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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine planare Lichteinheit,
die eine Flüssigkristallanzeigetafel oder dergleichen beleuchtet,
und bezieht sich ferner auf eine Anzeigevorrichtung, die die planare
Lichteinheit aufweist.
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ZUGEHÖRIGER STAND
DER TECHNIK
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Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
zur Bildanzeige sind in Anzeigen von Mobiltelefonen, persönlichen
digitalen Assistenten (PDAs), mobilen Personalcomputern (PCs), Bankautomaten
(ATMs) und dergleichen weit verbreitet. Diese Flüssigkristallanzeigevorrichtungen
verwenden eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die Beleuchtungslicht
auf eine lichtdurchlässige Flüssigkristallanzeigetafel
von deren Rückseite her aufbringt, um die Leuchtkraft des Anzeigebildschirms
auf der Vorderseite der Anzeigetafel zu erhöhen.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit verwendet eine Lichtleiterplatte,
die Licht von einer Lichtquelle, wie z. B. einer Fluoreszenzlampe
oder einer Lichtquelle mit lichtemittierenden Dioden (LED), leitet und
das Licht aus der gesamten Fläche ihrer Lichtaustrittsfläche
in Richtung zu einer Flüssigkristallanzeigetafel emittiert.
Die
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2006-318830 offenbart z. B. eine Hintergrundbeleuchtungseinheit
mit einer Vielzahl von LEDs, die dicht gegenüberliegend
an einer Seitenrandfläche einer Lichtleiterplatte angeordnet
sind.
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ÜBERBLICK ÜBER
DIE ERFINDUNG
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Bei
der obenbeschriebenen Hintergrundbeleuchtungseinheit müssen
die LEDs mit einer hohen Genauigkeit bezüglich der Lichtleiterplatte
positioniert sein. Es tritt jedoch sehr wahrscheinlich eine Fehlausrichtung
zwischen den LEDs und der Lichtleiterplatte auf. Wenn ein Fehler
in der Positionierung der LEDs auftritt, wird die Effizienz des
Lichteintritts in die Lichtleiterplatte herabgesetzt, was zu einer
Reduktion der Helligkeit an der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte
und zu einer Herabsetzung der Leuchtkraftgleichmäßigkeit
führt.
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Vor
kurzem wurde gefordert, dass Hintergrundbeleuchtungseinheiten dünner
sein sollten, um das Gewicht und die Dicke von Endprodukten, die diese
verwenden, zu reduzieren. Unter diesen Umständen wurden
auch Lichtleiterplatten in der Dicke zu einer filmartigen dünnen
Struktur reduziert. Eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die eine
solche filmförmige Lichtleiterplatte verwendet, weist ebenfalls das
obenbeschriebene Problem der Herabsetzung der Lichteintrittseffizienz
auf, das durch eine Fehlausrichtung zwischen LEDs und der Lichtleiterplatte
hervorgerufen wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der obenbeschriebenen Probleme
des Standes der Technik gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine planare Lichteinheit zu schaffen, die eine Fehlausrichtung
zwischen einer LED-Lichtquelle und einer filmförmigen Lichtleiterplatte
verhindern kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die die planare Lichteinheit
der vorliegenden Erfindung aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine planare Lichteinheit, die eine
filmförmige Lichtleiterplatte mit wenigstens einem Lichtquellenaufnahmeloch
enthält, wobei die wenigstens eine Lichtquelle wenigstens
ein lichtemittierendes Diodenelement aufweist und in dem Lichtquellenaufnahmeloch
angeordnet ist. Das wenigstens eine Lichtquellenaufnahmeloch weist
eine Umfangswandfläche auf, die so konfiguriert ist, dass
sie mit der Umfangswandfläche der wenigstens einen Lichtquelle
mit Druck in Kontakt steht, um die Lichtquelle zu halten.
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Bei
dieser planaren Lichteinheit ist die Lichtquelle im Lichtquellenaufnahmeloch
angeordnet und durch die Umfangswandfläche des Loches gehalten, die
mit der Umfangswandfläche der Lichtquelle mit Druck in
Kontakt steht. Folglich wird die Lichtquelle auf der Lichtleiterplatte
genau in Position gehalten. Somit ist es möglich, die Effizienz
des Lichteintritts in die Lichtleiterplatte zufriedenstellend aufrechtzuerhalten
und eine Reduktion der Helligkeit an der Lichtaustrittsfläche
der Lichtleiterplatte und Herabsetzungen der Richtwirkung und der
Leuchtkraftgleichmäßigkeit zu verhindern.
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Genauer
kann die Umfangswandfläche des wenigstens einen Lichtquellenaufnahmeloches
so konfiguriert sein, dass sie mit der Umfangswandfläche
der Lichtquelle an einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten
Positionen der Umfangswandfläche mit Druck in Kontakt steht,
um die Lichtquelle zu halten. Wenn die Umfangswandfläche
des Lichtquellenaufnahmeloches so ausgelegt ist, dass sie die Lichtquelle
an einer Vielzahl von vorgegebenen Positionen unterstützt,
wird es einfach, das Profil des Lichtquellenaufnahmeloches zum Positionieren der
Lichtquelle zu bilden. Somit wird es auch einfach, die Lichtquelle
genau zu positionieren.
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Genauer
kann die Umfangswandfläche des wenigstens einen Lichtquellenaufnahmeloches
wenigstens einen elastischen Halteabschnitt aufweisen, der sich
ins Innere des Loches erstreckt. Der Halteabschnitt steht mit der
Umfangswandfläche der Lichtquelle mit Druck in Kontakt,
um die Lichtquelle zu halten. Die gewünschte Positionierung
der Lichtquelle kann bewerkstelligt werden, vorausgesetzt, dass
der Halteabschnitt genau an der vorgegebenen Position ausgebildet
ist. Eine genaue Positionierung der Lichtquelle wird somit erleichtert.
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Als
ein weiteres spezifische Beispiel kann das wenigstens eine Lichtquellenaufnahmeloch
ein langgestrecktes Loch umfassen, das eine Vielzahl von Lichtquellen aufnimmt
und unterstützt, die in Längsrichtung des langgestreckten
Loches voneinander beabstandet sind. Wenn das Lichtquellenaufnahmeloch
eine Größe zum Aufnehmen nur einer Lichtquelle
aufweist, kann die Umfangswand des Loches nicht einfach in ausreichender
Weise verformt werden, um die Lichtquelle in das Loch einzusetzen und
zu befestigen. Ein solches Problem kann jedoch gelöst werden,
indem das Lichtquellenaufnahmeloch in einer langgestreckten Form
ausgebildet wird, die eine Vielzahl von Lichtquellen aufnehmen kann.
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Als
spezifischeres Beispiel enthält die wenigstens eine Lichtquelle
eine Umfangswandfläche, die eine als Lichtaustrittsfläche
dienende vordere Fläche und eine hintere Fläche
aufweisen kann. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen
Lichtquellenaufnahmeloches kann einen vorderen Abschnitt, der mit
der vorderen Fläche der Lichtquelle in Kontakt steht, und
einen hinteren Abschnitt, der der hinteren Fläche der Lichtquelle
zugewandt ist, aufweisen, und weist einen Halteabschnitt auf, der
sich hiervon nach vorne erstreckt, um mit der hinteren Fläche
der Lichtquelle in Kontakt zu stehen und die Lichtquelle in Richtung
zum vorderen Abschnitt zu drücken.
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In
diesem Fall kann die planare Lichteinheit wie folgt ausgeführt
sein. Die wenigstens eine Lichtquelle kann eine einzelne Lichtquelle
enthalten, wobei die einzelne Lichtquelle eine Umfangswandfläche aufweist,
die linke und rechte Seitenflächen aufweisen kann, die
sich zwischen der vorderen Fläche und der hinteren Fläche
erstrecken. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen
Lichtquellenaufnahmelochs weist Seitenabschnitte auf, die sich vom
vorderen Abschnitt nach hinten erstrecken. Die Seitenabschnitte
weisen jeweils Halteabschnitte auf, die sich hiervon in Richtung
zur Lichtquelle erstrecken, um mit den linken und rechten Seitenflächen
der einzelnen Lichtquelle mit Druck in Kontakt zu stehen.
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Anders
als bei der obenbeschriebenen Anordnung kann die planare Lichteinheit
wie folgt ausgeführt sein. Die wenigstens eine Lichtquelle
kann eine einzelne Lichtquelle in Form eines rechteckigen Quaders
enthalten, wobei die einzelne Lichtquelle eine Umfangswandfläche
enthält, die eine als Lichtaustrittsfläche dienende
vordere Fläche, eine hintere Fläche und linke
und rechte Seitenflächen, die sich zwischen der vorderen
Fläche und der hinteren Fläche erstrecken, aufweisen
kann. Die Umfangswandfläche des Lichtquellenaufnahmeloches weist
Abschnitte auf, die mit Ecken zwischen der hinteren Fläche
und wenigstens einer der linken und rechten Seitenflächen
in Kontakt stehen, um die Lichtquelle nach vorne zu drücken.
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Als
weiteres spezifischen Beispiel kann die wenigstens eine Lichtquelle
eine einzelne Lichtquelle enthalten, wobei die einzelne Lichtquelle
eine Umfangswandfläche enthält, die eine als Lichtaustrittsfläche
dienende vordere Fläche und linke und rechte Seitenflächen,
die sich ausgehend von der vorderen Fläche erstrecken,
aufweisen kann. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen
Lichtquellenaufnahmeloches kann einen vorderen Abschnitt aufweisen,
der mit der vorderen Fläche der Lichtquelle in Kontakt
steht, sowie linke und rechte Seitenabschnitte, die sich von dem
vorderen Abschnitt nach hinten erstrecken. Die Seitenabschnitte
weisen jeweils Halteabschnitte auf, die sich hiervon in Richtung
zur Lichtquelle erstrecken, um mit den linken und rechten Seitenflächen
der einzelnen Lichtquelle mit Druck in Kontakt zu stehen.
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Als
spezifisches Beispiel, das sich vom obigen unterscheidet, kann die
wenigstens eine Lichtquelle eine einzelne Lichtquelle enthalten,
wobei die einzelne Lichtquelle eine Umfangswandfläche,
die eine als Lichtaustrittsfläche dienende vordere Fläche,
eine hintere Fläche und linke und rechte Seitenflächen,
die sich zwischen den vorderen und hinteren Flächen erstrecken,
aufweisen kann. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen
Lichtquellenaufnahmeloches kann einen hinteren Abschnitt aufweisen,
der mit der hinteren Fläche der einzelnen Lichtquelle in
Kontakt steht, wobei sich vom hinteren Abschnitt Seitenabschnitte
nach vorne erstrecken. Die Seitenabschnitte weisen jeweils Halteabschnitte
auf, die sich hiervon in Richtung zur Lichtquelle erstrecken, um
mit den linken und rechten Seitenflächen der einzelnen
Lichtquelle mit Druck in Kontakt zu stehen.
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Als
weiteres spezifisches Beispiel kann die planare Lichteinheit wie
folgt ausgeführt sein. Die wenigstens eine Lichtquelle
kann eine einzelne Lichtquelle in Form eines rechteckigen Quaders
enthalten, wobei die einzelne Lichtquelle eine Umfangswandfläche
enthält, die eine als Lichtaustrittsfläche dienende
vordere Fläche, eine hintere Fläche und linke
und rechte Seitenflächen, die sich zwischen der vorderen
Fläche und der hinteren Fläche erstrecken, aufweisen
kann. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen Lichtquellenaufnahmeloches
weist einen hinteren Abschnitt auf, der mit der hinteren Fläche
der einzelnen Lichtquelle in Kontakt steht, sowie Abschnitte, die
mit Ecken zwischen der vorderen Fläche und wenigstens einer
der linken und rechten Seitenflächen der einzelnen Lichtquelle
in Kontakt stehen, um die Lichtquelle nach hinten zu drücken.
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Als
weiteres spezifisches Beispiel kann die planare Lichteinheit wie
folgt ausgeführt sein. Die wenigstens eine Lichtquelle
kann eine einzelne Lichtquelle in Form eines rechteckigen Quaders
enthalten, wobei die einzelne Lichtquelle eine Umfangswandfläche
enthalten kann, die eine als Lichtaustrittsfläche dienende
vordere Fläche, eine hintere Fläche und linke
und rechte Seitenflächen, die sich zwischen der vorderen
Fläche und der hinteren Fläche erstrecken, aufweisen
kann. Die Umfangswandfläche des wenigstens einen Lichtquellenaufnahmeloches
ist so konfiguriert, dass sie mit Ecken der einzelnen Lichtquelle
zwischen der vorderen Fläche und den Seitenflächen,
sowie Ecken derselben zwischen der hinteren Fläche und
wenigstens einer der Seitenflächen mit Druck in Kontakt
steht, um die Lichtquelle zu halten.
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Außerdem
schafft die vorliegende Erfindung eine Anzeigevorrichtung, die eine
Bildanzeigetafel und die obenbeschriebene planare Lichteinheit enthält,
die an der Vorderseite oder Rückseite der Bildanzeigetafel
angeordnet ist. Die planare Lichteinheit, die in der Anzeigevorrichtung
verwendet wird, kann die Effizienz des Lichteintritts in die Lichtleiterplatte ausreichend
aufrechterhalten, und ist somit fähig, eine Reduktion der
Helligkeit an der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterplatte
und Herabsetzungen der Richtwirkung und der Leuchtkraftgleichmäßigkeit
zu verhindern. Dementsprechend kann die Anzeigevorrichtung hervorragende
Leuchtkrafteigenschaften mit einem dünnen Aufbau verwirklichen.
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Bei
der Anzeigevorrichtung kann die Bildanzeigetafel eine Flüssigkristallenzeigetafel
sein.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es ist zu beachten, dass der Maßstab der Figuren, die in
der folgenden Erläuterung verwendet werden, in geeigneter
Weise verändert ist, um jedes Element in einer erkennbaren Größe
darzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht, die schematisch einen Hauptabschnitt eines
Mobiltelefons zeigt, das eine planare Lichteinheit und eine Anzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung aufweist.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Hintergrundbeleuchtungseinheit
des in 1 gezeigten Mobiltelefons.
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3 ist
eine Draufsicht einer filmförmigen Lichtleiterplatte der
in 1 gezeigten planaren Lichteinheit.
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4 ist
eine vergrößerte Draufsicht, die ein Lichtquellenaufnahmeloch
zeigt, das in der in 3 gezeigten filmförmigen
Lichtleiterplatte vorgesehen ist.
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5 ist
eine vergrößerte Draufsicht, die Lichtquellenaufnahmelöcher
zeigt, die in Lichtleiterplatten gemäß zweiten
bis sechsten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
vorgesehen sind.
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6 ist
eine Draufsicht einer filmförmigen Lichtleiterplatte gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine vergrößerte Draufsicht, die ein Lichtquellenaufnahmeloch
in der siebten Ausführungsform während und nach
der Installation von LED-Lichtquellen zeigt.
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8 ist
eine Draufsicht, die eine filmförmige Lichtleiterplatte
gemäß einer achten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung und eine Modifikation derselben zeigt.
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9 ist
eine vergrößerte Draufsicht, die ein Lichtquellenaufnahmeloch,
das an einer filmförmigen Lichtleiterplatte gemäß einer
neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen
ist, sowie eine Modifikation desselben zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält ein Mobiltelefon 5 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Anzeigevorrichtung 3 mit
einer Flüssigkristallanzeigetafel 2. Das Mobiltelefon 5 enthält
ferner eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 1, die die Flüssigkristallanzeigetafel 2 von
deren Rückseite her beleuchtet, sowie ein Tastenfeld 18 mit
Betätigungstasten 4.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit 1 enthält LED-Lichtquellen
L mit (nicht gezeigten) lichtemittierenden Diodenelementen und eine
filmförmige Lichtleiterplatteneinheit 7 mit einer
filmförmigen Lichtleiterplatte 6, die Licht von
den Lichtquellen L leitet und das Licht in Richtung zur Flüssigkristallanzeigetafel 2 emittiert.
Wie in 2 gezeigt ist, enthält die filmförmige
Lichtleiterplatteneinheit 7 einen rechteckigen Trägerrahmen 8,
eine reflektierende Folie 13, die auf eine Unterseite des
Trägerrahmens 8 mittels wenigstens zweier Streifen
eines doppelseitigen Klebebandes 12, das auf zwei Seiten
des Trägerrahmens 8 geklebt ist, verklebt ist,
einen Stapel aus einer filmförmigen Lichtleiterplatte 6,
einer Diffusionsfolie 9 und ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B,
die innerhalb des Trägerrahmens 8 angeordnet sind
und der Reihe nach auf der reflektierenden Folie 13 gestapelt
sind, wobei eine Randfolie 11 ein doppelseitiges Klebeband
umfasst, das auf die Oberseite des Trägerrahmens 8 geklebt
ist. Die Flüssigkristallanzeigetafel 2 ist über
der Randfolie 11 angeordnet.
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Die
zwei Streifen des doppelseitigen Klebebandes 12 sind an
die entsprechenden Unterseiten von zwei longitudinal verlaufenden
Seitenabschnitten des Trägerrahmens 8 geklebt
und weisen einen Abschnitt auf, der innerhalb des Trägerrahmens 8 freiliegt.
Die reflektierende Folie 13 ist an die Unterseiten der
zwei Streifen des doppelseitigen Klebebandes 12 geklebt,
wobei die longitudinal verlaufenden Seitenrandabschnitte der Unterseite
der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 an die freiliegenden
Abschnitte an den Oberseiten der zwei Streifen des doppelseitigen
Klebebandes 12 geklebt sind. Der Trägerrahmen 8 weist zwei
weitere Streifen eines doppelseitigen Klebebandes 17 auf,
die an seine Unterseite geklebt sind. Die zwei Streifen des doppelseitigen
Klebebandes 17 weisen ebenfalls einen Abschnitt auf, der
innerhalb des Trägerrahmens 8 freiliegt. Die longitudinal
verlaufenden Seitenrandabschnitte der Unterseite der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 sind an freiliegenden Abschnitte an
den Oberseiten der zwei Streifen des doppelseitigen Klebebandes 17 geklebt.
Jeder Streifen des doppelseitigen Klebebandes 17 weist
eine (nicht gezeigte) Ablösungsfolie auf, die an dessen Unterseite
angebracht ist. Wenn die filmförmige Lichtleiterplatteneinheit 7 in
einer elektronischen Vorrichtung, wie z. B. einem Mobiltelefon,
montiert werden soll, wird die Ablösefolie entfernt, wobei
jeder Streifen des doppelseitigen Klebebandes 17 z. B.
an die Innenfläche des Gehäuses der elektronischen Vorrichtung
geklebt wird.
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Die
Diffusionsfolie 9 und die ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B weisen
jeweils Vorsprünge 14 auf, die an deren longitudinal
verlaufenden Seitenrändern ausgebildet sind. Die Vorsprünge 17 werden
in die Aussparungen 8a eingesetzt, die am Trägerrahmen 8 ausgebildet
sind. Der Stapel aus der Diffusionsfolie 9 und den ersten
und zweiten Prismenfolien 10A und 10B wird in
den Trägerrahmen eingesetzt, um die Vorsprünge 17 in
den Aussparungen 8a anzuordnen, und an den Umfangs randabschnitten
derselben mit Streifen eines doppelseitigen Klebebandes (12 und 11)
verklebt, die auf eine Unterseite des Trägerrahmens 8 geklebt
sind.
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Der
Trägerrahmen 8 ist biegbar und z. B. mittels einer
Presse aus einem großen Film aus Polyethylen-Terephthalat
(PET) oder aus rostfreiem Stahl (SUS) gestanzt. Die Dicke des Trägerrahmens 8 ist im
Wesentlichen gleich einer Gesamtdicke der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6, der Diffusionsfolie 9 und der
ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B festgelegt,
die in den Trägerrahmen 8 eingesetzt werden.
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Die
filmförmige Lichtleiterplatte 6 ist aus einem
biegbaren lichtdurchlässigen Material gefertigt. Die filmförmige
Lichtleiterplatte 6 leitet Licht von den LED-Lichtquellen
L hindurch und emittiert das Licht aus ihrer Lichtaustrittsfläche
(obere Fläche in den Figuren). Die Dicke der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 beträgt z. B. etwa 125 μm.
In der dargestellten filmförmigen Lichtleiterplatteneinheit 7 erstreckt
sich die durch den Trägerrahmen 8 unterstützte
filmförmige Lichtleiterplatte 6 bis unter die
Betätigungstasten 4, um nicht nur die Flüssigkristallanzeigetafel 2,
sondern auch die Betätigungstasten 4 zu beleuchten.
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Die
filmförmige Lichtleiterplatte 6 umfasst z. B.
eine (nicht gezeigte) Substratschicht und (nicht gezeigte) Kunstharzschichten,
die auf den oberen und unteren Seiten der Substratschicht ausgebildet
sind. Jede Kunstharzschicht weist eine Vielzahl mikroskopischer
optischer Konfigurationen (z. B. konvexe Punkte) auf, die auf ihrer
Oberfläche ausgebildet sind, um eine Optikwegkonversion
zu bewerkstelligen.
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Die
Substratschicht und die Kunstharzschichten sind z. B. aus einem
transparenten Polykarbonat- oder Acrylharz gebildet. Die Substratschicht
ist z. B. unter Verwendung eines Walzformprozesses in einer flachen
Folienform ausgebildet. Die Kunstharzschichten werden wie folgt
ausgebildet. Eine Beschichtung eines lichthärtenden organischen
Kunstharzes, das bei Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung)
härtet, wie z. B. eines aus der Gruppe Acrylharz, Urethanharz,
Urethanacrylatharz und Epoxydacrylatharz, wird auf den oberen und
unteren Seiten der Substrat schicht aufgebracht, wobei mikroskopische
optische Konfigurationen auf der Oberfläche der Harzbeschichtung
unter Verwendung eines Stempels ausgebildet werden. Anschließend
wird die Harzbeschichtung durch Bestrahlung mit ultravioletter Strahlung
gehärtet.
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In
der Praxis wird eine große Folie, die wie oben erwähnt
gebildet worden ist, mit einer Presse oder einem Messer geschnitten,
um eine filmförmige Lichtleiterplatte 6 einer
vorgegebenen Form und Größe zu erhalten.
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Die
filmförmige Lichtleiterplatte 6 weist eine Vielzahl
von Lichtquellenaufnahmelöchern 6a zum Aufnehmen
der LED-Lichtquellen L auf, die längs eines Randes (linker
Rand in 2) derselben ausgebildet sind.
Jedes Lichtquellenaufnahmeloch 6a weist einen Halteabschnitt 6b auf,
der in einer gebogenen Form nach innen ragt, um mit der hinteren
Fläche der darin aufgenommenen LED-Lichtquelle L in Eingriff zu
gelangen. Somit unterstützt das Lichtquellenaufnahmeloch 6a die
LED-Lichtquelle L an den vorderen und hinteren Flächen
der LED-Lichtquelle L.
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Die
filmförmige Lichtleiterplatte 6 weist Positionierungslöcher 6c auf,
die an vorgegebenen Positionen nahe den Lichtquellenaufnahmelöchern 6a ausgebildet
sind. Die Positionierungslöcher 6c werden verwendet,
wenn jede Folie der Reihe nach während der Montage gestapelt
wird. Es ist zu beachten, dass der Ort, an dem die LED-Lichtquellen
L in der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 angeordnet
sind, nicht unbedingt auf den obenbeschriebenen Endabschnitt beschränkt
ist. Zum Beispiel können die LED-Lichtquellen L in der
Mitte der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 angeordnet
sein. Es ist auch möglich, die LED-Lichtquellen L in dem
Betätigungstastenseite-Endabschnitt der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 zusätzlich zum obenbeschriebenen
Endabschnitt derselben anzuordnen.
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Die
Diffusionsfolie 9 wird gebildet, indem Siliciumoxidpartikel
oder dergleichen in einem transparenten Kunstharz, wie z. B. einem
Acrylharz oder einem Polykarbonatharz, dispergiert werden.
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Die
erste Prismenfolie 10A und die zweite Prismenfolie 10B sind
transparente folienförmige Elemente, die Licht von der
Diffusionsfolie 9 sammeln und nach oben lenken. Die ersten
und zweiten Prismenfolien 10A und 10B weisen an
ihren Oberseiten eine Vielzahl zueinander paralleler langgestreckter
Prismen auf. Die jeweiligen Prismen der ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B sind
so angeordnet, dass sie von oberhalb der Prismenfolien 10A und 10B,
d. h. in der Draufsicht betrachtet, einander schneiden. Um die Aufwärtsgerichtetheit
des durch die ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B durchgelassenen
Lichts zu steigern, sind die Prismen der ersten Prismenfolie 10A in
einer Richtung senkrecht zur optischen Achse des Lichts angeordnet,
das von den LED-Lichtquellen L emittiert wird und durch die filmförmige
Lichtleiterplatte 6 von einem Ende in Richtung zum anderen
Ende derselben läuft, wobei die Prismen der zweiten Prismenfolie 10B parallel
zur optischen Achse des Lichts von den LED-Lichtquellen L angeordnet
sind.
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Die
Reflexionsfolie 13 ist eine metallische Platte, ein Blech
oder eine Folie mit einer lichtreflektierenden Funktion. In dieser
Ausführungsform wird eine mit einer aufgedampften Silberschicht
versehene Folie als Reflexionsfolie 13 verwendet. Es ist
zu beachten, dass anstelle der aufgedampften Silberschicht eine
aufgedampfte Aluminiumschicht oder dergleichen verwendet werden
kann.
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Die
LED-Lichtquellen L sind weiße LEDs, die auf einem (nicht
gezeigten) Substrat als Lichtquelle montiert sind. Jede weiße
LED ist z. B. ein lichtemittierendes Halbleiterdiodenelement, das
auf einem Substrat montiert und mit einem Kunstharzmaterial gekapselt
ist. Das lichtemittierende Halbleiterelement ist z. B. ein blaues
LED-Element (Wellenlänge λ: 470 bis 490 nm) oder
ein ultraviolettes LED-Element (Wellenlänge λ:
kleiner als 470 nm), das durch Stapeln mehrerer Halbleiterschichten
eines Galliumnitrid-Verbindungshalbleiters (z. B. eines InGaN-Verbindungshalbleiters)
auf einem isolierenden Substrat, wie z. B. einem Saphirsubstrat,
gebildet wird.
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Das
zum Kapseln des lichtemittierenden Halbleiterelements verwendete
Kunstharzmaterial wird gebildet, indem z. B. eine YAG-Fluoreszenzsubstanz
zu einem Silikonharz als Hauptkomponente zugegeben wird. Die YAG-Fluoreszenzsubstanz
konvertiert blaues oder ultraviolettes Licht vom lichtemittierenden
Halbleiterelement in gelbes Licht, wobei durch einen Farbmischeffekt
weißes Licht erzeugt wird. Es ist zu beachten, das verschiedene
LED-Elemente zusätzlich zu den obenbeschriebenen als weiße
LEDs verwendet werden können. Die Orte, an denen die LED-Lichtquellen
L montiert werden, sind nicht unbedingt auf die Räume in
den Lichtquellenaufnahmelöchem 6a beschränkt.
Die LED-Lichtquellen L können an entsprechenden Positionen
nahe einer Stirnfläche der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 montiert
werden.
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Die
Hintergrundbeleuchtungseinheit 1 wird wie folgt zusammengefügt.
Zuerst wird der Trägerrahmen 8 auf einer (nicht
gezeigten) Aufspannvorrichtung, die als Basis dient, befestigt,
wobei Streifen eines doppelseitigen Klebebandes 12 und 17 auf
der Oberseite des Trägerrahmens 8 aufgebracht
werden. Die an den freiliegenden Seiten der Streifen des doppelseitigen
Klebebandes 12 angebrachten Ablösefolien werden
entfernt, wobei die Reflexionsfolie 13 auf die freigelegten
Streifen des doppelseitigen Klebebandes 12 aufgebracht
wird. Es ist zu beachten, dass die an den Streifen des doppelseitigen
Klebebandes 17 angebrachten Ablösefolien nicht
entfernt werden. Anschließend wird der Trägerrahmen 8 von
der Aufspannvorrichtung abgenommen und gestürzt. Die filmförmige
Lichtleiterplatte 6 wird auf der Reflexionsfolie 13 platziert,
wobei die longitudinal verlaufenden Seitenränder der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 mit den Abschnitten der Streifen des
doppelseitigen Klebebandes 12 verklebt werden, die innerhalb
des Trägerrahmens 8 freiliegen. Anschließend
wird ein (nicht gezeigtes) flexibles bedrucktes Substrat mit darauf montierten
LED-Lichtquellen L so angeordnet, dass jede LED-Lichtquelle L im
entsprechenden Lichtquellenaufnahmeloch 6a der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 aufgenommen wird.
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Es
wird eine Folieneinheit im Voraus zusammengefügt, die die
zweite Prismenfolie 10B, die erste Prismenfolie 10A und
die Diffusionsfolie 9 aufweist, die in der erwähnten
Reihenfolge auf die Unterseite der Randfolie 11 aufgebracht
sind. Genauer, nachdem die zweite Prismenfolie 10B an ihren
beiden longitudinalen Enden an der Randfolie 11 verklebt
worden ist, werden die erste Prismenfolie 10A und die Diffusionsfolie 9 nacheinander
unter die zweite Prismenfolie 10B gelegt und unter Verwendung
von Stücken eines doppelseitigen Klebebandes, das zwischen
den Vorsprüngen 14 dieser Folien freiliegt, miteinander
verklebt. Die so vorbereitete Folieneinheit wird von oben in den
Trägerrahmen 8 eingesetzt, so dass die zweite
Prismenfolie 10B, die erste Prismenfolie 10A und
die Diffusionsfolie 9 im Trägerrahmen 8 montiert
werden. Außerdem wird die Randfolie 11 an der
Oberseite des Trägerrahmens 8 angebracht. Während
dieses Fügevorgangs werden die Vorsprünge 14 jeder
Folie in die entsprechenden Aussparungen 8a des Trägerrahmens 8 eingesetzt.
Auf diese Weise wird die Hintergrundbeleuchtungseinheit 1 hergestellt,
in der die Reflexionsfolie 13 und die Randfolie 11 auf
den unteren und oberen Seiten jeweils des Trägerrahmens 8 angebracht
sind, wobei die filmförmige Lichtleiterplatte 6,
die Diffusionsfolie 9 und die ersten und zweiten Prismenfolien 10A und 10B zwischen
der Reflexionsfolie 13 und der Randfolie 11 innerhalb
des Trägerrahmens 8 gestapelt sind.
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Die
Flüssigkristallanzeigetafel 2 ist eine durchlässige
oder halbdurchlässige Flüssigkristallanzeigetafel.
Im Fall einer halbdurchlässigen Flüssigkristallanzeigetafel 2 weist
diese z. B. einen Tafelkörper mit einem Flüssigkristallmaterial
auf, wie z. B. einem TN-Flüssigkristall oder einem STN-Flüssigkristall,
das mit einem Dichtungsmittel in einem Spalt zwischen einem oberen
Substrat und einem unteren Substrat gekapselt ist, die jeweils eine
transparente Elektrodenschicht, einen Ausrichtungsfilm und einen Polarisator
aufweisen. Die halbdurchlässige Flüssigkristallanzeigetafel 2 weist
ferner eine halbdurchlässige reflektierende Folie mit sowohl
lichtdurchlassenden als auch lichtreflektierenden Funktionen auf,
wobei halbdurchlässige reflektierende Folie die unterhalb
des Tafelkörpers vorgesehen ist.
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Das
Mobiltelefon 5 enthält ferner eine folienförmige
Tastenbetätigungseinheit 16, die ein Tastenfeld 18 und
einen unterhalb des Tastenfeldes 18 angeordneten Schaltmechanismus 15 aufweist.
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Die
Betätigungstasten 4 des Tastenfeldes 18 sind
aus einem lichtdurchlässigen und biegbaren Kunstharz gefertigt
und weisen darauf angezeigte Zahlen oder Buchstaben auf, um eine
Telefonnummer und dergleichen einzugeben.
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Der
Schaltmechanismus 15 umfasst z. B. ein Schaltsubstrat 19 und
Tastschalter 20, die darauf montiert sind. Wenn eine Betätigungstaste 4 niedergedrückt
wird, wird der entsprechende Tastschalter 20 durch die
filmförmige Lichtleiterplatte 6 gedrückt, um
eine Ein/Aus-Operation auszuführen.
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Es
ist zu beachten, dass das Tastenfeld 18 auf der Oberseite
des Trägerrahmens 8 mittels eines (nicht gezeigten)
doppelseitigen Klebebandes oder dergleichen angebracht ist.
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Bei
der Hintergrundbeleuchtungseinheit dieser Ausführungsform
gelangt somit jedes Lichtquellenaufnahmeloch 6a mit den
vorderen und hinteren Flächen der zugehörigen
LED-Lichtquelle L an der Innenfläche des Lichtquellenaufnahmeloches 6a in Eingriff,
um die LED-Lichtquelle L zu unterstützen. Genauer gelangt
der Halteabschnitt 6b des Lichtquellenaufnahmeloches 6a mit
der hinteren Fläche der LED-Lichtquelle L mit Druck in
Eingriff. Die LED-Lichtquelle L kann somit mit hoher Genauigkeit in
Richtung der optischen Achse des von der LED-Lichtquelle L emittierten
Lichts positioniert werden. Außerdem ist die vordere Fläche
F der LED-Lichtquelle L, die deren Lichtaustrittsfläche
ist, in engem Kontakt mit der Innenwandfläche des Lichtquellenaufnahmeloches 6a angeordnet.
Somit kann eine zufriedenstellende Lichteintrittseffizienz erzielt werden.
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Dementsprechend
können die Anzeigevorrichtung 3 und das Mobiltelefon 5,
die die Hintergrundbeleuchtungseinheit 1 aufweisen, in
der Dicke reduziert werden. Außerdem können die
LED-Lichtquellen L mit einer hohen Genauigkeit bezüglich
der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 positioniert
werden. Die Lichteintrittseffizienz kann somit zufriedenstellend
aufrechterhalten werden, wobei es möglich ist, eine Reduktion
der Helligkeit und Herabsetzungen der Richtwirkung und der Leuchtkraftgleichmäßigkeit zu
verhindern.
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Im
Folgenden werden die zweite bis sechste Ausführungsform
der Lichtleiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die Teile (a) bis (e) der 5 erläutert.
Es ist zu beachten, dass in den folgenden Ausführungsformen
dieselben Bauelemente wie diejenigen, die in der vorangehenden ersten
Ausführungsform erläutert worden sind, mit denselben
Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform bezeichnet
sind, wobei eine Beschreibung derselben hier weggelassen wird.
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In
der in Teil (a) der 5 gezeigten zweiten Ausführungsform
weist ein Lichtquellenaufnahmeloch 26a ein Paar Halteabschnitte 26b auf,
die auf einer Umfangswandfläche ausgebildet sind und jeweils mit
zwei gegenüberliegenden Seitenflächen einer LED-Lichtquelle
L mit Druck in Eingriff gelangen. Da in der zweiten Ausführungsform
die Halteabschnitte 26b mit den gegenüberliegenden
Seitenflächen der LED-Lichtquelle L in Eingriff gelangen,
kann die LED-Lichtquelle L mit einer hoher Genauigkeit in einer
Richtung senkrecht zur optischen Achse des von der LED-Lichtquelle
L emittierten Lichts positioniert werden.
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In
der in Teil (b) der 5 gezeigten dritten Ausführungsform
weist ein Lichtquellenaufnahmeloch 36a drei Halteabschnitte 36b auf,
die auf deren Umfangswandflächen ausgebildet sind. Die
Halteabschnitte 36b gelangen jeweils mit der hinteren und zwei
gegenüberliegenden Seitenflächen einer LED-Lichtquelle
L in Eingriff. Somit kann in der dritten Ausführungsform
die LED-Lichtquelle L mit einer hohen Genauigkeit sowohl in Längsrichtung
als auch in Breitenrichtung des Loches mittels der drei Halteabschnitte 36b positioniert
werden.
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In
der in Teil (c) der 5 gezeigten vierten Ausführungsform
weist ein Lichtquellenaufnahmeloch 46a drei trapezförmige
Halteabschnitte 46b auf. Das heißt, in der vierten
Ausführungsform kann die LED-Lichtquelle L mit einer hohen
Genauigkeit sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung derselben
mittels der drei Halte abschnitte 46b in derselben Weise
wie in der dritten Ausführungsform platziert werden.
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In
der in Teil (d) der 5 gezeigten fünften Ausführungsform
ragen zwei Eckabschnitte der Umfangswandfläche innerhalb
eines Lichtquellenaufnahmeloches 56a an der Vorderflächenseite
F der LED-Lichtquelle L nach innen, um zwei Halteabschnitte 56b zu
bilden. Die Halteabschnitte 56b gelangen mit den Ecken
der Vorderflächenseite F der LED-Lichtquelle L in Eingriff.
Das heißt, in der fünften Ausführungsform
gelangen die Halteabschnitte 56b mit den Ecken der LED-Lichtquelle
L in Eingriff. Somit kann die LED-Lichtquelle L mit einer hohen
Genauigkeit in beiden Richtungen längs der optischen Achse des
hiervon emittierten Lichts und senkrecht hierzu platziert werden.
Mit dieser Anordnung kann eine vorgegebene Strecke zwischen der
Vorderfläche F der LED-Lichtquelle L und der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 mittels der Halteabschnitte 56b geschaffen werden,
welche mit den Ecken der Vorderflächenseite F der LED-Lichtquelle
L in Eingriff sind. Somit ist diese Anordnung besonders für
eine LED-Lichtquelle L geeignet, die hinsichtlich der Richtwirkung
vorzugsweise mit einem vorgegebenen Abstand von der filmförmigen
Lichtleiterplatte 6 abgesetzt positioniert sein sollte.
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In
der in Teil (e) der 5 gezeigten sechsten Ausführungsform
weist ein Lichtquellenaufnahmeloch 66a vier Halteabschnitte 66b auf,
die von dessen vier Ecken rechtwinklig nach innen ragen, um die
Umgebung von vier Ecken einer LED-Lichtquelle L an deren Vorderseite
und Rückseite zu halten, um somit die LED-Lichtquelle L
zu positionieren. Das heißt, in der sechsten Ausführungsform
kann die LED-Lichtquelle L mit einem vorgegebenen Abstand zwischen
der filmförmigen Lichtleiterplatte 6 und jeder
der vorderen und hinteren Flächen der LED-Lichtquelle L
positioniert werden.
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Im
Folgenden werden mit Bezug auf die 6 bis 9 die
siebte bis neunte Ausführungsform der Lichtleiterplatte
gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
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In
der in 6 gezeigten siebten Ausführungsform weist
jedes Lichtquellenaufnahmeloch 76a die Form eines langgestreckten
Loches auf, in welchem zwei LED-Lichtquellen L mit einem vorgegebenen
Abstand dazwischen angeordnet werden können, und weist
zwei Halteabschnitte 76b auf, die entsprechend den zwei
LED-Lichtquellen L ausgebildet sind.
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In
einem Fall, in dem eine LED-Lichtquelle L in einem Lichtquellenaufnahmeloch 6a angeordnet ist,
wie in der ersten Ausführungsform, braucht der Halteabschnitt 6b nicht
ausreichend elastisch sein. In einem solchen Fall kann es schwierig
sein, die LED-Lichtquelle L in das Lichtquellenaufnahmeloch 6a einzusetzen.
In der siebten Ausführungsform weist jedes Lichtquellenaufnahmeloch 76a die
Form eines langgestreckten Loches auf, um darin zwei LED-Lichtquellen
L anzuordnen. Folglich ist die Umfangswand des Lichtquellenaufnahmeloches 76a leicht
verformbar, wie im Teil (a) der 7 gezeigt
ist, so dass das Lichtquellenaufnahmeloch 76a leicht zu erweitern
ist. Dementsprechend können die LED-Lichtquellen L leicht
in das Lichtquellenaufnahmeloch 76a eingesetzt werden,
wie im Teil (b) der 7 gezeigt ist.
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In
der im Teil (a) der 8 gezeigten achten Ausführungsform
weist ein Lichtquellenaufnahmeloch 86a die Form eines weiter
langgestreckten Loches auf, das ermöglicht, darin vier
LED-Lichtquellen L in einer geraden Linie mit vorgegebenen Abständen
anzuordnen. Mit dieser Anordnung kann das Lichtquellenaufnahmeloch 86a leichter
die LED-Lichtquellen aufnehmen als in der siebten Ausführungsform.
Somit wird der Vorgang des Einsetzens der LED-Lichtquellen L in
das Lichtquellenaufnahmeloch 86a weiter erleichtert.
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Teil
(b) der 8 zeigt eine Modifikation der achten
Ausführungsform. In der Modifikation sind Lichtquellenaufnahmelöcher 86a jeweils
an beiden Enden einer filmförmigen Lichtleiterplatte 86B vorgesehen,
wobei vier LED-Lichtquellen L in jedem Lichtquellenaufnahmeloch 86a angeordnet
sind. Die LED-Lichtquellen L, die an einem Ende der filmförmigen
Lichtleiterplatte 86B angeordnet sind, können
für die Flüssigkristallanzeigetafel 2 verwendet
werden, wobei die LED-Lichtquellen L, die am anderen Ende der filmförmigen
Lichtleiterplatte 86b angeordnet sind, für die
Betätigungstasten 4 verwendet werden können.
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In
der in Teil (a) der 9 gezeigten neunten Ausführungsform
weisen die Halteabschnitte 96b eines Lichtquellenaufnahmeloches 96a eine
dreieckige Form auf. Teil (b) der 9 zeigt
eine Modifikation der neunten Ausführungsform, in der die
Halteabschnitte 106b eines Lichtquellenaufnahmeloches 106a eine
rechteckige Form aufweisen.
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Es
ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht unbedingt
auf die vorangehenden Ausführungsformen beschränkt
ist, sondern in einer vielfältigen Weise modifiziert werden
kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Obwohl
z. B. bevorzugt wird, einen Halteabschnitt in einem Lichtquellenaufnahmeloch
vorzusehen, wie oben erwähnt worden ist, muss ein vorstehender
Halteabschnitt nicht unbedingt vorgesehen sein. Das heißt,
das Lichtquellenaufnahmeloch kann entsprechend der Größe
einer LED-Lichtquelle, die darin eingesetzt werden soll, konfiguriert
sein, so dass flache Innenflächen des Loches mit den vorderen
und hinteren Flächen der LED-Lichtquelle in Eingriff gelangen,
wenn diese in das Loch eingesetzt wird. Dadurch kann die LED-Lichtquelle
durch die Elastizität der Umfangswand des Lichtquellenaufnahmeloches
gehalten werden und kann somit mit einer hoher Genauigkeit positioniert
werden.
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Die
Diffusionsfolie 9, die in der obenbeschriebenen Hintergrundbeleuchtungseinheit
verwendet wird, kann weggelassen werden. Obwohl in den vorangehenden
Ausführungsformen zwei Prismenfolien verwendet werden,
kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit 1 auch nur eine
Prismenfolie aufweisen.
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Obwohl
die obenbeschriebene Anzeigevorrichtung die Flüssigkristallanzeigetafel 2 als
Bildanzeigetafel verwendet, können andere Typen von Bildanzeigetafeln
verwendet werden, wie z. B. ein elektronisches Papier. In diesem
Fall ist die planare Lichteinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung als eine vordere Lichteinheit an der Vorderseite des elektronischen
Papierkörpers angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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