DE102005062914A1

DE102005062914A1 - Hinterleuchtungseinheit und Flüssigkristalldisplay mit dieser

Info

Publication number: DE102005062914A1
Application number: DE102005062914A
Authority: DE
Inventors: Dae-San Anyang Lim; In-Jae Gwacheon Chung; Jin-Hwan Suwon Jeon
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: KR20070000911A; US7717600B2; DE102005062914B4; KR101285620B1; US20060291252A1

Abstract

Es werden eine Hinterleuchtungseinheit und ein LCD mit dieser offenbart. Die Hinterleuchtungseinheit ist mit Folgendem versehen: mehreren Lichtquellen zum Erzeugen von Licht; einer Streulage zum Wandeln linearen, von der Lichtquelle erzeugten Lichts in planares Licht und zum Strahlen des Lichts auf eine LCD-Tafel; mehreren optischen Mustern, die an der Lichtleitplatte ausgebildet sind und verschiedene Größen aufweisen, um auf die LCD-Tafel fallendes Licht gleichmäßig auf die gesamte LCD-Tafel zu bringen; und einer Streulage zum Durchlassen von von der Lichtleiterplatte emittiertem Licht in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur LCD-Tafel.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Flüssigkristalldisplay (LCD). Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Hinterleuchtungseinheit, die die Helligkeit steuern kann und hohe Helligkeit erzielen kann, sowie ein LCD mit dieser.

Beschreibung der einschlägigen Technik

Im Allgemeinen dient ein Flüssigkristalldisplay (LCD) dazu, dadurch ein gewünschtes Bild auf einem Schirm anzuzeigen, dass die Menge des von einer Hinterleuchtungseinheit durch eine Vielzahl von in Matrixform angeordneten Flüssigkristallzellen und eine Flüssigkristalltafel aus einer Vielzahl von Steuerschaltern zum Schalten von an jede der Flüssigkristallzellen zu liefernde Videosignale gestrahlten Lichts gesteuert wird.

Die einschlägige Hinterleuchtungseinheit eines LCD wird nun unter Bezugnahme auf die 1 erläutert.

Die 1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Hinterleuchtungseinheit gemäß der einschlägigen Technik zeigt.

In der 1 verfügt die einschlägige Hinterleuchtungseinheit über eine Lichtleitplatte 11 zum Leiten eines Lichtstrahls 51, der durch einen Lichteinführabschnitt 20 gelaufen ist, eine Reflexionsplatte 31, die unter der Lichtleit platte 11 angeordnet ist, um den Lichtstrahl 51, der durch die Unterseite und eine Seitenfläche der Lichtleitplatte 11 läuft, zur Oberseite derselben zu reflektieren, eine erste Streulage 33 zum Streuen des Lichtstrahls 51, der durch die Streulage 11 gelaufen ist, eine erste Prismenlage 35 und eine zweite Prismenlage 37 zum Steuern der Laufrichtung des Lichtstrahls 51, der durch die erste Streulage 33 gelaufen ist, eine zweite Streulage 39 zum Streuen des Lichtstrahls 51, der durch die erste Streulage 35 und die zweite Prismenlage 37 gelaufen ist, und eine LCD-Tafel 41 zum Empfangen des Lichtstrahls 51, der durch die zweite Streulage 39 gestreut wurde.

Der Lichteinführabschnitt 20 besteht aus einer Licht emittierenden Lampe 21 zum Erzeugen des Lichtstrahls 51 sowie einem Lampengehäuse 53 zum Montieren der Licht emittierenden Lampe 21 und zum Reflektieren des Lichtstrahls 51 derselben zur Streulage 11.

Der Lichtstrahl 51 des Lichteinführabschnitts 20 wird durch gedruckte Muster, die an der Unterseite der Lichtleitplatte 11 so ausgebildet sind, dass es in keiner Richtung zu einer Totalreflexion des Lichtstrahls 51 kommt, gleichmäßig zur Oberseite der Lichtleitplatte 11 geleitet. Der Lichtstrahl 51, der zur Unterseite und zur zweiten Fläche des Lichtstrahls 11 durchgelassen wurde, wird durch die Reflexionsplatte 31 reflektiert, um so zur Oberseite der Lichtleitplatte 11 durchgelassen zu werden. Eine nicht erläuterte Bezugszahl 13 kennzeichnet ein Lichtleiter-Reflexionsmuster.

Der Lichtstrahl 51, der durch die Lichtleitplatte 11 gelaufen ist, wird durch die erste Streulage 33 im gesamten Bereich der LCD-Tafel gestreut.

Der Lichtstrahl 51, der durch die erste Prismenlage 35 und die zweite Prismenlage 37 gelaufen ist, läuft durch die zweite Streulage 39, um dadurch auf die LCD-Tafel 41 zu fallen.

Jedoch bestehen bei der einschlägigen Hinterleuchtungseinheit eines LCD die folgenden Probleme.

Bei einem Prozess, bei dem ein von der Licht emittierenden Lampe erzeugter Lichtstrahl durch den Lichteinführabschnitt zur Lichtleitplatte geleitet wird, wird eine große Menge desselben nahe dem Lichteinführabschnitt in die Lichtleitplatte eingeführt, während eine kleinere Menge desselben entfernt vom Lichteinführabschnitt in sie eingeführt wird.

Demgemäß wird der Lichtstrahl nicht gleichmäßig über die gesamte Lichtleitplatte verteilt, sondern er wird mit differierenden Mengen verteilt.

Daher ist bei der einschlägigen Lichtleitplatte die Lampenhelligkeit nicht stabilisiert, und die Helligkeit wird nicht auf einfache Weise kontrolliert.

Ferner wird bei der einschlägigen Hinterleuchtungseinheit nur eine einzelne Licht emittierende Lampe verwendet, wodurch eine Einschränkung beim Realisieren verschiedener Helligkeitsarten besteht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist die Erfindung auf eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen bei der einschlägigen Technik im Wesentlichen vermeiden.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Hinterleuchtungseinheit, die die Helligkeit steuern kann und eine hohe Helligkeit erzielen kann, und ein LCD mit dieser geschaffen sind.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und sie werden teilweise aus der Beschreibung ersichtlich, oder sie ergeben sich beim Ausüben der Erfindung. Die Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, wie sie speziell in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt ist.

Um diese und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie sie realisiert wurde und hier umfassend beschrieben wird, ist eine Hinterleuchtungseinheit für ein LCD mit Folgendem geschaffen: mehreren Lichtquellen zum Erzeugen von Licht; einer Streulage zum Wandeln linearen, von der Lichtquelle erzeugten Lichts in planares Licht, und zum Strahlen des Lichts auf eine LCD-Tafel; mehreren optischen Mustern, die an der Lichtleitplatte ausgebildet sind und verschiedene Größen aufweisen, um auf die LCD-Tafel fallendes Licht gleichmäßig auf die gesamte LCD-Tafel zu bringen „ und einer Streulage zum Durchlassen von von der Lichtleitplatte emittiertem Licht in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur LCD-Tafel.

Gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ist ein LCD mit einer Hinterleuchtungseinheit mit Folgendem geschaffen: einer LCD-Tafel und einer Hinterleuchtung, die in einem unteren Teil der LCD-Tafel angeordnet ist und mit Folgendem versehen ist: mehreren Lichtquellen zum Erzeugen von Licht; einer Streulage zum Wandeln linearen, von der Lichtquelle erzeugten Lichts in planares Licht, und zum Strahlen des Lichts auf eine LCD-Tafel; mehreren optischen Mustern, die an der Lichtleitplatte ausgebildet sind und verschiedene Größen aufweisen, um auf die LCD-Tafel fallendes Licht gleichmäßig auf die gesamte LCD-Tafel zu bringen; und einer Streulage zum Durchlassen von von der Lichtleitplatte emittiertem Licht in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur LCD-Tafel.

Es ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, für eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung zu sorgen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, und die in dieser Beschreibung enthalten sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien derselben zu erläutern.
In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konstruktion einer Hinterleuchtungseinheit gemäß der einschlägigen Technik zeigt;
2 ist eine schematische Ansicht, die die Konstruktion einer Hinterleuchtungseinheit gemäß der Erfindung zeigt;
3 ist eine Draufsicht, die eine Lichtleitplatte und eine Licht emittierende Lampe bei der erfindungsgemäßen Hinterleuchtungseinheit zeigt;
4A ist eine Schnittansicht, die schematisch ein optisches Muster auf der Lichtleitplatte und der Licht emittierenden Lampe, die an einer Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist, zeigt, wobei dieser Schnitt entlang der Linie IVa-IVa in der 3 aufgenommen ist;
4B ist eine Schnittansicht, die schematisch die Lichtleitplatte und die Licht emittierende Lampe, die an der anderen Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist, zeigt, wobei dieser Schnitt entlang der Linie IVb-IVb in der 3 aufgenommen ist; und
5 ist ein Kurvenbild, das eine Beziehung zwischen der Zeit und der Helligkeit bei der einschlägigen Hinterleuchtung unter Verwendung einer einzelnen Licht emittierenden Lampe sowie eine Beziehung zwischen der Zeit und der Helligkeit bei einer Hinterleuchtung unter Verwendung einer doppelten Licht emittierenden Lampe und einer Lichtleitplatte zeigt, wobei optische Muster entsprechend der Erfindung ausgebildet sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird detailliert auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele dargestellt sind.
Nachfolgend werden eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay (LCD) mit dieser unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Gemäß der 2 verfügt die erfindungsgemäße Hinterleuchtung über eine Lichtleitplatte 111 zum Leiten eines Licht strahls, der durch einen ersten Lichteinführabschnitt 120 und einen zweiten Lichteinführabschnitt 130 gelaufen ist, eine Reflexionsplatte 131, die unter der Lichtleitplatte 111 angeordnet ist, um den Lichtstrahl, der durch die Unterseite und eine Seitenfläche der Lichtleitplatte 111 gelaufen ist, zur Oberseite derselben zu reflektieren, eine erste Streulage 133 zum Streuen des Lichtstrahls, der durch die Lichtleitplatte 111 gelaufen ist, eine erste Prismenlage 135 und eine zweite Prismenlage 137 zum Steuern der Laufrichtung des Lichtstrahls, der durch die erste Streulage 133 gelaufen ist, eine zweite Streulage 139 zum Streuen des Lichtstrahls, der durch die erste Prismenlage 135 und die zweite Prismenlage 137 gelaufen ist, und eine LCD-Tafel 141 zum Empfangen des Lichtstrahls, der durch die zweite Streulage 139 gestreut wurde.
Der erste Lichteinführabschnitt 120 besteht aus einer ersten Licht emittierenden Lampe 121 zum Erzeugen eines Lichtstrahls sowie einem ersten Lampengehäuse 123 zum Montieren der ersten Licht emittierenden Lampe 121 und zum Reflektieren des Lichtstrahls derselben zur Lichtleitplatte 111.
Der zweite Lichteinführabschnitt 130 besteht aus einer zweiten Licht emittierenden Lampe 127 zum Erzeugen eines Lichtstrahls sowie einem zweiten Lampengehäuse 129 zum Montieren der zweiten Licht emittierenden Lampe 127 und zum Reflektieren des Lichtstrahls desselben zur Lichtleitplatte 111.
Der Lichtstrahl des ersten Lichteinführabschnitts 120 oder des zweiten Lichteinführabschnitts 130 bewegt sich über gedruckte Muster, die an der Unterseite der Lichtleitplatte 111 so ausgebildet sind, dass es in keiner Richtung zu einer Totalreflexion des Lichtstrahls kommt, gleichmäßig zur Oberseite der Lichtleitplatte 111. Der Lichtstrahl, der zur Unterseite und zur Seitenfläche der Lichtleitplatte 111 lief, wird durch die Reflexionsplatte 131 reflektiert, um so zur Oberseite der Lichtleitplatte 111 durchgelassen zu werden. Dann wird der Lichtstrahl 151, der durch die Lichtleitplatte 111 gelaufen ist, durch die erste Streulage 133 zum gesamten Bereich der LCD-Tafel 141 gestreut. Eine nicht erläuterte Bezugszahl 113 kennzeichnet ein Lichtleiter-Reflexionsmuster.
Der Lichtstrahl, der durch die erste Streulage 135 und die zweite Prismenlage 137 gelaufen ist, läuft durch die zweite Streulage 139, um dadurch auf die LCD-Tafel 141 zu fallen.
Die erste Licht emittierende Lampe 121 ist an einer Seitenfläche der Lichtleitplatte 111 angeordnet, wobei sie nach Bedarf individuell angesteuert werden kann. D.h., dass dann, wenn eine normale Helligkeit zu erzielen ist, nur die erste Licht emittierende Lampe 121 betrieben wird. Wenn dagegen eine relativ hohe Helligkeit zu erzielen ist, werden die erste Licht emittierende Lampe 121 und die zweite Licht emittierende Lampe 127 gleichzeitig betrieben.
Gemäß den 3, 4A und 4B verfügt die Lichtleitplatte 111 über eine im Wesentlichen dreieckige Musterstruktur, und sie ist in einen ersten, zweiten, dritten und vierten Bereich A, B, C und D unterteilt. Innerhalb der Bereiche A, B, C und D sind optische Muster 115a und 115b mit verschiedenen Größen zum gleichmäßigen Führen des Lichtstrahls ausgebildet. Je näher die optischen Muster 115a am ersten Lichteinführabschnitt 120 liegen, umso weiter sind sie verteilt. Dagegen sind die optischen Muster 115 umso kleiner verteilt, je entfernter sie vom ersten Lichteinführabschnitt 120 liegen.
Die großen optischen Muster 115a sind so angeordnet, dass zwischen ihnen ein großer Zwischenraum besteht, wohingegen die kleinen optischen Muster 115b so angeordnet sind, dass zwischen ihnen ein kleiner Zwischenraum besteht.
Im ersten Bereich A, der am dichtesten bei dem ersten Lichteinführabschnitt 120 liegt, sind die großen optischen Muster 115a angeordnet. Dagegen sind im vierten Bereich D, der am weitesten vom ersten Lichteinführabschnitt 120 entfernt ist, kleine optische Muster 115b angeordnet. Im zweiten Bereich B und im dritten Bereich C, die einander entsprechen, sind die großen optischen Muster 115a und die kleinen optischen Muster 115b angeordnet.
Die 5 ist ein Kurvenbild, das eine Beziehung zwischen der Zeit und der Helligkeit bei der einschlägigen Hinterleuchtung unter Verwendung einer einzelnen Licht emittierenden Lampe sowie eine Beziehung zwischen der Zeit und der Helligkeit bei einer Hinterleuchtung unter Verwendung einer doppelten Licht emittierenden Lampe und einer Lichtleitplatte, wobei optische Muster entsprechend der Erfindung ausgebildet sind, zeigt.
Gemäß der 5 wird bei der einschlägigen Hinterleuchtung eine niedrige Helligkeit, die ungefähr 180°C entspricht, gleichmäßig realisiert. Dagegen wird bei der erfindungsgemäßen Hinterleuchtung eine hohe Helligkeit, die ungefähr 500°C entspricht, gleichmäßig realisiert.
Demgemäß ist bei der Erfindung die Struktur der Lichtleitplatte durch Hinzufügen einer Lampe verändert, wodurch beim Anzeigen eines bewegten Bilds eine relativ hohe Helligkeit erzielt wird.
Wie oben angegeben, zeigen die Hinterleuchtung und das LCD mit dieser gemäß der Erfindung die folgenden Effekte.
Bei der Erfindung ist eine Lampe von geradem Typ zur Lampe von geradem Typ bei der einschlägigen Technik an einer Seitenfläche der Lichtleitplatte hinzugefügt. Die zwei Lampen vom geraden Typ können selektiv angesteuert werden. Auch sind optische Muster verschiedener Größen in vier Bereichen an der Lichtleitplatte angeordnet, um dadurch eine relativ hohe Helligkeit zu erzielen.
Ferner sind abgedunkelte Strahlen aufgrund getrennter Lampen minimiert, die Zeit zum Stabilisieren der Lampenhelligkeit ist verkürzt, und die Helligkeit kann partiell gesteuert werden.
Der Fachmann erkennt, dass an der Erfindung verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang derselben abzuweichen. So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen ihrer selbst abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

Hinterleuchtungseinheit für ein Flüssigkristalldisplay, mit: – mehreren Lichtquellen zum Erzeugen von Licht; – einer Streulage zum Wandeln linearen, von der Lichtquelle erzeugten Lichts in planares Licht und zum Strahlen des Lichts auf eine LCD-Tafel; – mehreren optischen Mustern, die an der Lichtleitplatte ausgebildet sind und verschiedene Größen aufweisen, um auf die LCD-Tafel fallendes Licht gleichmäßig auf die gesamte LCD-Tafel zu bringen; und – einer Streulage zum Durchlassen von von der Lichtleitplatte emittiertem Licht in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur LCD-Tafel.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Lichtquellen über mindestens zwei Licht emittierende Lampen verfügen.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der eine der Licht emittierenden Lampen an einer Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist und die andere der Licht emittierenden Lampen an einer anderen Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Lichtleitplatte in einen ersten, zweiten, dritten und vierten Bereich unterteilt ist und in jedem der Bereiche optische Muster mit verschiedenen Größen ausgebildet sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 4, bei der der erste Bereich der Lichtleitplatte, der der Lichtquelle am nächsten liegt, mit großen optischen Mustern versehen ist, während der vierte Bereich der Lichtleitplatte, der am wei testen von der Lichtquelle entfernt ist, mit kleinen optischen Mustern versehen ist.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 4, bei der der zweite Bereich und der dritte Bereich mit großen optischen Mustern und kleinen optischen Mustern versehen sind.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Lichtleitplatte unten mit einer Reflexionsplatte versehen ist.
Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Lichtleitplatte und die Streulage mit einer Prismenlage dazwischen vorliegen.
Flüssigkristalldisplay (LCD) mit einer Hinterleuchtungseinheit, mit: – einer LCD-Tafel und – einer Hinterleuchtung, die in einem unteren Teil der LCD-Tafel angeordnet ist und mit Folgendem versehen ist: – mehreren Lichtquellen zum Erzeugen von Licht; – einer Streulage zum Wandeln linearen, von der Lichtquelle erzeugten Lichts in planares Licht, und zum Strahlen des Lichts auf eine LCD-Tafel; – mehreren optischen Mustern, die an der Lichtleitplatte ausgebildet sind und verschiedene Größen aufweisen, um auf die LCD-Tafel fallendes Licht gleichmäßig auf die gesamte LCD-Tafel zu bringen; und – einer Streulage zum Durchlassen von von der Lichtleitplatte emittiertem Licht in einer Richtung im Wesentlichen orthogonal zur LCD-Tafel.
LCD nach Anspruch 9, bei der die Lichtquellen über mindestens zwei Licht emittierende Lampen verfügen.
LCD nach Anspruch 10, bei dem eine der Licht emittierenden Lampen an einer Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist und die andere der Licht emittierenden Lampen an einer anderen Seite der Lichtleitplatte angeordnet ist.
LCD nach Anspruch 9, bei der die Lichtleitplatte in einen ersten, zweiten, dritten und vierten Bereich unterteilt ist und in jedem der Bereiche optische Muster mit verschiedenen Größen ausgebildet sind.
LCD nach Anspruch 12, bei der der erste Bereich der Lichtleitplatte, der der Lichtquelle am nächsten liegt, mit großen optischen Mustern versehen ist, während der vierte Bereich der Lichtleitplatte, der am weitesten von der Lichtquelle entfernt ist, mit kleinen optischen Mustern versehen ist.
LCD nach Anspruch 12, bei der der zweite Bereich und der dritte Bereich mit großen optischen Mustern und kleinen optischen Mustern versehen sind.
LCD nach Anspruch 9, bei der die Lichtleitplatte unten mit einer Reflexionsplatte versehen ist.
LCD nach Anspruch 9, bei der die Lichtleitplatte und die Streulage mit einer Prismenlage dazwischen vorliegen.