DE112005001170B4 - Hinterleuchtungseinheit und Flüssigkristalldisplay mit dieser - Google Patents

Hinterleuchtungseinheit und Flüssigkristalldisplay mit dieser Download PDF

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Abstract

Hinterleuchtungseinheit mit einem diskreten Lichtquellenabschnitt (51), einem Reflexionsabschnitt (10), einem Lichtleitabschnitt (20), einem Luftraum (30) und einer Streueinheit (40, 42), – wobei der Reflexionsabschnitt (10), der Lichtleitabschnitt (20), der Luftraum (30) und die Streueinheit (40, 42) in dieser Reihenfolge übereinander liegen, – wobei der diskrete Lichtquellenabschnitt (51) ein Abschnitt ist, in dem einzelne Lichtquellen mit verschiedenen Spektren oder verschiedenen Lichtemissionsmengen nahe einer Eintrittsebene (23) des Lichtleitabschnitts (20) angeordnet sind, – wobei ein Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25), der so konfiguriert ist, dass er Licht, das sich durch den Lichtleitabschnitt (20) ausbreitet, auf der Seite des Reflexionsabschnitts (10) oder auf der Seite des Luftraums (30) entnimmt, an derjenigen Fläche des Lichtleitabschnitts (20), die dem Reflexionsabschnitt (10) zugewandt ist, oder derjenigen Fläche, die dem Luftraum (30) zugewandt ist, vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftraum (30) eine Dicke von 9–18 mm aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay.
  • Hintergrundbildende Technik
  • Die 46 zeigt schematisch die Struktur eines herkömmlichen Flüssigkristalldisplays. Dieses Flüssigkristalldisplay verfügt über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 110 und eine Hinterleuchtungseinheit. Die Hinterleuchtungseinheit ist mit einer Lichtleitplatte 114 und Kaltkathodenröhren 116 versehen, die an den beiden einander entgegengesetzten Stirnflächen derselben angeordnet sind. Um die Kaltkathodenröhre 116 herum ist ein Reflektor 117 angeordnet, der auf effiziente Weise Licht in die Lichtleitplatte 114 einleitet. Zwischen der Flüssigkristalldisplay-Tafel 110 und der Hinterleuchtungseinheit sind Linsenfolien 111 und 112 sowie eine Streufolie 113 angeordnet. Außerdem ist an der Rückseite der Lichtleitplatte 114 eine Reflexionsfolie 115 angeordnet.
  • Für die in diesem Flüssigkristalldisplay verwendete Hinterleuchtungseinheit werden im Allgemeinen die in der 46 dargestellte Seitenlicht-Hinterleuchtungseinheit und eine direkt wirkende Hinterleuchtungseinheit verwendet, wobei bei der letzteren eine Lichtquelle unmittelbar unter einer Flüssigkristalldisplay-Tafel angeordnet ist. Sie werden auf solche Weise getrennt verwendet, dass die Seitenlicht-Hinterleuchtungseinheit für ein Flüssigkristalldisplay, bei dem im Allgemeinen die Schirmgröße 20 Zoll (Schirm mit einer Diagonale von 20 Zoll) oder darunter beträgt, und ein Flüssigkristalldisplay, bei dem insbesondere die Dicke verringert werden muss, verwendet wird. Bei beiden Konfigurationen wird als Lichtquelle im Allgemeinen eine Kaltkathodenröhre verwendet. Mit der einzigen Ausnahme eines Flüssigkristalldisplays mit kleiner Schirmgröße zur Verwendung bei einem Mobiltelefon und einem persönlichen, digitalen Assistenten (PDA) wird als Lichtquelle eine Weiß-LED verwendet, da von ihr keine allzu große Lichtmenge benötigt wird und sie zum Verringern der Größe und des Gewichts am geeignetsten ist.
  • Obwohl bei einem Flüssigkristall mit einem Schirm größerer Abmessungen als bei einem Mobiltelefon und einem PDA hauptsächlich eine Kaltkathodenröhre verwendet wird, sind in den letzten Jahren Umweltgesichtspunkte zunehmend bedeutend, und es wird davon ausgegangen, dass es unerwünscht ist, eine Kaltkathodenröhre unter Verwendung von Quecksilber zu verwenden.
  • Nun werden als die Kaltkathodenröhre ersetzende Lichtquelle verschiedene Lichtquellen wie Quecksilberdampf-freie Leuchtstoffröhren und LEDs entwickelt. Unter diesen werden LEDs als vielversprechende Lichtquelle der nächsten Generation angesehen. Wenn bei einer Seitenlicht-Hinterleuchtungseinheit eine LED die Lichtquelle bildet, werden solche Konfigurationen betrachtet, bei denen mehrere Weiß-LEDs angebracht sind und mehrere einfarbige LEDs in Rot, Grün und Blau angebracht sind. Insbesondere konzentriert sich die Aufmerksamkeit stark auf eine Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung einer Kombination einfarbiger Rot-, Grün- und Blau-LEDs, da dann Verwendung als Hinterleuchtung bei einem Feld-sequenziellen Display besteht, bei dem einfarbige LEDs sequenziell zum Leuchten gebracht werden, wobei eine Wiedergabe mit weitem Farbbereich realisiert werden kann, was mit einer Weiß-LED nicht möglich ist. Jedoch besteht bei einem Flüssigkristalldisplay unter Verwendung einer solchen Hinterleuchtungseinheit ein Problem dahingehend, dass die Farben der einzelnen LEDs im Gebiet, das der Umgebung der Eintrittsebene einer Lichtleitplatte entspricht, visuell erkennbar sind. Dies, da die Lichtstrahlen von LEDs mit verschiedenen Farben in der Nähe der Eintrittsebene als nicht miteinander gemischte Lichtstrahlen aus der Lichtleitplatte austreten und diese Lichtstrahlen unmittelbar in die Flüssigkristalldisplay-Tafel eintreten.
  • Eine Hinterleuchtung mit einer zweistufigen Lichtleitplattenstruktur unter Verwendung einer Unter-Lichtleitplatte wurde von Lumileds Lighting Company, LLC. (Nichtpatent-Literaturstelle 1) vorgeschlagen, bei der rote, grüne und blaue Lichtstrahlen in einer Unter-Lichtleitplatte gemischt werden, um weißes Licht zu bilden, das dann in eine obere Haupt-Lichtleitplatte eintreten kann. Ein Problem bei dieser Konfiguration besteht darin, dass der Wirkungsgrad sehr niedrig ist, da der Einfallswirkungsgrad von LEDs in die Unter-Lichtleitplatte und der Einfallswirkungsgrad von der Unter-Lichtleitplatte in die Haupt-Lichtleitplatte niedrig sind. Ein geringer Wirkungsgrad erhöht die elektrische Eingangsleistung, wodurch Maßnahmen gegen Wärme erforderlich werden, was zu einer Zunahme der Größe aufgrund einer Abstrahlungsrippe usw. führt. Außerdem sind zu verwendende LEDs zu züchten, was zu einer Kostenerhöhung führt.
    Patent-Literaturstelle 1: JP-A-2003-215349
    Patent-Literaturstelle 2: JP-A-2004-95390
    Nichtpatent-Literaturstelle 1: Nikkei Electronics, Nr. 844, S. 125 bis 127, 31. März 2003
  • Die Druckschrift US 2003/0156233 A1 betrifft eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, bei welcher Licht einer Fluoreszenzlampe unter Mitwirkung eines Reflektors in einen Lichtleitbereich eingeführt und von diesem über eine Emissionsfläche unter Mitwirkung eines rückseitigen und der Emissionsfläche abgewandten Reflektors und Zwischenschaltung eines Polarisators und einer Prismenfläche zur Bilderzeugung in einen Flüssigkristallbereich eingekoppelt wird. Das eingekoppelte Licht durchstrahlt den Flüssigkristallbereich und verlässt diesen nach Ausbildung des Bildes, wobei wiederum ein Polarisator durchlaufen wird, bevor das Bild dann zu einem Betrachter gelangt.
  • Die US 2002/0167016 A1 betrifft ein Beleuchtungssystem sowie eine Anzeigeeinrichtung, wobei in einem Kantenbereich Licht einer Mehrzahl Farben einer Lichtquelle aus einer Mehrzahl Licht erzeugender Elemente eingekoppelt wird. Die einzelnen Licht erzeugenden Elemente für die verschiedenen Farben sind in Clustern angeordnet, deren Kombination so gewählt ist, um eine möglichst gute Durchmischung der unterschiedlichen spektralen Anteile zu bewirken.
  • Die US 6,134,092 A betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für nicht emittierende Anzeigen. Dabei wird in Kombination mit einem Wellenleiter eine Abfolge von Punktlichtquellen verwendet, welche im Randbereich des Wellenleiters angeordnet ist. Es sind ferner diffus reflektierende Oberflächenbereiche in der Nachbarschaft zu den einzelnen Lichtquellen vorgesehen, um eine möglichst gute Durchmischung der verschiedenen Lichtarten zu gewährleisten.
  • Die US 6,386,720 B1 betrifft eine Lichtquelleneinrichtung und ein optisches Gerät, bei welchen ein Randbereich eines optisch transparenten Elements mit einer Mehrzahl Lichtemissionselemente ausgebildet ist, wobei durch die Lichtemissionselemente Licht erzeugt und in das transparente Element eingekoppelt wird. Seitenflächen oder Kantenbereiche des transparenten Elements sind mit gitterartigen Strukturen ausgebildet, um eine Zerstreuung des dort von innen auftreffenden Lichts für eine bessere Durchmischung zu bewirken.
  • Die Druckschrift DE 100 65 728 A1 betrifft eine Hinterleuchtungsvorrichtung, bei welcher über eine Seitenfläche eines Lichtleitermaterials in Form einer Platte außerhalb der Platte erzeugtes Licht einer oder mehrerer Lichtquellen in die Platte hinein eingekoppelt wird. An mindestens einer der großen Flächen der Platten sind Lichtauskoppelelemente angeordnet, die hinsichtlich ihres spektralen Reflexionsvermögens auf den spektralen Bereich des auszukoppelnden Lichts angepasst sind.
  • Die DE 102 01 045 A1 betrifft einen flexiblen LED-Schaltkreis für eine Durchleuchtungsvorrichtung. Dort wird über Seitenflächen eines plattenartig ausgebildeten Lichtleiterbereichs über externe Lichtquellen primäres Licht in den Lichtleiterbereich eingekoppelt, wobei im Inneren des Lichtleiterbereichs an den Grenzflächen zum Äußeren hin Totalreflexionen stattfinden, die zu einer Verteilung des Lichts führen. Durch eine Lichtextraktionsfläche und einen dahinter vorgesehenen externen Reflektor kann dann Licht aus dem Lichtleiterbereich zu einer der Lichtextraktionsfläche gegenüberliegenden Emissionsfläche hin ausgekoppelt werden, um dann einen Flüssigkristallbereich zur Bilderzeugung zu durchleuchten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser zu schaffen, mit denen eine hervorragende Anzeigequalität erzielbar ist.
  • Maßnahmen zum Lösen der Probleme
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Hinterleuchtungseinheit erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bei einem Flüssigkristalldisplay erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 44 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hinterleuchtungseinheit und des erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplays sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorteil der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung können eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser realisiert werden, die eine hervorragende Anzeigequalität realisieren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Grundkonfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 2 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Lichtleitplatte der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 3 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Lichtleitplatte der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 4 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Lichtleitplatte der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 5 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Lichtleitplatte der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 6 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 8 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 7 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 9 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 8 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 10 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 9 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 11 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der LED-Leiterplatte der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 10 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 12 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 11 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 13 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 12 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 14 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 13 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 15 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 14 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 16 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 15 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 17 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 16 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 18 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 17 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 19 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 18 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 20 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 19 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 21 zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 20 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 22 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 21 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 23 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 21 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 24 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 22 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 25 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 22 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 26 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 23 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 27 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 23 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 28 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen noch einer anderen Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 23 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 29 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen noch einer weiteren Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 23 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 30 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 24 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 31 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 24 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 32 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 24 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 33 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 25 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 34 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 25 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 35 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Konfiguration der herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit;
  • 36 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 26 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 37 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 26 der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 38 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Grundkonfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 39 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 40 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 41 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 42 zeigt ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Verhältnis Lp/H zwischen der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 und der Höhe H des Luftraums 30 und Farbunregelmäßigkeiten in der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 1 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 43 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 44 zeigt ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Verhältnis Lp/H zwischen der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 und der Höhe H des Luftraums 30 und Farbunregelmäßigkeiten in der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 45 zeigt ein Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen der Transmission (%) und der Plattendicke (mm) der transmissiven Streueinheit 240 und Farbunregelmäßigkeiten in der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 46 zeigt ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen der Struktur des herkömmlichen Flüssigkristalldisplays.
  • [Erste Ausführungsform]
  • Nun werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 37 eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung geschrieben. Die 1 zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen des Prinzips der Hinterleuchtungseinheit gemäß der Ausführungsform. Wie es in der 1 dargestellt ist, verfügt eine Hinterleuchtungseinheit, die eine flächige Lichtquelle ist, über eine flächige Lichtleitplatte (Lichtleitabschnitt) 20 mit beispielsweise der Form einer rechteckigen Ebene. In der Nähe mindestens einer seitlichen Stirnfläche der Lichtleitplatte 20 ist eine Lichtquelle (ein diskreter Lichtquellenabschnitt) 51 angeordnet. Beispielsweise ist die Lichtquelle 51 aus einer Anzahl von LEDs mit Lichtemissionswellenlängen verschiedener Spektren aufgebaut. Alternativ ist die Lichtquelle 51 aus einer Anzahl von LEDs mit verschiedenen Lichtemissionsmengen aufgebaut. In der Zeichnung sind über einer Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 optische Folien wie eine Streueinheit (ein Optische-Mischung-Abschnitt B) 40 angeordnet, und weiter darüber ist eine Flüssigkristalldisplay-Tafel (nicht dargestellt) angeordnet. Zwischen der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 und der Streueinheit 40 ist ein Luftraum (ein Optische-Mischung-Abschnitt A) 30 mit vorbestimmter Dicke vorhanden. In der Zeichnung ist über der Lichtleitplatte 20 eine Reflexionsfolie (ein Reflexionsabschnitt) 10 angeordnet. Genauer gesagt, verfügt die Hinterleuchtungseinheit über eine Konfiguration, bei der die Reflexionsfolie 10, die Lichtleitplatte 20, der Luftraum 30 und die Streueinheit 40 in dieser Reihenfolge übereinander liegen. Auf der Fläche auf der Seite der Reflexionsfolie 10 der Lichtleitplatte 20 ist ein Lichtentnahmeabschnitt wie Streupunkte 22 angeordnet, während auf der Lichtemissionsebene 21 kein Lichtentnahmeabschnitt angeordnet ist.
  • Das Licht, das von der Lichtquelle 51 emittiert wurde, in der Lichtleitplatte 20 geführt wurde und durch die Streupunkte 22 entnommen wurde, wird als Licht L1 emittiert, das hauptsächlich in der Richtung läuft, die nahe an der Horizontalrichtung der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 liegt und einen größeren Winkel θ gegen die Normalrichtung der Lichtleitplatte 20 einnimmt. So wird zwischen der Lichtemissionsebene 21 und den optischen Folien sowie der darüber angeordneten Flüssigkristalldisplay-Tafel ein Abstand eingehalten, wobei das von der Lichtemissionsebene 21 emittierte Licht nicht direkt in die Flüssigkristalldisplay-Tafel eintritt, sondern ein Stück weit im Luftraum 30 läuft. Daher werden, da nämlich das nahe der Eintrittsebene 23 entnommene Licht, das nicht mit dem Licht von den anderen LEDs gemischt ist, mit dem anderen Licht gemischt wird und weit über die Tafel verteilt wird, während es im Luftraum 30 läuft, Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen nicht visuell erkannt. Genauer gesagt, verfügt der Luftraum 30 über eine Funktion, dass er die Lichtstrahlen mit Lichtemissionswellenlängen verschiedener Spektren oder Lichtstrahlen mit verschiedenen Lichtmengen in der Horizontalrichtung der Hinterleuchtungseinheit mischt und vergleichmäßigt. Die Streueinheit 40 verfügt über eine Funktion dahingehend, dass sie die unter verschiedenen Winkeln laufenden Lichtstrahlen mischt und sie winkelmäßig am selben Punkt der Ebene wieder ausrichtet, um dadurch die Leuchtlichtfarben und die Leuchtlichtmengen in der Ebene zu vergleichmäßigen.
  • Das tatsächlich aus der Lichtleitplatte 20 austretende Licht wird beträchtlich in einer schrägen Richtung (θ = 70 bis 80°) in Bezug auf die Normalrichtung der Lichtemissionsebene 21 emittiert. Dann ist, wenn es erforderlich ist, dass das an einem bestimmten Emissionspunkt von der Lichtleitplatte 20 emittierte Licht an einer Position in die Streueinheit 40 eintritt, dass es in der horizontalen Richtung ungefähr beispielsweise 50 mm entfernt vom Emissionspunkt in den Luftraum 30 eintritt, ein Abstand von 9 bis 18 mm für die Dicke des Luftraums 30 erforderlich (Abstand zwischen der Einsetzvertiefung und der Streueinheit 40). Da sich das Licht aufweitet, während es über 50 mm läuft, und da es mit anderen Lichtstrahlen gemischt wird, ist es schwierig, Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen visuell zu erkennen.
  • Außerdem können die Streupunkte 22 auf der Seite der Lichtemissionsebene 21 der Sitzplatte (auf der Seite des Luftraums 30) vorhanden sein. Wenn jedoch die Streupunkte 22 auf der Seite der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 vorhanden sind, wird das auf die Streupunkte 22 fallende Licht, unter den geführten Lichtstrahlen, von der Lichtleitplatte 20 zur Tafel emittiert, da das Licht die Eigenschaften des Einfallswinkels beibehält, während es größtenteils entlang dem Hauptlichtstrahl des Einfallslichts gestreut wird. Genauer gesagt, wird der in der 1 dargestellte Winkel θ klein, und der im Luftraum 30 zurückgelegte Weg wird kurz. Außerdem ist der optische Pfad von den Streupunkten 22 zur Streueinheit 40 um die Dicke der Sitzplatte verkürzt. Daher kann Licht, das nahe der Eintrittsebene 23 entnommen wurde und nicht mit den Lichtstrahlen von den anderen LEDs vermischt wurde, im Luftraum 30 nicht ausreichend mit den anderen Lichtstrahlen vermischt werden, um dann in die Tafel einzutreten, und es werden Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen visuell erkannt. Um für einen ausreichenden Weg für das im Luftraum 30 laufende Licht zu sorgen, ist es erforderlich, die Dicke des Luftraums 30 mehr als bei der in der 1 dargestellten Konfiguration zu erhöhen. Wenn jedoch die Dicke des Luftraums 30 erhöht wird, nimmt die Größe der Hinterleuchtungseinheit zu, und die Anzahl der Reflexionen in jedem der Elemente nimmt zu, was zu einer Zunahme der Lichtabsorption und einer Helligkeitsverringerung führt. Demgemäß ist es, um eine kleine Hinterleuchtungseinheit zu realisieren, bei der Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen nicht visuell erkennbar sind, wirkungsvoll, wenn die Lichtentnahmefunktion der Streupunkte 22 und anderer Bauelemente in der Ebene auf der Seite der Reflexionsfolie 10 vorliegt, also nicht auf der Seite der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20.
  • Nachfolgend werden eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf Beispiele spezieller beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • Die 2 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 1. Wie es in der 2 dargestellt ist, sind nahe den beiden Stirnflächen einer Lichtleitplatte 20, auf die Streupunkte 22 aufgedruckt sind, mehrere LEDs 50 angeordnet sind, die eine Kette diskreter Lichtquellen bilden. Die Lichtleitplatte 20 ist auf solche Weise angebracht, dass die Druckfläche der Streupunkte 22 der Seite der Reflexionsfolie 10 zugewandt ist. Ein Reflektor 54 bedeckt die LEDs 50, so dass die Lichtstrahlen von diesen effizient in die Lichtleitplatte 20 eintreten. An der Oberseite der Lichtleitplatte 20 ist eine Streueinheit 40 über einem Luftraum 30 vorbestimmter Dicke angeordnet. Diese Komponenten sind durch ein Gehäuse 60 fixiert. Licht, das nahe der Eintrittsebene 23 der Lichtleitplatte 20 entnommen wurde, läuft in der Richtung entgegengesetzt zur Lichtleitplatte 20, während es im Luftraum 30 läuft und in die Streueinheit 40 eintritt. So werden die von den einzelnen LEDs 50 emittierten Lichtstrahlen mit den von den anderen LEDs 50 emittierten Lichtstrahlen gemischt, während sie den Luftraum 30 durchlaufen, und dann treten sie in die Streueinheit 40 ein. Demgemäß können Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen bei der Hinterleuchtungseinheit unterdrückt werden.
  • (Beispiel 2)
  • Die 3 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 2. Bei diesem Beispiel betrug der Abstand zwischen einzelnen LEDs 50 ungefähr 9 mm, die Größe der Emissionsebene entsprach einem Durchmesser von ungefähr 6 mm, und die Dicke einer Lichtleitplatte 20 betrug ungefähr 8 mm. Die Dicke des Luftraums 30 zwischen der Lichtleitplatte 20 und einer Streueinheit 40 betrug ungefähr 15 mm. Demgemäß waren Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen in solchem Ausmaß verbessert, dass sie nicht visuell erkennbar waren. Außerdem sind die Größe und die Anordnung der LEDs 50 und die Dicke der Lichtleitplatte 20 nicht hierauf eingeschränkt. Außerdem ist die Dicke des Luftraums 30 nicht hierauf eingeschränkt. Es reicht aus, dass zwischen der Lichtleitplatte und den darüber angeordneten optischen Elementen ein kleiner Abstand besteht. Beispielsweise kann sich ein ausreichender Vorteil dann zeigen, wenn der Abstand im Bereich von 2 bis 50 mm eingestellt wird, insbesondere im Bereich von 10 bis 20 mm.
  • (Beispiel 3)
  • Die 4 zeigt die Konfiguration einer Lichtleitplatte 20 einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 3. Die 4(a) zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Lichtleitplatte 20, und die 4(b) zeigt einen Teilschnitt zum Darstellen der Lichtleitplatte 20. Wie es in den 4(a) und 4(b) dargestellt ist, sind Streupunkte 22 als Lichtentnahmeabschnitt auf die Rückseite der Lichtleitplatte 20 aufgedruckt. Als Beschichtungsmaterialien zum Drucken von Punkten können solche verwendet werden, zu denen ein Material zur Verwendung bei einer herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit gehört, beispielsweise ein Material aus Kügelchen oder Füllstoffen wie Titanoxid mit verschiedenen Brechungsindizes, die in einem beschichtenden Bindemittel wie einem Acryl dispergiert sind. Außerdem können das Druckmuster und die Größe der Streupunkte 22 dieselben wie oben sein.
  • (Beispiel 4)
  • Die 5 zeigt die Konfiguration einer Lichtleitplatte 20 einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 4. Die 5(a) zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der Lichtleitplatte 20, die 5(b) zeigt eine vergrößerte Teilansicht zum Veranschaulichen der Lichtleitplatte 20. Wie es in den 5(a) und 5(b) dargestellt ist, sind an der Rückseite der Lichtleitplatte 20 Vorsprünge und Vertiefungen wie feine Vorsprungsteile 24 als Lichtentnahmeabschnitt vorhanden. Die vorstehenden Teile 24 können dadurch ausgebildet werden, dass Vorsprünge in einem Formwerkzeug ausgebildet werden, das zum Herstellen der Lichtleitplatte 20 verwendet wird.
  • (Beispiel 5)
  • Die 6 zeigt die Konfiguration einer Lichtleitplatte 20 einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 5. Die 6(a) zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der Lichtleitplatte 20, und die 6(b) zeigt eine vergrößerte Teilansicht zum Veranschaulichen der Lichtleitplatte 20. Wie es in den 6(a) und 6(b) dargestellt ist, sind an der Rückseite der Lichtleitplatte 20 feine Vorsprungsteile 25 in Linsenform als Lichtentnahmeabschnitt vorhanden. Die Vorsprungsteile 25 können dadurch hergestellt werden, dass in einem Formwerkzeug zum Herstellen der Lichtleitplatte 20 Linsenformen angebracht werden.
  • (Beispiel 6)
  • Die 7 zeigt die Konfiguration einer Lichtleitplatte 20 einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 6. Wie es in der 7 dargestellt ist, ist das Anordnungsmuster der Streupunkte 22 auf solche Weise konzipiert, dass die Anordnungsdichte auf der Seite nahe einem LED-Modul 52 klein ist, die Anordnungsdichte mit der Entfernung vom LED-Modul 52 allmählich zunimmt, und sie nahe dem Zentrum der Lichtleitplatte 20 am höchsten ist. Demgemäß kann eine derartige Helligkeitsverteilung erzielt werden, dass über die gesamte Ebene hinweg eine gleichmäßige Helligkeitsverteilung erzielt wird oder dass die Helligkeit im Zentrum der Lichtleitplatte 20 am höchsten ist und sie im Umfangsgebiet niedrig ist. Außerdem ist, obwohl anstelle der Streupunkte 22 die Vorsprungspunkte 24 und 25 verwendet sind, die ausgebildete Dichte auf der Seite des LED-Moduls 52 gering, während die Dichte nahe dem Zentrum der Lichtleitplatte 20 hoch ist, wodurch eine ähnliche Helligkeitsverteilung realisiert werden kann.
  • (Beispiel 7)
  • Die 8 zeigt die Konfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 7. Die 8(a) zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen der Hinterleuchtungseinheit, und die 8(b) zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen einer Streufolie der Hinterleuchtungseinheit. Wenn die Dicke eines Luftraums 30 dünner ausgebildet wird, sind manchmal Farbunregelmäßigkeiten visuell erkennbar. Bei diesem Beispiel sind, um Farbunregelmäßigkeiten zu unterdrücken, im Gebiet, in dem der Abstand von einer Eintrittsebene 23 der Lichtleitplatte 20 ungefähr 10 mm oder weniger beträgt, keine Streupunkte 22 vorhanden. Demgemäß wird Licht, das in die Lichtleitplatte 20 eingetreten ist, im Gebiet geführt, in dem keine Emission von der Lichtleitplatte 20 erfolgt. Währenddessen werden, da das Licht mit den Lichtstrahlen von den anderen LEDs gemischt wird und gemischt von der Lichtleitplatte 20 emittiert wird, Farbunregelmäßigkeiten verringert. Außerdem besteht für den Abstand keine Einschränkung auf 10 mm. Beispielsweise reicht es aus, dass der Abstand im Bereich von 2 bis 50 mm liegt. Wenn der Abstand auf ungefähr 50 mm eingestellt wird, sind Farbunregelmäßigkeiten in solchem Ausmaß verringert, dass gegenüber dem Fall, bei dem die Dicke des Luftraums 30 ungefähr einige wenige mm beträgt, kaum ein Problem entsteht.
  • (Beispiel 8)
  • Die 9 zeigt die Konfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 8. Wie es in der 9 dargestellt ist, sind nahe Eintrittsebenen 23 der Lichtleitplatte 20 mehrere Rot-LEDs 50 (R), Grün-LEDs 50 (G) und Blau-LEDs 50 (B) nahezu gleichmäßig angeordnet. Die Anzahl der LEDs 50 der einzelnen Farben wird unter Berücksichtigung der elektrischen Eingangsleistung der LEDs jeder Farbe und der Beleuchtungsfarbe einer gewollten Hinterleuchtungseinheit bestimmt. Im Allgemeinen ist die Anzahl der LEDs 50 (G) am größten. Die LEDs 50 werden mit gleichmäßigen Intervallen angeordnet, wodurch die Abstände von der Eintrittsebene 23, in der die Farben der einzelnen LEDs 50 visuell erkennbar sind, für alle der LEDs 50 beinahe ähnlich sind. Demgemäß kann die Dicke des Luftraums 30, der vorhanden ist, um Farbunregelmäßigkeiten nicht visuell zu erkennen, minimal ausgebildet werden. Außerdem bildet dies, da Farbunregelmäßigkeiten physiologisch visuell stärker erkennbar als Helligkeitsvariationen sind, ein wirkungsvolles Schema, bei dem eine geeignete Anzahl von LEDs mit drei Primärfarben enger angeordnet wird, um eine Gruppe von LEDs zu bilden, um weißliches Licht zu erzeugen, wobei die Gruppe von LEDs etwas beabstandet platziert wird.
  • (Beispiel 9)
  • Die 10 zeigt die Konfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 9. Die 10(a) zeigt die Konfiguration, wenn eine LED-Leiterplatte 56 der Hinterleuchtungseinheit parallel zur Substratebene gesehen wird, und die 10(b) zeigt die Konfiguration, wenn die LED-Leiterplatte 56 vertikal zur Substratebene gesehen wird. Die 10(c) zeigt die Querschnittskonfiguration der Hinterleuchtungseinheit. Wie es in den 10(a), (b) und (c) dargestellt ist, sind mehrere LEDs 50 linear entlang der Längsrichtung der LED-Leiterplatte 56 angeordnet. Die mehreren LEDs 50 sind entlang der Längsrichtung der Eintrittsebene einer Lichtleitplatte 20 angeordnet. Die Rot-, Grün- und Blau-LED 50 sind nahezu gleichmäßig angeordnet. Darüber hinaus sind die LEDs 50 an einer Position (der unteren Endseite in der Zeichnung) an einer Seite in der kurzen Richtung der LED-Leiterplatte 56 montiert. Die LED-Leiterplatte 56 ist an der unteren Endseite in der Zeichnung in die Hinterleuchtungseinheit eingebaut, da die LEDs 50 an der Unterseite platziert sind. Demgemäß kann, obwohl zwischen der Lichtleitplatte 20 und einer Streueinheit 40 ein Luftraum 30 vorhanden ist, die Dicke der Hinterleuchtungseinheit verringert werden. Die Rückseite der LED-Leiterplatte 56 ist eine Metallplatte, um den Wärmeabführeffekt für die in den LEDs 50 erzeugte Wärme zu verbessern.
  • (Beispiel 10)
  • Die 11 zeigt die Konfiguration einer LED-Leiterplatte 56 einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 10. Die 11(a) zeigt die Konfiguration, wenn die LED-Leiterplatte 56 parallel zur Substratebene gesehen wird, und die 11(b) zeigt die Konfiguration, wenn die LED-Leiterplatte 56 vertikal zur Substratebene gesehen wird. Wie es in den 11(a) und (b) dargestellt ist, ist an der Montageflächenseite für LEDs 50 der LED-Leiterplatte 56 (auf der Seite der Lichtleitplatte 20) eine spiegelnde Reflexionsfolie 58 angebracht. Demgemäß kann die Montagefläche der LED-Leiterplatte 56 als Teil der Seitenfläche des Luftraums 30 zwischen der Lichtleitplatte 20 und der Streueinheit 40 beim Beispiel 9 verwendet werden. Außerdem kann anstelle der spiegelnden Reflexionsfolie 58 eine streuende Reflexionsfolie verwendet werden.
  • (Beispiel 11)
  • Die 12 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 11. Wie es in der 12 dargestellt ist, kann anstelle der Streueinheit 40 eine dickere Streufolie 42 verwendet werden. In diesem Fall kann, da es wahrscheinlich ist, dass nahe dem Zentrum eine Verformung der Streufolie 42 gebildet wird, auf der Seite der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 ein transparenter Stift vorhanden sein, um die Streufolie 42 zu halten.
  • (Beispiel 12)
  • Die 13 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 12. Wie es in der 13 dargestellt ist, verfügt, bei diesem Beispiel, eine LED-Leiterplatte über kompakte Form, und ein Gehäuse 60 umgibt eine Lichtemissionsebene 21 einer Lichtleitplatte 20. Eine spiegelnde Reflexionsfolie 44 ist an derjenigen Fläche angebracht, die, unter den Innenflächen des Gehäuses 60, der Seitenfläche eines Luftraums 30 entspricht. Demgemäß kann das von der Lichtleitplatte 20 zum Luftraum 30 emittierte Licht ohne Verluste genutzt werden. Außerdem kann, anstelle der spiegelnden Reflexionsfolie 44, eine streuende Reflexionsfolie verwendet werden. Alternativ kann die Innenseite des Gehäuses 60 selbst eine stark reflektierende Spiegelfläche sein.
  • (Beispiel 13)
  • Die 14(a) zeigt eine perspektivische Explosionsansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 13. Wie es in der 14(a) dargestellt ist, ist nahe dem zentralen Teil an der Fläche, an der kein LED-Modul 52 an der einen Luftraum 30 bedeckenden Seitenfläche angebaut ist, ein Farbsensor 70 montiert. Der Farbsensor 70 ist an einer Sensor-Leiterplatte 72 montiert. Die Sensor-Leiterplatte 72 ist auf solche Weise montiert, dass der Farbsensor 70 in eine Öffnung des Gehäuses 60 eingesetzt ist, die so ausgebildet ist, dass sie über dieselbe Größe wie der Farbsensor 70 verfügt. Außerdem besteht für die Position zum Montieren des Farbsensors 70 keine Einschränkung hierauf. Außerdem besteht für die Anzahl der Farbsensoren 70 keine Einschränkung auf einen. Ein Signal vom Farbsensor 70 sorgt für eine Stromsteuerung eines LED-Steuerungsteils zur Weißausgleichssteuerung.
  • Die 14(b) zeigt eine Schnittansicht zum Veranschaulichen einer anderen Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel. Wie es in der 14(b) dargestellt ist, ist ein Farbsensor 70 an der Rückseite der Lichtleitplatte 20 platziert, wobei die Sensorfläche zur Seite der Lichtleitplatte 20 zeigt. Der Farbsensor 70 ist in ausreichendem Ausmaß von einer Eintrittsebene 23 getrennt, um den Einfluss von Farbunregelmäßigkeiten nahe der Eintrittsebene 23 beim Ausführen einer Farbsteuerung (beispielsweise einer Weißausgleichssteuerung) zu verhindern. Beispielsweise ist, wünschenswerterweise, der Farbsensor 70 um 10 mm oder mehr, vorzugsweise 50 mm oder mehr, von der Eintrittsebene 23 getrennt.
  • (Beispiel 14)
  • Die 15 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 14. Wie es in der 15 dargestellt ist, sind an der Rückseite der LED-Leiterplatte 56 über einem Gehäuse 60 Abstrahlungsrippen (oder eine Abstrahlplatte) 64 angeordnet. Da es das Anbringen der Abstrahlungsrippen 64 ermöglicht, dass die in den LEDs 50 erzeugte Wärme schnell aus der Hinterleuchtungseinheit entweicht, kann eine Verringerung der Leuchteffizienz hervorgerufen durch einen Temperaturanstieg in den LEDs 50 unterdrückt werden. An den Abstrahlungsrippen 64 kann ein stark Wärme abstrahlendes Blech angebracht werden, oder es kann ein stark Wärme abstrahlendes Material aufgebracht werden.
  • (Beispiel 15)
  • Die 16 zeigt eine Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 15. Wie es in der 16 dargestellt ist, ist im Gebiet, das der Rückseite der Lichtleitplatte 20 an der Außenseite eines Gehäuses 60 entspricht, eine Lage 66 mit hohem Emissionsvermögen im Infraroten angebracht, oder es ist ein Schichtmaterial mit hohem Emissionsvermögen im Infraroten aufgebracht. Demgemäß kann der Wärmeabführeffekt von der Rückseite der Lichtleitplatte 20 ebenfalls verbessert werden.
  • (Beispiel 16)
  • Die 17 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 16. Wie es in der 17 dargestellt ist, ist nahezu über die gesamte Außenfläche des Gehäuses 60 eine Lage 66 mit hohem Emissionsvermögen im Infraroten angebracht, oder es ist ein stark Infrarotwärme emittierendes Material aufgetragen. Demgemäß kann der Wärmeabführeffekt verbessert werden, und die Größe kann stärker als bei der mit den Abstrahlungsrippen 64 versehenen Konfiguration (siehe die 16) verringert werden. Das Gehäuse 60 kann aus einem Element mit hohem Wärmeemissionsvermögen im Infraroten hergestellt werden.
  • (Beispiel 17)
  • Die 18 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 17. Wie es in der 18 dargestellt ist, verfügt eine LED-Leiterplatte 56 über einen L-förmigen Querschnitt. Die LED-Leiterplatte 56 steht in engem Kontakt mit dem Seitenflächenteil und dem Bodenteil eines Gehäuses 60. Demgemäß ist die Substratfläche der LED-Leiterplatte 56, in der sich die Wärme von LEDs 50 durch Wärmeleitung bewegt, erhöht, und Wärme kann sich an der Rückseite der Lichtleitplatte 20 direkt von der LED-Leiterplatte 56 zum Gehäuse 60 bewegen. So kann die in den LEDs 50 erzeugte Wärme effizient nach außen freigesetzt werden.
  • (Beispiel 18)
  • Die 19 zeigt die Querschnittskonfiguration eines Flüssigkristalldisplays gemäß einem Beispiel 18. Wie es in der 19 dargestellt ist, verfügt das Flüssigkristalldisplay über eine Hinterleuchtungseinheit gemäß einem der Beispiele 1 bis 17. Auf einer Streueinheit 40 sind optische Folien wie eine Linsenfolie 84 (beispielsweise ein von Minnesota Mining & Manufacturing Co. hergestellter Brightness Enhancement Film) und eine Polarisatorfolie 86 (beispielsweise ein von Minnesota Mining & Manufacturing Co. hergestellter Dual Brightness Enhancement Film) angeordnet. Für die optischen Folien besteht keine Einschränkung auf die oben beschriebenen, die in verschiedenen Kombinationen, nach Bedarf, verwendet werden können. Auf den optischen Folien ist eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 angeordnet. Außerdem ist eine Abdeckung 82 angebracht, die das Rahmengebiet der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 bedeckt.
  • (Beispiel 19)
  • Die 20(a) zeigt die Konfiguration eines Flüssigkristalldisplays gemäß einem Beispiel 19. Die 20(b) zeigt die Konfiguration einer Flüssigkristalldisplay-Tafel 80, an der ein Treiber montiert ist, die 20(c) zeigt die Querschnittskonfiguration der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80, die parallel zum Datenbus geschnitten ist, und die 20(d) zeigt die Querschnittskonfiguration der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80, die parallel zur Scanbusleitung geschnitten ist. Wie es in den 20(a) bis (d) dargestellt ist, sind auf der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 ein Datentreiber und ein Scantreiber zum Ansteuern von Flüssigkristallen in jedem Pixel mittels eines flexiblen Substrats oder einer gedruckten Leiterplatte montiert. Der Scantreiber ist auf der Seite angeordnet, auf der LEDs 50 vorhanden sind. Wenn die Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 in eine Hinterleuchtungseinheit eingebaut wird, wird das flexible Scantreibersubstrat 90, auf dem der Scantreiber montiert ist, gefaltet und im Raum über den LEDs 50 und einer LED-Leiterplatte 56 untergebracht. Demgemäß kann nämlich, wenn das flexible Scantreibersubstrat 90 nicht an der Rückseite der LED-Leiterplatte 56 angeordnet ist, Wärme leicht von der Seitenfläche der Hinterleuchtungseinheit abgeführt werden. Andererseits ist der Datentreiber an derjenigen Seite angeordnet, an der die LEDs 50 nicht vorhanden sind. Daher ist das flexible Datentreibersubstrat 92, auf dem der Datentreiber montiert ist, so untergebracht, dass es die Seitenfläche der Lichtleitplatte 20 bedeckt. In der Zeichnung nicht dargestellte Abstrahlungsrippen können an der Seitenfläche der Hinterleuchtungseinheit an der Rückseite der LED-Leiterplatte 56 vorhanden sein. Außerdem liegt bei diesem Beispiel eine Konfiguration vor, bei der die LEDs 50 auf der Scantreiberseite angeordnet sind. Wenn jedoch eine Konfiguration vorliegt, bei der die LEDs 50 auf der Datentreiberseite angeordnet sind, kann das flexible Datentreibersubstrat 52 gefaltet werden.
  • (Beispiel 20)
  • Die 21 zeigt eine perspektivische Ansicht zum Veranschaulichen der Konfiguration eines Flüssigkristalldisplays gemäß einem Beispiel 20. Wie es in der 21 dargestellt ist, ist, bei diesem Beispiel, zusätzlich zur Konfiguration gemäß dem Beispiel 19, ein flexibles Scantreibersubstrat 90 durch ein flexibles Flachkabel 96, das vom flexiblen Scantreibersubstrat 90 zur Seitenfläche auf der Datentreiberseite geführt ist, mit einer Steuerungs-Leiterplatte 94 verbunden. Demgemäß, da nämlich das flexible Flachkabel 96 nicht die Rückseite einer LED-Leiterplatte 56 bedeckt, kann Wärme leicht von der Seitenfläche der Hinterleuchtungseinheit abgeführt werden.
  • (Beispiel 21)
  • Die 22 zeigt die Konfiguration eines Flüssigkristalldisplays gemäß einem Beispiel 21. Die 22(a) zeigt die Konfiguration des Flüssigkristalldisplays, und die 22(b) zeigt das Flüssigkristalldisplay in Teilvergrößerung. Die 22(c) zeigt die Querschnittskonfiguratian des Flüssigkristalldisplays. Wie es in den 22(a) bis (c) dargestellt ist, verfügt das Flüssigkristalldisplay über ein TFT-Substrat 74, auf dem für jedes Pixel ein jeweiliger Dünnschichttransistor (TFT) ausgebildet ist, ein Gegensubstrat 76, auf dem eine Farbfilter(CF)schicht 77 ausgebildet ist, und eine Flüssigkristallschicht 78, die dicht zwischen das TFT-Substrat 74 und das Gegensubstrat 76 eingeschlossen ist. An den Außenseiten des TFT-Substrats 74 und des Gegensubstrats 76 ist ein Paar Polarisatoren 87 als gekreuzte Nicols angeordnet. Außerdem verfügt das Flüssigkristalldisplay über eine rahmenförmige Schwarzmatrix (BM) 79 außerhalb eines Anzeigebereichs 81.
  • Im Bereich zwischen der Außenseite der BM 79 und der Innenseite eines Abdichtmaterials 88 sind drei Gebiete vorhanden, von denen rote, grüne bzw. blaue Lichtstrahlen emittiert werden. In jedem der Gebiete ist eine CF-Schicht 77' (rot, grün und blau) ausgebildet. Die CF-Schicht 77' (rot, grün und blau) ist aus denselben Materialien wie denen der CF-Schicht 77 (rot, grün und blau) hergestellt, die im Anzeigebereich 71 ausgebildet ist. Außerdem ist in jedem der Gebiete außerhalb der Polarisatoren 87 auf der Seite des Gegensubstrats 76 (auf der Betrachterseite) ein Lichtmengensensor 73 angeordnet. An die Flüssigkristallschicht 78 wird in jedem der Gebiete dauernd eine vorbestimmte Spannung angelegt (beispielsweise dieselbe Spannung wie die für eine Weißanzeige im Anzeigebereich 81). Demgemäß kann die Lichtmenge in beinahe demselben Zustand wie bei einer Weißanzeige im Anzeigebereich 81 für jeden der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen gemessen werden. Die Signale der mit einzelnen Lichtmengensensoren 73 gemessenen Lichtmengen werden an einen durch die Hinterleuchtungseinheit festgehaltenen Steuerungsteil ausgegeben. Der Steuerungsteil steuert die Ansteuerungsbedingungen der LEDs 50 auf solche Weise, dass die Lichtmengen der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen einen vorbestimmten Lichtmengenausgleich zeigen. Demgemäß kann der Weißausgleich im Anzeigebereich 81 korrekt eingestellt werden.
  • Die 23 zeigt eine andere Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß diesem Beispiel. Die 23(a) zeigt das Flüssigkristalldisplay auf teilvergrößerte Weise, und die 23(b) zeigt die Querschnittskonfiguration des Flüssigkristalldisplays. Wie es in den 23(a) und (b) dargestellt ist, sind im Gebiet, in dem Lichtmengensensoren 73 vorhanden sind, keine Polarisatoren 87 vorhanden. An eine Flüssigkristallschicht 78 in jedem der Gebiete wird dauernd eine vorbestimmte Spannung angelegt (beispielsweise dieselbe Spannung wie die bei einer Weißanzeige im Anzeigebereich 81). Demgemäß können die Lichtmengen der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen gemessen werden. Die Ansteuerungsbedingungen der LEDs 50 werden auf solche Weise gesteuert, dass die gemessenen Lichtmengen der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen einen vorbestimmten Lichtmengenausgleich zeigen, wodurch der Weißausgleich im Anzeigebereich 81 eingestellt werden kann. Bei der in der 23 dargestellten Konfiguration wird der Weißausgleich ohne Einfluss der Wellenlängenabhängigkeit der Verzögerungsschaltungen 87 eingestellt. Wenn eine Einstellung unter vorab erfolgender Berücksichtigung des Einflusses erfolgt, kann sie mit beinahe derselben Genauigkeit wie bei der in der 22 dargestellten Konfiguration erfolgen.
  • (Beispiel 22)
  • Die 24(a) zeigt die Konfiguration eines Flüssigkristalldisplays gemäß einem Beispiel 22. Die 24(b) zeigt die Querschnittskonfiguration des Flüssigkristalldisplays, das parallel zu einer Datenbusleitung geschnitten ist, und die 24(c) zeigt die Querschnittskonfiguration des Flüssigkristalldisplays, das parallel zu einer Scanbusleitung geschnitten ist. Wie es in den 24(a) bis (c) dargestellt ist, ist nahe den vier Seitenstirnflächen einer Lichtleitplatte 20 ein LED-Modul (Lichtquellenteil) 52 angeordnet. Jedes der LEDs 50 des LED-Moduls 52 ist in der Richtung entlang der Längsseite der Seitenstirnflächen der Lichtleitplatte 20 angeordnet. Da eine Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel mit der größten Anzahl von LEDs 50 versehen werden kann, da es sich um eine Seitenlicht-Hinterleuchtungseinheit handelt, kann eine Hinterleuchtung mit der höchsten Helligkeit realisiert werden.
  • Dieses Flüssigkristalldisplay verfügt über einen Datentreiber und einen Scantreiber. Der Datentreiber und der Scantreiber sind über den montierten LEDs 50 positioniert. So werden ein flexibles Datentreibersubstrat 92 und ein flexibles Scantreibersubstrat 90 gefaltet und in der Nähe über dem LED-Modul 52 untergebracht. So wird die Kühlung der LEDs 50 nicht behindert, und ein Wärmefluss von den LEDs 50 zur Treiberseite kann vermieden werden. Demgemäß kann die Größe des Flüssigkristalldisplays verringert werden, und es kann auch die Lebensdauer der LEDs 50 und des Treiber-IC verlängert werden.
  • Die 25(a) zeigt eine andere Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß diesem Beispiel. Die 25(b) zeigt die Querschnittskonfiguration des Flüssigkristalldisplays, das parallel zu einer Datenbusleitung geschnitten ist, und die 25(c) zeigt die Querschnittskonfiguration des Flüssigkristalldisplays, das parallel zu einer Scanbusleitung geschnitten ist. Wie es in den 25(a) bis (c) dargestellt ist, sind ein Datentreiber und ein Scantreiber an zwei benachbarten Stirnseiten einer Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 angebracht, und LEDs sind nahe zwei Seitenstirnflächen einer Lichtleitplatte 20, entsprechend zwei anderen Endflächen, verschieden zu diesen zwei Endflächen, angeordnet. Demgemäß kann, da ein flexibles Datentreibersubstrat 92 und ein flexibles Scantreibersubstrat 90 entlang der Seitenfläche der Hinterleuchtungseinheit angeordnet werden können, die Größe des Flüssigkristalldisplays verringert werden. Außerdem ist die Kühlung der LEDs 50 nicht behindert, da ein LED-Modul 52 nicht durch das flexible Datentreibersubstrat 92 und das flexible Scantreibersubstrat 90 abgedeckt ist. Außerdem ist eine LCD-Form vorhanden, bei der der LED-Montageteil oben angeordnet ist, wodurch der Wärmeabführeffekt der LEDs verbessert werden kann.
  • (Beispiel 23)
  • Die 26 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit (und optischer Folien) gemäß einem Beispiel 23. Wie es in der 26 dargestellt ist, verfügt die Hinterleuchtungseinheit über zwei Lichtleitplatten 20a und 20b. Die zwei Lichtleitplatten 20a und 20b sind auf solche Weise angeordnet, dass entgegengesetzte Flächen 27, die einer Eintrittsebene 23 zugewandt sind, stumpf aneinander anliegen. Die Lichtleitplatten 20a und 20b verfügen über eine Keilform, deren Dicke auf der Seite der Eintrittsebene 23 groß ist und auf der Seite der entgegengesetzten Fläche 27 gering ist. Beispielsweise verfügt die Emissionsebene der LEDs 50 über einen Durchmesser von ungefähr 6 mm, und die Dicke auf der Seite der Eintrittsebene 23 der Lichtleitplatten 20a und 20b beträgt 6 bis 8 mm. Demgemäß ist dafür gesorgt, dass die von den LEDs 50 emittierten Lichtstrahlen effizient eintreten. Die Dicke an der Seite der entgegengesetzten Fläche 27 beträgt ungefähr 1 mm. Da die Dicke der Lichtleitplatten 20a und 20b verringert ist, während Licht, das in sie eingetreten ist, geführt ist, ist die Lichtmenge, die von den entgegengesetzten Flächen 27 emittiert wird und aus den Lichtleitplatten 20a und 20b austritt, deutlich klein. Die kleine Lichtmenge, die von den entgegengesetzten Flächen 27 emittiert wird, tritt in die andere der Lichtleitplatten 20b und 20a ein, was zur Helligkeit der Hinterleuchtung beiträgt, wobei der Beitrag jedoch klein ist. Bei der Struktur gemäß den Beispielen (beispielsweise dem Beispiel 1), die bisher beschrieben wurden, tritt das Licht, das die entgegengesetzte Fläche 27 erreicht hat, in die anderen LEDs 50 ein, die auf der Seite der entgegengesetzten Flächen 27 angeordnet sind. Daher ist der Anteil der Strahlen, die erneut zur Lichtleitplatte 20 zurückkehren, für das Licht klein, was zu einem Verlust der Lichtmenge führt. Bei der Konfiguration gemäß diesem Beispiel kann die Effizienz der Lichtnutzung verbessert werden, da die durch die entgegengesetzten Flächen 27 laufende Lichtmenge stark verringert ist.
  • Die 27 eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel. Wie es in der 27 dargestellt ist, ist eine doppelseitige Reflexionsfolie (oder eine doppelseitige streuende Reflexionsfolie) 26 im Abschnitt eingebettet, in dem die Lichtleitplatten 20a und 20b einander zugewandt sind. Im Vergleich mit der in der in der 26 dargestellten Konfiguration, bei der die Lichtleitplatten 20a und 20b direkt aneinander gedrückt sind und in Kontakt miteinander stehen, fungiert die doppelseitige Reflexionsfolie 26 als Dämpfungsmaterial, wodurch verhindert werden kann, dass Risse und Brüche hervorgerufen durch Schwingungen und durch Herunterfallen erzeugt werden. Außerdem wird das Licht, das an der doppelseitigen Reflexionsfolie 26 reflektiert und von ihr zurück geliefert wurde, an Streupunkten 22 entnommen, während das Licht in den Lichtleitplatten 20a und 20b geleitet wird, wodurch die Effizienz der Lichtnutzung verbessert werden kann.
  • Die 28 zeigt noch eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel. Wie es in der 28 dargestellt ist, sind Lichtleitplatten 20a und 20b auf solche Weise angeordnet, dass Lichtemissionsebenen 21 derselben in derselben Ebene liegen. Demgemäß ist der Abstand zwischen den Lichtemissionsebenen 21 der Lichtleitplatten 20a und 20b und einer Streueinheit 40 (Dicke eines Luftraums 30) konstant gemacht, wodurch für den minimal benötigten Abstand (Dicke) gesorgt werden kann. Wenn der Abstand groß gemacht wird, nimmt die Helligkeit der Hinterleuchtung ab. Daher zeigt die Konfiguration den Effekt einer Unterdrückung eines Helligkeitsabfalls stärker als die in den 26 und 27 dargestellten Konfigurationen.
  • Die 29 zeigt noch eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel. Wie es in der 29 dargestellt ist, verfügen zwei Lichtleitplatten 20a und 20b über die Form einer parallelen Platte, nicht über Keilform. Zwischen die zwei Lichtleitplatten 20a und 20b ist eine doppelseitige, streuende Reflexionsfolie 28 eingebettet. Daher, da nämlich das von der entgegengesetzten Fläche 27 zurückkehrende Licht gestreut wird, vermischt sich das Licht leicht mit den Lichtstrahlen von den anderen LEDs 50. Demgemäß kann die Farbkonstanz der Hinterleuchtungseinheit verbessert werden.
  • (Beispiel 24)
  • Die 30 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit (und optischer Folien) gemäß einem Beispiel 24. Wie es in der 30 dargestellt ist, verfügt die Hinterleuchtungseinheit über zwei Lichtleitplatten 20a und 20b. Die zwei Lichtleitplatten 20a und 20b sind so vorhanden, dass zwischen einer gegenüber liegenden Fläche 27, die einer Eintrittsebene 23 zugewandt ist, ein vorbestimmter Abstand vorhanden ist. Die Lichtleitplatten 20a und 20b verfügen über die Form eines Keils, dessen Dicke auf der Seite der Eintrittsebene 23 hoch und an der Seite der entgegengesetzten Fläche 27 gering ist. In den Lichtleitplatten 20a und 20b ist eine Lichtemissionsebene 21 unter einem vorbestimmten Winkel unter Bezug auf die Eintrittsebene einer Streueinheit 40 verkippt, und die der Lichtemissionsebene 21 zugewandte Ebene ist beinahe parallel angeordnet. Die Lichtemissionsebenen 21 der Lichtleitplatten 20a und 20b sind über einen vorbestimmten Abstand d hinweg entfernt von der Streueinheit 40 angeordnet. Außerdem ist an den beiden Endteilen der Streueinheit 40 ein Spiegelreflektor 46 angebracht. Demgemäß kann das von den Lichtleitplatten 20a und 20b in den Luftraum 30 emittierte Licht verlustfrei genutzt werden.
  • Die 31(a) zeigt die Umgebung der Lichtleitplatte 20a in vergrößerter Form. Das mit α in der Zeichnung gekennzeichnete Gebiet bezeichnet den Bereich geführten Lichts, wenn die Lichtemissionsebene 21 unter einem vorbestimmten Winkel (einem Kippwinkel θ1) gekippt ist. Das mit β in der Zeichnung gekennzeichnete Gebiet kennzeichnet den Bereich geführten Lichts, wenn die Lichtemissionsebene 21 nicht gekippt ist (Verkippungswinkel θ1 = 0°). Da die Lichtemissionsebene 21 mit dem Kippwinkel θ1 gekippt ist, wird Licht, das in die Lichtleitplatte 20a eingetreten ist, teilweise von der Lichtemissionsebene 21 emittiert. Beispielsweise tritt das unter einem Emissionswinkel θ3 von der Lichtemissionsebene 21 emittierte Licht direkt in die Streueinheit 40 ein. Das gleichzeitig unter einem anderen Winkel als dem Emissionswinkel θ3 emittierte Licht tritt in die Streueinheit 40 unter Reflexion in einem Reflektor 10 (in der 31 nicht dargestellt) und an den anderen Elementen ein. Das unter dem Emissionswinkel θ3 emittierte Licht läuft unter Ausweitung im Luftraum 30, und das Ausmaß der Ausweitung ist durch den Abstand d von der Streueinheit 40 bestimmt.
  • Es sind LEDs 50 konfiguriert, bei denen mehrere einfarbige LEDs für Rot, Grün und Blau angebracht sind. Der Abstand d zwischen der Lichtemissionsebene 21 und der Streueinheit 40 wird auf solche Weise festgelegt, dass das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht miteinander gemischt werden, während sie im Luftraum 30 zwischen der Streueinheit 40 und der Lichtleitplatte 20a laufen und sie in den Bereich vorbestimmter Farbunregelmäßigkeiten fallen. Wie es in der 31(b) dargestellt ist, kann beispielsweise dann, wenn der Kippwinkel θ1 = 5° beträgt, um einen Abstand A zwischen der Position, an der das Licht von der Lichtemissionsebene 21 emittiert wird, und der Position, an der Licht 48 von der Streueinheit 40 emittiert wird, auf ungefähr 46 mm einzustellen, der Abstand d auf ungefähr 2 mm eingestellt werden. Außerdem kann, um den Abstand A im Fall eines Kippwinkels θ1 = 10° auf ungefähr 46 mm einzustellen, der Abstand d auf ungefähr 4 mm eingestellt werden.
  • Außerdem werden, hinsichtlich des Lichts, das entlang der Lichtleitplatte 20a geleitet wird und von der entgegengesetzten Fläche 27 emittiert wird, wenn die Länge L von der Eintrittsebene 23 der Lichtleitplatte 20a zur entgegengesetzten Fläche 27 beispielsweise mit 50 mm oder mehr ausgebildet ist, das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht in der Lichtleitplatte 20a ausreichend miteinander gemischt. So ist das von der entgegengesetzten Fläche 27 emittierte Licht hervorragend weiß. Das von der entgegengesetzten Fläche 27 emittierte Licht tritt in die Streueinheit 40 ein, wenn es im Reflektor 10 von den anderen Umgebungselementen reflektiert wird.
  • Die 32 zeigt eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel. Wie es in der 32 dargestellt ist, ist ein Reflektor 10 mit vorspringender Form so ausgebildet, dass der Abstand von einer Streueinheit 40 nahe dem Zentrum in der Ebene minimal ist. Wenn dies erfolgt, zeigt die Helligkeit der Hinterleuchtungseinheit eine Verteilung, bei der sie im Zentrum des Schirms maximal ist und näher zum Umfangsteil abfällt. Wie oben beschrieben, wird die Form des Reflektors 10 so geändert, dass die Konstanz der von der Streueinheit 40 emittierten Lichtmenge kontrolliert wird. Außerdem kann die Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel über eine Linsenfolie 84 und eine Polarisatorfolie 86 verfügen, die auf der Seite der Lichtemissionsebene der Streueinheit 40 angeordnet sind, was jedoch nicht der Fall sein muss.
  • (Beispiel 25)
  • Die 33 zeigt die Querschnittskonfiguration einer Hinterleuchtungseinheit (und optischer Folien) gemäß einem Beispiel 25. Wie es in der 33 dargestellt ist, verfügt die Hinterleuchtungseinheit über LEDs 50 nahe einer Seitenfläche einer Lichtleitplatte 20. Die Lichtleitplatte 20 verfügt über die Form eines Keils, dessen Dicke auf der Seite der Eintrittsebene 23 groß und auf der Seite der entgegengesetzten Fläche 27 gering ist. Die Lichtleitplatte 20 ist so ausgebildet, dass sie beinahe über dieselbe Länge wie ein Reflektor 10 verfügt. Der Kippwinkel der Lichtemissionsebene 21 und der Abstand d zur Streueinheit 40 werden auf Grundlage eines ähnlichen Konzepts wie beim Beispiel 24 eingestellt. Demgemäß kann die Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel einen ähnlichen Vorteil wie die Hinterleuchtungseinheit gemäß dem Beispiel 24 erzielen.
  • Die 34 zeigt eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel. Wie es in der 34 dargestellt ist, ist eine Lichtleitplatte 20 auf solche Weise angeordnet, dass die Druckfläche von Streupunkten 22 der Seite des Reflektors 10 zugewandt ist. Die Lichtleitplatte 20 kann in Vorsprüngen und Vertiefungen über feine Vorsprungsteile als Element zum Ändern der Lichtleitbedingungen, anstelle der Streupunkte 22 (siehe die 5) verfügen. Das Licht, das von der Lichtemissionsebene 21 emittiert wird und in die Streueinheit 40 eintritt, beinhaltet Licht, das in der Lichtleitplatte 20 geführt wird und auf die Streupunkte 22 trifft, wodurch die Lichtleitbedingungen verloren gehen, zusätzlich zu Licht, das entsprechend den Lichtleitbedingungen emittiert wird. Demgemäß kann eine Verbesserung der Effizienz zum Entnehmen von Licht aus der Lichtleitplatte 20 vorgesehen werden. Ferner sind die Streupunkte 22 geeignet so konzipiert, dass die Horizontalverteilung des von einer Streueinheit 40 emittierten Lichts leicht kontrolliert wird.
  • Indessen werden im Gebiet mit einem vorbestimmten Abstand b gegen die Eintrittsebene 23 (beispielsweise 10 bis 50 mm) das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht, die von der Eintrittsebene 23 her eintreten, nicht ausreichend miteinander gemischt. Daher wird, wenn die Streupunkte 22 oder die feinen Vorsprungsteile in diesem Gebiet ausgebildet sind, Licht aus ihm entnommen, und das Gebiet ist visuell als Farbunregelmäßigkeiten erkennbar. Wenn dann die Streupunkte 22 oder die feinen Vorsprungsteile als Element zum Ändern der Lichtleitbedingungen verwendet werden, sind diese Streupunkte 22 oder die feinen Vorsprungsteile nicht im Gebiet mit dem vorbestimmten Abstand d gegen die Eintrittsebene 23 vorhanden. Demgemäß können Farbunregelmäßigkeiten in dem Ausmaß verringert werden, dass es kaum zu einem Problem kommt.
  • (Beispiel 26)
  • Die 35 zeigt die Konfiguration einer herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit. Wie es in der 35 dargestellt ist, sind, in der Nähe einer Eintrittsebene 23 einer Lichtleitplatte 20, von links in der Zeichnung her, mehrere Grün-LEDs 50 (G), Rot-LEDs 50 (R), Grün-LEDs 50 (G) und Blaulicht-LEDs 50 (B) in dieser Reihenfolge angeordnet. Wenn die LEDs 50 in dieser Reihenfolge angeordnet sind, besteht die Tendenz, dass Farbunregelmäßigkeiten 53 nahe den beiden Endteilen der Eintrittsebene 23 erzeugt werden. Um die Farbunregelmäßigkeiten 53 zu verringern, haben die Erfinder herausgefunden, dass die LEDs 50 für Rot, Grün und Blau so gut wie möglich nahe den beiden Endteilen der Eintrittsebene 23 benachbart zu einander anzubringen sind.
  • Die 36 zeigt die Konfiguration einer Hinterleuchtungseinheit gemäß einem Beispiel 26. Die 36(a) zeigt die Querschnittskonfiguration der Hinterleuchtungseinheit (und optischer Folien). Die 36(b) zeigt die Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit, bei der eine Lichtleitplatte 20 in der Normalrichtung zu sehen ist. Wie es in der 36(b) dargestellt ist, ist an den beiden Endteilen der Lichtleitplatte 20 in der Längsrichtung ein LED-Modul 52 angeordnet. Die mehreren LEDs 50 für Rot, Grün und Blau sind auf solche Weise angeordnet, dass die Grün-, Rot- und Blau-LEDs in dieser Reihenfolge benachbart vom einen Endteil zum anderen Endteil der Eintrittsebene in der Längsrichtung (in der Zeichnung von links nach rechts) angeordnet sind, und benachbart zu den Blau-LEDs sind mehrere LED-Gruppen 50a in der Reihenfolge von Grün-, Rot-, Grün- und Blau-LEDs benachbart angeordnet. Ferner sind, benachbart zur LED-Gruppe 50a, die an der Position ganz rechts in der Zeichnung angeordnet ist, Rot- und Grün-LEDs benachbart in dieser Reihenfolge angeordnet.
  • Wenn die LEDs 50 für Rot, Grün und Blau auf diese Weise angeordnet sind, existieren ausreichende Lichtmengen roter, grüner und blauer Lichtstrahlen nahe den beiden Endteilen der Eintrittsebene, wodurch eine Verschiebung des Weißausgleichs unterdrückt werden kann. Demgemäß können die Farbunregelmäßigkeiten in der Nähe der beiden Endteile der Eintrittsebene in dem Ausmaß verringert werden, dass es kaum zu einem Problem kommt. Außerdem kann, wenn eine LED 50 vorhanden ist, die nicht in das RGB-Array der LED-Gruppe 50a passt, eine solche LED 50 zufällig zwischen benachbarte LED-Gruppen 50a eingesetzt werden. Wenn beispielsweise eine einzelne Grün-LED 50 nicht passt, können LEDs in der Reihenfolge der LED-Gruppe 50a, der Grün-LED 50 und der LED-Gruppe 50a angeordnet werden. Anders gesagt, ist das Array der LEDs 50 in diesem Fall GRGB, G, GRGB und GRGB.
  • Die 37 zeigt eine andere Konfiguration der Hinterleuchtungseinheit gemäß diesem Beispiel. Da das Arraymuster der LED-Gruppe 50a von der Lichtemissionsmenge der verwendeten LEDs abhängt, kann eine geeignete Änderung erfolgen. Wie es in der 37 dargestellt ist, können beispielsweise LED-Gruppen 50a benachbart in der Reihenfolge Rot, Grün, Rot und Blau ausgehend von links in der Zeichnung vorhanden sein.
  • Wie oben beschrieben, können, gemäß dieser Ausführungsform, Farbunregelmäßigkeiten und Helligkeitsvariationen in der Nähe der Eintrittsebene 23 ohne Vergrößerung der Hinterleuchtungseinheit überwunden werden.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Hinterleuchtungseinheit (Flächenbeleuchtungsvorrichtung) und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser.
  • Für die Hinterleuchtungseinheit im Flüssigkristalldisplay werden Konfigurationen wie die folgenden vorgeschlagen: eine Kantenlichtkonfiguration, bei der Weiß-LEDs an einem Paar der Seitenflächen von mit einer dünnen Rechteckform ausgebildeten Lichtleitplatten angeordnet sind, und eine Hohlkonfiguration, bei der Weiß-LEDs ohne Verwendung einer Lichtleitplatte mit einem vorbestimmten Abstand zueinander so angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind. Ferner werden für die Hinterleuchtungseinheit Konfigurationen wie die folgenden vorgeschlagen: eine Hinterleuchtungskonfiguration mit Direktbeleuchtung, bei der eine Gruppe von LEDs mit drei Primärfarben, bei der LEDs mit verschiedenen Lichtemissionsfarben kombiniert sind, an der Seite entgegengesetzt zur Anzeigeebene einer Flüssigkristalldisplay-Tafel angeordnet ist, und eine Konfiguration mit Unter-Lichtleitplatte, bei der eine Unter-Lichtleitplatte verwendet ist, die die Lichtstrahlen von LEDs mit verschiedenen Lichtemissionsfarben mischt.
  • Eine Weiß-LED wird so hergestellt, dass sie ein gelbes Fluoreszenzmaterial mit einer Blaulicht(B)-LED kombiniert, wobei die Eigenschaft besteht, dass die Ungleichmäßigkeit der Emissionsfarbe relativ klein ist. Bei einer LED-Gruppe von drei Primärfarben, bei der eine Rot(R)-LED, Grün(G)-LED und eine Blau-LED zur Verwendung kombiniert sind, ist die Breite einer einzelnen LED mit ungefähr 10 mm relativ groß. Wenn daher LEDs beispielsweise in der Reihenfolge einer Rot-LED, einer Grün-LED und einer Blau-LED angeordnet werden, sind LEDs derselben Farbe um 30 mm oder mehr voneinander angeordnet. Daher ist ein Schema erforderlich, um in jeder der LEDs emittierte Emissionsfarben zu mischen. Lumileds Lighting Company, LLC. schlägt eine Hinterleuchtungseinheit mit einer Konfiguration vor, bei der ein Lichtleitgebiet zum Mischen von Emissionsfarben nicht als Anzeigebereich verwendet wird (Konfiguration mit Unter-Lichtleitplatte). Außerdem ist es bei einer Hinterleuchtungseinheit mit einer Hinterleuchtungskonfiguration mit Direktbeleuchtung erforderlich, die Dicke einer Luftschicht bis zu einer Streueinheit 50 mm oder größer zu machen, um Emissionsfarben ausreichend zu mischen.
  • Bei der herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit unter Verwendung einer Gruppe von LEDs in drei Primärfarben ist es erforderlich, einen Raum für optisches Mischen bereitzustellen, in dem die von jeder der LEDs emittierten Lichtstrahlen gemischt werden, zusätzlich zum Gebiet, in dem Licht auf die Anzeigeebene der Flüssigkristalldisplay-Tafel gestrahlt wird. Wenn der Raum zum optischen Mischen nicht vorhanden ist, werden die von jeder der LEDS emittierten Lichtstrahlen nicht ausreichend miteinander gemischt. Daher tritt ein Problem dahingehend auf, dass im Gebiet, in dem Licht auf die Anzeigeebene der Flüssigkristalldisplay-Tafel gebracht wird, Farbunregelmäßigkeiten erzeugt werden, was die Anzeigequalität des Flüssigkristalldisplays stark beeinträchtigt.
  • Es ist eine Aufgabe dieser Ausführungsform, eine kleine Hinterleuchtungseinheit mit hervorragender Farbkonstanz sowie ein Flüssigkristalldisplay mit dieser zu schaffen.
  • Diese Aufgabe ist durch eine Hinterleuchtungseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst wobei die Beziehung 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt, wobei H die Höhe des Luftraums ist und Lp die Länge der Minimaleinheit eines Zyklus eines Arrays des diskreten Lichtquellenabschnitts ist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform können eine kleine Hinterleuchtungseinheit mit hervorragender Farbkonstanz und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser realisiert werden.
  • Nun werden eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 38 bis 45 beschrieben. Die 38 zeigt die schematische Grundkonfiguration, um die Hinterleuchtungseinheit und das Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß der Ausführungsform zu veranschaulichen. Die 38(a) zeigt den Zustand des Flüssigkristalldisplays gesehen von der Seite des Anzeigeschirms her, und die 38(b) zeigt eine Schnittansicht, geschnitten entlang einer in der 38(a) dargestellten gedachten Linie A-A.
  • Wie es in den 38(a) und 38(b) dargestellt ist, verfügt das Flüssigkristalldisplay über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 mit einem Paar von Substraten, die einander zugewandt angeordnet sind (nicht dargestellt), und Flüssigkristalle (nicht dargestellt), die dicht zwischen dem Paar der Substrate eingeschlossen sind, sowie eine Hinterleuchtungseinheit 2, die an der Rückseite der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 angeordnet ist. Die Hinterleuchtungseinheit 2, die eine flächige Lichtquelle ist, verfügt über eine flächige Lichtleitplatte (einen Lichtleitabschnitt) 20 in Form beispielsweise einer rechteckigen Platte. Nahe einem Paar der seitlichen Stirnflächen der Lichtleitplatte 20 sind jeweilige Lichtquellen (diskreter Lichtquellenabschnitt) 51 angeordnet. Beispielsweise verfügt die Lichtquelle 51 über eine LED-Arrayeinheitsgruppe 241, die mit mindestens einer LED versehen ist. Die LED-Arrayeinheitsgruppen 241 sind mit regelmäßigen Intervallen mit einer Schrittlänge Lp angeordnet. Die Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 ist die minimale Einheitslänge eines Zyklus des Arrays der Lichtquellen 51. Mehrere der die Lichtquelle 51 konfigurierenden LEDs verfügen über Lichtemissionswellenlängen beispielsweise verschiedener Spektren. Alternativ verfügen die LEDs über verschiedene Lichtemissionsmengen.
  • Wie ein der 38(b) dargestellt ist, sind an der Oberseite der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 in der Zeichnung optische Folien wie eine transmissive Streueinheit (ein Optische-Mischung-Abschnitt B) 240 angeordnet, und weiter darüber ist die Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 angeordnet. Zwischen der Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 und der transmissiven Streueinheit 240 ist ein Luftraum (ein Optische-Mischung-Abschnitt A) 30 angeordnet. An der Unterseite der Lichtleitplatte 20 in der Zeichnung ist eine Reflexionsfolie (ein Reflexionsabschnitt A) 10 angeordnet. Genauer gesagt, verfügt die Hinterleuchtungseinheit über eine Konfiguration, bei der die Reflexionsfolie 10, die Lichtleitplatte 20, der Luftraum 30 und die transmissive Streueinheit 240 in dieser Reihenfolge übereinander liegen. An der Oberseite der Lichtleitplatte 20 auf der Seite der Reflexionsfolie 10 ist eine vorbestimmte Streuebene 252 als Lichtentnahmeabschnitt angeordnet.
  • Die Lichtleitplatte 20 und die transmissive Streueinheit 240 sind auf solche Weise angeordnet, dass zwischen der Höhe H des Luftraums 30 und der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 die Beziehung 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt. Bei dieser Konfiguration können, wie es später beschrieben wird, in der Hinterleuchtungseinheit 2 die Erzeugung von Farbunregelmäßigkeiten im Gebiet verhindert werden, in dem Licht auf die Anzeigeebene der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 gebracht wird, ohne dass der Raum zum optischen Mischen vorhanden wäre. Demgemäß können eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit hervorragender Farbkonstanz erhalten werden.
  • Nachfolgend werden eine Hinterleuchtungseinheit und Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß der Ausführungsform durch Beispiele detaillierter beschrieben.
  • (Beispiel 1)
  • Eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß diesem Beispiel werden nun unter Bezugnahme auf die 39 bis 42 beschrieben. Die 39 bis 41 zeigen schematisch die Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß dem Beispiel. Die 39(a) bis 41(a) zeigen Schnittansichten zum Veranschaulichen des Flüssigkristalldisplays, und die 39(b) bis 41(b) zeigen eine vergrößerte Streuebene als Lichtentnahmeabschnitt der Hinterleuchtungseinheit.
  • Wie es in den 39(a) bis 39(a) dargestellt ist, verfügen Hinterleuchtungseinheiten 2a, 2b und 2c, die im Flüssigkristalldisplay gemäß diesem Beispiel vorhanden sind, über die Grundkonfiguration der in der 38 dargestellten Hinterleuchtungseinheit 2 sowie Seitenwandreflektoren (Reflexionsabschnitte B) 245, die an den Seitenflächen eines Luftraums 30 angeordnet sind. Der Seitenwandreflektor 245 ist eine spiegelnde Reflexionsspiegelfolie wie eine Silberreflexionsfolie. Demgemäß kann das von einer Lichtleitplatte 20 zum Luftraum 30 emittierte Licht verlustfrei genutzt werden. Beispielweise ist die transmissive Streueinheit 240 vom Volumentyp, und sie streut Licht mit in ihr dispergierten Streumaterialien, wobei sie so ausgebildet ist, dass sie über ein Transmissionsvermögen von 65% und eine Plattendicke von 2 mm verfügt.
  • Die Hinterleuchtungseinheiten 2a, 2b und 2c verfügen über verschiedene Formen des Lichtentnahmeabschnitts. Wie es in den 39(a) und 39(b) dargestellt ist, verfügt der Lichtentnahmeabschnitt der Hinterleuchtungseinheit 2a über eine gedruckte Streufläche 252a. Beispielsweise wird die gedruckte Streufläche 252a auf solche Weise hergestellt, dass ein mit feinen Teilchen von Titanoxid gemischtes transparentes Harz (Druckfarbe) durch Siebdruck auf nahezu die gesamte Oberfläche der Lichtleitplatte 20 auf der Seite der Lichtleitplatte 10 aufgebracht wird.
  • Wie es in den 40(a) und 40(b) dargestellt ist, verfügt der Lichtentnahmeabschnitt der Hinterleuchtungseinheit 2b über mehrere intern streuende, bedruckte Flächen 252b. Beispielweise wird die intern streuende, bedruckte Fläche 252b auf solche Weise hergestellt, dass feine Teilchen von Titanoxid nicht zur Oberfläche hin frei liegen. Außerdem ist bei der intern streuenden, bedruckten Fläche 252b beispielsweise die Fläche auf der Seite der Reflexionsfolie 10 als Kurve ausgebildet, so dass das einfallende Licht nicht in der Richtung nahezu orthogonal zu einer Lichtleitplatte 20 reflektiert wird. Demgemäß sind die optischen Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2b verbessert.
  • Wie es in den 41(a) und 41(b) dargestellt ist, verfügt der Lichtentnahmeabschnitt der Hinterleuchtungseinheit 2c über mehrere transparente Linsen 252c. Bei der transparenten Linse 252c ist beispielsweise die Fläche auf der Seite der Lichtleitabschnitt 10 als Kurve ausgebildet, so dass das einfallende Licht nicht in der Richtung nahezu orthogonal. zur LED 21 der Lichtleitplatte 20 reflektiert wird. Demgemäß sind die optischen Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2c verbessert. Anstatt der transparenten Linse 252c können transparente Punkte als Lichtentnahmeabschnitt der Hinterleuchtungseinheit 2c ausgebildet werden.
  • Die 42 zeigt ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Verhältnis Lp/H der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 zur Höhe H des Luftraums 30 und Farbunregelmäßigkeiten in der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit. Die horizontale Achse zeigt das Verhältnis Lp/H, und die vertikale Achse zeigt die Farbunregelmäßigkeiten (Δxy). In der Zeichnung veranschaulicht eine schwarze Kreise verbindende Kurve die Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2a (Struktur 1), in der Zeichnung veranschaulicht eine Kreuze verbindende Kurve die Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2b (Struktur 2), in der Zeichnung kennzeichnet eine weiße Kreise verbindende Kurve die Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2c (Struktur 3).
  • Wenn angenommen wird, dass die Chromatizität (x, y) an zwei verschiedenen Punkten an der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit im xy-Chromatizitätskoordinatensystem einer Chromatizität (x1, y1) und einer Chromatizität (x2, y2) entspricht, ist Δxy wie folgt bestimmt: Δxy = {(x1 – x2)2 + (y1 – y2)2}1/2 (1)
  • Es werden mehrere Chromatizitäten (x, y) in der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit gemessen, und der Wert Δxy zwischen einzelnen Messpunkten wird mittels der Gleichung (1) berechnet. Für die Farbunregelmäßigkeiten auf der in der 42 dargestellten vertikalen Achse wird der so berechnete Maximalwert von Δxy verwendet.
  • Gemäß einem anderen Ergebnis einer Versuchsuntersuchung ist es bekannt, dass der Grenzwert von Δxy, bei dem Farbunregelmäßigkeiten in der Hinterleuchtungseinheit visuell erkannt werden, ungefähr 0,01 beträgt. Dann reicht es aus, wie es in der 42 dargestellt ist, damit Δxy in zumindest einem Teil der Strukturen 1 bis 3 ungefähr 0,01 oder weniger beträgt, dass die Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 und die Höhe H des Luftraums 30 so ausgewählt werden, dass 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt. Wenn beispielsweise die Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 entsprechend den Einschränkungen der Gehäusegröße eines LED bestimmt wird, wird die Höhe H des Luftraums 30 so eingestellt, dass 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt, wohingegen dann, wenn die Höhe H des Luftraums 30 entsprechend den Einschränkungen hinsichtlich der Dicke der Hinterleuchtungseinheit bestimmt ist, die Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 so eingestellt wird, dass 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt. Demgemäß ist die Farbkonstanz in der Lichtemissionsebene der Hinterleuchtungseinheit deutlich verbessert.
  • Wie oben beschrieben, wird, gemäß diesem Beispiel, bei den Hinterleuchtungseinheiten 2a, 2b und 2c das Verhältnis Lp/H zwischen der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 und der Höhe des Luftraums 30 optimiert, um die Farbkonstanz und die Helligkeitskonstanz im Anzeigebereich zu verbessern, ohne dass ein Raum zum optischen Mischen vorhanden wäre. Demgemäß kann die Größe der Hinterleuchtungseinheiten 2a, 2b und 2c verringert werden. Außerdem werden die Hinterleuchtungseinheiten 2a, 2b, 2c gemäß diesem Beispiel dazu verwendet, die Anzeigequalität beträchtlich zu verbessern und die Größe des Flüssigkristalldisplays zu verkleinern.
  • (Beispiel 2)
  • Eine Hinterleuchtungseinheit und ein Flüssigkristalldisplay mit dieser gemäß diesem Beispiel werden nun unter Bezugnahme auf die 43 bis 45 beschrieben. Die 43 zeigt schematisch die Konfiguration des Flüssigkristalldisplays gemäß diesem Beispiel. Die 43(a) zeigt den Zustand des Flüssigkristalldisplays von der Seite des Anzeigeschirms aus gesehen, und die 43(b) zeigt eine Schnittansicht, geschnitten entlang einer in der 43(a) dargestellten gedachten Linie A-A.
  • Wie es in den 43(a) und 43(b) dargestellt ist, verfügt das Flüssigkristalldisplay gemäß diesem Beispiel über eine Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 und eine Hinterleuchtungseinheit 3. Die Hinterleuchtungseinheit 3 verfügt über Lichtquellen 51, die nahe einem Paar der seitlichen Stirnflächen einer Lichtleitplatte 20 angeordnet sind. Die Lichtquelle 51 verfügt über mehrere LED-Arrayeinheitsgruppen 241, die mit regelmäßigen Intervallen mit einer Schrittlänge Lp angeordnet sind. Die LED-Arrayeinheitsgruppe 241 ist aus einer Rot-LED (R), einer Grün-LED (G), einer Blau-LED (B) und einer Grün-LED (G) konfiguriert. Außerdem verfügt die Hinterleuchtungseinheit 3 über eine Prismenfolie (einen Reflexionsabschnitt C) 254, die benachbart zu einer transmissiven Streueinheit 240 angeordnet ist. Als Prismenfolie 254 wird beispielsweise ein von Minnesota Mining & Manufacturing Co. hergestellter Brightness Enhancement Film verwendet. Die Prismenfolie 254 wird mit der Form einer Rechteckplatte ausgebildet, und sie wird zwischen der transmissiven Streueinheit 240 und der Flüssigkristalldisplay-Tafel 80 angeordnet. Ferner verfügt die Hinterleuchtungseinheit 3 über streuende Seitenwandreflektoren 247. Der Seitenwandreflektor 247 wird aus weißem PET oder einem Polycarbonatharz hergestellt.
  • Als Nächstes wird der Effekt der Prismenfolie 254 beschrieben. Wie es in der 43(a) dargestellt ist, werden in der Nähe der Eintrittsebene der Lichtleitplatte 20 die von der Rot-LED (R), der Grün-LED (G) und der Blau-LED (B) emittierten Lichtstrahlen (die Lichtstrahlen in drei Primärfarben) nicht ausreichend miteinander gemischt. Beispielsweise ist an der Position eines Punkts P Blau die dominante Farbe. Das von der Lichtquelle 51 emittierte Licht wird an einer gedruckten Streufläche 252a einer Lichtleitplatte 20 oder einer Reflexionsfolie 10 reflektiert und in verschiedenen Richtungen gestreut. Wie es in der 43(b) dargestellt ist, beinhaltet beispielsweise das von der Lichtquelle 51 an der linken Seite in der Zeichnung emittierte und am Punkt P reflektierte Licht reflektiertes Licht L1, das unter einem Reflexionswinkel reflektiert wurde, der beinahe mit dem Einfallswinkel übereinstimmt, sowie reflektiertes Licht L2, das in der Richtung nahezu orthogonal zu einer Lichtemissionsebene 21 der Lichtleitplatte 20 reflektiert wurde. Im reflektierten Licht L1 sind Farbunregelmäßigkeiten verringert, da die Lichtstrahlen in den drei Primärfarben gemischt werden, während sie sich schräg durch einen Luftraum 30 ausbreiten, um eine transmissive Streueinheit 240 zu erreichen. Der Winkel des reflektierten Lichts L1 wird durch die Prismenfolie 254 zur Emission variiert, und es verfügt über eine Mischfarbe hervorragender Farbkonstanz, wenn es zur Anzeigehelligkeit in der Richtung orthogonal zur Prismenfolie 254 beiträgt.
  • Indessen wird der Anzeigebereich nahe der Lichtquelle 51, die an der linken Seite in der Zeichnung angeordnet ist, durch das weiße Licht vorbestimmter Chromatizität beleuchtet, das von der auf der rechten Seite in der Zeichnung angeordneten Lichtquelle 51 emittiert wird, und es läuft durch die Lichtleitplatte 20 und den Luftraum 30, um ausreichend mit den Lichtstrahlen der Rot-LED (R), der Grün-LED (G) und der Blau-LED (B) gemischt zu werden. Ohne die Prismenfolie 254, wie bei der herkömmlichen Hinterleuchtungseinheit, wird das reflektierte Licht L2 in das weiße Licht vorbestimmter Chromatizität eingemischt, und so werden nahe der Lichtquelle 51 auf der linken Seite in der Zeichnung Farbunregelmäßigkeiten erzeugt. Jedoch ist die Prismenfolie 254 mit vorbestimmter Form so ausgebildet, dass sie die Farblichtverteilung reflektiert, die in der nahezu orthogonalen Richtung einfällt. So wird das reflektierte Licht L2 in der Prismenfolie 254 reflektiert, und es kehrt zur Seite des Luftraums 30 zurück. Demgemäß ist die Farbkonstanz des durch die Prismenfolie 254 gestrahlten Transmissionslichts nahe der Lichtquelle 51 auf der linken Seite in der Zeichnung verbessert. Demgemäß können im Flüssigkristalldisplay Farbunregelmäßigkeiten verringert werden.
  • Als Nächstes wird der Effekt des Seitenwandreflektors 247 beschrieben. Das von der Lichtquelle 51 auf der rechten Seite in der Zeichnung emittierte und an einem Punkt R reflektierte Licht beinhaltet reflektiertes Licht L3, das in der Richtung des Seitenwandreflektors 247 reflektiert wird. Wenn der Seitenwandreflektor eine spiegelnde Reflexionsspiegelfolie wie eine Silberreflexionsfolie ist, wie bei den Hinterleuchtungseinheiten 2a bis 2c gemäß dem Beispiel, wird das reflektierte Licht L3 am Seitenwandreflektor unter beinahe demselben Reflexionswinkel wie dem Einfallswinkel reflektiert, und es tritt in die transmissive Streueinheit 240 ein. Im reflektierten Licht L3 sind die Lichtstrahlen in den drei Primärfarben nicht ausreichend miteinander gemischt. Daher werden, wenn die Prismenfolie 254 nicht angebracht wird, aufgrund des reflektierten Lichts L3, das durch die transmissive Streueinheit 240 gestrahlt wurde, nahe der Lichtquelle 51 Farbunregelmäßigkeiten erzeugt. Wenn jedoch der streuende Seitenwandreflektor 247 ausgebildet ist, wird das reflektierte Licht L3 streuend in den verschiedenen Richtungen reflektiert. So ist die Lichtmenge des reflektierten Lichts L3, das in die transmissive Streueinheit 240 nahe der Lichtquelle 51 eintritt und durch sie läuft, verringert. Demgemäß können Farbunregelmäßigkeiten nahe der Lichtquelle 51 verringert werden.
  • Die 44 zeigt ein Kurvenbild zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Verhältnis Lp/H der Schrittlänge Lp der LED-Arrayeinheitsgruppe 241 zur Höhe H des Luftraums 30 und Farbunregelmäßigkeiten in der Emissionsebene der Hinterleuchtungseinheit. Die horizontale Achse zeigt das Verhältnis Lp/H, und die vertikale Achse zeigt die Farbunregelmäßigkeiten (Δxy). Die Farbunregelmäßigkeiten werden durch ein ähnliches Verfahren wie beim obigen Beispiel bestimmt. In der Zeichnung zeigt eine schwarze Kreise verbindende Kurve die Eigenschaften der Hinterleuchtungseinheit 2a (Struktur 1), in der Zeichnung zeigt eine weiße Kreise verbindende Kurve die Eigenschaften einer Hinterleuchtungseinheit, bei der nur die Prismenfolie 254 zur Hinterleuchtungseinheit hinzugefügt ist, und in der Zeichnung zeigt eine Kreuze verbindende Kurve die Eigenschaften einer Hinterleuchtungseinheit, bei der der Seitenwandreflektor 255 der Hinterleuchtungseinheit 2a auf den Seitenwandreflektor 247 (streuender Reflektor) abgeändert ist.
  • Wie es in der 44 dargestellt ist, ist die Prismenfolie 254 zur Hinterleuchtungseinheit 2a hinzugefügt, oder bei ihr ist der streuende Seitenwandreflektor 247 verwendet, um Farbunregelmäßigkeiten zu verringern, wodurch die Farbkonstanz der Hinterleuchtungseinheit verbessert werden kann.
  • Wie es in. der 43 dargestellt ist, werden, wenn die Prismenfolie 254 mit dem Seitenwandreflektor 247 zum Gebrauch kombiniert wird, Farbunregelmäßigkeiten im Anzeigebereich der Hinterleuchtungseinheit 3 weiter verringert, wodurch die Anzeigequalität des Flüssigkristalldisplays weiter verbessert werden kann.
  • Die 45 zeigt die Beziehung zwischen der Transmission (%) und der Plattendicke (mm) der transmissiven Streueinheit 240 und Farbunregelmäßigkeiten. In der Zeichnung zeigen weiße Kreise, dass Farbunregelmäßigkeiten visuell kaum erkennbar sind, und in der Zeichnung zeigen Kreuze, dass Farbunregelmäßigkeiten visuell erkennbar sind. Wie es in der 45 dargestellt ist, wird eine transmissive Streueinheit 240 mit einer Transmission von 80% oder weniger und einer Plattendicke von 2 mm oder mehr dazu verwendet, Farbunregelmäßigkeiten im Anzeigebereich der Hinterleuchtungseinheit 3 weiter zu verringern.
  • Wie oben beschrieben, können gemäß diesem Beispiel, da Farbunregelmäßigkeiten in der Hinterleuchtungseinheit 3 ausreichend verringert werden, eine Hinterleuchtungseinheit 3 und ein Flüssigkristalldisplay mit hervorragender Farbkonstanz erhalten werden.
  • Die Ausführungsform ist nicht auf die Beispiele eingeschränkt, die auf verschiedene Weise modifiziert werden können. Auch ist bei den Hinterleuchtungseinheiten 2a bis 2c gemäß dem Beispiel 1 die Transmission der transmissiven Streueinheit 240 auf 80% oder weniger eingestellt, und die Plattendicke ist auf 2 mm oder mehr eingestellt, wodurch Farbunregelmäßigkeiten im Anzeigebereich verringert werden können.

Claims (45)

  1. Hinterleuchtungseinheit mit einem diskreten Lichtquellenabschnitt (51), einem Reflexionsabschnitt (10), einem Lichtleitabschnitt (20), einem Luftraum (30) und einer Streueinheit (40, 42), – wobei der Reflexionsabschnitt (10), der Lichtleitabschnitt (20), der Luftraum (30) und die Streueinheit (40, 42) in dieser Reihenfolge übereinander liegen, – wobei der diskrete Lichtquellenabschnitt (51) ein Abschnitt ist, in dem einzelne Lichtquellen mit verschiedenen Spektren oder verschiedenen Lichtemissionsmengen nahe einer Eintrittsebene (23) des Lichtleitabschnitts (20) angeordnet sind, – wobei ein Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25), der so konfiguriert ist, dass er Licht, das sich durch den Lichtleitabschnitt (20) ausbreitet, auf der Seite des Reflexionsabschnitts (10) oder auf der Seite des Luftraums (30) entnimmt, an derjenigen Fläche des Lichtleitabschnitts (20), die dem Reflexionsabschnitt (10) zugewandt ist, oder derjenigen Fläche, die dem Luftraum (30) zugewandt ist, vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftraum (30) eine Dicke von 9–18 mm aufweist.
  2. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 1, bei der der Lichtleitabschnitt (20) den Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) auf der Seite einer Ebene aufweist, die einer Lichtemissionsebene zugewandt ist; der Reflexionsabschnitt (10) auf der Seite des Lichtentnahmeabschnitts (22, 24, 25) des Lichtleitabschnitts (20) angeordnet ist; der diskrete Lichtquellenabschnitt (51) über mehrere LEDs und einen um diese herum angeordneten Reflektor verfügt; und der Streueinheit (40, 42) um einen vorbestimmten Abstand entfernt von der Lichtemissionsebene des Lichtleitabschnitts (20) angeordnet ist.
  3. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der der Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) aus auf den Lichtleitabschnitt (20) aufgedruckten Streupunkten besteht.
  4. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der der Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) aus feinen Vorsprüngen und Vertiefungen besteht.
  5. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der der Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) über die Form einer feinen Linse verfügt.
  6. Hinterleuchtungseinheit nach einem vorangehenden Ansprüche, wobei der Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) so ausgebildet ist, dass eine Anordnungsdichte nahe der Eintrittsebene (23) niedrig ist und sie weiter entfernt von dieser höher ist.
  7. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Lichtentnahmeabschnitt (22, 24, 25) von der Eintrittsebene (23) in einem vorbestimmten Abstand entfernt angeordnet ist.
  8. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 7, bei der der vorbestimmte Abstand 2 bis 50 mm beträgt.
  9. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der diskrete Lichtquellenabschnitt (51) über mehrere Rot-LEDs, Grün-LEDs und Blau-LEDs verfügt.
  10. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 9, bei der die Rot-LEDs, die Grün-LEDs und die Blau-LEDs mit gleichen Abständen entlang der Längsrichtung der Eintrittsebene (23) linear angeordnet sind.
  11. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Rot-LEDs, die Grün-LEDs und die Blau-LEDs entlang der Längsrichtung einer LED-Leiterplatte linear angebracht sind und sie auf einer Seite einer kurzen Richtung der LED-Leiterplatte angeordnet sind.
  12. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 11, bei der die Fläche der LED-Leiterplatte auf der Seite des Lichtleitabschnitts (20) eine spiegelnde Reflexionsfläche oder eine streuende Reflexionsfläche ist.
  13. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der eine Streufolie als Streueinheit (40, 42) verwendet ist.
  14. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Seitenfläche des Luftraums (30) eine spiegelnde Reflexionsfläche oder eine streuende Reflexionsfläche ist.
  15. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der ein Farbsensor an der Seitenfläche des Luftraums (30) angeordnet ist.
  16. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 15, bei der der Farbsensor im zentralen Teil der Seitenfläche angeordnet ist, an der die diskrete Lichtquelle nicht angeordnet ist.
  17. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der ein Farbsensor an derjenigen Seite einer Fläche des Lichtleitabschnitts (20), die dem reflektierenden Abschnitt zugewandt ist, an einer Position angeordnet ist, die mindestens 10 mm von der Eintrittsebene (23) entfernt ist, wenn seine Sensorfläche der Seite des Lichtleitabschnitts (20) zugewandt ist.
  18. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 10 oder 11, bei der eine Abstrahlplatte oder eine Abstrahlrippe an der Rückseite der LED-Leiterplatte vorhanden ist.
  19. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 18, bei der ein stark Wärme strahlendes Element an der Fläche der Abstrahlplatte oder der Abstrahlrippe angebracht ist.
  20. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 18 oder 19, mit einem Gehäuse, das so konfiguriert ist, dass es die Lichtleitplatte aufnimmt, und das mit einem stark Wärme strahlenden Element ausgebildet ist.
  21. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 10, 11, 18 und 19, mit einem Gehäuse, das so konfiguriert ist, dass es die Lichtleitplatte aufnimmt, wobei die LED-Leiterplatte über eine L-Form verfügt und in engem Kontakt mit dem Gehäuse steht.
  22. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 21, bei der das Gehäuse aus einem stark Wärme strahlenden Element ausgebildet ist.
  23. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, – wobei der Lichtleitabschnitt (20) über zwei Lichtleitplatten verfügt.
  24. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 23, bei der die zwei Lichtleitplatten über eine Keilform verfügen, wobei die Dicke auf der Seite der Eintrittsebene (23) größer ist und diejenige auf der Seite der entgegengesetzten Fläche klein ist.
  25. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 23 oder 24, bei der ein spiegelndes Reflexionselement oder ein streuendes Reflexionselement zwischen den entgegengesetzten Flächen der zwei Lichtleitplatten vorhanden ist.
  26. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 22, bei der der Lichtleitabschnitt (20) über eine keilförmige Lichtleitplatte verfügt, bei der die Dicke auf der Seite der Eintrittsebene (23) groß ist und diejenige auf der Seite der entgegengesetzten Fläche, die der Eintrittsebene (23) zugewandt ist, klein ist.
  27. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 26, bei der die Lichtleitplatte so angeordnet ist, dass die Lichtemissionsebene zur Streueinheit (40, 42) hin gekippt ist und eine Ebene, die der Lichtemissionsebene zugewandt ist, parallel angeordnet ist.
  28. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 26 bis 27, mit zwei Platten der Lichtleitplatten, wobei diese zwei Lichtleitplatten so angeordnet sind, dass zwischen den entgegengesetzten Flächen ein vorbestimmter Raum vorhanden ist.
  29. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 28, bei der der Reflexionsabschnitt (10) mit einer vorstehenden Form so ausgebildet ist, dass der Abstand von der Streueinheit (40, 42) nahe dem zentralen Teil in der Ebene minimal ist.
  30. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 29, bei der hinsichtlich der Rot-LEDs, der Grün-LEDs und der Blau-LEDs die Grün-LED, die Rot-LED und die Blau-LED in dieser Reihenfolge von einem Endteil der Eintrittsebene (23) zum anderen Endteil entlang einer Längsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind, mehrere LED-Gruppen benachbart zur Blau-LED angeordnet sind, wobei mehrere der Rot-LEDs, der Grün-LEDs und der Blau-LEDs mit einer vorbestimmten Reihenfolge benachbart angeordnet sind, und bei der die Rot-LED und die Grün-LED in dieser Reihenfolge benachbart zur LED-Gruppe benachbart angeordnet sind.
  31. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 29, bei der innerhalb der LED-Gruppe die Grün-LED, die Rot-LED, die Grün-LED und die Blau-LED in dieser Reihenfolge von der Seite des einen Endteils zur Seite des anderen Endteils benachbart angeordnet sind.
  32. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 29, bei der innerhalb der LED-Gruppe die Rot-LED, die Grün-LED, die Rot-LED und die Blau-LED in dieser Reihenfolge von der Seite des einen Endteils zur Seite des anderen Endteils benachbart angeordnet sind.
  33. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Beziehung 0 ≤ Lp/H ≤ 2,5 gilt, wobei H die Höhe des Luftraums (30) ist und Lp die Länge der minimalen Einheit eines Zyklus eines Arrays des diskreten Lichtquellenabschnitts (51) ist.
  34. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der Luftraum (30) ein Luftraum (30) ist, der zwischen dem Lichtleitabschnitt und der Streueinheit eingebettet ist.
  35. Hinterleuchtungseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem Reflexionsabschnitt B, der an der Seitenfläche des Luftraums (30) angeordnet ist.
  36. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 35, bei der der Reflexionsabschnitt B ein streuender Reflektor ist.
  37. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 36, bei der der Reflektor aus einem Kunstharz besteht.
  38. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 36 bis 37, bei der die Streueinheit (40, 42) eine transmissive Streueinheit ist.
  39. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 38, bei der die transmissive Streueinheit vom Volumentyp mit einem Transmissionsvermögen von 80 oder weniger und einer Plattendicke von 2 mm oder mehr ist.
  40. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 33 bis 39, bei der der diskrete Lichtquellenabschnitt (51) über mehrere Rot-LEDs, Grün-LEDs und Blau-LEDs verfügt.
  41. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 40, bei der die Länge Lp der minimalen Einheit des Zyklus des Arrays des diskreten Lichtquellenabschnitts (51) eine LED-Arrayeinheitsgruppe mit einer Anordnungsschrittweite mit mindestens einer der Rot-LEDs, der Grün-LEDs und der Blau-LEDs ist.
  42. Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 33 bis 41, mit einem Reflexionsabschnitt C, der benachbart zum Streueinheit (40, 42) angeordnet ist und Licht reflektiert, das in orthogonaler Richtung eintritt.
  43. Hinterleuchtungseinheit nach Anspruch 42, bei der der Reflexionsabschnitt C eine Prismenfolie ist.
  44. Flüssigkristalldisplay, – mit einer Hinterleuchtungseinheit mit einer Lichtleitplatte und einem Lichtquellenteil sowie einer Flüssigkristalldisplay-Tafel, die auf der Seite der Lichtemissionsebene der Lichtleitplatte angeordnet ist, – wobei die Hinterleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 43 ausgebildet ist.
  45. Flüssigkristalldisplay nach Anspruch 44, bei der zwischen der Hinterleuchtungseinheit und der Flüssigkristalldisplay-Tafel eine Linsenfolie oder eine Polarisatorfolie angeordnet ist.
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