專(zhuān)利名稱(chēng)：具有傾斜的光發(fā)射表面的背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有傾斜的光發(fā)射表面的背光單元，并且具體涉及具有傾斜的光發(fā)射表面與光發(fā)射表面后面的多個(gè)燈的背光單元。本發(fā)明還涉及包括背光單元的雙面顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
背光單元是通常用于LCD(液晶顯示)設(shè)備的表面發(fā)射光源。背光單元在散射板上具有發(fā)射表面，用于散射由放置其中的燈發(fā)射的光。該背光單元分為兩種類(lèi)型包括放置在散射板兩邊附近的一對(duì)燈的邊燈(edge-lamp)背光單元；以及包括放置在散射板后面的多個(gè)平行燈的平行燈背光單元。與邊燈背光單元比較，平行燈背光單元具有更大光發(fā)射區(qū)域與光發(fā)射表面增加亮度的優(yōu)點(diǎn)。例如，專(zhuān)利公開(kāi)JP-A-2000-10094公開(kāi)了一種平行燈背光單元。
迄今為止，各種LCD設(shè)備已用于各種申請(qǐng)中，包括雙面LCD設(shè)備，其前面與后面具有一對(duì)LCD面板。該雙面LCD設(shè)備通常包括其中前屏幕與后屏幕公用的雙面背光單元。例如，在JP-A-2000-338483中描述了雙面平行燈背光單元。
圖7示出了包括雙面平行燈背光單元(在下文中可簡(jiǎn)稱(chēng)為雙面背光單元)的LCD設(shè)備，并且在JP-A-2000-338483中描述。雙面背光單元200具有通過(guò)一對(duì)支撐分隔物203彼此平行支撐的一對(duì)散射板201，以及在散射板201之間的中心平面204上以行或陣列彼此平行延伸的多個(gè)燈202。背光單元200關(guān)聯(lián)放置在各自散射板201上的前LCD面板205與后LCD面板205。
基于背光單元200的光發(fā)射表面所需亮度，確定平行燈202的數(shù)目與其中的間距P。平行燈202的間距P在背光單元200的范圍內(nèi)通常恒定，以在發(fā)射表面上面得到均勻的亮度。
雙面LCD設(shè)備可放置在火車(chē)中或者乘客或行人視線(xiàn)上面的路徑，用于同時(shí)在前屏幕與后屏幕顯示商品等作廣告。這樣，這些屏幕應(yīng)當(dāng)從垂直平面稍微朝下優(yōu)選地傾斜。相反，如果屏幕放置在低于觀(guān)察者眼睛的位置，則雙面LCD設(shè)備的屏幕應(yīng)當(dāng)從垂直平面稍微朝上優(yōu)選地傾斜。
應(yīng)當(dāng)注意例如，雙面LCD設(shè)備的兩個(gè)屏幕不能同時(shí)朝下，由于兩個(gè)屏幕作為整體制造。
圖8示出了可同時(shí)朝下可得到的雙面LCD設(shè)備，包括一對(duì)LCD面板205和具有前散射板201與后散射板201的背光單元200a。在此背光單元200a的結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)發(fā)射表面相對(duì)于背光單元200a的中心平面204以相對(duì)方向+θ角度傾斜，并且這樣相對(duì)于中心平面204彼此對(duì)稱(chēng)放置。如果LCD設(shè)備從天花板懸掛，同時(shí)LCD設(shè)備較厚端放置在頂端，則具有雙面背光單元200a的雙面LCD設(shè)備為觀(guān)察者提供了合適的視角用于觀(guān)察LCD設(shè)備的前屏幕與后屏幕。
在圖8所示的背光單元200a的結(jié)構(gòu)中，散射板201與燈202之間的距離依據(jù)y方向的位置。應(yīng)當(dāng)注意散射板201與燈202之間更小的距離在LCD面板205的屏幕上提供了更高的亮度。也就是說(shuō)，圖8中示出的背光單元200a具有在前發(fā)射表面與后發(fā)射表面上亮度沿著y方向改變的缺點(diǎn)。
只要燈的陣列方向根據(jù)LCD設(shè)備的傾斜屏幕而傾斜，在單面背光單元中，就不會(huì)出現(xiàn)上述缺點(diǎn)。然而，在圖9所示LCD單元的例子中，如果存在由于LCD設(shè)備的結(jié)構(gòu)或者排列導(dǎo)致的限制，以致背光單元200b中燈202的陣列不能根據(jù)LCD面板205的傾斜屏幕而傾斜，則在單面背光單元200b的例子中將出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于傳統(tǒng)技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種背光單元，具有傾斜的發(fā)射表面與發(fā)射表面的改善的亮度均勻度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種諸如LCD設(shè)備之類(lèi)的顯示設(shè)備，在前發(fā)射表面與后發(fā)射表面具有改善的亮度均勻度。
本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種背光單元，包括光發(fā)射表面；以及多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列，排列所述多個(gè)燈，以致由于所述傾斜，因此每相鄰兩個(gè)所述燈之間的間距沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向減少。
本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提供了一種背光單元，包括光發(fā)射表面；以及多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列，所述多個(gè)燈具有輻射功率，以致由于所述傾斜，因此所述輻射功率沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向增加。
本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提供了一種背光單元，包括光發(fā)射表面；多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列；以及具有透射控制圖案的透射控制膜，其中由于所述傾斜，因此所述透射控制圖案的透射沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向增加。
本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明還提供了一種雙面顯示設(shè)備，包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙面背光單元。
根據(jù)本發(fā)明的背光單元，由于排列的結(jié)構(gòu)或者燈的結(jié)構(gòu)等，背光單元在其發(fā)射表面上面具有均勻的亮度，而與燈與發(fā)射表面之間的距離差無(wú)關(guān)，同時(shí)為L(zhǎng)CD面板的屏幕的觀(guān)察者提供了合適的視角。
參照附圖，本發(fā)明的上述與其它目的、特征與優(yōu)點(diǎn)從以下描述中將更加明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例包括背光單元的LCD設(shè)備的剖視圖。
圖2是圖1的背光單元放大的部分剖視圖，示出了背光單元中的尺寸。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的背光單元的剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的背光單元的剖視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的背光單元的剖視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的背光單元的剖視圖。
圖7是專(zhuān)利公開(kāi)中描述的傳統(tǒng)雙面背光單元的剖視圖。
圖8是具有傾斜發(fā)射表面可得到的雙面背光單元的剖視圖。
圖9是具有類(lèi)似于圖8背光單元中的問(wèn)題的單面背光單元的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖更具體的描述本發(fā)明，其中同樣的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)同樣的組件。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例，通常由數(shù)字110標(biāo)識(shí)的LCD設(shè)備包括前LCD面板109與后LCD面板109和背光單元100。背光單元100實(shí)施為雙面背光單元，其包括具有光發(fā)射表面并分別相鄰于前LCD面板109與后LCD面板109放置的前散射板101與后散射板101。
如圖所示，背光單元100的厚度，也就是背光單元100中的前散射板101的發(fā)射表面與后散射板101的發(fā)射表面之間的距離，在右邊大于左邊。兩個(gè)LCD面板109放置在相應(yīng)的散射板101上并且平行于相應(yīng)的散射板101。在這些配置中，如果LCD設(shè)備110從天花板懸掛，同時(shí)較厚邊(右邊)位于頂端，則該LCD設(shè)備110在LCD面板109上具有合適的傾斜屏幕，適合前面與后面觀(guān)察者的眼睛。應(yīng)當(dāng)注意在此情況下，y方向?qū)?yīng)LCD設(shè)備110的掃描方向。
背光單元100相對(duì)于以y方向延伸的背光單元100的中心平面104具有對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，構(gòu)造前發(fā)射表面的前散射板101相對(duì)于中心平面104具有傾角+θ，而構(gòu)造后發(fā)射表面的后散射板101相對(duì)于中心平面104具有傾角-θ。傾角θ例如設(shè)定在1度與3度之間的范圍。為此，限定較厚邊的支撐分隔物103a的厚度大于限定較薄邊的支撐分隔物103b的厚度。
例如，平行燈102通過(guò)冷陰極射線(xiàn)管實(shí)現(xiàn)，每個(gè)冷陰極射線(xiàn)管直徑3mm，并且平行燈102在中心平面104上以陣列或行排列。例如，散射板101與較薄邊附近最左邊的燈102之間的距離設(shè)定為10mm。如圖所示，按照其中P1＞Pi＞Pi+1＞Pn(i＝2，3，…n-2)的結(jié)構(gòu)，在較薄邊附近的燈間距，或者每相鄰兩個(gè)平行燈102之間的距離，大于在較厚邊附近的燈間距。該結(jié)構(gòu)同時(shí)在前散射板101與后散射板101表面上得到均勻的亮度。
圖2示出了圖1的背光單元上確定的燈間距細(xì)節(jié)。在此例子中，從背光單元100的較薄邊到較厚邊順序確定燈102的序號(hào)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q。
在圖2中燈的橫截面上確定燈間距，以致每個(gè)燈102(0)，102(1)， …的中心與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q1，Q2，…之間的距離“1”等于相鄰燈102(1)，102(2)，…的中心與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q2，Q3，…之間的距離，每個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q1，Q2，…成為在對(duì)應(yīng)燈102(0)，102(1)，…與相鄰燈102(1)，102(2)，…之間的中線(xiàn)C1-Q1，C2-Q2，…相交散射板101的發(fā)射表面處的交點(diǎn)。通過(guò)下文中描述的技術(shù)得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q1，Q2，…。
首先，任意確定第0燈102(0)與第一燈102(1)之間的第一燈間距P1，其等于第0燈102(0)或第一燈102(1)的中心與這些燈102(0)和燈102(1)之間的中點(diǎn)C1之間距離A1的兩倍。這確定了中點(diǎn)C1與對(duì)應(yīng)第0燈102(0)的第一點(diǎn)Q1之間的高度H1。通過(guò)下列公式得到第0燈102(0)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q1之間的距離“1”l=H12+A12---(1)]]>通過(guò)下列關(guān)系確定第一燈102(1)與第二燈102(2)之間的第二燈間距H2H2=l2-A22=(H12+A12)-A22---(2)]]>設(shè)x1為x1＝H2-H1，從落在散射板101表面的點(diǎn)Q2得到第二點(diǎn)Q2如下H2＝H1+x1＝H1+(A1+A2)×tan θ(3)在任意地確定第一燈間距P1與散射板101的傾角θ以后，從公式(2)與公式(3)確定了距離A2。將2乘距離A2提供給第一間距P2。通過(guò)此類(lèi)似程序，可從以前間距Pi-1與散射板101的傾角θ中得到下一個(gè)間距Pi(P3，P4，…)，從而提供多個(gè)點(diǎn)的組，其中燈102(2)，102(3)，…的中心與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Q3，Q4，…之間的距離對(duì)于任何平行燈102恒定。
在本實(shí)施例的上述配置中，對(duì)應(yīng)燈與散射板之間較小距離的區(qū)域的燈間距大于對(duì)應(yīng)燈與散射板之間較大距離的區(qū)域的燈間距。這在背光單元100的發(fā)射表面上提供了均勻的亮度。具有此背光單元100的LCD設(shè)備110在LCD面板109的屏幕上得到均勻的亮度，同時(shí)將最佳的傾角提供給前面與后面的觀(guān)察者。
燈102(i)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)Qi+1之間的距離對(duì)于任何平行燈102恒定的上述配置使得放置在點(diǎn)Qi+1兩側(cè)從一對(duì)燈102(i)與102(i+1)接收的光的強(qiáng)度對(duì)于任何點(diǎn)Qi+1能夠恒定。光的恒定強(qiáng)度在發(fā)射表面上得到實(shí)質(zhì)上均勻的亮度。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的背光單元。除了本實(shí)施例中平行燈102以多行放置以外，本實(shí)施例的背光單元100a類(lèi)似于第一特別地，背光單元100a的燈102包括在中心平面104上以第一行排列的第一燈組107a；朝向前散射板101偏離中心平面104距離“d”以第二行排列的第二燈組107b；以及朝向后散射板101偏離中心平面104距離“d”以第三行排列的第三燈組107c，第二行相對(duì)于背光單元100a的中心平面104對(duì)稱(chēng)于第三行。
第一燈組107a放置在接近背光單元100a較薄邊的背光單元100a的第一半?yún)^(qū)域，而第二燈組107b與第三燈組107c放置在接近背光單元100a較厚邊的背光單元100a的第二半?yún)^(qū)域。
第一燈組107a照射前散射板101與后散射板101，第二燈組107b大部分照射前散射板101，并且第三燈組107c大部分照射后散射板101。第一燈組107a最左側(cè)的燈102與散射板101之間的距離實(shí)質(zhì)上等于第二燈組107b或者第三燈組107c最左側(cè)的燈102與鄰近散射板101之間的距離。
在每個(gè)燈組中，對(duì)應(yīng)背光單元100a的較薄部分區(qū)域中，平行燈102的間距大于對(duì)應(yīng)背光單元100a的較厚部分區(qū)域中平行燈102的間距。每個(gè)燈組107a、107b或者107c中燈102的排列類(lèi)似于另一個(gè)燈組中燈102的排列。
可認(rèn)為如果在第一實(shí)施例中采用散射板101的較大傾角，則在第二實(shí)施例中，散射板101的較大傾角在散射板上可包含較低的亮度，這是由于散射板與燈102之間較大的距離，特別是在鄰近背光單元100a較厚邊的區(qū)域，從而在散射板101上導(dǎo)致不均勻的亮度。即使在更高傾角的例子中，由于燈102與散射板101之間較小的距離，因此第二實(shí)施例的配置也保證更高的亮度，從而得到均勻的亮度。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的背光單元。除了第三實(shí)施例中具有不同輻射功率的燈102以恒定間距“P”放置以外，第三實(shí)施例類(lèi)似于第一實(shí)施例。特別地，燈102包括放置在背光單元100b的較薄邊附近具有較低輻射功率的第一燈組107d；具有中等輻射功率并放置在中央?yún)^(qū)域的第二燈組107e；以及具有較高輻射功率并放置在較厚邊附近的第二燈組107f。通過(guò)改變流過(guò)燈102的電流或者施加到燈102的電壓，可控制輻射功率。
在第三實(shí)施例的可選實(shí)施例中，為了得到更均勻的亮度，相對(duì)于散射板101與每個(gè)燈102之間的距離，可線(xiàn)性控制每個(gè)燈102的輻射功率。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的背光單元100c。除了本實(shí)施例中光屏蔽膜108粘連在散射板101的內(nèi)表面取代排列具有不同輻射功率的燈102以外，第四實(shí)施例類(lèi)似于第三實(shí)施例。光屏蔽膜108具有特定的光屏蔽圖案，其中在背光單元100c的較薄邊附近區(qū)域光通過(guò)光屏蔽膜108的量(比率)小于較厚邊附近區(qū)域光通過(guò)光屏蔽膜108的量(比率)。通過(guò)在具有光屏蔽功能的膜上排列大量的亮點(diǎn)圖案，可得到光屏蔽圖案，其中沿著y方向控制點(diǎn)圖案的尺寸或者具有相同尺寸的點(diǎn)圖案的密度。通過(guò)在透明的膜上排列暗點(diǎn)圖案，也可以得到光屏蔽圖案。
盡管上述實(shí)施例結(jié)合雙面背光單元描述，本發(fā)明也可應(yīng)用于具有相對(duì)于燈行(row of lamp)傾斜的傾斜散射板的單面背光單元。
應(yīng)當(dāng)注意上述實(shí)施例的配置可結(jié)合另一個(gè)實(shí)施例的配置。例如，第一實(shí)施例于第三實(shí)施例可彼此結(jié)合，以得到一配置，其中減少燈間距，并且伴隨散射板與燈之間距離的增加，使用更大的輻射功率。
盡管在第二實(shí)施例中第一燈組107a、第二燈組107b與第三燈組107c彼此平行，如圖6所示，第二燈組107g與第三燈組107h也可在較厚邊區(qū)域附近平行于相應(yīng)的散射板101排列，同時(shí)第一燈組107a放置在較薄邊區(qū)域附近的中心平面104。
在第三實(shí)施例中，基于散射板101與燈102之間的距離，通過(guò)改變功率，使用不同的輻射功率。然而，每個(gè)燈102可結(jié)合粘連在燈102上或者放置在燈102附近的光屏蔽膜，而不是使用燈102上不同的輻射功率。而且，不是使用燈的不同輻射功率或者不僅使用燈的不同輻射功率，通過(guò)使用不同直徑的燈，在燈的表面可有不同的亮度。
不是在第四實(shí)施例中使用光屏蔽膜，而是散射板101本身可在散射板101的內(nèi)表面提供光屏蔽圖案，或者例如通過(guò)印刷，燈102可提供光屏蔽圖案。
只要多個(gè)燈102放置在光發(fā)射表面的后面，上述實(shí)施例的多個(gè)燈102就不需彼此平行排列。
由于僅用例子描述上述實(shí)施例，因此本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可從上述實(shí)施例中容易地進(jìn)行各種修改或者改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種背光單元，包括光發(fā)射表面；以及多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列，排列所述多個(gè)燈，以致由于所述傾斜，因此每相鄰兩個(gè)所述燈之間的間距沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向減少。
2.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中確定所述間距，以致每個(gè)所述相鄰兩個(gè)所述燈的中心與所述發(fā)射表面和垂直平分線(xiàn)交點(diǎn)之間的距離對(duì)于每個(gè)所述相鄰兩個(gè)所述燈恒定，所述垂直平分線(xiàn)在所述燈的橫截面內(nèi)劃分連接所述相鄰兩個(gè)所述燈中心的線(xiàn)段。
3.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述背光單元包括多個(gè)燈組，每個(gè)所述燈組由所述多個(gè)燈組成，每個(gè)所述燈組的所述輻射平面偏離另一個(gè)所述輻射平面。
4.如權(quán)利要求1所述的背光單元，其中所述背光單元包括在所述背光單元前面與后面的一對(duì)所述發(fā)射表面。
5.一種背光單元，包括光發(fā)射表面；以及多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列，所述多個(gè)燈具有多個(gè)輻射功率，以致由于所述傾斜，因此所述輻射功率沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向增加。
6.如權(quán)利要求5所述的背光單元，其中所述多個(gè)燈以恒定間距排列。
7.如權(quán)利要求5所述的背光單元，其中所述背光單元包括在所述背光單元前面與后面的一對(duì)所述發(fā)射表面。
8.一種背光單元，包括光發(fā)射表面；多個(gè)燈，以相對(duì)于所述光發(fā)射表面傾斜的方向在輻射平面內(nèi)排列；以及具有透射控制圖案的透射控制膜，其中由于所述傾斜，因此所述透射控制圖案的透射沿著所述輻射平面與所述發(fā)射表面之間距離增加的方向增加。
9.如權(quán)利要求8所述的背光單元，其中所述多個(gè)燈以恒定間距排列。
10.如權(quán)利要求8所述的背光單元，其中所述背光單元包括在所述背光單元前面與后面的一對(duì)所述發(fā)射表面。
11.一種雙面顯示設(shè)備，包括如權(quán)利要求10所述的所述背光單元，并且前顯示面板與后顯示面板放置在相應(yīng)的所述發(fā)射表面上。
全文摘要
一種背光單元，包括前發(fā)射表面與后發(fā)射表面，以及在背光單元的中心平面排列的多個(gè)燈，其中前發(fā)射表面與后發(fā)射表面相對(duì)于中心平面傾斜+θ度與－θ度。燈的間距沿著發(fā)射表面與中心平面之間距離增加的方向減少。
文檔編號(hào)G09F19/22GK1614472SQ20041008488
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者小川俊尚, 小野伸一郎 申請(qǐng)人:Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社