DE69518443T2

DE69518443T2 - Hintergrundbeleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE69518443T2
Application number: DE69518443T
Authority: DE
Inventors: Keiji Kashima; Naoki Yoshida
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2015-03-23
Also published as: DE69511748D1; DE69517204T2; TW454922U; EP0828113A1; EP0674133A1; EP0828113B1; DE69517204D1; KR950033598A; EP0822373B1; EP0822373A1; DE69511748T2; US5688035A; DE69518443D1; KR100367358B1; EP0674133B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten einer Tafel einer durchsichtigen Art oder halbdurchsichtigen Art von ihrer Rückseite.
In der Vergangenheit wurden dünne und hochgradig lesbare Flüssigkeitskristallanzeigevorrichtungen mit einer Hintergrundbeleüchtungsvorrichtung als Anzeigevorrichtung für Textverarbeitungseinrichtungen, Computer oder dergleichen der Laptop-Bauart oder der Book-Bauart verwendet. Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen der Randlichtart werden allgemein für diesen Zweck verwendet, wobei in den Vorrichtungen eine lineare Lichtquelle, wie beispielsweise eine fluoreszierende Röhre, benachbart zu einer Endseite einer transparenten Lichtleitplatte angeordnet ist. In vielen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen der Randlichtart ist eine Lichtstreusubstanz teilweise an einer Hauptfläche der Lichtleitplatte geschichtet und diese Hauptfläche ist mit einer Reflektionsplatte völlig bedeckt.
Insbesondere ist in der Vergangenheit durch die verbesserte Leistung von Textverarbeitungseinrichtungen und Personalcomputern für Anzeigevorrichtungen erforderlich geworden, daß sie kompakter sind und daß ihre Lesbarkeit weiter verbessert ist. Bei der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung wurde versucht, ihre Gesamtgröße zu verringern, indem die maximalen Außenabmessungen der Lichtleitplatte in bezug auf die lichtemittierende Fläche der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung verringert wurden, wobei diese Fläche der Anzeigefläche einer Flüssigkeitskristallanzeigetafel entspricht.
Jedoch tritt bei der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, bei der die Fläche (die maximalen Abmessungen) der Lichtleitplatte in bezug auf die lichtemittierende Fläche der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung verringert wurde, ein Abschnitt mit hoher Helligkeit (eine helle Linie) in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte benachbart zu der linearen Lichtquelle derart auf, daß er mit der Endseite parallel ist, wobei er die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte bei der lichtemittierenden Fläche verschlechtert, d. h. er verschlechtert die Lesbarkeit.
Um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen, wurde vorgeschlagen, ein lichtabsorbierendes dunkles oder schwarzes Band oder dergleichen an einer Position anzuordnen, an der eine helle Linie auftritt. Jedoch treten dann andere Probleme auf. Beispielsweise wird der Energieleuchtdichtewandlungswirkungsgrad aufgrund der Lichtabsorbtionseigenschaft des dunklen oder schwarzen Bandes oder dergleichen gesenkt.
Die Druckschrift EP-A-0 500 089 offenbart eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, die einen Bereich eines Lichtreflexionsmaterials hat, der mit der Lichtausgabefläche der Lichtleitplatte überdeckt ist aber nicht damit verbunden ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Außenabmessungen so klein wie möglich in bezug auf die wirksame lichtemittierende Fläche gestaltet werden können und die eine überlegene Lesbarkeit vorsehen kann.
Die Erfinder haben verschiedene Untersuchungen in bezug auf die Beziehung zwischen dem Aufbau um die Endseite der Lichtleitplatte benachbart zu der linearen Lichtquelle und der Leuchtdichteverteilung der Lichtausgabefläche der Lichtleitplatte unternommen und haben die Erkenntnis gewonnen, daß die helle Linie in der folgenden Art und Weise bei der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung der Randlichtart auftritt. Lichtstrahlen, die eine wiederholte Totalreflektion an der Lichtleitplatte erfahren sollen, werden durch Haftlagen streureflektiert, wie beispielsweise doppelseitige Haftbänder, die verwendet werden, um mit der Lichtleitplatte die Endabschnitte eines Lichtreflektors zu verbinden, der die lineare Lichtquelle abdeckt. Selbst in dem Fall, bei dem Haftlagen, wie beispielsweise doppelseitige Haftbänder, nicht verwendet werden, wenn Zwischenräume zwischen der Lichtleitplatte und den Endabschnitten des Lichtreflektors ausgebildet werden, treten die durch die Endabschnitte des Lichtreflektors reflektierten Lichtstrahlen in die Lichtleitplatte von ihren anderen Flächen (die obere Fläche und die untere Fläche) außer der Endseite ein und erfüllen nicht die Bedingung für eine Totalreflektion. Die Erfinder haben herausgefunden, daß die vorstehend beschriebene Aufgabe der Erfindung durch ein geeignetes Aufgreifen des Kontaktzustandes (der Kontaktabschnitte) der Endabschnitte des Lichtreflektors und der Endabschnitte der Lichtleitplatte gelöst werden kann.
Gemäß einer Form der Erfindung weist eine Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung für eine Tafel folgendes auf:
eine Lichtleitplatte, die eine mittlere längliche Ebene hat und aus einem transparenten Material hergestellt ist und eine Hauptausgangsfläche aufweist, von der bei der Verwendung Licht von der Vorrichtung ausgegeben wird,
eine linearen Lichtquelle, die benachbart zu einer Endseite der Lichtleitplatte angeordnet ist, und
einen Lichtreflektor, der sich von der Ausgangsfläche der Platte an einem Ende von ihr hinter der Lichtquelle herum zu der anderen Seite der Platte an dem gleichen Ende von ihr erstreckt und zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle in die Platte eingerichtet ist, wobei der Abstand von reflektierenden Flächen des Lichtreflektors an der Ausgangsfläche von der mittleren Längsebene der Platte kleiner oder gleich dem Abstand der Ausgangsfläche der Platte von der mittleren Längsebene ist, wobei der Lichtreflektor ein Lichtreflexionsblatt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Endabschnittes des Lichtreflexionsblattes, der benachbart zu der Ausgangsfläche der Platte ist, mit einem Abschnitt der Ausgangsfläche der Lichtleitplatte nahe zu dessen Endseite verbunden ist.
Vorzugsweise ist der zumindest eine Teil des Endabschnittes des Lichtreflektors mit dem Abschnitt der Ausgangsfläche über ein im wesentlichen transparentes Haftband verbunden.
Eine Endseite des Haftbandes ist vorzugsweise lichtreflektierend oder absorbierend.
Ein Streublatt ist vorzugsweise über der Ausgangsfläche der Lichtleitplatte angeordnet und ist außerhalb des Lichtreflektors positioniert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer herkömmlichen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Teilschnittansichten von einer Lichtquelle und einem Abschnitt nahe dieser von zwei herkömmlichen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht von einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und ist lediglich aus informativen Gründen beigefügt und stellt kein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
Die Fig. 6 bis 9 zeigen Schnittansichten von Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen und sind lediglich aus informativen Gründen beigefügt und stellen keine Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar, wobei jeweils ein Abschnitt der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gezeigt ist, der eine Lichtquelle umfaßt.
Die Fig. 10, 11 und 12 zeigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei ein Abschnitt der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gezeigt ist, der eine Lichtquelle umfaßt.
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht einer Lichtstrahlbahn, die von der Oberfläche einer Lichtleitplatte kommt und an einem Haftband auftrifft.
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht einer Lichtstrahlbahn, die von einer Endseite von einem Haftband ausgeht, um eine helle Linie zu verursachen.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht von einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und ist lediglich aus informativen Gründen beigefügt und stellt kein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, haben Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen der Randlichtart, die für Anzeigevorrichtungen für Computer im allgemeinen verwendet werden, eine lineare Lichtquelle 4, wie beispielsweise eine fluoreszierende Röhre, die benachbart zu einer Endseite einer transparenten Lichtleitplatte 1 angeordnet ist. Bei vielen Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen der Randlichtart ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, eine lichtstreuende Substanz 6 teilweise an einer Hauptfläche der Lichtleitplatte 1 geschichtet und diese Hauptfläche ist durch eine Reflektionsplatte 3 vollständig bedeckt.
Jedoch tritt bei der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung, bei der die Fläche (die maximalen Abmessungen) der Lichtleitplatte 1 in bezug auf die lichtemittierende Fläche der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung verringert ist, ein Abschnitt mit hoher Helligkeit (eine helle Linie) in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der linearen Lichtquelle 4 derart auf, daß er parallel zu der Endseite ist, und verschlechtert die Gleichmäßigkeit der Leuchtdichte in der lichtemittierenden Fläche, d. h. er verschlechtert die Lesbarkeit, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, werden Lichtstrahlen, die eine wiederholte Totalreflektion in der Lichtleitplatte 1 erfahren sollen, durch Haftlagen 7 streureflektiert, wie beispielsweise doppelseitige Haftbänder, die verwendet werden, um mit der Lichtleitplatte 1 die Endabschnitte eines Lichtreflektors 5 zu verbinden, der die lineare Lichtquelle 4 bedeckt. Fig. 4 zeigt, was selbst in dem Fall geschehen kann, bei dem die Haftlagen, wie beispielsweise doppelseitige Haftbänder, nicht verwendet werden. Dann können, wenn Zwischenräume zwischen der Lichtleitplatte 1 und den Endabschnitten des Lichtreflektors 5 ausgebildet sind, durch die Endabschnitte des Lichtreflektors 5 reflektierte Lichtstrahlen in die Lichtleitplatte 1 von ihren anderen Flächen (die obere Fläche und die untere Fläche) außer an der Endseite gelangen und dann erfüllen sie nicht die Bedingung für eine Totalreflektion.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht von einer Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung und ist lediglich aus informativen Gründen beigefügt und stellt kein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar.
In Fig. 5 kann eine Lichtleitplatte 1 aus einem beliebigen Material hergestellt sein, das Licht wirkungsvoll überträgt, wie beispielsweise Quarz, Glas oder ein transparentes natürliches oder künstliches Harz, wie beispielsweise ein Acrylharz. Ein Lichtstreublatt 2 überträgt das von der Oberfläche der Lichtleitplatte 1 ausgegebene Licht, während es selbiges zerstreut. Eines oder eine Vielzahl an Lichtstreublättern kann verwendet werden.
Die Hauptrückfläche der Lichtleitplatte 1 hat eine Funktion zum Streuen des Lichtes erhalten, das zu der Lichtleitplatte 1 gelangt. Die Lichtstreufunktion ist beispielsweise durch ein Ausbilden von Lichtstreuelementen 6 an der Hauptrückfläche vorgesehen. Die Lichtstreuelemente 6 können aus einer Lichtstreusubstanz hergestellt sein, wie beispielsweise TiO&sub2;, BaSO&sub4;, SiO&sub2;. Vorzugsweise ist ein Anstrich, der ein Pigment mit einem hohen Streureflektionsvermögen, eine Drucktinte oder dergleichen enthält, in Punkten an der Oberfläche der Lichtleitplatte 1 beispielsweise durch Siebdrucken ausgebildet. Alternativ kann die Oberfläche selbst von der Lichtleitplatte 1 mit der Lichtstreufunktion durch ein Aufrauhen oder grobes Gestalten der Oberfläche, wobei kleine Löcher oder kleine Vorsprünge ausgebildet sind, oder durch eine andere Einrichtung versehen sein. Die Lichtstreuelemente 6 sind vorzugsweise in Punkten, Linien oder einem anderen Muster oder einer anderen Form ausgebildet, so daß die Lichtstreuung pro Einheitsfläche der Lichtleitplatte 1 bei Entfernung von der Lichtquelle 4 allmählich zunimmt. Alternativ kann die Lichtstreufunktion an der Innenseite der Lichtleitplatte 1 vorgesehen sein, indem darin beispielsweise eine hohe Anzahl an sehr kleinen Teilchen verteilt ist, deren Brechungsindex größer als derjenige der Lichtleitplatte 1 ist.
Eine Lichtreflektionsplatte oder ein Lichtreflektionsblatt 3 ist so angeordnet, daß sie oder es fast die gesamte Hauptrückfläche 26 der Lichtleitplatte 1 entgegengesetzt zu der Lichtausgangsfläche 25 abdeckt. Die Lichtreflektionsplatte oder das Lichtreflektionsblatt 3 kann aus einem beliebigen Material gestaltet sein, das Licht reflektiert. Wenn es erforderlich ist, daß sie oder es spiegelartig ist, ist sie oder es vorzugsweise aus einem Metall hergestellt, wie beispielsweise Silber, Aluminium, Platin, Nickel, Chrom oder dergleichen. Vorzugsweise besteht sie oder es aus einer Metallplatte oder einer Kunststoffilmbasis aus beispielsweise Polyester und einer Beschichtung aus Metall, wie beispielsweise Silber, Aluminium oder dergleichen, die darauf durch ein Verdampfen oder Zerstäuben ausgebildet ist. Wenn es erforderlich ist, daß die Lichtreflektionsplatte oder das Lichtreflektionsblatt 3 eine Streuwirkung hat, kann sie oder es aus einem beliebigen Material sein, das das einfallende Licht streureflektiert. Beispiele eines derartigen Materiales sind Harze, wie beispielsweise Polyester, die mit einer Lichtstreusubstanz (beispielsweise TiO&sub2;, BaSO&sub4; und SiO&sub2;) vermischt sind, ein Harz, wie beispielsweise Polyester, das geschäumt worden ist, um ein Lichtstreuvermögen vorzusehen, und eine aus Metall hergestellte Platte, wie beispielsweise Aluminium, das mit der vorstehend erwähnten Lichtstreusubstanz beschichtet ist.
Eine lineare Lichtquelle (eine stabartige Lichtquelle) 4 ist benachbart zu zumindest einer Endseite der Lichtleitplatte 1 angeordnet. Vorzugsweise ist die lineare Lichtquelle 1 so angeordnet, daß ihre Mittelachse im wesentlichen parallel zu der Endseite der Lichtleitplatte 1 ist, um zu ermöglichen, daß das Licht in die Lichtleitplatte 1 durch die Endseite gelangt, und der Abschnitt der anderen Fläche der linearen Lichtquelle 4 außer dem Abschnitt, der der Endseite der Lichtleitplatte 1 gegenübersteht, ist von einem Lichtreflektor 5 umgeben oder bedeckt.
Bei der Erfindung kann der Lichtreflektor 5, der die lineare Lichtquelle abdeckt, aus einem beliebigen Material bestehen, solange der Abschnitt seiner Oberfläche, der der linearen Lichtquelle 4 gegenübersteht, das Licht reflektieren kann. Wenn der Lichtreflektor 5 eine spiegelartige Reflektionsplatte oder ein spiegelartiges Reflektionsblatt ist, kann er aus einem Metall hergestellt sein, wie beispielsweise Silber, Aluminium, Platin, Nickel, Chrom oder dergleichen. Vorzugsweise besteht er aus einem Metall oder einer Kunststoffilmbasis aus beispielsweise Polyester und einer Beschichtung aus Metall, wie beispielsweise Silber, Aluminium oder dergleichen, die darauf durch ein Verdampfen oder Zerstäuben ausgebildet ist. Wenn der Lichtreflektor 5 eine streureflektierende Platte oder ein streureflektierendes Blatt ist, kann er aus einem bliebigen Material hergestellt sein, daß das einfallende Licht streureflektiert. Beispiele derartiger Materialien sind Harze, wie beispielsweise Polyester, das mit einer Lichtstreusubstanz (beispielsweise TiO&sub2;, BaSO&sub4; und SiO&sub2;) vermischt ist, ein Harz, wie beispielsweise Polyester, das zum Vorsehen von Lichtstreufähigkeit geschäumt ist, und eine Platte, die aus Metall hergestellt ist, wie beispielsweise Aluminium, das mit der vorstehend erwähnten Lichtstreusubstanz beschichtet ist.
Beispiele der linearen Lichtquelle 4 sind eine fluoreszierende Röhre, eine Wolframglühröhre, ein optischer Stab und eine LED- Aufreihung. Von diesen Beispielen ist die fluoreszierende Röhre zu bevorzugen. Vom Gesichtspunkt des Energieverbrauchs und der Gleichmäßigkeit der Leuchtdichteverteilung in der wirksamen lichtemittierenden Fläche ist es zu bevorzugen, daß die Länge des gleichmäßig lichtemittierenden Abschnittes mit Ausnahme der Elektrodenabschnitte ungefähr der Länge der benachbarten Endseite der Lichtleitplatte 1 gleich ist.
Fig. 6 ist lediglich aus informativen Gründen beigefügt und zeigt ein Beispiel einer Anordnung der Endabschnitte des Lichtreflektors 5 und der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der linearen Lichtquelle 4. Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Innenabmessung (a) von zumindest Teilen von Abschnitten des Lichtreflektors 5 (d. h. die Flächen 11), wobei diese Abschnitte sich zwischen der Lichtquelle 4 und der Endseite der Lichtleitplatte 1 erstrecken, kleiner als eine Dicke (b) der Endseite der Lichtleitplatte 1. Selbst wenn die Endabschnitte des Lichtreflektors 5 an den Flächen der Hauptflächen der Lichtleitplatte 1 liegen, können die Vorteile der Erfindung erzielt werden, wenn die Innenabmessung (a) des Lichtreflektors 5 die vorstehend genannte Bedingung erfüllt.
Wenn die Innenabmessung (a) des Lichtreflektors 5 kleiner als die Dicke (b) der Lichtleitplatte 1 ist, kann das in Fig. 4 gezeigte Phänomen verhindert werden, daß durch den Lichtreflektor 5 reflektierte Lichtstrahlen in die Lichtleitplatte 1 durch ihre anderen Flächen (obere und untere Fläche) als die Endseite eintreten und Bahnen einnehmen, die nicht die Bedingung für eine Totalreflektion in der Lichtleitplatte 1 erfüllen. Somit kann die Erzeugung einer hellen Linie verhindert werden.
In Fig. 6 sind die Endseiten des Lichtreflektors 5 an der Seite der Lichtleitplatte 1 im wesentlichen mit der Endseite der Lichtleitplatte 1 in Kontakt. Vorzugsweise stehen sie zumindest teilweise miteinander über z. B. einen sehr schmalen Luftspalt oder eine Lage 21 (Dicke: 0,1 mm bis zu einer Einzelmoleküldicke) in Kontakt.
Wunschgemäß befindet sich dieser Luftspalt 21 zwischen der Endseite 20 der Lichtleitplatte 1 und der Endseite 22 des Reflektors 5, wie dies in Fig. 9 ersichtlich ist.
Jedoch kann ein Luftspalt 27 sich ebenfalls zwischen der Lichtausgabefläche 25 (und eine beliebige Streulage 2, die darauf angeordnet ist, ist in Fig. 9 nicht gezeigt) und der Absatzinnenseite 28 des Reflektors 5, an der die Seite 25 der Platte 1 überdeckt ist.
Vorzugsweise ist der Abstand (c) der Innenseite 30 von der Längsebene 32 der Platte 1 geringer als der Abstand (d) der Fläche 25 der Platte 1 von der Ebene 32.
Durch ein Vorsehen dieses Zustandes kann das von der linearen Lichtquelle 4 ausgegebene Licht wirkungsvoll in die Lichtleitplatte 1 über ihre Endseite eingeleitet werden.
Wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, die lediglich aus informativen Gründen beigefügt ist, hat der die lineare Lichtquelle 4 abdeckende Lichtreflektor 5 einen Absatzabschnitt 8, der mit der Lichtleitplatte 1 im Eingriff steht. Durch diesen Aufbau können der Lichtreflektor 5 und die Lichtleitplatte 1 stabil miteinander verbunden werden, was die Leichtigkeit des Betriebs bei einer Massenproduktion erleichtert. Auch in diesem Fall wird vom Gesichtspunkt des Verhinderns einer hellen Linie bevorzugt, daß eine dünne Luftlage zwischen dem Lichtreflektor 5 und der Oberfläche der Lichtleitplatte 1 vorhanden ist (siehe Fig. 9).
Wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, ist zumindest ein Teil 35 des Absatzabschnittes 8, wie beispielsweise ihre der Lichtleitplatte 1 gegenüberstehende Fläche, dunkel oder schwarz gestaltet, um so Licht zu absorbieren. Dieser Aufbau bewirkt ein Verhindern einer hellen Linie, da, selbst wenn ein Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt des Lichtreflektors 5 und der Lichtleitplatte 1 vorhanden ist, der dunkle oder schwarze Teil 9 des Absatzabschnittes 8 die durch den Zwischenraum wandernden Lichtstrahlen absorbieren kann.
Wenn der Lichtreflektor 5 aus einer Vielzahl an Platten oder Blättern besteht, können die Endabschnitte der innersten Platte oder innersten Blattes so angeordnet werden, daß die vorstehende Bedingung erfüllt ist, d. h. daß ein Absatzaufbau vorgesehen ist, um die gleichen Vorteile wie bei dem Fall vorzusehen, bei dem der Lichtreflektor 5 den Absatzabschnitt 8 hat.
Es wird bevorzugt, daß das Verhältnis a/b von der Innenabmessung a (siehe Fig. 8) des Lichtreflektors 5 an der Seite der Lichtleitplatte 1 gegenüber der Dicke b des Endabschnittes der Lichtleitplatte 1 0,8 bis ausschließlich 1 ist. Um die Wirksamkeit der Lichtanwendung der Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung zu verbessern, ist zu bevorzugen, daß das Verhältnis a/b 0,9 bis ausschließlich 1 oder 0,9 bis 0,975 ist. Um Licht wirkungsvoll in die Lichtleitplatte 1 einzuleiten, ist es zu bevorzugen, daß beide Endabschnitte des Lichtreflektors sich innerhalb der Dicke des Endabschnittes der Lichtleitplatte 1 befinden.
Wenn ein asymmetrischer Aufbau wie z. B. in Fig. 13 verwendet wird, muß das Verhältnis (c) : (d) d. h. die Abstände zu der Längsmittelebene 32 der Platte 1 berücksichtigt werden. In derartigen Fällen ist das Verhältnis (c) : (d) wunschgemäß in dem Bereich 0,8 : 1 bis 1 : 1 oder mehr, vorzugsweise 0,9 : 1 bis 1 : 1 und in speziellen Fällen 0,9 : 1 bis 0,975 : 1.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aufbau der Erfindung befindet sich der Abschnitt des Lichtreflektors 5 benachbart zu der Lichtausgangsfläche 25 der Lichtleitplatte 1 innerhalb der Dicke der Lichteinfallendseite der Lichtleitplatte 1. Es gibt keine besondere Einschränkung in bezug auf den anderen Endabschnitt des Lichtreflektors 5, der an der Endseite benachbart zu der Fläche 26 der Platte 1 angrenzt.
Genauer gesagt steht, wenn der Lichtreflektor 5 einen Absatzabschnitt 12 hat, wie dies vorstehend beschrieben ist, der Absatzabschnitt 12 des Endabschnittes des Lichtreflektors 5 benachbart zu der Lichtausgangsfläche der Lichtleitplatte 1 einer Kante 13 gegenüber, die durch die Lichteinfallendseite und die Lichtausgangsfläche der Lichtleitplatte 1 ausgebildet ist. Die Kante 13 kann sich an der Verbindung der Endseite 20 der Platte 1 und der Ausgangsfläche 25 der Platte befinden. Durch diesen Aufbau kann das in Fig. 4 gezeigte Phänomen verhindert werden, daß durch den Lichtreflektor 5 reflektierte Lichtstrahlen in die Lichtleitplatte 1 durch eine andere Fläche als die Endseite gelangen und Bahnen einnehmen, die nicht die Bedingung für die Totalreflektion in der Lichtleitplatte 1 erfüllen. Somit kann das Erscheinen einer hellen Linie an der oberen Fläche der Lichtleitplatte 1 in der Nähe der Lichtquelle 4 wirkungsvoll verhindert werden.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aufbau der Erfindung steht der Absatzabschnitt 12 des Lichtreflektors 1 im wesentlichen mit der Kante 13 der Lichtleitplatte 1 in Kontakt. Durch diesen Aufbau kann das von der linearen Lichtquelle 1 ausgegebene Licht wirkungsvoll in die Lichtleitplatte 1 durch die Endseite gelangen.
Hintergrundbeleuchtungsvorrichtungen der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben sind, finden insbesondere bei Flüssigkeitskristallanzeigetafeln Verwendung. Weitere Ausführungsbeispiele werden nachstehend beschrieben.
Der Endabschnitt muß nicht unbedingt den vorstehend beschriebenen Absatzabschnitt haben. Es ist ausreichend, daß der Endabschnitt von zumindest einem Teil des Lichtreflektors 5, das sich an der Lichtausgabeseite 25 befindet, die vorstehend beschriebene Bedingung erfüllt. Z. B. ist, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, der Lichtreflektor aus einem Lichtreflexionsblatt 16 gebildet und zumindest ein Teil von zumindest einem der Endabschnitte des Lichtreflektors 5 ist mit der Lichtausgabefläche 25 der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der Lichteinfallendseite z. B. mit einem Haftband 14 verbunden.
Durch diesen Aufbau können der Lichtreflektor 5 und die Lichtleitplatte 1 stabil miteinander verbunden sein, was zu einer Verbesserung der Produktivität beiträgt.
Es wird bevorzugt, daß das Haftband 14 im wesentlichen transparent ist. Durch diesen Aufbau werden, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, von der Oberfläche der Lichtleitplatte 1 kommende und an dem Haftband 14 auftreffende Lichtstrahlen 15 wirkungsvoll an der Grenze zwischen dem Haftband 14 und der Luft (üblicherweise wird die Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung an der Luft verwendet) total reflektiert und kehren zu der Lichtleitplatte 1 zurück. Somit können die Lichtstrahlen wirkungsvoll verwendet werden.
Es wird ebenfalls bevorzugt, daß die Endseite des Haftbandes 14 reflektierend oder absorbierend ist. Dadurch kann ein derartiges Phänomen verhindert werden, bei dem, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist, von der Oberfläche der Lichtleitplatte 1 kommende und in das Haftband 14 eintretende Lichtstrahlen aus dieser Endfläche heraustreten, um eine helle Linie zu erzeugen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen und eines Vergleichsbeispiels weiter detailliert beschrieben.

Beispiel 1

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wurde eine Kaltkathodenfluoreszenzröhre (fluoreszierende Röhre) 4 mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 80 mm (Harrison Electric Co., Ltd.) benachbart zu der kürzeren Endseite einer 4 mm dicken rechtwinkligen Acrylplatte 1 (205 mm · 160 mm; Delaglass A, hergestellt durch die Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) angeordnet. Wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, war die fluoreszierende Röhre 4 von einem Lichtreflektor 5 umgeben, indem ein Silberfilm (hergestellt durch die Reiko Co., Ltd.) an einem Polycarbonatelement so vorgesehen war, daß das von einem Schlitz (Breite: 3,9 mm) (d. h. a = 3.9 mm, b = 4,0 mm; a:b = 0,975 : 1) des Silberfilms ausgegebene Licht, wobei der Schlitz der Endseite der Lichtleitplatte 1 gegenübersteht, jenes Licht ist, das in die Lichtleitplatte 1 durch die Endseite eintritt.
Andererseits wurde ein Muster 6 aus kreisförmigen Punkten mit einem Abstand von 1 mm an der Hauptrückfläche 26 der Lichtleitplatte 1 mit einer Tinte im Schablonendruck aufgebracht, wobei die Tinte eine Lichtstreusubstanz (Titanoxid) enthielt. Eine Siebblockkopie wurde mittels CAD unter den nachstehend erörterten Bedingungen erzeugt. Das heißt, ein Muster wurde so gezeichnet, daß das Beschichtungsverhältnis der Lichtstreusubstanz einen minimalen Wert von 20% an einer Position nahe an der linearen Lichtquelle 4 und einen maximalen Wert von 95% an einer Position am weitesten von der Lichtquelle 4 entfernt hatte, wobei von der minimalen Position zu der maximalen Position ein allmählicher Anstieg zu verzeichnen war.
Eine 0,13 mm dicke weiße streureflektierende Platte 3, die aus Polyester (Merinex 329, von ICI hergestellt) hergestellt war, wurde so angeordnet, daß sie die gesamte Fläche 26 der Lichtleitplatte 1 bedeckt, die mit der Lichtstreusubstanz beschichtet war. Eine 0,18 mm dicke Lichtstreuplatte 2 (8B36, von GE hergestellt), die aus Polycarbonat hergestellt war, wurde so angeordnet, daß sie fast die gesamte Lichtausgangsfläche 25 der Lichtleitplatte 1 mit ihrer groberen Fläche abdeckte, die an der der Lichtleitplatte 1 gegenüberstehenden Seite angeordnet war.
Die Kaltkathodenfluoreszenzröhre (fluoreszierende Röhre) 4 wurde durch einen Umwandler mit einer Wechselspannung von 30 kHz und einem konstanten Strom (Röhrenstrom: 6 mA) angetrieben. Die Oberflächenleuchtdichte wurde unter diesen Bedingungen mit einem Leuchtdichtemesser (BM-8, von der Topcon Corp. hergestellt) gemessen. Die durchschnittliche Leuchtdichte von 99 Punkten (die gleichmäßig verteilt waren) bei der wirksamen lichtemittierenden Fläche betrug 1200 cd/cm². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 beobachtet.

Beispiel 2

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß die Endabschnitte des Lichtreflektors 5 einen Absatzabschnitt 8 (siehe Fig. 7) hatten, betrug 1200 cd/m². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre beobachtet. Es wurde im Hinblick auf den Mechanismus einfacher, die Positionsbeziehung zwischen dem Silberfilm und der Lichtleitplatte 1 zu halten.

Beispiel 3

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen oder den gleichen Bedingungen, wie bei Beispiel 2 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß die Teile 9 der Flächen (die der Lichtleitplatte 1 gegenüberstanden) der Absatzabschnitte 8 des Lichtreflektors 5, der mit der Lichtleitplatte 1 im Eingriff stand, dunkel oder schwarz gestaltet waren (siehe Fig. 8), betrug 1200 cd/m². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre beobachtet. Es wurde im Hinblick auf dem Mechanismus einfacher, die Positionsbeziehung zwischen dem Silberfilm und der Lichtleitplatte 1 zu halten. Des weiteren wurde, selbst wenn die Abmessungen des Lichtreflektors 5 geringfügige Abweichungen hatten, keine helle Linie beobachtet.

Vergleichsbeispiel 1

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß die Endabschnitte des Lichtreflektors 5 so angeordnet waren, daß das von einem Schlitz (Breite: 4,1 mm) (d. h. a = 4,1, b = 4,0; a : b = 1,025.1) des Silberfilms ausgegebene Licht in die Lichtleitplatte 1 durch die Endseite (siehe Fig. 4) eintrat, betrug 1100 cd/m². Ein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 beobachtet. Die maximale Leuchtdichte an diesem Abschnitt betrug 2100 cd/m².

Beispiel 4

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Wie dies in Fig. 13 gezeigt ist, wurde eine Kaltkathodenfluoreszenzröhre (fluoreszierende Röhre) 4 mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 80 mm (Harrison Electric Co., Ltd.) benachbart zu der kürzeren Endseite einer 4 mm dicken rechtwinkligen Acrylplatte 1 (205 mm · 160 mm; Delaglass A, hergestellt durch die Asahi Chemical Industry Co., Ltd.) angeordnet. Wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, war die fluoreszierende Röhre 4 von einem Lichtreflektor 5 umgeben, indem ein Silberfilm 50 (hergestellt durch die Sansei Bussan Co., Ltd.) an einem Polycarbonatelement 51 an seiner nach innen gerichteten Fläche, die der Röhre 4 zugewandt ist, vorgesehen war, und ein Absatzabschnitt 12 des Lichtreflektors 5 wurde so angeordnet, daß er einer Kante 13 gegenüberstand, die durch die Lichteinfallendseite 20 und der Lichtausgabefläche 25 der Lichtleitplatte 1 ausgebildet war. Der andere Endabschnitt des Lichtreflektors 5 wurde so angeordnet, daß er einer Kante 13 gegenüberstand, die durch die Lichteinfallendseite 20 und der Lichtausgabefläche 25 der Lichtleitplatte 1 ausgebildet war. Der andere Endabschnitt des Lichtreflektors 5 wurde mit einem Doppelseitenhaftband 17 mit der Oberfläche 52 (an der Seite, die der Lichtleitplatte 1 gegenüberstand) eines Streureflexionsblattes 26 verbunden, das die Rückhauptfläche 26 der Lichtleitplatte 1 bedeckte.
Andererseits wurde ein Muster 6 aus kreisförmigen Punkten mit einem Abstand von 1 mm an der Hauptrückfläche 26 der Lichtleitplatte 1 mit einer Tinte im Schablonendruck aufgebracht, wobei die Tinte eine Lichtstreusubstanz (Titanoxid) enthielt. Eine Siebblockkopie wurde mittels CAD unter den nachstehend erörterten Bedingungen erzeugt. Das heißt, ein Muster wurde so gezeichnet, daß das Beschichtungsverhältnis der Lichtstreusubstanz einen minimalen Wert von 20% an einer Position nahe an der linearen Lichtquelle 4 und einen maximalen Wert von 95% an einer Position am weitesten von der Lichtquelle 4 entfernt hatte, wobei von der minimalen Position zu der maximalen Position ein allmählicher Anstieg zu verzeichnen war.
Eine 0,13 mm dicke weiße streureflektierende Platte 3, die aus Polyester (Merinex 329, von ICI hergestellt) hergestellt war, wurde so angeordnet, daß sie die gesamte Fläche 26 der Lichtleitplatte 1 bedeckt, die mit der Lichtstreusubstanz beschichtet war. Eine 0,18 mm dicke Lichtstreuplatte (8B36, von GE hergestellt), die aus Polycarbonat hergestellt war, wurde außerhalb des Reflektors 5 angeordnet und wurde so angeordnet, daß sie fast die gesamte Lichtausgangsfläche der Lichtleitplatte 1 mit ihrer groberen Fläche abdeckte, die an der der Lichtleitplatte 1 gegenüberstehenden Seite angeordnet war.
Die Kaltkathodenfluoreszenzröhre (fluoreszierende Röhre) 4 wurde durch einen Umwandler mit einer Wechselspannung von 30 kHz und einem konstanten Strom (Röhrenstrom: 6 mA) angetrieben. Die Oberflächenleuchtdichte wurde unter diesen Bedingungen mit einem Leuchtdichtemesser (BM-8, von der Topcon Corp. hergestellt) gemessen. Die durchschnittliche Leuchtdichte von 99 Punkten (die gleichmäßig verteilt waren) bei der wirksamen lichtemittierenden Fläche betrug 1200 cd/cm². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 beobachtet.

Beispiel 5

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 4 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß ein Endabschnitt eines lichtreflektierenden Blattes 16 (0,5 mm dicker Silberfilm) mit der Fläche der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der Lichteinfallendseite durch ein 0,06 mm dickes transparentes Haftband 14 verbunden war (siehe Fig. 10), betrug 1200 cd/m². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 beobachtet. Es wurde im Hinblick auf den Mechanismus einfacher, die Positionsbeziehung zwischen dem Silberfilm und der Lichtleitplatte 1 zu halten.

Beispiel 6

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 5 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß das Haftband 14 dunkel oder schwarz gestaltet war, betrug 1100 cd/m². Fast kein anormaler lichtemittierender Abschnitt (eine helle Linie) wurde in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 beobachtet.

Beispiel 7

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 5 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß Silber an der Endseite des Haftbandes 14 aufgedampft wurde, um dieses reflektierend zu gestalten, betrug 1220 cd/m². Die Größe eines anormalen lichtemittierenden Abschnittes (eine helle Linie) in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 war geringer als in dem Fall von Beispiel 5.

Beispiel 8

(lediglich aus informativen Gründen vorgesehen)
Die durchschnittliche Leuchtdichte, die unter Verwendung der gleichen Vorrichtungen unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 5 mit Ausnahme dessen gemessen wurde, daß ein schwarzer Anstrich auf die Endseite des Haftbandes 14 aufgetragen wurde, um dieses absorbierend zu gestalten, betrug 1200 cd/m². Die Größe eines anormalen lichtemittierenden Abschnittes (eine helle Linie) in der Nähe der Endseite der Lichtleitplatte 1 benachbart zu der fluoreszierenden Röhre 4 war geringer als in dem Fall von Beispiel 5.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung kann eine kompakte Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung vorgesehen werden, bei der die Außenabmessungen so gering wie möglich in bezug auf die wirksame lichtemittierende Fläche gestaltet werden kann und die eine überlegene Lesbarkeit vorsehen kann.

Claims

1. Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung für eine Tafel mit:

einer Lichtleitplatte (1), die eine mittlere längliche Ebene (32) hat und aus einem transparenten Material hergestellt ist und eine Hauptausgangsfläche (25) aufweist, von der bei der Verwendung Licht von der Vorrichtung ausgegeben wird,

einer linearen Lichtquelle (4), die benachbart zu einer Endseite der Lichtleitplatte angeordnet ist, und

einem Lichtreflektor (5), der sich von der Ausgangsfläche (25) der Platte an einem Ende von ihr hinter der Lichtquelle herum zu der anderen Seite (26) der Platte an dem gleichen Ende von ihr erstreckt und zum Reflektieren von Licht von der Lichtquelle in die Platte (1) eingerichtet ist,

wobei der Abstand (c) von reflektierenden Flächen (30) des Lichtreflektors (5) an der Ausgangsfläche (25) von der mittleren Längsebene (32) der Platte kleiner oder gleich dem Abstand (d) der Ausgangsfläche (25) der Platte (1) von der mittleren Längsebene (32) ist, wobei der Lichtreflektor ein Lichtreflexionsblatt aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

zumindest ein Teil des Endabschnittes des Lichtreflexionsblattes (5), der benachbart zu der Ausgangsfläche (25) der Platte (1) ist, mit einem Abschnitt der Ausgangsfläche der Lichtleitplatte nahe zu dessen Endseite verbunden ist.

2. Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Teil (16) des Endabschnittes des Lichtreflektors mit dem Abschnitt der Ausgangsfläche über ein im wesentlichen transparentes Haftband (14) verbunden ist.

3. Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Endseite (55) des Haftbandes (14) lichtreflektierend oder absorbierend ist.

4. Hintergrundbeleuchtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß

ein Streublatt (2) über der Ausgangsfläche (25) der Lichtleitplatte (1) angeordnet ist und außerhalb des Lichtreflektors (5) positioniert ist.