УСТРОЙСТВО ОСВЕЩЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК Российский патент 2013 года по МПК F21S2/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству освещения, устройству отображения и телевизионному приемнику.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Например, жидкокристаллическая панель, используемая для устройства жидкокристаллического дисплея, такого как жидкокристаллический телевизор, не испускает свет, и таким образом требуется блок подсветки в качестве отдельного устройства освещения. Известен блок подсветки, который помещен позади жидкокристаллической панели (на стороне, противоположной стороне поверхности отображения). Блок подсветки включает в себя каркас, имеющий отверстие на поверхности стороны жидкокристаллической панели, множество источников света (например, светодиодов LED), размещенных в каркасе в качестве ламп, и оптический элемент (светорассеиватель и т.п.), обеспеченный в отверстии каркаса и эффективно испускающий свет, испускаемый от источников света, к стороне жидкокристаллической панели.

[0003] Когда источники света испускают подобный точке свет в блоке подсветки, этот подобный точке свет преобразуется в плоский свет оптическим элементом до однородной в плоскости яркости света освещения. Однако, когда подобный точке свет не достаточно преобразуется в плоский свет, изображение точечной лампы генерируется вдоль компоновки источников света, что ухудшает качество отображения устройства жидкокристаллического дисплея.

[0004] Чтобы подавить генерирование изображения лампы в блоке подсветки, например, желательно, чтобы число источников света, которые должны быть размещены, было увеличено, чтобы уменьшить расстояние между источниками света, которые являются смежными друг с другом, или чтобы был увеличен коэффициент диффузии светорассеивателя. Однако, когда число источников света увеличивается, стоимость блока подсветки увеличивается, и потребление энергии также увеличивается. Когда коэффициент диффузии светорассеивателя увеличивается, яркость не может быть улучшена, что в то же время неблагоприятно требует увеличения количества источников света. При этом известный блок подсветки, подавляющий потребление энергии и генерирование изображения лампы, раскрыт в нижеследующем патентном документе 1.

[0005] Патентный документ 1 описывает, что шаг светодиодов LED, размещенных во внешней периферийной области светорассеивателя, меньше, чем шаг в центральной области светорассеивателя в устройстве подсветки. Таким образом, может быть получен цветовой тон внешней периферийной области, эквивалентной цветовому тону в центральной области, и могут быть предотвращены неравномерность цвета и уменьшение яркости внешней периферийной области.

[0006] Патентный документ 1: японская еще не прошедшая экспертизу патентная публикация № 2006-189665

[0007] Проблема, которая должны быть решена в соответствии с изобретением

Однако, в устройстве, раскрытом в патентном документе 1, неравномерность цвета (неодинаковая яркость) может генерироваться в части (центральной области в Патентном документе 1), имеющей большой шаг.

РАСКРЫТИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Настоящее изобретение было достигнуто ввиду вышеизложенного обстоятельства. Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства освещения, реализующего уменьшение стоимости, уменьшение потребления энергии и уменьшение генерирования изображения лампы. Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства отображения, включающего в себя устройство освещения. Еще одним объектом настоящего изобретения является обеспечение телевизионного приемника, включающего в себя устройство отображения.

[0009] Средство для решения проблемы

Чтобы решить вышеупомянутую проблему, устройство освещения согласно настоящему изобретению включает в себя множество точечных источников света, и каркас, заключающий в себя точечные источники света и имеющий отверстие, через которое выходит свет от точечного источника света. Точечные источники света размещены с относительно малыми интервалами в области с высокой плотностью источников света, и точечные источники света размещены с относительно большими интервалами в области с малой плотностью источников света. Устройство освещения также включает в себя линзу светорассеивателя, сконфигурированную, чтобы рассеивать свет от точечных источников света, и эта линза светорассеивателя обеспечена на по меньшей мере стороне выхода света точечных источников света, размещенных по меньшей мере в области с малой плотностью источников света.

[0010] Таким образом, точечные источники света размещены так, что обеспечены область с высокой плотностью источников света и область с малой плотностью источников света. Таким образом, количество точечных источников света может быть уменьшено по сравнению со случаем, когда область с высокой плотностью источников света сформирована по всему каркасу, чтобы реализовать уменьшение стоимости и экономию энергии. Поскольку расстояние между точечными источниками света, которые являются смежными друг с другом в области с малой плотностью источников света, сравнительно больше, когда сформирована область с малой плотностью источников света, свет из точечных источников света менее вероятно будет смешиваться друг с другом. В результате яркость в области, перекрывающейся с точечными источниками света, является локально увеличенной, что имеет тенденцию генерировать изображение лампы. В настоящем изобретении линза светорассеивателя обеспечена на по меньшей мере стороне выхода света точечных источников света, размещенных в области с малой плотностью источников света, чтобы в значительной степени рассеивать свет, испускаемый от точечных источников света. Таким образом, после того, как свет, испускаемый от точечных источников света, достаточно смешивается друг с другом также в области с малой плотностью источников света, свет испускается в качестве света освещения. Поэтому почти однородная яркость может быть получена по всему каркасу, и генерирование изображения лампы может быть подавлено.

[0011] Линза светорассеивателя может иметь круглую форму при виде сверху. Поскольку свет от точечных источников света почти однородно рассеивается на 360 градусов линзой светорассеивателя в этом случае, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0012] Линза светорассеивателя может иметь поверхность входа света, обращенную к одному из точечных источников света и принимающую свет от точечного источника света. Поверхность входа света может иметь углубление на стороне входа света, чтобы перекрывать точечный источник света, и это углубление на стороне входа света углублено по направлению к отверстию. Углубление на стороне входа света может иметь боковую стенку, наклоненную так, чтобы быть обращенной к точечному источнику света.

Согласно такой конфигурации, свет, испускаемый от точечных источников света, главным образом входит в углубление на стороне входа света линзы светорассеивателя. В этом контексте углубление на стороне входа света имеет боковую стенку, наклоненную так, чтобы быть обращенной к точечному источнику света. Поэтому, свет, входящий в углубление на стороне входа света, достигает боковой стенки и может быть преломлен в линзу светорассеивателя под широким углом (то есть, к внешней стороне от внутренней стороны линзы светорассеивателя) через боковую стенку. Посредством этого, локальное увеличение яркости в области, перекрывающейся с точечными источниками света в линзе светорассеивателя, может быть подавлено, и генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0013] Линза светорассеивателя может иметь поверхность выхода света, обеспеченную на стороне, близкой к отверстию. Свет, испускаемый от точечного источника света и входящий в линзу светорассеивателя, выходит из поверхности выхода света. Поверхность выхода света может иметь углубление на стороне выхода света так, чтобы перекрывать один из точечного источника света. Углубление на стороне выхода света может быть углублено по направлению к точечным источникам света.

В этом случае, величина света, достигающего от точечных источников света в области, перекрывающейся с точечными источниками света в поверхности выхода света, вероятно, будет увеличенным по сравнению с таковым в другой области, что, вероятно, локально увеличит яркость. Углубление на стороне выхода света сформировано в позиции, перекрывающейся с точечными источниками света в поверхности выхода света. Поэтому свет от точечных источников света может быть преломлен под широким углом углублением на стороне выхода света, или свет от точечных источников света может быть частично отражен. Посредством этого, локальное увеличение яркости в области, перекрывающейся с точечными источниками света в поверхности выхода света, может быть подавлено, и генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0014] По меньшей мере поверхность входа света линзы светорассеивателя может быть подвергнута обработке шероховатости поверхности.

Таким образом, хороший свет также может быть рассеян посредством подвергания линзы светорассеивателя обработке шероховатости поверхности, такой как травление поверхности.

[0015] Каркас может иметь область с высокой плотностью источников света в его средней области.

Согласно такой конфигурации, может быть улучшена яркость в средней области поверхности облучения устройства освещения. Поэтому высокая яркость в средней области экрана отображения достигается также в устройстве отображения, включающем в себя устройство освещения. Поскольку глаза человека обычно обращают внимание на центральную область экрана отображения, хорошая видимость может быть получена посредством достижения высокой яркости в центральной области экрана отображения.

Каркас может иметь область с малой плотностью источников света в его внешней боковой области.

[0016] Область с высокой плотностью источников света может быть меньшей, чем область с малой плотностью источников света.

Таким образом, область с высокой плотностью источников света имеет площадь, меньшую, чем площадь области с малой плотностью источников света, и таким образом количество точечных источников света также может быть уменьшено, и большие эффекты могут ожидаться в уменьшении экономии мощности и стоимости.

[0017] Точечные источники света могут быть светодиодами LED.

Таким образом, могут быть достигнуты более длинный срок службы и более низкое потребление энергии и т.п. источников света.

[0018] Устройство освещения может также включать в себя оптический элемент, обращенный к точечным источникам света и обеспеченный так, чтобы покрывать отверстие каркаса. Оптический элемент может иметь часть отражения света, чтобы перекрывать по меньшей мере область с малой плотностью источников света. Часть отражения света может быть сконфигурирована, чтобы отразить свет от точечных источников света.

В этом случае свет, испускаемый от точечных источников света в области с малой плотностью источников света, главным образом отражается к стороне каркаса частью отражения света однократно. Свет отражается в каркас, в то же время свет смешивается друг с другом, и снова может достигнуть оптического элемента. Таким образом, почти однородная яркость может быть получена по всему оптическому элементу, и генерирование изображения лампы может быть подавлено. В настоящем изобретении генерирование изображения лампы в области с малой плотностью источников света также может быть подавлено эффектом линзы светорассеивателя, сформированной также в точечном источнике света области с малой плотностью источников света.

[0019] Часть отражения света может быть сформирована на оптическом элементе, чтобы перекрывать точечный источник света на виде сверху.

Поскольку свет, испускаемый от точечных источников света, безусловно достигает части отражения света согласно такой конфигурации и может быть отражен к стороне каркаса частью отражения света, в то время как свет смешивается друг с другом, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0020] Часть отражения света может иметь плоскую область, большую, чем каждый точечный источник света.

Поскольку свет, испускаемый от точечных источников света, может быть безусловно отражен частью отражения света согласно такой конфигурации, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0021] Часть отражения света может быть сформирована таким образом, что коэффициент отражения света части оптического элемента, перекрывающего область с малой плотностью источников света, является самым высоким в оптическом элементе.

Свет от точечных источников света может быть больше всего отражен в области, перекрывающейся с областью с малой плотностью источников света в оптическом элементе к области с малой плотностью источников света, где изображение лампы имеет тенденцию больше всего генерироваться согласно такой конфигурации. Таким образом, свет от точечных источников света может быть вероятно смешан друг с другом, и генерирование изображения лампы может быть соответственно подавлено.

[0022] Оптический элемент может иметь часть отражения света на поверхности, обращенной к каждому точечному источнику света.

Поскольку свет, достигающий оптического элемента от точечных источников света, может быть безусловно отражен согласно такой конфигурации, генерирование изображения лампы может быть подавлено.

[0023] Часть отражения света может быть сформирована посредством подвергания оптического элемента трафаретной печати.

Таким образом, форма шаблона части отражения света может быть подходящим образом разработана посредством формирования части отражения света посредством трафаретной печати, и шаблон части отражения света может легко быть сформирован так, как разработано.

[0024] Оптический элемент может быть элементом рассеивания света, рассеивающим свет от точечных источников света.

В этом случае передачей света можно управлять в каждой области оптического элемента посредством распределения коэффициента отражения света оптического элемента. Кроме того, свет может быть рассеян элементом рассеивания света. Таким образом, генерирование изображения лампы также может быть подавлено в устройстве освещения.

[0025] Кроме того, чтобы решить вышеупомянутую проблему, устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя устройство освещения и панель отображения, сконфигурированную, чтобы обеспечить отображение, используя свет от устройства освещения.

Поскольку устройство освещения может уменьшить стоимость и подавить генерирование изображения лампы, такое устройство отображения может уменьшить стоимость и реализовать хорошее отображение, подавляя генерирование изображения лампы.

[0026] Примеры панели отображения включают в себя жидкокристаллическую панель. Такое устройство отображения может быть применено к различным применениям в качестве устройства жидкокристаллического дисплея, например, телевизора и дисплея для персонального компьютера. Устройство отображения является особенно подходящим для экрана большого размера.

[0027] Телевизионный приемник согласно настоящему изобретению включает в себя устройство отображения. Такой телевизионный приемник может обеспечить устройство, имеющее превосходную видимость.

[0028] Выгодный эффект изобретения

Устройство освещения согласно настоящему изобретению может реализовать уменьшение стоимости и уменьшение потребления энергии и получить почти однородный свет освещения, не генерирующий изображения лампы. Так как устройство отображения согласно настоящему изобретению включает в себя такое устройство освещения, это устройство отображения может уменьшить стоимость и реализовать хорошее отображение. Кроме того, так как телевизионный приемник согласно настоящему изобретению включает в себя такое устройство отображения, телевизионный приемник может обеспечить устройство, имеющее превосходную видимость.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0029] ФИГ. 1 является перспективным видом с раздельным показом деталей, иллюстрирующим схематическую конфигурацию телевизионного приемника согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 2 является перспективным видом с раздельным показом деталей, иллюстрирующим схематическую конфигурацию устройства жидкокристаллического дисплея, включенного в телевизионный приемник;

ФИГ. 3 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим конфигурацию в поперечном сечении вдоль направления короткой стороны устройства жидкокристаллического дисплея;

ФИГ. 4 является видом сверху, иллюстрирующим схематическую конфигурацию платы LED, включенной в устройство жидкокристаллического дисплея;

ФИГ. 5 является схематическим видом, иллюстрирующим режим компоновки частей отражения света, сформированных на поверхности, обращенной к плате LED в светорассеивателе, включенном в блок подсветки;

ФИГ. 6 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим схематическую конфигурацию источника света LED, обеспеченного на плате LED;

ФИГ. 7 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим модификацию режима компоновки частей отражения света;

ФИГ. 8 является графиком, показывающим изменение в коэффициенте отражения света в направлении оси Y светорассеивателя согласно ФИГ. 7;

ФИГ. 9 является видом в поперечном сечении, иллюстрирующим конфигурацию в поперечном сечении вдоль направления короткой стороны устройства жидкокристаллического дисплея, включенного в телевизионный приемник согласно второму варианту осуществления.

ЛУЧШИЙ РЕЖИМ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0030] <Первый вариант осуществления>

Первый вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже со ссылками на фиг. 1-6.

Сначала описана конфигурация телевизионного ТВ приемника, включающего в себя устройство 10 жидкокристаллического дисплея.

Как проиллюстрировано на фиг. 1, телевизионный ТВ приемник существующего варианта осуществления включает в себя устройство 10 жидкокристаллического дисплея, передний и задний кожухи Ca, Cb, которые заключают между собой устройство 10 жидкокристаллического дисплея, источник питания P, блок настройки T и подставку S. Вся форма устройства 10 жидкокристаллического дисплея (устройства отображения) является горизонтальным прямоугольником. Устройство 10 жидкокристаллического дисплея располагается в вертикальном положении. Как проиллюстрировано на фиг. 2, устройство 10 жидкокристаллического дисплея включает в себя жидкокристаллическую панель 11 в качестве панели отображения, и блок подсветки (устройство освещения) 12 в качестве внешнего источника света. Жидкокристаллическая панель 11 и блок 12 подсветки целиком удерживаются лицевой панелью 13 в форме рамки и т.п.

[0031] Ниже описаны жидкокристаллическая панель 11 и блок 12 подсветки, включенный в устройство 10 жидкокристаллического дисплея (см. фиг. 2 и 3).

Жидкокристаллическая панель (панель отображения) 11 конфигурируется таким образом, что пара стеклянных подложек соединены вместе с заранее определенным промежутком между ними, и жидкий кристалл герметично запечатан между стеклянными подложками. На одной из стеклянных подложек обеспечены переключающие компоненты (например, тонкопленочные транзисторы TFT), соединенные с линиями истоков и линиями затворов, которые перпендикулярны друг другу, пиксельные электроды, соединенные с переключающими компонентами, и пленка выравнивания и т.п. На другой подложке обеспечены цветовые фильтры, имеющие цветовые секции, такие как (красная) R, (зеленая) G и (синяя) B цветовые секции, размещенные в заранее определенном шаблоне, противоэлектроды, и пленка выравнивания и т.п. Поляризующие пластины 11a, 11b присоединены к внешним поверхностям подложек (см. фиг. 3).

[0032] Как проиллюстрировано на фиг. 2, блок 12 подсветки включает в себя каркас 14, набор 15 оптических листов (светорассеиватель (оптический элемент, оптический элемент рассеяния) 15a, и множество оптических листов 15b, которое обеспечено между светорассеивателем 15a и жидкокристаллической панелью 11), и рамка 16. Каркас 14 имеет по существу форму коробки и имеет отверстие 14b на стороне поверхности выхода света (на стороне жидкокристаллической панели 11). Набор 15 оптических листов обеспечен, чтобы покрывать отверстие 14b каркаса 14. Рамка 16, обеспеченная вдоль длинной стороны каркаса 14, удерживает часть края длинной стороны светорассеивателя 15a в состоянии, в котором эта часть края длинной стороны зажата между рамкой 16 и каркасом 14. Блок 12 подсветки дополнительно включает в себя плату 81 LED, включающую в себя точечные источники света LED (точечные источники света) 80, и внешние краевые элементы 20, сформированные в краевой части короткой стороны и направляющие свет от источников 80 света LED к внутренней части в каркасе 14. В блоке 12 подсветки сторона выхода света блока 12 подсветки является стороной, более близкой к светорассеивателю 15a, чем платы 81 LED.

[0033] Каркас 14 сделан из металла. Каркас 14 сформирован в виде по существу коробки мелкой формы посредством формования листового металла. Как проиллюстрировано на фиг. 3, каркас 14 включает в себя прямоугольную нижнюю пластину 30 и загнутые внешние краевые части 21 (загнутые внешние краевые части 21a в направлении короткой стороны и загнутые внешние краевые части 21b в направлении длинной стороны), каждая из которых простирается вверх от соответствующего периферийного края нижней пластины 30 и имеет по существу U-образную форму. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 3, каркас 14 включает в себя установочные отверстия 14c, сформированные в верхней поверхности загнутой внешней краевой ее части 21b, чтобы соединить лицевую панель 13, рамку 16 и каркас 14 и т.п. вместе с помощью винтов и т.п.

[0034] Плата 81 LED лежит на внутренней поверхности нижней пластины 30 каркаса 14. Плата 81 LED имеет отражающий лист 82, лежащий на поверхности стороны выхода света, то есть, поверхности, обращенной к светорассеивателю 15a, и множество источников 80 света LED, окруженных листом 82 отражения, то есть, обеспеченных так, чтобы быть открытыми со стороны отверстий 82a (см. фиг. 6), сформированных в отражающем листе 82. Хотя одна плата 81 LED используется для жидкокристаллической панели 11 в настоящем варианте осуществления, например, плата 81 LED может быть разделена на множество, чтобы должным образом скомпоновать множество плат 81 LED в плоскости.

[0035] Источники 80 света LED испускают свет белого цвета. Например, три вида кристаллов красных, зеленых, и синих LED (не показаны) могут быть установлены на поверхности. Альтернативно, источники 80 света LED могут быть получены посредством комбинирования кристалла синего LED с желтым флуоресцентным материалом. Как проиллюстрировано на фиг. 3 и 4, источники 80 света LED размещены на плате 81 LED таким образом, что область LH с высокой плотностью источников света, в которой интервал их компоновки является относительно малым, сформирована в центральной области (то есть, центральной области каркаса 14) платы 81 LED и область LL с малой плотностью источников света, в которой интервал их компоновки является относительно большим, сформирована во внешней краевой части (то есть, внешней краевой части каркаса 14) платы 81 LED. Область LH с высокой плотностью источников света, расположенная в центральной области платы 81 LED, имеет площадь, меньшую, чем площадь области LL с малой плотностью источников света, расположенной во внешней краевой части (внешней стороне) платы 81 LED. В настоящем варианте осуществления источники света LED, обеспеченные в области LH с высокой плотностью источников света, иллюстрированы как источники 80b света LED стороны с высокой плотностью, и источники света LED, обеспеченные в области LL с малой плотностью источников света, иллюстрированы как источники 80a света LED с малой плотностью.

[0036] Источники 80a света LED с малой плотностью источников 80 света LED покрыты линзами 24 светорассеивателя для того, чтобы рассеивать света, испускаемые от источников 80a света LED стороны с малой плотностью. Источники 80b света LED стороны с высокой плотностью не покрыты линзами 24 светорассеивателя. Линза 24 светорассеивателя сформирована из прозрачного элемента (например, акриловый полимер и поликарбонат), имеющего коэффициент преломления выше, чем таковой у воздуха. Линза 24 светорассеивателя функционирует так, чтобы преломить свет, испускаемый от каждого источника 80a света LED, чтобы рассеивать свет. Линза 24 светорассеивателя имеет круглую форму на виде сверху, и источник 80a света LED обеспечен в ее центре. Как проиллюстрировано на фиг. 6, линза 24 светорассеивателя обеспечена так, чтобы покрывать переднюю сторону источника 80a света LED. Линза 24 светорассеивателя включает в себя основную часть 24A, имеющую форму круглой пластины на виде сверху, и плоско-сферическую часть 24B, имеющую плоско-полусферическую форму. Три части 28 в виде ножек обеспечены, чтобы выступать из периферийной части линзы 24 светорассеивателя. Эти три части 28 в виде ножек размещены на приблизительно равных интервалах (интервалы приблизительно 120 градусов) от центральной части линзы 24 светорассеивателя на виде сверху. Например, части 28 в виде ножек прикреплены к плате 81 LED адгезивом или термоотверждающейся смолой.

[0037] Линза 24 светорассеивателя имеет углубление (углубление на стороне входа света) 24D, имеющее по существу коническую форму, сформированное в ее более низкой поверхности (стороне источника 80a света LED), посредством вдавливания в месте, расположенном непосредственно выше источника 80a света LED, к передней стороне (верхней стороне на фиг. 6, то есть, стороне светорассеивателя 15a). Углубление 24D имеет боковую стенку, наклоненную так, чтобы быть обращенной к источнику 80a света LED. Более нижняя поверхность (сторона источника 80a света LED) линзы 24 светорассеивателя подвергается обработке шероховатости поверхности, чтобы дополнительно повысить коэффициент диффузии. Линза 24 светорассеивателя также имеет углубление (углубление на стороне выхода света) 24E, имеющее по существу форму ступы, сформированную в верхней части (верхняя часть, расположенная на ее стороне (то есть, стороне выхода света), обращенной к светорассеивателю 15a). Углубление 24E включает в себя внутреннюю периферийную поверхность, имеющую форму круглой дуги в виде секции. Как проиллюстрировано на фиг. 6, свет от источника 80a света LED преломляется по широкому углу на границе между линзой 24 светорассеивателя и воздухом посредством такой конфигурации, и рассеивается к периферии источника 80a света LED.

[0038] Отражающий лист 82, сформированный на плате 81 LED, изготовлен из синтетической смолы, и имеет поверхность, имеющую белый цвет, который обеспечивает превосходную отражательную способность света. Отражающий лист 82 обеспечен вдоль внутренней поверхности нижней пластины 30 каркаса 14, чтобы покрывать почти весь каркас 14. Свет, испускаемый из LED 80, может быть отражен к светорассеивателю 15a посредством отражающего листа 82.

[0039] Как проиллюстрировано на фиг. 3, каркас 14 включает в себя плату 29 возбуждения источника света, присоединенную к внешней поверхности (поверхности, противоположной поверхности, на которой обеспечены источники 80 света LED) нижней пластины 30, чтобы подавать мощность возбуждения к источникам 80 света LED.

[0040] Набор 15 оптических листов, включающий в себя светорассеиватель (оптический элемент, оптический элемент рассеяния) 15a и оптические листы 15b, обеспечен на стороне 14b отверстия каркаса 14. Светорассеиватель 15a включает в себя пластинчатый элемент, изготовленный из синтетической смолы и частиц рассеивания света, распределенных в пластинчатом элементе. Светорассеиватель 15a имеет функцию для рассеивания точечного света, испускаемого от источников 80 света LED в качестве точечных источников света, и также имеет функцию для отражения света, испускаемого от источников 80 света LED.

[0041] Светорассеиватель 15a имеет оптический лист 15b на нем. Оптический лист 15b получают посредством формирования слоев листа рассеивания, листа линзы, и пластины поляризации отражающего типа в этом порядке от стороны светорассеивателя 15a. Оптический лист 15b имеет функцию для преобразования света, испущенного из источника 80 света LED и прошедшего через светорассеиватель 15a, в плоский свет. Оптический лист 15b имеет жидкокристаллическую панель 11, помещенную на его сторону верхней поверхности. Оптический лист 15b заключен между светорассеивателем 15a и жидкокристаллической панелью 11.

[0042] Функция отражения света светорассеивателя 15a и формирующий аспект части отражения света описаны ниже со ссылками на фиг. 3-5. На фиг. 3-5 направление длинной стороны светорассеивателя определено как направление оси X; направление его короткой стороны определено как направление оси Y; и направление его толщины определено как направление оси Z.

[0043] Светорассеиватель 15a имеет части 50 отражения света, формирующие белый точечный шаблон, обеспеченный на поверхности, обращенной к источникам 80 света LED. В настоящем варианте осуществления каждая точка частей 50 отражения света имеет круглую форму. Точечный шаблон частей 50 отражения света сформирован посредством нанесения печатной пасты, содержащей оксид металла (оксид титана и т.п.), например, на поверхности светорассеивателя 15a. Предпочтительными средствами печати являются трафаретная печать и струйная печать и т.п.

[0044] Часть 50 отражения света имеет коэффициент отражения света 80% в поверхности, обращенной к источнику 80 света LED. Часть 50 отражения света имеет коэффициент отражения света, относительно больший, чем коэффициент отражения света 30% в поверхности самого светорассеивателя 15a. В этом контексте, в настоящем варианте осуществления коэффициент отражения света каждого материала представлен средним коэффициентом отражения света внутри диаметра измерения, измеренном с помощью LAV СМ-3700D (диаметр измерения Ø 25,4 мм), произведенного фирмой Konica Minolta. Коэффициент отражения света части 50 отражения света является значением, полученным посредством формирования части 50 отражения света по всей поверхности стеклянного основания и измерения поверхности, на основании вышеупомянутого средства измерения. Коэффициент отражения света части 50 отражения света составляет предпочтительно 80% или больше, и более предпочтительно 90% или больше. Таким образом, поскольку коэффициент отражения света части 50 отражения света выше, степенью отражения можно управлять точно и правильно согласно аспекту точечного образца (количество точек и площадь каждой точки и т.п.).

[0045] В настоящем варианте осуществления часть 50 отражения света обеспечена в по меньшей мере области, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света в светорассеивателе 15a. В частности, часть 50 отражения света сформирована в позиции, перекрывающейся с источником 80a света LED стороны с низкой плотностью на виде сверху. Как проиллюстрировано на фиг. 5, часть 50 отражения света имеет плоско видимую область, большую, чем плоско видимая область источника 80 света LED (источник 80a света LED стороны с малой плотностью). Согласно режиму компоновки части 50 отражения света коэффициент отражения света светорассеивателя 15a является самым большим в области, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света на поверхности, обращенной к источнику 80 света LED в светорассеивателе 15a.

[0046] Конфигурация устройства 10 жидкокристаллического дисплея, включенного в телевизионный ТВ приемник первого варианта осуществления, была описана выше. Работа и эффекты, показанные этой конфигурацией, описаны ниже.

Во-первых, в настоящем варианте осуществления блок 12 подсветки имеет множество точечных источников 80 света LED (80a, 80b). Источники 80 света LED (80a, 80b) размещены таким образом, что обеспечены область LH с высокой плотностью источников света, в которой интервал их компоновки является относительно малым, и область LL с малой плотностью источников света, в которой интервал компоновки является относительно большим. Таким образом, источники 80 света LED размещены в области LH с высокой плотностью источников света и области LL с малой плотностью источников света. Таким образом, количество источников 80 света LED может быть уменьшено по сравнению со случаем, в котором область LH с высокой плотностью источников света сформирована по всему каркасу 14, чтобы обеспечить реализацию уменьшения стоимости и экономии мощности.

[0047] Поскольку расстояние между источниками 80 света LED, 80 (80a, 80a), которые являются смежными друг с другом в области LL с малой плотностью источников света, является сравнительно большим, когда сформирована область LL с малой плотностью источников света, свет, испускаемый от источников 80 света LED (80a), вероятно, достигнет светорассеивателя 15a без смешивания света друг с другом. В результате яркость в области, перекрывающейся с источниками 80 света LED (80a) в светорассеивателе 15a, является локально увеличенной, что имеет тенденцию генерировать изображение лампы. В настоящем варианте осуществления линзы 24 светорассеивателя обеспечены на по меньшей мере стороне выхода света источников 80a света LED, принадлежащих области LL с малой плотностью источников света в источниках 80 света LED, чтобы достаточно рассеивать свет, испускаемый от источников 80a света LED. Таким образом, после того, как свет, испускаемый от источников 80a света LED, достаточно смешивается друг с другом также в области LL с малой плотностью источников света, свет достигает светорассеивателя 15a. Поэтому, почти однородная яркость может быть получена по всему каркасу 14, и генерирование изображения лампы подавляется.

[0048] Линза 24 светорассеивателя имеет круглую форму на виде сверху. Таким образом, так как свет от источников 80 света LED (80a) почти однородно рассеивается на 360 градусов линзами 24 светорассеивателя, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0049] Линза 24 светорассеивателя включает в себя поверхность входа света, обращенную к каждому источнику 80 света LED (80a) и принимающую свет от каждого источника 80 света LED (80a). Поверхность входа света включает в себя углубление 24D, сформированное в позиции, перекрывающейся с каждым источником 80 света LED (80a). Углубление 24D имеет боковую стенку, наклоненную так, чтобы быть обращенной к каждому источнику 80 света LED (80a). Согласно такой конфигурации, свет, испускаемый от источников 80 света LED (80a), главным образом входит в углубление 24D каждой линзы 24 светорассеивателя. В этом контексте углубление 24D имеет боковую стенку, наклоненную так, быть обращенной к каждому источнику 80 света LED (80a). Поэтому, свет, входящий в углубление 24D, достигает боковой стенки и может быть преломлен в линзу 24 светорассеивателя под широким углом (то есть, к внешней стороне от внутренней стороны линз 24 светорассеивателя) через боковую стенку. Таким образом, локальное увеличение яркости в области, перекрывающейся с источниками 80 света LED (80a) в линзе 24 светорассеивателя, может быть подавлено, и генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0050] Линза 24 светорассеивателя имеет поверхность выхода света, из которой выходит свет, входящий от каждого источника 80 света LED (80a). Поверхность выхода света включает в себя углубление 24E на стороне выхода света, углубленное к стороне источника 80 света LED (80a), сформированное в позиции, перекрывающейся с каждым источником 80 света LED (80a). Величина света, достигающая от источников 80 света LED (80a) в области, перекрывающейся с источниками 80 света LED (80a) в поверхности выхода света, вероятно, будет увеличенной по сравнению с величиной в другой области, что, вероятно, локально увеличит яркость. Кроме того, углубление 24E на стороне выхода света сформировано в позиции, перекрывающейся с источниками 80 света LED (80a) в поверхности выхода света. Поэтому, свет от источников 80 света LED (80a) может быть преломлен под широким углом посредством углубления 34E на стороне выхода света, или свет от источников 80 света LED (80a) может быть частично отражен. Таким образом, локальное увеличение яркости в области, перекрывающейся с источниками 80 света LED (80a) в поверхности выхода света, может быть подавлено, и генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0051] В настоящем варианте осуществления светорассеиватель 15a включает в себя часть 50 отражения света, сформированную в позиции, перекрывающейся с каждым источником 80 света LED (80a) на виде сверху. Поэтому из-за того, что свет, испускаемый от источников 80 света LED (80a), безусловно достигает частей 50 отражения света и может быть отражен к стороне каркаса 14 частью 50 отражения света, в то время как свет смешивается друг с другом, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0052] Часть 50 отражения света имеет плоско видимую область, большую чем плоско видимая область каждого источника 80 света LED (80a). Поэтому, так как свет, испускаемый от источников 80 света LED (80a), может быть безусловно отражен частью 50 отражения света, генерирование изображения лампы также может быть подавлено.

[0053] Часть 50 отражения света сформирована таким образом, что коэффициент отражения света светорассеивателя 15a является самым большим в области, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света в светорассеивателе 15a. Поскольку свет от источников 80 света LED (80a) может быть больше всего отражен в области, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света, в котором изображение лампы имеет тенденцию генерироваться в светорассеивателе 15a в этом случае, свет от источников 80 света LED (80a) может быть вероятно смешан друг с другом, и генерирование изображения лампы может быть соответственно подавлено.

[0054] Светорассеиватель 15a включает в себя часть 50 отражения света, сформированную на поверхности, обращенной к каждому источнику 80 света LED (80a). Поэтому, так как свет, достигающий светорассеивателя 15a от источников 80 света LED (80a), может быть безусловно отражен, генерирование изображения лампы может быть подавлено.

[0055] Часть 50 отражения света сформирована посредством подвергания светорассеивателя 15a трафаретной печати. Поэтому, форма шаблона части 50 отражения света может быть подходящим образом создана, и шаблон части 50 отражения света может быть легко сформирован так как разработан.

[0056] Каркас 14 включает в себя область LH с высокой плотностью источников света, сформированную в центральной его области. Таким образом, яркость в центральной области поверхности облучения блока 12 подсветки улучшена. В результате высокая яркость в центральной области экрана отображения достигается также в устройстве 10 жидкокристаллического дисплея. Поскольку глаза человека обычно обращают внимание на центральную область экрана отображения, хорошая видимость может быть получена посредством достижения высокой яркости в центральной области экрана отображения.

[0057] Область LH с высокой плотностью источников света имеет площадь, меньшую, чем площадь области LL с малой плотностью источников света. Область LH с высокой плотностью источников света имеет площадь, меньшую, чем площадь области LL с малой плотностью источников света, и таким образом количество источников 80 света LED, также может быть уменьшено.

[0058] <Модификация первого варианта осуществления>

Как описано выше, первый вариант осуществления настоящего изобретения был проиллюстрирован. Однако, настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутым вариантом осуществления. Модификация режима распределения частей 50 отражения света, проиллюстрированных на фиг. 7, может использоваться, например. В этой модификации те же самые составные части и составляющие элементы, как таковые из первого варианта осуществления, обозначены теми же самыми символами и не будут описаны.

[0059] Светорассеиватель 15a в существующей модификации включает в себя части 50 отражения света, обеспеченные в по меньшей мере позициях, обращенных к источникам 80 света LED не только в позиции, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света, но также и позиции, перекрывающейся с областью LH с высокой плотностью источников света, как проиллюстрировано на фиг. 7. В этом случае в частях 50 отражения света площадь точки в позиции, перекрывающейся с областью LH с высокой плотностью источников света, меньше чем площадь стороны в области LL с малой плотностью источников света, и/или плотность точки меньше, чем плотность в стороне LL с малой плотностью источников света. Таким образом, коэффициент отражения света светорассеивателя 15a в стороне области LH с высокой плотностью источников света меньше, чем таковая в стороне области LL с малой плотностью источников света, как проиллюстрировано на фиг. 8.

[0060] Такая модификация может уменьшить количество источников 80 света LED, в то же время обеспечивая яркость в центральной области блока 12 подсветки, и реализует уменьшение стоимости. В частности, так как части 50 отражения света сформированы во внешней краевой части, в которой уменьшено количество источников 80 света LED, генерирование неравномерной яркости подавляется. Генерирование неравномерной яркости в центральной области также подавляется посредством частичного формирования части 50 отражения света также в центральной области.

[0061] <Второй вариант осуществления>

Второй вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже со ссылками на фиг. 9.

В устройстве 10 жидкокристаллического дисплея, включенном в телевизионный ТВ приемник второго варианта осуществления, части 50 отражения света отсутствуют в блоке 12 подсветки из первого варианта осуществления, и другие являются такими же, как таковые из первого варианта осуществления. Одинаковые составные части как таковые из вышеупомянутого первого варианта осуществления обозначены теми же самыми символами без повторения совпадающих описаний.

[0062] Блок 12 подсветки, используемый для второго варианта осуществления, имеет источники 80 света LED, обеспеченные на плате 81 LED. Источники 80 света LED размещены на плате 81 LED таким образом, что область LH с высокой плотностью источников света, в которой интервал компоновки источников 80 света LED является относительно малым, сформирована в центральной области (то есть, центральной области каркаса 14) платы 81 LED, и область LL с малой плотностью источников света, в которой интервал компоновки источников 80 света LED является относительно большим, сформирована на внешней краевой части (то есть, внешней краевой части каркаса 14) платы 81 LED. Площадь области LH с высокой плотностью источников света, расположенной в центральной области платы 81 LED, меньше, чем площадь области LL с малой плотностью источников света, расположенной во внешней краевой части платы 81 LED. Источники света LED, обеспеченные в области LH с высокой плотностью источников света, иллюстрированы как источники 80b света LED стороны с высокой плотностью. Источники света LED, обеспеченные в области LL с малой плотностью источников света, иллюстрированы как источники 80a света LED стороны с малой плотностью.

[0063] Аналогично первому варианту осуществления, источники 80a света LED с малой плотностью источников 80 света LED покрыты линзами 24 светорассеивателя, рассеивающими свет, испускаемый от источников 80a света LED стороны с малой плотностью. Источники 80b света LED стороны с высокой плотностью не покрыты линзами 24 светорассеивателя. Линза 24 светорассеивателя сформирована из прозрачного элемента (например, акриловый полимер и поликарбонат), имеющего коэффициент преломления выше, чем у воздуха. Линза 24 светорассеивателя функционирует, чтобы преломить свет, испускаемый от каждого источника 80a света LED, чтобы рассеивать свет. Линза 24 светорассеивателя имеет круглую форму на виде сверху, и источник 80a света LED обеспечен в ее центре. Линза 24 светорассеивателя обеспечена, чтобы покрывать переднюю сторону источника 80a света LED. Линза 24 светорассеивателя включает в себя основную часть 24A, имеющую форму круглой пластины на виде сверху и плоскую сферическую часть 24B, имеющую плоско-полусферическую форму. Три части 28 в виде ножек обеспечены, чтобы выступать из периферийной части линзы 24 светорассеивателя. Эти три части 28 в виде ножек размещены на приблизительно равных интервалах (интервалы приблизительно 120 градусов) от центральной части линзы 24 светорассеивателя на виде сверху. Например, части 28 в виде ножек прикреплены к плате 81 LED адгезивом или термоотверждающейся смолой.

[0064] В настоящем варианте осуществления часть 50 отражения света не сформирована на светорассеивателе 15a, в отличие от первого варианта осуществления. Таким образом, линзы 24 светорассеивателя покрывают источники 80a света LED в качестве средства для подавления неравномерной яркости источников 80a света LED, сконфигурированных, чтобы иметь низкую плотность таким образом, что интервал компоновки источников света является большим. Однако, часть 50 отражения света как средство для того, чтобы подавить неравномерную яркость, не сформирована на светорассеивателе 15a. В этом случае неравномерная яркость, вызванная источниками 80a света LED области LL с малой плотностью источников света, может быть подавлена линзами 24 светорассеивателя в зависимости от интервала компоновки источников света.

[0065] <Другой вариант осуществления>

Как описано выше, варианты осуществления настоящего изобретения были описаны. Однако, настоящее изобретение не ограничено вышеупомянутыми вариантами осуществления, описанными в вышеупомянутом описании и чертежах. Нижеследующие варианты осуществления также включены в техническую область настоящего изобретения, например.

[0066] (1) Вышеупомянутые варианты осуществления, использующие LED, который является своего рода точечным источником света, в качестве источника света были проиллюстрированы. Однако, другой вид точечного источника света, такого как лампа накаливания также используется в настоящем изобретении.

[0067] (2) Каждая точка точечного шаблона, составляющего часть отражения света, была сформована в круглую форму в вышеупомянутых вариантах осуществления. Однако, форма каждой точки не ограничена этим. Дополнительные формы, такие как многоугольная форма, например, прямоугольная форма, могут быть выбраны.

[0068] (3) В вышеупомянутом варианте осуществления иллюстрируется набор оптических листов, полученный посредством комбинирования светорассеивателя с листом светорассеивателя, листом линзы, и пластины поляризации отражающего типа. Однако, например, оптический лист, полученный образованием слоев светорассеивателя, также может использоваться.

[0069] (4) Части отражения света сформированы на поверхности светорассеивателя, обращенной к источнику света, в вышеупомянутых вариантах осуществления. Однако, части отражения света могут быть сформированы на поверхности светорассеивателя напротив источника света.

[0070] (5) Конфигурация, в которой область с высокой плотностью источников света сформирована в центральной области нижней пластины каркаса, была проиллюстрирована в вышеупомянутых вариантах осуществления. Однако, конфигурация может быть соответственно изменена согласно величине света источника света и режима работы блока подсветки и т.п. Например, область с высокой плотностью источников света формируется в части оконечной области в дополнение к центральной области нижней пластины.

ОБЪЯСНЕНИЕ СИМВОЛОВ

[0071] 10: устройство жидкокристаллического дисплея (устройство отображения),

11: жидкокристаллическая панель (панель отображения),

12: блок подсветки (устройство освещения)

14: каркас

14b: отверстие каркаса

15a: светорассеиватель (оптический элемент, элемент светорассеивателя),

24: линза светорассеивателя

24D: углубление (углубление стороны входа света),

24E: углубление (углубление стороны выхода света),

50: часть отражения света

80: источник света LED (точечный источник света)

80a: источник света LED стороны с малой плотностью (точечный источник света)

80b: источник света LED стороны с высокой плотностью (источник света LED)

LL: область с малой плотностью источников света

LH: область с высокой плотностью источников света

ТВ: телевизионный приемник

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано для изготовления устройств отображения и телевизионных приемников. Техническим результатом является уменьшение потребления энергии и подавление генерирования изображения источника света. Устройство освещения 12 включает в себя множество точечных источников 80 света, каркас 14, заключающий в себе точечные источники 80 света и имеющий отверстие 14b, через которое выходит свет точечных источников 80 света, и оптический элемент 15 (15a), обращенный к точечным источникам 80 света и выполненный с возможностью покрывания отверстия 14b. Точечные источники 80 света размещены таким образом, что образованы область LH с высокой плотностью источников света, в которой интервал их компоновки является относительно малым, и область LL с малой плотностью источников света, в которой интервал их компоновки является относительно большим. Части 24 отражения света, отражающие свет от точечных источников 80 света, сформированы в, по меньшей мере, области, перекрывающейся с областью LL с малой плотностью источников света в оптическом элементе 15 (15a). 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство освещения, содержащее:
множество точечных источников света; и
каркас, заключающий в себе упомянутые точечные источники света и имеющий отверстие, через которое выходит свет от точечных источников света, при этом:
точечные источники света размещены с относительно малыми интервалами в области с высокой плотностью источников света, и точечные источники света размещены с относительно большими интервалами в области с малой плотностью источников света, и
устройство освещения дополнительно содержит линзу светорассеивателя, сконфигурированную, чтобы рассеивать свет от каждого из точечных источников света и обеспеченную на стороне выхода света точечных источников света, размещенных, по меньшей мере, в области с малой плотностью источников света.

2. Устройство освещения по п.1, в котором линза светорассеивателя имеет круглую форму на виде сверху.

3. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором:
линза светорассеивателя имеет поверхность входа света, обращенную к одному из точечных источников света и принимающую свет от этого точечного источника света;
упомянутая поверхность входа света имеет углубление на стороне входа света, чтобы перекрывать точечный источник света, упомянутое углубление на стороне входа света углублено по направлению к отверстию; и
углубление на стороне входа света имеет боковую стенку, наклоненную так, чтобы быть обращенной к этому точечному источнику света.

4. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором:
линза светорассеивателя имеет поверхность выхода света, обеспеченную на стороне, близкой к отверстию, и свет, испускаемый от точечного источника света и входящий в линзу светорассеивателя, выходит из упомянутой поверхности выхода света; и
поверхность выхода света имеет углубление на стороне выхода света, чтобы перекрывать один из точечных источников света, и это углубление на стороне выхода света углублено по направлению к точечным источникам света.

5. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором по меньшей мере поверхность входа света линзы светорассеивателя подвергается обработке шероховатости поверхности.

6. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором каркас включает в себя область с высокой плотностью источников света в средней его области.

7. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором каркас включает в себя область с малой плотностью источников света в его области внешней стороны.

8. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором область с высокой плотностью источников света меньше, чем область с малой плотностью источников света.

9. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, в котором точечными источниками света являются светодиоды LED.

10. Устройство освещения по любому из пп.1 и 2, дополнительно содержащее оптический элемент, обращенный к точечным источникам света и обеспеченный, чтобы покрывать отверстие каркаса, причем оптический элемент имеет часть отражения света, чтобы перекрывать, по меньшей мере, область с малой плотностью источников света, упомянутая часть отражения света конфигурируется, чтобы отражать свет от точечных источников света.

11. Устройство освещения по п.10, в котором оптический элемент включает в себя часть отражения света, чтобы перекрывать один из точечных источников света на виде сверху.

12. Устройство освещения по п.11, в котором часть отражения света имеет плоскую область большую, чем каждый из точечных источников света.

13. Устройство освещения по п.10, в котором часть отражения света сформирована таким образом, что коэффициент отражения света части оптического элемента, перекрывающей область с малой плотностью источников света, является самым высоким.

14. Устройство освещения по п.10, в котором оптический элемент включает в себя часть отражения света на его поверхности, обращенную к одному из точечных источников света.

15. Устройство освещения по п.10, в котором часть отражения света сформирована посредством подвергания оптического элемента трафаретной печати.

16. Устройство освещения по п.10, в котором оптическим элементом является элемент рассеивания света, сконфигурированный, чтобы рассеивать свет от точечных источников света.

17. Устройство отображения, содержащее: устройство освещения по любому из пп.1-16; и панель отображения, сконфигурированную, чтобы обеспечить отображение, используя свет от упомянутого устройства освещения.

18. Устройство отображения по п.17, в котором панелью отображения является жидкокристаллическая панель, использующая жидкие кристаллы.

19. Телевизионный приемник, содержащий устройство отображения по п.17 или 18.