TWI356241B - Backlight molule and liquid cristay display using - Google Patents

Description

1356241 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種液晶電視及液晶顯示器用背光照明裝 置，以及運用此照明裝置之圖像顯示裝置。 【先前技術】 先刖’專利文獻1所揭示之圖像顯示裝置係在液晶顯示 面板下方配置背光’使液晶顯示面板之晝面中央部之背光 7C度最南’隨著向端部接近使亮度逐漸降低。其係揭示在 圖像顯示裝置中，藉由使構成背光之冷陰極螢光燈（以下 稱為CFL)之間隔在中央部窄、在端部寬，可在不增加電力 消耗下’獲得提高中心亮度之明亮圖像顯示裝置之同時， 減少構成背光之CFL數量，藉此輕量化之方法。 [專利文獻1]曰本特開平6-752 16號公報 [發明所欲解決之問題] 在所涉及圖像顯示裝置中，使如上述構成背光之CFL之 間隔為在中央部窄且隨著向端部接近而變寬，但為了增強 提高中心亮度之效果，較好鄰接CFL之間隔在中央部更 乍、在端部更寬。然而，在端部若Cfl間隔過大，則在鄰 接CFL中間部之亮度降低顯著，在圖像上產生線狀之亮度 不均’即所謂之管疵（mura)。為不使該管疵產生，而限制 端部之CFL間隔，未必能夠獲得充分提高中心亮度之效 果’以及削減構成背光之CFL支數之效果。 本發明之目的係在端部，可不產生亮度不均而擴大Cfl 間隔’貫現充分提高中心亮度之效果及削減Cfl支數之效 H3797.doc (S ) 【發明内容】 使背光照明裝置構成為包含複數冷陰極螢光燈（CFL)及 ,下方之擴散反射體；各CFL之間隔配置為中心部窄、端 部寬，且僅於配置於端部之間隔最寬之肌間的擴散反射 體上包含山形突起構造。 [發明之效果] 一本發明可在端部不產生亮度不均而擴大CFL間隔，並可 實現充分提高中心、亮度之效果；及削減CFL支*之效果。 【實施方式】 圖1顯示本發明之背光照明裝置之構造概略圖。如圖 1(a)之俯視圖所示，在本背光照明裝置中，配列16支直管 型CFL 101 ’鄰接CFL之間隔為在中央窄、隨著向端部接 近逐漸變寬。即鄰接CFL之間隔a、b、c、d、e、f、g、h 有以下關係。 a<b<c<d<e<f<g<h 即，最端部之CFL間隔變得最寬。如圖1(b)所示之剖面 圖，於CFL 101下方配置有擴散反射體1〇2，將自CFL ι〇ι 向下方發出的光擴散反射到上方，藉由配置於CFL i 〇丨上 方之透射型擴散板103，使由CFL 1〇1及擴散反射體1〇2所 反射的光擴散透過，照明液晶面板。此處擴散反射體i 〇2 係於將CFL配置範圍3分割之端部有山型形狀部，而在中 央部沒有山型形狀部之構成即可。此時僅在端部之CFL間 隔最寬之部位間形成有山型突起構造之山型形狀部〗〇5。 113797.doc 1356241 該山型形狀部105,於擴散反射體1〇2上，由於以低角度所 擴散反射之光線反射到上方，故具有提高配置了山型形狀 105附近之亮度之效果。為此，如圖〗（b)所示，若在端 部CFL之中間部配置山型形狀部1〇5，則可提高該部分之 壳度，且可不產生管疵而加寬CFL間隔h。因此，因可將 中央部CFL之間隔更窄地配置，故可獲得充分提高中心亮 度之效果。 對於該效果，用圖11所示之亮度分佈進行說明。先前沒 有山型形狀部時，以在端部不產生管疵之條件配列（：？^時 (於圖2圖示其構成），縮小中央部CFL之間隔a與端部 之間隔h之比（間距比）’如點線所示沒有獲得充分提高中 心亮度之效果。另一方面，若加大間距比（於圖3圖示其構 成），如用虛線所示可獲得充分提高中心亮度之效果，但 在端部產生管疵。對此在本發明中藉由在擴散反射體之端 部配置山型形狀部，如實線所示在端部沒有產生管疵，可 獲得提高高亮度之效果。 如上所述為了沒有管疵地構成大間距比，獲得提高高中 心亮度之效果，最好使配置於CFL下方之反射體作為具有 擴散性之擴散反射體，設置於擴散反射體之山型形狀部， 僅設置於CFL間隔大之端部處。以同樣之CFL間隔將山型 形狀部、如圖4所示設置在全部CFL之中間時，其與如圖i 所示僅設置於端部時之亮度分佈比較顯示於圖l2c>在全部 CFL之中間設置山型形狀部之情形，與僅在端部設置相比 較，可知在端部以外之亮度少許提升，但端部管疵改善效 113797.doc 果變小，&能獲得期望之效果。這是由於CFL與擴散反射 體之間的光線因途中之山型形狀部而分散反射至上方到 達端部之光量降低。如以上說明，為獲得充分改善端部管 疲之效S ’最好係山型形狀部僅設置於CFL間㉟寬之端部 處。 至此，對於提尚亮度效果進行了說明，若配置山型形狀 則可擴大端部之CFL間隔，故可削減CFL支數。中央部 與端部之亮度比對CFL間隔大致為反比例之關係。因此， 為在CFL配置範圍内时量的支數獲得@樣之提高中心 亮度之效果，使CFL之間隔對支數反比例地變寬。由於在 端部配置山型形狀部，即使CFL間隔寬，也難以產生管 疵，所以即使削減CFL支數，也可獲得提高中心亮度之效 果。如圖5所示即使CFL為14支時’亦可獲得與先前技術 之16支時同等程度以上之提高亮度之效果。cfl之間距比 進一步加大時，在下一個端部寬處亦有產生管疵的情況。 此時如圖6所示，在該部分亦設置山型形狀部即可。此時， 如上所述為充分確保達到最端部之山型形狀部之光 量，使第2寬之間隔處之山的高度比最寬處低即可。 至此，記述了使每支之CFL間隔變化之情形，亦可使每 2支之間隔一定，使每一對間隔變化。圖8顯示其一例。此 處將16支之CFL每2支作為一束，其間隔—定為X，作為8 束’其間之間隔a、b、c、d有以下之關係。 a<b<c<d 而且，在間隔最寬之d之位置上設置山型形狀部即可。 113797.doc 1356241 如此將每2支之CFL間隔作為十則如圖_示可將 向CFL供給電源電壓之連接器1〇9每2支形成—束，可降低 零件件數以及-半作業數量係合適的。此外，特別適合盘 如圖15所示之使直管型CFL 1〇1之—侧短路之模擬。字管 及如圖16所示之U字管。

此處，擴散反射討使用由顧或陶以莫製或在各種金 屬製環之底部進行絕緣處理者。更佳為於樹脂中混入填充 物或具有微細之層構成而提高反射率纟。此外，亦可使用 在樹脂或陶究表面上藉由蒸鍍、電鑛、噴錄等形成金屬薄 膜’提高反射率之材料。例如用高反射率之白色樹脂材料 形成時，山型形狀部藉由射出成型等方法，於期望之位置 加工成期望之形狀即可。此外，擴散反射體亦可於殼體内 鋪a片狀擴散反射體構成。此時山型形狀部將片狀擴散反 射體彎曲配置於期望位置即可。 關於較佳的山型形狀部用圖18進行說明。最好山型形狀

部之高度Hm，'其頂點與CFL之高度Hcfl相同或稍稍超過。 具體而言，山型形狀部之高度Hm對於自擴散反射體至cFL 之中心高度Hcfl為： 〇-8 Hcfl^ Hm^ 2.5 Hcfl 此外，最好山型之傾斜角度0 m自45度稍稍低的角度。具 體較佳的程度為： 2〇度S θπι各50度 此處山型形狀部在接近裝置中央之中央側與遠離中央之 外側，亦可相同，亦可不相同。此外，山型形狀部之位置 113797.doc 10 最好為鄰接CFL中間之更外側。這是因為山型形狀部之中 央側存在更多的CFL，照射到山型形狀部上之光量變多， 在面上來自内側面的光照射到上方’改善了管疵。如圖13 之虛線所示，山型形狀部位於鄰接CFL之中間時其亮度在 中央側強，在端部側產生微弱亮度不均，但將山型形狀部 ^置於中間之更外側時’則中央側弱、端部側強，如圖中 實線可消除亮度不均。具體而言，設鄰接之CFL ι〇ι之間 隔為P，設是自中央側CFL之中心位置到山型形狀部之頂

點的距離為y，最好的範圍如下所示： 0.5P<y ^ 〇.9P 至此，對配置於複數冷陰極螢光燈（CFL)端部之間隔最 寬之CFL之間，在擴散反射體上形成山型突起構造之情形 進行了說明，但本發明之本質在於；在包含複數冷陰極螢 光燈（CFL)、位於下方之擴散反射體、及複數CFL之背光 照明裝置中，各CFL之間隔配置為中心部窄、端部寬，且 僅在配置於端部之間隔最寬之CFL之間設置為緩和亮度 不均之光學構成。如此藉由將緩和亮度不均之光學構造集 約成一部，可最小限度地增加成本，而獲得提高中心亮 度，削減CFL支數之期望效果.此處，用於緩和亮度不均 之光學構成’如至此之闡述係擴散反射體1〇2上之山型形 狀部即可，如圖1 9(a)所示於最寬間隔處亦可設置微型棱 鏡111，又如圖19(b)所示亦可設置微透鏡112,使產生亮度 不均之來自中心部之光線朝向上方，可緩和亮度不均。此 外，在擴散板103之該部分如圖19(c)所示亦可設置微型透 J13797.doc 鏡112，或如圖19((1)所示設置擴散體113。此處擴散體113 之展♦ ΉΓ 、 ^ 以一定’但如圖19(d)所示使其厚度逐漸變化， 與’又有擴散體113之部分境界變得不明顯比較合適。 藉由組合如以上記述之背光照明光源，與如圖丨7所示之 二制液as面板等之每個像素之光透射率之面板可獲得圖 像顯示裝置。 (實施例1) 圖8顯示本發明之背光照明裝置剖面構造概略圖。為32 '寸尺寸、在開口部高4〇〇mm之殼體中，鋪設有片狀 擴^反射體之擴散反射片106。此處擴散反射體在上下2 處彎曲，形成山型形狀部1〇5。在其中配置16支（：1^1〇1， 並於设體上方安裝擴散板103而獲得背光照明裝置。該背 光照明裝置由以下尺寸構成。 CFL 尚 Hcfl=4.7 mm，固定間隔 X=21.5 mm，間 隔 a=18.5 mm，b = 20 mm，c=21.5 mm，d = 3 1.5 mm 型形狀口P南Hm 6 mm，寬20 mm，（傾斜角度0 m = 3工 度）， 位置自CFL中間到外側2.5 mm 擴散板 高20mm 本背光照明裝置與均等配置CFL時（X = a=b=c=d)相比，可 獲得提高1 5%之中心亮度之效果。 (實施例2) 圖9顯示本發明之背光照明裝置剖面構造概略圖。為u 113797.doc ' '藉由由白色树脂射出成形獲得開口部高4〇〇 7成二體兼擴散反射體1〇2。此處擴散反射體於二處 1 狀部1〇5。在其中配置―並於殼體 裝擴散板103獲得背光照明裝置…背光照明裝 置糟由以下尺寸構成。 CFL 山型形狀部 高 Hcfl=4.7 mm，固定間隔 x=25 5 mm，間 隔 a=23 mm，b=25.4 _，c=31.5 mm 高Hm 6.6 mm，寬i5 mm，（傾斜角度 θηι=4 1 度）， 位置自CFL中間到外側2.5 擴散板 .高2 0 m m 本背光照明裝置與實施例1相比，可削減2支CFL，此 外’與均等配置CFL時（X=a=b = c=d)相比，可獲得提高i0〇/〇 之中心亮度效果。 (實施例3) 圖10顯示本發明之背光照明裝置剖面構造概略圖。為3 2 英吋尺寸、藉由由白色樹脂射出成形獲得開口部高400 mm之殼體兼擴散反射體1〇2。此處擴散反射體於上下各2 處，合計4處形成山型形狀部105。其山型之高度與外側相 比中央側小。此處配置14支CFL 101 ’殼體上方安裝擴散 板1 03，獲得背光照明裝置。該背光照明裝置藉由以下尺 寸構成。 CFL 高 Hcfl=4.7 mm，固定間隔 X=25.5 mm，間 隔 a=25.5 mm，b = 32.9 mm，c=41.0 mm 113797.doc -13· 1356241 山型形狀部 (中央側） 尚Hm 3 mm，寬ΐ6·5 mm (傾斜角度0 m=20 度），位置自CFL中間到外侧2.5 mm (外側） 高Hm 7.5 mm，寬15 mm，（傾斜角度em=45 度）。 位置自CFL中間到外側2 5 mm 擴散板 高20 mm

本背光照明裝置，山型形狀部上下各2處，與實施例2 相比可削減2支CFL。 藉由如上詳述之本發明，可使液晶丁乂以及液晶顯示器 用照明裝置不增加電力消耗而提高中心亮度，此外削減 CFL支數及伴隨之輕量化，可達成實現降低成本之所期目 的。再者，在使用該照明光源之圖像顯示裝置中亦可獲得 同樣效果。 【圖式簡單說明】

圖1(a)、（b)係本發明之昭明社φ “、、月裝置俯視及剖面構造概略 圖2(a)、（b)係先前技術之昭明 …、月裝置俯視及剖面構造概略 圖。 圖3係先前技術之照明裝置之剖面構造概略圖。 圖4係先前技術之照明裝置之剖面構造概略圖。 圖5係本發明之照明裝置 面構造概略圖。 圖6係本發明之照明裝置 I到面構造概略圖。 圖7(a)、（b)係本發明之 装置俯視及剖面構造概略 H3797.doc (S ) 1356241 圖8係本發明之照明裝置之剖面構造概略圖。 圖9係本發明之照明裝置之剖面構造概略圖。 圖1〇係本發明之照明裝置之剖面構造概略圖。 圖11係本發明及先前技術之照明裝置之亮度分 〇 圖12係本發明及先前技術之照明裝置之亮度分佈特性

圖13係本發明之照明裝置之亮度分佈特性圖。 圖14係本發明之照明裝置俯視構造概略圖。 圖15係本發明之照明裝置俯視構造概略圖。 圖16係本發明之照明裝置俯視構造概略圖。 圖⑽本發明之圖像裝置之剖面構造概略圖。 之剖面 圖18係本發明之照明裝置之山型形狀部配置部 構造概略圖。

之照明裝置之剖面構造概略

圖19(a)、（d)係本發明 【主要元件符號說明】 101 冷陰極螢光燈 102 擴散反射體 103 擴散板 104 殼體 105 山型形狀部 106 擴散反射片 107 照明裝置 113797.doc 1356241 108 液晶面板 109 連接器 110 轉換器 111 微型棱鏡 112 微型透鏡 113 擴散體 113797.doc -16-

Claims (1)

1356241 第095131851號專利申請案100. 7. 25 中文申請專利範圍替換本(100年7月） 十、申請專利範圍： 1· 一種背光照明裝置，其特徵在於包含： 複數冷陰極螢光燈，及 * 配置於前述複數冷陰極螢光燈下方之擴散反射體； - 各冷陰極螢光燈之間隔配置為中心部窄而端部寬； ' * -H« 於前述擴散反射體上，僅在配置於端部之間隔最寬之冷 陰極螢光燈之間，具有用於緩和亮度不均之具有擴散性 的山型光學構件。 _ 2. 一種背光照明裝置，其特徵在於包含： 複數冷陰極榮光燈，及 配置於前述複數冷陰極螢光燈下方之擴散反射體； 各冷陰極螢光燈之間隔配置為中心部窄而端部寬；且 僅在配置於端部之間隔最寬之冷陰極螢光燈之間’於擴 散反射體上具有山型突起構造。 3. 如請求項1或2之背光照明裝置，其中 籲 #接之則述冷陰極螢光燈之間隔係朝向端部依次變 寬。 4. 如請求項1或2之背光照明裝置，其中 每2支前述冷陰極螢光燈之間隔係為一定。 -5.如請求項1或2之背光照明裝置，其中 • 前述複數冷陰極螢光燈之上方配置有擴散板；且 前述擴散板之端部配置有微透鏡或擴散體。 6.如請求項2之背光照明裝置，其中 ;且 前述擴散反射體藉由片狀媒體形成 113797-1000725.doc 1356241 前述山型突起構造係彎曲片狀媒體而形成。 7. 如請求項1或2之背光照明裝置，其中 若設前述山型突起構造或山型光學構件之高度為 Hm、自前述擴散反射體至前述冷陰極螢^燈之中心位置 為止之高度為Hcf卜則滿足0.8 Hcfl$Hm$2.5 Hcfl ; 若設前述山型突起構造或山型光學構件之傾斜角度為 θιη ’則滿足20度$θπι$50度； 若設鄰接之前述冷陰極螢光燈之間隔為ρ、自中失側 之前述冷陰極螢光燈之中心位置到前述山型突起構造戒 山型光學構件之頂點為止之距離為y，則滿足 0.5p<y S 0.9P ° 8. 一種圖像顯示装置，其特徵在於包含： 液晶面板*及 如請求項1至7中任一項之背光照明裝置。