DE102005061307A1

DE102005061307A1 - Prismenlage und Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102005061307A1
Application number: DE102005061307A
Authority: DE
Inventors: Man Hoan Lee; Jae Kyung Kang; Ji Su Yoon; Sung Keun Lee; Won Taek Moon
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN100427976C; KR101212136B1; US7407317B2; KR20070001494A; DE102005061307B4; JP4357477B2; CN1888939A; US20070002576A1; GB2427676A; GB0525889D0; GB2427676B; JP2007011264A

Abstract

Es werden eine Hinterleuchtungseinheit, mit der eine Verbesserung der Lichteffizienz und der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt werden kann, und eine Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung derselben offenbart. Die Prismenlage ist mit Folgendem versehen: einem Kondensorfilm, der auf ihn einfallendes Licht leitet; mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm und mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenzen benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.

Description

Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 29. Juni 2005 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 2005-57014, die hiermit durch Bezugnahme so eingeschlossen wird, als sei sie hier vollständig dargelegt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Hinterleuchtungseinheit, und spezieller betrifft sie eine Prismenlage, mit der eine Verbesserung der Lichteffizienz und der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt werden können, sowie eine Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung dieser Prismenlage.

Erörterung der einschlägigen Technik

In jüngerer Zeit wurden verschiedene Flachtafeldisplays entwickelt, die Nachteile von Kathodenstrahlröhren (CRTs) beseitigen können, die durch deren voluminöse und schwere Konstruktionen verursacht sind. Zu derartigen Flachtafeldisplays gehören Flüssigkristalldisplays (LCDs), Feldemissionsdisplays (FEDs), Plasmadisplaytafeln (PDPs) und Licht emittierende Displays (LEDs).

Unter derartigen Flachtafeldisplays zeigen LCDs ein gewünschtes Bild durch Einstellen des Transmissionsgrads von von einer Hinterleuchtungseinheit emittierten Lichtstrahlen unter Verwendung einer Flüssigkristalltafel an, die über eine Vielzahl von Flüssigkristallzellen und eine Vielzahl von Steuerschaltern verfügt, um Videosignale an die Flüssigkristallzellen anzulegen.

Die 1 ist eine schematische Ansicht zum Veranschaulichen einer herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit.

Gemäß der 1 verfügt die herkömmliche Hinterleuchtungseinheit über eine Lampe 10, die Licht emittiert, eine Lichtleitplatte 20, die das von der Lampe 10 emittierte Licht empfängt und es über die Oberfläche emittiert, und ein Lampengehäuse 12, das die Eintrittsfläche 22 der Lichtleitplatte 20 und die Lampe 10 umschließt. Die herkömmliche Hinterleuchtungseinheit verfügt auch über eine unter der Lichtleitplatte 20 angeordnete Reflexionsplatte 30, eine über der Lichtleitplatte 20 angeordnete Streuplatte 40 zum Streuen von aus dieser austretendem Licht sowie eine Prismenlage 50, die die Ausbreitungsrichtung des aus der Streulage 40 austretenden Lichts einstellt.

Im Allgemeinen besteht die Lampe 10 aus einer Kaltkathoden-Leuchtstofflampe. Die Lampe 10 wird durch eine von einem nicht dargestellten Wandler zugeführte Lampentreiberspannung eingeschaltet, um Licht auf die Eintrittsfläche 22 der Lichtleitplatte 20, die auf einer Seite derselben vorhanden ist, zu strahlen.

Das Lampengehäuse 12 ist auf einer Seite der Lichtleitplatte 20 so angeordnet, dass es die Lampe 10 und die Eintrittsfläche 22 der Lichtleitplatte 20 einschließt. Das Lampengehäuse 12 verfügt an einer Innenseite über eine Reflexionsfläche zum Reflektieren des Lichts von der Lampe 10 zur Eintrittsfläche 22 der Lichtleitplatte 20.

Die Lichtleitplatte 20 ermöglicht es, dass das von der Lampe 10 her einfallende Licht eine Position erreicht, die von dieser weit beabstandet ist, wobei sie das einfallende Licht zur Streulage 40 leitet. An einer schrägen Unterseite der Lichtleitplatte 20 ist ein gedrucktes Muster vorhanden, um eine schräge Reflexionsfläche zu bilden, so dass das auf die Eintrittsfläche 22 fallende Licht an dieser schrägen Refle xionsfläche der Lichtleitplatte 20 unter einem bestimmten Winkel so reflektiert wird, dass es gleichmäßig zur Streulage 40 läuft.

Die Reflexionsplatte 30 ist unter der Lichtleitplatte 20 angeordnet, um von der Reflexionsfläche der Lichtleitplatte 20 her auf sie fallendes Licht zur Lichtleitplatte 20 zu reflektieren, um so den Lichtverlust zu verringern.

Die Streulage 40 streut das aus der Lichtleitplatte 20 austretende Licht über ihren gesamten Bereich, und sie strahlt das gestreute Licht zur Prismenlage 50.

Die Prismenlage 50 fungiert dahingehend, dass sie das aus der Streulage 40 austretende Licht kondensiert. Zu diesem Zweck verfügt die Prismenlage 50 über einen Kondensorfilm 52 aus Polyester (PET) sowie Prismenkämme 54, die an der Oberseite des Kondensorfilms 52 in Form von Streifen angeordnet sind, wie es in der 2 dargestellt ist.

Jeder Prismenkamm 54 verfügt über eine erste und eine zweite schräge Fläche mit jeweils einer bestimmten Neigung ausgehend vom Scheitel des Prismenkamms 54. Z.B. ist sowohl die erste als auch die zweite schräge Fläche um 45° gegen die Oberseite des Kondensorfilms 52 geneigt.

Wenn angenommen wird, dass der Kondensorfilm 52 der Prismenlage 50 über einen Brechungsindex n1 verfügt und die Umgebung der Prismenlage 50 über einen Brechungsindex n2 verfügt, wird das unter einem Winkel Θ1 auf den Kondensorfilm 52 fallende Licht gemäß dem Snellschen Gesetz an den Prismenkämmen 52 unter einem Winkel Θ2 gebrochen, wie es durch die folgende Gleichung 1 angegeben ist, und dann wird es zur Umgebung der Prismenlage 50 emittiert. n1/n2 = sinΘ1/sinΘ2 Gleichung 1

Bei der oben angegebenen herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit läuft von der Lampe 10 emittiertes Licht über die Lichtleitplatte 20 zur über dieser angeordneten Streulage 40. Das aus der Lichtleitplatte 20 austretende Licht wird durch die Streulage 40 über den gesamten Bereich der Prismenlage 50 gestreut. Das gestreute Licht wird kondensiert, während es durch die Prismenlage 50 läuft, und dann wird es nach außen emittiert.

Bei der oben angegebenen herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit kann jedoch das auf die Prismenlage 50 fallende Licht in solches dreier Bereiche eingeteilt werden, nämlich eines Bereichs mit vollständer Reflexion, eines Kondensationsbereichs und eines Seitenkeulenbereichs, wie es in der 3 dargestellt ist.

Das Licht im Bereich vollständiger Reflexion, d.h. Licht A, das vertikal auf den Kondensorfilm 52 trifft, wird durch die erste und die zweite schräge Fläche der Prismenkämme 54 vollständig reflektiert, so dass es zur Lichtleitplatte 20 zurückgelenkt wird. So wird das Licht A nach einem Umlauf kondensiert.

Das Licht im Kondensationsbereich, d.h. Licht B, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 52 trifft, wird durch die erste und die zweite schräge Fläche der Prismenkämme 54 gebrochen, so dass es kondensiert wird.

Andererseits wird Licht im Seitenkeulenbereich, d.h. Licht C, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 52 fällt, durch die erste schräge Fläche der Prismenkämme 54 vollständig reflektiert, so dass dieses zu einer Beeinträchtigung der Lichteffizienz und einer Beeinträchtigung der Betrachtungswinkelcharakteristik führt.

Aus diesem Grund existieren an entgegengesetzten Seiten einer Mittellinie der Prismenlage 50 helle Bereiche in dieser, wie es in der 4 dargestellt ist.

Demgemäß bestehen bei der herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit Probleme, die durch die Struktur der Prismenlage 50 verursacht sind, nämlich eine durch eine Helligkeitsasymmetrie verursache Asymmetrie des Betrachtungswinkels und eine durch Seitenkeulen verursachte Beeinträchtigung der Lichteffizienz.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf eine Prismenlage, mit der eine Verbesserung der Lichteffizienz und der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt werden kann, und eine Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung derselben gerichtet.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie werden teilweise dem Fachmann beim Studieren des Folgenden ersichtlich, oder sie ergeben sich beim Ausüben der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erreicht werden, wie sie speziell in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese Ziele und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und hier umfassend beschrieben wird, ist eine Prismenlage mit Folgendem versehen: einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist eine Hinterleuchtungseinheit mit Folgendem versehen: einer Licht emittierenden Lampe; einer Lichtleitplatte, die von der Lampe emittiertes Licht empfängt und die Wegrichtung desselben in eine Richtung ändert, die im Wesentlichen orthogonal zu einer Oberseite der Lichtleitplatte verläuft; und einer Prismenlage, die das aus der Lichtleitplatte austretende Licht kondensiert und mit Folgendem versehen ist: einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist eine Hinterleuchtungseinheit mit Folgendem versehen: mehreren Licht emittierenden Lampen; einer unteren Abdeckung, die die Lampen aufnimmt und hält; einer Streuplatte, die die Oberseite der unteren Abdeckung bedeckt und von den Lampen emittiertes Licht streut; und einer Prismenlage, die aus der Streuplatte austretendes Licht kondensiert und mit Folgendem versehen ist: einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in diese Anmeldung eingeschlossen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
1 ist eine schematische Ansicht zum Veranschaulichen einer herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit;
2 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der in der 1 dargestellten Prismenlage;
3 ist eine schematische Ansicht zum Veranschaulichen optischer Eigenschaften von Kämmen des in der 2 dargestellten Prismas;
4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Lichttransmission und der winkelmäßigen Lichtverteilung bei der in der 2 dargestellten Prismenlage;
5 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I' in der 5 zum Veranschaulichen des Wegs des Lichts;
7 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II' in der 7 zum Veranschaulichen des Wegs des Lichts;
9 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
10 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen der Prismenlage gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III' in der 9 zum Veranschaulichen der Laufrichtung von Licht;
12 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI' in der 12 zum Veranschaulichen des Wegs des Lichts;
14 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
15 ist eine Schnittansicht zum schematischen Veranschaulichen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
16 ist eine schematische Ansicht zum Veranschaulichen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird detailliert auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele dargestellt sind. Wo immer es möglich ist, werden in allen Zeichnungen dieselben Bezugszahlen dazu verwendet, dieselben oder ähnliche Teile zu kennzeichnen.
Die 5 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I' in der 5 zum Veranschaulichen des Wegs des Lichts.
Gemäß den 5 und 6 verfügt die Prismenlage gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung über einen Kondensorfilm 152, auf den Licht von seiner Unterseite her fällt, sowie mehrere Prismenkämme 154, die so an der Oberseite des Kondensorfilms 152 ausgebildet sind, dass sie sich parallel in Form von Streifen erstrecken, wobei sie über Scheitel verfügen. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 156, die in Bereichen, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 154 (zugehöriges Prismental) entsprechen, an der Oberseite des Kondensorfilms 152 ausgebildet sind.
Der Kondensorfilm 152 besteht aus einem transparenten Material wie Polyester (PET).
Jeder Prismenkamm 154 verfügt über eine erste und eine zwei te schräge Fläche mit jeweils einer vorbestimmten Neigung ausgehend vom Scheitel des Prismenkamms 154. Beispielsweise ist sowohl die erste als auch die zweite schräge Fläche um 45° gegenüber der Oberseite des Kondensorfilms 152 geneigt.
Jedes Reflexionsmuster 156 ist in Form eines Streifens mit rechteckigem Querschnitt zwischen den zugehörigen, benachbarten Prismenkämmen 154 so ausgebildet, dass es sich parallel zur Grenze der zugewandten ersten und zweiten schrägen Fläche der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 154, d.h. des zugehörigen Prismentals, erstreckt.
Jedes Reflexionsmuster 156 besteht aus einem Material wie Titanoxid (TiO₂) oder Magnesiumoxid (MgO), das ein reflektierendes Material zum Reflektieren einfallenden Lichts enthält.
Die Positionen der Reflexionsmuster 156 können entsprechend dem Brechungsindex des Kondensorfilms 152 und dem Winkel der Prismenkämme 154 variieren. Vorzugsweise ist die zentrale Position jedes Prismenkammes 156 dem zugehörigen Prismental zugewandt.
Auch können die Breite und die Dicke jedes Reflexionsmusters 156 entsprechend einem gewünschten Winkel und einem gewünschten Brechungsindex der Prismenkämme 154 und entsprechend der gewünschten Winkelverteilung des emittierten Lichts variieren.
Wie es in der 6 dargestellt ist, kann die Prismenlage gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in drei Bereiche unterteilt sein, nämlich einen Bereich vollständiger Reflexion, einen Kondensationsbereich und einen Seitenkeulenbereich.
Das Licht im Bereich vollständiger Reflexion, d.h. Licht A, das vertikal auf den Kondensorfilm 152 trifft, wird durch die erste und die zweite schräge Fläche der Prismenkämme 154 zur Unterseite des Kondensorfilms 152 reflektiert, so dass es kondensiert wird, während es umläuft.
Das Licht im Kondensationsbereich, d.h. Licht B, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 152 fällt, wird durch die erste und die zweite schräge Fläche der Prismenkämme 154 so gebrochen, dass es nach der Kondensation nach außen emittiert wird.
Andererseits wird das Licht im Seitenkeulenbereich, d.h. Licht C, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 154 fällt, durch die Reflexionsmuster 156 vollständig zu dessen Unterseite reflektiert, so dass das Licht C nach dem Umlauf, um zu Licht B des Kondensationsbereichs zu werden, kondensiert wird.
Demgemäß entfernt die Prismenlage gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung das zum Seitenkeulenbereich laufende Licht C. Demgemäß ist es möglich, zu verhindern, dass Licht in die Seitenkeulen ausleckt, und so kann die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie verbessert werden. Im Ergebnis wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Auch sorgt die Prismenlage gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung für Reflexionsbereiche, die das Vorliegen von Seitenkeulenbereichen verhindern, während die mechanische Beständigkeit der Prismenlage durch die Reflexionsmuster 156 verbessert ist, die an der Oberseite des Kondensorfilms 152 ausgebildet sind. Demgemäß wird eine Verbesserung der Lichteffizienz erzielt.
Die 7 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II' in der 7 zum Veranschaulichen des Wegs des Lichts.
Gemäß den 7 und 8 verfügt die Prismenlage gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung über einen Kondensorfilm 252, auf den Licht von seiner Unterseite her fällt, sowie mehrere Prismenkämme 254, die an der Oberseite des Kondensorfilms 252 so ausgebildet sind, dass sie sich parallel in Form von Streifen erstrecken, während sie über Scheitel verfügen. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 256, die an der Unterseite des Kondensorfilms 252 in Bereichen ausgebildet sind, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 254 (zugehöriges Prismental) entsprechen.
Die Prismenlage gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung verfügt über dieselbe Konfiguration wie die in der 5 Dargestellte gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Reflexionsmuster 256 an der Unterseite des Kondensorfilms 252 ausgebildet sind.
Demgemäß entfernt die Prismenlage gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung das zum Seitenkeulenbereich laufende Licht C, d.h. das Lichtleck, da die Reflexionsmuster 256 an der Unterseite des Kondensorfilms 252 ausgebildet sind. Daher ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern, und so kann die Lichtkondensationseffizienz verbessert werden, und es kann eine Verbesserung der Helligkeitssymmetrie erzielt werden. Im Ergebnis wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Die 9 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschau lichen einer Prismenlage gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die 10 ist eine Draufsicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß den 9 und 10 verfügt die Prismenlage gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung über einen Kondensorfilm 252, auf den Licht von seiner Unterseite her fällt, sowie mehrere Prismenkämme 354, die an der Oberseite des Kondensorfilms 252 in Form von Pyramiden ausgebildet sind. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 356, die an der Oberseite des Kondensorfilms 352 in Bereichen ausgebildet sind, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 354 (zugehöriges Prismenteil) entsprechen.
Der Kondensorfilm 352 besteht aus einem transparenten Material wie Polyester (PET).
Die Prismenkämme 354 sind in einem Matrixarray an der Oberseite des Kondensorfilms 352 angeordnet. Jeder Prismenkamm 354 verfügt über Pyramidenform mit schrägen Flächen mit jeweils einer Neigung von ungefähr 45° zur Oberseite des Kondensorfilms 352.
Jedes Reflexionsmuster 356 ist in Form eines Streifens mit rechteckigem Querschnitt so ausgebildet, dass es sich parallel zur Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 254, d.h. des zugehörigen Prismentals, erstreckt.
D.h., jedes Reflexionsmuster 356 verfügt über ein erstes Reflexionsmuster 356a, das parallel zu einer ersten Richtung (Richtung der Y-Achse) des Kondensorfilms 352 ausgebildet ist, wobei es dem zugehörigen Prismental zugewandt ist, und ein zweites Reflexionsmuster 356b, das parallel zu einer ersten Richtung (Richtung der X-Achse) orthogonal zur ersten Richtung des Kondensorfilms 352 ausgebildet ist.
Jedes Reflexionsmuster 356 besteht aus einem Material wie Titanoxid (TiO₂) oder Magnesiumoxid (MgO), das ein reflektierendes Material zum Reflektieren einfallenden Lichts enthält.
Wie es in der 11 dargestellt ist, kann die Prismenlage gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung in drei Bereiche unterteilt sein, nämlich einen Bereich vollständiger Reflexion, einen Kondensationsbereich und einen Seitenkeulenbereich.
Das Licht im Bereich vollständiger Reflexion, d.h. Licht A, das vertikal auf den Kondensorfilm 352 fällt, wird durch die schrägen Flächen der Prismenkämme 354 vollständig zur Unterseite des Kondensorfilms 352 reflektiert, so dass es kondensiert wird, während es umläuft.
Das Licht im Kondensationsbereich, d.h. Licht B, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 352 fällt, wird durch die schrägen Flächen der Prismenkämme 354 so gebrochen, dass es nach der Kondensation nach außen emittiert wird.
Andererseits wird das Licht im Seitenkeulenbereich, d.h. Licht C, das unter einem bestimmten Winkel auf den Kondensorfilm 352 fällt, durch die Reflexionsmuster 356 vollständig zur Unterseite des Kondensorfilms 352 reflektiert, so dass es nach dem Umlauf, um zu Licht B des Kondensationsbereich zu werden, kondensiert wird.
Demgemäß entfernt die Prismenlage gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung das zum Seitenkeulenbereich laufende Licht C aufgrund der Reflexionsmuster 356. Demgemäß ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern, so dass die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie verbessert werden können. Im Ergebnis wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Die 12 ist eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Prismenlage gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die 13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV' in der 2 zum Veranschaulichen der Laufrichtung von Licht.
Gemäß den 12 und 13 verfügt die Prismenlage gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung über einen Kondensorfilm 452, auf den Licht von seiner Unterseite her fällt, sowie mehrere Prismenkämme 454, die an der Oberseite des Kondensorfilms 452 in Form von Pyramiden ausgebildet sind. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 456, die an der Unterseite des Kondensorfilms 452 in Bereichen ausgebildet sind, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 354 (des zugehörigen Prismentals) entsprechen.
Die Prismenlage gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung verfügt über dieselbe Konfiguration wie die in der 9 Dargestellte der dritten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass die Reflexionsmuster 456 an der Unterseite des Kondensorfilms 452 ausgebildet sind.
Demgemäß beseitigt die Prismenlage gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung das zum Seitenkeulenbereich Licht C, da die Reflexionsmuster 456 an der Unterseite des Kondensorfilms 452 ausgebildet sind. Daher ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern und so die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie zu verbessern. Im Ergebnis wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Die 14 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 14 verfügt die Hinterleuchtungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung über eine Licht emittierende Lampe 111, eine Lichtleitplatte 120, die von der Lampe 110 auf sie fallendes Licht durch eine Eintrittsfläche 122 an ihr leitet, und ein Lampengehäuse 112, das die Eintrittsfläche 122 der Lichtleitplatte 120 und die Lampe 110 einschließt. Die Hinterleuchtungseinheit verfügt auch über eine Reflexionsplatte 130, die unter der Lichtleitplatte 120 angeordnet ist, eine Streulage 140, die auf der Lichtleitplatte 120 angeordnet ist, um aus dieser austretendes Licht zu streuen, und eine Prismenlage 150, die aus der Streulage 140 austretendes Licht kondensiert.
Als Lampe 110 wird typischerweise eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe verwendet. Die Lampe 110 wird durch eine von einem nicht dargestellten Wandler gelieferte Lampentreiberspannung eingeschaltet, um Licht auf die Eintrittsfläche 122 der Lichtleitplatte 120 zu strahlen, die an einer Seite derselben vorhanden ist.
Das Lampengehäuse 112 ist an einer Seite der Lichtleitplatte 120 so angeordnet, dass es die Lampe 110 und die Eintrittsfläche 122 der Lichtleitplatte 120 einschließt. Das Lampengehäuse 112 verfügt über eine reflektierende Innenseite zum Reflektieren des Lichts von der Lampe 110 zur Eintrittsfläche 122 der Lichtleitplatte 120.
Die Lichtleitplatte 120 ermöglicht es, dass das von der Lam pe 110 her einfallende Licht eine Position erreicht, die weit entfernt von der Lampe 110 ist, und sie führt das einfallende Licht zur Streulage 140.
Ein gedrucktes Muster auf einer schrägen Unterseite der Lichtleitplatte 120 bildet eine Reflexionsfläche, so dass auf die Eintrittsfläche 122 fallendes Licht unter einem bestimmten Winkel so an der schrägen Unterseite der Lichtleitplatte 120 reflektiert wird, dass es gleichmäßig zur Streulage 140 läuft.
Die Reflexionsplatte 130 ist unter der Lichtleitplatte 120 angeordnet, um Licht, das von der Reflexionsfläche der Lichtleitplatte 120 auf sie fällt, zur Lichtleitplatte 120 zu leiten, um so den Lichtverlust zu verringern.
Die Streuplatte 140 streut das aus der Lichtleitplatte 120 austretende Licht über den gesamten Bereich der Streulage 140, und sie strahlt das gestreute Licht auf die Prismenlage 150.
Die Prismenlage 150 verfügt über einen Kondensorfilm 152, auf den Licht von seiner Unterseite her fällt, sowie mehrere Prismenkämme 154, die an der Oberseite des Kondensorfilms 152 so ausgebildet sind, dass sie sich parallel in Form von Streifen mit Scheiteln erstrecken. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 156, die an der Oberseite des Kondensorfilms 152 in Bereichen ausgebildet sind, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 154 (zugehöriges Prismental) entsprechen.
Die oben beschriebene Struktur der Prismenlage 150 ist identisch mit der der Prismenlage gemäß der in der 5 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung. Demgemäß ergeben sich Einzelheiten der Prismenlage 150 unter Bezugnahme auf die Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die 5 erfolgte.
Die oben beschriebene Hinterleuchtungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung kann zu den Seitenkeulenbereichen der Prismenlage 150 laufendes Licht entfernen, da die Reflexionsmuster 156 am Kondensorfilm 152 vorhanden sind. Demgemäß ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern und die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie zu verbessern. Demgemäß wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Indessen kann für die Prismenlage 150 in der Hinterleuchtungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung jede der in den 7, 9 und 12 dargestellten Prismenlagen verwendet werden.
Die 15 ist eine Schnittansicht zum schematischen Darstellen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 19 verfügt die Hinterleuchtungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung über eine Lichtleitplatte 220 mit der Struktur einer ebenen Platte, Lampen 210a und 210b, die Eintrittsflächen 222a bzw. 222b zugewandt sind, die jeweils an entgegengesetzten Seiten der Lichtleitplatte 220 ausgebildet sind, und Lampengehäuse 212a und 212b, die die Eintrittsfläche 222a bzw. 222b der Lichtleitplatte 220 und die Lampe 210a bzw. 210b einschließen. Die Hinterleuchtungseinheit verfügt auch über eine Reflexionsplatte 130, die unter der Lichtleitplatte 220 angeordnet ist, eine Streuplatte 140, die auf der Lichtleitplatte 220 angeordnet ist, um aus dieser austretendes Licht zu streuen, und eine Prismenlage 150, die aus der Streulage 140 austretendes Licht kondensiert.
Die oben beschriebene Hinterleuchtungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung verfügt über dieselbe Konfiguration wie die in der 14 dargestellte gemäß der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme der Lichtleitplatte 220 und der Lampen 210a und 210b, die so angeordnet sind, dass sie entgegengesetzten Seiten derselben zugewandt sind.
Die Hinterleuchtungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann die Helligkeit von nach außen emittiertem Licht stark verbessern, da Licht unter Verwendung der Lampen 210a und 210b auf entgegengesetzte Seiten der Lichtleitplatte 220 fällt.
Die oben beschriebene Hinterleuchtungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann Licht entfernen, das zu den Seitenkeulenbereichen der Prismenlage 150 läuft, da die am Kondensorfilm 152 ausgebildeten Reflexionsmuster 156 vorhanden sind. Demgemäß ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern und die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie zu verbessern. Demgemäß wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Indessen kann für die Prismenlage 150 in der Hinterleuchtungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung eine beliebige der in den 7, 9 und 12 dargestellten Prismenlagen verwendet werden.
Die 16 ist eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der 16 verfügt die Hinterleuchtungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung über mehrere Licht emittierende Lampen 310, eine die Lampen 310 aufnehmende untere Abdeckung 312, eine Streuplatte 320, die die Oberseite der unteren Abdeckung 312 bedeckt und von den Lampen 310 einfallendes Licht über ihren gesamten Bereich streut, und eine Prismenlage 150, die über der Streuplatte 320 angeordnet ist, um aus dieser austretendes Licht zu kondensieren.
Als jede der Lampen 310 wird typischerweise eine Kaltkathoden-Leuchtstofflampe verwendet. Die Lampen 310 werden durch eine von einem nicht dargestellten Wandler gelieferte Lampentreiberspannung eingeschaltet, um Licht zur Unterseite der Streuplatte 320 zu strahlen.
Die untere Abdeckung 312 nimmt die Lampen 310 auf und hält sie. An der Innenseite der unteren Abdeckung 312 ist eine Reflexionslage angebracht, um von den Lampen 310 her einfallendes Licht zur Streuplatte 320 zu reflektieren.
Die Streuplatte 320 ist so angeordnet, dass sie die Oberseite der unteren Abdeckung 312 bedeckt. Die Streuplatte 320 streut von den Lampen 310 und der Reflexionslage der unteren Abdeckung 312 her einfallendes Licht über ihren gesamten Bereich, und sie strahlt das gestreute Licht zur Prismenlage 150.
Die Prismenlage 150 verfügt über einen Kondensorfilm 152, auf den das aus der Streuplatte 320 austretende Licht fällt, sowie mehrere Prismenkämme 154, die an der Oberseite des Kondensorfilms 152 so ausgebildet sind, dass sie sich parallel in Form von Streifen mit jeweiligen Scheiteln erstrecken. Die Prismenlage verfügt auch über mehrere Reflexionsmuster 156, die an der Oberseite des Kondensorfilms 152 in Bereichen ausgebildet sind, die jeweils der Grenze der zugehörigen, benachbarten Prismenkämme 154 (zugehöriges Prismental) entsprechen.
Die oben beschriebene Struktur der Prismenlage 150 ist identisch mit der der Prismenlage gemäß der in der 5 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung. Demgemäß ergeben sich Einzelheiten der Prismenlage 150 unter Bezugnahme auf die Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die 5 erfolgte.
Die Hinterleuchtungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung kann die Helligkeit von nach außen emittiertem Licht stark verbessern, da das Licht von den Lampen 310 direkt auf die Unterseite der Streuplatte 320 gestrahlt wird. Auch kann die Hinterleuchtungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung Licht entfernen, das zu den Seitenkeulenbereichen der Prismenlage 150 läuft, da die am Kondensorfilm 152 ausgebildeten Reflexionsmuster 156 vorhanden sind. Demgemäß ist es möglich, einen Lichtleckeffekt zu verhindern und die Lichtkondensationseffizienz und die Helligkeitssymmetrie zu verbessern. Demgemäß wird eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt.
Für die Prismenlage 150 in der Hinterleuchtungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige der in den 7, 9 und 12 dargestellten Prismenlagen verwendet werden.
Indessen kann die Hinterleuchtungseinheit gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform der Erfindung als Lichtquelle für ein LCD verwendet werden.
Wie es aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, sind bei einer Prismenlage gemäß einer beliebigen der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sowie bei der Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung derselben Reflexionsmuster an der Ober- oder der Unterseite eines Kondensorfilms ausgebildet, der in Bereichen, die jeweiligen Prismentälern entsprechen, mit mehreren Prismenkämmen versehen ist. Demgemäß ist es möglich, Licht von Seitenkeulenbereichen zu entfernen, wodurch ein Lichtleckeffekt verhindert werden kann. Im Ergebnis ist es möglich, eine Verbesserung der Lichtkondensationseffizienz sowie eine Verbesserung der Helligkeitssymmetrie zu erzielen, wodurch eine Verbesserung der Betrachtungswinkelcharakteristik erzielt werden kann.
Der Fachmann erkennt, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen ihrer selbst abdecken, vorausgesetzt, dass diese in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

Prismenlage mit: – einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; – mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und – mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der jeder der Prismenkämme über eine Streifenform oder eine Pyramidenform verfügt.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Reflexionsmuster an der Oberseite oder der Unterseite des Kondensorfilms ausgebildet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Reflexionsmuster in Form von Streifen oder eines Matrixarrays angeordnet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Reflexionsmuster aus Titanoxid (TiO₂) oder Magnesiumoxid (MgO) bestehen.
Hinterleuchtungseinheit mit: – einer Licht emittierenden Lampe; – einer Lichtleitplatte, die von der Lampe emittiertes Licht empfängt und die Wegrichtung desselben in eine Richtung ändert, die im Wesentlichen orthogonal zu einer Oberseite der Lichtleitplatte verläuft; und – einer Prismenlage, die das aus der Lichtleitplatte austre tende Licht kondensiert und mit Folgendem versehen ist: – einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; – mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und – mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, bei der die Lampe aus einer an einer Seite der Lichtleitplatte angeordneten Lampe oder einem Paar von Lampen besteht, von denen jeweils eine an entgegengesetzten Seiten der Lichtleitplatte angeordnet ist.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, ferner mit: – mindestens einem Lampengehäuse, das an einer Seite und der entgegengesetzten Seite der Lichtleitplatte so angeordnet ist, dass es eine Eintrittsfläche der Lichtleitplatte und die Lampe einschließt; – einer Streulage, die zwischen der Lichtleitplatte und der Prismenlage angeordnet ist, um aus der Lichtleitplatte austretendes Licht zu streuen; und – einer Reflexionsplatte, die unter der Unterseite der Lichtleitplatte angeordnet ist.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, bei der jeder der Prismenkämme über eine Streifenform oder eine Pyramidenform verfügt.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, bei der die Reflexionsmuster an der Oberseite oder der Unterseite des Kondensorfilms ausgebildet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, bei der die Reflexionsmuster in Form von Streifen oder eines Matrixarrays angeordnet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 6, bei der die Reflexionsmuster aus Titanoxid (TiO₂) oder Magnesiumoxid (MgO) bestehen.
Hinterleuchtungseinheit mit: – mehreren Licht emittierenden Lampen; – einer unteren Abdeckung, die die Lampen aufnimmt und hält; – einer Streuplatte, die die Oberseite der unteren Abdeckung bedeckt und von den Lampen emittiertes Licht streut; und – einer Prismenlage, die aus der Streuplatte austretendes Licht kondensiert und mit Folgendem versehen ist: – einem Kondensorfilm, der auf ihn fallendes Licht leitet; – mehreren Prismenkämmen mit Scheiteln auf dem Kondensorfilm; und – mehreren Reflexionsmustern, die so auf dem Kondensorfilm ausgebildet sind, dass jedes derselben einer Grenze benachbarter Prismenkämme, die dem Reflexionsmuster zugeordnet sind, zugewandt ist, um auf die Reflexionsmuster fallendes Licht zu reflektieren.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 13, bei der jeder der Prismenkämme über eine Streifenform oder eine Pyramidenform verfügt.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 13, bei der die Reflexionsmuster an der Oberseite oder der Unterseite des Kondensorfilms ausgebildet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 13, bei der die Reflexionsmuster in Form von Streifen oder eines Matrixarrays angeordnet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 13, bei der die Reflexionsmuster aus Titanoxid (TiO₂) oder Magnesiumoxid (MgO) bestehen.