Устройство подсветки, устройство отображения и телевизионный приемник
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является обеспечение сохранения потребляемой мощности и плавное распределение яркости подсветки без локальных темновых участков. Устройство 12 подсветки включает в себя источник 17 света, монтажную панель 14 и оптический элемент 15а. Оптический элемент 15а включает в себя участок DA, перекрывающий источник света, который перекрывает область LA установки источника света, где размещен источник 17 света. Светоотражающий участок 50 сформирован, по меньшей мере, на участке DA, перекрывающем источник света. Оптический элемент 50 имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax и минимальный коэффициент отражения света Rmin, и максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 40% или более на участке DA, перекрывающем источник света, и вся половина ширины Н, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% в области ТА пропускания оптического элемента 15а, через который проходит свет от источника света. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 29 ил.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству подсветки, устройству отображения и телевизионному приемнику.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Жидкокристаллическая панель, включаемая в жидкокристаллическое устройство отображения, сама не излучает свет, и таким образом требуется устройство фоновой подсветки как отдельное устройство подсветки. Устройство фоновой подсветки располагается позади жидкокристаллической панели (т.е. на стороне, обращенной к стороне поверхности отображения). Оно включает в себя в себя монтажную панель, имеющую отверстие со стороны жидкокристаллической панели, множество источников света (например, лампы с холодным катодом), размещаемые на монтажной панели как лампы, и оптический элемент (диффузорная пластина или нечто подобное), предусмотренный у отверстия монтажной панели для эффективного направления света, испускаемого источниками света, на жидкокристаллическую панель.
В таком устройстве фоновой подсветки, включающем в себя источники света, испускающие линейный свет, оптический элемент преобразует линейный свет в планарный свет, чтобы сделать однородным свет подсветки. Однако, если линейный свет не в достаточной степени преобразуется в планарный свет, образуются полосчатые изображения ламп вдоль расположения ламп с холодным катодом, и это ухудшает качество воспроизведения изображения жидкокристаллическим устройством отображения.
Для получения однородного света подсветки от устройства фоновой подсветки, желательно увеличить число источников света и уменьшить расстояние между соседними источниками света, или, например, увеличить степень рассеяния пластиной диффузора. Однако увеличение числа источников света увеличивает стоимость устройства фоновой подсветки, и также увеличивает потребляемую мощность. Увеличение степени рассеяния пластиной диффузора не противоречит улучшению яркости и приводит к проблеме, связанной с необходимостью увеличения числа источников света. Устройство фоновой подсветки, раскрытое в Патентном документе 1, было известно как устройство, которое снижает потребляемую мощность и гарантирует однородную яркость.
Устройство фоновой подсветки, описанное в Патентном документе 1, включает в себя пластину диффузора, предусмотренную на стороне вывода света от множества источников света. Затемняющий точечный трафарет, имеющий степень пропускания света (степень просветления) от 62% до 71% и затемнения от 90% до 99%, наносится на светорассеивающую пластину. Диаметр каждой точки делается большим непосредственно перед источниками света, и диаметр точек делается меньшим с удалением от источников света. С такой конфигурацией, эффективно используется свет, испускаемый источниками света, и устройство фоновой подсветки излучает свет достаточного уровня яркости при однородной яркости, не увеличивая потребляемую мощность источником света.
[Патентный документ 1] Публикация нерассмотренной заявки на патент Японии №2005-117023.
Проблема, решаемая изобретением
В устройстве, раскрытом в Патентном документе 1, чтобы достичь дополнительного снижения потребляемой мощности, желательно сократить число источников света. Однако, если число источников света сокращается, при использовании затемняющего точечного трафарета, раскрытого в Патентном документе 1, могут образовываться локальные темновые участки. Коэффициент отражения света диффузора и расположение затемняющего точечного трафарета обязательно определяются точно в соответствии с расположением источников света так, чтобы не образовывать локальные темновые участки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было выполнено ввиду отмеченных выше обстоятельств. Задача настоящего изобретения заключается в создании устройство подсветки, которое обеспечивает плавное распределение яркости подсветки при сохранении потребляемой мощности и не вызывая каких-либо локальных темных участков. Другая задача настоящего изобретения заключается в создании устройства отображения, включающего в себя данное устройство подсветки, и телевизионного приемника, включающего в себя данное устройство отображения.
Средство решения проблемы
Для решения вышеупомянутой проблемы, устройство подсветки настоящего изобретения включает в себя источник света, монтажную панель, выполненную с возможностью размещения источника света и имеющую отверстие для прохождения света от источника света, и оптический элемент, предусмотренный обращенным к источнику света и закрывающий отверстие. Монтажная панель включает в себя область установки источника света, в которой размещен источник света, и пустую область, в которой источник света не размещен. Оптический элемент включает в себя участок, перекрывающий источник света, который перекрывает область установки источников света, и участок, перекрывающий пустую область, который перекрывает пустую область. Светоотражающий участок, выполненный с возможностью отражения света от источника света, предусмотрен по меньшей мере на участке оптического элемента, перекрывающем источник света. В распределении коэффициента отражения света в поверхностной области оптического элемента, поверхность оптического элемента имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax, и минимальный коэффициент отражения света Rmin, и максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 40% или более на участке, перекрывающем источник света, и вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% в области пропускания оптического элемента, через который проходит свет от источника света.
С такой конфигурацией, свет, выходящий от источника света, вначале достигает участка оптического элемента, перекрывающего источник света, который является участком, имеющим светоотражающий участок. Поэтому, большая часть света отражается от участка, перекрывающего источник света (не проходит через участок, перекрывающий источник света), и яркость света подсветки понижается относительно уровня света, испускаемого источником света. С другой стороны, свет, который отражается от участка, перекрывающего источник света, дополнительно отражается в монтажной панели, и свет достигает участка, перекрывающего пустую область. Заданная яркость света подсветки достигается на участке, перекрывающем пустую область. Этим достигается сохранение потребляемой мощности, без размещения множества источников света, и по существу достигается однородное распределение яркости в устройстве подсветки.
Если максимальный коэффициент отражения света Rmax на участке, перекрывающем источник света, составляет меньше, чем 40%, объем световых лучей, который отражается участком, перекрывающим источник света, уменьшается, и это уменьшает объем световых лучей, которые снова отражаются в монтажной панели и достигают участка, перекрывающего пустую область. Соответственно, на участке, перекрывающем пустую область, могут быть сформированы темновые участки. Поэтому, максимальный коэффициент отражения света Rmax устанавливается как 40% или более, и свет, испускаемый источником света, эффективно отражается участком, перекрывающим источник света, и достигает участка, перекрывающего пустую область. Соответственно, менее вероятно, что в области подсветки будут образовываться темновые участки. В распределении коэффициента отражения света диффузора, если вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает 25% или менее на ширине области пропускания оптического элемента, свет, испускаемый источником света, локально отражается. Это сразу же приводит к неоднородности распределения яркости. А именно, участок, перекрывающий источник света, оказывается относительно темным, и участки, смежные с участком, перекрывающим источник света, - относительно яркими. С другой стороны, если вся половина ширины H занимает 80% или более на ширине области пропускания, область, которая отражает свет, испускаемый источником света, оказывается слишком велика. Это уменьшает объем световых лучей, которые проходят через весь оптический элемент и, соответственно, вероятно, что на крайних участках оптического элемента будут образованы темновые участки. Вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% на ширине области пропускания оптического элемента, и этим достигается плавное распределение яркости подсветки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 изображает перспективный вид общей конструкции телевизионного приемника в разобранном состоянии в соответствии с первым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 - перспективный вид, показывающий в разобранном состоянии общую конструкцию жидкокристаллического устройства отображения, предусмотренного в телевизионном приемнике;
Фиг.3 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления короткой стороны;
Фиг.4 - вид сечения жидкокристаллического устройства отображения вдоль направления длинной стороны;
Фиг.5 - вид сечения, показывающий общую конструкцию лампы с горячим катодом, предусмотренную в жидкокристаллическом устройстве отображения;
Фиг.6 - график, показывающий соотношение между током лампы и относительной яркостью лампы с горячим катодом;
Фиг.7 - вид в плане, показывающий общую конструкцию монтажной панели, предусмотренной в устройстве фоновой подсветки;
Фиг.8 - вид в плане, показывающий общую конструкцию диффузора, предусмотренного в устройстве фоновой подсветки;
Фиг.9 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, предусмотренного в устройстве фоновой подсветки, которое помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.10 - вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.11 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.10;
Фиг.12 - график, показывающий распределение яркости с каждым максимальным коэффициентом отражения света и каждой полной половиной ширины;
Фиг.13 - вид в плане, показывающий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом в соответствии с одной модификацией;
Фиг.14 - график, показывающий изменение коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.13;
Фиг.15 - вид в плане, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом в соответствии с одной модификацией;
Фиг.16 - спектральный график каждого цвета;
Фиг.17 - вид в плане, поясняющий распределение интенсивности цветов поверхности диффузора, который помещается перед лампой с горячим катодом;
Фиг.18 - график, показывающий изменение интенсивности цветов в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.17;
Фиг.19 - вид сечения, показывающий конструкцию оптического элемента в соответствии с одной модификацией;
Фиг.20 - вид в плане, показывающий общую конструкцию монтажной панели, предусмотренной в устройстве фоновой подсветки в соответствии со вторым вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.21 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного в среднем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом;
Фиг.22 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, который сформирован на крайнем участке на поверхности диффузора, который помещается перед лампами с холодным катодом;
Фиг.23 - график, показывающий коэффициент отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.22;
Фиг.24 - перспективный вид, показывающий общую конструкцию жидкокристаллического устройства отображения в разобранном состоянии в соответствии с третьим вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.25 - общий вид в плане монтажной панели, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света, предусмотренных в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.24;
Фиг.26 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета светоотражающего участка, сформированного на поверхности диффузора, предусмотренного в жидкокристаллическом устройстве отображения на Фиг.24, который помещается перед LED источниками света;
Фиг.27 - график, показывающий коэффициент отражения света в направлении короткой стороны диффузора;
Фиг.28 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света в соответствии с одной модификацией; и
Фиг.29 - типичный вид, показывающий конфигурацию трафарета LED источников света в соответствии с другой модификацией.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<Первый вариант выполнения >
Первый вариант выполнения настоящего изобретения рассматривается в связи с Фиг.1-12.
Вначале рассматривается конструкция TV (телевизионного) приемника, включающего в себя жидкокристаллическое устройство 10 отображения.
Как показано на Фиг.1, телевизионный приемник настоящего варианта выполнения включает в себя жидкокристаллическое устройство 10 отображения, передний и задний кожухи Ca, Cb, между которыми помещается жидкокристаллическое устройство 10 отображения, источник P питания, тюнер T, и стойку S. Полная форма жидкокристаллического устройства отображения (устройства отображения) 10 в перспективе является прямоугольной. Жидкокристаллическое устройство 10 отображения размещается в вертикальном положении так, что направление его короткой стороны соответствует вертикальной линии. Как показано на Фиг.2, оно включает в себя жидкокристаллическую панель 11, как панель отображения, и устройство 12 фоновой подсветки (устройство подсветки), которое является внешним источником света. В целом, они поддерживаются посредством рамочной оправы 13 и т.п.
Далее рассматриваются жидкокристаллическая панель 11 и устройство 12 фоновой подсветки, включенные в жидкокристаллическое устройство 10 отображения (см. Фиг.2-4).
Жидкокристаллическая панель (панель отображения) 11 сконструирована так, что пара стеклянных подложек соединяются между собой с заданным зазором между ними, и жидкий кристалл помещается герметично между стеклянными подложками. На одной из стеклянных подложек предусмотрены переключающие элементы (например, TFT), присоединенные к линиям истоков и линиям затворов, которые располагаются перпендикулярно друг другу, электроды пикселя, присоединенные к переключающим компонентам, и ориентирующая пленка. На другой подложке предусмотрен цветовой фильтр, имеющий цветовые секции, например, (красная) R, (зеленая) G и B (синяя) цветовые секции, расположенные по заданному трафарету, встречные электроды, и ориентирующая пленка. Поляризующие пластины 11a, 11b прикреплены к внешним поверхностям подложек (см. Фиг.3 и 4).
Как показано на Фиг.2, устройство 12 фоновой подсветки включает в себя монтажную панель 14, набор 15 оптических листов (диффузор (оптический элемент, светорассеивающий элемент) 15а и множество оптических листов 15b, которые расположены между диффузором 15а и жидкокристаллической панелью 11), и рамки 16. Монтажная панель 14 имеет по существу коробчатую форму с отверстием 14b на стороне вывода света (на стороне жидкокристаллической панели 11). Рамки 16, размещенные вдоль длинных сторон монтажной панели 14, удерживают края диффузора 15а по длинной стороне на монтажной панели 14. Края диффузора 15а по длинной стороне оказываются зажатыми между монтажной панелью 14 и рамками 16. Лампа 17 с горячим катодом (источник света), ламповые зажимы 18, переключающие соединители 19 и ламповые держатели 20, установлены на монтажной панели 14. Ламповые зажимы 18 предусмотрены для установки лампы 17 с горячим катодом на монтажной панели 14. Переключающие соединители 19 присоединяются к концам лампы 17 с горячим катодом для выполнения электрического соединения. Ламповый держатель 19 покрывает и каждый конец лампы 17 с горячим катодом, и переключающие соединители 19. Сторона выхода света устройства 12 фоновой подсветки является стороной, расположенной ближе к пластине 15а диффузора, чем лампа 17 с горячим катодом.
Монтажная панель 14 изготавливается обработкой металлической пластины. Она сформирована по существу в виде неглубокой коробки. Как показано на Фиг.3 и 4, она включает в себя прямоугольную нижнюю пластину 30 и наружные края 21, каждый из которых вытянут вертикально от соответствующей стороны нижней пластины 30, и имеет по существу U-образную форму. Наружные края 21 включают в себя наружные края 21a по короткой стороне и наружные края 21b по длинной стороне, предусмотренные на коротких сторонах и на длинных сторонах монтажной панели 14, соответственно. Нижняя пластина 30 монтажной панели 14 имеет множество посадочных отверстий по краям по длинной стороне. Переключающие соединители 19 устанавливаются на монтажные посадочные отверстия 22. Как показано на Фиг.3, крепежные отверстия 14c предусмотрены на верхней поверхности монтажной панели 14 вдоль внешних краев 21b по длинной стороне, чтобы связать оправу 13, рамки 16 и монтажную панель 14 вместе винтами и т.п.
Светоотражающий лист 23 расположен на внутренней поверхности нижней пластины 30 монтажной панели 14 (на стороне, которая обращена к лампе 17 с горячим катодом). Светоотражающий лист 23 представляет собой лист синтетического полимера, имеющий поверхность белого цвета, которая обеспечивает высокую светоотражательную способность. Светоотражающий лист 23 помещается так, чтобы покрыть почти всю внутреннюю поверхность нижней пластины 30 монтажной панели 14. Как показано на Фиг.4, края по длинной стороне светоотражающего листа 23 подняты так, чтобы покрыть наружные края 21b по длинной стороне монтажной панели 14, и зажаты между монтажной панелью 14 и диффузором 15а. С этим светоотражающим листом 23, свет, испускаемый лампами 17 с горячим катодом, отражается к диффузору 15а.
Лампа 17 с горячим катодом имеет удлиненную трубчатую форму с диаметром 15,5 мм. Как показано на Фиг.5, лампа 17 с горячим катодом включает в себя удлиненную стеклянную трубку 40, электроды 41 и внешние выводы 42. Два конца стеклянной лампы 40 закрыты. Электрод 41 заключен в стеклянную трубку 40 на каждом конце. Внешний вывод 42 выходит наружу от стеклянной трубки 40 от электрода 41. Ртуть герметизирована в стеклянной трубке 40. Флуоресцентный материал 43 покрывает внутреннюю поверхность стенки стеклянной лампы 40. Металлические муфты 44 подогнаны к двум концам лампы 17 с горячим катодом, соответственно. Два крайних участка лампы 17 с горячим катодом, на которых предусмотрены электроды 41 (металлические муфты 44), являются не люминесцирующими областями NA, и средний участок лампы 17 с горячим катодом (участок, который покрыт флуоресцентным материалом 43) является люминесцирующей областью.
Лампа 17 с горячим катодом характеризуется соотношением между током лампы и яркостью, как показано на Фиг.6. На Фиг.6, горизонтальная ось отображает ток лампы с горячим катодом, и вертикальная ось отображает относительную яркость для каждого значения тока лампы при условии, что яркость составляет 100%, когда ток лампы составляет 450 мА. Как показано на Фиг.6, лампа 17 с горячим катодом имеет такую характеристику, при которой яркость улучшается прямо пропорционально увеличению тока лампы, если ток лампы увеличивается от 155 мА до 600 мА.
Лампа 17 с горячим катодом размещается на монтажной панели 14 так, что продольное направление (осевое направление) соответствует направлению по длинной стороне монтажной панели 14. Как показано на Фиг.7, нижняя пластина 30 монтажной панели 14 (участок, стоящий перед диффузором 15a) задается в трех участках в направлении короткой стороны монтажной панели 14. Эти три участка включают в себя первый крайний участок 30A, второй крайний участок 30В, который расположен на стороне противоположного края от первого крайнего участка 30A, и средний участок 30C, который находится между первым крайним участком 30A и вторым крайним участком 30В. Лампа 17 с горячим катодом размещается в среднем участке 30C нижней пластины 30 и здесь формируется область LA установки источников света. Лампа 17 с горячим катодом не размещается на первом крайнем участке 30A и втором крайнем участке 30В нижней пластины 30, и здесь формируется пустая область LN. Лампа 17 с горячим катодом частично размещается в среднем участке нижней пластины 30 монтажной панели 14, чтобы сформировать область LA установки источников света. Площадь области LA установки источников света меньше, чем таковая для пустой области LN. Доля площади области LA установки источников света от всей площади нижней пластины 30 монтажной панели 14, предпочтительно устанавливается как находящаяся в переделах от 4% до 37% для достижения сохранения потребляемой мощности и гарантии яркости, и в этом варианте выполнения устанавливается как 4%.
На внешней поверхности нижней пластины 30 монтажной панели 14 (на стороне, обращенной к лампе 17 с горячим катодом), как показано на Фиг.3 и 4, предусмотрен набор 29 плат инверторов, так, чтобы перекрывать область LA установки источников света, более конкретно, чтобы перекрывать каждый конец лампы 17 с горячим катодом. Управляющая мощность подается от набора 29 плат инверторов на лампу 17 с горячим катодом. Каждый конец лампы 17 с горячим катодом имеет контактную клемму (не показана) для приема управляющей мощности, и электрическое соединение между контактной клеммой и проводным жгутом 29a (см. Фиг.4), выходящим от набора 29 плат инверторов, позволяет подавать управляющую мощность с высоким напряжением. Такое электрическое соединение устанавливается в переключающем соединителе 19, к которому подогнан конец лампы 17 с горячим катодом. Держатели 20 устанавливаются так, чтобы покрыть переключающие соединители 19.
Держатели 20, которые покрывают концы лампы 17 с горячим катодом и переключающие соединители 19, выполнены из белого синтетического полимера. Каждый из них имеет удлиненную, по существу коробчатую форму, которая вытянута вдоль короткой стороны монтажной панели 14, как показано на Фиг.2. Как показано на Фиг.4, каждый держатель 20 имеет ступеньки на передней стороне, так, что диффузор 15a и жидкокристаллическая панель 11 поддерживаются на различных уровнях. Часть держателя 20 помещается на вершину части соответствующего наружного края 21a по длинной стороне монтажной панели 14 и формирует боковую стенку устройства 12 фоновой подсветки вместе с внешней оправой 21a. Вставной штырь 24 выступает от поверхности держателя 20, которая обращена к наружному краю 21a монтажной панели 14. Держатель 20 устанавливается на монтажной панели 14 посредством вставки штыря 24 в посадочное отверстие 25, предусмотренное на верхней поверхности наружного края 21a монтажной панели 14.
Ступеньки держателя 20, которые покрывают конец лампы 17 с горячим катодом, включают в себя три поверхности, которые параллельны нижней пластине 30 монтажной панели 14. Эти три поверхности включают в себя первую поверхность 20a, вторую поверхность 20b, и третью поверхность 20c. Оправа пластины 15a диффузора по короткой стороне помещается на первую поверхность 20a, которая располагается на самом нижнем уровне. Наклонное покрытие 26 простирается от первой поверхности 20a к нижней пластине 30 монтажной панели 14 с наклоном. Оправа жидкокристаллической панели 11 по короткой стороне помещается на вторую поверхность 20b держателя 20. Третья поверхность 20c, которая располагается на самом высоком уровне, перекрывает наружный край 21a монтажной панели 14 и входит в контакт с оправой 13.
На стороне отверстия 14b монтажной панели 14 предусмотрен набор 15 оптических листов, включающий в себя диффузор (оптический элемент, светорассеивающий элемент) 15a и оптические листы 15b. Диффузор 15a выполнен как пластинчатый элемент из синтетического полимера и диспергированных в нем светорассеивающих частиц. Диффузор 15a рассеивает линейный свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом, которая является линейным источником света, а также отражает свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом. Каждый из краев диффузора 15a по короткой стороне помещается на первую поверхность 20a держателя и не испытывает вертикального усилия. Таким образом, диффузор 15a покрывает отверстие 14b монтажной панели 14. Как показано на Фиг.8, участки внешнего края диффузора 15a помещаются в держатель 20, или покрываются оправой 13, и поэтому участок внешнего края представляет собой блокирующую свет область TN, которая не пропускает свет от лампы 17 с горячим катодом. Участок диффузора 15a внутри блокирующей свет области TN представляет собой область ТА пропускания, через которую свет от лампы 17 с горячим катодом проходит на сторону жидкокристаллической панели 11.
Оптические листы 15b, предусмотренные на диффузоре 15a, включают в себя лист диффузора, линзовый лист и отражательную поляризующую пластину, уложенные в таком порядке со стороны пластины 15a диффузора. Оптические листы 15b преобразуют свет, испускаемый лампой 17 с горячим катодом и проходящий через пластину 15a диффузора, в планарный свет. Жидкокристаллическая панель 11 отображения располагается на верхней поверхности верхнего слоя оптических листов 15b. Оптические листы 15b поддерживаются между диффузором 15a и жидкокристаллической панелью 11.
Светоотражающее действие диффузора 15a рассматривается подробно в связи с Фиг.9-11.
На Фиг.9 показан типичный вид конфигурации трафарета светоотражающего участка, сформированного на диффузоре. На Фиг.10 показан вид в плане, поясняющий распределение коэффициента отражения света поверхности диффузора, которая обращена к лампе с горячим катодом. На Фиг.11 показан график изменения коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора на Фиг.9. На Фиг.9-11, направление по длинной стороне диффузора обозначается как направление оси X, и его направление по короткой стороне обозначается как направление оси Y. На Фиг.11, горизонтальная ось показывает направление оси Y (направление по короткой стороне), и коэффициент отражения света нанесен на график от крайнего участка близко к Yl (край Yl) до среднего участка в направлении оси Y, и от среднего участка до крайнего участка ближе к Y2 (край Y2) в направлении оси Y.
Как показано на Фиг.9, светоотражающий участок 50, выполненный в виде белого точечного трафарета, сформирован на диффузоре 15a, на поверхности, обращенной к лампе 17 с горячим катодом. В настоящем варианте выполнения каждая точка светоотражающего участка 50 имеет круговую форму. Точечный трафарет, формирующий светоотражающий участок 50, сформирован посредством печатной пасты, содержащей металлическую окись (например, окись титана), например, на поверхности пластины 15a диффузора. Предпочтительно средство печати представляет собой трафаретную печать, струйную печать и т.п.
Светоотражающий участок 50, находящийся перед лампой 17 с горячим катодом, имеет коэффициент отражения света как 80% на его поверхностной области, и диффузор 15a, находящийся перед лампой 17 с горячим катодом, имеет коэффициент отражения света как 30% в его поверхностной области. Таким образом, светоотражающий участок 50 имеет относительно высокий коэффициент отражения света. В настоящем варианте выполнения коэффициент отражения света каждого материала представлен средним коэффициентом отражения света, измеренным с LAV СМ-3700D (диаметр области измерения 25,4 мм), изготовленным посредством Konica Minolta внутри измерительной окружности. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 измерен следующим способом. Светоотражающий участок 50 формируется по всей поверхности стеклянной подложки, и коэффициент отражения света поверхности измеряется в соответствии с вышеупомянутым средством измерения. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 составляет предпочтительно 80% или более, и более предпочтительно 90% или более. Таким образом, поскольку коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 выше, отражение света контролируется более точно, и точно в соответствии с формой рисунка точечного трафарета, например, числа точек, или площади каждой точки.
Диффузор 15a имеет направление по длинной стороне (направление оси X) и направление по короткой стороне (направление оси Y). Коэффициент отражения света поверхности диффузора 15a, находящегося перед лампой 17 с горячим катодом, изменяется вдоль направления короткой стороны посредством изменения точечного трафарета светоотражающего участка 50, как показано на Фиг.10 и 11. Иначе говоря, на поверхности диффузора 15a, находящегося перед лампой 17 с горячим катодом, коэффициент отражения света участка (обозначаемого как участок DA, перекрывающий источник света), который перекрывает область LA установки источников света (участок, в котором размещается лампа 17 с горячим катодом), выше, чем коэффициент отражения света участка (обозначаемого как участок DN, перекрывающий пустую область), который перекрывает пустую область LN (участок, в котором лампа 17 с горячим катодом не размещается). Более конкретно, на участке DA диффузора 15a, перекрывающем источник света, коэффициент отражения света однороден, составляя 65%, что отображает максимальный коэффициент отражения света Rmax на диффузоре 15a. Участок DA, перекрывающий источник света, предусмотрен в среднем участке в направлении короткой стороны диффузора 15a, и средний участок включает в себя участок, который имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax.
С другой стороны, на поверхности DN диффузора 15a, перекрывающей пустую область, коэффициент отражения света уменьшается непрерывно и постепенно от участка, ближе к участку DA, перекрывающему источник света, к участку, удаленному от участка DA, перекрывающего источник света. Коэффициент отражения света наименьший, составляя 30%, в двух крайних участках (край Yl и край Y2 на Фиг.11) участка DN, перекрывающего пустую область, в направлении короткой стороны (направление оси Y).
В распределении коэффициента отражения света диффузора 15a, расстояние между двумя точками на графике на Фиг.11, в каждой из которых коэффициент отражения света равен (Rmax+Rmin)/2 (47,5% в этом варианте выполнения) соответствует всей половине ширины H в распределении коэффициента отражения света. В настоящем варианте выполнения длина всей половины ширины H занимает 60% ширины области ТА пропускания диффузора 15a в направлении короткой стороны (направление оси Y, направление в котором коэффициент отражения света диффузора 15a изменяется).
Распределение коэффициента отражения света диффузора 15a определяется площадью каждой точки светоотражающего участка 50. Коэффициент отражения света светоотражающего участка 50 выше, чем коэффициент отражения света диффузора 15a. Поэтому, коэффициент отражения света (степень отражения на единицу площади диффузора 15a) относительно увеличивается посредством относительного увеличения площади каждой точки светоотражающего участка 50, и коэффициент отражения света относительно уменьшается посредством относительного уменьшения площади каждой точки светоотражающего участка 50. Конкретно, на участке DA диффузора 15a, перекрывающем источник света, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 относительно велика и однородна. Площадь каждой точки светоотражающего участка 50 непрерывно уменьшается от границы между участком DA, перекрывающим источник света, и участком DN, перекрывающим пустую область, к двум крайним участкам участков DN, перекрывающих пустую область, в направлении короткой стороны. Как средство контроля коэффициента отражения света, площадь каждой точки светоотражающего участка 50 может быть установлена такой же, и расстояние между точками может быть изменено.
В устройстве 12 фоновой подсветки, ток лампы 17 с горячим катодом устанавливается постоянным, величиной 450 мА, и максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a, и занимаемая доля всей половины ширины H в области ТА пропускания, устанавливаются с различными значениями в нескольких примерах. Таблица 1 отображает качество подсветки, полученное в примерах.
В Таблице 1, степень размещения всей половины ширины H в области ТА пропускания отображает процент от длины всей половины ширины H, полученный, когда коэффициент отражения света в распределении коэффициента отражения света в направлении короткой стороны диффузора 15a равен (Rmax+Rmin)/2 на ширине области ТА пропускания диффузора 15a в направлении короткой стороны.
В распределении яркости подсветки устройства 12 фоновой подсветки, показанного на Фиг.12, качество подсветки отображается как ⊚, если задана улучшенная яркость и вполне плавное распределение яркости, качество подсветки отображается как ○, если задана улучшенная яркость и почти плавное распределение яркости, и качество подсветки отображается как Ч, если не задана улучшенная яркость или не плавное распределение яркости.
[Таблица 1] | |||||
Ток лампы [мА] | Максимальный коэффициент отражения света Rmax [%] | Степень размещения всей половины ширины H в области ТА подсветки [%] | Яркость в среднем участке [кд/м2] | Качество отобра-жения | |
Пример 1 | 450 | 65 | 60 | 350 | ⊚ |
Пример 2 | 450 | 40 | 70 | 400 | ○ |
Пример 3 | 450 | 68 | 25 | 250 | ○ |
Пример 4 | 450 | 65 | 80 | 320 | ○ |
Сравни-тельный Пример 1 | 450 | 35 | 66 | 430 | Ч |
Сравни-тельный Пример 2 | 450 | 68 | 20 | 250 | Ч |
Сравни-тельный Пример 3 | 450 | 65 | 85 | 223 | Ч |
Как ясно из Таблицы 1 и Фиг.12, если диффузор 15a имеет максимальный коэффициент отражения света Rmax как 40% или более, устройство 12 фоновой подсветки имеет заданную улучшенную яркость и плавное распределение яркости. В частности, если максимальный коэффициент отражения света Rmax составляет 65% или более, распределение яркости, становится более плавным. Если максимальный коэффициент отражения света Rmax ниже 40% (35% в Сравнительном Примере 1), свет легко проходит через средний участок диффузора 15a (участок DA, перекрывающий источник света), и яркость достаточно высока в среднем участке, и плавное распределение яркости не получается.
Степень размещения всей половины ширины H в области ТА пропускания составляет 25% или более, и 80% или меньше. Соответственно, устройство 12 фоновой подсветки имеет заданную улучшенную яркость и по существу плавное распределение яркости. Если степень размещения всей половины ширины H в области пропускания ТА составляет меньше, чем 25% (20% в сравнительном примере 2), свет от лампы 17 с горячим катодом локально легко отражается в среднем участке диффузора 15a. Соответственно, яркость на участке, смежном со средним участком, относительно улучшается, и распределение яркости не плавное. Если степень размещения всей половины ширины H в области пропускания ТА больше, чем 80% (85% в сравнительном примере 3), свет от лампы 17 с горячим катодом чрезмерно отражается диффузором 15a во всей его области. Поэтому, заданная улучшенная яркость не получается, и яркость оказывается особенно пониженной на крайних участках диффузора 15a.
Как рассмотрено выше, в настоящем варианте выполнения максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a устанавливается как 40% или более на участке DA, перекрывающем источник света, и вся половина ширины H, имеющая коэффициент отражения света (Rmax+Rmin)/2, занимает от 25% до 80% на ширине области ТА пропускания диффузора 15a, через который проходит свет от лампы 17 с горячим катодом. Соответственно, может быть получено плавное распределение яркости подсветки без какого-либо локального темнового участка.
Если максимальный коэффициент отражения света Rmax диффузора 15a составляет 65% или более на участке DA, перекрывающем источник света, свет от лампы 17 с горячим катодом, легко отражается участком DA, перекрывающим источник света, и это заставляет свет снова отражаться в монтажной панели 14. Это может увеличить объем света, достигающего участка DN, перекрывающего пустую область. Соответственно, менее вероятно, что участок DN, перекрывающий пустую область, вызовет темновые участки, и по существу может быть достигнуто однородное распределени