изделия.
Следующие конфигурации могут быть предпочтительными.
(1) монтажная панель может иметь поверхность, обращенную к оптическому элементу и по меньшей мере поверхность включает в себя первый крайний участок, второй крайний участок, и средний участок. Второй крайний участок может быть расположен на краю, удаленном от первого крайнего участка, и средний участок может быть расположен между первым крайним участком и вторым крайним участком. Средний участок может быть выполнен в виде области установки источника света, и первый крайний участок и второй крайний участок могут быть выполнены как пустые области. Эта конфигурация гарантирует достаточную яркость в среднем участке устройства подсветки и гарантирует яркость в среднем участке экрана отображения устройства отображения, включающего в себя устройство подсветки. Соответственно, получается хорошая видимость.
(2) Оптический элемент может быть выполнен таким образом, что коэффициент отражения света поверхности, которая обращена к источнику света, уменьшается по мере удаления от источника света. При этой конфигурации достигается плавное распределение яркости света подсветки, выходящего от оптического элемента на участке, перекрывающем область установки источника света и на участке, перекрывающем пустую область.
(3) Поддерживающий элемент может быть предусмотрен в пустой области. Объем света в пределах монтажной панели оказывается относительно меньшим в пустой области, чем в области установки источника света на монтажной панели. Поэтому менее вероятно, что поддерживающий элемент, предусмотренный в пустой области, приведет к различию в объеме световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом, и через участок, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом. Соответственно, менее вероятно появление неоднородности в распределении яркости света подсветки, выходящего от оптического элемента.
(4) Оптический элемент может включать в себя светоотражающий участок на поверхности, которая обращена к источнику света, и светоотражающий участок может быть выполнен с возможностью отражения света. При этой конфигурации, коэффициент отражения света поверхности оптического элемента, которая обращена к источнику света, соответственно управляется изменением трафаретного рисунка светоотражающего участка.
(5) Светоотражающий участок может быть выполнен имеющим по существу точечную форму в поверхностной области оптического элемента, которая обращена к источнику света, и может быть выполнен в виде множества точек, имеющих светоотражающую способность. При этой конфигурации коэффициент отражения света легко управляется изменением трафаретного рисунка точек (область с распределенной плотностью).
(6) Оптический элемент может иметь прямоугольную форму при виде в плане. Поддерживающий элемент может включать в себя по меньшей мере два поддерживающих элемента, и поддерживающие элементы могут быть размещены на монтажной панели в линию, которая является наклонной относительно каждой стороны оптического элемента. При этой конфигурации, по сравнению с конструкцией, в которой поддерживающие элементы линейно выстроены вдоль линии, параллельной одной из сторон оптического элемента, менее вероятно, что поддерживающие элементы будут заметны.
(7) Поддерживающий элемент может включать в себя основную часть и поддерживающий участок. Основная часть может быть вытянута вдоль монтажной панели, и поддерживающий участок может выступать от основной части к оптическому элементу, и может быть выполнен с возможностью соприкосновения с поверхностью оптического элемента, которая обращена к источнику света. При этой конфигурации основная часть, вытянутая вдоль монтажной панели, стабилизирует монтажное положение поддерживающего элемента относительно монтажной панели. Проекция поддерживающего участка от основной части на сторону оптического элемента эффективно поддерживает оптический элемент.
(8) По меньшей мере, поддерживающий участок поддерживающего элемента выполнен с возможностью перекрытия участка оптического элемента, имеющего коэффициент отражения света, который удовлетворяет формуле (1). Свет, направляемый к оптическому элементу в пределах монтажной панели, легко блокируется поддерживающим участком поддерживающего элемента, который может контактировать непосредственно с оптическим элементом. Однако, поддерживающий участок выполнен с возможностью перекрытия участка оптического элемента, имеющего коэффициент R отражения света, который удовлетворяет вышеупомянутой формуле (1). Это уменьшает объем света, который блокируется поддерживающим участком, и позволяет более эффективно достичь однородного объема передаваемого света.
(9) Поддерживающий участок может иметь по существу точечную форму в поверхностной области оптического элемента. Соответственно, по сравнению со случаем, в котором поддерживающий участок сформирован в линии или на плоскости в поверхностной области оптического элемента, менее вероятно, что свет, испускаемый источником света и направляемый на оптический элемент, будет блокироваться поддерживающим участком, и это предпочтительно предотвращает возникновение неравномерной яркости.
(10) Поддерживающий участок может быть имеет сужающуюся форму. При этой конфигурации менее вероятно, что прохождение света от источника света к оптическому элементу, будет блокироваться поддерживающим элементом и, соответственно, менее вероятно возникновение неравномерной яркости.
(11) Монтажная панель может иметь прямоугольную форму в плане. Источник света может иметь удлиненную форму в направлении длинной стороны монтажной панели, и область установки источника света и пустая область могут быть выполнены в направлении короткой стороны монтажной панели. При этой конфигурации предпочтительно может быть использован линейный источник света.
(12) Поддерживающий элемент может иметь поверхность, которая выполена белой. При этой конфигурации свет эффективно отражается поверхностью поддерживающего элемента и, поэтому, свет от источника света используется эффективно.
(13) Источник света может быть лампой с горячим катодом. Это улучшает яркость.
(14) Источник света может быть лампой с холодным катодом. Это увеличивает долговечность источника света, и легко выполняется затемнение.
(15) Источник света может быть светоизлучающим диодом (LED). Это увеличивает долговечность источника света и снижает потребляемую мощность.
Далее, для решения вышеупомянутой проблемы, устройство отображения настоящего изобретения включает в себя описанное выше устройство подсветки и панель отображения, выполненную с возможностью обеспечения отображения, используя свет от устройства подсветки.
В соответствии с таким устройством отображения менее вероятно, что устройство подсветки, которое подает свет на панель отображения, приведет к неравномерной яркости, и это позволяет получить отображение с очень хорошим качеством.
Панель отображения может быть жидкокристаллической панелью отображения. Устройство отображения, такое как жидкокристаллическое устройство отображения, имеет разнообразные применения, например, в качестве телевизионного экрана или дисплея персонального компьютера. В частности, оно подходит для дисплея с большим экраном.
Полезный эффект изобретения
В соответствии с настоящим изобретением, менее вероятно возникнет неравномерная яркость.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает перспективный вид частей общей конструкции телевизионного приемника в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 - перспективный вид частей общей конструкции 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 в плане, показывающий конфигурацию расположения лампы с горячим катодом, поддерживающих элементов и монтажной панели, предусмотренных в жидкокристаллическом устройстве отображения;
Фиг.6 - вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света диффузора;
Фиг.7 - увеличенный вид в плане, показывающий общую конструкцию поверхности диффузора, обращенную к лампе с горячим катодом;
Фиг.8 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора вдоль viii-viii линии на Фиг.6;
Фиг.9 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении длинной стороны диффузора вдоль ix-ix линии на Фиг.6;
Фиг.10 - вид в плане, показывающий распределение коэффициента отражения света диффузора в соответствии с первой модификацией первого варианта выполнения;
Фиг.11 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора вдоль линии xi-xi на Фиг.10;
Фиг.12 - вид в плане, показывающий распределение коэффициента отражения света диффузора в соответствии со второй модификацией первого варианта выполнения;
Фиг.13 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора вдоль xiii-xiii линии на Фиг.12;
Фиг.14 - перспективный вид частей общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.15 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны;
Фиг.16 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления длинной стороны;
Фиг.17 - вид в плане, показывающий конфигурацию расположения ламп с холодным катодом, поддерживающих элементов и монтажной панели, предусмотренных в жидкокристаллическом устройстве отображения;
Фиг.18 - вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света диффузора;
Фиг.19 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора вдоль xix-xix линии на Фиг.18;
Фиг.20 - перспективное вид частей общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.21 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны;
Фиг.22 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления длинной стороны;
Фиг.23 - вид в плане, показывающий конфигурацию расположения LED (плату LED), поддерживающих элементов и монтажной панели, предусмотренную в жидкокристаллическом устройстве отображения; и
Фиг.24 - вид в плане, показывающий распределение коэффициента отражения света диффузора.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<Первый вариант выполнения>
Первый вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.1-9, Вначале рассматривается конструкция TV (телевизионного) приемника, включающего в себя жидкокристаллическое устройство 10 отображения.
На Фиг.1 показан перспективный вид частей общей конструкции телевизионного приемника в соответствии с настоящим вариантом выполнения. На Фиг.2 показан перспективный вид частей общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения, предусмотренного в телевизионном приемнике на Фиг.1. На Фиг.3 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения на Фиг.2 вдоль направления короткой стороны. На Фиг.4 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения на Фиг.2 вдоль направления длинной стороны. На Фиг.5 показан вид в плане конфигурации размещения лампы с горячим катодом, поддерживающих элементов и монтажной панели, предусмотренных в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.2. На Фиг.5 направление длинной стороны монтажной панели соответствует направлению оси X, и направление ее короткой стороны соответствует направлению оси Y.
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 10 отображения (устройства отображения) 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. В настоящем варианте выполнения, устройство 10 отображения имеет размер экрана отображения 32 дюйма, и отношение горизонтального размера к вертикальному размеру экрана отображения составляет 16:9. Экран отображения имеет горизонтальный размер (размер в направлении оси X) приблизительно 698 мм и вертикальный размер (размер в направлении оси Y) приблизительно 392 мм.
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 вместе, 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 предусмотрены цветовой фильтр, имеющий цветовые секции, например, (красная) R, (зеленая) G и B (синяя) цветовые секции, расположенные заданным образом, 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 (светорассеивающий элемент) 30 и множество оптических листов 31, которые расположены между диффузором 30 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 оптических листов из набора 15 по длинной стороне на монтажной панели 14. Края оптических листов из набора 15 по длинной стороне оказываются зажатыми между монтажной панелью 14 и рамками 16. Лампа 17 с горячим катодом, которая является источником света (линейный источник света), ламповые панели 18 и держатели лампы 19, установлены на монтажной панели 14. Ламповые панели 18 соединены с концами лампы 17 с горячим катодом для выполнения электрического подключения. Держатель 19 лампы покрывает и каждый конец лампы 17 с горячим катодом, и ламповую панель 18. Поддерживающие элементы 20 предусмотрены на монтажной панели 14, и поддерживающие элементы 20 поддерживают оптический элемент 15 на задней стороне (сторона лампы 17 с горячим катодом). Сторона выхода света устройства 12 фоновой подсветки является стороной, расположенной ближе к диффузору 30, чем лампа 17 с горячим катодом.
Монтажная панель 14 изготавливается обработкой металлической пластины. Оно сформировано по существу в виде неглубокой коробки. Как показано на Фиг.3 и 4, оно включает в себя прямоугольную нижнюю пластину 14a и наружные края 21, каждый из которых вытянут вертикально от соответствующей стороны нижней пластины 14a, 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 14a монтажной панели 14 имеет посадочные отверстия на двух крайних участках в направлении ее длинной стороны. Ламповые панели 18 монтируются на посадочные отверстия. 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.
Светоотражательный лист 23 расположен на внутренней поверхности нижней пластины 14a монтажной панели 14 (на стороне, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом). Светоотражательный лист 23 представляет собой лист синтетического полимера, имеющий поверхность белого цвета, которая обеспечивает высокую светоотражающую способность. Светоотражательный лист 23 помещается так, чтобы покрыть почти всю внутреннюю поверхность нижней пластины 14a монтажной панели 14. Как показано на Фиг.3, края по длинной стороне светоотражательного листа 23 подняты так, чтобы покрыть наружные края 21b монтажной панели 14 по длинной стороне, и зажаты между монтажной панелью 14 и оптическим элементом 15. Светоотражательный лист 23 предусмотрен несколько наклоненным от участка, который простирается вдоль нижней пластины 14a монтажной панели 14, к участку, зажатому монтажной панелью 14 и оптическим элементом 15. С этим светоотражательным листом 23, свет, испускаемый лампами 17 с горячим катодом, отражается к оптическому элементу 15.
Как показано на Фиг.4, оптический элемент 15 имеет прямоугольную форму в плане, подобно жидкокристаллической панели 11 и монтажной панели 14. Оптический элемент 15 расположен между жидкокристаллической панелью 11 и лампой 17 с горячим катодом. Оптический элемент 15 включает в себя диффузор 30, который предусмотрен на задней стороне (на стороне лампы 17 с горячим катодом, - сторона, противостоящая стороне выхода света), и оптический лист 31, который предусмотрен на передней стороне (на стороне жидкокристаллической панели 11, - сторона выхода света). Диффузор 30 образован прозрачным пластинчатым элементом из синтетического полимера конкретной толщины, в котором диспергированы светорассеивающие частицы. Диффузор 30 рассеивает проходящий через него свет, и также отражает свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом. Оптический лист 31 сформирован в пластинчатой форме и имеет толщину, меньшую, чем диффузор 30. Оптический лист 31 выполнен многослойным из трех листов. Оптический лист 31 включает в себя диффузорный лист, линзовый лист и отражательную поляризующую пластину, уложенные именно в таком порядке со стороны диффузора 30 (задняя сторона).
Как показано на Фиг.3 и 4, лампа 17 с горячим катодом сформирована как удлиненная (линейная) трубка. Лампа 17 с горячим катодом включает в себя полую стеклянную трубку 40, электроды 17b, каждый из которых предусмотрен на каждом конце стеклянной трубки 17a. В стеклянной трубке 17a заключена ртуть и благородный газ. Флуоресцентный материал покрывает внутреннюю поверхность стенки стеклянной трубки 17a. Каждый электрод 17b включает в себя нить накала и контактные клеммы, каждая из которых соединяется с каждым концом нити накала. Ламповая панель 18 подогнана к каждому концу лампы 17 с горячим катодом. Контактные клеммы соединены с набором 26 плат инверторов, установленном на внешней поверхностной стороне (сторона задней поверхности) нижней пластины 14a монтажной панели 14, через ламповые панели 18. Управляющая мощность подается от набора 26 плат инверторов на лампу 17 с горячим катодом, и набор 26 плат инверторов управляет величиной тока лампы или яркостью (состояние, в котором свет горит). Лампа 17 с горячим катодом предусмотрен между диффузором 30 и нижней пластиной 14a (отражательный лист 23) монтажной панели 14 и предоставляется ближе к нижней пластине 14a монтажной панели 14, чем диффузор 30. Внешний диаметр лампы 17 с горячим катодом больше, чем таковой для лампы с холодным катодом (приблизительно 4мм, например), и составляет приблизительно 15,5 мм, например.
Лампа 17 с горячим катодом размещена на монтажной панели 14 так, что продольное направление (осевое направление) соответствует направлению длинной стороны монтажной панели 14. Число ламп 17 с горячим катодом в данном случае составляет единицу. Лампа 17 с горячим катодом размещена в среднем участке монтажной панели 14 в направлении короткой стороны. Нижняя пластина 14a монтажной панели 14 (участок, обращенный к оптическому элементу 15 и к лампе 17 с горячим катодом) определена в трех участках в направлении короткой стороны монтажной панели 14 (в направлении оси Y). Эти три участка включают в себя первый крайний участок 14A, второй крайний участок 14B, который расположен на противоположном боковом краю относительно первого крайнего участка 14A и среднего участка 14C, который помещается между первым крайним участком 14A и вторым крайним участком 14B. Лампа 17 с горячим катодом размещается в среднем участке 14C нижней пластины 14, и здесь формируется область LA установки источника света. Лампа 17 с горячим катодом не размещается в первом крайнем участке 14A и втором крайнем участке 14B нижней пластины 14a, и здесь формируется пустая область LN. Лампа 17 с горячим катодом частично размещается в среднем участке 14C нижней пластины 14a монтажной панели 14, чтобы сформировать область LA установки источника света. Площадь области LA установки источника света (длина в направлении оси Y) меньше площади пустой области LN (длина в направлении оси Y). Отношение площади области LA установки источника света (длина в направлении оси Y) к площади всего экрана отображения (вертикальный размер экрана отображения (размер по короткой стороне)) составляет, например, приблизительно 4%. Каждая из пустых областей LN имеет по существу ту же самую площадь. Лампа 17 с горячим катодом сформирована так, что ее длина по существу равна горизонтальному размеру (длина длинной стороны) экрана отображения.
Держатели 19, которые покрывают концы лампы 17 с горячим катодом и ламповые панели 18, выполнены из белого синтетического полимера. Каждый из них имеет удлиненную, по существу коробчатую форму, и вытянуты вдоль короткой стороны монтажной панели 14, как показано на Фиг.2. Как показано на Фиг.4, каждый держатель 19 имеет ступеньки на передней стороне, так, что оптический элемент 15 и жидкокристаллическая панель 11 поддерживаются на различных уровнях. Часть держателя 19 помещена на вершине части, соответствующей внешней оправы 21a монтажной панели 14 по короткой стороне, и формирует боковую стенку устройства 12 фоновой подсветки, вместе с внешней оправой 21a. Вставной штырь 24 продолжается от поверхности держателя 20, которая обращена к внешней оправе 21a монтажной панели 14. Держатель 20 устанавливается на монтажной панели 14 посредством вставки вставного штыря 24 в вставное отверстие 25, предусмотренное на верхней поверхности внешней оправы 21a монтажной панели 14.
Поддерживающие элементы 20 выполнены из синтетического полимера (например, поликарбоната) с белой поверхностью, имеющей хорошую светоотражательную способность. Поддерживающие элементы 20 поддерживают оптический элемент 15 на задней стороне, которая является стороной лампы 17 с горячим катодом. Это поддерживает постоянное позиционное соотношение (расстояние, зазор) оптического элемента 15 (особенно диффузора 30) и лампы 17 с горячим катодом в направлении оси Z (направление, перпендикулярное к поверхности пластины оптического элемента 15). Соответственно, оптический элемент 15 надежно обеспечивает желаемую оптическую функциональность.
Как показано на Фиг.2-4, поддерживающий элемент 20 включает в себя основную часть 20a, поддерживающий участок 20b и стопорный участок 20c. Основная часть 20a простирается вдоль нижней пластины 14a монтажной панели 14. Поддерживающий участок 20b продолжается к передней стороне (сторона оптического элемента 15) от основной части 20a. Стопорный участок 20c продолжается к задней стороне (нижняя пластина 14a монтажной панели 14) от основной части 20a. Основная часть 20a сформирована по существу в пластинчатой форме, и простирается вдоль нижней пластины 14a монтажной панели 14, и имеет прямоугольную форму в плане. Основная часть 20a сформирована такой, что площадь поверхности пластины больше площади базисного конца поддерживающего участка 20b в плане. Стопорный участок 20c включает в себя два упругих стопорных участка. Каждый из упругих стопорных участков вставлен через монтажное отверстие 14d, сформированное в монтажной панели 14, и упруго приходит в соприкосновение с краем монтажного отверстия 14d на задней стороне. Соответственно, поддерживающий участок 20 поддерживается в закрепленном состоянии на монтажной панели 14.
Поддерживающий участок 20b имеет коническую форму. Форма сечения, взятая вдоль поверхности пластины основной части 20a представляет собой окружность, и диаметр поддерживающего участка 20b уменьшается постепенно от базисного конца к отдаленному концу. Размер выступающей части поддерживающего участка 20b по существу равен расстоянию от поверхности передней стороны основной части 20a до поверхности задней стороны диффузора 30, которая является по существу плоской вдоль направления оси X и направления оси Y. Поэтому, поддерживающий участок 20b соприкасается с диффузором 30, по существу плоским. Отдаленный конец поддерживающего участка 20b, который входит в соприкосновение с диффузором 30, закруглен. Поддерживающий участок 20b соприкасается с поверхностной областью оптического элемента 15 точечно.
Как показано на Фиг.5, пара поддерживающих элементов 20 предусмотрена в заданных положениях на монтажной панели 14. Поддерживающие элементы 20 размещаются на монтажной панели 14 так, чтобы между ними находилась лампа 17 с горячим катодом. Каждый из поддерживающих элементов 20 устанавливаются так, чтобы быть удаленным по существу на равное расстояние от лампы 17 с горячим катодом в направлении оси Y, и так, чтобы быть удаленным по существу на равное расстояние от среднего участка монтажной панели 14 в направлении оси X. А именно, поддерживающие элементы 20 размещаются так, чтобы быть симметричными относительно центральной точки монтажной панели 14, и они устанавливаются так, чтобы находиться в линии, которая наклонена относительно направления оси X и направления оси Y (каждая сторона оптического элемента 15). Поддерживающие элементы 20 размещаются как смежные со средним участком монтажной панели 14 в направлении длинной стороны. Поэтому, поддерживающие элементы 20 могут поддерживать область среднего участка оптического элемента 15 в направлении длинной стороны. Поддерживающие элементы 20 устанавливаются так, чтобы эффективно поддерживать средний участок оптического элемента 15, в котором могут возникать деформации, например, изгиб или скручивание, вследствие теплового расширения и теплового сжатия.
Далее, подробно рассматривается светоотражательная функция диффузора 30.
На Фиг.6 показан вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света диффузора. На Фиг.7 показан увеличенный вид в плане общей конструкции поверхности диффузора, которая обращена к лампе с горячим катодом. На Фиг.8 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.6. На Фиг.9 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении длинной стороны диффузора на Фиг.6. На Фиг.8 и 9 направление длинной стороны диффузора обозначено как направление оси X, и направление его короткой стороны обозначено как направление оси Y. На Фиг.8 горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление короткой стороны) и коэффициент отражения света нанесен на график от переднего крайнего участка до заднего крайнего участка вдоль направления оси Y на Фиг.6. На Фиг.9 горизонтальная ось показывает направление оси X (направление длинной стороны), и коэффициент отражения света нанесен на график от левого крайнего участка до правого крайнего участка вдоль направления оси Y на Фиг.6.
Диффузор 30 выполнен как пластинчатый элемент по существу из прозрачного синтетического полимера (например, полистирола) и заданного количества диспергированных в нем светорассеивающих частиц, которые рассеивают свет. Пропускание света и коэффициент отражения света по существу однородны по всей площади диффузора 30. Предпочтительно, пропускание света основной подложки диффузора 30 (не включая светоотражающий участок 32, который будет описан ниже), составляет приблизительно 70%, и предпочтительный ее коэффициент отражения света составляет приблизительно 30%. Диффузор 30 включает в себя поверхность, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом (обозначенная как первая поверхность 30a), и поверхность, которая обращена к жидкокристаллической панели 11 и расположена на противоположной стороне от первой поверхности 30a (обозначенная как вторая поверхность 30b). Первая поверхность 30a является поверхностью вхождения света, в которую вводится свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, и вторая поверхность 30b является поверхностью выхода света, через которую свет (свет освещения) выходит к жидкокристаллической панели 11.
Как показано на Фиг.6 и 7, светоотражающий участок 32, выполненный в виде белого точечного трафарета, сформирован на первой поверхности 30a диффузора 30, которая является поверхностью вхождения света. Светоотражающий участок 32 выполнен посредством размещения множества точек 32a в зигзагообразной конфигурации (рассогласованная конфигурация). Каждая точка 32a имеет круглую форму в плане. Точечный трафарет, формирующий светоотражающий участок 32, сформирован пастой для трафаретной печати, содержащей на поверхности диффузора 30 оксид металла, например. Предпочтительно средство печати представляет собой трафаретную печать, струйную печать, и т.п. Светоотражающий участок 32 имеет коэффициент отражения света в его поверхностной области приблизительно 75%, и диффузор 30 имеет коэффициент отражения света в его поверхностной области приблизительно 30%. Таким образом, светоотражающий участок 32 имеет относительно высокий коэффициент отражения света. В настоящем варианте выполнения коэффициент отражения света каждого материала представлен средним коэффициентом отражения света внутри измеряемой окружности, измеренным с LAV СМ-3700d (диаметр измеряемой области 25.4мм), изготовленным Konica Minolta. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 32 измерен следующим способом. Светоотражающий участок 32 сформирован по всей поверхности стеклянной подложки, и коэффициент отражения света поверхности измерен в соответствии с вышеупомянутым средством измерения.
Направление длинной стороны диффузора 30 соответствует направлению оси X, и направление его короткой стороны соответствует направлению оси Y. Коэффициент отражения света первой поверхности 30a диффузора 30, который обращен к лампе 17 с горячим катодом, изменяется в направлении короткой стороны, как показано на Фиг.8, посредством изменения точечного трафарета светоотражающего участка 32 (см. Фиг.3 и 6). Как показано на Фиг.6, на первой поверхности 30a диффузора 30 коэффициент отражения света участка, который перекрывает лампу 17 с горячим катодом (обозначаемого как участок DA, перекрывающий источник света) выше, чем коэффициент отражения света участка, который не перекрывает лампу 17 с горячим катодом (обозначаемого как участок DN, перекрывающий пустую область). Как показано на Фиг.9, коэффициент отражения света первой поверхности 30a диффузора 30 не изменяется в направлении длинной стороны, и по существу однороден (см. Фиг.4 и 6).
Распределение коэффициента отражения света диффузора 30 будет рассмотрено подробно. Как показано на Фиг.6-8, коэффициент отражения света диффузора 30 уменьшается непрерывным образом в направлении короткой стороны (направление оси Y) по мере удаления от лампы 17 с горячим катодом, и увеличивается непрерывным образом с приближением к лампе 17 с горячим катодом. Распределение коэффициента отражения света представляет собой нормальное распределение (колоколообразная кривая). Конкретно, коэффициент отражения света диффузора 30 наибольший в среднем участке диффузора 30 в направлении короткой стороны (соответствующем среднему участку лампы 17 с горячим катодом), и наименьший в двух крайних участках в направлении короткой стороны. Наивысшее значение коэффициента отражения света составляет приблизительно 65%, и его наименьшее значение составляет приблизительно 30%, что равно коэффициенту отражения света диффузора 30. В двух крайних участках диффузора 30 в направлении короткой стороны, светоотражающий участок 32 устанавливается в малой области или может не размещаться. Область пластины диффузора 30, которая имеет коэффициент отражения света выше, чем значение коэффициента отражения света, полученное добавлением наименьшего значения к половине значения коэффициента отражения света, полученного вычитанием наименьшего значения из наибольшего значения (например, 47,5%), соответствует области половины ширины - HW. Размер для области половины ширины HW соответствует половине ширины HW. Если максимальный коэффициент отражения света представлен как Rmax, и минимальный коэффициент отражения света представлен как Rmin, то площадь диффузора 30, имеющего коэффициент отражения света Ra, который удовлетворяет, следующей формуле (2) представляет собой область половины ширины HW.
[формула (2)]
(Rmax-Rmin)/2 + Rmin < Ra
Область диффузора 30, которая имеет коэффициент отражения света, равный или ниже, чем значение коэффициента отражения света, полученное добавлением наименьшего значение к половине значения коэффициента отражения света, полученного вычитанием наименьшего значения из наибольшего значения (например, 47,5%), соответствует области вне половины ширины - NHW. Область диффузора 30, за исключением области половины ширины HW, представляет собой область вне половины ширины NHW. Если максимальный коэффициент отражения света представлен как Rmax, и минимальный коэффициент отражения света представлен как Rmin, область диффузора 30, имеющая коэффициент отражения света Rb, который удовлетворяет следующей формуле (3), представляет собой область вне половины ширины NHW. Пара областей вне половины ширины NHW предусмотрена на диффузоре 30 таким образом, чтобы между ними находилась область половины ширины HW.
[формула (3)]
(Rmax-Rmin)/2 + Rmin > Rb
В настоящем варианте выполнения, отношение половины ширины HW к длине диффузора 30 по короткой стороне составляет приблизительно 60%. А именно, средняя область, приблизительно 60% всей области диффузора 30 в направлении короткой стороны, соответствует области половины ширины HW, и каждая область крайнего участка, приблизительно 20% всей площади диффузора 30 в направлении короткой стороны, соответствует области вне половины ширины NHW. Область половины ширины HW включает в себя всю площадь области LA установки источника света (участок DA, перекрывающий источник света), и заданную площадь каждой пустой области LN (каждый участок DN, перекрывающий пустую область), которая близка к области LA установки источника света. Более конкретно, область половины ширины HW включает в себя половину или большую площадь каждой пустой области LN, и отношение размера пустой области LN, включенной в область половины ширины HW, к длине диффузора 30 по короткой стороне составляет приблизительно 28%. С другой стороны, область вне половины ширины NHW включает в себя заданную площадь каждой пустой области LN, которая близка к краю диффузора 30 (область, противостоящая области LA установки источника света). Конкретно, область вне половины ширины NHW включает в себя половину или меньшую область каждой пустой области LN, и отношение размера пустой области, включенной в площадь ширины HW, к длине диффузора 30 по короткой стороне составляет приблизительно 20%, как описано выше.
Светоотражающий участок 32 сформирован, как рассматривается ниже, чтобы обеспечить вышеописанное распределение коэффициента отражения света. Площадь каждой точки 32a светоотражающего участка 32 наибольшая в среднем участке диффузора 30 в направлении короткой стороны, которое соответствует среднему участку лампы 17 с горячим катодом. Площадь каждой точки 32a уменьшается по мере удаления от среднего участка и оказывается наименьшей на участке, который наиболее близок к краю диффузора 30 в направлении короткой стороны. А именно, площадь каждой точки 32a уменьшается с удалением от среднего участка лампы 17 с горячим катодом. С вышеупомянутой структурой диффузора 30, распределение яркости света подсветки является плавным на диффузоре 30 и это, в конечном счете, позволяет достичь смягченного распределения яркости освещения в устройстве 12 фоновой подсветки. Как средство управления коэффициентом отражения света, площадь каждой точки 32a светоотражающего участка 32 может быть установлена такой же, и расстояние между точками 32a может быть изменено.
В настоящем варианте выполнения поддерживающие элементы 20 для поддержки оптического элемента 15 размещаются на монтажной панели 14. В такой конфигурации поддерживающий участок 20b поддерживающего элемента 20 простирается от нижней пластины 14a (отражательный лист 23) до оптического элемента 15 через пространство в монтажной панели 14. Эта конфигурация может вызвать следующие проблемы. Лучи света, испускаемого лампой 17 с горячим катодом, которая является источником света, могут быть блокированы поддерживающим участком 20b, который проходит через пространство в монтажной панели 14. Это может уменьшить объем передаваемого света в конкретном участке оптического элемента 15, который соответствует поддерживающему участку 20b, и это может создавать частичные темновые участки.
В настоящем варианте выполнения поддерживающие элементы 20 размещаются на монтажной панели 14 в направлении оси Y (направление, в котором коэффициент отражения света изменяется на диффузоре 30), как описано ниже, чтобы предотвратить возникновение неравномерной яркости. Как показано на Фиг.5 и 6, каждый поддерживающий элемент 20 размещается в пустой области LN (первый крайний участок 14A и второй крайний участок 14B) монтажной панели 14 так, чтобы быть удаленным на заданное расстояние от лампы 17 с горячим катодом в направлении оси Y. Каждый поддерживающий элемент 20 предусмотрен близко к краю в направлении короткой стороны монтажной панели 14 и, конкретно, каждый поддерживающий элемент 20 предусмотрен на площади приблизительно 20% от всей площади монтажной панели 14 близко к краю в направлении короткой стороны. А именно, каждый поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке диффузора 30, который перекрывает область вне половины ширины NHW в пределах монтажной панели 14.
Поддерживающий элемент 20 предусмотрен таким образом, что край основной части 20a, близкий к лампе 17 с горячим катодом, располагается по существу на границе между областью половины ширины HW и областью вне половины ширины NHW. Поэтому поддерживающий элемент 20 предусмотрен таким образом, что вся поверхностная область поддерживающего элемента 20 перекрывает область вне половины ширины NHW и поддерживающий элемент 20 не перекрывает область половины ширины HW. Другими словами, поддерживающий элемент 20 предусмотрен в пределах монтажной панели 14 так, чтобы перекрыть область вне половины ширины NHW и так, чтобы находиться близко к области половины ширины HW (наиболее близко к области половины ширины HW). Поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке монтажной панели 14, который перекрывает область вне половины ширины NHW и находится наиболее близко к среднему участку в направлении короткой стороны диффузора 30. Деформация вследствие теплового расширения и теплового сжатия, например, изгиб или скручивание, наиболее вероятно произойдет в среднем участке диффузора 30. Поэтому поддерживающий элемент 20, который предусмотрен наиболее близко к среднему участку диффузора 30 в направлении короткой стороны, эффективно поддерживает диффузор 30. Поддерживающий участок 20b поддерживающего элемента 20 предусмотрен на участке монтажной панели 14, который перекрывает область вне половины ширины NHW, и который удален на заданное расстояние от границы между областью половины ширины HW и областью вне половины ширины NHW в направлении крайней стороны (противоположная сторона относительно лампы 17 с горячим-холодным катодом). Расстояние от центра каждого поддерживающего элемента 20 (каждый поддерживающий участок 20b) до центра лампы 17 с горячим катодом соответствует длине приблизительно 30% от длины монтажной панели 14 по короткой стороне. Расстояние от центра каждого поддерживающего элемента 20 до края монтажной панели 14 в направлении короткой стороны соответствует длине приблизительно 20% от длины монтажной панели 14 по короткой стороне.
Выше рассмотрена конструкция настоящего варианта выполнения, функционирование которого рассматривается ниже. Когда используется жидкокристаллическое устройство 10 отображения, лампа 17 с горячим катодом горит, и лучи света, испускаемого лампой 17 с горячим катодом, входят непосредственно в первую поверхность 30a диффузора 30, или отражаются от отражательного листа 23, держателей 19, и поддерживающих элементов 20, и входят опосредованно в первую поверхность 30a. После прохождения через диффузор 30, световые лучи выходят через оптический лист 31 к жидкокристаллической панели 11. Светоотражающая функция диффузора 30 будет рассмотрена подробно. Как показано на Фиг.3 и 6, светоотражающий участок 32 сформирован на первой поверхности 30a диффузора 30, в которую входит свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом. Светоотражающий участок 32 имеет различный коэффициент отражения света в каждой области на плоскости первой поверхности 30a. Соответственно, эффективность вхождения света эффективно управляется в каждой области. Большой объем световых лучей входит в перекрывающий источник света участок DA, который перекрывает лампу 17 с горячим катодом на первой поверхности 30a, непосредственно от лампы 17 с горячим катодом, и объем световых лучей относительно больше, чем таковое для участка DN, перекрывающего пустую область. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 32 на участке DA, перекрывающем источник света, относительно увеличен (см. Фиг.6 и 8). Это подавляет (ограничивает) ввод световых лучей в первую поверхность 30a, и больший объем световых лучей отражается и возвращается на монтажную панель 14. С другой стороны, малый объем световых лучей входит в участок DN, перекрывающий пустую область, который не перекрывает лампу 17 с горячим катодом на первой поверхности 30a непосредственно от лампы 17 с горячим катодом, и объем световых лучей относительно меньше, чем таковой для участка DA, перекрывающего источник света. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 32 на участке DN, перекрывающем пустую область, относительно уменьшен (см. Фиг.6 и 8), чтобы ускорить вход света в первую поверхность 30a. В таком случае, свет, отраженный светоотражающим участком 32 на участок DA, перекрывающий источник света на монтажной панели 14, направляется отражательным листом 23 на участок DN, перекрывающий пустую область. Это компенсирует объем световых лучей на участке DN, перекрывающем пустую область, и это гарантирует достаточный объем световых лучей, входящих на участок DN, перекрывающий пустую область.
Как описано выше, светоотражающий участок 32 управляет коэффициентом отражения света первой поверхности 30a диффузора 30. Этим, главным образом, достигается одинаковый объем световых лучей, направляемых на диффузор 30 в пределах монтажной панели 14. Однако, полностью одинакового объема световых лучей достичь трудно. Вероятно, что область LA установки источника света, имеющая больший объем света непосредственно от лампы 17 с горячим катодом, имеет больший объем света, направляемого к диффузору 30, чем пустая область LN, имеющая меньший объем света непосредственно от лампы 17 с горячим катодом. Поэтому, объем световых лучей, направляемых к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14, относительно меньше на участке диффузора 30, который перекрывает область вне половины ширины NHW, чем на участке (в положении) диффузора 30, который перекрывает область половины ширины HW.
Поддерживающий элемент 20, поддерживающий диффузор 30, предусмотренный на монтажной панели 14, может блокировать часть света, направляемого к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14. Поэтому, количество переданного света может быть меньшим на конкретном участке диффузора 30, чем на его соседних участках.
В настоящем варианте выполнения поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке диффузора 30, который перекрывает область вне половины ширины NHW, имеющую малое объем света. Даже если часть света, направляемого к диффузору 30, может быть блокирована поддерживающим элементом 20, объем света мало на участке, соседнем с поддерживающим элементом 20 и, поэтому, менее вероятно возникновение различия в объеме световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом 20, и участком, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом 20. Поддерживающий элемент 20 предусмотрен в пустой области LN, которая имеет малый объем световых лучей в монтажной панели 14, и это оказывается эффективным для достижения одинакового объема света, передаваемого на диффузор 30. Поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке диффузора 30, который перекрывает область вне половины ширины NHW и близко к области половины ширины HW, то есть, участок, который наиболее близок к среднему участку в направлении короткой стороны диффузора 30. Даже если возникает деформация, например, изгиб или скручивание, вследствие теплового расширения и теплового сжатия диффузора 30, вызванного изменением теплового окружения, диффузор 30 эффективно поддерживается. Соответственно, менее вероятно, что возникнет неоднородность в распределении яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30 и оптического листа 31.
Как рассмотрено выше, устройство 12 фоновой подсветки настоящего варианта выполнения включает в себя лампу 17 с горячим катодом, которая является источником света, монтажную панель 14, диффузор 30, который является оптическим элементом 15, и поддерживающие элементы 20. Монтажная панель 14 вмещает в себя лампу 17 с горячим катодом и имеет отверстие 14b, через которое свет от лампы 17 с горячим катодом выходит. Диффузор 30 предусмотрен для покрытия отверстия 14b и обращен к лампе 17 с горячим катодом. Поддерживающие элементы 20 поддерживают диффузор 30 на стороне лампы 17 с горячим катодом. Поверхность монтажной панели 14, которая обращена к диффузору 30, определяется областью LA установки источника света, в которой размещается лампа 17 с горячим катодом, и пустой областью LN, в которой лампа 17 с горячим катодом не размещается. Диффузор 30 включает в себя первую поверхность 30a, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом. Коэффициент отражения света по меньшей мере первой поверхности 30a участка, который перекрывает область LA установки источника света (участок DA, перекрывающий источник света), выше, чем коэффициент отражения света первой поверхности 30a участка, который перекрывает пустую область LN (участок DN, перекрывающий пустую область). Если максимальный коэффициент отражения света представлен как Rmax, и минимальный коэффициент отражения света представлен как Rmin по меньшей мере на первой поверхности 30a диффузора 30, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом, поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке, который перекрывает участок диффузора 30, который имеет коэффициент R отражения света, удовлетворяющий следующей формуле (1) (область вне половины ширины NHW).
[формула (1)]
(Rmax-Rmin)/2+Rmin>R
При такой конфигурации, свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, вначале достигает участка диффузора 30, который имеет относительно большой коэффициент отражения света (участок DA, перекрывающий источник света), и большая часть света отражается участком DA (не проходит через него), перекрывающим источник света. Это подавляет яркость света подсветки в связи с объемом света, испускаемого лампой 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 пустой области LN. Коэффициент отражения света участка диффузора 30, который перекрывает пустую область LN (участок DN, перекрывающий пустую область), относительно мал, и больший объем света проходит через участок и, таким образом, достигается заданная яркость света подсветки.
Коэффициент отражения света диффузора 30 устанавливается так, как описано выше, и это, главным образом, позволяет достичь однородного объема световых лучей, направляемых к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14. Однако, трудно достичь полностью однородного объема световых лучей. Может быть так, что область LA установки источника света дает больший объем световых лучей, направляемых к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14, чем пустая область LN. Поэтому, объем световых лучей, направляемых к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14 относительно меньше на участке диффузора 30, который перекрывает участок, имеющий коэффициент R отражения света, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле (1) (область вне половины ширины NHW), чем на участке диффузора 30, который перекрывает участок, имеющий коэффициент отражения света, который не удовлетворяет вышеупомянутой формуле (1) (область половины ширины HW). В настоящем варианте выполнения, поддерживающие элементы 20 предусмотрены на участках диффузора 30, которые перекрывают участок, имеющий коэффициент R отражения света, удовлетворяющий вышеупомянутой формуле (1) (область вне половины ширины NHW). Даже если часть света, направляемого к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14, блокируется поддерживающим элементом 20, то менее вероятно, что возникнет различие объема световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом 20, и объема световых лучей, проходящих через участок, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом 20. Соответственно, менее вероятно, что возникнет неоднородность распределения яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30.
В соответствии с настоящим вариантом выполнения, конструкция поддерживающих элементов 20 изменена, чтобы достигнуть однородного распределения яркости света подсветки. По сравнению со случаем, в котором конфигурация оптического элемента (например, распределение светоотражающего участка), изменена, может быть снижена стоимость.
Участок монтажной панели 14, обращенный к диффузору 30, определен первым крайним участком 14A, вторым крайним участком 14B, который расположен на краю, противоположном первому крайнему участку 14A, и средним участком 32C, который находится между первым крайним участком 14A и вторым крайним участком 14B. Средний участок 14C представляет собой область LA установки источника света, и первый крайний участок 14A и второй крайний участок В являются пустыми областями LN. При такой конфигурации, достаточная яркость гарантируется в среднем участке устройства 12 фоновой подсветки, и яркость также гарантируется в среднем участке отображения жидкокристаллического устройства 10 отображения, включающего в себя устройство 12 фоновой подсветки. Может быть получена хорошая видимость.
Коэффициент отражения света по меньшей мере первой поверхности 30a диффузора 30, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом, уменьшается с удалением от лампы 17 с горячим катодом. При этой конфигурации, плавное распределение яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30, достигается на участке, перекрывающем область LA установки источника света (участок DA, перекрывающий источник света), и участках, перекрывающих пустые области LN (участки DN, перекрывающие пустую область).
Поддерживающий элемент 20 предусмотрен в пустой области LN. Объем света в пределах монтажной панели 14 относительно меньше в пустой области LN, чем в области LA установки источника света. Поэтому, поддерживающий элемент 20, предусмотренный в пустой области LN, менее вероятно приведет к различию объема световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом 20, и проходящих через участок, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом 20. Соответственно, менее вероятно, что возникнет неоднородность в распределении яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30.
Светоотражающий участок 32 для отражения света сформирован на первой поверхности 30a диффузора 30, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом. При этой конфигурации, коэффициент отражения света первой поверхности 30a диффузора 30 на стороне лампы 17 с горячим катодом, соответственно управляется выбором трафарета светоотражающего участка 32.
Светоотражающий участок 32 образован множеством точек 32a, имеющих светоотражательную способность, и сформирован по существу как точечный в поверхностной области диффузора 30 на стороне лампы 17 с горячим катодом. Коэффициент отражения света легко управляется формой трафарета (площадью каждой точки или распределением плотности) точек 32a.
Диффузор 30 имеет прямоугольную форму при виде в плане. По меньшей мере, пара поддерживающих элементов 20 размещена на монтажной панели 14 так, чтобы быть ориентированными вдоль наклонной линии относительно каждой стороны диффузора 30. При этой конфигурации, по сравнению с конструкцией, в которой поддерживающие элементы линейно ориентированы вдоль линии, параллельной одной из сторон диффузора 30, менее вероятно, что поддерживающие элементы 20 будут заметны.
Поддерживающий элемент 20 включает в себя основную часть 20a и поддерживающий участок 20b. Основная часть 20a вытянута вдоль монтажной панели 14. Поддерживающий участок 20b продолжается от основной части 20a к стороне диффузора 30 и входит в соприкосновение с поверхностью диффузора 30, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом. При этой конфигурации, основная часть 20a, расширяющаяся вдоль монтажной панели 14, стабилизирует монтажное положение поддерживающих элементов 20 относительно монтажной панели 14. Поддерживающий участок 20b, продолжающийся от основной части 20a к стороне диффузора 30, эффективно поддерживает диффузор 30.
По меньшей мере поддерживающий участок 20b поддерживающего элемента 20 предусмотрен для перекрытия участка диффузора 30, имеющего коэффициент R отражения света, который удовлетворяет вышеупомянутой формуле (1) (область вне половины ширины NHW). Свет, направляемый к диффузору 30 в пределах монтажной панели 14, легко блокируется поддерживающим участком 20b поддерживающего элемента 20, который может контактировать непосредственно с диффузором 30. Однако поддерживающий участок 20b выполнен с возможностью перекрытия участка диффузора 30, имеющего коэффициент R отражения света, который удовлетворяет, вышеупомянутой формуле (1) (область вне половины ширины NHW). Это уменьшает объем света, который блокируется поддерживающим участком 20b, и позволяет более эффективно достичь однородного объема передаваемого света.
Поддерживающий участок 20b сформирован как точечный в поверхностной области диффузора 30. Соответственно, по сравнению со случаем, в котором поддерживающий участок сформирован как линия или плоскость в поверхностной области диффузора, менее вероятно, что свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, и направляемый к диффузору 30, блокируется поддерживающим участком 20b, и это предпочтительно предотвращает возникновение неравномерной яркости.
Поддерживающий участок 20b имеет сужающуюся форму. При этой конфигурации менее вероятно, что свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, и направляемый к диффузору 30, будет блокироваться поддерживающим участком 20b, и это предпочтительно предотвращает возникновение неравномерной яркости.
Монтажная панель 14 сформирована как прямоугольное при виде в плане. Лампа 17 с горячим катодом выполнена вытянутой вдоль направления длинной стороны монтажной панели 14. Область LA установки источника света и пустые области LN размещаются вдоль направления короткой стороны монтажной панели 14. Соответственно, линейная лампа 17 с горячим катодом эффективно используется в качестве источника света.
Поддерживающий элемент 20 имеет поверхность, которая выполнена белой. При этой конфигурации свет эффективно отражается от поверхности поддерживающего элемента 20, и свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, может использоваться эффективно.
Источник света представляет собой лампу 17 с горячим катодом. Соответственно, достигается улучшенная яркость.
Настоящее изобретение не ограничивается первым вариантом выполнения, и может включать в себя следующую модификацию. В следующей модификации, те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначены теми же самыми символами и не будут объясняться.
Первая модификация первого варианта выполнения
Первая модификация первого варианта выполнения будет рассмотрена в связи с Фиг.10 и 11. В этой модификации, изменено распределение отражения света первой поверхности 30a-l диффузора 30-1. На Фиг.10 показан вид в плане распределения коэффициента отражения света диффузора для этой модификации. На Фиг.11 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.10.
Как показано на Фиг.10 и 11, коэффициент отражения света по существу однороден, составляя 65%, например, на участке DA, перекрывающем источник света на первой поверхности 30a-l диффузора 30-1. Коэффициент отражения света на участке DA, перекрывающем источник света, является наибольшим на всей площади диффузора 30-1. С другой стороны, коэффициент отражения света уменьшается непрерывно и постепенно (чтобы сформировать наклон) на участке DN, перекрывающем пустую область, от участка ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к удаленному от него участку. Коэффициент отражения света составляет 30%, что является наименьшим на крайних участках в направлении короткой стороны (направление оси Y) диффузора 30-1. Площадь каждой точки 32a-l светоотражающего участка 32-1 максимальна и однородна на участке DA, перекрывающем источник света. На участке DN, перекрывающем пустую область, площадь каждой точки 32a-l уменьшается непрерывно и постепенно по мере удаления от участка DA, перекрывающего источник света. Эта конфигурация позволяет достичь умеренного распределения яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30-1. Расположение области половины ширины HW и области вне половины ширины NHW в диффузоре 30-1 и расположение поддерживающих элементов 20 подобны первому варианту выполнения и их рассмотрение опускается.
Вторая модификация первого варианта выполнения
Вторая модификация первого варианта выполнения рассматривается в связи с Фиг.12 и 13. Распределение коэффициента отражения света на первой поверхности 30a-2 диффузора 30-2 дополнительно изменено. На Фиг.12 показан вид в плане распределения коэффициента отражения света диффузора в соответствии со второй модификацией. На Фиг.13 показан график изменения коэффициента отражения света диффузора на Фиг.12 в направлении его короткой стороны.
Как показано на Фиг.12 и 13, светоотражающий участок 32-2 сформирован так, что коэффициент отражения света первой поверхности 30a-2 диффузора 30-2 в поверхностной области уменьшается ступенчатым образом и постепенно от участка DA, перекрывающего источник света, до участка DN, перекрывающего пустую область. Площадь (отражательная способность света) каждой из точек 32a-2, формирующих светоотражающий участок 32-2, наибольшая (самая высокая) и однородная на участке DA, перекрывающем источник света. Площадь каждой из точек 32a-2 уменьшается ступенчатым образом и постепенно по мере удаления от участка DA, перекрывающего источник света, на каждую заданную площадь и оказывается наименьшей на двух краях диффузора 30-2 в направлении короткой стороны (направление оси Y). А именно, коэффициент отражения света изменяется в направлении короткой стороны диффузора 30-2 (направление оси Y) так, чтобы сформировать полосчатую картину на участке DN, перекрывающем пустую область, светоотражающего участка 32-2. При такой конфигурации, распределение яркости света подсветки, выходящего от диффузора 30-2, становится плавным. Формируя множество областей, в каждой из которых отражательная способность света изменяется ступенчатым образом, диффузор 30-2 может быть изготовлен простым способом, и это дает вклад в снижение общей стоимости.
Расположение области половины ширины HW и области вне половины ширины NHW на диффузоре 30-2, и расположение поддерживающих элементов 20 подобны первому варианту выполнения и здесь не рассматриваются.
<Второй вариант выполнения>
Второй вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.14-19. Во втором варианте выполнения, в качестве источника света используются лампы 40 с холодным катодом, а другие конфигурации подобны первому варианту выполнения. Во втором варианте выполнения, компоненты и части, подобные таковым для первого варианта выполнения, обозначены теми же самыми символами и не поясняются.
На Фиг.14 показан перспективный вид частей общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения. На Фиг.15 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны. На Фиг.16 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения на Фиг.14 вдоль направления длинной стороны. На Фиг.17 показан вид в плане общей конструкции монтажной панели, предусмотренного в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.14. На Фиг.18 показан вид в плане распределения коэффициента отражения света диффузора, включенного в жидкокристаллическое устройство отображения на Фиг.14. На Фиг.19 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.18. На Фиг.19 направление длинной стороны диффузора соответствует направлению оси X, и направление короткой стороны диффузора соответствует направлению оси Y. На Фиг.19 горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление короткой стороны), и коэффициент отражения света нанесен на график от переднего крайнего участка до заднего крайнего участка вдоль направления оси Y на Фиг.18.
Как показано на Фиг.14-16, лампа 40 с холодным катодом, которая является источником света в настоящем варианте выполнения, имеет удлиненную трубчатую (линейную) форму. Лампа 40 с холодным катодом включает в себя полую стеклянную трубку, два конца которой герметизированы, и два электрода, каждый из которых предусмотрен на каждом конце стеклянной трубки. В стеклянной трубке заключена ртуть и благородный газ. Внутренняя поверхность стенки стеклянной трубки покрыта флуоресцентным материалом. Релейный соединитель 41 размещен на двух концах лампы 40 с холодным катодом, и релейный соединитель 41 соединен с контактной клеммой, которая проходит от электрода до наружной части стеклянной трубки. Лампа 40 с холодным катодом соединяется с набором 26 плат инверторов, установленных на внешней поверхностной стороне нижней пластины 14a монтажной панели 14 через релейные соединители 41, и так управляется запуск ламп 40 с холодным катодом. Внешний диаметр лампы 40 с холодным катодом меньше, чем таковой для лампы 17 с горячим катодом из первого варианта выполнения (приблизительно 15,5 мм, например) и составляет, приблизительно, 4 мм, например.
Шесть ламп 17 с холодным катодом, каждая имеющая вышеупомянутую конфигурацию, размещаются на участке монтажной панели 14 так, чтобы быть параллельными друг другу при таком заданном расстоянии (шаг расположения) между ними, что их продольное направление (осевое направление) соответствует направлению длинной стороны монтажной панели 14. Более конкретно, как показано на Фиг.14-17, нижняя пластина 14a монтажной панели 14 (участок, обращенный к диффузору 130) определена в направлении короткой стороны одинаково в первом крайнем участке 14A, втором крайнем участке 14B, который расположен на краю, противоположном первому крайнему участку 14A, и среднем участке 14C, который расположен между первым крайним участком 14A и вторым крайним участком 14B. Лампы 40 с холодным катодом размещены в среднем участке 14C нижней пластины 14a и область LA установки источника света сформирована в среднем участке 14C. В настоящем варианте выполнения, область LA установки источника света больше, чем таковая для первого варианта выполнения. С другой стороны, лампа 40 с холодным катодом не размещается в первом крайнем участке 14A и втором крайнем участке 14B нижней пластины 14a, и пустая область LN формируется в первом крайнем участке 14A и втором крайнем участке 14B. А именно, лампы 40 с холодным катодом частично размещаются в среднем участке нижней пластины 14a монтажной панели 14 в направлении короткой стороны, формируя область LA установки источника света. Область LA установки источника света меньше, чем общая площадь пустых областей LN. Отношение площади области LA установки источника света (длина в направлении оси Y) к общей площади отображения (вертикальная длина отображения (длина по короткой стороне)) больше, чем таковая в первом варианте выполнения и составляет приблизительно 42%, например. Каждая из двух пустых областей LN имеет по существу ту же самую площадь. Лампа 40 с холодным катодом сформирована так, что ее продольная длина по существу равна горизонтальному размеру (размер длинной стороны) отображения.
Ниже, рассматривается распределение коэффициента отражения света диффузора 130. Как показано на Фиг.18 и 19, коэффициент отражения света диффузора 130 уменьшается непрерывным образом по мере удаления от среднего участка до крайних участков в направлении короткой стороны. Распределение коэффициента отражения света представляет собой нормальное распределение (колоколообразная кривая). Конкретно, коэффициент отражения света диффузора 130 является наибольшим в среднем участке диффузора 130 в направлении короткой стороны, и наименьшим в двух крайних участках в направлении короткой стороны. Наибольшее значение коэффициента отражения света ниже, чем таковое для диффузора 30 первого варианта выполнения и составляет приблизительно 40%, и наименьшее его значение составляет приблизительно 30%. Область диффузора 130, которая имеет коэффициент отражения света выше, чем значение коэффициента отражения света, полученное добавлением наименьшего значения к половине значения коэффициента отражения света, полученного вычитанием наименьшего значения из наибольшего значения (например, 35%), соответствует области половины ширины HW. Размер области половины ширины HW соответствует половине ширины. Если максимальный коэффициент отражения света представлен как Rmax, и минимальный коэффициент отражения света представлен как Rmin, то участок диффузора 30, имеющий коэффициент Ra отражения света, который удовлетворяет формуле (2), описанной в первом варианте выполнения, соответствует области половины ширины HW. С другой стороны, участок диффузора 130, имеющий коэффициент отражения света, равный или меньший, чем значение коэффициента отражения света, полученное добавлением наименьшего значения к половине значения коэффициента отражения света, полученного вычитанием наименьшего значения из наибольшего значения (например, 35%), участок диффузора 130, исключая область половины ширины HW, соответствует области вне половины ширины NHW. Если максимальный коэффициент отражения света представлен как Rmax, и минимальный коэффициент отражения света представлен как Rmin, участок диффузора 130, имеющий коэффициент Rb отражения света, который удовлетворяет формуле (3), описанной в первом варианте выполнения, соответствует области вне половины ширины NHW.
Отношение половины ширины к размеру диффузора 130 по короткой стороне больше, чем таковое для диффузора 30 первого варианта выполнения, и составляет приблизительно 70%, например. А именно, средняя область, приблизительно 70% всей области диффузора 130 в направлении короткой стороны, соответствует области половины ширины HW, и каждая область крайнего участка, приблизительно 15% всей области диффузора 130 в направлении короткой стороны, соответствует области вне половины ширины NHW. Область половины ширины HW включает в себя всю площадь области LA установки источника света (участок DA, перекрывающий источник света) и заданную площадь в каждой пустой области LN (каждый участок DN, перекрывающий пустую область), которая близка к области LA установки источника света. Более конкретно, область половины ширины HW включает в себя приблизительно половину площади каждой пустой области LN и отношение приблизительно половины площади каждой пустой области LN к длине диффузора 130 по короткой стороне составляет приблизительно 14%. Область вне половины ширины NHW включает в себя заданную площадь каждой пустой области LN, которая близка к краю диффузора 130 (область, противостоящая области LA установки источника света). Конкретно, область вне половины ширины NHW включает в себя приблизительно половину каждой пустой области LN и отношение приблизительно половины площади каждой пустой области LN к длине диффузора 130 по короткой стороне составляет приблизительно 15%, как описано выше. Распределение коэффициента отражения света диффузора 130 в соответствии с настоящим вариантом выполнения смягчено по сравнению с распределением коэффициента отражения света диффузора 30 в соответствии с первым вариантом выполнения (см. Фиг.8).
Как показано на Фиг.15 и 17, шесть ламп 40 с холодным катодом размещаются параллельно друг другу, и пара поддерживающих элементов 20 предусмотрена на монтажной панели 14 таким образом, чтобы между ними находились шесть ламп 40 с холодным катодом. Конкретно, каждый поддерживающий элемент 20 выполнен таким образом, чтобы быть удаленным по существу на равное расстояние от каждой лампы 40 с холодным катодом, которая располагается наиболее близко к краю монтажной панели 14 и удаленным по существу на равное расстояние от среднего участка монтажной панели 14 в направлении оси X. Расположение поддерживающих элементов 20 на монтажной панели 14 подобно таковому для первого варианта выполнения. Каждый поддерживающий элемент 20 размещается на участке каждой пустой области LN, которая перекрывает область вне половины ширины NWH диффузора 130. Поддерживающий элемент 20 предусмотрен на крайнем боковом участке, приблизительно 15% всей области монтажной панели 14, в направлении короткой стороны. Каждый поддерживающий элемент 20 выполнен таким образом, что край основной части 20a, близкий к лампе 40 с холодным катодом, располагается по существу на границе между областью половины ширины HW и областью вне половины ширины NHW. Каждый поддерживающий элемент 20 предусмотрен на участке монтажной панели 14, который перекрывает область вне половины ширины NHW, который близок к области половины ширины HW, которая наиболее близка к среднему участку диффузора 130 в направлении короткой стороны.
Как описано выше, в устройстве, включающем в себя множество ламп 40 с холодным катодом в качестве источников света, поддерживающие элементы 20 выполнены на участках диффузора 130, которые перекрывают область вне половины ширины NHW. Даже если часть света, направляемого к диффузору 130, может быть блокирована поддерживающим элементом 20 на монтажной панели 14, менее вероятно, что возникнет различие в объеме световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом 20 и участком, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом 20. Соответственно, менее вероятно, что возникнет неоднородность в распределении яркости света подсветки, который выходит от диффузора 130. Лампы 40 с холодным катодом используются как источник света, и это увеличивает долговечность источника света, и легко выполняется затемнение.
<Третий вариант выполнения>
Третий вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.20-24. В третьем варианте выполнения в качестве источника света используются LED 50, а другие конфигурации подобны первому варианту выполнения. В третьем варианте выполнения, те же самые компоненты и части, что и в первом варианте выполнения, обозначаются теми же самыми символами и не будут объясняться.
На Фиг.20 показан перспективный вид частей общей конструкции жидкокристаллического устройства отображения. На Фиг.21 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны. На Фиг.22 показан вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления длинной стороны. На Фиг.23 показан вид в плане общей конструкции монтажной панели, выполненной в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.20. На Фиг.24 показан вид в плане распределения коэффициента отражения света диффузора, включенного в жидкокристаллическое устройство отображения на Фиг.20.
Как показано на Фиг.20-22, множество LED, которые формируют область источников света настоящего варианта выполнения, смонтированы на плате LED 51, которая размещается на монтажной панели 14. Плата LED выполнена из полимера, и ее поверхность сделана белой, что обеспечивает высокую светоотражательную способность. Плата LED 51 простирается вдоль нижней пластины 14a монтажной панели 14 и прикреплена к нижней пластине 14a с помощью крепежного элемента (не показано). Плата LED 51 сформирована так, что в плане имеет вид вытянутого по горизонтали прямоугольника. Плата LED 51 прикреплена к нижней пластине 14a так, что ее длинная сторона соответствует длинной стороне монтажной панели 14. Плата LED 51 имеет меньший размер по короткой стороне, чем вертикальный размер экрана отображения (размер монтажной панели 14 по короткой стороне) и имеет размер по длинной стороне, по существу равный горизонтальному размеру экрана отображения (размер монтажной панели 14 по длинной стороне). Рисунки схемных соединений, которые представляют собой металлические пленки, сформированы на плате LED 51 и LED 50 установлены в заданных местоположениях на плате LED 51. Плата LED 51 соединяется с внешним пультом управления (не показан). Пульт управления выполнен с возможностью подачи тока для включения LED 50 и для выполнения управления LED 50.
Светоизлучающие диоды LED 50 установлены на поверхности плат LED 17, то есть, LED 50 представляют собой поверхностно смонтированные LED. Множество LED 50 устанавливаются на планарной матрице в направлении оси X и в направлении оси Y (в линии и столбцы) и на поверхности передней стороны LED платы 51. Каждый LED 50, включает в себя основную плату и LED чипы. Основная плата прикреплена к LED плате 51, и LED чипы выполнены на основной плате с уплотнением полимерным элементом. Светоизлучающий диод LED 50 включает в себя три различных вида LED чипов с различающимися характерными длинами волн излучения. Конкретно, каждый LED чип излучает свет единственного цвета - красного (R), зеленого (G) или синего (B). Светоизлучающий диод LED 50 представляет собой LED верхнего типа, в котором светоизлучающая поверхность предусмотрена на поверхности LED, который противоположна монтажной поверхности для LED платы 51. Световая ось LED 50 по существу соответствует направлению оси Z (направление, перпендикулярное к поверхности пластины жидкокристаллической панели 11 и оптического элемента 15).
Нижняя пластина 14a монтажной панели 14 (участок, обращенный к диффузору 30) определена в направлении короткой стороны в равной степени первым крайним участком 14A, вторым крайним участком 14B, который расположен на краю, противоположном первому крайнему участку 14A, и средним участком 14C, который расположен между первым крайним участком 14A и вторым крайним участком 14B. Плата LED 51, на которой установлены LED 50, размещена в среднем участке 14C нижней пластины 14a, и область LA установки источника света сформирована в среднем участке 14C. С другой стороны, плата LED 51 не размещается в первом крайнем участке 14A и втором крайнем участке 14B нижней пластины 14a, и пустая область LN сформирована в первом крайнем участке 14A и втором крайнем участке 14B. Таким образом, LED 50 и плата LED 51 размещены в среднем участке нижней пластины 14a монтажной панели 14 в направление короткой стороны, чтобы сформировать область LA установки источника света. Отношение площади области LA установки источника света (длина в направлении оси Y) ко всей площади экрана отображения (вертикальное размер экрана отображения (размер по короткой стороне)) при необходимости может быть изменено. Отношение может быть установлено таким же, как и в первом варианте выполнения или втором варианте выполнения, или может быть установлено значение, отличное от значений, описанных для первого и второго вариантов выполнения.
Как показано на Фиг.21 и 23, пара поддерживающих элементов 20 размещается на монтажной панели 14 так, чтобы между ними находилась плата LED 51. Каждый из поддерживающих элементов 20 размещен так, чтобы быть удаленным по существу на одинаковое расстояние от LED платы 51 и быть удаленным по существу на одинаковое расстояние от среднего участка монтажной панели 14 в направлении оси X. Расположение поддерживающих элементов 20 на монтажной панели 14 подобно таковому для первого варианта выполнения и второго варианта выполнения. Каждый поддерживающий элемент 20 выполнен на участке пустой области LN, который перекрывает область вне половины ширины NHW диффузора 30. Расположение поддерживающих элементов 20, подобное первому и второму вариантам выполнения, не будет поясняться.
Как описано выше, LED 50 устанавливаются последовательно на LED плате 51 как источник света. Поддерживающий элемент 20 размещен так, чтобы перекрывать область вне половины ширины NHW диффузора 30. Даже если часть света, направляемого к диффузору 30, может быть блокирована поддерживающим элементом 20 на монтажной панели 14, менее вероятно, что возникнет различие в объеме световых лучей, проходящих через участок, в котором свет блокируется поддерживающим элементом 20, и через участок, в котором свет не блокируется поддерживающим элементом 20. Соответственно, менее вероятно, что возникнет неоднородность распределения яркости света подсветки, который выходит от диффузора 30. Светоизлучающие диоды LED 50 используются как источник света, и это увеличивает долговечность источника света и позволяет достичь малого потребления мощности.
<Другие варианты выполнения>
Были описаны варианты выполнения настоящего изобретения, однако, настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутыми вариантами выполнения, рассмотренными в вышеупомянутом описании и на чертежах. Следующие варианты выполнения могут быть включены в технические возможности настоящего изобретения, например.
(1) В вышеупомянутых вариантах выполнения вся область поддерживающего элемента выполнена на участке монтажной панели, который перекрывает область половины ширины. Однако, расположение поддерживающих элементов на монтажной панели может быть изменено. Например, частично основная часть поддерживающего элемента может быть расположена на участке монтажной панели, который перекрывает область половины ширины, и вся площадь поддерживающего участка может быть расположена на участке монтажной панели, который перекрывает область вне половины ширины. Частично основная часть и поддерживающий участок поддерживающего элемента могут быть расположены на участке монтажной панели, который перекрывает область половины ширины. Вся площадь поддерживающего участка поддерживающего элемента может быть расположена на участке монтажной панели, который перекрывает область половины ширины, и часть основной части может быть расположена на участке монтажной панели, который перекрывает область вне половины ширины. Вся площадь поддерживающего элемента может быть расположена на участке монтажной панели, который перекрывает область вне половины ширины, и край основной части, близкий к источнику света, может быть расположен на участке, ближе к участку, который перекрывает область вне половины ширины, от границы между областью вне половины ширины и областью половины ширины. То есть поддерживающие элементы могут быть выполнены ближе к краю монтажной панели в направлении короткой стороны, по сравнению с вышеупомянутыми вариантами выполнения.
(2) В вышеупомянутых вариантах выполнения, каждый поддерживающий элемент расположен на участке, который перекрывает область вне половины ширины. Например, вся площадь одного из поддерживающих элементов может быть расположена на участке, который перекрывает область вне половины ширины, и вся область другого поддерживающего элемента может быть расположена на участке, который перекрывает область половины ширины. Часть одного из поддерживающих элементов может быть расположена на участке, который перекрывает область вне половины ширины, и вся область другого поддерживающего элемента может быть расположена на участке, который перекрывает область половины ширины. Вся площадь одного из поддерживающих элементов может быть расположена на участке, который перекрывает область вне половины ширины, и часть другого поддерживающего элемента может быть расположена на участке, который перекрывает область половины ширины.
(3) В вышеупомянутых вариантах выполнения, поддерживающий элемент выполнен в пустой области. Поддерживающий элемент может быть выполнен в области установки источника света, если поддерживающий элемент расположен на участке, который перекрывает область вне половины ширины.
(4) В вышеупомянутых вариантах выполнения источник света выполнен вытянутым вдоль направления длинной стороны (направление оси X) монтажной панели, и область установки источника света и пустые области размещены в направлении короткой стороны (направление оси Y), и коэффициент отражения света диффузора изменяется в направлении короткой стороны монтажной панели. Например, источник света может быть вытянут в направлении короткой стороны монтажной панели (направление оси Y) и область установки источника света и пустая область может быть размещены в направлении длинной стороны монтажной панели (направление оси X), и коэффициент отражения света диффузора может изменяться в направлении длинной стороны монтажной панели. В таком случае, область половины ширины и область вне половины ширины ы размещаются в направлении длинной стороны монтажной панели, и расположение поддерживающих элементов может быть изменено в соответствии с расположением области ширины и области вне половины ширины.
(5) В вышеупомянутых вариантах выполнения пара поддерживающих элементов размещается в линии, которая наклонена относительно направления оси X и направления оси Y. Однако, поддерживающие элементы могут быть размещены в линии вдоль направления оси X, или могут быть размещены в линии вдоль направления оси Y.
(6) В вариантах выполнения, отличающихся от вышеупомянутых, число поддерживающих элементов на монтажной панели в случае необходимости может быть изменено. Один поддерживающий элемент может быть размещен на монтажной панели, или три или более поддерживающих элементов могут быть размещены на монтажной панели.
(7) Конфигурация диффузора первой и второй модификаций первого варианта выполнения может быть применена к диффузору второго и третьего вариантов выполнения.
(8) В вышеупомянутых вариантах выполнения средний участок монтажной панели соответствует области установки источника света, и первый крайний участок и область второго крайнего участка соответствуют пустым областям. Первый крайний участок или второй крайний участок может быть областью установки источника света, а остающиеся при этом могут быть пустыми областями. В таком случае, первый крайний участок и средний участок могут быть областями установки источника света, или второй крайний участок и средний участок могут быть областями установки источника света.
(9) Если конфигурация области установки источника света и пустой области изменяется, как описано в п.(8), распределение коэффициента отражения света диффузора может быть изменено соответственно. Распределение коэффициента отражения света устанавливается таким, что участок диффузора, который перекрывает область установки источника света, имеет относительно высокий коэффициент отражения света, и участок диффузора, который перекрывает пустую область, имеет относительно низкий коэффициент отражения света. В таком случае, распределение коэффициента отражения света может отличаться от нормального распределения.
(10) В вышеупомянутых вариантах выполнения поддерживающий участок приходит в соприкосновение с диффузором, который является плоским в направлении оси X и направлении оси Y. Однако, поддерживающий участок может не прийти в соприкосновение с плоским диффузором (конкретно, отдаленный крайний участок поддерживающего участка расположен ближе к источнику света, чем поверхность диффузора, близкая к источнику света). При такой конфигурации, даже если диффузор термически расширяется вследствие изменения теплового окружения в устройстве фоновой подсветки, допускается скручивающая деформация диффузора по направлению к источнику света в пределах допустимого зазора, сформированного между диффузором и поддерживающим участком. Соответственно, менее вероятно, что возникнет изгиб или складки в диффузоре, и менее вероятно, что возникнет неравномерная яркость света подсветки, выходящего от диффузора.
(11) В вышеупомянутом варианте выполнения поддерживающий участок сформирован как клиновидный круглый конус. Однако, поддерживающий участок может быть сформирован как клиновидная пирамида. Поддерживающий участок не обязательно должен быть сформирован как клиновидный, но может быть сформирован в колоннообразной форме или в виде призматического столбика, имеющего постоянный радиальный размер.
(12) В вышеупомянутом варианте выполнения, поддерживающий участок имеет точечную форму в поверхностной области диффузора. Однако, например, поддерживающий участок может иметь линейную форму в поверхностной области диффузора, или может иметь уплощенную форму в поверхностной области диффузора.
(13) В вышеупомянутых вариантах выполнения, стопорный участок вставного типа используется как монтажная структура для установки поддерживающего участка на монтажной панели. Однако, может использоваться монтажная структура скользящего типа. Монтажная структура скользящего типа включает в себя основную часть и стопорный участок, который сформирован в форме зацепки. В такой монтажной структуре скользящего типа, после нажатия в направлении нижней пластины монтажной панели, основная часть скользит вдоль нижней пластины для захвата участка зацепки стопорного участка к крайнему участку монтажного отверстия.
(14) В вышеупомянутых вариантах выполнения монтажная структура установки поддерживающего элемента на монтажной панели включает в себя стопорный элемент. Поддерживающий элемент может не включать в себя стопорный элемент. В таком случае, поддерживающий элемент может быть установлен на монтажной панели с клеящим слоем между основной частью и нижней пластиной монтажной панели, или между основной частью и отражательным листом.
(15) В вышеупомянутых вариантах выполнения, поддерживающий элемент имеет белую поверхность. Однако, поддерживающий элемент может иметь молочно-белую поверхность, или серебряную поверхность. Покровный материал желаемого цвета может быть нанесен на поверхность поддерживающего элемента, чтобы изменить поверхностный цвет.
(16) Кроме вышеупомянутых вариантов выполнения, отношение половины ширины к размеру диффузора по короткой стороне может быть изменено и предпочтительно устанавливается в пределах от 25% до 80%, например. В соответствии с изменением отношения области вне половины ширины и отношения области половины ширины, расположение поддерживающего элемента может быть изменено. Конкретные значения максимального коэффициента отражения света и минимального коэффициента отражения света могут быть при необходимости изменены.
(17) В вышеупомянутых вариантах выполнения, каждая точка точечного трафарета светоотражающего участка сформирована в виде круга. Однако, форма каждой точки не ограничивается этим, но может быть любой формой, например, эллипсоидальной формой или многоугольной формой.
(18) В вышеупомянутых вариантах выполнения светоотражающий участок напечатан на поверхности диффузора. Однако, светоотражающий участок может быть сформирован другими способами, например, способом напыления металла.
(19) В вышеупомянутых вариантах выполнения светоотражающий участок сформирован на поверхности диффузора, чтобы регулировать коэффициент отражения света в поверхностной области диффузора. Однако, коэффициент отражения света диффузора может быть отрегулирован следующим образом. Диффузор обычно конфигурируется посредством прозрачной подложки и светорассеивающих частиц, диспергированных в ней. Коэффициент отражения света диффузора определяется суммарным отношением (% по весу) светорассеивающих частиц к прозрачной подложке. А именно, коэффициент отражения света относительно увеличивается посредством относительного увеличения суммарного отношения светорассеивающих частиц, и коэффициент отражения света относительно уменьшается посредством относительного уменьшения суммарного отношения светорассеивающих частиц.
(20) В вышеупомянутых вариантах выполнения площадь каждой точки, формирующей светоотражающий участок, изменяется для создания и управления коэффициентом отражения света диффузора. В качестве средства управления для управления коэффициентом отражения света, расстояние между точками, при том, что каждая имеет ту же самую площадь, может быть изменено, или могут быть сформированы точки, каждая из которых имеет отличающийся коэффициент отражения света. Точки могут быть сформированы с использованием множества видов материалов, имеющих различный коэффициент отражения света, чтобы сформировать точки, каждая из которых имеет отличающийся коэффициент отражения света.
(21) В вышеупомянутых вариантах выполнения светоотражающий участок сформирован на диффузоре оптического элемента, и коэффициент отражения света светоотражающего участка управляется соответственно. Светоотражающий участок может быть сформирован на оптическом элементе, отличном от диффузора, и его коэффициентом отражения света можно управлять. Количество и вид диффузора и оптического листа, который используется как оптический элемент, может быть изменено.
(22) В первом варианте выполнения одна лампа с горячим катодом используется как источник света. Однако, число ламп с горячим катодом может быть изменено и может быть равно двум или более. Конкретно, если используются две лампы с горячим катодом, отношение области установки источника света к вертикальному размеру экрана отображения предпочтительно составляет приблизительно 37%. Если используются три или более ламп с горячим катодом, отношение области установки источника света может быть отрегулировано, чтобы быть пропорциональным числу ламп с горячим катодом.
(23) Во втором варианте выполнения, шесть ламп с холодным катодом используются как источник света. Однако, число ламп с холодным катодом может быть изменено, и может быть равно пяти или менее или может быть равно семи или более. Конкретно, если используются четыре лампы с холодным катодом, отношение области установки источника света к вертикальному размеру экрана отображения предпочтительно составляет приблизительно 26%. Если используются восемь ламп с холодным катодом, отношение области установки источника света к вертикальному размеру экрана отображения предпочтительно составляет приблизительно 58%. В случае, если используется другое число ламп с холодным катодом, отношение области установки источника света может быть отрегулировано, чтобы быть пропорциональным числу ламп с холодным катодом.
(24) В третьем варианте выполнения, размер LED платы относительно монтажной панели и места расположения и число LED на LED плате могут быть изменены.
(25) В первом и втором вариантах выполнения в качестве источника света используется лампа с горячим катодом или лампа с холодным катодом, которая является разновидностью флуоресцентной лампы (линейный источник света). В качестве источника света могут быть использованы другие виды флуоресцентных ламп. В качестве источника света, кроме флуоресцентных ламп, могут быть использованы разрядные лампы (например, ртутные лампы).
(26) В третьем варианте выполнения в качестве источника света используется LED, который является вариантом точечных источников света. В качестве источника света могут быть использованы другие варианты точечного источника света. В качестве источника света может быть использован уплощенный источник света, например, органический EL.
(27) В вышеупомянутых вариантах выполнения используется источник света одного вида. Могут быть использованы источники света множества видов. Например, лампа с горячим катодом и лампа с холодным катодом могут быть использованы в одном устройстве, или лампа с горячим катодом и LED могут быть использованы в одном устройстве, или лампа с холодным катодом и LED могут быть использованы в одном устройстве, или лампа с горячим катодом, лампа с холодным катодом и LED могут быть использованы в одном устройстве.
(28) В вариантах выполнения, отличных от вышеупомянутых, могут быть изменены размер экрана отображения и отношение горизонтального к вертикальному размеру экрана отображения в жидкокристаллическом устройстве отображения. Например, жидкокристаллическое устройство отображения (например, монтажная панель) сформировано как квадратное при виде в плане.
(29) В вышеупомянутых вариантах выполнения жидкокристаллическая панель и монтажная панель размещены в вертикальном положении так, что направление их короткой стороны соответствует вертикальному направлению. Однако, жидкокристаллическая панель и монтажная панель могут быть размещены в вертикальном положении так, что направление их длинной стороны соответствует вертикальному направлению.
(30) В вышеупомянутых вариантах выполнения, в качестве переключающих элементов жидкокристаллического устройства отображения используются TFT. Однако описанная выше технология может быть применена к жидкокристаллическим устройствам отображения, включающим в себя переключающие элементы, отличные от TFT (например, тонкопленочные диоды (TFD)). Кроме того, технология может быть применена не только к цветным жидкокристаллическим устройствам отображения, но также и к черно-белым жидкокристаллическим устройствам отображения.
(31) В вышеупомянутых вариантах выполнения, жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя жидкокристаллическую панель как дисплейную панель. Технология может быть применена к дисплейным устройствам, включающим в себя элементы дисплея других типов.
(32) В вышеупомянутых вариантах выполнения используется телевизионный приемник, включающий в себя тюнер. Однако, технология может быть применена к дисплейному устройству без тюнера.
ПОЯСНЕНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10: Жидкокристаллическое устройство отображения (устройство отображения),
11: жидкокристаллическая панель (дисплейная панель),
12; устройство фоновой подсветки (устройство подсветки),
14: монтажная панель,
14b: отверстие,
14A: первый крайний участок,
14B: второй крайний участок,
14C: средний участок,
15: оптический элемент,
17: лампа с горячим катодом (источник света),
20: поддерживающий элемент,
20b: поддерживающий участок, 30 диффузор (оптический элемент),
31: оптический лист (оптический элемент),
32: светоотражающий участок, 32a: точка,
40: лампа с холодным катодом (источник света),
50: LED (источник света),
DA: участок, перекрывающий источник света (участок, который перекрывает область установки источника света),
DN: участок, перекрывающий пустую область (участок, который перекрывает пустую область),
LA: область установки источника света,
LN: пустая область,
NHW: область вне половины ширины HW (участок оптического элемента, имеющий коэффициент R отражения света, удовлетворяющий формуле (1)),
TV: телевизионный приемник.