JP2000149637A - 拡張部を備えたバックライト装置 - Google Patents

拡張部を備えたバックライト装置

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JP2000149637A
JP2000149637A JP11318374A JP31837499A JP2000149637A JP 2000149637 A JP2000149637 A JP 2000149637A JP 11318374 A JP11318374 A JP 11318374A JP 31837499 A JP31837499 A JP 31837499A JP 2000149637 A JP2000149637 A JP 2000149637A
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optical waveguide
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light
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narrow side
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JP11318374A
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English (en)
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Arndt Wagner
ヴァーグナー アルント
Matthias Gebauer
ゲバウアー マティアス
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 光導波体を用いて扁平な表示装置をバッ
クライト照明するための装置において、光導波体が、光
の入射する側に、一体成形された少なくとも1つの拡張
部35,36を有している。 【効果】 光導波体の拡張部によって、光の入射時の、
光導波体の角隅部の丸みに起因する障害が避けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、扁平な表示装置(f
laechige Anzeige)をバックライト照明するための装置
であって、扁平に形成された光導波体を備えており、光
導波体が表示装置の可視部分と逆の側に配置されてお
り、ロッド状の光源が設けられており、光源の光が光導
波体の狭幅側に入射されるようになっている形式のもの
に関する。
【0002】
【従来の技術】扁平若しくはフラットなバックライト照
明のための装置(バックライト装置)は、例えばヨーロ
ッパ特許公開第0544332A1号明細書により公知
である。従来技術に基づくバックライト装置は光導波体
を備えており、光導波体の縁部は理想的に角ばっては形
成されず、製造技術に基づき丸みを有している。これに
よって、縁部区分で光入射が変化する。さらに、入射さ
れた光の角度分布が前記縁部において変化する。前記縁
部における弱い入射光は光導波体内で拡大され、従って
バックライト装置の稼働中に明暗の縞(Streifen)を生ぜ
しめ、該縞は光導波体を正面で見ると認められる。これ
によって、表示明度の均一性が損なわれる。このような
作用は、丸みの曲率半径を減少させると弱められる。こ
のことは、しかしながら光導波体の高い製作費用を必要
とし、かつ光導波体の縁部が機械的影響を受けやすくな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
技術の前述の欠点を避けることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明に基づく構成では、光導波体が、光の入射する
側に、一体成形された少なくとも1つの拡張部を有して
いる。
【0005】
【発明の効果】本発明に基づく前記構成によって利点と
して、光導波体の縁部(角隅部)の丸みに起因する表示
の均一性の障害がもはや生じない。
【0006】請求項2以下に、本発明の有利な構成が記
載してある。有利には、光源が少なくとも、光導波体
の、光の入射する、拡大部を含めて形成された狭幅側の
長さと同じ長さである。このような構成によって、光が
光導波体全幅にわたって均一に入射される。
【0007】さらに有利には、拡張部がくさび状に形成
されており、それというのはこのような構成は一面では
十分な機械的な安定性を有していて、かつ他面ではスペ
ースを節減するものであるからである。
【0008】さらに有利には、ランプの照射損失及び光
導波体内への入射損失と避けるために、光源及び、光導
波体の第1の領域が反射器で取り囲まれている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に、従来技術のバックライト
装置(Hinterleuchtungsvorrichtung)を平面図で示して
あり、バックライト装置は、電気的な接続部11,12
を備えた光源10及び光導波体13を有しており、光導
波体は狭幅側14で光源10に向けられている。表示装
置、例えば液晶表示装置自体は図示してないものの、光
導波体表面15の上側に配置されている。狭幅側(狭幅
面)14の端縁部が破線(囲み区分)16で囲んであ
る。囲み区分16が図2に拡大して示してある。光源1
0から光が狭幅側14を介して光導波体13内に入射さ
れる。光は全反射で光導波体を通して導かれ、光導波体
表面(光導波体上面)及び/又は光導波体裏面(光導波
体下面)に設けられたモディフィケーション(Modifikat
ion)、変調手段若しくは変更手段を介して光導波体表面
を通して表示装置へ変向される。
【0010】図2の拡大図から明らかなように、角隅部
に丸み20が認められる。丸み20によって、光導波体
内への光の入射角が狭幅側14に対して変化する。
【0011】図3に本発明に基づくバックライト装置が
示してある。光源30は電気的な接続部31,32を備
えている。光導波体33の狭幅側(狭幅面)34が光源
30に向けられている。光導波体33の狭幅側34の両
方の端部に拡張部(Erweiterung)35,36が成形され
ている。拡張部35の領域が破線(囲み区分)37で囲
んで、図4に拡大して示してある。光が、図1に示す装
置の場合と同じように、光源30から狭幅側34を介し
て光導波体33内へ入射されかつ、光導波体表面及び/
又は光導波体裏面に配置されたモディフィケーションを
通して表示装置(図示せず)へ変向される。表示装置の
表示領域が破線38で暗示してある。モディフィケーシ
ョン(図示せず)は、例えば光導波体裏面に設けられた
パターン印刷物(Rasterdruck)、若しくは光導波体裏面
及び/又は光導波体表面に設けられたミクロ構造体(Mik
rostruktur)、特にマイクロプリズム(Mikroprisma)であ
ってよい。光導波体33はプレートとして若しくはくさ
び(Keil)として形成されており、くさびの厚さは狭幅側
34からの距離の増大に伴って減少している。拡張部3
5,36は有利には鏡面対称的に形成されている。
【0012】図4に、光導波体33の本発明に基づく拡
張部35が示してある。図4は、囲み区分37を図3に
対して拡大して示している。光導波体が狭幅側34を延
長されて、拡張部35が形成され、狭幅側34が該拡張
部の第1の側面(Seitenflaeche)を形成して端部41を
有していて、丸み42へ移行している。第2の側面43
が延長部35を制限しており、これによって拡張部35
は平面図で見てくさび状に形成されている。図4にはさ
らに、2つの破線44,45を記入してあり、第1の破
線44が狭幅側34に対して50°の角度を成してお
り、第2の破線45が狭幅側34に対して90°の角度
を成している。拡張部35は、側面43が1つの点(端
部41)を起点として両方の破線44,45間に位置す
るすべての光線と交差(schneiden)するように成形され
ている。このような角度の選択によって、丸み42に基
づき生ぜしめられて光導波体内を伝播するあらゆる障害
が、拡張部35の領域内に留められる。従って障害は、
図3に示す表示領域38だけしか見ない観察者には見え
ない。破線46は図5に拡大して示す区分を囲ってい
る。
【0013】図4で破線46によって囲んだ区分、即ち
拡張部35の角隅が、図5に拡大して示してある。拡張
部35の側面34が破線52によって延長して示してあ
る。同じく、側面43が破線51によって延長して示し
てある。延長された破線51と52とが互いに角度α5
3を成している。さらに、曲率半径55丸み42の中心
点54が図示してある。角度αは1°と50°との間の
値、有利には10°と50°との間の値である。この値
は使用材料の屈折率に依存している。材料の屈折率が大
きければ大きいほど、角度αが大きく選ばれ、従って丸
み42に起因する障害が表示を妨害することはない。丸
み42の円弧の曲率半径55は、側面43の長さの1/
5を上回っていない。
【0014】図6に光導波体の本発明に基づく別の実施
例の拡張部が示してある。該拡張部は、図3に破線37
で囲まれた領域(囲み区分)によって代替されてよく、
図3の拡張部36が鏡面対称的に適合される。図6には
光導波体33、1つの拡張部60、光導波体の延長され
た狭幅側61(該狭幅側が拡張部の第1の側面を成
す)、狭幅側61の端部62及び第2の側面63が示し
てある。破線64が延長された狭幅側61に対して50
°の角度を成しており、破線65が延長された狭幅側6
1に対して90°の角度を成している。該拡張部の機能
は、図4に示したものと同じである。破線64及び破線
65によって規定された領域内では、1つの点(両方の
破線の交点若しくは端部62)から光導波体を通って進
む光線が第2の側面63によって制限され、その結果、
該光線は図3に示す表示領域38には到達しない。
【0015】図7に示すように、本発明に基づくバック
ライト装置が液晶表示装置内に組み込まれている。表示
装置は横断面で示してある。図7にロッド状の光源7
1、光導波体72及び反射器73を示してあり、反射器
が光導波体及び光源の後ろ側に配置されている。光導波
体72が表面(上面)79及び狭幅側(狭幅面若しくは
側面)78を有しており、狭幅側78内に光が入射され
る。光導波体の上側にプリズムフィルム(Prismenfilm)
若しくはプリズム膜74、ディフューザ(Diffusor)75
及び液晶セル76が配置してある。図7にはさらに、破
線77が記入してある。反射器73は、光源の光を光導
波体72の狭幅側78に変向させるため、並びに光損失
を減少させるために役立つている。有利には、マイクロ
プリズム構造(Mikroprismenstruktur)を形成された薄い
シート若しくはフイルムから成るプリズム膜74が、光
を液晶表示装置76に向けてコリメーション(kollimier
en[独]; collimation[英])若しくは偏向する。デイフュ
ーザ75は選択的なものであって、バックライト装置の
残留する不均一性を消去するために用いられる。液晶セ
ル76は個々の画素(図示せず)から成っており、画素
の吸収が外部の制御装置によって制御され、その結果、
画像が生じる。液晶シェルに設けられた別の駆動電子装
置は図示してない。液晶セルの代わりに、バックライト
照明に際して画像表示を可能にする膜、若しくはフィル
ム(Film)、若しくはボード(Tafel)が設けられてよい。
破線77は、該破線と狭幅側78との間の領域に本発明
に基づき一体成形された拡張部(図3、参照)を暗示し
ている。
【0016】図8に、液晶表示装置内に使用するための
本発明に基づくバックライト装置の別の実施例が示して
ある。この場合、光源71、プリズム膜74、デイフュ
ーザ75、液晶セル(液晶画面)74及び狭幅側78
は、図7に示すものに対して変更されていない。光導波
体80が、表面(上面)83及び/又は裏面(下面)8
4に設けられたマイクロプリズム(図示せず)を備える
くさび形成形体(Keilform)として形成されている。反射
器81がくさび形成形体に適合されている。破線82
が、該破線と狭幅側78との間の領域に本発明に基づき
一体成形された拡張部(図3、参照)を暗示している。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術に基づくバックライト装置の平面図
【図2】従来技術に基づく光導波体の角隅部の平面図
【図3】本発明に基づくバックライト装置の平面図
【図4】光導波体の本発明に基づく拡張部の実施例の平
面図
【図5】光導波体の本発明に基づく拡張部の実施例の拡
大図
【図6】光導波体の本発明に基づく拡張部の別の実施例
の平面図
【図7】液晶セルのバックライト照明のための本発明に
基づくバックライト装置の実施例を示す図
【図8】液晶セルのバックライト照明のための本発明に
基づくバックライト装置の別の実施例を示す図
【符号の説明】
10 光源、 11,12 電気的な接続部、 13
光導波体、 14 狭幅側、 15 光導波体表面、
16 破線、 20 丸み、 30 光源、31,32
接続部、 33 光導波体、 34 狭幅側、 3
5,36 拡張部、 37 破線、 38 表示領域、
41 端部、 42 丸み、 43側面、 44,4
5 破線、 46 破線、 54 中心点、 55 曲
率半径、 60 拡張部、 61 狭幅側、 62 端
部、 63 側面、 64,65 破線、 71 光
源、 72 光導波体、 73 反射器、 74 プリ
ズム膜、 75 デイフューザ、 76 液晶セル、
77 破線、 78 狭幅側、 80 光導波体、 8
1 反射器、 82 破線、 83 表面、 84裏面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マティアス ゲバウアー ドイツ連邦共和国 ゲルリンゲン ガルテ ンシュトラーセ 21

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扁平な表示装置をバックライト照明する
    ための装置であって、扁平に形成された光導波体(3
    3,72,80)を備えており、光導波体が表示装置
    (38)の可視部分と逆の側に配置されており、ロッド
    状の光源(30,71)が設けられており、光源の光が
    光導波体の狭幅側に入射されるようになっている形式の
    ものにおいて、光導波体が、光の入射する側に、一体成
    形された少なくとも1つの拡張部(35,36,60)
    を有していることを特徴とする、拡張部を備えたバック
    ライト装置。
  2. 【請求項2】 光源が少なくとも、光導波体の、光の入
    射する狭幅側の長さと同じ長さである請求項1記載のバ
    ックライト装置。
  3. 【請求項3】 光導波体がマイクロプリズム構造を備え
    ている請求項1又は2記載のバックライト装置。
  4. 【請求項4】 拡張部が少なくとも第1の側面(34,
    61)及び第2の側面(43,63)を備えており、光
    導波体の、光源の光の入射する狭幅側が前記第1の側面
    によって延長されて狭幅側の端部(41,62)を形成
    しており、前記第2の側面が、光導波体の平面図で見て
    狭幅側の端部(41)から出発して前記第1の側面に対
    して光源から離れる方向に開く鋭角を成して進むすべて
    の光線によって交差されるようになっており、前記鋭角
    の値が50度から90度までの範囲内にある請求項1か
    ら3までのいずれか1項記載のバックライト装置。
  5. 【請求項5】 拡張部がくさび状に形成されている請求
    項1から4までのいずれか1項記載のバックライト装
    置。
  6. 【請求項6】 光導波体の、光源に向いた側面が、くさ
    び状の拡張部によって直線的に延長されており、くさび
    状の拡張部の、光源と逆の側の側面がくさび状の拡張部
    の、光源に向いた側面に対して1度から50度までの範
    囲のコンスタントな鋭角(53)を成している請求項5
    記載のバックライト装置。
  7. 【請求項7】 くさび状の拡張部の先端が丸みを成して
    おり、丸みの曲率半径(55)が最大で拡張部の、光源
    と逆の側の側面の長さの5分の1である請求項1から6
    までのいずれか1項記載のバックライト装置。
  8. 【請求項8】 光源(30,71)及び、拡張部を含む
    光導波体が部分的に反射器(73,81)によって囲ま
    れている請求項1から7までのいずれか1項記載のバッ
    クライト装置。
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