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TWI245865B - Illumination device and liquid crystal display apparatus - Google Patents

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TWI245865B
TWI245865B TW093108970A TW93108970A TWI245865B TW I245865 B TWI245865 B TW I245865B TW 093108970 A TW093108970 A TW 093108970A TW 93108970 A TW93108970 A TW 93108970A TW I245865 B TWI245865 B TW I245865B
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TW
Taiwan
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light
emitting device
section
liquid crystal
optical conductor
Prior art date
Application number
TW093108970A
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English (en)
Other versions
TW200523502A (en
Inventor
Hiroshi Torihara
Original Assignee
Sharp Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sharp Kk filed Critical Sharp Kk
Publication of TW200523502A publication Critical patent/TW200523502A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI245865B publication Critical patent/TWI245865B/zh

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Description

1245865 九、發明說明: 此非g品時申請案要求於2003年3月31曰在曰本申々青的專 利申請案第2003-0973 60號35 U.S.C.,§119(a)之優先權,該 申請案之全部内容係以引用的方式併入本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光裝置及一種包括該發光裝置的液 晶顯示裝置。更明確地說,本發明係關於一種用以辟明一 液晶面板的發光裝置,以及一種包括該發光裝置及該液晶 面板的液晶顯示裝置(例如一透射型液晶面板或具有一反 射功能的一透射型液晶面板)。 【先前技術】 包括具有一有效顯示區域的一液晶面板,以及用以照明 該液晶面板的一發光裝置之一液晶顯示裝置,所需要的技 術之一者為框架減小。 框架減小」用以將圍繞液晶面板之有效顯示區域的一 外部周界之一框架區域的尺寸減小為一最小可能尺寸。 為滿足框架減小的要求,本發明者累積研究、開發可用 於大量生產的框架減小技術、實現液晶顯示裝置的框架減 小、並且建議使用日本公開公告案第2〇〇〇-2358〇5號中的技 術。結合此技術的實際商用產品包括(例如)用於汽車駕駛的 液晶顯示裝置。將參考圖6說明日本公開公告案第 2000-235805號所揭示的液晶顯示裝置。 圖6顯示一傳統液晶顯示裝置2〇〇之一端部部分的一斷面 圖。 92367.doc 1245865 液晶顯不裝置200包括一發光裝置2 1 〇以及提供在該發光 裝置210上的一液晶面板220。發光裝置21〇包括一圓柱形螢 光燈管201、一光散射樹脂區段202、一反射板203、一光學 導體204、一下層擴散薄片2〇5、一稜鏡薄片2〇6以及一上層 擴散薄片207。 一後设體23 1係由一金屬材料形成並具有一凹入形狀。發 光裝置210係容納在後殼體231中。 圓柱死/螢光燈管2 〇 1為一線性光源,用以照明光學導體 204之一光入射表面2〇4c。將圓柱形螢光燈管2〇ι定位在光 入射表面204c、光散射樹脂區段2〇2及反射板2〇3所圍繞的 一區域中。 光散射樹脂區段202具有一臺階,而形成該臺階的二部分 具有不同厚度。 反射板203具有一反射功能,用以將從光學導體2〇4洩漏 的光反射回至光學導體204。 光學導體204在其中傳播入射在光入射表面2〇4c上的 光,並從光輸出表面204a朝液晶面板22〇均勻地輸出該光。 光學導體204包含一光透射樹脂,例如一透明樹脂。 光學導體204包括從光入射表面2〇4c朝外凸出的一薄板 部分204d。薄板部分204d具有一規定厚度,並且係由一光 透射樹脂(例如一透明樹脂)形成。薄板部分2〇4d係由提供在 薄板部分204d下面的光散射樹脂區段2〇2之一較薄部分承 載。定位發光裝置210,以便重疊薄板區段2〇4(1/光散射樹 脂區段202之較薄部分的一外部端部,即薄板區段2〇4d的一 92367.doc 1245865 端部b,係與一有效顯示區域a與液晶面板22〇之一框架區域 之間的一邊界平面實質上在相同平面上。 下層擴散薄片205、稜鏡薄片206以及上層擴散薄片2〇7 對從光學導體204輸出的光實行光學處理,例如擴散或類似 處理。 液晶顯示裝置200可在正視方向上實現某一程度的顯示 品質,該實現係藉由⑴最佳化光散射樹脂區段2〇2的散射能 力,以及(ii)最佳化下層擴散薄片205、稜鏡薄片206、以及 提供在光散射樹脂區段202與光學導體204上的上層擴散薄 片2 0 7之組合。 實現框架減小技術之另一範例係藉由日本公開公告案第 11-72626號所揭示的一液晶顯示裝置,將參考圖7說明該裝 置。 ’ 圖7為一傳統液晶顯示裝置3 〇〇之一端部部分的一斷面 圖。 液晶顯示裝置300包括一發光裝置31〇以及提供在該發光 裝置310上的一液晶面板320。發光裝置31〇包括一圓柱形螢 光燈管301、一反射板303、一光學導體304、一下層擴散薄 片305以及一上層擴散薄片307。液晶顯示裝置3〇〇在光學導 體304之結構方面明確不同於液晶顯示裝置2〇〇。 光學導體3 04具有一端部表面3 〇4c及從該端部表面3〇4c 朝外凸出的一薄板部分304d。端部表面304c及薄板部分 3〇4d形成具有一 L形斷面的一光入射表面。光學導體3〇4在 其中傳播入射在光入射表面上的光,並從光輸出表面& 92367.doc 1245865 輸出該光。將圓柱形螢光燈管301定位在光入射表面及反射 板303所圍繞的一區域中。 光學導體304之薄板部分304d具有一表面340,其具有複 數個稜鏡表面340a。稜鏡表面34〇a係與表面340的另一部分 成30°至60。的角度。稜鏡表面34〇a將來自圓柱形螢光燈管 3〇1的光朝由箭頭所指示的光學導體3〇4之一中心部分反 射。此限定從表面34〇朝液晶面板32〇輸出的光之數量,並 改善光輸出表面304a的均勻度。 在液晶顯示裝置300中,光學導體3〇4可由一單一材料形 成,並因此可有利地採用低成本加以生產。 日本公開公告案第2〇〇〇_2358〇5號所揭示的液晶顯示裝 置200具有以下問題。如以上所說明,在—正視方向而非一 傾斜方向實現某一程度的顯示品質。在傾斜方向,檢視者 、、墙也知道存在重豐薄板區段2〇4^光散射樹脂區段2们的 奴薄部分之一外部端部,即薄板區段2〇4d的端部b(下文亦 y為 邊界b」)。散射樹脂區段202與薄板部分2〇4d之間 的厚度方向之重疊比率,會在邊界㈣及其附近發生變化。 因此^當在一傾斜方向觀看液晶面板時,邊界b外側的光透 、率遠低於邊界b内側’從而導致照度的間 導致的透射率光譜之差別1以色調會在邊W處發^ :。結果,包括液晶顯示裝置2〇〇的產品可能不足以滿足市 場及/或客戶的要求。
此外,需要具有一更 需要實現此較窄框架 窄框架區域的一液晶顯示裝置。強 區域;改善光輸出表面的均勻度; 92367.doc 1245865 玉且田在一傾斜方向觀看液晶顯示面板時實現照度的連續 變化。 -'' 本a開a σ案第11 2626號所揭示的液晶顯示裝置 /、有X下問4。雖然因為光學導體係由一種材料形 成,所以組件的數量較少,但是稜鏡表面34〇難以處理。因 此,本發明者已嘗試藉由組合二種類型的光學材料來解決 此問題。 【發明内容】 依據本發明之一方面,一種用以照明具有一框架區域及 該框架區域所圍繞的一有效顯示區域之液晶面板的發光裝 置,包括用以發光的一光源;一光學導體,其包括允許由 該光源發射的光入射在其上的一光入射表面、允許該光從 其輸出的一光輸出表面、以及從該光入射表面凸出的一凸 出部分;與用以散射光的一光散射區段,該光散射區段包 括可與該凸出部分接合的一接合部分。定位光學導體及光 散射區段,以便將光學導體之凸出部分的一端部定位在液 晶面板之有效顯示區域的外部。 在本發明之一具體實施例中,凸出部分包括成形如一薄 板的一薄板部分。 在本發明之一具體實施例中,凸出部分係定位成離光輸 出表面比離面對光輸出表面的光學導體之底部表面近。 在本發明之一具體實施例中,光散射區段包括一板狀光 散射區段。 在本發明之一具體實施例中,光散射區段包括一第一部 92367.doc -10- 1245865 分及比該第一部分薄的一第二部分,並且接合部分具有由 该第一部分及該第二部分形成的一臺階。凸出部分係定位 成與第二部分的一表面重疊。 在本發明之一具體實施例中,光源包括一線性光源。 在本發明之一具體實施例中,光散射區段之第一部分的 表面、光學導體之凸出部分的一表面、以及光學導體之 光輸出表面係實質上相互在一相同平面上。 在本發明之一具體實施例中,構造光源以便光源之面對 光學導體的光入射表面之一部分的一區域,大於光源之面 對光散射區段之一部分的一區域。 在本發明之一具體貫施例中,光源具有一橢圓形斷面。 在本發明之一具體實施例中,定位光源以便橢圓形斷面 之一較長軸方向實質上係垂直於,與光學導體的光入射表 面垂直的方向。 在本發明之一具體實施例中,光源為具有至少一彎曲部 分的一螢光燈管,並且將該螢光燈管的至少一部分處理成 具有一橢圓形斷面。 斤在本發明之-具體實施例中,转、具有允許向其施加一 第電壓的-第一電極,以及允許向其施加低於該第一電 i之第一免壓的一第二電極。處理成具有一橢圓形斷面 之螢光燈管的至少一部分,係定位成離第一電極比離第二 電極近。 在本發明之一具體實施例中,光源包括處理成具有—橢 圓形斷面的—螢光燈管,以及未處理成具有一橢圓形斷面 92367.doc -11 - 1245865 的 電極。 :本毛明之—具體實施例中’冑圓形 . 長度與搞圓形斷面之一較&長軸的 並小於i.o。 的長度之比率為0.6或更大 在本發明之一具體實施例中, 橢圓形斷面。相對…r 成具有一 … 處理之珂的螢光燈管,處理後的螢光 燈管發光開始時具有拎加#巧 七、, *曰加超過〇%及+ 15%或更小的電壓、具 增加超過0%及+ 1〇%或更小的驅動電麼、以及變化範圍在 士15%以内(包括該等數值)的平均外部表面照度。 在本發明之一具體實施例中,光散射區段之第二部分的 一端部係定位在光人射表面内,並且與光學導體接觸。 在本發明之—具體實施例中,發光裝置進—步包括定位 在光輸出表面上的一光學薄片。 ,本發明之—具體實施例中,光學薄片包括—低濁度擴 散薄片及一高濁度擴散薄片之一組合。 在本發明之一具體實施例中,光學薄片包括一選擇性偏 光反射區段及一高濁度擴散薄片之一組合。 在本發明之一具體實施例中,發光裝置進一步包括定位 在光學導體之光入射表面下面的一固定區段,以及用以反 射從面對光學導體之光學輸出表面的光學導體之一底部表 面輸出的光之一反射區段,該反射區段係定位於固定區段 與光學導體之間。 在本發明之一具體實施例中,反射區段之一表面及光學 導體之底部表面係在光學導體的光入射表面下面相互接 92367.doc -12- !245865 觸。 依據本發明之另一方面,一種液晶顯示裝置包括如申請 專利範圍第1項之一發光裝置;以及一透射液晶面板,其係 用以藉由允許該發光裝置所發射的光透過該面板或對該光 進行遮蔽而實行顯示。 依據本發明之另一方面,一種液晶顯示裝置包括以上說 明的發光裝置;以及具有一反射功能之一透射液晶面板, 該功能係用以藉由允許該發光裝置所發射的光透過該面板 或對該光進行遮蔽而實行顯示,並且亦藉由反射外部光而 實行顯示。 因為以上說明的結構,所以本發明提供以下功能。 在依據本發明之一發光裝置中,光學導體之凸出部分的 端部係在液晶面板之有效顯示區域的外部。因此,保證光 輸出表面的照度連續性高於傳統發光裝置的照度連續性。 當檢視者觀看放置在發光裝置上的液晶面板時,檢視者在 正視方向或傾斜方向上並不知道光學導體之凸出部分的端 部。因此,藉由均勻顯示保證高顯示品質。 依據本發明’使用且右撼m /、有橢0形斷面的線性光源,例如一 橢圓形螢光燈管。盥传用 /、使用一回形螢光燈管的情況相比,光 子導體的凸出部分之尺十 . 寸在千行於光輸出表面的方向上得 以短。因此,^音?目日+ 提供…… 窄框架區域的發光裝置。在 Μ財向實f上垂直於^學導體之光入 射表面垂直的一方向之情況下, 昭命μ μ门 孕乂長轴方向上的外部表面 …、度低於圓形螢光燈管之外 I衣由照度。因此,可抑制發 92367.doc -13 - 1245865 光裝置之框架區域中的照度變化。因為較短軸方向上的外 部表面照度高於圓形螢光燈管之外部表面照度’所以入射 在光學導體上的光之激旦合秘^ 、, 尤之數里會增加,亚且可改善發光裝置的 〜體照度。因此,可會辑片被 貫現依據本發明的發光裝置具有市場 及客戶所強烈要求的一彳艮宠 很乍框木區域’並且因為維持傳統 务光裝置的高等級電性盥光學 /、九干特徵,所以該發光裝置亦提 供一高照度。 =將發光裝置固定於(例如)_殼體的—固定區段係提 二表面下面。因為此結構,所以光入射表面附近 學導體之底部表面與反射板之間具有-減小間隙,或 二互接觸。可以減小進入此間隙的光之數量或使之為零; 此抑制或防止進入光學導體之光入射表面的底部表面盘反 射板之間的一空間之雜邶土 & π 光…丄 政先的不必要反射。此減小或防止 先入射表面附近的反常照度變異及照度變化。 優1匕值藉由提供以上說明的固定區段,可以提供顯示品質 優於傳Ί夜晶顯示裝置的〉夜晶顯示裝置。 本發明可應用於具有首飧 有直線开广大體C形、大體L形或大體 〇形之平面形狀的螢光燈管。 [木Q域兩要沿其變窄的螢光 X之—部分係處理成具有—贿圓形斷面。採用此方式, 可實現市場或客戶所需要的—很窄框架區域。 形成橢圓形螢光燈管可藉由 3由利用(例如)變形而改變圓形 螢先燈管的斷面形狀。因此, 仍維持足以進行正常輝光放電的:處…,營光燈管 产 電的一斷面區域。即使内部封 增加,仍可將壓力抑制為較小。因此,處理後的螢 92367.doc -14- I245865 光燈管之電性與光學特徵,肖圓形螢光燈管之電性與光學 特徵並無極大的差W。發光開始時電壓係增加+15%或更 小;㈣電壓係增加+1G%或更小;平均外部表面照度係增 加在土15%以内(包括該等數值)。目此,光學設計及發光裝 置的狀況可類似於傳統液晶顯示裝置的狀況。將較短轴/較 =比率限制為0.6或更大並小於1〇。因此,獲得用以進行 處理的一足夠限度。 —本發明提供一透射型液晶顯示裝置及具有一反射功能的 透射型液晶顯示裝置,其具有一很窄框架區域及等同於 傳統液晶顯示裝置的電性盥 一一 /、尤干特徵,其提供一高照度及 一南均勻度;並且即佶名_猫处+/〜 、 且Ρ便在傾斜方向觀看,其仍具有一令 人滿意的顯示品質。 因此’本文說明的發明可 J以具有以下優點:提供一發光 虞置及包括該發光裝置的一 加 狀日日•、肩不哀置,具有一更窄框 木區域、光輸出表面及g 士丄 及”、員不表面之-改善均勻纟、並且具 有當在傾斜方向顴羞、冷曰 硯看液3曰面板時的連續照度變化,從而具 有一兩級光電特徵。 熟習此項技術者在參者阳同Μ Μ、,1 少 寸圖閱項亚瞭解以下詳細說明之 後,將明白本發明之該等及其他優點。 【實施方式】 以下將藉由解魏範例,參相@說明本發明。 (具體實施例1) 以下將說明依據本發明 的-液晶以裝置之—Μ =裝置^括該發光裝置 。冓。後將淪述提供在發光裝置 92367.doc 1245865 之一光學導體上的一光學薄片之測試結果。 將首先說明一發光裝置及包括該發光裝置的一液晶顯示 裝置之一結構。 圖1顯示依據本發明之一液晶顯示裝置1 〇〇的一部分斷面 圖。圖2為液晶顯示裝置1〇〇之一俯視圖。圖1之斷面圖係沿 圖2之線A-A’。上述圖6及7的斷面圖係沿個別液晶顯示裝置 之對應於圖2中線A-Af的線所取。
如圖1所示,液晶顯示裝置100包括一液晶面板2〇以及用 以照明該液晶面板20的一發光裝置丨〇。液晶顯示裝置1 〇〇 進一步包括一後殼體31、一内部殼體3 2及一前殼體33。 液晶面板20包括一框架區域22及該框架區域22所圍繞的 一有效顯示區域2 1。將液晶面板2〇定位在發光裝置丨〇上。 液晶面板20為一透射型液晶面板或具有一反射功能的一透 射型液晶面板。
發光裝置10包括-營光燈管卜作為一光散射區段的一 ^ 散射樹脂區段2、一反射板3、_光學導體4、一下層擴散$ 片5、-稜鏡薄片6以及一上層擴散薄片7。下層擴散薄片$ 稜鏡薄片6及上層擴散薄片7係包括在—光學薄片%中。 勞光燈管1具有一橢圓形斷面。在以下說明令,具有一 # 圓形斷面的—螢光燈管將稱為—「_形螢光燈管」。在出 範例中,勞光燈管1在其整個長度上具有一橢圓形斷面,作 是可以部分具有—_形斷面。此f光燈管亦稱為-「柄 圓形螢光燈管」。 ^ 在此範例中’勞光燈管1為-線性光源,用以照明光學導 92367.doc -16- 1245865 體4之一光入射表面4C。在此範例中,螢光燈管i為一線性 光源’但疋本發明之光源並非限於一線性光源並且可以為 任一光源。 螢光燈官1係定位在光學導體4之光入射表面4C、光散射 树月曰區4又2及反射板3所圍繞的一區域中,以便螢光燈管1 之一較長軸係實質上與垂直於光入射表面4c的一方向稍成 角度。 光散射樹脂區段2具有二部分2a及2b,其具有插入其間的 一 $階並具有不同厚度。更詳細地說,部分2a比部分2b厚。 光散射樹脂區段2為用以散射光的一光散射區段之一範 例。光散射樹脂區段2可以為一板狀元件。在此範例中,光 散射樹脂區段2係由作為一光散射樹脂的聚碳酸酯樹 脂,與作為一光散射材料的氧化鈦或氧化鋅之一組合所獲 得的一材料形成。 反射板3係定位在光學導體4之底部表面4b附近,並具有 一反射功能,用以將從光學導體4洩漏的光以及引導至反射 板3的光反射回至光學導體4。反射板3為用以朝光學導體* 反射光的一反射區段之一範例。 光學導體4的部分區段已除去,並包含一光透射樹脂,例 如一透明樹脂。 光子導體4在其中傳播入射在係為光學導體4的一有效入 射表面之光入射表面4c上的光,並從—光輸出表面^朝液 晶面板2 0均勻地輸出該光。光輸出表面4 &為光學導體4之一 頂部表面。 92367.doc !245865 在光子導體4中’底部表面4b係與一光輸出表面相對 立,並且底部表面4b具有一雕刻圖案。 光學導體4具有從光人射表面4e朝外凸出的一薄板部分 4d。薄板部分4d具有一規定厚度並且係由一光透射樹脂或 透月树月曰形成。聚甲基丙烯酸甲酯(pMMA)樹脂可用作光 透射樹脂或透明樹脂。 在此範例中從光入射表面4c凸出的一凸出部分具有一 薄板㈣並且稱為「薄板部分」。此凸出部分並不限^成形 為一薄板。薄板部分4d為從光入射表面牦凸出的一凸出部 刀之一乾例。凸出部分的範例性形式係說明在(例如)美國專 利第6,412,969號中,其係以引用的方式併入本文中。 在此範例中,構造薄板部分4d以便其一表面係與光學導 體4之光輸出表面4a實質上在相同平面上,但{並不限於此 、、。構薄板邛刀化可&供為離光輸出表面4a比離底部表面 4b近。 在此範例中,光散射樹脂區段2之部分23的一表面、薄板 部分4d的一表面、以及光學導體4的光輸出表面4a係構造成 貫貝上在相同平面上。 光散射樹脂區段2之部分2b及光學導體4的薄板部分4(1係 在尽度方向上重$,而提供在薄板部分化下面的部分&承 載薄板部分4d。 部分2a及部分2b具有插入其間的一臺階,而薄板部分4d 係提供在部分2b之表面上。本發明並不限於此結構。光散 射樹脂區段2之一部分可與薄板部分4d接合。明確地說,光 92367.doc 1245865 散射樹脂區段2可具有可血镇〗 /、厚板部分4d接合的一接合區段。 在此範例中,部分2b之一内邱 >山☆ 〃 円°卩缟部係在光學導體4的光入 射表面4c之一内部位置處蛊φ 且处Η九孥導體4接觸。 參考圖2,液晶面板20之右对相一 >”、、員示區域2 1係由一黑色矩陣 15圍% ,,,、色矩陣15係提供在有效顯示區域^與前殼體μ 之間的一間隙中’並且對應於框架區域22。 重疊薄板區段4d/光散射樹脂區段2之部分㈣—外部端 部’即薄板區段4 d的一端都h,a —,丄丄 係疋位在有效顯示區域2 1 與框架區域22之間的一邊界平面之外部。 參考圖卜係為下層擴散薄片5、稜鏡薄片6及上層擴散薄 片7之一組合的光學薄片3〇,係提供在光學導體4之光輸出 表面4a的上面,並對來自光學導體4的光實行光學處理,例 如擴散或類似物。在此範例中,由Tsujiden有限公司 (Tsujiden Co·,Ltd·)生產的D123係用作下層擴散薄片5 ;由
Sinmtomo 3M公司生產的BEFII係用作稜鏡薄片6 ;而由 Tsujiden有限公司生產的D11 7係用作上層擴散薄片7。 液晶面板20包括一液晶層丨8,其包含各具有一電極(圖中 未顯示)的一上層玻璃板1 3與一下層玻璃層12之間的液晶 分子(圖中未顯示)。一前偏光板14係提供在上層玻璃板13 的外部,而一後偏光板11係提供在下層玻璃板1 2的外部。 向液晶層1 8施加電壓以改變液晶分子的方向狀態。因此, 調變發光裝置10所發射的光以改變光的偏光狀態。結果, 光透過後偏光板11及前偏光板14,或光由後偏光板丨丨及前 偏光板1 4散射及/或吸收。因此,液晶顯示裝置1 〇 〇顯示影 92367.doc 1245865 像。 後设脰31包含一金屬材料並具有一凹入形狀。發光裝置 1 〇係定位在後殼體3 1中,並藉由作為固定辅助材料的雙面 膠帶41及42固定於後殼體31。固定輔助材料為一用以固定 發光裝置10之固定區段之一範例。 雙面膠帶41係定位在光學導體4之光入射表面4c的下 面,並且係在反射板3與後殼體31之一上層表面之間。雙面 膠帶42係定位在光散射樹脂區段2與反射板3之一側表面之 間。 内部设體3 2係定位在發光裝置1 〇之一側與後殼體3 1之 間。内部殼體32包含一樹脂。内部殼體32具有從其一側表 面朝發光裝置10上面的一位置向内凸出的一凸出部分32a。 雙面膠帶43係定位在上層擴散薄片7之一端部處,並將發 光裝置10固定在内部殼體32之凸出部分32a的一底部表面 上。 液晶面板20係放置在内部殼體32之凸出部分32a上。 雙面膠帶44係定位在液晶面板2〇之下層玻璃板12的一端 部處,並將液晶面板20固定在内部殼體32之凸出部分32a的 一頂部表面上。 發光裝置10、液晶面板20、後殼體31以及内部殼體32係 採用在一區域中敞開的蓋子型前殼體33加以覆蓋,該區域 對應於液晶面板20之有效顯示區域2 1以及圍繞該有效顯示 區域21的黑色矩陣15(圖1及2)。 如下所述,此範例中的液晶顯示裝置100實現正視方向上 92367.doc -20- 1245865 冋級顯示品質,類似於圖6所示的傳統液晶顯示裝置 200。首先,最佳化光散射樹脂區段2之散射能力。其次, 取佳化係為提供在光學導體4上的光學薄片30之一部分的 下層擴散薄片5與上層擴散薄片7之組合,以便下層擴散薄 片5及上層擴散薄片7適當地散射光,並且良好地平衡光散 射樹知區段2所散射的光,與光學導體4之底部表面4b的雕 刻圖案所散射的光。 在一傾斜方向,重疊薄板區段4(1/光散射樹脂區段2之部 刀2b的一外部端部,即薄板區段“的一端部或邊界^,係定 位在有效顯示區域21與框架區域22之間的一邊界平面外 部。因此,即使當在與邊界平面&成一角度d的一方向〇觀察 液晶面板20時,檢視者仍不知道存在重疊薄板區段化/光散 射樹脂區段2之部分2b的外部端部。因此,不會出現照度方 面的間斷變化,並且可提供一令人滿意的顯示狀態。 接著將論述形成光學薄片3〇的下層擴散薄片5'棱鏡薄片 6及上層擴散薄片7之組合。 依據本發明,與圖6所示的傳統液晶顯示裝置細之上層 擴散薄片2G7相比,上層擴散薄片7係由_高度光透射㈣ 形成。 在液晶顯示裝置200中,薄板部分2_之端部㈣光散射 樹脂區段202之内部端部(圖6的右端) J石鳊)之間的距離約為2 mm。端部b對應於有效顯示區域a盥、冷曰品,。 A八興,夜日日面板220之框架區 域之間的邊界平面。為防止檢視者切 子双祝者σ心識到重疊薄板區段 204d/光散射樹脂區段202之部分202b ,盘 ”尤学導體204之主 92367.doc 21 1245865 要部分之間的一邊界,需要下層擴散薄片2〇5與提供一適當 散射效果的上層擴散薄片207之間的組合。因此,需要將具 有77%及其鄰近濁度的薄片(例如由Tsujiden有限公司生產 的D120)用作擴散薄片207。 相反,在此範例之液晶顯示裝置1〇〇中,邊界平面a與光 散射樹脂區段2之内部端部之間的距離可縮短為約丨爪瓜,該 縮短係藉由(例如)改變燈橡膠固持器的形狀,並基於生產誤 差之考量而改變燈的規格。因此,即使具有上層擴散薄片7 之一較低濁度,仍不會觀察到在傳統液晶顯示裝置2〇〇中所 觀察到的因透射率光譜中的差別而引起的明顯色調差別。 結果,發光具有高均勻度並具有照度方面的連續變化。 在發光裝置10中,上層擴散薄片由Tsujiden有限公司生 產的D117UE)的濁度為35%,與使用具有較高濁度的擴散薄 片之情況相比,其極大地改善照度。因為上層擴散薄片7 可具有較低濁度,所以可改善設計自由度。亦可使用選擇 I*生偏光反射膜’例如由3M公司生產的DBEFD或 DRPFH ’而非上層擴散薄片7。 表1顯示採用不同擴散薄片之組合所量測的照度。 92367.doc 1245865 表1 項目 編號 上層擴散薄片/稜鏡薄 片/下層擴散薄片之光 學薄片的結構: 擴散薄片 的濁度 [haze] 發光裝置之 中心的照度 [cd/m2] 面板之中 心的照度 [cd/m2] 與傳統液晶顯 示裝置相比照 度的改善 本 1 D117UE/BEF2/100SXE 35%/-/89% 6221.652469 494.0 31.8% 發 2 D117TF/BEF2/100SXE 64%/-/89% 6173.803526 490.2 30.8% 明 3 D117TY/BEF2/100SXE 73%/-/89% 6038.523929 479.3 27.8% 液 4 100TL2/BEF2/100SXE 29%/-/89% 6173.803526 490.2 30.8% 晶 5 100TL4/BEF2/100SXE 46%/-/89% 6129.722922 486.7 29.8% 顯 6 D117UE/BEF2/100MXE 35%/-/89% 5831.234257 463.0 23.5% 示 7 D117TF/BEF2/100MXE 64%/-/89% 5850.125945 464.5 23.9% 裝 8 D117TY/BEF2/100MXE 73%/-/89% 5920.654912 470.1 25.4% 置 9 100TL2/BEF2/100MXE 29%/-/89% 6132.241814 485.9 29.9% 10 100TL4/BEF2/100MXE 46%/-/89% 6086.901763 483.3 28.9% 11 D117UE/BEF2/100LSE 35%/-/84% 5811.083123 461.4 23.1% 12 D117TF/BEF2/100LSE 64%/-/84% 5895.465995 468.1 24.9% 13 D117TY/BEF2/100LSE 73%/-/84% 5789.672544 459.7 22.6% 14 100TL2/BEF2/100LSE 29%/-/84% 5861.38639 464.6 23.9% 15 100TL4/BEF2/100LSE 46%/-/84% 5772.040302 468.3 22.2% 16 D117UE/BEF2/D114 35%/-/81% 5565.491184 441.9 17.9% 17 D117TF/BEF2/D114 64%/-/81% 5526.448363 438.8 17.0% 18 D117TY/BEF2/D114 73%/-/81% 5406.801008 429.3 14.5% 19 100TL2/BEF2/D114 29%/-/81% 5549.118388 440.6 17.5% 20 100TL4/BEF2/D114 46%Λ/81% 5562.972292 441.7 17.8% 92367.doc -23 - 1245865 21 D117UE/BEF2/D123 35%/-/82% 5147.355164 408.7 9.0% 22 D117TF/BEF2/D123 64%/-/82% 5168.690178 409.6 9.3% 23 D117TY/BEF2/D123 73%/-/82% 4991.183879 396.3 5.7% 24 100TL2/BEF2/D123 29%/-/82% 5251.889169 417.0 11.2% 25 100TL4/BEF2/D123 46%/-/82% 5042.821159 400.4 6.8% 傳統液 26 D120/BEF2/D123 76%/-/82% 4593.198992 364.7 晶顯不 27 D124/BEF2/D123 78%/-/82% 4721.662469 374.9 —參考 裝置 28 D121/BEF2/D123 78%/-/82% 4469.7733 354.9 表1顯示上層擴散薄片7/稜鏡薄片6/下層擴散薄片5的組 合;下層擴散薄片5及上層擴散薄片7之各個的濁度;發光 裝置之中心的照度;液晶面板之中心的照度;以及與一傳 統液晶顯示裝置之照度相比,液晶顯示裝置100之照度的改 善。 用作上層擴散薄片7的擴散薄片為,例如D117TF(Tsujiden 有限公司生產;濁度為:64%)、D117TY(Tsujiden有限公司 生產;濁度為:73%)、Lightup 100TL4(Kimoto公司生產; 濁度為:38%)、以及Lightup 100TL2(Kimoto公司生產;濁 度為:25%)。對於下層擴散薄片5而言,可使用各種擴散薄 片。傳統液晶顯示裝置僅可使用由Tsujiden有限公司生產的 D 1 23,然而本發明之液晶顯示裝置1 00另外還可使用由 Tsujiden有限公司生產的D114;以及由Ki mo to公司生產的高 濁度擴散薄片100MXE、100SXE及100LSE。 從表1可瞭解,依據本發明,可使用範圍較寬的各種薄片 92367.doc -24- 1245865 組合並且獲得較咼的照度。例如,如表1之頂列中的樣本i 至5所示,當1 〇〇SXE係用作下層擴散薄片5時,照度係改善 約28%至3 2%,該改善係藉由採用濁度低於傳統上所用的擴 散薄片(底列中的樣本26至28)之上層擴散薄片7。與傳統數 值45 93 cd/m2至4722 cd/m2相比,發光裝置之中心的照度係 極大地改善為6037 cd/m2至6222 cd/m2。 與傳統數值355 cd/nr至375 cd/m2相比,與發光裝置组合 的液晶面板之中心的照度亦係極大地改善為479 cd/m2至 494 cd/m。貫質上不存在以下慣例:實現較接近於5〇〇 cd/m2 的液a曰面板之中心的照度而不採用一選擇性偏光反射膜。 對於隶大照度比較重要的應用,本發明提供一很有用的發 光裝置10及包括該發光裝置10的一液晶顯示裝置1〇〇。 獲得以上效果係藉由最佳化下層擴散薄片5及上層擴散 薄片7。如樣本21至2 5所示’與傳統數值相比,傳統上用於 下層擴散薄片5的D12 3及濁度較低的上層擴散薄片7之組合 將照度改善為約7%至11 %。 為進一步改善照度,藉由改變下層擴散薄片5的濁度來實 行測試。用作下層擴散薄片5的擴散薄片為i〇〇sxE(Kimoto 公司生產;濁度為89%)、100MXE(Kimoto公司生產;濁度 為 89%)、100LSE(Kimoto 公司生產;濁度為 84%)、D114 (Tsujiden有限公司生產;濁度為81%)以及D123(Tsujiden有 限公司生產;濁度為82%)。用作上層擴散薄片7的擴散薄片 為D117UE(Tsujiden有限公司生產;濁度為35〇/〇)、 D117TF(Tsujiden有限公司生產;濁度為64%)、 92367.doc -25- 1245865
DllTTYGsujiden有限公司生產;濁度為73%)、 100TL2(Kimoto公司生產;濁度為29%)以及 l〇〇TL4(Kimoto 公司生產;濁度為46%)。 如樣本1至5所示,當100SXE係用作下層擴散薄片5時, 與傳統數值相比,照度係改善約28%至32%。如樣本6至1〇 所示,當100MXE係用作下層擴散薄片5時,與傳統數值相 比,照度係改善約24%至30%。如樣本π至15所示,當i〇〇lse 係用作下層擴散薄片5時,與傳統數值相比,照度係改善約 22%至25%。如樣本16至2〇所示,當DU4係用作下層擴散薄 片5時,與傳統數值相比,照度係改善約丨5%至丨。如樣 本21至25所示,當D123係用作下層擴散薄片5時,與傳統數 值相比,照度係改善約7%至11 〇/0。 亦如表1所示,關於下層擴散薄片5,傳統上使用的由 TsujUen有限公司生產的D123具有濁度82% ;而用於本發明 的薄片具有濁度81%至89%。僅就濁度而言,實質上不存在 光學差別。 相反’關於上層擴散薄片7 M專統薄片具有濁度76%至 79%,然而用於本發明的薄片具有濁度“至乃。/。。與傳統技 術相比,本發明允許將範圍極寬的各種擴散薄片肖作上層 J.dSP 砧 / ★舍 · _ _
良好平衡產品。
發光裝置10以及包括該發光裝置 ;性偏光反射膜,來改善 的液晶顯示裝置100之照 92367.doc 1245865 _ j y減小生產成本。即使對於需要低成本的使用而 _仍可提|南照度發光裝置及包括該發光裝置的液晶顯 示裝置。 用情況下,強烈需要改善顯示螢幕的可見度。 為滿足此市場要求,必須改善液晶顯示裝置的照度。實 見此點可藉由改善液晶面板的透射率或發光裝置的照度。 液晶顯示裝置的特殊市場包括敵篷車及賽車。尤其係當 白天在高照度條件下駕駛―車輛時,駕驶員戴著太陽鏡或 使用一頭蓋面罩時。在此情況下,太陽鏡或面罩吸收光, 從而降低對駕馼員眼睛的光透射率。結果,液晶顯示裝置 的顯示螢幕對於駕駛員而言顯得比實際情況更暗。在此使 難以改善液晶面板的透射率。此原因係只有藉由減小閘極 、本路及/或源極線路的寬度,以及液晶面板中提供的TFT之 尺寸以便增加實質像素區域,才可以改善液晶面板的透 射率。此透射率之改善導致減小生產誤差之限度(即生產限 度)因此,有必要非常嚴格地實行生產程序及檢驗之管 理。當因某原因而發生超過限度的程序狀況時,存在以下 不合需要的可能性:極大地降低液晶面板的產量,進而增 加生產成本。 k上文可瞭解,改善液晶面板的透射率可防止維持適當 的生產限度。本發明注重並研究將從發光裝置1〇發射的光 之軸與液晶面板2〇的後偏光板n之偏光軸匹配,以便透過 液晶面板20的光之數量大於透過傳統液晶面板22〇的光之 數量。 92367.doc -27- 1245865 明確地說,提供一選擇性偏光反射膜而非上層擴散薄片 7,作為發光裝置10的最上層以形成一光學薄片,從而更有 效率地使用光。因此,從發光裝置10發射的光之軸可與一 特定偏光軸匹配。本文中此方法係稱為由選擇性偏光反射 系統使用的「有效照度改善方法」。在以下範例中,將有效 照度改善方法用於本發明。 表2顯示在此情況下採用不同擴散薄片之組合所量測的
表2 項目 編號 上層擴散薄片/稜鏡薄 片/下層擴散薄片之光 學薄片的結構: 擴散薄片 的濁度 [haze] 發光裝置之 中心的照度 [cd/m2] 面板之中 心的照度 [cd/m2] 與傳統液晶顯 示裝置相比照 度的改善 29 DBEFD/BEF2/100SXE 7-/89% 8542.821159 678.3 29.4% 30 DBEFD/BEF2/100MXE -/-/89% 8287.153652 658.0 25.5% 31 DBEFD/BEF2/100LSE 7-/84% 8094.458438 642.7 22.6% 本發明 32 DEEFD/BEF2/D114 -/-/81% 7675.062972 609.4 16.3% 液晶顯 33 DBEFD/BEF2/D123 -/-/82% 7113.350126 564.8 7.8% 示裝置 34 DRPFH/BEF2/100SXE -/-/89% 7926.952141 629.4 20.1% 35 DRPFH/BEF2/100MXE -/-/89% 7690.176322 610.8 16.5% 36 DRPFH/BEF2/100LSE 7-/84% 7511.335013 596.4 13.8% 37 DRPFH/BEF2/D114 -/-/81% 7122.166247 565.5 7.9% 傳統 38 DRPFH/BEF2/D123 -/-/82% 6600.755668 524.1 —參考
表2顯示選擇性偏光反射膜/稜鏡薄片/下層擴散薄片的組 合;下層擴散薄片的濁度;發光裝置之中心的照度;液晶 92367.doc -28- 1245865 面板之中心的濁度;以及與傳統液晶顯示裝置200之照度相 比,本發明的液晶顯示裝置之照度的改善。 傳統上,選擇性偏光反射系統用於有效照度改善方法的 光學薄片結構,從發光裝置之最上表面起為DRPFH/BEF2/ D123。DRPFH為一特殊光學膜,更明確地說,為Sumitomo 3M公司所生產的一選擇性偏光反射膜。光由下層擴散薄片 D123加以適當地擴散,並由選擇性偏光反射膜DRPFH加以 散射。因此,可實現高照度,同時維持高寬光散射範圍。 如表2中的樣本38所示,有效照度改善方法傳統上提供發 光裝置之中心的一照度6601 cd/m2,以及液晶面板之中心的 一照度 524 cd/m2。 相反,依據本發明,如表2中樣本34至37所示,亦採用 DRPFH將發光裝置之中心的照度改善為7122 cd/m2至7927 cd/m2,並且將液晶面板之中心的照度改善為約566 cd/m2 至629 cd/m2。與傳統數值相比,照度係改善為約8%至20%。 對於樣本29至33,將DBEFD (Sumitomo 3M公司生產)用作 選擇性偏光反射膜。在此情況下,與傳統數值相比,照度 係改善為約8%至29%。採用DBEFD比採用DRPFH要散射較 少的光。因此,對於正視方向上的照度而言,DBEFD比 DRPFH更有利。傳統上,需要將光散射至一適當程度的 DRPFH,以便連續地改變照度並抑制有效顯示區域與框架 區域之間邊界處的色調變化。依據本發明,可使用散射較 少光的DBEFD而非DRPFH,以便進一步改善照度。 在使用DBEFD的情況下,於液晶面板之中心處獲得接近 92367.doc -29- 1245865 於700 Cd/m2的一超高照度,作為-實際量測數值。呈有如 “照度之-液晶面板足以用於上述特種車輛應注意 實p:而要的妝度位準亚非由一數值而係由使用者的感覺所 决疋。因& ’並不瞭解所需照度的實際數值,而係考量需 要至少600 cd/m2。即使考量此點,依據本發明之一發光裝 置及包括該發光裝置的_液晶顯示裝置,仍可滿足特殊使 用之要求。 存在另一方法,用以改善敞篷車或摩托車之可見度。在 以上範例中,將一透射型液晶面板用作液晶面板2〇。作為 代替的係,亦可用具有反射功能的透射型液晶面板。此類 液晶面板部分採用反射光而實行顯示。 包括具有反射功能的液晶面板之液晶顯示裝置的一特徵 為’將受控液晶面板所反射的光與白天透過液晶面板的光 組合。因此,液晶顯示裝置之照度一般依賴於外部光的照 度。因為液晶面板使用反射光,所以對肉眼而言光顯得比 較自然。此類液晶顯示裝置係稱為(例如)「先進液晶顯示裝 置」。 現在說明將先進液晶顯示裝置應用於本發明的情況。 表3顯示包括具有反射功能的液晶面板之液晶顯示裝置 的量測照度。 92367.doc -30- 1245865 表3 項目 編號 選擇性偏光反射膜/稜 鏡薄片/下層擴散薄片 之光學薄片的結構 擴散薄片 的濁度 [haze] 面板之中心 的照度 [cd/m2] 與傳統液晶顯 示裝置相比照 度的改善 39 DBEFD/BEF2/100SXE -/-/89% 380.5 33.7% 40 DBEFD/BEF2/100MXE -/789% 359.1 29.7% 41 DBEFD/BEF2/100LSE -/-/84% 360.8 26.7% 本發明 42 DBEFD/BEF2/D114 -"81% 341.9 20.1% 液晶顯 43 DBEFD/BEF2/D123 -/-/82% 316.9 11.3% 示裝置 44 DRPFH/BEF2/100SXE 7-/89% 341.8 20.1% 45 DRPFH/BEF2/100MXE -/-/89% 331.6 16.5% 46 DRPFH/BEF2/100LSE -/-/84% 323.8 13.8% 47 DRPFH/BEF2/D114 -/-/81% 307.1 7.9% 傳統 48 DRPFH/BEF2/D123 -/-/82% 284.6 —參考 表3顯示選擇性偏光反射膜/稜鏡薄片/下層擴散薄片的組 合;下層擴散薄片的濁度;液晶面板之中心的照度;以及 與傳統液晶顯示裝置之照度相比,本發明的液晶顯示裝置 之照度的改善。 具有反射功能的液晶面板之透射率,約為以上說明的液 晶面板之透射率的53%。因為藉由不考量外部光的方法實 行量測,所以表3所示的結果並不包括反射光成分。因為考 量實際環境使用包括足夠的外部光,所以照度數值必須優 於表3所示的數值。 如表3之樣本48所示,傳統上液晶面板之中心的照度約為 -31 - 92367.doc 1245865 2 84 cd/nr。此數值不存在問題,因為一般的照度需要為250 cd/m2,但是最好具有一較高照度。 藉由以下三種方法,可實現此類較高照度。一第一方法 為改善照度,該改善係藉由減小具有反射功能的液晶面板 之反射功能,以便面板的反射功能變得較接近於無反射功 能的液晶面板之反射功能。一第二方法係改善液晶面板的 照度與外部光的照度之相關性,該改善係藉由改善反射功 月b以便改變外部光的照度。一第三方法係藉由發光裝置改 善照度,同時實質上將反射功能維持在目前等級。 一般而言,即使在外部光的條件下仍需要維持適當的可 見度。因此,必須具有適當的反射功能。但是,無法將反 射功能改善至減退可見度的等級。當外部光的照度極高 時,第一方法具有以下問題。原因為即使藉由增加透射率 而改善照度,仍無法補償液晶面板的照度與外部光的照度 之間的絕對差別。第二方法具有以下問題。雖然液晶面板 的照度在很大程度上與外部光的照度強相關,但是無法消 除反射系統内在的外部光譜相依性。此導致所顯示的影像 顯現為退色並且令檢視者不悅。當外部光的照度為中間至 較低位準時,透過液晶面板的光會降低。結果,發光得不 到充分的使用並且顯示會變暗。基於該等原因,本發明者 測試第三方法。 如表3之樣本44至47所示,即使當傳統上所用 係用作選擇性偏光反射膜時,與傳統數值相比,照度係改 善約8%至20%。如樣本39至43所示,當使用DBEFm^,與 92367.doc -32- 1245865 傳統數值相對,照度係改善約11%至34%。可提供液晶面板 之中心350 cd/m2或更高的照度’其充分滿足市場對於較高 照度的要求。 照度’並非藉由增加流經螢 可改善照度而不會對發光裝 並且可提供較高的可靠性。 此範例中改善發光裝置1〇的 光燈管1的電流之方法。因此, 置1 〇的使用期造成不利影響, (具體實施例2)
/、體K知合j 1中,實行各種測試以便改善液晶顯示裝置 100的發光裝置10之結構,以及形成光學薄片的薄片之組 合:即光學薄片之透射率。明確地說,改變上層擴散薄片7 的濁度(表1)。制選擇性偏光反射膜而非上層擴散薄片7, 以便將發光裝置10所發射的光之光學軸與—特定偏光轴匹 配(表2)。使用選擇性偏光反射膜而非上層擴散薄片7,以便 即使在外部光的條件下仍提供適當可見度(表3)。在具體實
%例2中’將况明可用於本發明的一橢圓形螢光燈管之結構 及其電性與光學特徵。 多考EI3及4’將$兑明可用於本發明的一螢光燈管工之一特 之結構。 圖3為解說包括一螢光燈管i的一螢光零件5 〇之一部分結 、平囬圖。圖4A為沿圖3之線B-B,所取的圖3所示螢光 燈官的一斷面圖。圖4B為沿圖3之線C,所取的圖3所示螢 光燈管的一斷面圖。 、螢光零件50所包括的螢光燈管1具有大體c形平面形狀, 並具有二彎曲部分。提供在螢光燈管之一端部的一高電壓 92367.doc -33 - 1245865 電極55 U —焊接部分56及—高電壓導線57與-連接 以2連接。連接器62係與一反相器電路(圖中未顯示)連接。 提(、在螢光燈官之另一端部的一低電壓電極58,係經由— 焊接部分60及-低電料線61與連接器62連接。採用—古 電壓橡膠固持器54覆蓋具有高電壓電接⑽螢光燈管之二 端部、焊接部分56、以及具有高電壓電極55的高電壓導線 57之一端部。㈣—低電壓橡膠固持器59覆蓋具有低電壓 電㈣的螢光燈管之另_端部、焊接部分⑼、以及具有低 電壓電極58的低電壓導線61之一端部。 勞光燈管1包括一短側部分5卜-長側部分53、以及另一 短側部分52。短測部分51係與長側部扣連接,而長側部 分53係與另一短側部分52連接。 在螢光燈管零件50中,短側部分51具有高電壓電極”, 並且具有ΐ「熱」性的一部分係從具有一圓形斷面的最初 狀恶處理成具有一橢圓形斷面。具有低電壓電極58的短側 部分52,以及與該短側部分52連接的長側部分53亦可處理 成具有一橢圓形斷面。在此範例中,僅短側部分51係處理 成具有一橢圓形斷面(圖4Α),以便提供對應於短側部分51 及其附近的一很窄框架區域。短側部分52及長側部分Μ未 處理成具有圖4Β所示的一圓形斷面。 在此範例令,因以下原因,短側部分51係如以上說明而 加以處理。在一放電狀態中的—螢光燈管係表示為一電性 等效電路中的一電阻。在使其形狀如此範例所述而加以改 變的螢光燈管尹,具有一橢圓形斷面的一部分(橢圓形部分) 92367.doc -34- 1245865 而具有一圓形斷面的一部分(圓形部 係表示為一稍高電阻;而具有一圓形 分)係表示為一傳統電阻。 加氣體壓力時,發光狀
當降低螢光燈管的内徑時或當增加 態維持電壓會增加,從而減小放電狀 具有圓形斷面的螢光燈管(圓形螢光燈管)在低負載狀態 下,其外部表面照度在高電壓電極附近比在低電壓電極附 近高。為進行比較,具有處理成具有橢圓形斷面的一短側 部分之螢光燈管係測試如下。橢圓形部分係與低電壓電極 連接,而圓形部分係與高電壓電極連接。在低負載狀態下, 藉由PWM调光測試來驅動螢光燈管。在此結構中,橢圓形 部分的放電狀態不穩定,並且觀察到所謂的蛇行現象。此 現象顯現於在室溫中實行的測試中。因此比較明顯,若在 低溫下實行類似測試,則放電將不會適當地出現。 在此範例所述的橢圓形部分係與高電壓電極連接而圓形 部分係與低電壓電極連接之情況下,維持穩定的放電狀 態,如未處理成具有橢圓形斷面的傳統螢光燈管之情況一 樣。此意味著提供熟習此項技術者所意想不到的效果。 為將圓形螢光燈管處理成具有擴圓形斷面,可使用具有 設定成稍高於所用玻璃的軟化點之一軟化點的特殊夾具。 玻璃的軟化點約為700。〇 —燃燒器對要處理的螢光燈管之 92367.doc -35- I245865 部分進行預熱,接著將加熱至約8 〇 〇。c的一夾具用以逐漸使 坡壤管(螢光燈管)變形為一規定尺寸。
當實行此類處理時,必須注意高電壓電極55及低電壓電 = 58:高電壓電極55及低電壓電極58的溫度在加熱期間$ 伃極阿。因此,當玻璃管的内部表面接觸高電壓電極55及 低電壓電極58時’會加速高電壓橡膠固持器54及低電壓橡 ,固持器59的熱減退。各電極的直徑為1〇咖至“贿。 當使^璃管變形而不考量高電壓電極55及低電壓電極_ 尺寸時,玻璃管的内部表面會接觸高電壓電極55及低電廢 電極58。此外,在螢光燈管的生產方法上存在另—内在問 題、,…即不能保證玻璃管、高電壓電極55及低電壓電極叫目 互平行。因此在此範例中,高電壓電極55及低電壓電極π 不會變形。 这接著將說明傳㈣光燈管及此範例所用的橢圓形營光无 官之各種尺寸及電性與光學特徵。
此範例所用的橢圓形螢光燈管之一特徵為,具有高電屬 電極的螢光燈管之-部分係處理成具有—橢圓形斷面。女 熟習此項技術者憑經驗所感覺,當營光燈管亮起之前—正 常輝光放電出現在螢光燈管内部時,放電會從高電壓電極 向低《電極(例如GND)增長。吾人熟知發錢始時的電 壓依據勞先燈管的直徑而發生變化。但是,目前尚沒有關 於如此範例所用的一燈管之具有橢圓形部分及圓形部分的 不規則螢先燈管之技術可用。將說明本發明者針對此類不 規則螢光燈管所實行的測試。 92367.doc -36- 1245865 表4及表5顯示一傳統圓形螢光燈管之各種尺寸及電性與 光學特徵。 表4 項目 外徑 内徑 外圓周 内圓周 短侧部分中 的氣體容積 整個燈管中的 氣體容積 短側部分/整個燈 管容積比率 傳統燈管 2.4 1.8 7.54 5.65 203.5 775.7 26.2% [mm] [mm] [mm] [mm] [mm2] [mm2] 表5 燈管 電壓 發光開始時 的反相器輸 出電壓 發光開始時 的轉換器輸 出電壓 外部表面照度 發光裝置之中心 的照度 液晶顯示裝置 之中心的照度 630 820 1150 37500 4722 374.9 [Vrms] [Vrms] [Vrms] [cd/m2] [cd/m2] [cd/m2] 6.5 [mArms] 情況下 -30 [°C] 情況下 -30 [°C] 情況下 6.5 [mArms]、 +25 [°C] 情況下 6.5 [mArms]、 +25[〇C]、 D124/BEF2/D123 情況下 6.5 [mArms]、 +25[0C]、LCP/ 發光情況下 表4顯示外徑、内徑、外部圓周、内部圓周、短側部分中 的氣體容積、整個燈管中的氣體容積、以及傳統圓形螢光 燈管之短側部分/整個燈管容積比率。 表5顯示傳統圓形螢光燈管的電性與光學特徵;更明確地 說,顯示燈管電壓、發光開始時的反相器輸出電壓、發光 開始時的轉換器輸出電壓、外部表面照度、發光裝置之中 心的照度、以及包括發光裝置的液晶顯示裝置之中心的照度。 在表4、5及9中,在室溫-3 0°C情況下量測發光開始時的 電壓,在室溫+25°C及電流6.5 mArms情況下量測外部表面 照度。將 Harison 東芝照明公司(Harison Toshiba Lighting Corp.)採用鎮流電容器22pF所生產的HIU-288,用作用以使 92367.doc -37- 1245865 螢光燈管發光的反相器。採用Topc〇n公司(T〇pc⑽
Corporation)所生產的BM-7來量測照度。 在此範例所用的螢光燈管中,短側部分具有一長度8〇mm, 而長側部分具有一長度145 mm。螢光燈管的總長度為3〇5 mm。螢光燈官具有大體c形平面形狀。外徑為2·4,而 内徑為1·8 mm。玻璃的厚度為0.3 mm。最好不要使用厚度 小於0.3 mm的玻璃,因為當彎曲為大體c形時,此類玻璃極 易變形,此影響放電狀態。基於此原因,此範例使用厚度 為0.3 mm的玻璃。若將來改善彎曲部分的處理方法,則可 考量使用厚度為(例如)〇·25 mm的玻璃。 表6至9顯示與傳統圓形螢光燈管之各種尺寸及電性與光 學特徵(樣本E)相比,此範例所用的螢光燈管之橢圓形部分 的該等尺寸及電性與光學特徵(樣本A至D)。 表6 項 g 編 號 較短軸 /較長 轴比率 沿橢圓 形斷面 之較短 軸的半 徑 沿橢圓 形斷面 之較短 軸的直 徑 沿橢圓 形斷面 之較長 軸的半 徑 沿糖0 形斷面 之較長 轴的直 徑 橢圓形 部分的 斷面區 域 橢圓形部分 之斷面區域 與圓形部分 之斷面區域 的比率 轉換為圓 形部分之 橢圓形部 分的直徑 本發 明螢 A 0.54 0,80 1.60 1.50 2.99 3.78 -16.9% 2.19 光燈 B 0.63 0.90 1.80 1.44 2.88 4.07 -10.1% 2.28 管 C 0.73 1.00 2.00 1.37 2.74 4.31 -4.8% 2.34 /¾ AJ- D 0.85 1.10 2.20 1.29 2.58 4.46 -1.3% 2.38 得統 螢光 燈管 E 1.00 1.20 2.40 1.20 2.40 4.52 參考 2.40 [mm] [mm] [mm] [mm] [mm2] 92367.doc -38- 1245865 表6顯示關於螢光燈管之外部圓周的此範例所用勞光燈 管之橢圓部分的各種尺寸;更明確地說,顯示較短軸/較長 轴比率、沿橢圓形斷面之較短軸的半徑、沿橢圓形斷面之 較短轴的直徑、沿橢圓形斷面之較長軸的半徑、沿擴圓形 斷面之較長軸的直徑、橢圓形部分的斷面區域、橢圓形部 分之斷面區域與圓形部分之斷面區域的比率、以及轉換為 圓形部分之橢圓形部分的直徑。 表7 項 a 較短軸/ 較長軸 lU iic 沿橢圓 形斷面 之較短 _沿橢圓 形斷面 之較短 沿橢圓形 斷面之較 長卓4的丰 沿橢圓形 斷面之較 長軸的直 橢圓形 部分的 斷面區 之斷面區域轉換為圓·, 與圓形部分部分之橢g 之斷面區域形部分的:
0.66 〇.7〇 1.40 1.06 2.13 2.34 -8.1% 1.73 統光管 傳螢燈
D
E 0.80 0.90 9 9 0. 0.90 8 9 49 2· 2.54 考 參 [rnm] [mm] [mm] [mm] [mm2] [mm] 表7顯示關於螢光燈管之内部圓周的此範例所用勞光燈 管之橢圓部分的各種尺寸;更明確地說,顯示較短軸/較長 軸比率、沿橢圓形斷面之較短軸的半徑、沿橢圓形斷面之 較短軸的直徑、沿橢圓形斷面之較長轴的半徑、沿擴圓形 斷面之較長軸的直徑、橢圓形部分的斷面區域、橢圓形部 分之斷面區域與圓形部分之斷面區域的比率、以及轉換為 圓形部分之橢圓形部分的直徑。 92367.doc -39- 1245865 表8 項 @ 編 號 氣體容積 氣體容積 的減小 氣體壓力 燈管電壓 發光開始時的反 相器輸出電壓 發光開始時的轉 換器輸出電壓 本發 明螢 光燈 管 A 719.3 -7.3% 64.4 676 880 1234 B 741.4 -4.4% 62.7 658 856 1201 C 759.2 -2.1% 61.3 643 837 1175 D 771.2 -0.8% 60.4 634 825 1157 傳統 螢光 燈管 E 775.7 參考 60.0 630 820 1150 [Torr] [Vrms] 6.5 [mArms] 情況下
[Vrms] [Vrms] -30[°C]情況下-30[°C]情況下 表8顯示氣體容積、氣體容積的減小、氣體壓力、燈管電 壓、發光開始時的反相器輸出電壓、以及發光開始時的轉 換器輸出電壓。在改變較短軸/較長軸比率的同時,量測燈 管電壓、發光開始時的反相器輸出電壓、以及發光開始時 的轉換器輸出電壓。 表9 項 § 編 號 圓形部分的 外部表面照 度 當在較短軸方 向觀看時的外 部表面照度 當在較長軸方 向觀看時的外 部表面照度 發光裝置之中 心的照度 液晶顯不裝置 之中心的照度 照度的 增加 本發 明螢 光燈 管 A 40230 42700 32300 5250 416.8 11.2% B 39260 40660 34340 5053 401.2 7.0% C 38300 39030 35980 4874 387.0 3.2% D 37720 37920 37080 4764 378.2 0.9% 傳統 螢光 燈管 E 37500 37500 37500 4722 374.9 —參考 [cd/m2] [cd/m2] [cd/m1] [cd/nr] [cd/m"] 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 [mArms]、 +25 [°C] 情況下 [mArms]、 [mArms]、 [mArms] ' [mArms]、 +25 [°C] +25[°C]情況 +25[°C]、 +25[X]、LCP/ 情況下 下 D124/BEF2/D 發光情況下 123情況下 -40- 92367.doc 1245865 表9..J不|4傳統勞光燈管之電性與光學特徵相比,本發明 所用橢圓形勞光燈管之電性與光學特徵。更明確地說,表9 顯不0形部分的外部表面照度、當在較短軸方向(圖4A中的 前頭A)觀看螢光燈f時的外部表面照度、當在較長軸方向 (圖4A中的前頭8)觀看螢光燈管時的外部表面照度、發光裝 置之中的,、?、度、包括發光裝置的液晶顯示裝置之中心的 照度、以及照度的增加。 ★如表6至8所不,當螢光燈管係處理成具有橢圓形斷面 呀’與具有圓形斷面的狀態相比,燈管的内部斷面區域得 到減小。因為封閉在玻璃管中的氣體無處可逃,所以内部 氣體壓力對應於斷& ρ η # , π % 、斷面&或減小而增加。内部氣體壓力中的 此類變化提供最大的電性與光學影響。 關於電性特徵,如表8所示,螢光燈管亮著時的燈管電壓 以及發光開始時的電塵’隨著橢圓形斷面之較短軸/較長軸 比率減小而增加。 關於光學特徵,如表9所示,因為内部氣體壓力增加,所 以照度隨著橢圓形斷面之較短轴/較長轴比率減小而增 加。=表9所不,當在較短軸方向(圖从中的箭頭a)觀看螢 光燈官時的照度’高於當在較長轴方向(圖4八令的箭頭Β) 硯看螢光燈管時的照度。利用此點’定位勞光燈管以便橢 圓形斷面之較長軸方向(低照度),係平行於光學導體4之光 入射表面4c。因此,較長軸方向係實質上垂直於與光入射 表面㈣直的方向。在此狀態下’較短轴方向上具有較高 照度的光係入射在光學導體4之光入射表面^上。結果,入 92367.doc 1245865 射在光學導體4上的光之數量得到增加。 —因為螢光燈官具有高照度,所以光散射樹脂區段2係由包 各光散射材料的樹脂形成以便減小照度,從而能防止螢光 燈官1所發射並且透過光散射樹脂區段2的光影響顯示。此 外,疋位螢光燈管丨以便橢圓形斷面之較長軸方向面對薄板 部分4d,從而減小照度。因此,即使當光散射樹脂區段2 相對較短時,框架區域及其附近的照度之均勻度仍不會減 退。因為本發明的光學限度大於傳統發光裝置的限度,所 以光散射樹脂區段2之生產期間的輕微誤差不會引起嚴重 問題。因此,不必實行嚴格檢查,此減小光學導體4的生產 成本。 如表8所示,即使當螢光燈管係處理成具有一橢圓形斷面 日守,電性特徵仍不會減退。燈管電壓及發光開始時的電壓 I ;南於圓开々螢光燈管之電壓,但是電壓的增加為15 %或 更】 或者在某些情況下電壓的增加甚至低如1 〇%或更 小。因此,可在設計反相器時所設定的發光限度内良好地 驅動螢光燈管。因此,提供具有很窄框架區域的發光裝置, /、/又有任光學缺點並且具有充分可接受電性特徵。 女表8及9所示,當橢圓形斷面之較短軸/較長軸比率減小 恰,較短軸方向上的外部表面照度會增加並且内部氣體壓 亦Θ、加。因為該寺增加之合成效果,所以發光裝置之 中心的照度會增加。採用傳統光學薄片對照度進行比較。 例如,在較短軸/較長軸比率為0.63的樣本B中,照度係增 加7%。此確認:將螢光燈管處理成具有橢圓形斷面可有效 92367.doc -42- 1245865 地促成發光裝置之中心的照度之增加。即使當將發光裝置 與液曰曰面板組合時,仍提供此類照度的增加。包括發光裝 置及液晶面板的液晶顯示裝置具有相應增加的照度。 為獲得最佳橢圓形狀,必須考量發光裝置的厚度之一結 構口素。螢光燈官丨係定位在光學導體4之薄板部分μ與其 下面約3.0mm的一層之間的一空間中。如表6所示,當較短 軸/奴長軸比率為〇.53時,沿較長軸的直徑為2·99,在該 直徑情況下實質上不存在間隙。因為最好不要使實際大量 生產。又计一種沒有間隙的產品,所以最好不要將螢光燈管 處理成具有此比率。當較短軸/較長軸比率為0.63時,沿較 長軸的直徑為2.88 mm。設計限度很小,但是在為橢圓形斷 面考置螢光燈管之處理容差中該限度可以接受。因此,較 短軸/較長軸之下限可以為一數值,其係在0.53與0.63之 間,並且較接近於〇·63,例如為〇·6。對於此範例之螢光燈 ^而。車乂短軸/較長轴比率最好為0 · 6或更大並小於1. 〇。 如以上所說明,橢圓形螢光燈管1之使用實現一發光裝置 1〇其提供具有很窄框架區域的高照度,同時將電性影響 抑制為+10%或更小。因此,可實現高照度透射型液晶顯示 波置’並且將具有反射功能的透射型液晶顯示器之照度改 善為一實際位準。因此,本發明提供滿足市場或客戶關於 照度及顯示品質的要求之各種類型的極佳發光裝置及液晶 顯示裝置。 在以上說明中,本發明係應用於具有大體C形平面形狀的 勞光燈管。本發明亦可應用於具有大體L形、〇形或直線平 92367.doc -43- 1245865 面形狀或其組合的螢光燈管。 (具體實施例3) 在具體實施例1中,實行各種測試以便改善液晶顯示裝置 1〇〇的發光裝置10之結構,以及形成光學薄片的薄片之組 合,即光學薄片之透射率。明確地說,改變上層擴散薄片7 的濁度(表1)。使用選擇性偏光反射膜非而上層擴散薄片7, 以便將發光裝置10所發射的光之光學軸與一特定偏光軸匹 配(表2)。使用選擇性偏光反射膜而非上層擴散薄片7,以便 即使在外部光的條件下仍提供適當可見度(表。在具體實 施例2中,說明可用於本發明的一橢圓形螢光燈管1之結構 及其電性與光學特徵。 在具體實施例2中,說明依據本發明的橢圓形螢光燈管之 、’、°構及電性與光學特徵。更明確地說,說明具有大體C形平 面幵7狀的螢光燈官之以下配置:冑光燈管的—橢圓形部分 係★门電壓電極連接,橢圓形斷面之較長軸方向(低照度) 面對4板邛分4d,而橢圓形斷面之較短軸方向(高照度)面對 光入射表面4c。其亦說明較短軸/較長軸比率之下限為0.6 或更大並小於1 .〇。 在具體實施例3中,將說明用於液晶顯示裝置1 00的固定 輔助材料之位置,以及從發光裝置的有效顯示區域之一端 ^附近1有效顯示區域之中心的纟量測點處的照度量測 結果。發光裝置的有效顯示區域對應於液晶面板的有效顯 不區域。 首先將比較依據本發明的液晶顯示裝置丨〇〇(圖1)與傳统 92367.doc -44- 1245865 液晶顯示裝置200(圖 七掩、 的固疋辅助材料之位置。 在傳統液晶顯示裝置2 , ,, 〇〇(圖6)中,發光裝置210的後殼韻 23 1及反射板2〇3,係鱼 、為固疋辅助材料的雙面膠帶24] 於一位置處固定在一赵,兮y 主^^ 起该位置係在光學導體204之光入射 表面204c内部並遠離螢光燈管2〇ι。 依據本發明,作炎 ”、、口疋辅助材料的雙面膠帶4 1係定位 在光學導體4之光入射表 金先燈官!以及光學導體*的 下面,如圖1所示。
因以下原因,固宗鮭# u、,、,^ 有助材料最好係定位在此位置處。在 k供作為固定辅助材料的雔 y 、 何杆的雙面膠帶41之位置處,反射板3 係因為固定辅助材料之戶 丁十之各度的影響而輕微凸起。因此當反 射板3係在光入射表面4C之底立矣 w % <低邛表面附近凸起時,光學導體 <及反射板3交仔相互靠近。因此,光人射表面&附近的光 學導體4之底部表面4b與反射板3之間的間隙得到減小,並 且可防止直接從螢光燈管1發射的光以及薄板部分4d所散 射及/或反射的光進入該間隙。
在圖6所示的液晶顯示裝置2〇〇之情況下,其中作為一固 定辅助材料的雙面膠帶241係定位在内側,並且遠離光學導 體204之光入射表面2〇4c,在光入射表面2〇4c附近的光學導 體204之底部表面2〇4b,與反射板203之間形成一間隙。因 此光進入此間隙。結果,在較大區域中產生一光亮區域 至如此程度,以致檢視者因提供在光學導體2〇4之底部表面 204b上的光擴散及散射構件(.圖中未顯示)而感到不舒服。因 此,發光裝置2 1〇之照度均勻度會減退。因為發光裝置21〇 92367.doc -45 - 1245865 之裝配操作t的變異,以及依據(例如)光學組件的尺寸及殼 體的尺寸而定位固定輔助材料之位置的差別之影響,所2 =起反射板203與光學導體204之底部表面2〇钋之間的間隙 交為較大或較小。因此,無法控制間隙的尺寸,並盔 抑制顯示散射。 依據本發明,設定作為固定辅助材料的雙面膠帶41的位 置,以便固定辅助材料4!之厚度,有效地促成反射板3與光 入射表面4c附近光學導體4的底部表面仆之間的適當接 觸。因此,在光入射表面4c與反射板3之間實質上不存在間 隙’此可抑制雜散光入射至光入射表面4c上。 在此範例中,將#6046(Kuram〇t〇 Sangy〇 c〇·公司所生產 的雙面膠#;總厚度為·· 75㈣用作分別作為一固定辅助 材料的雙面膠帶41至44。此雙面膠帶的特徵為其具有較強 的抗光性。一般而言,丙烯酸雙面膠帶的顏色係因螢光燈 管1所發射的紫外線而改變為淺黃色。此範例所用的膠帶可 抑制此類顏色變化。#6046係詳細地說明在曰本專利申請案 第2002-182794號中,並且將不再於本文中加以說明。具有 較強抗光性的此類雙面膠帶很有效,因為即使當存在經由 反射板3而入射在雙面膠帶41上的光時,膠帶41在光學上仍 不受紫外線的影響。因此,可穩定地固定光學組件達一較 長時間週期。 接著,將說明關於發光裝置1〇以及傳統發光裝置21〇的、 從有效顯不區域之一端部至其中心各點處的照度量測之結 果 92367.doc -46- 1245865 表1 0比較在從依據本發明的發光裝置1 0及傳統發光裝置 2 1 0之框架區域,至有效顯示區域之中心各位置處所量測的 照度。圖5為解說量測結果的一曲線圖。 表10 量測點 各位置處所量測的照度與有效顯示 區域之中心的照度之比率(100%) 量測點 各位置處所量測的照度與有效顯示 區域之中心的照度之比率(100%) 本發明發光裝置 傳統發光裝置 本發明發光裝置 傳統發光裝置 0 95.0% 105.0% 41 98.7% 99.1% 1 93.0% 95.0% 42 98.8% 99.2% 2 93.2% 88.0% 43 j 98.9% 99.4% 3 93.3% 86.0% 44 98.9% 99.6% 4 93.6% 92.0% 45 99.0% 99.6% 5 93.9% 95.0% 46 99.1% 99.5% 6 94.2% 96.5% 47 99.2% 99.5% 7 94.6% 97.0% 48 99.3% 99.4% 8 94.7% 96.8% 49 99.4% 99.5% 9 94.8% 96.3% 50 99.5% 99.6% 10 95.2% 95.9% 51 99.6% 99.7% 11 95.6% 96.3% 52 99.7% 99.8% 12 95.8% 96.8% 53 99.8% 99.8% 13 95.9% 97.2% 54 99.9% 99.9% 14 96.1% 97.1% 55 100.0% 100.0% 15 96.3% 97.0% 56 100.0% 100.1% 16 96.4% 96.9% 57 100.0% 100.1% 92367.doc -47- 1245865 17 96.5% 96.8% 58 100.0% 100.0% 18 96.7% 96.7% 59 100.1% 100.0% 19 96.9% 96.5% 60 100.1% 100.0% 20 97.1% 96.3% 61 100.0% 99.9% 21 97.2% 96.1% 62 100.0% 99.9% 22 97.3% 95.9% 63 100.0% 99.9% 23 97.4% 95.7% 64 100.0% 99.7% 24 97.4% 95.7% 65 100.0% 99.8% 25 97.5% 96.2% 66 100.0% 99.9% 26 97.6% 96.7% 67 100.0% 99.9% 27 97.7% 97.2% 68 100.0% 100.0% 28 97.7% 97.7% 69 100.0% 100.0% 29 97.8% 98.2% 70 100.0% 100.0% 30 97.9% 98.2% 71 100.0% 100.0% 31 98.0% 98.1% 72 100.0% 100.0% 32 98.0% 98.2% [mm] 33 98.1% 98.3% 34 98.2% 98.4% 35 98.3% 98.5% 36 98.3% 98.6% 37 98.4% 98.7% 38 98.5% 98.8% 39 98.6% 98.9% 40 98.6% 99.0% 92367.doc -48 1245865 在依據本發明的發光裝置1〇中,固定輔助材料Μ係定位 在光學導體4之光入射表面㈣底部表面附近。在傳統發光 裝置2H)(圖6)中,固定辅助材料241係定位在内側,並且遠 離光學導體204之光入射表面2〇4c。 表1〇顯示發光裝置的框架區域與有效顯示區域之中心之 1的各里測點之&度。照度係表示為關於有效顯示區域之 中心的照度之一相對數值。有效顯示區域之令心的照度係 設定為100%。在圖5中匕承 又
Ύ 尺+軸表不框架區域與有效顯示 區域之中心之間的點,而垂直轴表示照度的相對數值。實 線表示依據本發明之發光裝置的相對照度,而虛線表示傳 統發光裝置2 0 〇之相對照度。
從表10及圖5可瞭解,在傳統發光裝置21〇的情況下,照 度在光學導體204之光入射表面2〇4c附近大大減小,而在發 光裝置210之框架區域大大增加。照度朝光學導體綱的内 側上下起伏。當此類照度變化出現時,肉眼看見在一區域 產生光亮線或黑暗線’在該區域中微分數值為〇,即在該區 域中照度的微分數值係從—正數值轉化為_負數值,或反 之亦然。 在依據本發明之發光裝置1()的情況下’照度顯示一理想 曲線,其從框架區域至有效顯示區域的中心逐漸增加。照 度變化因以下原因可在框架區域及其附近得到抑制··⑴光 學導體4之低部表面4b與反射板3之間的間隙,係在光學導 之光入射表面4c的底部表面附近得到減小,如具體實施 例3所說明;(10重疊薄板區段4d/光散射樹脂區段2之部分2b 92367.doc -49- 1245865 的外部端部’即薄板區段4d的端部b,係定位在有效顯示區 域21與框架區域22之間的一邊界平面的外部,如具體實施 例1所說明;以及㈣螢光燈管係處理成具有一擴圓形斷 面’如具體實施例2所說明。 風如具體實施例⑴所說明’在包括一光源(例如提供在光 予導體4之光入射表面4c及薄板部分附近的螢光燈管1) 之發光裝置1Q中’將光散射樹脂2的部分2b及由-種光透射 士ί月曰开v成的薄板4d提供為處於—重疊狀態。重疊薄板區段 ⑽光散射樹脂區段2之部分2b的外部端部,即薄板區段“ 的端部b,係定位在有效顯示區域21與框架區域22之間的邊 界:面之外部。因此’即使當在一傾斜方向。觀察液晶面板 時’檢視者仍不知道存在重疊薄板區段4d/光散射樹脂區 段2的部分孔之外部端部。因此,在邊界b處或其附近未觀 察到色調變化。因為螢光燈管i具有橢圓形斷面,所以框架 區域可比使用傳統圓形螢光燈管之情況進一步窄一些。因 此’提供光輸出表面及顯示表面的改善均勻度,以及當在 與邊界平面a成一角度d的一傾斜方向c觀看液晶面板時照 度的連績變化’與框架區域的極大減小。因此,可以將電 性與光學特徵維持在一高等級。 4 乂上所。兄明’依據本發明,光學導體之凸出部分的端 部係在液晶面板之有效顯示區域的外部。因此,保證光輸 出表面的照度連續性高於傳統發光裝置的照度連續性。當 檢視者觀看放置在於 、 X先衮置上的液曰曰面板時,檢視者在正 視方向或傾斜方向上並不知道光學導體之凸出部分的端 92367.doc -50- 1245865 部。因此’藉由均句顯示保證高顯示品質。 依據本發明,使用呈右搬圆p u /、有橢0形斷面的線性光源,例如一 橢圓形螢光燈管。盘伸闲一圓 ”使用«%螢光燈管的情況相比,光 學導體的凸出部分之尺寸扁羊^一+人t 士 尺寸在+仃於光輸出表面的方向上得 以縮短。因此,可膏ί目目亡— 、/、有很乍框架區域的發光裝置。在 k供光源以便較長軸方向實質 平乃门貫貝上垂直於與光學導體之光入 射表面垂直的一方向之愔、、兄 .p ^ 之It况下,較長軸方向上的外部表面 照度低於圓形勞光燈管之外部表面照度。因此,可抑制發 光裝置之框架區域中的照度變化。因為較短軸方向上的外 部表面照度高於圓形螢弁傺瞢 间〜蛩尤4 g之外部表面照度,所以入射 在光學導體上的光之數吾合 尤怎數里㈢增加,亚且可改善發光裝置的 總體fl?、度。因此,Ίίρ 相/六4会4« w 了實現依據本發明的發光裝置具有市場 及客戶所強烈要求的_卵空拍加 很乍C木區域,並且因為維持傳統 發光裝置的南等級電丨生盘伞風4主w 守叹私〖生與光學特徵,所以該發光裝置亦提 供一高照度。 用以將發光裝置固定於(例如)一殼體的-固定區段係提 供在光入射表面下面。因為此結構,所以光人射表面附近 的光學導體之底部表面與反射板之間具有一減小間隙,或 相互接觸。可以減小進入此間隙的光之數量或使之為零。 此抑制或防止進人光學導體之光人射表面的底部表面與反 射板之間的—空間之雜散光的不必要反射。此減小或防止 光學導體之光入射表面附近的反常照纟變異及照度變化。 因此’藉由提供以上說明的固定區段,可以提供顯示品質 優於傳統液晶顯示裝置的液晶顯示裝置。 92367.doc 1245865 本發明可應用於具有直線形、大體〇形、大體匕形或大體 〇形之平面形狀的螢光燈管。框架區域需要沿其變窄的勞光 燈官之一部分係處理成具有橢圓形斷面。採用此方式,可 η現市%或客戶所需要的一很窄框架區域。 $成橢圓幵》螢光燈管係藉由利用(例如)變形而改變圓形 螢光燈官的斷面形狀。因此,即使在處理之後,螢光燈管 仍維持足以進行正常輝光放電的一斷面區域。即使内部封 閉氣體增加,仍可將壓力抑制為較小。因此,處理後的螢 光k &之電性與光學特徵,與圓形螢光燈管之電性與光學 特徵並無極大的差別。發光開始時電壓係增加+15%或更 小;驅動電壓係增加在+10%以内(包括該等數值);平均外 部表面照度係增加在土15%以内(包括該等數值)。因此,光 學設計及發光裝置的狀況可類似於傳統發光裝置的狀況。 將較短軸/較長軸比率限制為〇·6或更大並小於1〇。因此, 獲得用以進行處理的一足夠限度。 本發明提供一透射型液晶顯示裝置及具有一反射功能的 一透射型液晶顯示裝置,其具有一很窄框架區域及等同於 )傳統液晶顯示裝置的電性與光學特徵;其提供一高照度及 一南均勻度;並且即使在一傾斜方向觀看,其仍具有一令 人滿意的顯示品質。 熟習此項技術者應明白並可輕易地進行各種其他修改, 而不脫離本發明之範疇及精神。因此,並不希望所附申請 專利範圍之範疇受限於本文提出的說明,而應對申請專利 範圍進行廣泛解釋。 92367.doc -52- 1245865 【圖式簡單說明】 示裝置之一部分斷面 ® 1為顯示依據本發明的一液晶顯 圖; 圖2為圖1所示的液晶顯示裝置之— 卞曲圖; 一部分結構 圖3為解說包括一螢光燈管之一螢光零件的 之一平面圖; 圖4A為沿線B-B,所取的圖3之一斷面圖; 圖4B為沿線C-C’所取的圖3之一斷面圖; 圖5為解說一框架區域與依據本發明之一發光裝置及一 傳統發光裝置的有效顯示區域之中心之間各點處的相對照 度之一曲線圖; 圖6為一傳統液晶顯示裝置之一斷面圖;以及 圖7為另一傳統液晶顯示裝置之一斷面圖。 【主要元件符號說明】 1 螢光燈管 2 光散射樹脂區段 2a 部分 2b 部分 3 反射板 4 光學導體 4a 光輸出表面 4b 底部表面 4c 光入射表面 4d 薄板部分 92367.doc -53 - 下層擴散薄片 稜鏡薄片 上層擴散薄片 發光裝置 後偏光板 下層玻璃層 上層玻璃板 前偏光板 黑色矩陣 液晶層 液晶面板 有效顯不區域 框架區域 光學薄片 後殼體 内部殼體 凸出部分 前殼體 雙面膠帶 雙面膠帶 雙面膠帶 雙面膠帶 螢光零件 短側部分 54- 1245865 52 短側部分 53 長側部分 54 高電壓橡膠固持器 55 高電壓電極 56 焊接部分 57 高電壓導線 58 低電壓電極 59 低電壓橡膠固持器 60 焊接部分 61 低電壓導線 62 連接器 100 液晶顯示裝置 200 液晶顯示裝置 201 圓柱形螢光燈管 202 光散射樹脂區段 202b 部分 203 反射板 204 光學導體 204a 光輸出表面 204b 底部表面 204c 光入射表面 204d 薄板部分 205 下層擴散薄片 206 稜鏡薄片 92367.doc -55 - 1245865 207 上層擴散薄片 210 發光裝置 220 液晶面板 231 後殼體 241 雙面膠帶 300 液晶顯示裝置 301 圓柱形螢光燈管 303 反射板 304 光學導體 304a 光輸出表面 304c 端部表面 304d 薄板部分 305 下層擴散薄片 307 上層擴散薄片 310 發光裝置 320 液晶面板 340 表面 340a 稜鏡表面 a 邊界平面 A 有效顯不區域 b 端部/邊界 c 方向 d 角度
92367.doc -56-

Claims (1)

  1. ί245865 十、申請專利範圍: 1 · 一種用以照明具有一框架區域及該框架區域所圍繞的一 有效顯示區域之液晶面板的發光裝置,其包括: 一光源,其用以發射光; 一光學導體,其包括允許該光源所發射的光入射在其 上的一光入射表面、允許該光從其輸出的一光輸出表面、 以及從該光入射表面凸出的一凸出部分;以及 一光散射區段,其用以散射光,該光散射區段包括可 與該凸出部分接合的一接合部分; 其中定位該光學導體及該光散射區段,以便將該光學 導體之該凸出部分的一端部定位在該液晶面板之該有效 顯不區域的外部。 2’如請求項1之發光裝置,其中該凸出部分包括成形如一薄 板的一薄板部分。 3 ·如請求項1之發光裝置,其中將該凸出部分定位成離該光 輸出表面比離面對該光輸出表面的該光學導體之一底部 表面近。 4 ·如睛求項1之發光裝置,其中該光散射區段包括一板狀光 散射區段。 5 ·如請求項1之發光裝置,其中: 該光散射區段包括一第一部分及比該第一部分薄的一 第二部分’並且該接合部分具有該第一部分及該第二部分 所形成的一臺階;以及 該凸出部分係定位成與該第二部分的一表面重疊。 92367.doc 1245865 6·如請求項1之發光裝置,其中該光源包括一線性光源。 7.如請求項5之發光裝置,其中該光散射區段之該第一部分 的一表面、該光學導體之該凸出部分的一表面、以及該 光學導體之該光輸出表面係實質上相互在一相同平面 上。 8·如請求項1之發光裝置,其中構造該光源以便該光源之面 對该光學導體之該光入射表面之一部分的一區域,大於 。玄光源之面對該光散射區段之一部分的一區域。 9.如清求項8之發光裝置,其中該光源具有一橢圓形斷面。 1 〇·如w求項9之發光裝置,其中定位該光源以便該橢圓形斷 面之一較長軸方向實質上係垂直於,與該光學導體之該 光入射表面垂直的一方向。 Η·如請求項8之發光裝置,其中該光源為具有至少一彎曲部 分的一螢光燈管,並且將該螢光燈管的至少一部分處理 成具有一橢圓形斷面。 12, 如請求項丨丨之發光裝置,其中: 该光源具有允許向其施加一第一電壓的一第一電極, 以及允許向其施加低於該第一電壓之一第二電壓的一第 二電極;以及 處理成具有一橢圓形斷面之該螢光燈管的該至少一部 刀,係定位成離該第一電極比離該第二電極近。 13. 如請求項丨之發光裝置,其中該光源包括處理成具有一橢 圓形斷面的—螢光燈管,以及未處理成具有一橢圓形斷 面的一電極。 92367.doc 1245865 14·如凊求項1G之發光裝置’其中該橢圓形斷面之一較長轴 的長度與該橢圓形斷面之—較短車由的長度之比率為〇6或 更大並且小於1.0。 15·如請求項14之發光裝置,其中: 將σ亥螢光燈官處理成具有一橢圓形斷面;以及 乂相對於處理之前的該螢光燈管,處理後的該螢光燈管 發光開始時具有增加超過〇%及+ 15%或更小的一電壓、具 有乓加超過〇%及+10%或更小的一驅動電壓、以及變化範 圍在± 1 5 /〇以内並包括該等數值的一平均外部表面照度。 士明求項5之發光裝置,其中該光散射區段之該第二部分 的一端部係定位在該光入射表面内,並且與該光學導體 接觸。 17·如請求項1之發光裝置,其進一步包括定位在該光輸出表 面上的一光學薄片。 18.如請求項17之發光裝置,其中該光學薄片包括一低濁度 擴散薄片及一高濁度擴散薄片之一組合。 19·如請求項π之發光裝置,其中該光學薄片包括一選擇性 偏光反射區段及一高濁度擴散薄片之一組合。 20.如請求項1之發光裝置,其進一步包括: 一固定區段,其係定位在該光學導體之該光入射表面 下面;以及 一反射區段,其用以反射從面對光學導體之該光學輸 出表面的該光學導體之一底部表面輸出的光,該反射區段 係定位在該固定區段與該光學導體之間。 92367.doc 1245865 2 1.如請求項2〇之發光裝置,其中該反射區段之一表面及該 光學導體之該底部表面,係在該光學導體之該光入射表 面下面相互接觸。 22· —種液晶顯示裝置,其包括: 一如請求項1之發光裝置;以及 一透射性液晶面板,其用以藉由允許該發光裝置所發 射的光透過或對該光進行遮蔽而實行顯示。 23· —種液晶顯示裝置,其包括: 一如請求項1之發光裝置;以及 一透射性液晶面板,其具有—反射功能,用以藉由允 許該發光裝置所發射的光透過或對該光進行遮蔽而實行 顯示,並且亦藉由反射外部光而實行顯示。 92367.doc
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