DE112005002890T5 - Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung - Google Patents

Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112005002890T5
DE112005002890T5 DE112005002890T DE112005002890T DE112005002890T5 DE 112005002890 T5 DE112005002890 T5 DE 112005002890T5 DE 112005002890 T DE112005002890 T DE 112005002890T DE 112005002890 T DE112005002890 T DE 112005002890T DE 112005002890 T5 DE112005002890 T5 DE 112005002890T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plane
guide plate
incidence
light guide
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112005002890T
Other languages
English (en)
Inventor
Junji Fujiyoshida Miyashita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Electronics Co Ltd
Original Assignee
Citizen Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Electronics Co Ltd filed Critical Citizen Electronics Co Ltd
Publication of DE112005002890T5 publication Critical patent/DE112005002890T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028Light guide, e.g. taper
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

Lichtleiterplatte, aufweisend eine Einfallsebene, in die ein Lichtstrom von einer Lichtquelle einfällt, und eine Mehrzahl von Prismen, die Reflexionsebenen aufweisen, welche den in die Einfallsebene eintretenden Lichtstrom reflektieren, wobei sich die Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen so erstrecken, dass sie eine Richtung kreuzen, in welcher der Lichtstrom, der von der Lichtquelle ausgesendet wird und in die Einfallsebene eintritt, sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet, und von den Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen die Reflexionsebene mindestens eines Prismas, das sich am nächsten zur Einfallsebene befindet, in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Lichtleiterplatte in einem Hintergrundbeleuchtungssystem, das zum Beleuchten beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Lichtleiterplatte, die Beleuchtungslicht gleichmäßig zu einer Flüssigkristallanzeige leiten kann, und zwar ungeachtet einer Änderung des Einfallswinkels eines von einer Lichtquelle ausgesendeten Lichtflusses.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • 9 zeigt ein Beispiel eines Hintergrundbeleuchtungssystems herkömmlicher Technik, das eine (nicht dargestellte) Anzeigevorrichtung beleuchtet (siehe Patentreferenzdokument 1). Das Hintergrundbeleuchtungssystem weist eine Lichtquelle 5 auf, die eine oder eine Mehrzahl von Licht aussendenden Dioden (nachfolgend als LED oder LEDs abgekürzt) und eine Lichtleiterplatte 1 mit einer Einfallsebene 3 aufweist, die von der Lichtquelle 5 ausgesendetes Licht aufnimmt. Eine Reflexionsschicht 7 ist einer ersten Ebene 2 der Lichtleiterplatte 1 zugewandt angeordnet. Eine Streuungsschicht 8 ist einer zweiten Ebene 4 der Lichtleiterplatte 1 zugewandt angeordnet. Zwei Prismenschichten 9 und 10 sind oberhalb der Streuungsschicht angeordnet. Die zweite Ebene 4 ist eine der Anzeigevorrichtung zugewandte Ebene. Bezugszeichen 6 bezeichnet den Ausbreitungszustand von einigen dieser Lichtstrahlen in der Lichtleiterplatte 1.
  • Wie in 10 dargestellt, ist beim Hintergrundbeleuchtungssystem der herkömmlichen Technik, das die zuvor beschriebene Struktur aufweist, bei Betrachtung von der zweiten Ebene 4, mit anderen Worten, der Anzeigevorrichtung, das die Anzeigevorrichtung beleuchtende Beleuchtungslicht nicht gleichmäßig. Wie detaillierter in 10 dargestellt, ist in der Ebene der Lichtleiterplatte 1 (die Streuungsschicht 8 und die Prismenschichten 9 und 10 wurden entfernt) ein schraffierter Abschnitt 20 ein Gebiet, das von vorn (der Oberseite) her betrachtet hell erscheint, und es wird ein eine mangelnde Helligkeit aufweisender, nicht-schraffierter Abschnitt 21 in dem in der Nähe der Einfallsebene 3 befindlichen Abschnitt hervorgerufen. Der Benutzer der Hintergrundbeleuchtung erkennt, dass die Helligkeit der beleuchteten Ebene ungleichmäßig ist und es eine Beleuchtungsungleichmäßigkeit gibt. Um die Beleuchtungsungleichmäßigkeit zu verringern, vergrößert man die Anzahl der Lichtquellen 5, um die benachbarten Lichtquellen 5 näher zueinander zu bringen, so dass der Anteil der Lichtstrahlen 6, die unter einem großen Winkel in die Einfallsebene 3 einfallen, verringert wird.
  • Der Grund dafür, dass die ungleichmäßige Beleuchtung verursacht wird, wird nachfolgend basierend auf dem Aufbau der Lichtleiterplatte herkömmlicher Technik beschrieben, die in 11A bis 11C und 12 dargestellt ist. Um in effektiver Weise einen einfallenden Lichtstrom aus der zweiten Ebene 4 (der Unterseite in der Darstellung von 11C) abzustrahlen, weist die Lichtleiterplatte 1 herkömmlicher Technik eine Mehrzahl von Prismen auf, die auf der ersten Ebene 2 vorgesehen sind. Wie in 11A und 11C dargestellt, erstrecken sich die jeweiligen Prismen parallel zur Einfallsebene 3 linear über die gesamte Breite der Lichtleiterplatte 1. Wie in 12 dargestellt, ist jedes der Prismen ein Prisma mit einer dreieckigen Querschnittform, das eine Reflexionsebene 2a, die von der vorderen Position in der Nähe der Lichteinfallsebene 3 zu der von der Einfallsebene 3 entfernt befindlichen hinteren Position sanft nach unten geneigt ist, eine Rückenebene 2b, die von der hinteren Position nach hinten von der Lichtleiterplatte 1 geneigt ist, und eine Kammlinie 2c aufweist, die durch die Reflexionsebene 2a und die Rückenebene 2b gebildet ist. Die Reflexionsebene 2a ist unter einem Neigungswinkel (Gussformneigungswinkel) α0 bezüglich der zweiten Ebene 4 der Lichtleiterplatte 1 ausgebildet.
  • Wenn die jeweiligen Prismen parallel zur Einfallsebene 3 der Lichtleiterplatte 1 ausgebildet sind, wie in 11A dargestellt, unterscheidet sich ein Neigungswinkel (ein wahrer Neigungswinkel α) auf der Reflexionsebene 2a bezüglich horizontalem Licht, das von der Einfallsebene 3 horizontal einfällt, in Abhängigkeit von einem in der Ebene der Lichtleiterplatte 1 gebildeten Einfallswinkel θ des Lichtstrahls 6 (eines Lichtstrahls, der in dem in die Lichtleiterplatte 1 einfallenden Lichtstrom enthalten ist). Dies wird mit Bezug auf 13 beschrieben. Wenn der Gussformneigungswinkel α0 der Reflexionsebene 2a des auf der Lichtleiterplatte 1 ausgebildeten Prismas durch d/p ausgedrückt ist, ist der wahre Neigungswinkel α des Lichtstrahls 6 auf der Reflexionsebene 2a, der unter dem Einfallswinkel θ von der Einfallsebene 3 in die Lichtleiterplatte 1 einfällt, durch d/p1 ausgedrückt. Da p < p1, ist der wahre Neigungswinkel α kleiner als der Gussformneigungswinkel α0. Wie in 11A dargestellt, kommt der wahre Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 2a bezüglich des Lichtstrahls, der im Wesentlichen parallel zu einer Mittellinie D (die typischerweise im Wesentlichen mit der Mittelachse des Lichtflusses der Lichtquelle 5 übereinstimmt) der Lichtleiterplatte 1 senkrecht zur Einfallsebene 3 einfällt, dem Gussformneigungswinkel α0 des Prismas sehr nahe. Der wahre Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 2a bezüglich des mit dem Einfallswinkel θ einfallenden Lichtstrahls 6 beträgt näherungsweise α = α0·cosθ. Wenn der Lichteinfallswinkel θ zunimmt, nimmt der wahre Neigungswinkel α allmählich ab, und die Menge an Licht, das auf der Reflexionsebene 2a reflektiert wird, nimmt allmählich ab, so dass die Menge an von der zweiten Ebene 4 ausgesendeten Licht abnimmt.
  • 14 ist ein Graph (Kurve F), der den wahren Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 2a bezogen auf den Einfallswinkel θ des Lichtstrahls beim Prisma der herkömmlichen Technik darstellt. Der wahre Neigungswinkel α ist bei einem Einfallswinkel von θ = 0 am größten (der Lichtstrahl 6 tritt in die Einfallsebene 3 der Lichtleiterplatte fast unter rechtem Winkel ein) (in diesem Beispiel gilt α0 = ca. 2°), und dieser nimmt mit zunehmendem Einfallswinkel θ des Lichtstrahls allmählich ab.
  • Bei der in den 11A bis 11C und 12 dargestellten herkömmlichen Lichtleiterplatte 1 nimmt die Menge an Licht, das bei dem unter einem großen Einfallswinkel θ in die Einfallsebene 3 einfallenden Lichtstrahl 6 an der Reflexionsebene 2a reflektiert wird, stark ab, was ein Hauptgrund für die Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung ist. Um einen wesentlichen Ausgleich für die Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung zu schalten, ist es erforderlich, eine Mehrzahl von Lichtquellen 5 (LEDs) nahe beieinander anzuordnen, um zu verhindern, dass der Einfallswinkel θ des Lichtstrahls 6 groß wird.
  • Patentreferenzdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-327096 (17).
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Lichtleiterplatte bereitzustellen, die eine Anzeigevorrichtung ohne Verringerung der Menge an reflektiertem Licht in gleichmäßiger Weise beleuchten kann, wenn Licht von einer Lichtquelle unter einem großen Einfallswinkel in eine Einfallsebene einfällt.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Um das zuvor beschriebene Ziel zu erreichen, beinhaltet eine Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung eine Einfallsebene, auf die ein von einer Lichtquelle ausgesendeter Lichtstrom auftrifft, und eine Mehrzahl von Prismen mit Reflexionsebenen, die den Lichtstrom reflektieren, der sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet. Die Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen erstrecken sich so, dass sie die Richtung kreuzen, in der sich der Lichtstrom in der Lichtleiterplatte ausbreitet. Von den Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen ist die Reflexionsebene mindestens eines Prismas, das sich am nächsten zur Einfallsebene befindet, in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Die Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung kann eine Ungleichmäßigkeit einer Hintergrundbeleuchtung verbessern, ohne die Anzahl der Bauelemente zu vergrößern, und kann die Anzahl von Lichtquellen minimieren. Eine Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise ein kleines elektronisches Gerät, das die Lichtleiterplatte zur Hintergrundbeleuchtung verwendet, kann verbessert werden, so dass sie in gleichmäßiger und wirksamer Weise beleuchtet wird. Die Qualität der Anzeigevorrichtung kann verbessert werden. Die Kosten können reduziert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Darstellung der Unterseite einer ersten Ausführungsform einer Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung.
  • 2 ist ein Querschnitt entlang Linie A-A von 1.
  • 3 ist eine Darstellung der Unterseite einer zweiten Ausführungsform der Lichtleiterplatte der Erfindung.
  • 4 ist eine Querschnittansicht entlang Linie B-B von 3.
  • 5 ist ein Graph, der einen wahren Neigungswinkel auf einer Reflexionsebene, bezogen auf einen Einfallswinkel eines Lichtstrahls in ein Prisma der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • 6 ist eine Darstellung der Unterseite einer dritten Ausführungsform der Lichtleiterplatte der Erfindung.
  • 7 ist eine Querschnittansicht entlang Linie C-C von 6.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Unterseite der dritten Ausführungsform der Lichtleiterplatte der Erfindung vergrößert zeigt.
  • 9 ist eine Querschnittansicht eines Beispiels einer Hintergrundbeleuchtung der herkömmlichen Technik.
  • 10 ist eine schematische Draufsicht, die eine Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung der Hintergrundbeleuchtung herkömmlicher Technik darstellt.
  • 11A ist eine Darstellung der Unterseite einer Lichtleiterplatte herkömmlicher Technik.
  • 11B ist eine Vorderansicht der in 11A dargestellten Lichtleiterplatte.
  • 11C ist eine Seitenansicht der in 11A dargestellten Lichtleiterplatte.
  • 12 ist eine Querschnittansicht, die einen Teil der in 11A dargestellten Lichtleiterplatte vergrößert darstellt.
  • 13 ist eine erläuternde Ansicht, welche die Differenz zwischen einem Gussformneigungswinkel α0 und einem wahren Neigungswinkel α an einer Reflexionsebene darstellt.
  • 14 ist ein Graph, der einen wahren Neigungswinkel auf einer Reflexionsebene bezogen auf einen Einfallswinkel eines Lichtstrahls bei einem Prisma der herkömmlichen Technik darstellt.
  • BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend detailliert mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Lichtleiterplatte der Erfindung. Eine Lichtleiterplatte 100 weist rechteckige Gestalt auf und besteht beispielsweise aus einem durchsichtigen Material. Die Lichtleiterplatte 100 ist auf der Rückseite einer (nicht dargestellten) Anzeigevorrichtung angeordnet und ermöglicht, dass ein von einer Lichtquelle 101 ausgesendeter Lichtstrom in diese einfällt, so dass dieser zur Anzeigevorrichtung abgestrahlt wird. Die Lichtleiterplatte 100 weist eine Einfallsebene 102 auf, die den Lichtstrom von der Lichtquelle 101 aufnimmt. Bei der ersten Ausführungsform ist die Einfallsebene 102 eine flache Ebene, die in einem einzigen Eckabschnitt der Lichtleiterplatte 100 ausgebildet ist (siehe 1).
  • Die Lichtquelle 101 beinhaltet bei dieser Ausführungsform eine einzige LED und ist der Einfallsebene 102 zugewandt angeordnet. Der von der Lichtquelle 101 ausgesendete Beleuchtungslichtstrom tritt in die Lichtleiterplatte 100 in einer geneigten Richtung ein. Bei dieser Beschreibung ist die Bezeichnung "Lichtstrom" eine allgemeine Bezeichnung für die Lichtquelle, d. h. für Licht, das von der Lichtquelle 101 in verschiedene Richtungen ausgesendet wird, so dass es in die Lichtleiterplatte 100 einfällt, und die Bezeichnung "Lichtstrahl" bezieht sich auf Licht, das im Lichtstrom enthalten ist und sich in einer spezifischen Richtung ausbreitet.
  • Die Lichtleiterplatte 100 weist eine Mehrzahl von Prismen 110 auf, die den von der Einfallsebene 102 einfallenden Lichtstrom reflektieren. Bei dieser Ausführungsform sind die Prismen 110 auf einer einzigen Ebene der Lichtleiterplatte 100 vorgesehen, z. B. einer ersten Ebene 104, die sich auf der zu einer zweiten Ebene 103 entgegengesetzten Seite befindet, welche der Anzeigevorrichtung zugewandt ist. Wie in 2 dargestellt, ist jedes der Mehrzahl von Prismen 110 als ein dreieckiges säulenartiges Prisma ausgebildet, die eine Reflexionsebene 111, die von der vorderen Position in der Nähe der Lichteinfallsebene 102 zu der von der Einfallsebene 102 entfernten hinteren Position hin sanft nach unten geneigt ist und der Lichtquelle 101 zugewandt ist, eine hintere Ebene 112, die von der hinteren Position nach hinten von der Lichtleiterplatte 100 geneigt ist, und eine Kammlinie 113 aufweist, die durch die Reflexionsebene 111 und die Rückenebene 112 ausgebildet ist. Die Prismen sind in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet. Es sei angemerkt, dass die zurückweichende Gestalt der Prismen 110 als Teil eines Bogens ausgebildet ist und dass die Reflexionsebenen 111 der Mehrzahl von Prismen 110 konzentrisch bezüglich der Lichtquelle 101 angeordnet sind.
  • Die Reflexionsebene 111 eines jeden der Prismen 110 ist auf diese Weise gebildet. Wie in 1 dargestellt, erreichen Lichtstrahlen 114, die unter einen Einfallswinkel θ, in der Ebene der Lichtleiterplatte 100 bezogen auf eine Mittelachse D des von der Lichtquelle 101 ausgesendeten Lichtstroms, in die Einfallsebene 102 der Lichtleiterplatte 100 einfallen, die Reflexionsebene 111 des Prismas 110 im Wesentlichen unter einem rechten Winkel zu dieser. Mit anderen Worten fallen die meisten der von der Lichtquelle 101 ausgesendeten Lichtstrahlen in die Einfalls ebene 102 der Lichtleiterplatte 100 unter einem gewissen Winkel ein und erreichen die Reflexionsebene 111 unter einem im Wesentlichen rechten Winkel zu dieser. Ein wahrer Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 111 des Lichtstrahls 114 hat immer einen Wert nahe eines Gussformneigungswinkels α0 der Reflexionsebene 111, ungeachtet der Größe des Einfallswinkels θ. Licht wird von der Reflexionsebene 111 gleichmäßig abgestrahlt, so dass eine Hintergrundbeleuchtung mit verringerter Beleuchtungsungleichmäßigkeit erzielt wird. Das spezielle Merkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass das Prisma 110 derart ausgebildet ist, dass der wahre Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 111 der Beziehung α0 ≥ α > α0·cosθ genügt.
  • 5 ist ein Graph (Kurve E), der den wahren Neigungswinkel auf der Reflexionsebene 111 bezogen auf einen Einfallswinkel θ eines Lichtstrahls darstellt, der in die Einfallsebene 102 des Prismas 110 der ersten Ausführungsform einfällt. Bei dieser Ausführungsform erreichen die meisten der Lichtstrahlen 114, die unter einem beliebigen Einfallswinkel θ einfallen, die Reflexionsebene 111 des Prismas 110 im Wesentlichen unter einem rechten Winkel zu dieser. Der wahre Neigungswinkel α ist fast konstant, ungeachtet der Größe des Einfallswinkels θ, und kann so dargestellt werden, wie durch die einer Geraden nahe kommende Kurve E gezeigt (α0 = ca. 2° bei dieser Ausführungsform, wie bei der herkömmlichen Technik).
  • Dies bedeutet, dass die Lichtleiterplatte 100 gemäß der Erfindung im Vergleich zur Lichtleiterplatte der herkömmlichen Technik eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Beleuchtungshelligkeit aufweist. Außerdem ist es klar ausreichend, lediglich eine einzige Lichtquelle 101 gegenüberliegend der Einfallsebene 102 anzuordnen, die im Eckabschnitt der Lichtleiterplatte 100 vorgesehen ist, um die auf diese Weise verbesserte Beleuchtungshelligkeit zu erzielen.
  • Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind alle der Mehrzahl von Prismen 110 bogenförmig so ausgebildet, dass sie im Wesentlichen konzentrisch bezüglich der Lichtquelle 101 sind. Es ist ebenfalls zulässig, dass von den Reflexionsebenen 111 der Mehrzahl von Prismen 110 lediglich die Reflexionsebenen einiger Prismen, und zwar in der Reihenfolge ausgehend von der Reflexionsebene 111, die sich am nächsten zur Einfallsebene 102 befindet, in die der Lichtstrom einfällt, konzentrisch bezüglich der Lichtquelle 101 angeordnet sind. Außerdem ist es, wenn die Prismen 110 in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene 102 angeordnet sind, nicht erforderlich, dass die Reflexionsebenen konzentrisch sind.
  • 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der Lichtleiterplatte der Erfindung. Bei der zweiten Ausführungsform beinhaltet die Lichtquelle 101 eine einzige LED, die Einfallsebene 102 ist auf einer einzigen Seitenfläche der Lichtleiterplatte 100 vorgesehen und die Lichtquelle 101 ist im Wesentlichen in der Mitte der Einfallsebene 102 der Lichtleiterplatte 100 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Mehrzahl von Prismen 110, welche die Reflexionsebene 111, die Rückenebene 112 und die Kammlinie 113 beinhalten, auf der Lichtleiterplatte 100 vorgesehen. Die Prismen 110 sind im Wesentlichen bogenförmig bezüglich der Lichtquelle 110 ausgebildet und sind konzentrisch angeordnet. Die meisten der Lichtstrahlen 114, die unter dem Einfallswinkel θ, in einer horizontalen Ebene der Lichtleiterplatte 100 bezüglich der Mittelachse D des von der Lichtquelle 101 ausgesendeten Lichtstroms, in die Einfallsebene 102 der Lichtleiterplatte 100 einfallen, erreichen die Reflexionsebene 111 des Prismas 110 unter einem im Wesentlichen rechten Winkel zu dieser, wie bei der vorhergehenden Ausführungsform. Der wahre Neigungswinkel α auf der Reflexionsebene 111 des Lichtstrahls 114 weist einen Wert nahe des Gussformneigungswinkels α0 der Reflexionsebene 111 auf, wie in 4 dargestellt, und zwar ungeachtet der Größe des Einfallswinkels θ. Es ist möglich, einen Graph des wahren Neigungswinkels α zu zeichnen, der dem von 5 entspricht. Bei dieser Ausführungsform kann eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Beleuchtungshelligkeit der Lichtleiterplatte 100 erzielt werden, und eine einzige Lichtquelle 101 ist ausreichend.
  • 6 bis 8 zeigen eine dritte Ausführungsform der Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung. Die meisten der Prismen der Lichtleiterplatte 100 der dritten Ausführungsform haben, wie bei der herkömmlichen Technik, eine dreieckige Querschnittform und sind im Wesentlichen parallel zur Einfallsebene 102. Lediglich eine Reflexionsebene 111a des Prismas 110, das sich am nächsten zur Lichtquelle 101 oder der Einfallsebene 102 befindet, ist in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene 102 ausgebildet, und die zurückweichende Gestalt ist als Teil eines Bogens ausgebildet. Wie in 6 bis 8 dargestellt, sind die erste Reflexionsebene 111a, eine Rückenebene 112a und eine Tallinie 115, welche die Reflexionsebene 111a und die Rückenebene 112a des am nächsten zur Einfallsebene 102 angeordneten Prismas verbindet, in zurückweichender Gestalt ausgebildet.
  • Bei der dritten Ausführungsform weist lediglich die erste Reflexionsebene 111a, die sich am nächsten zur Lichtquelle 101 befindet und auf die ein intensiver Lichtstrom auftrifft, eine zurückweichende Gestalt auf. Die dritte Ausführungsform hat den Effekt, das Reflexionsvermögen eines Abschnittes zu vergrößern, der sich in der Nähe der Einfallsebene 102 befindet und der eine große Beleuchtungsungleichmäßigkeit aufweist, hat jedoch keine so große direkte Wirkung wie die erste oder die zweite Ausführungsform. Der wahre Neigungswinkel α aller Prismen, die auf der ersten Ebene 104 der Lichtleiterplatte 100 ausgebildet sind, ist in jeder Position verschieden. Im Durchschnitt kann der wahre Neigungswinkel α im Vergleich zur herkömmlichen Technik verbessert werden. Zwar erreicht der wahre Neigungswinkel α nicht den Gussformneigungswinkel α0, jedoch gilt der folgende Ausdruck: α > α0·cosθ
  • Bei der dritten Ausführungsform ist lediglich die Reflexionsebene 111a des Prismas 110, das sich am nächsten zur Einfallsebene 102 befindet, in zurückweichender Gestalt ausgebildet. Es ist auch zulässig, dass die Reflexionsebene 111 der Mehrzahl von Prismen 110 relativ nahe der Lichtquelle 101 auf der Einfallsebene 102 in zurückweichender Gestalt ausgebildet sind. Und es ist selbstverständlich ebenfalls zulässig, dass alle auf der Lichtleiterplatte 100 ausgebildeten Prismen in zurückweichender Gestalt, die bezüglich der Einfallsebene 102 geringfügig gekrümmt ist, ausgebildet sind. In diesen Fällen kann im Vergleich zur herkömmlichen Technik eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Beleuchtungshelligkeit der Hintergrundbeleuchtung erzielt werden. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Lichtquelle 101 eine einzige LED. Jedoch können auch eine Mehrzahl von LEDs angeordnet sein, obschon in einem solchen Fall die Anzahl der LEDs im Vergleich zur herkömmlichen Technik reduziert sein kann.
  • Die in der ersten bis dritten Ausführungsform dargestellten Lichtleiterplatten können in Kombination mit einer Reflexionsschicht, einer Streuungsschicht und einer Prismenschicht verwendet werden, wie beim Hintergrundbeleuchtungssystem der herkömmlichen Technik.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Die Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung kann eine Ungleichmäßigkeit einer Hintergrundbeleuchtung ohne Vergrößerung der Anzahl der Bauelemente verbessern und kann die Anzahl der Lichtquellen minimieren. Eine Anzeigevorrichtung wie beispielsweise ein kleines elektronisches Gerät kann gleichmäßig und effizient beleuchtet werden. Die Qualität der Anzeigevorrichtung kann verbessert werden. Die Kosten können verringert werden. Die Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung ist in der Industrie sehr nützlich.
  • 100
    Lichtleiterplatte
    101
    Lichtquelle
    112
    Einfallsebene
    103
    zweite Ebene
    104
    erste Ebene
    111
    Reflexionsebene
    112
    Rückenebene
    113
    Kammlinie
    115
    Tallinie
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Lichtleiterplatte gemäß der Erfindung beinhaltet eine Einfallsebene, in die ein Lichtstrom von einer Lichtquelle einfällt, und eine Mehrzahl von Prismen, die Reflexionsebenen aufweisen, welche den von der Einfallsebene einfallenden Lichtstrom reflektieren, wobei sich die Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen so erstrecken, dass sie eine Richtung kreuzen, in der sich der Lichtstrom, der von der Lichtquelle kommt und in die Einfallsebene einfällt, ausbreitet, und von den Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen die Reflexionsebene mindestens eines Prismas, das sich am nächsten zur Einfallsebene befindet, in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet ist. Dadurch kann eine Ungleichmäßigkeit der Hintergrundbeleuchtung verbessert werden, und eine Anzeigevorrichtung kann in gleichmäßiger und effizienter Weise beleuchtet werden.

Claims (6)

  1. Lichtleiterplatte, aufweisend eine Einfallsebene, in die ein Lichtstrom von einer Lichtquelle einfällt, und eine Mehrzahl von Prismen, die Reflexionsebenen aufweisen, welche den in die Einfallsebene eintretenden Lichtstrom reflektieren, wobei sich die Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen so erstrecken, dass sie eine Richtung kreuzen, in welcher der Lichtstrom, der von der Lichtquelle ausgesendet wird und in die Einfallsebene eintritt, sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet, und von den Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen die Reflexionsebene mindestens eines Prismas, das sich am nächsten zur Einfallsebene befindet, in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet ist.
  2. Lichtleiterplatte nach Anspruch 1, bei der, von den Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen, die Reflexionsebenen einiger Prismen, die sich näher an der Einfallsebene befinden, in zurückweichender Gestalt bezüglich der Einfallsebene ausgebildet ist.
  3. Lichtleiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, bei der die zurückweichende Gestalt der Reflexionsebene ein Teil eines Bogens ist.
  4. Lichtleiterplatte nach Anspruch 2, bei der die Reflexionsebenen der Mehrzahl von Prismen im wesentlichen konzentrisch bezüglich der Lichtquelle angeordnet sind.
  5. Lichtleiterplatte nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle eine LED beinhaltet.
  6. Lichtleiterplatte nach Anspruch 1, bei der das Prisma derart ausgebildet ist, dass zwischen einem Einfallswinkel θ, der in einer Ebene der Lichtleiterplatte durch eine Mittelachse des in die Lichtleiterplatte einfallenden Lichtstroms und einen bestimmten im Lichtstrom enthaltenen Lichtstrahl gebildet wird, und einem wahren Neigungswinkel α, der durch den Lichtstrahl und eine Reflexionsebene des Prismas gebildet wird, wenn ein Gussformneigungswinkel der Reflexionsebene α0 beträgt, die Beziehung gilt: α0 ≥ α > α0·cosθ
DE112005002890T 2004-11-25 2005-11-24 Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung Withdrawn DE112005002890T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-341314 2004-11-25
JP2004341314A JP2006155964A (ja) 2004-11-25 2004-11-25 表示装置のバックライト
PCT/JP2005/021549 WO2006057282A1 (ja) 2004-11-25 2005-11-24 表示装置用導光板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112005002890T5 true DE112005002890T5 (de) 2007-10-04

Family

ID=36498018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112005002890T Withdrawn DE112005002890T5 (de) 2004-11-25 2005-11-24 Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8042983B2 (de)
JP (1) JP2006155964A (de)
DE (1) DE112005002890T5 (de)
WO (1) WO2006057282A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100818280B1 (ko) * 2006-10-25 2008-04-01 삼성전자주식회사 면발광장치 및 이를 채용한 디스플레이 장치
CN101606099B (zh) 2007-02-08 2011-10-05 松下电器产业株式会社 面状照明装置及使用该面状照明装置的液晶显示装置
TWI490607B (zh) * 2012-10-15 2015-07-01 群康科技(深圳)有限公司 顯示裝置及其發光模組與導光板
US9229146B2 (en) * 2013-11-13 2016-01-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module
JP5915639B2 (ja) * 2013-12-25 2016-05-11 コニカミノルタ株式会社 導光体、導光装置及び画像読取装置
US9547118B2 (en) * 2015-03-07 2017-01-17 Ledyoung Technology Corporation Light guide panel with an improved light guide structure
KR20180006935A (ko) * 2015-05-13 2018-01-19 코닝 인코포레이티드 감소된 핫스팟을 가진 광 가이드와 그 제조 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06250025A (ja) * 1993-02-26 1994-09-09 Purasuto Waaku:Kk 光拡散装置
JP2001035222A (ja) 1999-07-23 2001-02-09 Minebea Co Ltd 面状照明装置
JP2002008423A (ja) * 2000-06-23 2002-01-11 Sanyo Electric Co Ltd バックライト装置
JP3823289B2 (ja) * 2001-09-21 2006-09-20 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2003262734A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Citizen Electronics Co Ltd 導光板
JP4145585B2 (ja) * 2002-07-05 2008-09-03 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP4247035B2 (ja) 2003-04-21 2009-04-02 シチズン電子株式会社 面状光源

Also Published As

Publication number Publication date
US20090109683A1 (en) 2009-04-30
US8042983B2 (en) 2011-10-25
WO2006057282A1 (ja) 2006-06-01
JP2006155964A (ja) 2006-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005006585B4 (de) Lichtleitplatte
DE602005000071T2 (de) Ausgedehnte Beleuchtungseinrichtung
DE60214732T2 (de) Oberflächenlichtquelle, bildanzeigevorrichtung und lichtleiterplatte
DE102005024084B4 (de) Flächenlichtquellenvorrichtung
DE102006036089B4 (de) Lichtleiterplatte und Hintergrundbeleuchtungseinheit
DE102006060733B4 (de) Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ und Verfahren zum Bilden eines Diffusors in der Hintergrundbeleuchtungseinheit vom direkten Typ
DE102006026236B4 (de) Hintergrundbeleuchtungseinheit
DE112005002890T5 (de) Lichtleiterplatte für eine Anzeigevorrichtung
DE60301983T2 (de) Oberflächenemittierende Beleuchtungsvorrichtung für eine Flüssigkristallanzeige
DE102005006586B4 (de) Hintergrundbeleuchtungssystem
DE102008023386B4 (de) Optische Multifunktionslage und Flüssigkristalldisplay mit dieser
DE112013004466B4 (de) Flächenlichtquellenvorrichtung und Anzeigevorrichtung unter Verwendung derselben
DE102007060665A1 (de) Lichtquelleneinheit, Hintergrundbeleuchtungseinheit und Anzeigevorrichtung mit derselben
DE102005061340B9 (de) Prismenschicht, Hintergrund-Beleuchtungseinheit mit dieser Prismenschicht und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit dieser Hintergrund-Beleuchtungseinheit
DE102009022662A1 (de) Planare licht-emittierende Anordnung und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
DE4024747A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung fuer ein anzeigefeld
DE102006041992A1 (de) Beleuchtungseinrichtung
DE102007029659A1 (de) Hintergrundbeleuchtungseinheit und Anzeigevorrichtung mit der Hintergrundbeleuchtungseinheit
DE3522640A1 (de) Vorrichtung zum beleuchten einer fluessigkristallanzeige
DE19610816A1 (de) Hintergrundbeleuchtungssystem für eine Anzeigetafel
DE60310350T2 (de) Beleuchtungsvorrichtung, Lichtleiterplatte und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
DE102005019810A1 (de) Hintergrundbeleuchtungssystem
DE102005007669A1 (de) Hintergrundbeleuchtungssystem
DE102006048412B4 (de) Optischer Film und Beleuchtungsvorrichtung, die den optischen Film verwendet
DE102006029000B4 (de) Hintergrundbeleuchtungseinheit und Flüssigkristallanzeigevorrichtung mit Hintergrundbeleuchtungseinheit

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120601