WO2013064675A1 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a lighting device, in particular for a liquid crystal display with a lighting plate, which is associated with at least one lateral light source and a dot pattern.
- the invention relates generally to thin, sheet-like lighting devices used as backlight for LCD liquid crystal displays. They are used primarily for the illumination of computer screens, which should have a relatively good brightness with low power consumption.
- these liquid crystal screens are always constructed similarly.
- core of the screen is a lighting panel associated with a dot pattern, usually on a separate sheet. This dot pattern is located between the lighting plate and a reflective foil. The light is introduced laterally into the lighting plate. The dots form imperfections that break the light and distract it. Distracted so the light exits the illumination plate and is compensated by a subsequent first diffusion film. An alignment of the light then takes place through a subsequent prism foil, whereupon a final compensation of the light takes place through a further diffusion foil. This is followed by the layer that represents the picture.
- DE 36 34 493 proposes to vary the size of the light-reflecting spots with the distance from the light source. Furthermore, non-reflective spots of the same size with different distribution density can be distributed on the transparent film substrate.
- Object of the present invention is to find a lighting device of the type mentioned above, which significantly improves the appearance of an image and made uniform. SOLUTION OF THE TASK
- the points are designed prism-like or provided with a prism structure.
- the prism structure is produced by providing grooves with a roller, which is notched on its circumference, with grooves, the corresponding groove walls breaking the light differently than the surface of the points.
- these grooves of the prismatic structure extend approximately parallel to the lateral light source, whereby LEDs are likewise preferably used as the light source.
- the prism structure of individual rows of dots is different. This is especially true depending on the distance from the light source, wherein it has been found advisable to design the prism structure far from the light source narrower than close to the light source. This means that the light is refracted away from the light source in multiple directions than near the light source.
- Figure 1 is a perspective view of a schematic structure of a liquid crystal display
- Figure 2 is a plan view of an inventive point pattern
- Figure 3 is a plan view of a roll for making a prismatic structure
- Figure 4 is a graphic representation of the distance between prisms.
- a liquid crystal display as the core piece has an illumination plate 1, which is underlaid by a reflection foil 2. Between the reflection foil 2 and the illumination plate 1 there is a dot pattern 3 which is e.g. may be printed on a separate sheet or on the reflective sheet. 2
- the light sources 4 can be seen, which introduce light into the illumination plate 1, which in turn is reflected back and forth in the illumination plate, as shown by arrows 5. It also applies to the dot pattern 3.
- the light sources 4 may be LEDs, for example.
- a diffuser 6 which compensates for the light exiting from the lighting plate 1 upwards.
- This diffuser can be designed as a diffusion film.
- At least one prism sheet 7, which aligns the light, follows the diffuser 6.
- the prism sheet 7 is followed by another diffuser 8 or a diffusion film and thereupon the LCP cover plate 9.
- the invention relates above all to the dot pattern, as shown in FIG. There it can be seen that the points 10 are distributed relatively randomly and have different distances from each other. Furthermore, it is indicated to the right that the points have a certain prism structure.
- This prism structure is produced by a roller 11, as shown in FIG.
- This roller 1 1 has notched wires 12, with which a structure indicated in Figure 2 is introduced into the points 10.
- the prism structure is designed near the light sources 4 further than in the middle. This is also shown graphically in FIG. The distance between the prisms in the middle is narrower than towards the edge of the dot pattern 3.
Abstract
Bei einer Beleuchtungsvorrichtung insbesondere für eine Flüssigkristallanzeige mit einer Beleuchtungsplatte (1), welcher zumindest eine seitliche Lichtquelle (4) und ein Punktmuster (3) zugeordnet ist, soll zumindest ein Teil der Punkte (10) prismaähnlich ausgestaltet ist bzw. mit einer Prismenstruktur versehen sein.
Description
Beleuchtungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung insbesondere für eine Flüssigkristallanzeige mit einer Beleuchtungsplatte, welcher zumindest eine seitliche Lichtquelle und ein Punktmuster zugeordnet ist.
STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf dünne, flächenartige Beleuchtungsvorrichtungen, die als Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristallanzeigen LCD verwendet werden. Sie dienen vor allem der Beleuchtung von Computerbildschirmen, die eine relativ gute Helligkeit bei geringem Leistungsverbrauch aufweisen sollen.
In der Regel sind diese Flüssigkristallbildschirme immer ähnlich aufgebaut. Bezug genommen wird beispielsweise auf die DE 693 31 896 T2. Kernstück
des Bildschirms ist eine Beleuchtungsplatte, der ein Punktemuster, in der Regel auf einer separaten Folie, zugeordnet ist. Dieses Punktemuster befindet sich zwischen der Beleuchtungsplatte und einer Reflektionsfolie. Das Licht wird seitlich in die Beleuchtungsplatte eingebracht. Die Punkte bilden Fehlstellen, welche das Licht brechen und es ablenken. So abgelenkt tritt das Licht aus der Beleuchtungsplatte aus und wird durch eine nachfolgende erste Diffusionsfolie ausgeglichen. Eine Ausrichtung des Lichts erfolgt dann durch eine nachfolgende Prismenfolie, worauf ein letzter Ausgleich des Lichts durch eine weitere Diffusionsfolie erfolgt. Auf diese folgt dann die Schicht, welche das Bild darstellt.
Das Problem ist, dass die Qualität einer derartigen Flüssigkristallanzeige im wesentlichen von diesen Punkten abhängt. Vor allem hat sich herausgestellt, dass bei bestimmten Punkteverteilungen diese entweder zu sehen sind oder aber es zu unterschiedlichen Schattierungen auf dem Bildschirm kommt. Hier wurden in der Vergangenheit viele Versuche gemacht, durch Auswahl der Grösse, des Abstands usw. der Punkte eine Verbesserung der Darstellung zu erzielen. So schlägt beispielsweise die DE 36 34 493 vor, die Grösse der lichtreflektierenden Flecken mit dem Abstand von der Lichtquelle zu variieren. Weiterhin können nicht reflektierende Flecken gleicher Grösse mit unterschiedlicher Verteilungsdichte auf dem transparenten Foliensubstrat verteilt werden.
Bekannt ist auch, dass die Punkte in der Mitte des Punktemusters grösser und zum Rand bzw. zu den Lichtquellen hin abnehmen. Dies bringt allerdings nur einen mässigen Erfolg.
AUFGABE
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung der o.g. Art zu finden, welche die Darstellung eines Bildes wesentlich verbessert und vergleichmässigt.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der Aufgabe führt, dass zumindest ein Teil der Punkte prismaähnlich ausgestaltet bzw. mit einer Prismenstruktur versehen ist. Das bedeutet, dass die Punkte das auf sie auftreffende Licht nicht gleichmässig brechen, sondern streuen. Dies hat zur Folge, dass der gesamte Bildschirm wesentlich gleichmässiger mit dem Licht ausgefüllt wird und die Punkte überhaupt nicht mehr sichtbar sind. Die Prismenstruktur wird der Einfachheit halber dadurch hergestellt, dass mit einer Walze, die auf ihrem Umfang mit Kerbdrähten belegt ist, mit Rinnen versehen werden, wobei die entsprechenden Rinnenwände das Licht anders brechen, als die Oberfläche der Punkte. Bevorzugt verlaufen diese Rinnen der Prismenstruktur etwa parallel zur seitlichen Lichtquelle, wobei ebenfalls bevorzugt als Lichtquelle LEDs verwendet werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daran gedacht, dass die Prismenstruktur von einzelnen Punktreihen unterschiedlich ist. Dies gilt vor allem je nach Abstand von der Lichtquelle, wobei es sich als ratsam erwiesen hat, die Prismenstruktur fern der Lichtquelle enger auszugestalten, als nahe der Lichtquelle. Dies bedeutet, dass das Licht fern der Lichtquelle in mehrfacher Richtung gebrochen wird, als nahe der Lichtquelle.
Mit der erfindungsgemässen Ausgestaltung ist es auch möglich, die Punkte des Punktemusters in einer gleichen Grösse zu halten. Herstellungstechnisch hat dies Vorteile.
Des weiteren hat es sich als ratsam erwiesen, kein striktes Abstandsmuster zwischen den einzelnen Punkten mehr vorzusehen, sondern den Abstand eher wahllos zu wählen. Das bedeutet, dass die einzelnen Punkte voneinander unterschiedliche Abstände aufweisen.
FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur 1 einen perspektivisch dargestellten schematischen Aufbau einer Flüssigkristallanzeige; Figur 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes Punktemuster;
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Rolle zum Herstellen einer Prismastruktur; Figur 4 eine grafische Darstellung des Abstands zwischen Prismen.
Gemäss Figur 1 weist eine Flüssigkristallanzeige als Kernstück eine Beleuchtungsplatte 1 auf, welche von einer Reflektionsfolie 2 unterlegt ist. Zwischen der Reflektionsfolie 2 und der Beleuchtungsplatte 1 befindet sich ein Punktemuster 3, welches z.B. auf eine separate Folie aufgedruckt sein kann oder aber auch auf die Reflektionsfolie 2.
Seitlich von der Beleuchtungsplatte 1 sind Lichtquellen 4 erkennbar, welche Licht in die Beleuchtungsplatte 1 einführen, das wiederum, wie durch Pfeile 5 dargestellt, in der Beleuchtungsplatte hin und her reflektiert wird. Dabei trifft es auch auf das Punktemuster 3. Die Lichtquellen 4 können beispielsweise LEDs sein.
Auf der Beleuchtungsplatte 1 liegt ein Diffusor 6 auf, welcher das Licht, das aus der Beleuchtungsplatte 1 nach oben austritt, ausgleicht. Dieser Diffusor kann als Diffusionsfolie ausgebildet sein.
Auf den Diffusor 6 folgt zumindest eine Prismenfolie 7, welche das Licht ausrichtet. Auf die Prismenfolie 7 folgt ein weiterer Diffusor 8 bzw. eine Diffusionsfolie und darauf die LCP-Deckplatte 9. Die Erfindung bezieht sich vor allem auf das Punktemuster, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Dort ist erkennbar, dass die Punkte 10 relativ wahllos verteilt sind und unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen. Des weiteren ist rechts daneben angedeutet, dass die Punkte eine gewisse Prismenstruktur aufweisen. Diese Prismenstruktur wird durch eine Walze 1 1 erzeugt, wie sie in Figur 3 dargestellt ist. Diese Walze 1 1 besitzt Kerbdrähte 12, mit denen eine in Figur 2 angedeutete Struktur in die Punkte 10 eingebracht wird. Dabei ist erkennbar, dass die Prismenstruktur nahe den Lichtquellen 4 weiter ausgestaltet ist, als in der Mitte. Dies wird auch graphisch in Figur 4 dargestellt. Die Distanz zwischen den Prismen in der Mitte ist enger, als zum Rand des Punktemusters 3 hin.
Bezugszeichenliste
Beleuchtungsplatte 34 67
Reflektionsfolie 35 68
Punktemuster 36 69
Lichtquelle 37 70
Pfeil 38 71
Diffusor 39 72
Prismenfolien 40 73
Diffusor 41 74
Deckplatte 42 75
Punkt 43 76
Walze 44 77
Kerbdrähte 45 78
46 79
47
48
49
50
51
52
53
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Claims
1 . Beleuchtungsvorrichtung insbesondere für eine Flüssigkristallanzeige mit einer Beleuchtungsplatte (1 ), welcher zumindest eine seitliche Lichtquelle (4) und ein Punktmuster (3) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Punkte (10) prismaähnlich ausgestaltet ist bzw. mit einer Prismenstruktur versehen ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenstruktur etwa parallel zur seitlichen Lichtquelle (4) verläuft.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenstruktur von einzelnen Punktreihen unterschiedlich ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenstruktur von Punkten (10) fern der Lichtquelle (4) enger ist als von Punkten nahe der Lichtquelle.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte (10) des Punktemusters (3) die gleiche Grösse aufweisen.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte (10) des Punktemusters (3) zumindest zum Teil unterschiedliche Abstände voneinander aufweisen.
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