DE112018002237T5

DE112018002237T5 - Hintergrundbeleuchtung

Info

Publication number: DE112018002237T5
Application number: DE112018002237.4T
Authority: DE
Inventors: Takuma Horiuchi; Takumi Miyashita; Kiyokazu Watanabe
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Nichia Corp Anan Shi Jp
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2020-01-09
Also published as: JP6734992B2; US20230044687A1; US20210278723A1; US11506935B2; US20210109405A1; US11054700B2; US11675230B2; JPWO2018199011A1; CN110546557B; WO2018199011A1; CN115933257A; CN110546557A

Abstract

Eine Hintergrundbeleuchtung soll bereitgestellt werden, welche die Anzahl der LEDs reduziert und dabei das Bestreben erleichtert, die Dicke der Hintergrundbeleuchtung zu verringern. Auf einem Montagesubstrat (11) sind LEDs (13) in einer Quadratgitteranordnung montiert. Über einem Abschnitt in der Nähe der Mitte einer jeweiligen Einheit der Quadratgitteranordnung sind Vorsprünge (15) einer Streuplatte (14) angeordnet. Von Licht, das von den LEDs (13) abgestrahlt wird, wird Licht, das sich in seitlichen Richtungen zwischen dem Montagesubstrat (11) und der Streuplatte (14) ausbreitet, durch die Vorsprünge (15) eingefangen. Das eingefangene Licht wird durch die Grenzflächen der Vorsprünge (15) gebrochen und reflektiert, und wird aufgrund von streuenden Partikeln gestreut, mit dem Ergebnis, dass das Licht in ein aufwärts gerichtetes, einer Beleuchtung dienendes Licht umgewandelt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hintergrundbeleuchtung vom direkten Typ, die eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten LEDs verwendet, um eine Anzeigevorrichtung vom Transmissionstyp, beispielsweise ein Flüssigkristallpaneel, von einer Rückseite der Anzeigevorrichtung zu beleuchten.
VERWANDTE TECHNIK
Bei Flüssigkristallanzeigevorrichtungen wird ein Bild, das auf einem Bildschirm der Flüssigkristallanzeigevorrichtung angezeigt wird, direkt betrachtet. Zu diesem Zweck wird allgemein eine Hintergrundbeleuchtung verwendet, um gestreutes Licht abzustrahlen, und zwar von einer Rückseite des Flüssigkristallpaneels der Flüssigkristallanzeigevorrichtung her. Hintergrundbeleuchtungen sind grob unterteilt in: Hintergrundbeleuchtungen vom direkten Typ, bei denen eine Lichtquelle auf der Rückseite des Flüssigkristallpaneels angeordnet ist, und Seitenkanten-Hintergrundbeleuchtungen, bei denen eine lichtleitende Platte auf der Rückseite des Flüssigkristallpaneels angeordnet ist und eine Lichtquelle auf einer Seitenfläche des Flüssigkristallpaneels angeordnet ist. Bei einer Hintergrundbeleuchtung vom direkten Typ ist die Lichtquelle durch eine Streuplatte abgedeckt, so dass gleichmäßig gestreutes Licht von der Streuplatte hin zum Flüssigkristallpaneel abgestrahlt wird. Bei einer Seitenkanten-Hintergrundbeleuchtung wird Licht, das von der Lichtquelle kommend auf die lichtleitende Platte auftrifft, hin zum Flüssigkristallpaneel abgestrahlt, und zwar von der Hauptfläche der lichtleitenden Platte, die der Rückseite des Flüssigkristallpaneels gegenüberliegt.
Hintergrundbeleuchtungen vom direkten Typ lassen sich ohne Weiteres mit großer Fläche ausführen, und aufgrund dessen werden diese in vielen Fällen in Flüssigkristallfernsehern und anderen Geräten verwendet, die mit großformatigen Flüssigkristallpaneelen ausgerüstet sind. Seitenkanten-Hintergrundbeleuchtungen sind im Gegensatz dazu leicht mit geringer Dicke herzustellen, und infolgedessen werden diese in vielen Fällen bei Mobiltelefonen und anderen Geräten verwendet, die mit Flüssigkristallpaneelen mittlerer bis geringer Größe ausgerüstet sind. In letzter Zeit wurde jedoch einer Verwendung einer lokalen Beleuchtungssteuerung (nachfolgend gelegentlich als „lokale Beleuchtungsabschwächung“ bezeichnet), welche von Hintergrundbeleuchtungen vom direkten Typ erfolgreich bewerkstelligt wird, große Aufmerksamkeit zuteil, und zwar für Fahrzeugnavigationssysteme, die Flüssigkristallpaneele mittlerer bis geringer Größe verwenden, zum Zweck einer Verbesserung der Bildqualität.
Um Hintergrundbeleuchtungen von direkten Typ auf Anzeigevorrichtungen anzuwenden, die mit Flüssigkristallpaneelen mittlerer bis geringer Größe ausgerüstet sind, ist es erforderlich, Hintergrundbeleuchtungen vom direkten Typ mit geringerer Dicke herzustellen. Hintergrundbeleuchtungen vom direkten Typ geringerer Dicke machen jedoch eine ungleichmäßige Leuchtdichte auffälliger. Speziell sind Abschnitte, die sich unmittelbar über den die Lichtquellen darstellenden LEDs befinden, hell erleuchtet, hingegen sind Abschnitte, die sich über zwischen den LEDs befindlichen Zwischenabschnitten befinden, schwächer beleuchtet. Im Hinblick auf eine derartige ungleichmäßige Leuchtdichte wird beispielsweise in Patentdokument 1 eine Anzeigevorrichtung beschrieben, bei der auf der einen Fläche der Streuplatte Vertiefungen vorgesehen sind, um eine ungleichmäßige Leuchtdichte zu verringern.
DOKUMENTE DER VERWANDTEN TECHNIK
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1 JP 2007-95674A (10).
INHALT DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Patentdokument 1 beschreibt, dass, wenn Vertiefungen an den Abschnitten unmittelbar über den LEDs vorgesehen sind, die die LEDs abdeckende Streuplatte eine Brechung von Lichtstrahlen bewirkt, die von den LEDs in Richtung diagonal nach oben ausgesendet werden, wodurch eine Kompensation hinsichtlich der schwächer beleuchteten Abschnitte zwischen den LEDs erfolgt. LEDs weisen jedoch eine hohe Lichtkonzentration in Richtung unmittelbar über den LEDs auf. Unter diesen Umständen ist es, wenn Vertiefungen vorgesehen sind, um eine Brechung von Licht zu bewirken, das in Richtung unmittelbar oberhalb der LEDs auftritt, um so eine Kompensation hinsichtlich der schwächer beleuchteten Abschnitte zwischen den LEDs zu bewirken, unmöglich, die Abstände zwischen benachbarten LEDs zu vergrößern. Mit anderen Worten ist es bei einer Hintergrundbeleuchtung, bei der Vertiefungen auf der Streuplatte vorgesehen sind, um eine ungleichmäßige Leuchtdichte zu verringern, erforderlich, LEDs in dichter Weise anzuordnen. Dies vergrößert die Anzahl der in der Hintergrundbeleuchtung verwendeten LEDs, was zu einer Vergrößerung des Montageaufwands führt.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der zuvor beschriebenen Probleme, und die Aufgabe der Erfindung ist, eine dünne Hintergrundbeleuchtung vom direkten Typ bereitzustellen, die eine kleinere Anzahl von LEDs verwendet.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, beinhaltet eine Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung: ein Montagesubstrat; eine Mehrzahl von LEDs, die auf dem Montagesubstrat montiert sind; und eine Streuplatte, welche die Mehrzahl von LEDs abdeckt, wobei ein Zwischenraum zwischen der Streuplatte und der Mehrzahl von LEDs vorgesehen ist. Die Streuplatte weist einen ebenen Abschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf einer Unterseite der Streuplatte auf. Der ebene Abschnitt ist über der Mehrzahl von LEDs angeordnet, und die Mehrzahl von Vorsprüngen sind über jeweiligen Zwischenabschnitten angeordnet, die zwischen der Mehrzahl von LEDs angeordnet sind.
Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung können die Mehrzahl von LEDs auf dem Montagesubstrat montiert sein, derart, dass Einheiten, die jeweils aus drei oder mehr der LEDs bestehen, wiederholt angeordnet sind, und mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen kann über einem Abschnitt in der Nähe einer Mitte einer jeweiligen Einheit von den Einheiten angeordnet sein. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung können einer oder mehrere von der Mehrzahl von Vorsprüngen über dem Abschnitt in der Nähe der Mitte der jeweiligen Einheit angeordnet sein, und ein verbleibender Teil der Mehrzahl von Vorsprüngen kann über einem Zwischenabschnitt angeordnet sein, der zwischen zwei benachbarten LEDs der jeweiligen Einheit angeordnet ist.
Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung ist eine Fläche des ebenen Abschnitts vorzugsweise größer als eine Fläche eines Gebietes, in dem die Mehrzahl von Vorsprüngen angeordnet sind. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann die Streuplatte eine Mehrzahl von Streuplattenstücken beinhalten, die in Ebenenrichtung unterteilt sind. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann die Streuplatte beinhalten: ein transparentes Element; und ein dünnes planes Streuelement, das auf dem transparenten Element angeordnet ist, und das transparente Element kann beinhalten: eine dünne plane Basis; und die Mehrzahl von Vorsprüngen, die auf einer Unterseite der Basis angeordnet sind.
Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann das transparente Element eine Mehrzahl von transparenten Elementstücken beinhalten, die in Ebenenrichtung unterteilt sind. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung können die Mehrzahl von Vorsprüngen an der Basis angebracht sein. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung können die Mehrzahl von LEDs jeweils die Form einer rechteckigen Säule haben, und eine Erzeugungslinie, die als Grenze zwischen Seitenflächen einer LED der LEDs definiert ist, kann einer Erzeugungslinie gegenüberliegen, die als Grenze zwischen Seitenflächen einer zu der einen LED benachbarten anderen LED der LEDs definiert ist. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen die Form eines mehrflächigen Konus haben.
Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann ein vorderes Ende mindestens eines der Mehrzahl von Vorsprüngen in der Nähe einer Oberseite des Montagesubstrats angeordnet sein. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen das Montagesubstrat durchdringen. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann der mindestens eine der Mehrzahl von Vorsprüngen, der das Montagesubstrat durchdringt, an dem Montagesubstrat durch Verstemmen befestigt sein. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung kann mindestens eine der Mehrzahl von LEDs eine halbdurchlässige Reflexionsschicht auf einer Oberseite der mindestens einen der Mehrzahl von LEDs beinhalten.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Zwischen der Streuplatte und dem Montagesubstrat gibt es Licht, das sich in seitlichen Richtungen ausbreitet. Solches Licht leistet im Wesentlichen keinen Beitrag zur Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtung ohne eine Mehrzahl von Vorsprüngen. Die Hintergrundbeleuchtung gemäß der vorliegenden Erfindung fängt solches Licht unter Verwendung einer Mehrzahl von Vorsprüngen ein und lenkt das Licht nach oben. Das heißt, sogar wenn ein großer Abstand zwischen benachbarten LEDs vorhanden ist, wird durch sich in seitlicher Richtung ausbreitendes Licht, das bisher nicht genutzt wurde, ein Auftreten einer schwächeren Beleuchtung in dem zwischen LEDs befindlichen Abschnitt überwunden. Demzufolge verringert die Hintergrundbeleuchtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl von verwendeten LEDs, und erleichtert dabei die Bestrebung, die Dicke der Hintergrundbeleuchtung zu verringern.
Figurenliste

1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Hintergrundbeleuchtung, die als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
2 ist eine Querschnittansicht einer LED, die in der in 1 dargestellten Hintergrundbeleuchtung enthalten ist.
3 ist eine Draufsicht der in 1 dargestellten Hintergrundbeleuchtung.
4 ist eine Querschnittansicht der in 1 dargestellten Hintergrundbeleuchtung.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der in 3 dargestellten Draufsicht.
6 ist eine weitere vergrößerte Ansicht eines Teils der in 3 dargestellten Draufsicht.
7 ist eine Draufsicht eines Teils einer Hintergrundbeleuchtung, die als zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
8 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils der in 7 dargestellten Hintergrundbeleuchtung.
9 ist eine weitere Querschnittansicht einer Schnittstirnfläche des Teils der in 7 dargestellten Hintergrundbeleuchtung.
10 ist eine Draufsicht eines Teils einer Hintergrundbeleuchtung, die als dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
11 ist eine Querschnittansicht eines Teils der in 10 dargestellten Hintergrundbeleuchtung.
12 ist eine Querschnittansicht eines Teils einer Hintergrundbeleuchtung, die als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
13 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils einer Hintergrundbeleuchtung, die als fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
14 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils einer Hintergrundbeleuchtung, die als sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die anliegenden Zeichnungen werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. Es wird darauf verwiesen, dass die anliegenden Zeichnungen schematische Repräsentationen der Hintergrundbeleuchtung, von Bauteilen der Hintergrundbeleuchtung, und von peripheren Elementen der Hintergrundbeleuchtung darstellen. Das bedeutet, dass die tatsächlichen Dimensionen und Proportionen dieser Elemente nicht notwendigerweise identisch zu den Abmessungen und Proportionen sind, die in den anliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Zur leichteren Beschreibbarkeit sind bei der vorliegenden Anmeldung, basierend auf der Orientierung der in 4 dargestellten Hintergrundbeleuchtung, die Richtungen als oben, unten, rechts und links beschrieben, sofern nicht anders angegeben. Ebenso werden redundante Beschreibungen vermieden, und identische Elemente können mit identischen Bezugszeichen und/oder Symbolen versehen sein.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Hintergrundbeleuchtung 10, die als erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird. Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Hintergrundbeleuchtung 10 ein Montagesubstrat 11, eine Mehrzahl von LEDs 13, eine Reflexionsscheibe 17, einen Harzrahmen 12, eine Streuplatte 14, eine Prismenscheibe 16 und eine Polarisationsplatte 18 vom reflektierenden Typ. Die Reflexionsscheibe 17, der Harzrahmen 12, die Streuplatte 14, die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom reflektierenden Typ sind in dieser Reihenfolge in Aufwärtsrichtung auf dem Montagesubstrat 11 übereinandergeschichtet angeordnet.
Das Montagesubstrat 11 hat eine Dicke von 1 mm und besteht aus einem Basismaterial wie beispielsweise Metall, Keramik und einem hohe thermische Leitfähigkeit aufweisenden Harz. Das Basismaterial wurde auf der Oberfläche einer Isolierbearbeitung unterzogen. Auf dem Montagesubstrat 11 sind (nicht dargestellte) Drähte ausgebildet, um eine Beleuchtungssteuerung der LEDs 13 einzeln oder auf Gruppenbasis durchzuführen, um eine lokal schwächere Beleuchtung zu implementieren. Die Mehrzahl von LEDs 13 weisen jeweils die Form einer quadratischen Säule auf, bei der es sich um eine von mehrflächigen Säulenformen handelt, und sie sind in einer Matrix auf der Oberseite des Montagesubstrates 11 montiert. Es ist anzumerken, dass die Form einer jeden LED 13 eine kreisförmige Säule oder eine viereckige Säule mit rechtwinkliger Bodenfläche sein kann.
Die Reflexionsscheibe 17 besteht aus einem Harz weißer Farbe mit einer Dicke von 0,188 mm. Auf der Reflexionsscheibe 17 sind Löcher 171 an Positionen entsprechend den jeweiligen LEDs 13 angeordnet. Wenn die Reflexionsscheibe 17 auf dem Montagesubstrat 11 aufgeschichtet angeordnet wird, auf dem die LEDs 13 montiert sind, verlaufen obere Abschnitte der LEDs 13 durch die jeweiligen Löcher 171 hindurch und stehen über die Reflexionsscheibe 17 über. Der Harzrahmen 12 ist eine Rahmenstruktur, die aus einem Harz weißer Farbe mit einer Dicke von 5,5 mm besteht. Der Harzrahmen 12 ist auf dem Montagesubstrat 11 montiert.
Die Streuplatte 14 deckt die Mehrzahl von LEDs 13 ab. Der Harzrahmen 12 definiert einen Zwischenraum zwischen der Streuplatte 14 und den LEDs 13. Die Streuplatte 14 besteht aus einem halbtransparenten Harz mit einer Dicke von ungefähr 1 mm, wobei Beispiele ein mit einem Streuungsmittel vermischtes Polycarbonat beinhalten. Die Streuplatte 14 beinhaltet: einen planen Abschnitt 15c, der einen ebenen Abschnitt 15b auf der Unterseite des planen Abschnittes 15 beinhaltet, und eine Mehrzahl von Vorsprüngen 15, die auf der Unterseite des planen Abschnittes 15c ausgebildet sind. Die Vorsprünge 15 können zum planen Abschnitt 15c integral sein oder können eine separate Struktur sein, die zum planen Abschnitt 15c nicht integral ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Vorsprünge 15 und der plane Abschnitt 15c durch Spritzgießen integral ausgebildet. Auch sind die Vorsprünge 15 in einer Matrix angeordnet.
Die Streuplatte 14 hat eine solche Konfiguration, dass der ebene Abschnitt 15b über der Mehrzahl von LEDs 13 angeordnet ist und die Mehrzahl von Vorsprüngen 15 über Zwischenabschnitten angeordnet sind, die zwischen der Mehrzahl von LEDs 13 angeordnet sind. Dies gewährleistet, dass, von dem von den LEDs 13 emittierten Licht, Licht, das sich in seitlichen Richtungen zwischen dem Montagesubstrat 11 und der Streuplatte 14 ausbreitet, durch die Vorsprünge 15 eingefangen wird. Dann wird das durch die Vorsprünge 15 gefangene seitliche Licht durch die Grenzflächen der Vorsprünge 15 gebrochen und reflektiert, und aufgrund der streuenden Partikel gestreut, mit dem Ergebnis, dass das Licht in nach oben gerichtetes, einer Beleuchtung dienendes Licht verwandelt wird.
Speziell breitet sich in der Hintergrundbeleuchtung 10 Licht in seitlichen Richtungen zwischen der Streuplatte 14 und dem Montagesubstrat 11 aus und wird durch die Vorsprünge 15 in einem Gebiet gefangen, das ohne die Vorsprünge 15 ein schwächere Beleuchtung aufweisender Abschnitt wäre. Dann wird das Licht in Richtung nach oben emittiert. Als Ergebnis wird die Lichtabstrahleffizienz verbessert. Auch vergrößert die Hintergrundbeleuchtung 10 den Anteil des sich in seitlicher Richtung ausbreitenden Lichts, was zu einer Minimierung einer Ungleichmäßigkeit der Leuchtdichte führt. Als Ergebnis weist die Hintergrundbeleuchtung 10 eine verbesserte Lichtabstrahleffizienz auf, wobei dabei das Bestreben erleichtert wird, eine Hintergrundbeleuchtung 10 geringerer Dicke herzustellen. Dies erhöht die Anordnungsabstände der LEDs 13 in der Hintergrundbeleuchtung 10, wodurch die Anzahl der verwendeten LEDs 13 verringert wird.
Die Prismenscheibe 16 besteht aus einem transparenten Harz mit einer Dicke von 0,155 mm, und feine Prismen sind auf der Oberseite der Prismenscheibe 16 ausgebildet. Durch diese feinen Prismen wird die Lichtverteilung der LEDs 13 eingestellt. Die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp hat eine derartige Struktur, dass jeweils eine Dicke von 0,390 mm aufweisende Harzfilme übereinandergeschichtet sind. Die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp ermöglicht, dass polarisiertes Licht, das eine Komponente in der einen Richtung aufweist, durch die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp durchgelassen wird, hingegen andere Lichtkomponenten reflektiert werden, wodurch ein Rezyklieren von Licht durchgeführt wird.
2 ist eine Querschnittansicht einer in der Hintergrundbeleuchtung 10 enthaltenen LED 13. Wie in 2 dargestellt, ist die LED 13 ein mit Gehäuse versehenes Produkt, bei dem ein LED-Chip 73 auf einem Submount-Substrat 71 montiert und mit einem fluoreszierenden Harz 74 dicht verschlossen ist. Das Submount-Substrat 71 beinhaltet Verbindungselektroden 72 auf der Unterseite des Submount-Substrats 71. Die Verbindungselektroden 72 sind durch Löten mit den Drähten verbunden, die auf der Oberseite des Montagesubstrats 11 ausgebildet sind. Elektroden (nicht dargestellt) des LED-Chips 73 sind mittels Flip-Chip-Montage oder Drahtbonden mit (nicht dargestellten) Elektroden elektrisch verbunden, die auf der Oberseite des Submount-Substrats 71 ausgebildet sind. Auf der Oberseite des fluoreszierenden Harzes 74 ist eine metallische Reflexionsschicht 75 ausgebildet. Die metallische Reflexionsschicht 75 ist eine halbdurchlässige Reflexionsschicht. Die metallische Reflexionsschicht 75 beinhaltet eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 76.
3 ist eine Draufsicht der Hintergrundbeleuchtung 10. In 3 erfolgte, um die Struktur eines Abschnitts der Hintergrundbeleuchtung 10 auf und unterhalb der Streuplatte 14 klar darzustellen, keine Darstellung der Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp, der Prismenscheibe 16 und der Reflexionsscheibe 17, und weiter sind die Streuplatte 14 und der plane Abschnitt 15c als transparent dargestellt. Wie in 3 dargestellt, sind die LEDs 13 in einer Quadratgitteranordnung montiert. Die Anordnungsabstände der LEDs 13 betragen 18 mm. Auch sind die Vorsprünge 15 in einer Quadratgitteranordnung angeordnet. In der Hintergrundbeleuchtung 10 sind die Mehrzahl von LEDs 13 auf dem Montagesubstrat 11 derart angeordnet, dass quadratische Einheiten, die jeweils aus vier benachbarten LEDs 13 bestehen, wiederholt angeordnet werden.
Über einem Abschnitt in der Nähe des Mittelpunkts einer jeden Einheit ist ein Vorsprung 15 angeordnet. Der Vorsprung 15 kann aufweisen: die Form eines kreisförmigen Konus, die Form eines mehrflächigen Konus, beispielsweise die Form eines dreieckigen Konus oder eines viereckigen Konus, die Form einer kreisförmigen Säule, oder die Form einer Kuppel. Wenn der Vorsprung 15 die Form eines kreisförmigen Konus, einer kreisförmigen Säule oder einer Kuppel aufweist, erfolgt eine Kompensation eines schwächere Beleuchtung aufweisenden Abschnittes in der Mitte der Einheit in kreisförmiger Weise. Im Gegensatz dazu erfolgt, wenn der Vorsprung 15 die Form eines quadratischen Konus aufweist, eine Kompensation des schwächere Beleuchtung aufweisenden Abschnittes in der Mitte der Einheit in quadratischer Form. Wie bei dieser Ausführungsform ist es, wenn die LEDs 13 in Quadratgitteranordnung angeordnet sind, wahrscheinlicher, dass ein schwächere Beleuchtung aufweisender Abschnitt quadratischer Form auftritt. In Anbetracht dessen kann bei dieser Ausführungsform der Vorsprung 15 in einigen Fällen vorzugsweise die Form eines quadratischen Konus haben.
Der Vorsprung 15 hat die Form eines nach unten weisenden quadratischen Konus. In 3 sind Grenzen zwischen den Seitenflächen des quadratischen Konus durch punktierte Linien bezeichnet. Die Anordnung der LEDs 13 und des Vorsprungs 15 ist nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt. Die Mehrzahl von LEDs 13 können auf dem Montagesubstrat 11 derart montiert sein, dass Einheiten, die jeweils aus drei oder mehr LEDs 13 bestehen, wiederholt angeordnet sind, wobei mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen 15 über einem Abschnitt in der Nähe der Mitte einer jeweiligen Einheit angeordnet ist. Die Form jeder Einheit ist nicht auf eine quadratische Form eingeschränkt, und andere Beispiele beinhalten die Form eines Kreises, eines Dreiecks, eines Rechtecks, eines Sechsecks oder eines Achtecks.
4 ist eine Querschnittansicht der Hintergrundbeleuchtung 10 entlang der in 3 dargestellten Linie A-A'. Wie in 4 dargestellt, ist die Reflexionsscheibe 17 mit dem Montagesubstrat 11 verklebt. Auch sind die Mehrzahl von LEDs 13 auf dem Montagesubstrat 11 montiert. Obere Abschnitte der LEDs 13 stehen durch Löcher 171 der Reflexionsscheibe 17 vor. Da jeder Vorsprung 15 die Form eines quadratischen Konus hat, ist die Form des Vorsprungs 15 in 4 eine dreieckige Form. Es ist anzumerken, dass die Linie A-A' eine rechteckwellenförmige Zickzack-Linie ist, und somit der Vorsprung 15 unmittelbar über einem Zwischenabschnitt zwischen zwei benachbarten LEDs 13 in 4 angeordnet ist. Auf der Streuplatte 14 sind die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp übereinandergeschichtet angeordnet.
Die Dicke des Vorsprungs 15, wenn man ausgehend vom ebenen Abschnitt 15b misst, d. h. die Höhe des von dem planen Abschnitt 15c nach unten vorstehenden Vorsprungs 15, beträgt 3 mm. Die Form der Unterseite des Vorsprungs 15 ist ein Quadrat von 4 mm × 4 mm. Der Harzrahmen 12 ist mit dem Montagesubstrat 11 verklebt. Die Streuplatte 14, die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind übereinandergeschichtet angeordnet und nicht verklebt, und zwar via Luftschichten, um einen optisch engen Kontakt zu vermeiden. Die Hintergrundbeleuchtung 10 ist in einem (nicht dargestellten) Gehäuse untergebracht. Die Streuplatte 14, die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp werden durch das Gehäuse getragen und sind an diesem befestigt.
5 ist eine Draufsicht einer einzigen aus vier LEDs 13 bestehenden Einheit, und zwar entnommen aus der Darstellung der Hintergrundbeleuchtung 10 von 3, wobei lediglich die LEDs 13 und der Vorsprung 15 der Einheit dargestellt sind. Die Einheit dient als Wiederholeinheit der Quadratgitteranordnung der LEDs 13, und besteht aus vier LEDs 13. Genauer gesagt bilden vier Viertel-LEDs 13 eine einzelne Einheit, berücksichtigt man, dass eine LED 13 auch Teil von benachbarten weiteren Einheiten ist. Über dem Abschnitt in der Nähe der Mitte einer jeweiligen Einheit ist der Vorsprung 15 angeordnet.
6 ist eine weitere Draufsicht der Einheit, welche die Einheit in einer Weise zeigt, die von der in 5 dargestellten Draufsicht verschieden ist. 6 zeigt: den ebenen Abschnitt 15b, der ein ebener Abschnitt auf der Unterseite des planen Abschnittes 15c ist; und ein Gebiet 15a, in dem der Vorsprung 15 auf der Unterseite des planen Abschnittes 15c angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass die LEDs 13 durch gestrichelte Linien bezeichnet sind. Die Fläche des Gebietes 15a beträgt 4 mm × 4 mm = 16 mm², und die Fläche des ebenen Abschnitts 15b beträgt 18 mm × 18 mm - 4 mm × 4 mm = 308 mm². Das heißt, die Fläche des ebenen Abschnittes 15b ist größer als die Fläche des Gebietes 15a, in dem die Mehrzahl von Vorsprüngen 15 angeordnet sind.
Bei der in Patentdokument 1 angeführten Hintergrundbeleuchtung sind Vertiefungen auf der Streuplatte unmittelbar über den LEDs angeordnet, und es gibt fast keinen ebenen Abschnitt, der dem ebenen Abschnitt 15b entspricht. Somit ist die Groß-Klein-Beziehung in der Hintergrundbeleuchtung 10 zwischen dem Flächeninhalt des ebenen Abschnitts 15b und dem Flächeninhalt des Gebietes 15a, in dem die Mehrzahl von Vorsprüngen 15 angeordnet sind, deutlich verschieden von der Groß-Klein-Beziehung der Flächeninhalte bei der im Patentdokument 1 angeführten Hintergrundbeleuchtung. Auch kann die Groß-Klein-Beziehung bei der Hintergrundbeleuchtung 10 zwischen den Flächeninhalten als Hinweis betrachtet werden, dass es einen ausreichend großen ebenen Abschnitt 15b gibt, der zwischen einem Vorsprung 15 und einem weiteren zu diesem einen Vorsprung 15 benachbarten Vorsprung 15 vorhanden ist. Bei der Hintergrundbeleuchtung 10 breitet sich Licht zwischen dem Montagesubstrat 11 und der Streuplatte 14 aus und wird dabei wiederholt reflektiert, und würde ohne die Vorsprünge 15 zu Streuverlustlicht werden. Da jedoch eine lange Strecke zwischen benachbarten Vorsprüngen 15 liegt, wird das Licht durch den Vorsprung 15 in einer Beleuchtung dienendes Licht umgewandelt. Somit können, wie auch aus 5 und 6 zu ersehen ist, die LEDs 13 mit Abstand zueinander in der Hintergrundbeleuchtung 10 angeordnet werden.
Der überwiegende Teil des von dem LED-Chip 73 emittierten aufwärtsgerichteten Lichtes wird durch die metallische Reflexionsschicht 75 reflektiert und über die Seitenflächen des fluoreszierenden Harzes 74 emittiert. Der verbleibende Teil des Lichtes, der nicht durch die metallische Reflexionsschicht 75 reflektiert wurde, geht durch Durchgangslöcher 76 hindurch und wird zu aufwärtsgerichtetem Licht, das von dem ebenen Abschnitt 15b gelenkt wird. Somit verbessern die LEDs 13 eine Abstrahlung von Licht in seitlichen Richtungen. Dieses Licht wird durch den Vorsprung 15 in einer Beleuchtung dienendes Licht umgewandelt. Um eine Abstrahlung von Licht in seitlichen Richtungen zu verbessern, kann eine Weitwinkellinse auf der Oberseite des fluoreszierenden Harzes 74 angeordnet sein. Die Weitwinkellinse kann vorzugsweise eine Oberseite aufweisen, die beispielsweise die Form eines kreisförmigen Konus hat, oder pyramidenförmig und innen konkav ausgebildet ist, wobei eine TIR-Reflexionsfläche auf der konkaven Fläche ausgebildet ist. Abhängig von dem Auftreffwinkel auf die TIR-Reflexionsfläche erscheint nach oben gerichtetes durchgelassenes Licht auf der TIR-Reflexionsfläche. Das heißt, bei der Hintergrundbeleuchtung 10 wird es gegenüber den LEDs 13, also mit einer Weitwinkellinse ausgerüsteten LEDs, bevorzugt, andere LEDs zu verwenden, bei denen ein großer Teil von aufwärts gerichtetem Licht in seitliche Richtungen gelenkt wird.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Wie in 3 dargestellt, zeigt die Draufsicht der Hintergrundbeleuchtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform, dass die Seiten der LEDs 13 und des Vorsprungs 15 parallel zur horizontalen oder der vertikalen Achse eines Quadratgitters sind. Bei der Hintergrundbeleuchtung gemäß der vorliegenden Erfindung haben eine einzelne LED und ein Vorsprung jeweils einen gewissen Grad an Freiheit beim Drehwinkel. In Anbetracht dessen sind bei einer Hintergrundbeleuchtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Seiten der LEDs 23 und der Vorsprünge 25 um 45° bezüglich der Horizontalachse oder der Vertikalachse des Quadratgitters der Einheit geneigt, was nachfolgend bezugnehmend auf 7 bis 9 beschrieben wird. Bei der Hintergrundbeleuchtung 20 ist ein Vorsprung 25, der Teil der Mehrzahl von Vorsprüngen ist, über einem Abschnitt in der Nähe der Mitte der Einheit angeordnet. Auch ist ein Vorsprung 25a über einem Zwischenabschnitt angeordnet, der zwischen benachbarten zwei LEDs 23 angeordnet ist. Der Vorsprung 25a ist einer vom verbleibenden Teil der Mehrzahl von Vorsprüngen und weist die Form einer nach unten weisenden dreieckigen Säule auf.
7 ist eine Draufsicht von einer einzigen Einheit der Hintergrundbeleuchtung 20, die in einem durch vier LEDs 23 definierten Quadratgitter ausgebildet ist, ähnlich 5. Wie in 7 dargestellt, beinhaltet die Hintergrundbeleuchtung 20, in ähnlicher Weise wie die Hintergrundbeleuchtung 10, eine Einheit, die aus vier LEDs 23 besteht, die in einer quadratischen Anordnung auf einem Montagesubstrat 21 montiert sind. Über einem Abschnitt in der Nähe der Mitte der Einheit ist der Vorsprung 25 angeordnet. Bei der Hintergrundbeleuchtung 20 sind die Seitenflächen der LEDs 23 um 45° bezüglich der Horizontalachse oder der Vertikalachse des Quadratgitters geneigt. Das heißt, eine Erzeugungslinie, die als Grenze zwischen Seitenflächen der einen LED 23 definiert ist, ist gegenüberliegend zu einer Erzeugungslinie angeordnet, die als die Grenze zwischen den Seitenflächen einer weiteren LED 23 definiert ist, die zu der einen LED 23 benachbart ist.
In ähnlicher Weise sind die vier Seiten der Unterseite eines jeden Vorsprungs 25, der die Form eines quadratischen Konus hat, um 45° bezüglich der Horizontalachse oder der Vertikalachse des Quadratgitters geneigt. Es ist anzumerken, dass in 7 die Grenzen zwischen den Seitenflächen der Quadratkonusform eines jeden Vorsprungs 25 und die Grenzen zwischen den Seitenflächen in Form einer dreieckigen Säule am unteren Ende eines jeden Vorsprungs 25a durch punktierte Linien bezeichnet sind. Die unteren Enden der Vorsprünge 25a, die auf der rechten und linken Seite der in 7 dargestellten Einheit angeordnet sind, erstrecken sich in rechter und linker Richtung. Ebenso erstrecken sich die unteren Enden der Vorsprünge 25a, die auf der oberen und unteren Seite der in 7 dargestellten Einheit angeordnet sind, in vertikaler Richtung.
8 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 20, und zwar entlang der in 7 dargestellten Linie B-B'. Wie in 8 dargestellt, ist eine Reflexionsscheibe 27 auf dem Montagesubstrat 21 aufgeschichtet angeordnet, und die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind auf einer Streuplatte 24 aufgeschichtet angeordnet. Die Reflexionsscheibe 27 hat eine Basiskonfiguration, die zur Konfiguration der in 1 dargestellten Reflexionsscheibe 17 identisch ist. Auf der Unterseite der Streuplatte 24 sind die Vorsprünge 25, 25a angeordnet. In 8 ist der Querschnitt des Vorsprungs 25 eine Schnittfläche eines quadratischen Konus, und zwar entlang einer Diagonallinie der Bodenfläche des Vorsprungs 25, und ist als gleichschenkliges Dreieck mit stumpfem Scheitelwinkel sichtbar. Der Querschnitt des Vorsprungs 25a ist eine Schnittfläche, welche die Form einer dreieckigen Säule aufweist, bei einem Schnitt in vertikaler Richtung ausgehend vom unteren Ende des Vorsprungs 25a, und ist als Rechteck sichtbar. Ein ebener Abschnitt 25b ist zwischen den Vorsprüngen 25, 25a vorhanden.
9 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 20, und zwar entlang der in 7 dargestellten Linie C-C'. Die Breite eines jeden der Löcher 271 der Reflexionsscheibe 27 ist geringfügig größer als die Länge der diagonalen Linie auf der Bodenfläche einer jeden der LEDs 23, im Gegensatz zur Breite eines jeweiligen der Löcher 171 der in 1 dargestellten Reflexionsscheibe 17. Ein oberer Teil einer jeden LED 23 steht durch ein jeweiliges Loch 271 vor. Der Querschnitt des Vorsprungs 25a, der auf der Unterseite der Streuplatte 24 angeordnet ist, ist eine Schnittfläche der Form einer dreieckigen Säule, und zwar bei einem Schnitt in vertikaler Richtung, derart, dass der Schnitt orthogonal zum unteren Ende des Vorsprungs 25a erfolgt. Der Querschnitt des Vorsprungs 25a ist als gleichschenkliges rechtwinkliges Dreieck sichtbar. Die ebenen Abschnitte 25b sind auf beiden Seiten des Vorsprungs 25a vorhanden.
Bei der Hintergrundbeleuchtung 20 wird Licht, das von einer Seitenfläche der LED 23 emittiert wird, in Richtung zu einer Seitenfläche des Vorsprungs 25 gelenkt (siehe 7), und es besteht daher eine größere Wahrscheinlichkeit, dass es in den Vorsprung 25 eintritt. Dies gewährleistet, dass es wahrscheinlicher ist, dass die Hintergrundbeleuchtung 20 das Auftreten einer schwächeren Beleuchtung überwindet, die in der Mitte der Einheit der LEDs 23 auftreten könnte, falls es keine Vorsprünge 25 gäbe, im Vergleich zur Hintergrundbeleuchtung 10. Ebenso überwinden die Vorsprünge 25a das Auftreten einer schwächeren Beleuchtung zwischen benachbarten LEDs 23.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei den Hintergrundbeleuchtungen 10, 20, die als die erste Ausführungsform bzw. die zweite Ausführungsform beschrieben wurden, sind die unteren Enden der Vorsprünge 15, 25 bei Positionen auf einer Höhe von 3 mm von den Oberseiten der Montagesubstrate 11, 21 angeordnet. Diese Höhe beträgt ungefähr die Hälfte von 5,5 mm, wobei dies die Höhe von den Oberseiten der Montagesubstrate 11, 21 zu den ebenen Abschnitten 15b, 25b der Streuplatten 14, 24 ist. Dies ist jedoch nicht als die Position des unteren Endes des Vorsprungs einschränkend zu verstehen. Bezugnehmend auf 10 und 11 wird nachfolgend eine Hintergrundbeleuchtung 30 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Hintergrundbeleuchtung 30 ist das untere Ende eines Vorsprungs 35, also dessen vorderes Ende, in der Nähe der Oberseite eines Montagesubstrats 31 angeordnet.
10 ist eine Draufsicht einer einzigen Einheit der Hintergrundbeleuchtung 30, die in einem durch vier LEDs 33 definierten Quadratgitter ausgebildet ist, ähnlich wie in 5. Wie in 10 dargestellt, beinhaltet die Hintergrundbeleuchtung 30, ähnlich wie die Hintergrundbeleuchtung 10, eine Einheit, die aus vier LEDs 33 besteht, die in einer quadratischen Anordnung auf dem Montagesubstrat 31 montiert sind. Über einem Abschnitt in der Nähe der Mitte der Einheit ist der Vorsprung 35 angeordnet.
Bei der Hintergrundbeleuchtung 30 weist der Vorsprung 35 die Form eines quadratischen Konus und eines Trapezes auf, die erzeugt wird, indem ein quadratischer Konus parallel zur Bodenfläche des Vorsprungs 35 abgeschnitten wird, um einen den Scheitelpunkt beinhaltenden Abschnitt des quadratischen Konus zu entfernen. In 10 sind die Grenzen zwischen den Seitenflächen des quadratischen Konusabschnitts des Vorsprungs 35 und den Seiten der Unterseite des Vorsprungs 35 durch punktierte Linien bezeichnet.
11 ist eine Querschnittansicht eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 30, und zwar entlang der in 10 dargestellten Linie D-D'. Wie in 11 dargestellt, ist eine Reflexionsscheibe 37 auf dem Montagesubstrat 31 aufgeschichtet angeordnet, und die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind auf einer Streuplatte 34 aufgeschichtet angeordnet. Obere Abschnitte der LEDs 13 stehen durch Löcher 371 der Reflexionsscheibe 37 vor. Das Montagesubstrat 31 und die Reflexionsscheibe 37 der Hintergrundbeleuchtung 30 sind identisch zum Montagesubstrat 11 bzw. der Reflexionsscheibe 17 der in 1 dargestellten Hintergrundbeleuchtung 10. Auf der Unterseite der Streuplatte 34 ist der Vorsprung 35 angeordnet.
Die Unterseite des Vorsprungs 35 ist in Kontakt mit der Reflexionsscheibe 37. Ebene Abschnitte 35b sind auf beiden Seiten des Vorsprungs 35 vorhanden. Der in 11 dargestellte Vorsprung 35, wie zuvor beschrieben, fängt Licht ein, das sich in seitlichen Richtungen zwischen der Streuplatte 34 und dem Montagesubstrat 31 ausbreitet, und emittiert das Licht als einer Beleuchtung dienendes Licht nach oben. Dies gewährleistet, dass die Hintergrundbeleuchtung 30 das Auftreten einer schwächeren Beleuchtung überwindet, die in der Mitte der Einheit auftreten könnte, falls es keine Vorsprünge 35 gäbe. Weiter dient der Vorsprung 35 als Säule, um die Streuplatte 34 zu stützen, was ein Biegen der Streuplatte 34 verhindert.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei der Hintergrundbeleuchtung 30, die als die dritte Ausführungsform beschrieben wurde, ist das untere Ende des Vorsprungs 35 in der Nähe der Oberseite des Montagesubstrats 31 angeordnet. Die Position des unteren Endes des Vorsprungs 35 hat jedoch einen höheren Grad an Freiheit. Bezugnehmend auf 12 wird eine Hintergrundbeleuchtung 40 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Hintergrundbeleuchtung 40 durchdringt das untere Ende des Vorsprungs 35 das Montagesubstrat. Die Einheit der Hintergrundbeleuchtung 40 ist von identischer Konfiguration wie die Einheit der Hintergrundbeleuchtung 30, abgesehen von der Form des Vorsprungs 35 und einem Zustand, der angibt, wie der Vorsprung 35 angeordnet ist.
12 ist eine Querschnittansicht eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 40, ähnlich wie 11. Wie in 12 dargestellt, ist eine Reflexionsscheibe 47 auf einem Montagesubstrat 41 aufgeschichtet angeordnet, und die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind auf einer Streuplatte 44 aufgeschichtet angeordnet. Obere Abschnitte von LEDs 43 stehen durch Löcher 471 der Reflexionsscheibe 47 vor. Das Montagesubstrat 41 und die Reflexionsscheibe 47 der Hintergrundbeleuchtung 40 sind identisch zum Montagesubstrat 11 bzw. der Reflexionsscheibe 17 der in 1 dargestellten Hintergrundbeleuchtung 10.
Ein Vorsprung 45 ist auf der Unterseite der Streuplatte 44 angeordnet. Der Vorsprung 45 durchdringt ein Loch 472 der Reflexionsscheibe 47 und ein Loch 411 des Montagesubstrats 41. Der Vorsprung 45, der das Montagesubstrat 41 durchdringt, ist am Montagesubstrat 41 durch Verstemmen auf der Unterseite des Montagesubstrats 41 befestigt. Dies gewährleistet, dass der Vorsprung 45 als Säule dient, um eine feste Stütze der Streuplatte 44 zu bilden. Ebenso wird durch den Vorsprung 45, der durch Verstemmen befestigt ist, die Streuplatte 44 und die LEDs 43 in gleichmäßigem Abstand zueinander gehalten.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei den Hintergrundbeleuchtungen 10, 20, 30 und 40, die jeweils als erste bis vierte Ausführungsformen beschrieben wurden, weisen die Streuplatten 14, 24, 34 und 44 jeweils eine integrierte Struktur auf. Die Streuplatten sind jedoch nicht auf eine integrierte Struktur eingeschränkt. Bezugnehmend auf 13 wird eine Hintergrundbeleuchtung 50 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Hintergrundbeleuchtung 50 beinhaltet eine Streuplatte 54 eine Mehrzahl von Streuplattenstücken 54a, die in Ebenenrichtung unterteilt sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Streuplatte 24 der Hintergrundbeleuchtung 20 als Beispiel unterteilt. Die Konfiguration der Hintergrundbeleuchtung 50 ist identisch zur Konfiguration der Hintergrundbeleuchtung 20, abgesehen von der Struktur der Streuplatte 54.
13 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 50, ähnlich zu 8. Wie in 13 dargestellt, ist eine Reflexionsscheibe 57 auf einem Montagesubstrat 51 aufgeschichtet angeordnet, und die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind auf der Streuplatte 54 aufgeschichtet angeordnet. Die Reflexionsscheibe 57 hat eine Basiskonfiguration, die zu der Konfiguration der in 8 dargestellten Reflexionsscheibe 27 identisch ist. Die Streuplatte 54 beinhaltet die Mehrzahl von Streuplattenstücken 54a. Es ist anzumerken, dass Abschnitte der Streuplatte 54, die in der Ebenenrichtung in die Mehrzahl von Streuplattenstücken 54a zu unterteilen ist, in beliebiger gewünschter Weise festgelegt sein können. Ebenso ist die Streuplatte 54 nicht notwendigerweise entlang einer Fläche senkrecht zur Ebenenrichtung der Streuplatte 54 geschnitten, sondern kann an einer Fläche geschnitten sein, die relativ zur Ebenenrichtung der Streuplatte 54 geneigt ist. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Streuplatte 54 die Mehrzahl von Streuplattenstücken 54a. Dies verringert die Wärmeausdehnung der Streuplatte 54, wodurch eine durch Wärmeerzeugung bedingte Beschädigung der Hintergrundbeleuchtung 50 minimiert wird.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bei der Hintergrundbeleuchtung 50, die als fünfte Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Streuplatte 54 in der Ebenenrichtung unterteilt. Die Unterteilung der Streuplatte ist jedoch nicht auf die Ebenenrichtung eingeschränkt. Bezugnehmend auf 14 wird eine Hintergrundbeleuchtung 60 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Hintergrundbeleuchtung 60 ist eine Streuplatte 64 in vertikaler Richtung unterteilt. Bei dieser Ausführungsform ist die Streuplatte 54 der Hintergrundbeleuchtung 20 beispielsweise in vertikaler Richtung unterteilt. Die Konfiguration der Hintergrundbeleuchtung 60 ist identisch zur Konfiguration der Hintergrundbeleuchtung 20, abgesehen von der Struktur der Streuplatte 64.
14 ist eine Ansicht einer Schnittstirnfläche eines Teils der Hintergrundbeleuchtung 50, ähnlich zu 8. Wie in 14 dargestellt, ist eine Reflexionsscheibe 67 auf einem Montagesubstrat 61 aufgeschichtet angeordnet, und die Prismenscheibe 16 und die Polarisationsplatte 18 vom Reflexionstyp sind auf der Streuplatte 64 aufgeschichtet angeordnet. Die Reflexionsscheibe 67 hat eine Basiskonfiguration, die zu der Konfiguration der in 8 dargestellten Reflexionsscheibe 27 identisch ist. Die Streuplatte 64 beinhaltet ein transparentes Element 68 und ein dünnes planes Streuelement 69, das auf dem transparenten Element 68 angeordnet ist. Das transparente Element 68 besteht beispielsweise aus Polycarbonat. Das Streuelement 69 besteht beispielsweise aus einem mit einem Streuungsmittel vermischten Polycarbonat. Es ist auch möglich, ein transparentes Streuungsmittel zu verwenden, so dass das Streuelement 69 aus transparentem Harz besteht. Weiter kann das transparente Element 68 auch ein transparentes Streuungsmittel beinhalten. Es ist anzumerken, dass das Streuelement 69 eine biegsame Scheibe sein kann.
Das transparente Element 68 beinhaltet eine dünne plane Basis 70 und Vorsprünge 65, 65a, bei denen es sich um eine Mehrzahl von Vorsprüngen handelt, die auf der Unterseite der Basis 70 angeordnet sind. Die Basis 70 und die Vorsprünge 65, 65a können zusammen eine integrierte Struktur bilden. Alternativ können, wie bei dieser Ausführungsform, die Basis 70 und die Vorsprünge 65, 65a separate Strukturen sein, die nicht integral miteinander sind, derart, dass die Vorsprünge 65, 65a an der Basis 70 mit einem doppelseitigen Klebeband oder einer anderen Befestigungseinrichtung befestigt sind. Bei dem transparenten Element 68 sind die Vorsprünge 65, 65a an der Basis 70 befestigt. Dies erleichtert die Fertigung des transparenten Elementes 68, und ermöglicht, das transparente Element 68 an verschiedene Positionen des Vorsprungs 65 anzupassen. Weiter kann das transparente Element 68 eine Mehrzahl von transparenten Elementstücken beinhalten, die in der Ebenenrichtung unterteilt sind. Dies hat den Zweck, eine Wärmeausdehnung des transparenten Elementes 68 zu verringern.
Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40, 50, 60: Hintergrundbeleuchtung
11, 21, 31, 41, 51, 61: Montagesubstrat
12: Harzrahmen
13, 23, 33, 43, 53, 63: LED
14, 24, 34, 44, 54, 64: Streuplatte
15, 25, 25a, 35, 45, 55, 65, 65a: Vorsprung
15a: mit Vorsprung versehenes Gebiet
15b, 25b, 35b, 45b, 55b, 65b: ebener Abschnitt
15c: planer Abschnitt
16: Prismenscheibe
17, 27, 37, 47, 57, 67: Reflexionsscheibe
18: Polarisationsplatte vom Reflexionstyp
68: transparentes Element
69: Streuelement
70: Basis
71: Submount-Substrat
72: Verbindungselektrode
73: LED-Chip
74: fluoreszierendes Harz
75: metallische Reflexionsschicht
76: Durchgangsloch
171, 271, 371, 411, 471, 472, 571, 771: Loch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2007095674 A [0005]

Claims

Hintergrundbeleuchtung, aufweisend: ein Montagesubstrat; eine Mehrzahl von LEDs, die auf dem Montagesubstrat montiert sind; und eine Streuplatte, welche die Mehrzahl von LEDs abdeckt, wobei ein Zwischenraum zwischen der Streuplatte und der Mehrzahl von LEDs vorgesehen ist, wobei die Streuplatte einen ebenen Abschnitt und eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf einer Unterseite der Streuplatte aufweist, und wobei der ebene Abschnitt über der Mehrzahl von LEDs angeordnet ist, und die Mehrzahl von Vorsprüngen über jeweiligen Zwischenabschnitten angeordnet sind, die zwischen der Mehrzahl von LEDs angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von LEDs auf dem Montagesubstrat montiert sind, derart, dass Einheiten, die jeweils aus drei oder mehr LEDs bestehen, wiederholt angeordnet sind, und wobei mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen über einem Abschnitt in der Nähe einer Mitte einer jeweiligen Einheit der Einheiten angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 2, wobei einer oder mehrere von der Mehrzahl von Vorsprüngen über dem Abschnitt in der Nähe der Mitte der jeweiligen Einheit angeordnet ist, und wobei ein verbleibender Teil der Mehrzahl von Vorsprüngen über einem Zwischenabschnitt angeordnet ist, der zwischen zwei benachbarten LEDs der jeweiligen Einheit angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Fläche des ebenen Abschnitts größer als eine Fläche eines Gebietes ist, in dem die Mehrzahl von Vorsprüngen angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Streuplatte eine Mehrzahl von Streuplattenstücken aufweist, die in Ebenenrichtung unterteilt sind.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Streuplatte aufweist ein transparentes Element, und ein dünnes planes Streuelement, das auf dem transparenten Element angeordnet ist, und wobei das transparente Element aufweist eine dünne plane Basis, und die Mehrzahl von Vorsprüngen, die auf einer Unterseite der Basis angeordnet sind.
Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 6, wobei das transparente Element eine Mehrzahl von transparenten Elementstücken aufweist, die in Ebenenrichtung unterteilt sind.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Mehrzahl von Vorsprüngen an der Basis angebracht sind.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mehrzahl von LEDs jeweils die Form einer rechteckigen Säule haben, wobei eine Erzeugungslinie, die als Grenze zwischen Seitenflächen einer LED der LEDs definiert ist, einer Erzeugungslinie gegenüberliegt, die als Grenze zwischen Seitenflächen einer zu der einen LED benachbarten anderen LED der LEDs definiert ist.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen die Form eines mehrflächigen Konus hat.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein vorderes Ende mindestens eines der Mehrzahl von Vorsprüngen in der Nähe einer Oberseite des Montagesubstrats angeordnet ist.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mindestens einer der Mehrzahl von Vorsprüngen das Montagesubstrat durchdringt.
Hintergrundbeleuchtung nach Anspruch 12, wobei der mindestens eine der Mehrzahl von Vorsprüngen, der das Montagesubstrat durchdringt, an dem Montagesubstrat durch Verstemmen befestigt ist.
Hintergrundbeleuchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei mindestens eine der Mehrzahl von LEDs eine halbdurchlässige Reflexionsschicht auf einer Oberseite der mindestens einen der Mehrzahl von LEDs aufweist.