DE69230487T2

DE69230487T2 - Oberflächenbeleuchtung

Info

Publication number: DE69230487T2
Application number: DE1992630487
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Ishikawa; Kazuaki Yokoyama
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1992-09-08
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2012-09-09
Also published as: DE69230487D1; EP0531939A1; EP0531939B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

a) Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die als Hintergrundbeleuchtung für Flüssigkristall-Anzeigeeinheiten zu verwenden ist, und insbesondere eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die ein transparentes Plattenelement oder ein reflektierendes Plattenelement verwendet.

b) Beschreibung vom Stand der Technik:

Die herkömmliche Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die eine transparente Platte verwendet, hat einen in Fig. 1 dargestellten Aufbau. In dieser Zeichnung bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Lichtquelle, die Bezugszahl 2 bezeichnet eine transparente Platte, die Bezugszahl 3 bezeichnet eine Diffusorplatte und die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Reflektorfläche. Die in dieser Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung verwendete Lichtquelle 1 ist eine lineare Lichtquelle, die zum Beispiel eine Kaltkathodenstrahlröhre ist und sich in einer zur Papieroberfläche orthogonalen Richtung erstreckt. Die transparente Platte 2 ist aus Glasmaterial oder transparentem Kunststoffmaterial hergestellt. Als Material für die transparente Platte wählt man allgemein ein Kunststoffmaterial, wie etwa Acrylharz, das leichtgewichtig ist und zu geringen Kosten verfügbar ist. Die transparente Platte 2 hat die Form einer planparallelen Platte, die eine Dicke t und eine rechteckige oder quadratische Oberfläche hat. Ein von der linearen Lichtquelle 1 emittierter Lichtstrahl tritt durch eine Einfallsendfläche 2a in die transparente Platte 2 ein und läuft durch die transparente Platte 2 hindurch, wie in Fig. 1 mit einem Strahl 10 dargestellt. Während dieses Verlaufs treten Teile des Lichtstrahls aus der transparenten Platte aus (in Fig. 1 nach oben) und treten durch die Diffusorplatte 3 hindurch, um Streustrah len zu erzeugen. Die Oberflächenbeleuchtung erzeugt die Streustrahlen, die von verschiedenen Stellen an der Oberfläche der Diffusorplatte gestreut werden (auf der in Fig. 1 gezeigten oberen Fläche) wie nachfolgend beschrieben. Der in Fig. 1 gezeigte Strahl 10 wird von einem Punkt A an der Diffusorplatte 3 gestreut. Für den Fall, daß die Diffusorplatte 3 nicht verwendet werden sollte, hat ein Strahl, der in einer Richtung mit einem Winkel γ läuft, wie mit einem Pfeil dargestellt, die stärkste Helligkeit. Der Winkel γ hat einen Wert, der in Abhängigkeit von den Brechungsindizes der für die transparente Platte gewählten Materialien unterschiedlich ist. Experimente, zu deren Durchführung Acrylharz mit einem Brechungsindex von 1,49 verwendet wurde, zeigten Ergebnisse, daß der Winkel γ einen Wert von angenähert 75º hat. Wenn die Diffusorplatte 3 derart auf der transparenten Platte 2 angeordnet wird, daß Strahlen, die durch die Diffusorplatte 3 hindurchgetreten sind, gestreut werden, wird die Ablenkung der Strahlen aufgrund der Streuung der Strahlen ein wenig korrigiert, wobei jedoch die Helligkeit in Richtung orthogonal zur transparenten Platte nicht besonders verbessert wird. Wenn beispielsweise eine Flüssigkristall-Anzeigeplatine durch Verwendung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird, welche die auf der transparenten Platte 2 angeordnete Diffusorplatte 3 verwendet, ist die Helligkeit der Streustrahlen in Betrachtungsrichtung gering, d. h. in Richtung mit einem Winkel von γ = 0º, wohingegen die Helligkeit der Streustrahlen in einer schrägen Richtung mit einem Winkel γ = 75º, der von der Betrachtungsrichtung abweicht, am höchsten ist. Demzufolge muß ein Betrachter der Flüssigkristall-Anzeigeplatine gezwungenermaßen ein Bild betrachten, das relativ dunkel ist.
Als weiteres herkömmliches Beispiel der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, welche die transparente Platte verwendet, ist auch die in Fig. 2 dargestellte Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung bekannt. Bei diesem herkömmlichen Beispiel sind zwei lineare Lichtquellen 1, 1 neben beiden Endflächen einer transparenten Platte 5 angeordnet. Die zwei Lichtquellen 1, 1 dienen zum Erhalt einer Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die Streustrahlen mit stärkerer Helligkeit erzeugen kann.
Ferner hat die transparente Platte 5 der Fig. 2 dargestellten Oberflächenbeleuch tungsvorrichtung einen dünneren Mittelabschnitt (den Abschnitt, der von dem links und rechts angeordneten Lichtquellen am weitesten entfernt ist) und eine schräge obere Fläche 5b.
Die in Fig. 2 dargestellte Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung ist derart konfiguriert, daß von den linken und rechten Lichtquellen 1, 1 abgegebene Lichtstrahlen durch die Einfallsendflächen 7a, 7a der transparenten Platte 7 eintreten und aus einer Diffusorplatte 3 austreten, um Streustrahlen zu erzeugen. Im Falle der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, welche die schräge obere Fläche 7b verwendet, haben aus der transparenten Platte 7 austretende Strahlen, z. B. die Strahlen 10 und 11, die stärkste Helligkeit bei einem Neigungswinkel, der ein wenig kleiner ist, oder der Winkel γ hat einen Wert von angenähert 60º. Jedoch kann die in Fig. 2 dargestellte Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung keine Streustrahlen erzeugen, die in Betrachtungsrichtung eine ausreichende Helligkeit haben, und erzwingt die Betrachtung relativ dunkler Bilder.
Darüber hinaus sind transparente Platten bekannt, deren jeweilige Dicke fortschreitend längs einer Kurve von einer Einfallsendfläche dünner wird, sowie solche, deren jeweilige Dicke fortschreitend entlang Kurven von einer Mehrzahl von Einfallsendflächen dünner wird. Es sind auch transparente Platten bekannt, die jeweils mit einer Mehrzahl von Lichtquellen kombiniert sind und eine gleichmäßige Dicke haben.
Die EP-A-0 392 863 zeigt eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 9 und 13. Die Vorderseite der transparenten Platte ist flach. Es ist keine zusätzliche transparente Schicht vorgesehen.
Die EP-A-0 395 344 zeigt eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, bei der die Unterseite einer Schicht zur Entfernung dunkler Abschnitte oder Diffusorschicht eine Vielfachprismaschicht trägt.
Die vorliegende Erfindung zeigt eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach den Merkmalen der Ansprüche 1, 11 und 15.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verbessert die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte.
Die transparente Schicht kann eine Form haben, die eine große Anzahl sehr kleiner konischer oder pyramidenförmiger Vorsprünge aufweist, die an einer Oberfläche ausgebildet sind. Ferner können die Spitzen oder Scheitel der konischen oder pyramidenförmigen Vorsprünge gerundet sein.
An einer Oberfläche der transparenten Schicht sind Reihen der Vorsprünge ausgebildet, welche die sägezahnartige Querschnittsform haben.
In einem besonderen Fall, bei dem die Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung als Hintergrundbeleuchtung für eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung zu verwenden ist, ist es bevorzugt, die transparente Schicht derart zu konfigurieren, daß die Reihen der oberen Linien der Vorsprünge relativ zu Busleitungen oder Seiten eines Rahmens einer Anzeigeplatine schräg sind, um zu verhindern, daß auf der Anzeigeplatine der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit Streifenmuster erscheinen.
Ferner ist es für den Fall, daß die transparente Schicht eine große Anzahl der konischen oder pyramidenförmigen Vorsprünge hat, wie im oben beschriebenen Fall erwünscht, daß Reihen der Vorsprünge relativ zu den Busleitungen oder den Seiten des Rahmens der Flüssigkristall-Anzeigeplatine schräg sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht mit Darstellung eines Aufbaus einer herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung;
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht mit Darstellung eines Aufbaus eines anderen Typs der herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung;
Fig. 4 bis Fig. 8 zeigen Schnittansichten mit Darstellung vom Aufbau der Ausführungen der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 zeigt eine Perspektivansicht einer transparenten Platte, die an ihrem Mittelabschnitt dünner ist, zur Verwendung in einer Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die mit vier Lichtquellen ausgestattet ist, die neben den vier Oberflächen der transparenten Platte angeordnet sind;
Fig. 10 zeigt eine schematische Schnittansicht mit Darstellung einer Gesamtkonfiguration einer Kombination einer Flüssigkristall-Anzeigeplatine und der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Verwendung als Hintergrundbeleuchtung für die Flüssigkristall-Anzeigeplatine;
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht mit Darstellung der transparenten Schicht, bei der Reihen der oberen Linien von Vorsprüngen, die eine sägezahnartige Querschnittsform haben, schräg sind;
Fig. 12 zeigt eine Perspektivansicht der transparenten Schicht, bei der Reihen von Scheiteln konischer Vorsprünge schräg sind;
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht mit Darstellung eines Beispiels einer Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, bei der die in Fig. 10 gezeigte transparente Platte in einer Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung des Typs verwendet wird, der eine Reflektorplatte verwendet; und
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht eines Teils einer anderen transparenten Schicht.

DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Bezugszahl 1 eine Lichtquelle bezeichnet, die Bezugszahl 2 eine transparente Platte bezeichnet, die Bezugszahl 3 eine Diffusorplatte bezeichnet und die Bezugszahl 4 eine Reflektorplatte bezeichnet. Diese Vorrichtung hat einen Aufbau, der im wesentlichen der gleiche ist wie bei der in Fig. 1 dargestellten herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung. Die Bezugszahl 5 bezeichnet eine andere Diffusorplatte, die zur Verbesserung der Helligkeit oder Luminanz in Betrachtungsrichtung dient (der Richtung orthogonal zu den in Fig. 3 gezeigten Diffusorplatten). Anders gesagt, die Diffusorplatte 5 dient zur Helligkeitsverbesserung in Betrachtungsrichtung durch weitere Streuung von Strahlen (oder durch Lenken der Richtungen von Strahlen) die in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Winkels γ laufen, sodaß ein Teil des Strahls nach oben gerichtet wird (in Betrachtungsrichtung).
Experimente, die zum Vergleich der in Fig. 1 gezeigten herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung mit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung durchgeführt wurden, zeigten Ergebnisse, daß im Falle der Ausführung von Fig. 3 die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte 3 angenähert 25% stärker ist.
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei der die in der Vorrichtung von Fig. 3 verwendete Diffusorplatte 5 durch eine transparente Schicht 6 ersetzt ist, an deren einer Oberfläche Vorsprünge 6a mit sägezahnartiger Querschnittsform in Reihen ausgebildet sind, die zueinander nahezu parallel ausgebildet sind.
Im Falle dieser ersten Ausführung werden Strahlen, die aus der transparenten Platte ausgetreten und durch die Diffusorplatte 3 hindurchgetreten sind, zu Streustrahlen, die zur Steuerung in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte 3 durch die Oberfläche mit den an der transparenten Schicht ausgebildeten sägezahnartigen Vorsprüngen 6a gebrochen werden, um die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte 3 zu verbessern.
Experimente zeigten, daß diese erste Ausführung die Helligkeit in Richtung von γ = 0º um angenähert 50% verbesserte, im Vergleich zur Helligkeit, die mit der in Fig. 1 dargestellten Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung erreichbar ist.
In der oben beschriebenen ersten Ausführung ist es möglich, die Diffusorplatte 3 wegzulassen, in dem man die Oberfläche der transparenten Schicht 6 als rauhe Oberfläche ausbildet, obwohl die Helligkeit in Betrachtungsrichtung in diesem Fall nicht so sehr verbessert ist.
In der ersten Ausführung kann die Beziehung zwischen θ&sub1; oder θ&sub2;, wie in Fig. 4 gezeigt, θ&sub1; = θ&sub2;, θ&sub1; < θ&sub2; oder θ&sub1; > θ&sub2; betragen, um eine Form für die sägezahnartigen Vorsprünge zu wählen.
Wenn sich jedoch θ&sub1; stark von θ&sub2; unterscheidet, beeinflussende sägezahnartigen Vorsprünge unerwünscht die Betrachtung der Bilder im Falle einer Anwendung, bei der die erste Ausführung als Oberflächenlichtquelle zur Beleuchtung verwendet wird. Daher ist es erwünscht, daß θ&sub1; gleich oder nahezu gleich θ&sub2; ist. Eine transparente Platte, die gemäß θ&sub1; = θ&sub2; ausgebildete sägezahnartige Vorsprünge hat, wurde für die Experimente verwendet, die zum Vergleich der herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung mit der oben beschriebenen zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden. Das herkömmliche Beispiel unter Verwendung der aus Acrylharz hergestellten transparenten Platte ergab den Winkel von α, der, wie oben beschrieben, experimentell 74,6º ergab. Es wird daher angenommen, daß der Winkel α des in Fig. 1 gezeigten Strahls 10 angenähert 40º beträgt. Demzufolge wird angenommen, daß Strahlen, die, wie der in Fig. 1 gezeigte Strahl 10, durch die transparente Platte hindurchgehen, die maximale Intensität haben. Insofern der in Fig. 1 gezeigte Winkel α unverändert bleibt, hat der Winkel γ einen Wert, der mit abnehmendem Brechungsindex der transparenten Platte 2 kleiner wird. Demzufolge hat in der oben beschriebenen Ausführung der Winkel γ einen kleineren Wert und ist die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte 3 besser. Unter der Annahme von α = 40º ist es möglich, γ = 68,8º zu erhalten, wie sich aus der unten gezeigten Formel ergibt, unter Verwendung von Polymethylpenten (n = 1,45) als Material für die transparente Platte:
sin γ = n sin α
Der Winkel γ betrug in den Experimenten, die unter Verwendung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau durchgeführt wurden und unter Verwendung einer aus Polymethylpenten hergestellten transparenten Platte, angenähert 69º.
Bei der oben beschriebenen Ausführung sind als Materialien für die transparente Platte nicht nur Acrylharz oder Polymethylpenten verwendbar, sondern auch andere Materialien, sofern diese Materialien eine hohe Transparenz und Wärmebeständigkeit haben. Bevorzugt wird als Material für die transparente Platte unter diesen Materialien ein solches gewählt, das einen niedrigen Brechungsindex hat.
In der oben beschriebenen ersten Ausführung ist die transparente Schicht nicht auf eine solche beschränkt, die die Vorsprünge aufweist, die die sägezahnartige Querschnittsform haben und an einer Oberfläche davon in Reihen ausgebildet sind. Beispielsweise kann die transparente Platte eine große Anzahl winziger prismenartiger Vorsprünge aufweisen, die an ihrer einen Oberfläche ausgebildet sind. Ferner können an Stelle der prismenartigen Form konische Formen oder pyramidenartige Formen gewählt werden.
Fig. 5 zeigt die zweite Ausführung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, bei der eine transparente Schicht 6, an derer einen Oberfläche Vorsprünge 6a mit einer sägezahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind, in der Nähe einer Oberfläche (der oberen Fläche in Fig. 5) der transparenten Platte angeordnet ist und eine Diffusorplatte 3 außerhalb der transparenten Schicht 6 angeordnet ist.
Die zweite Ausführung der vorliegenden Erfindung hat einen ähnlichen Effekt wie die erste Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 zeigt die dritte Ausführung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wobei das Konzept der vorliegenden Erfindung bei der in Fig. 2 gezeigten herkömmlichen Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung angewendet wird, sodaß Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte verbessert ist. Konkret gesagt, sind bei der dritten Ausführung die Lichtquellen 1, 1 an beiden Oberflächen einer transparenten Platte 7 angeordnet, die einen dünneren Mittelabschnitt aufweist, und eine transparente Schicht 6, die an ihrer einen Oberfläche Vorsprünge 6a mit der sägeformartigen Querschnittsform aufweist, und eine Diffusorplatte 3 sind seitens der Oberfläche 7a der transparenten Platte angeordnet, wie in Fig. 7 gezeigt.
In der dritten Ausführung werden Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen 1, 1 abgegeben werden und die transparente Platte 7 eintreten, durch die Oberfläche 7a, die relativ zur Unterfläche zur transparenten Platte 7 geneigt ist, ein wenig gebrochen, durch die Vorsprünge, die an der Oberfläche mit den sägezahnartigen Vorsprüngen 6a der transparenten Schicht 6 ausgebildet sind, weiter nach oben gebrochen, und treten durch die Diffusorplatte 3 hindurch, wodurch sie zu Streustrahlen werden. Demzufolge wird die Helligkeit der Streustrahlen in Richtung C orthogonal zur Diffusorplatte 3 verbessert, um für die Betrachtung eine ausreichende Helligkeit zu gewährleisten.
Fig. 7 zeigt die vierte Ausführung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, bestehend aus zwei Lichtquellen 1, 1, einer transparenten Platte 7 mit einem dünneren Mittelabschnitt, zwei transparenten Schichten 6, 6, die im Kontakt mit einer Oberfläche 7a der transparenten Platte 7, an der Vorsprünge mit sägezahnartiger Querschnittsform ausgebildet sind, angeordnet sind, sowie einer Diffusorplatte. Aufgrund dieses Aufbaus hat die fünfte Ausführung einen ähnlichen Effekt wie die dritte Ausführung.
Fig. 8 zeigt die fünfte Ausführung der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wobei die transparente Platte 8 einen dünneren Mittelabschnitt aufweist und eine Oberfläche, an der die Vorsprünge 8a mit der säge zahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind. Im Detail gesagt, besteht die fünfte Ausführung aus zwei Lichtquellen 1, 1, der transparenten Platte 8 mit der Oberfläche, an der die Vorsprünge 8a mit der sägezahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind, sowie einer Diffusorplatte 3. Die fünfte Ausführung kann einen ähnlichen Effekt erzeugen wie die anderen Ausführungen, ohne Verwendung einer transparenten Schicht mit den an ihrer einen Oberfläche ausgebildeten sägezahnartigen Vorsprüngen.
Fig. 9 zeigt eine transparente Platte, die einen dünneren Mittelabschnitt aufweist und mit der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung zu verwenden ist, die mit vier Lichtquellen ausgestattet ist, die neben allen vier Oberflächen der transparenten Platte angeordnet sind.
Die Konzepte der dritten bis fünften Ausführungen, die jeweils in Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigt sind, sind auch bei der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung unter Verwendung der in Fig. 9 gezeigten transparenten Platte anwendbar.
Jede der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungen verwendet die transparente Schicht, an deren einer Oberfläche die Vorsprünge mit der sägezahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind. Diese transparente Schicht hat eine Querschnittsform, wie zum Beispiel in Fig. 4 gezeigt ist. Reihen der oberen Linien der Vorsprünge mit der sägezahnartigen Querschnittsform (oder Reihen der Scheitel der Vorsprünge mit der prismenartigen Querschnittsform) sind zueinander parallel angeordnet.
Fig. 10 ist eine schematische Querschnittsansicht mit Darstellung einer Kombination einer Flüssigkristall-Anzeigeplatine und der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die als Hintergrundbeleuchtung für die Flüssigkristall-Anzeigeplatine verwendet wird. In Fig. 10 bezeichnet die Bezugszahl 20 die Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, die Bezugszahl 21 bezeichnet die transparente Schicht, an deren einer Oberfläche die Vorsprünge mit der sägezahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind, und die Bezugszahl 22 bezeichnet die Flüs sigkristall-Anzeigeplatine.
Wenn die Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung mit der transparenten Schicht als Hintergrundbeleuchtung für die Flüssigkristall-Anzeigeplatine verwendet, wie in Fig. 10 gezeigt, wird die Bildbetrachtung durch Streifenmuster beeinträchtigt, die auf der Flüssigkristall-Anzeigeplatine erscheinen.
Um diesen Nachteil zu korrigieren, reicht es aus, die transparente Schicht derart zu konfigurieren, daß die Reihen der oberen Linie der Vorsprünge mit der sägezahnartigen Querschnittsform schräg angeordnet sind, wie in Fig. 11 gezeigt. In diesem Fall erhält man jedoch keinen Effekt zur Beseitigung der Streifenmuster, wenn die oberen Linien 21a der Vorsprünge derart angeordnet sind, daß sie einen kleinen Winkel α relativ zu Busleitungen oder Oberflächen eines Rahmens der Flüssigkristall-Anzeigeplatine bilden. Der Winkel a sollte bevorzugt 45º betragen. Anstelle der obigen transparenten Schicht (der transparenten Schicht gemäß Fig. 11) kann die transparente Schicht gemäß Fig. 12 verwendet werden.
Fig. 13 zeigt eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, bestehend aus einer Lichtquelle 23, einer Reflektorplatte 24 und einer Diffusorplatte 25, und ist so konfiguriert, daß einige der von der Lichtquelle 23 abgegebene Lichtstrahlen direkt zur Diffusorplatte 25 laufen, wohingegen die anderen der Lichtstrahlen durch die Reflektorplatte 24 reflektiert werden und dann auf die Diffusorplatte 25 gerichtet werden, wodurch die Helligkeitsverteilung über die Diffusorplatte 25 relativ gleichmäßig ist. Im Falle der in Fig. 11 gezeigten Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung kann die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte 25 verbessert werden durch Ausstatten der Diffusorplatte 25 mit der transparenten Schicht, die in den Ausführungen der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bei der transparenten Schicht, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird (ist zum Beispiel in Fig. 12 etc. gezeigt) kann der Abschnitt zwischen benachbarten sägezahnartigen oder konischen (oder pyramidenartigen) Vorsprüngen gekrümmt sein, wie in Fig. 14 bei D gezeigt. Bei der Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung besteht auch die Möglichkeit, mehrere transparente Schichten in Lagen zu verwenden. In diesem Fall ist es bevorzugt, die der Flüssigkristall-Anzeigeplatine nächste transparente Schicht relativ zur Busleitung oder zu Seiten eines Rahmens der Flüssigkristall-Anzeigeplatine schräg zu stellen (zum Beispiel 45º). Die anderen transparenten Schichten brauchen nicht schräg zu sein.

Wichtige Aspekte der beschriebenen Erfindung sind wie folgt:

Eine Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung umfaßt zumindest eine Lichtquelle, eine transparente Platte, eine Diffusorplatte und eine Reflektorfläche. Die Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung ist so konfiguriert, daß die Helligkeit in Richtung orthogonal zur Diffusorplatte besser wird, indem man seitens einer Vorderfläche der transparenten Platte eine transparente Schicht angeordnet, an deren einer Oberfläche Vorsprünge mit einer sägezahnartigen Querschnittsform ausgebildet sind.

Claims

1. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, umfassend: eine transparente Platte (2; 7), die aus transparentem Material hergestellt ist und eine rechteckige Oberfläche aufweist; und zumindest eine linear verlaufende Lichtquelle (1), die in der Nähe zumindest einer Seite der transparenten Platte (2; 7) angeordnet ist, wobei die Dicke der transparenten Platte gleichmäßig (2) oder, mit zunehmendem Abstand von Abschnitten der transparenten Platte von der Lichtquelle (1), reduziert (7) ist; eine Diffusorplatte (3), die vor der transparenten Platte (2; 7) angeordnet ist, eine Reflektorfläche (4), die an einer Rückfläche der transparenten Platte (2; 7) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine transparente Schicht (6), die vor der transparenten Platte (2; 7) angeordnet ist und die Vorsprünge (6a) mit einer sägezahnartigen Querschnittsform aufweist, die in Reihen nahezu parallel zueinander an einer Oberfläche derselben ausgebildet sind, wobei die Reihen der Vorsprünge (6a) an der transparenten Schicht (6) relativ zu den Seiten der transparenten Platte (2; 7) schräg angeordnet sind.

2. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Diffusorplatte (3) und die transparente Schicht (6) mit einem dazwischen verbleibenden Abstand angeordnet sind.

3. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die transparente Schicht (6) zwischen der transparenten Platte (2; 7) und der Diffusorplatte (3) angeordnet ist.

4. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lichtquelle(1)und eine weitere Lichtquelle (1) neben zwei einander entgegengesetzten Seiten der transparenten Platte (7) angeordnet sind, und wobei die transparente Platte (7) eine Dicke hat, die, mit zunehmendem Abstand von Abschnitten der Platte (7) von der Lichtquelle (1, 1), reduziert ist oder eine konkave Oberfläche aufweist.

5. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die transparente Platte (2; 7) einen quadratischen Oberflächenbereich aufweist.

6. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Lichtquelle (1) und drei weitere Lichtquellen neben vier Seiten der transparenten Platte (7) angeordnet sind und wobei die transparente Platte (7) eine Dicke aufweist, die, mit zunehmendem Abstand von Abschnitten der transparenten Platte (6) von der Lichtquelle, reduziert ist oder eine konkave Oberfläche aufweist.

7. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Lichtquelle (1) und eine weitere Lichtquelle (1) neben zwei Seiten der transparenten Platte (7) angeordnet sind und wobei die transparente Platte (7) eine Dicke aufweist, die, mit zunehmendem Abstand von Abschnitten der transparenten Platte (7) von den Lichtquellen (1, 1), reduziert ist oder eine konkave Oberfläche aufweist.

8. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die transparente Schicht (6) in Kontakt mit der Oberfläche der transparenten Platte (7) angeordnet ist.

9. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei die an der transparenten Schicht ausgebildeten Vorsprünge (6a) gekrümmte Spitzen aufweisen.

10. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Diffusorplatte (3) zwischen der transparenten Platte (2; 7) der transparenten Schicht (6) angeordnet ist.

11. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung, umfassend: eine transparente Platte (2), die aus transparentem Material hergestellt ist und eine rechteckige Form und eine gleichmäßige Dicke hat; zumindest eine linear verlaufende Lichtquelle (1), die in der Nähe zumindest einer Seite der transparenten Platte (2) angeordnet ist; eine Diffusorplatte (3), die vor der transparenten Platte (2) angeordnet ist, eine Reflektorfläche (4), die an der Rückseite der transparenten Platte (2) angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine transparente Schicht (6), die vor der transparenten Platte (2) angeordnet ist und an deren einer Oberfläche eine große Anzahl von Lichtstreuvorspüngen ausgebildet ist, wobei die Diffusorplatte (3) und die transparente Schicht (6) mit einem dazwischen belassenen Raum angeordnet sind, wobei die Vorsprünge vorbestimmte gekrümmte Spitzen aufweisen, wobei die an der transparenten Schicht (6) ausgebildeten Vorsprünge (6a) in Reihen angeordnet sind, die relativ zu den Seiten der transparenten Platte (2) schräg ausgerichtet sind.

12. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die transparente Schicht (6) zwischen der transparenten Platte (2) und der Diffusorplatte (3) angeordnet ist.

13. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die an der transparenten Platte ausgebildeten Vorsprünge konisch sind.

14. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die an der transparenten Schicht ausgebildeten Vorsprünge pyramidenartig sind.

15. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung als Hintergrundbeleuchtung einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, umfassend: eine transparente Platte (8), die aus transparentem Material hergestellt ist und eine rechteckige Oberfläche aufweist; zumindest eine Lichtquelle (1), die neben zumindest einer Seite der transparenten Platte (8) angeordnet ist; wobei die Dicke der transparenten Platte (8) gleichmäßig ist oder, mit zunehmendem Abstand von Abschnitten der transparenten Platte (8) von der Lichtquelle (1), reduziert ist; eine Diffusorplatte (3), die seitens einer Vorderfläche der transparenten Platte (8) angeordnet ist; und eine Reflektorfläche (4), die an der Rückseite der transparenten Platte (8) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge (8a) mit einer sägezahnartigen Querschnittsform an der Vorderfläche der transparenten Platte (8) ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge (8a) gekrümmte Spitzen mit einer vorbestimmten Krümmung aufweisen.

16. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei Rücken (6b) der Mehrzahl der Vorsprünge (6a) mit sägezahnartiger Querschnittsform an einer Oberfläche der transparenten Schicht (6) eine Mehrzahl im wesentlichen paralleler Reihen bilden.

17. Oberflächenbeleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine Oberfläche der transparenten Schicht (6) zu der Diffusorplatte (3) weist.