專利名稱：照明系統(tǒng)和顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照亮顯示器用的照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)設(shè)有發(fā)光板，包括前壁，和前壁相對設(shè)置的后壁，位于前壁和后壁之間的邊緣區(qū)，板的至少一個邊緣區(qū)透光，至少一個光源與透光邊緣區(qū)關(guān)連，和工作中，光源發(fā)射的光入射到透光邊緣正并在發(fā)光板中散射。
本發(fā)明還涉及包括所述照明系統(tǒng)的顯示器。
這種照明系統(tǒng)本身是已知的，或者叫做邊緣照明系統(tǒng)。它們特別用作圖像顯示器的背面照明，例如電視接收機(jī)和監(jiān)視器的圖像背面照明。這種照明系統(tǒng)特別適用于無發(fā)射的顯示器的背面照明，如液晶顯示器的背面照明，也叫做LCD板，這種液晶顯示器用于便攜式計(jì)算機(jī)或無線電話中。
所述暈示器通常包括襯底，襯底上設(shè)有象素的標(biāo)準(zhǔn)圖形，每個像素至少用一個電極驅(qū)動。為了在圖像顯示器的顯示屏的相關(guān)區(qū)中重現(xiàn)圖像或重現(xiàn)數(shù)據(jù)圖像，顯示器用控制電路。LCD中，用開關(guān)或調(diào)制器調(diào)制由背面光源發(fā)射的光，同時，應(yīng)用各種液晶效應(yīng)。此外，可在電泳效應(yīng)或電機(jī)效應(yīng)基礎(chǔ)上顯示。
本文第1段所述的照明系統(tǒng)中，常規(guī)的管型低壓汞蒸汽放電燈，例如，一個以上的小型裝光燈，可用作光源，工作中，耦接到用作光波導(dǎo)的發(fā)光板中的光源發(fā)光。該光波導(dǎo)通常形成較薄的用例如合成樹脂或玻璃制成的平板，在完全內(nèi)部反射作用下，光通過光波導(dǎo)。
這種照明系統(tǒng)也能是以多個光電子元件形式設(shè)置的交替光源，光電子元件也叫電光元件，諸如電致發(fā)光光件，例如發(fā)光二極管(LED)。這些光源通常設(shè)在發(fā)光板的透光邊緣附近，或接近發(fā)光板的透光邊緣區(qū)，所以，工作中，從光源發(fā)射的光入射到透光邊緣區(qū)并在發(fā)光板中散射。
EP-A-446 324公開了一種照明系統(tǒng)，它在不同類型的環(huán)境光中照亮LCD板。把光耦合進(jìn)發(fā)光板的用白熾燈構(gòu)成的光源也叫光導(dǎo)管。發(fā)光板中，光徑多次反射發(fā)光分布，以照亮LCD板。
上述類型的照明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，發(fā)光板中的光分布特別是光源附近的光分布不是很均勻。結(jié)果，使顯示器的照明均勻性不夠。
本發(fā)明的目的是完全地或部分的克服上述缺點(diǎn)。本發(fā)明它具體的目的是，提供本文開篇中所述類型的照明系統(tǒng)，其中，使發(fā)光系統(tǒng)的光分布均勻，從而提高顯示器的照明均勻性。
按本發(fā)明要達(dá)到的目的是，照明系統(tǒng)包括至少兩個大致平行設(shè)置的發(fā)光板，和每個發(fā)光板的后壁的輔助表面設(shè)有耦合由發(fā)光板發(fā)射的光的光耦合裝置。
工作中，輔助表面把光投射到與發(fā)光板平行延伸的投射面積的區(qū)域上，光投射面積中的投射區(qū)至少是相鄰的。
按本發(fā)明的照明系統(tǒng)中用多個發(fā)光板的優(yōu)點(diǎn)是，多個發(fā)光板的每個后壁的輔助表面共同工作，使顯示器均勻照亮。選擇輔助表面，和選擇在輔助表面上耦合發(fā)光板的光的光耦合裝置分布，使工作中每個輔助表面發(fā)射的光均勻照亮虛構(gòu)的投射面積器。投射面積對應(yīng)要照明的顯示器表面時，均勻照亮的投射面積導(dǎo)致圖像顯示器的均勻照亮。
用按本發(fā)明的度量優(yōu)點(diǎn)，能提高照明系統(tǒng)發(fā)射的光的分布均勻性。結(jié)果，能更均勻的照亮圖像顯示器。
用多塊發(fā)光板的另一優(yōu)點(diǎn)，能分別影響每個發(fā)光板的光輸出和光分布。
為了節(jié)約空間，多個發(fā)明板的設(shè)置方式最好是一個發(fā)光板設(shè)在另一發(fā)光板的后面。
按干擾從發(fā)光板發(fā)射的光的方式設(shè)置有關(guān)光源的輔助表面。按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的特征是，輔助表面位于距透光邊緣區(qū)適當(dāng)距離的地方。
特別在光源附近，現(xiàn)有發(fā)光板的光分布不夠均勻。如果按本發(fā)明，選擇耦合發(fā)光板發(fā)射的光的輔助表面不在與相關(guān)發(fā)光板關(guān)連的光源附近處，或不鄰近光源處，由此減小光源對發(fā)光板發(fā)射的光的干擾。
輔助表面的形狀，輔助表面的相互位置，并結(jié)合耦合發(fā)光板發(fā)射的光的是耦合裝置在輔助表面上的分布情況，會影響由發(fā)光板發(fā)射的光。照明裝置優(yōu)選實(shí)施例的特征是，按本發(fā)明，每個輔助表面包括幾乎復(fù)蓋發(fā)光板的后壁的一半的單個表面，把光耦合裝置設(shè)置成在整個輔助表面上的耦合光量大致恒定不變。
該優(yōu)選實(shí)施例中，照明裝置包括兩個發(fā)光板，每個發(fā)光板承擔(dān)照明系統(tǒng)發(fā)射的光的一半。由輔助表面發(fā)射的光極均勻地照明虛擬的役射面積的相應(yīng)部分的方式，使光耦合裝置耦合出的光均勻分布在所述輔助表面上。把輔助表面設(shè)在與透光邊緣隔開最大距離處的后壁部分上，能得到均勻照亮的顯示器。
最好是透光邊緣區(qū)交替設(shè)在發(fā)光板的相對邊上。結(jié)果，一個發(fā)光板的輔助表面照亮顯示器的一半，例如，下半部分，而另一發(fā)光板的輔助表面照亮顯示器的另一半，例如上半部分。其優(yōu)點(diǎn)是，顯示器的兩半的照亮程度可以不同。另一優(yōu)點(diǎn)是，顯示器的顯示屏能立體地連續(xù)工作。另一實(shí)施例中，可在一個或兩個輔助面中形成筋，由此能有效消除顯示器兩半之間的光混合。
另一實(shí)施例中，照明系統(tǒng)包括三塊發(fā)光板，每塊發(fā)光板發(fā)射出約三分之一的光，除上述的均勻分布在輔助表面上耦合出光的光耦合器外，另一實(shí)施例中最好是，使光耦合裝置在輔助表面上不均勻分布。而且，適當(dāng)選擇光耦合裝置的不均勻分布，使各個輔助表面發(fā)射的光板均勻地照亮虛擬的投射面積。為此，按本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的特征是，輔助表面在發(fā)光板后壁的主要部分上延伸，光耦合裝置設(shè)置成，使耦合出的光的變化程度是距透光邊緣區(qū)的距離的函數(shù)。
如果光耦合裝置均勻分布在輔助表面上，特別是從各個輔助表面發(fā)射的光之間的投射面積中的界面對發(fā)光板的不對準(zhǔn)敏感。本發(fā)明人認(rèn)為，如果光耦合裝置在輔助表面上不均勻分布，光耦合裝置耦合出的光隨距透光邊緣區(qū)的距離成函數(shù)變化。耦合出發(fā)光板發(fā)射的是，使虛擬的投射面積上的光分布對發(fā)光板的傾斜或次最佳對準(zhǔn)的敏感度下降。
最好是使光耦合裝置分布在每個發(fā)光板的整個后壁上，使透光邊緣區(qū)附近耦合出的光的程度較小，而在相對的邊緣區(qū)附近耦合出的光的程度較大。本實(shí)施例中，每個發(fā)光板能至少大致照亮投射面積的整個表面。在透光邊緣面附近，發(fā)光板的照明作用是如此之小，因而光源對發(fā)光板耦合出的光的影響可以小到能忽略小計(jì)的程度。本實(shí)施例中，每個發(fā)光板對投射面積的虛擬點(diǎn)的照明作用主要與投射面積中所述虛擬點(diǎn)的位置有關(guān)。
根據(jù)特別合適的作用，光耦合裝置設(shè)置成使耦合出的光按距透光邊緣區(qū)的距離成線性函數(shù)變化。另一優(yōu)選實(shí)施例中，光耦合裝置設(shè)置成使耦合出的光隨正弦或余弦函數(shù)的平方變化。
按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例中，一個發(fā)光板不在投射面積的整個長度上延伸。這特別適合照明系統(tǒng)的兩邊中的一邊上沒有間隔的情況。這種情況例如是，LCD顯示器邊緣處的電極用的連接布線是在照明系統(tǒng)周圍轉(zhuǎn)向的情況。連接布線通常位于LCD顯示器的兩個連續(xù)邊。結(jié)果，在顯示器的兩邊有大的空間來設(shè)置照明系統(tǒng)的光源，而在其它的相對邊有較小的間隔。通過縮短一個發(fā)光板，在顯示器的后邊確定更大的間隔。
光源最好至少包括一個光通量為5lm(流明)的發(fā)光二極管。有這種高輸出的DE輒叫做LED功率部件。用這些高效率，高輸出的LED的具體優(yōu)點(diǎn)是，按要求，可用較少數(shù)量的有較高光輸出的LED。能制成在小型化和高效率方面有積極效果的照明系統(tǒng)。而且用LED的另一個優(yōu)點(diǎn)，包含LED的照明系統(tǒng)有較長的使用壽命。有較小的能耦和較少的維修費(fèi)用。
用LED的另一優(yōu)點(diǎn)是，有可能實(shí)現(xiàn)動態(tài)照明。為此，按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例的特征是，把光源設(shè)在與透光邊緣表面相對的發(fā)光板的邊緣區(qū)，在工作中，用傳感器測試發(fā)射光的光學(xué)性能。如果組合不同類型的LED，和/或用不同顏色的LED，能按要求的方式混合顏色，例如，使其有要求色溫的白光。此外，顏色變化與顯示器的條件無關(guān)。傳感器能設(shè)在發(fā)光板的不同邊緣區(qū)土。
另一優(yōu)選實(shí)施例中，照明系統(tǒng)包括用于改變光源光通量的控制電子裝置。適當(dāng)?shù)目刂齐娮友b置能得到要求的照明效果，能改善耦合出的光的均勻性。此外，適當(dāng)組合LED能得到白光，用控制電子裝置能調(diào)節(jié)要求的色溫。
照明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)實(shí)施例中，光源包括至少兩個有不同發(fā)射光波長的發(fā)光二極管。這種二極管在預(yù)定的波長范圍內(nèi)發(fā)光。LED最好包括本身是已知的紅，綠和蘭色LED的組合，或者。包括紅、綠、蘭和淡黃色LED的組合。
從以下參見實(shí)施例所作的描述中將會理解本發(fā)明的這些方案和其它方案。
附圖中

圖1A是包括按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實(shí)施例的顯示器的剖視圖；圖1B是圖1A所示照明系統(tǒng)的詳細(xì)透視圖；圖2是包括按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的顯示器的另一實(shí)施例的剖視圖；圖3A是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的詳細(xì)剖視圖；圖3B是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的詳細(xì)剖視圖；圖4A是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視圖；圖4B是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的又一實(shí)施例的剖視圖；附圖只是示意圖，沒畫出具體的尺度，特別是為了圖示清晰，對某些尺寸特別放大了。附圖中，相同的參考數(shù)字指示相同的部件。
圖1A是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實(shí)施例的剖視圖。照明系統(tǒng)包括由透光材料構(gòu)成的發(fā)光板1，11；發(fā)光板1和11用例如合成樹脂，丙烯?；厶妓狨?，PMMA，如有機(jī)玻璃、或玻璃制成。工作中，在總的內(nèi)部反射影響下光透過發(fā)光板11。發(fā)光板1和11有前壁2，12和5所述前壁相對的后壁3和13。前壁2，12和后壁3，13之間有邊緣區(qū)4，14；5，15。圖1A所示例中，標(biāo)示為4，14的邊緣區(qū)是透光的，而且，它們與至少一個光源6，16相關(guān)。工作中，從光源6，16發(fā)射的是入射在透光邊緣區(qū)4，14上，并在發(fā)光板1和11中擴(kuò)散。
按本發(fā)明，照明系統(tǒng)包括至少兩個發(fā)光板1、11，所述的兩個發(fā)光板按大致相互平行的方式一個發(fā)光板設(shè)在另一發(fā)光板的后面，見圖1B。每個發(fā)光板1、11的后壁3、13的輔助表面8、18設(shè)有光耦合裝置，用它耦合發(fā)光板1、11發(fā)射的光。這些光耦合裝置包括絲網(wǎng)印刷點(diǎn)，V形圖和/或筋的復(fù)形圖形。用在發(fā)光板1、11的后壁邊用腐蝕、劃片或噴砂等方式設(shè)置光耦合裝置。另一選實(shí)施例中，在發(fā)光板1、11的前壁2、12中沒絲網(wǎng)印刷點(diǎn)，V形圖和/或筋的變形圖。經(jīng)反射，散射和/或折射，光耦合裝置示例出發(fā)光板1、11發(fā)射的光。
工作中，所述發(fā)光板1、11的輔助表面8、18把光投射到與發(fā)光板1、11平行的虛擬的投射面積4的區(qū)域9、19上。發(fā)光板1、11發(fā)射的光在虛擬的投射面積40上的投射輪廓圖分別用圖1A中的點(diǎn)劃線9、19和括號9和19指示?？?A中，在投射面積40中投射面積9、19顯示出一個小的覆蓋區(qū)。
本例中，光源6、16包括多個發(fā)光二極管(LED)見圖1B，但是，也能用諸如放電燈，或者，多個光電元件，也叫電氣元件，例如電熒光元件、構(gòu)成不同的光源。此外，耦合到發(fā)光板中的光效率用LED時，比用熒光燈時的高。用LED作光源的優(yōu)點(diǎn)是，LED可接觸合成樹脂構(gòu)成的發(fā)光板。LED在發(fā)光板1、11的方向很少發(fā)熱，和不發(fā)射有害射線。用LED的另一優(yōu)點(diǎn)是，可分散把LED發(fā)射的光耦合到發(fā)光板的光耦合裝置。用LED能制成更小型化的照明系統(tǒng)。
圖1A中，示出任選的擴(kuò)散器51和反射擴(kuò)散器52，用它們再次混合發(fā)光板1、11發(fā)射的是，圖1A還示出LCD板55的示意圖。發(fā)光板1、11，光源6、16，擴(kuò)散器51，LCD板55和外殼50組裝構(gòu)成顯示頻圖像的顯示器。
圖1A中，每個發(fā)光板1、11設(shè)有傳感器10、20，用于測試工作中由光源6、16發(fā)射的光的光學(xué)性能。該傳感器10、20耦到控制電子裝置(圖1A中沒畫)，用于洗染采用和/或改變光源6、16的光通量。用傳感器10、20和控制電子裝置能夠成反饋機(jī)構(gòu)，用該反饋機(jī)構(gòu)影響發(fā)光板1、11耦合出的光量和殼的質(zhì)量。
圖1B是圖1A所示照明系統(tǒng)的細(xì)節(jié)的透視示意圖。多個LED，6、6’、6”…；16、16’、16”…發(fā)射的光經(jīng)透光邊緣面積4、14耦合進(jìn)發(fā)光板1、11。光經(jīng)后壁3、13的輔助表面8、18耦合出光。為此，后壁3、13設(shè)有耦合出發(fā)光板1、11發(fā)射的光的耦合裝置。
圖1B所示例中，用三種不同顏色的LED，即紅色LED 6、16；綠色LED 6’、16’；和蘭色LED 6”、16”。另一實(shí)施例中，還用有較高光輸出的淡黃色LED。
最好用光通量至少為5lm的LED。有這種高輸出的LED也叫做LED功率組件。功率LED的例子是“Barracuda”型LED(Lumileds)每個紅色LED的光通量是15lm，每個綠色LED的光通量是13lm，每個蘭色LED的光通量是5lm，每個淡黃色LED的光通量是20lm。另一實(shí)施例中用“Prometheus”型LED(Lumileds)，每個紅色LED的光通量是35lm，每個綠色LED的光通量是20lm，每個蘭色LED的是通量是8lm，每個淡黃色LED的光通量是40lm。
LED最好安裝在有金屬芯的印刷電路板上。如果功率LED設(shè)在這種有金屬芯的印刷電路板(PCB)上，LED產(chǎn)生的熱就已被PCB的熱傳導(dǎo)散掉。照明系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，金屬芯印刷電路板經(jīng)導(dǎo)熱連接與顯示器的外殼接觸。
工作中，光源6、6’、6”…；16、16’、16”…發(fā)射的光經(jīng)透光邊緣區(qū)4、14耦合進(jìn)發(fā)光板1、11中，使光在發(fā)光板1、11中擴(kuò)散。按總的內(nèi)反射原理，光在發(fā)光板1、11中連續(xù)前后移動。如果沒有仔細(xì)設(shè)置在輔助表面8、18處的變形圖形耦合出發(fā)光板1、11發(fā)射的光。最好設(shè)與透光邊緣區(qū)4相對的邊緣區(qū)5、15，除放置傳感器10、20的區(qū)域外(圖1B中沒畫)，用反射涂層(圖1A和1B中沒畫)把6、6’、6”…；16、16’、16”…發(fā)射的光保持在發(fā)光板內(nèi)。
設(shè)在發(fā)光板1、11的后壁3、13中的光耦合裝置用作二次光源。特殊的光學(xué)系統(tǒng)組裝有這種2次光源，光學(xué)系統(tǒng)可設(shè)在前壁2、12上(圖1A和1B中沒畫)，可用光學(xué)系統(tǒng)形成寬光束。
圖2是包括按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的顯示器的另一實(shí)施例的剖視圖。對比圖1A和圖2A，用100以上的數(shù)字指示圖2中的對應(yīng)部分，照明系統(tǒng)包括透光材料構(gòu)成的發(fā)光板101、111、121；發(fā)光板101、111、121有前壁102、112、122和與前壁相對的后壁103、113、123；設(shè)在前壁102、112、122與后壁103、113、123之間的邊緣區(qū)104、105；114、115；124、125。圖2所示例中，用104、114、124指示的邊緣區(qū)是透光的，至少與一個光源106、116、126組合。
圖2所示的按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實(shí)例包括3個平行的發(fā)光板101、111、121。每個發(fā)光板101、111、121的后壁103、113、123的輔助表面108、118、128高有耦合發(fā)光板101、111、121發(fā)射的光的光耦合裝置。工作中，所述輔助表面108、118、128把光投射到與發(fā)光板101、111、121平行的虛擬的投射表面140的區(qū)域109、119、129上。圖2中用點(diǎn)劃線示出從發(fā)光板101、111、121發(fā)射出的光的投射輪廓，圖2中用括號109、119和129指示虛擬投射表面140上的區(qū)域109、119、129。在投身表面140中投身區(qū)109、119、129有一個小的重疊區(qū)。
本例中，光源106、116和126包括多個發(fā)光極管(LED)。圖2所示例中，LED設(shè)在發(fā)光板101的下邊，發(fā)光板111的上邊，還設(shè)在發(fā)光板121的下邊。透光邊緣區(qū)105、115、125交替地設(shè)在發(fā)光板101、111和121的相對邊上。實(shí)際上能更好地使LED定位，對發(fā)光板101、111、121的熱平衡有積極作用。
圖2示出任選的擴(kuò)散器和反射擴(kuò)散器121，用它們有再次混合發(fā)光板101、111、121發(fā)射的光。圖2還示出LCD板155的外形示意圖。發(fā)光板101、111、121，光源106、116、126，LCD板155和外殼組裝成顯示視頻圖像的顯示器。
圖2中，每個發(fā)光板101、111、121設(shè)有傳感器110、120、130，在工作中，用傳感器110、120、130測試光源106、116、126發(fā)射的光的光學(xué)性能。該傳感器110、120、130耦合到控制電子裝置(圖2中沒畫)，用于適當(dāng)采用和/或敏變光源106、116、126的光通量。
圖3A是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的詳細(xì)剖視示意圖。圖3A中與圖2中對應(yīng)的部分用200以上的數(shù)字，指示照明系統(tǒng)包括兩個平行設(shè)備的發(fā)光板201、211，發(fā)光板201、211有前壁202、212和后壁203、213。邊緣區(qū)204、214是透光的，并至少與一個光源206、213組合。
按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實(shí)施例中，如圖3A所未，輔助表面208，218包括發(fā)光板261，211的整個后壁203，213。附圖還是光耦合裝置的示意圖，光耦合裝置設(shè)置成耦合出的光隨距離透光邊緣表面204。214的距離成線性函數(shù)變化。在光源206、216附近耦合出的是量小，而在與透光邊緣區(qū)204，214相對的邊緣區(qū)205，215附近耦合出的光量最大。每個發(fā)光板耦合出的光使光分布在虛似的投射表面(圖34中沒畫)上的任何地方，每個發(fā)光板主要有助于改變投射表面上的虛擬點(diǎn)從一處到另一處的照明。結(jié)果，從發(fā)光板耦合出的光在投射表面上的分布對所述發(fā)光板的不對準(zhǔn)的靈敏度下降。
圖3B是按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的又一實(shí)施例的詳細(xì)剖視示意圖。圖3B中與圖3對應(yīng)的部分用300以上的數(shù)字指示。照明系統(tǒng)包括兩塊平行設(shè)置的發(fā)光板301，311，發(fā)光板301，311有前壁302，312和后壁303，313。邊緣區(qū)304，314是透光的，并與一個光源306，316組合。
圖3B所示的按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的實(shí)施例中，輔助表面308，318包括發(fā)光板301，311的整個后壁303，331。附圖還示出所設(shè)置的光耦合裝置的外形，每個發(fā)光板耦合出的光隨距離透光邊緣區(qū)304，314的距離的正弦函數(shù)的單方變化，另一發(fā)光板耦合出的光隨距透光邊緣區(qū)的距離的余弦函數(shù)的平方變化。電子正弦和余弦的平方之和是一個常數(shù)，所以能得到光在投射表面(圖3B中沒畫)上極均勻的分布。此外，圖3B所示例中，在光源306，316附近耦合出的光量小，而在與透光邊緣304，314相對的邊緣表面305，315附的發(fā)光板耦合出的光量最大。結(jié)果，由發(fā)光板耦合出的光在投射表面的光分度對所述發(fā)光板不對準(zhǔn)的靈敏度下降。
用4劃按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視示意圖。圖4或與圖1A和1B中相關(guān)的部分用400以上的數(shù)字指示。照明系統(tǒng)包括兩個平行設(shè)置的發(fā)光板401，411；每個發(fā)光板有前壁402，412，和與所述前壁相對的后壁403，413。邊緣表面404是透光，并與至少一個光源406相關(guān)。本例中，光源406，416包括多個發(fā)光二極管(LED)。照明系統(tǒng)設(shè)有多個反射擴(kuò)散器442。
每個發(fā)光板401，411的后壁403，413的輔助表面沒有耦合由發(fā)光板401，411發(fā)射的光的光耦合裝置。工作中，所述輔助表面408，418把光投射到與發(fā)光板401，411平行的虛擬投射表面440的區(qū)域409，419上。圖4A中用點(diǎn)劃線標(biāo)出從發(fā)光板401，411發(fā)射的光的投射輪廓，用括號409，和419指示虛擬投射面積440上的區(qū)域409，419。
圖4A所示實(shí)施例中，發(fā)光板401比發(fā)光板411短。因此用來與發(fā)光板發(fā)射的光混合的部分變短，但是，已制成的照明系統(tǒng)間隔，使LCD顯示器邊緣處的電極連接引線穿過所述間隔。
圖4陽按本發(fā)明的照明系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視示意圖。圖4職與圖4A中相應(yīng)的部分用500以上的數(shù)字指示。照明系統(tǒng)包括兩個平行設(shè)置的發(fā)光板501，511；每個發(fā)光板有前壁502，512和與所述前壁相對的后壁503，513。本例中，邊緣區(qū)504不透光，但最好設(shè)有反射涂層。另一方面，發(fā)光板的部分后壁透光，并與至少一個光源506相點(diǎn)。本例中，光源設(shè)置成垂直于發(fā)光板501的縱軸。光源506，516包括多個發(fā)光二極管。照明系統(tǒng)設(shè)有反射擴(kuò)散器542。
每個發(fā)光板501，511的后壁503，513的輔助表面508，518設(shè)有耦合發(fā)光板50，511發(fā)射的光的光耦合器。工作中，所述輔助表面508，518把光投射到與發(fā)光板501，511平行的虛擬投射表面540上。
圖5A所示實(shí)施例中，發(fā)光板501比發(fā)光板511短。因此，用于與發(fā)光板發(fā)射的是混合的部分變短，但是，在制成的發(fā)光系統(tǒng)間隔中，LCD顯示器的邊緣處的電極的連接引線穿過所述間隔。此外光源506設(shè)置成垂直于發(fā)光板501的縱軸。從而進(jìn)一步節(jié)約空間。另一實(shí)施例中，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)了解，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還會有很多變化。
本發(fā)明要求保護(hù)的范圍不限于上述的實(shí)施例。發(fā)明具有每個新的特性和多種特性的各種組合。權(quán)利要求中用的參考數(shù)字不限制發(fā)明的保護(hù)范圍。用動詞“包括”及其關(guān)聯(lián)詞是指權(quán)利要求中除了現(xiàn)有的組成部分外還有其它的部分。在組成部分前用的冠詞“a”或“an”不排除有多個這樣的組成部分。
權(quán)利要求
1.顯示器用的照明系統(tǒng)，照明系統(tǒng)設(shè)有發(fā)光板(1，11)，發(fā)光板包括前壁(2，12)，與所述前壁相對放置的后壁(3，13)，和在前壁(2，12)和后壁(3，13)之間的邊緣區(qū)(4，5；14，15)；發(fā)光板(1，11)的至少一個邊緣區(qū)(4，14)透光；至少一個光源(6，6’，6”……；16，16’，16”……)與透光邊緣區(qū)(4，14)相關(guān)；和工作中，光源(6，6’，6”……；16，16’，16”……)發(fā)射的光入射到秀光邊緣區(qū)(4，14)上，并在透光板(1，11)中散射，其特征是，照明系統(tǒng)包括至少兩個大致相互平行設(shè)置的發(fā)光板(1，11)；和每個發(fā)光板(1，11)的后壁(3，13)的輔助表面(8，18)設(shè)有耦合發(fā)光板(1，11)發(fā)射的光的光耦合裝置，工作中，輔助表面(8，18)把光投射到與發(fā)光板(1，11)平行延伸的投射面積(40)的區(qū)域(9，19)上，和投射面積(40)中的投射區(qū)(9，19)至少相鄰。
2.按權(quán)利要求1的照明系統(tǒng)，其特征是，輔助表面(8，18)位于與透光邊緣區(qū)(4，14)隔開處。
3.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，每個輔助表面(8，18)包括覆蓋發(fā)光板(1，11)的后壁(3，13)大致一半的單個表面，設(shè)有耦合發(fā)光板發(fā)射的光的光耦合裝置，耦合出的光在輔助表面(8，18)上基本不變。
4.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，透光邊緣區(qū)(4，14)交替位于發(fā)光板(1，11)的相對邊上。
5.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，輔助表面(208，218；308，318)在發(fā)光板(201，211；301，311)的后壁(203，213；303，313)的大部分上延伸，光耦合裝置設(shè)置成使耦合出的光按距透光邊緣區(qū)(204，214；304，314)的距離成函數(shù)關(guān)系變化。
6.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，一個發(fā)光板(401)不在投射面積(440)的整個長度上延伸。
7.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，光源包括至少一個光通量至少為5lm的發(fā)光二極管。
8.按權(quán)利要求7的照明系統(tǒng)，其特征是，發(fā)光上極管安裝在印刷電路板上。
9.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，光源包括至少兩個有不同發(fā)光波長的發(fā)光二極管。
10.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，工作中用于測試光源(6，6’，6”……；16，16’，16”……)發(fā)射的光的光性能的傳感器(10，20)位于與(發(fā)光板1，11)透光邊緣表面(4，14)相對的邊緣區(qū)(5，15)處。
11.按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)，其特征是，照明系統(tǒng)包括控制電子裝置，用于改變光源(6，6’，6”……；16，16’，16”……)的光通量。
12.包括按權(quán)利要求1或2的照明系統(tǒng)的顯示器。
全文摘要
背面光系統(tǒng),包括至少兩個發(fā)光板(1,11),發(fā)光板有前壁(2,12)和與其相對的后壁(3,13),和相對的邊緣表面(4,14;5,15)。至少一個邊緣區(qū)(4,14)透光并與多個光源(6,16)相關(guān)。光源(6,16)發(fā)射的光能發(fā)光板(1,11)半擴(kuò)散。后壁(3,13)的輔助有面(8,18)設(shè)有光耦合裝置,它耦合發(fā)光板(1,11)發(fā)射的光。工作中,所述邊緣區(qū)(8,18)把光投射到與發(fā)光板(1,11)平行相對的虛擬面(40)的區(qū)域(9,19)上。虛擬面(40)中的投射區(qū)(9,19)大致相鄰。所述輔助表面(8,18)最好遠(yuǎn)離透光邊緣表面(4,14)。每個所述輔助表面(8,18)最好形成覆蓋發(fā)光板(1,11)的半個前壁(2,12)的單個表面,或者輔助表面包括大部分后壁。耦合發(fā)光板發(fā)射的光的光耦合裝置設(shè)置成使耦合出的光量投距透光邊緣表面的距離成函數(shù)變化。光源最好包括多個紅、綠、蘭和淡黃色LED、每個LED的光通量至少是5 lm(流明)。
文檔編號G02F1/13357GK1383480SQ01801901
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月4日
發(fā)明者G·哈伯斯, C·G·A·霍埃倫 申請人:皇家菲利浦電子有限公司, 荷蘭魯米勒德斯照明有限公司