FR2872594A1 - Unite de retroeclairage et dispositif d'affichage a cristaux liquides munie d'une telle unite de retroeclairage - Google Patents

Unite de retroeclairage et dispositif d'affichage a cristaux liquides munie d'une telle unite de retroeclairage Download PDF

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Abstract

Une unité de rétroéclairage comprend une surface émettant de la lumière possédant N régions divisées, N étant un entier positif et les régions divisées étant symétriquement agencées le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière.Une lampe fluorescente (41) est située dans chacune des régions divisées, chacune des lampes fluorescentes possédant au moins une partie recourbée et deux électrodes situées respectivement aux deux extrémités de celle-ci, et une lampe à LED (diode électroluminescente) (43) est agencée le long de l'une de la ligne centrale verticale et de la ligne centrale horizontale et au niveau d'une région dans laquelle les parties recourbées des lampes fluorescentes se rencontrent.Application à un dispositif d'affichage à cristaux liquides empêchant une diminution de la luminance dans une unité de rétroéclairage d'une structure à division.

Description

UNITE DE RETROECLAIRAGE ET DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES
MUNIE D'UNE TELLE UNITE DE RETROECLAIRAGE
La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et plus particulièrement une unité de rétroéclairage et un dispositif d'affichage à cristaux liquides possédant celle-ci, qui comprennent une lampe ayant une forme recourbée afin d'empêcher toute diminution de la luminance.
Un dispositif de tube cathodique (CRT) est généralement utilisé dans les télévi- Beurs, les instruments de mesure et les terminaux d'informations, mais un dispositif CRT possède un poids relativement lourd et une grande taille. Ainsi, un dispositif CRT ne peut satisfaire les besoins actuels en termes de petite taille et de faible poids.
Par conséquent, des dispositifs d'affichage plats, tels qu'un dispositif d'affichage à cristaux liquides (CRT) utilisant un effet optique à champ électrique, un dispositif à écran plasma (PDP) utilisant une décharge gazeuse et un dispositif d'affichage par électroluminescence (ELD) utilisant un effet lumineux à champ électrique, ont été activement étudiés afin de remplacer les dispositifs CRT. Parmi ces dispositifs d'affichage, les dispositifs à cristaux liquides (LCD) ont été les plus activement étudiés, étant donné que les dispositifs LCD possèdent des caractéristiques avanta- geuses telles qu'une taille compacte, un faible poids et une faible consommation d'énergie. Les dispositifs LCD possèdent de nombreuses applications en tant que dispositifs d'affichage plats ultra minces, comme par exemples des moniteurs de navettes spatiales, d'avions, des ordinateurs de poche, des ordinateurs portables, des ordinateurs de bureau et des dispositifs d'affichage de grande taille. Par conséquent, la demande en dispositifs LCD est de plus en plus importante.
En général, les dispositifs LCD contrôlent la transmittance provenant de la lumière ambiante afin d'afficher des images. Cependant, étant donné qu'un dispositif LCD n'est pas luminescent, il a besoin d'une source de lumière externe, telle qu'une unité de rétroéclairage. Cette unité de rétroéclairage comprend une lampe fluores- cente cylindrique et est classée en deux types: un type direct et un type indirect, selon l'agencement de la lampe fluorescente.
Dans une unité de rétroéclairage de type indirect, une unité de lampe est prévue sur un côté d'une plaque de guidage de la lumière. L'unité de lampe comprend une lampe destinée à émettre de la lumière, un support de lampe inséré dans les deux extrémités de la lampe afin de protéger la lampe, et une pellicule réfléchissante ayant un côté inséré dans la plaque de guidage de la lumière et entourant la circonférence de la lampe afin de réfléchir la lumière émise par la lampe vers la plaque de guidage de la lumière. Ainsi, l'unité de rétroéclairage de type indirect est généralement appli- R r\Brevets\24000\24038. doc - 22 juin 2005 - I."19 quée à des dispositifs LCD de taille relativement petite, comme par exemple des moniteurs d'ordinateurs portables et d'ordinateurs de bureau, étant donné qu'elle est avantageuse en ce qu'elle offre une grande uniformité de lumière, une longue durée de vie et un profil mince du dispositif LCD.
Avec la tendance aux dispositifs LCD de grande taille, de 20 pouces ou plus, une unité de rétroéclairage de type direct est activement développée. Dans l'unité de rétroéclairage de type direct, plusieurs lampes sont formées le long d'une ligne sur une surface inférieure d'une pellicule de diffusion de la lumière, moyennant quoi la surface entière du panneau LCD est directement éclairée par la lumière provenant des lampes. L'unité de rétroéclairage de type direct, qui possède une plus grande efficacité lumineuse en comparaison avec une unité de rétroéclairage de type indirect, est utilisée pour les dispositifs LCD de grande taille nécessitant une luminance élevée, comme par exemple des moniteurs ou des téléviseurs de grande taille. Un moniteur ou un téléviseur de grande taille peut être alimenté pendant une longue durée. Ainsi, l'une des lampes d'une unité de rétroéclairage de type direct peut tomber en panne pendant que les autres lampes restent allumées, provoquant alors une différence de luminance.
Par conséquent, si l'une des lampes est éteinte en raison de dysfonctionnements ou de la fin de la durée de vie de la lampe, une partie de l'écran correspondant à la partie de lampe éteinte devient plus sombre en comparaison avec les autres parties de l'écran. A cet égard, il est nécessaire que le dispositif LCD de type direct possède une structure simple convenant au démontage et à l'assemblage de l'unité de lampe.
La figure 1 est une vue éclatée en perspective illustrant une unité de rétroéclairage de type indirect d'un dispositif LCD selon l'art connexe. Sur la figure 1, une unité de rétroéclairage de type indirect comprend un panneau LCD 14, une lampe 10, une plaque de guidage de la lumière Il, une pellicule de diffusion de la lumière 12, une pellicule de prisme 13, une structure de fixation 15, et une pellicule réfléchissante inférieure 16. Le panneau LCD 14 affiche des images en utilisant la lampe 10 en tant que source de lumière et en contrôlant la transmittance de celle-ci. De plus, la plaque de guidage de la lumière 11 guide la lumière émise par la lampe 10 vers le panneau LCD 14. Ensuite, la pellicule de diffusion de la lumière 12 diffuse la lumière guidée par la plaque de guidage de la lumière 11 selon un angle prédéterminé. La pellicule de prisme 13 concentre la lumière diffusée et envoie la lumière concentrée vers l'arrière du panneau LCD 14. La structure de fixation 15 est posi- tionnée sous la plaque de guidage de la lumière 11. Afin de minimiser la perte de lumière, la feuille réfléchissante inférieure 16 réfléchit la lumière progressant vers la structure de fixation 15 vers le panneau LCD 14.
R-1Brevets\24000A24038_doc - 22 juin 2005 - 2/ 19 De plus, l'unité de rétroéclairage de type indirect selon l'art connexe comprend en outre des pellicules réfléchissantes de lampe 18 et des supports de lampe 17. Chacune des pellicules réfléchissantes de lampe 18 recouvre la lampe 10, excepté une surface d'incidence de lumière de la plaque de guidage de la lumière 11, rédui- sant ainsi la perte de lumière incidente sur la surface d'incidence de lumière de la plaque de guidage de la lumière 11 provenant de la lampe 10. De plus, les supports de lampe 17 sont positionnés aux deux extrémités de la lampe 10 afin de fixer la lampe 10 à un emplacement prédéterminé et de maintenir un intervalle prédéterminé entre la surface d'incidence de lumière de la plaque de guidage de la lumière 11 et la lampe 10. De plus, la pluralité de pellicules de diffusion de lumière 12 et de pellicu- les de prisme 13 peut être déposée si nécessaire.
Si l'unité de rétroéclairage de type indirect selon l'art connexe est utilisée pour le moniteur, chaque lampe 10 est positionnée des deux côtés de la plaque de guidage de la lumière 11. Cependant, lorsque l'unité de rétroéclairage de type indirect est utilisée pour l'ordinateur de poche, la lampe peut être positionnée de n'importe quel côté de la plaque de guidage de la lumière 11.
La figure 2 est une vue éclatée en perspective illustrant une unité de rétroéclairage de type direct d'un dispositif LCD selon l'art connexe. En référence à la figure 2, une unité de rétroéclairage de type direct selon l'art connexe comprend une pluralité de lampes fluorescentes 1, un boîtier externe 3, et des moyens de dispersion de la lumière 5a, 5b et 5c. La pluralité de lampes fluorescentes 1 est agencée à des intervalles fixes le long d'une direction, et le boîtier externe 3 fixe et supporte la pluralité de lampes fluorescentes 1. Les moyens de dispersion de la lumière 5a, 5b et 5c sont prévus entre les lampes fluorescentes 1 et un panneau LCD (non illustré).
Les moyens de dispersion de la lumière 5a, 5b et 5c empêchent la silhouette des lampes fluorescentes 1 d'être réfléchie sur la surface d'affichage du panneau LCD (non illustrée), et offrent une source de lumière ayant une luminance uniforme. Afin d'améliorer l'effet de dispersion de la lumière, il existe une pluralité de pellicules de diffusion et une plaque de diffusion entre les lampes fluorescentes 1 et le panneau LCD. De plus, une pellicule réfléchissante 7 est prévue sur une surface interne du boîtier externe 3 afin de concentrer la lumière émise par les lampes fluorescentes 1 vers la partie d'affichage du panneau LCD, améliorant ainsi l'efficacité lumineuse.
Les lampes fluorescentes 1 sont formées de lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL) ayant des électrodes formées aux deux extrémités d'un tube. Par conséquent, lorsqu'une tension est appliquée sur les électrodes des lampes fluorescentes 1, les lampes fluorescentes 1 émettent la lumière. De plus, les deux extrémités de la lampe fluorescente 1 sont respectivement insérées dans des trous formés sur les deux côtés du carter externe 3.
R.ABrevets\24000'É24038. doc - 22 juin 2005 - 3/I9 Les deux électrodes de la lampe fluorescente 1 sont reliées à des fils d'alimentation électrique 9 et 9a afin de transmettre la puissance de la lampe fluorescente 1. De plus, les fils d'alimentation électrique 9 et 9a sont reliés à un circuit d'alimentation par un connecteur supplémentaire. Ainsi, chaque lampe fluorescente 1 nécessite un connecteur individuel. Par exemple, le fil d'alimentation électrique 9 relié à une électrode de la lampe fluorescente 1 et le fil d'alimentation électrique 9a relié à I'autre électrode de la lampe fluorescente 1 sont reliés à un connecteur. De plus, n'importe lequel des fils d'alimentation électrique 9 et 9a est recourbé vers le côté inférieur du carter externe 3 afin d'être relié au connecteur.
La figure 3 est une vue de dessus illustrant une autre unité de rétroéclairage de type direct d'un dispositif LCD selon l'art connexe. Comme cela est illustré sur la figure 3, une unité de rétroéclairage de type direct utilise une pluralité de lampes fluorescentes en forme de U 31. Dans chacune des lampes fluorescentes en forme de U 31, des électrodes sont formées aux deux extrémités et sont reliées aux connec- teurs respectifs 33a et 33b d'un inverseur 32. L'unité de rétroéclairage comprend également un boîtier externe 30 destiné à protéger les lampes fluorescentes 31.
Cependant, l'unité de rétroéclairage de type indirect et l'unité de rétroéclairage de type direct selon l'art connexe possèdent les inconvénients suivants. Tout d'abord, bien que l'unité de rétroéclairage de type indirect selon l'art connexe puisse améliorer l'uniformité de la lumière avec les moyens de dispersion de la lumière 5a, 5b et 5c, l'unité de rétroéclairage de type indirect n'est pas capable de contrôler partiellement la luminance d'affichage étant donné qu'elle utilise une plaque de guidage de la lumière.
D'une manière similaire à l'unité de rétroéclairage de type indirect, l'unité de rétroéclairage de type direct selon l'art connexe possède également une limitation en termes de contrôle partiel de la luminance d'affichage. De plus, si les lampes fluorescentes en forme de U sont partiellement chevauchées les unes sur les autres, la luminance est partiellement réduite dans l'unité de rétroéclairage de type direct selon l'art connexe.
Par conséquent, la présente invention concerne une unité de rétroéclairage et un dispositif d'affichage à cristaux liquides possédant celle-ci, qui éliminent sensible-ment un ou plusieurs des problèmes liés aux limitations et aux inconvénients de l'art connexe.
Un objet de la présente invention est de prévoir une unité de rétroéclairage 35 possédant une forme recourbée, afin d'empêcher la diminution de la luminance dans une unité de rétroéclairage d'une structure à division.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont être indiqués dans la description qui suit, et, en partie, seront apparents à partir de la description, ou R:113revets12 4 00012 403 8 doc - 22 juin 2005 - 4/19 pourront être reconnus par la pratique de l'invention. Les objectifs et autres avantages de l'invention vont être réalisés et obtenus par la structure particulièrement mention-née dans la description écrite et les présentes revendications, ainsi que les revendications jointes.
Afin de réaliser ces avantages et d'autres avantages et conformément à l'objectif de la présente invention, illustrée et largement décrite, une unité de rétroéclairage comprend une surface émettant de la lumière possédant N régions divisées, N étant un entier positif et les régions divisées étant symétriquement agencées le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière, l'une d'une pluralité de lampes fluorescentes dans chacune des régions divisées, chacune des lampes fluorescentes possédant au moins une partie recourbée et deux électrodes situées respectivement aux deux extrémités de celle-ci, et une lampes à LED (diode électroluminescente) agencée le long de l'une de la ligne centrale verticale et de la ligne centrale horizontale et au niveau d'une région dans laquelle les parties recourbées des lampes fluorescentes se rencontrent.
Selon un mode de réalisation, les lampes fluorescentes possèdent une forme de "C'"onde"D".
Selon un autre mode de réalisation, les lampes fluorescentes possèdent une forme de "W" ou une forme de "M".
Selon un mode de réalisation, la lampes à LED (diode électroluminescente) possède les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente.
L'unité de rétroéclairage peut comprendre en outre: un premier et un second onduleur respectivement agencés sur les côtés opposés de la surface émettant de la lumière; et un premier et un second connecteur reliant respectivement l'un des premier et second inverseurs à l'une des lampes fluorescentes.
Selon un mode de réalisation, les premier et second onduleurs sont symétriquement agencés le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière.
Selon un autre mode de réalisation, les premier et second onduleurs sont symétriquement agencés le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière.
L'unité de rétroéclairage peut comprendre en outre: un boîtier externe destiné à protéger les lampes fluorescentes et la lampes à LED (diode électroluminescente) ; une pellicule réfléchissante située sous les lampes fluorescentes; et une pellicule optique située au-dessus des lampes fluorescentes.
Selon un mode de réalisation, la lampes à LED (diode électroluminescente) comprend: une puce à LED (diode électroluminescente) émettant de la lumière; une R:'",Brevets\24000\24038.doc - 22 juin 2005 - 5!19 surface courbe réfléchissante entourant un côté de la puce à LED; une lentille optique recouvrant la puce à LED; un fil cathodique relié à une extrémité de la puce à LED; et un fil anodique relié à l'autre extrémité de la puce à LED par un fil.
L'unité de rétroéclairage peut comprendre en outre: un boîtier externe destiné à protéger les lampes fluorescentes et la lampes à LED (diode électroluminescente) ; une source de tension; et une résistance variable, dans laquelle les fils cathodique et anodique de la lampes à LED (diode électroluminescente) font saillie dans une surface arrière du boîtier externe et sont reliés en commun, la résistance variable est reliée à l'une des électrodes cathodique et anodique, et la source de tension est reliée à l'autre des électrodes cathodique et anodique.
Selon un autre aspect, l'invention propose un dispositif d'affichage à cristaux liquides qui comprend un panneau d'affichage à cristaux liquides comprenant un substrat supérieur, un substrat inférieure relié au substrat supérieur, et une couche de cristaux liquides située entre les substrats supérieur et inférieur, - l'unité de rétroéclairage ci-dessus, disposée sur un côté arrière du panneau d'affichage à cristaux liquides, - et un capot inférieur protégeant les lampes fluorescentes et la lampes à LED (diode électroluminescente).
Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut comprendre en outre une pelli-20 cule réfléchissante peut être située sous les lampes fluorescentes et une pellicule optique située au-dessus des lampes fluorescentes.
Il doit être compris que la description générale précédente et la description détaillée suivante sont exemplaires et explicatives et sont destinées à fournir une autre explication de l'invention.
Les dessins joints, qui sont inclus afin de permettre une meilleure compréhension de l'invention et qui sont intégrés à et constituent une partie de cette demande, illustrent des modes de réalisation de l'invention et, avec la description, servent à expliquer les principes de l'invention. sur les dessins: La figure 1 est une vue éclatée en perspective illustrant une unité de rétroéclai-30 rage de type indirect d'un dispositif LCD selon l'art connexe; La figure 2 est une vue éclatée en perspective illustrant une unité de rétroéclairage de type direct d'un dispositif LCD selon l'art connexe; La figure 3 est une vue de dessus illustrant une autre unité de rétroéclairage de type direct d'un dispositif LCD selon l'art connexe; La figure 4 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention; R VBrevets\24000A24078 doc - 22 juin 2005 - 6%19 La figure 5 est une vue en coupe de l'unité de rétroéclairage illustrée sur la figure 4 le long d'une ligne I-I' ; La figure 6 est une vue en perspective illustrant une lampe à LED de l'unité de rétroéclairage illustrée sur la figure 4; La figure 7 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente invention; La figure 8 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente 10 invention; La figure 9 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente invention; et La figure 10 est un schéma de principe illustrant schématiquement le contrôle 15 de luminance d'une lampe à LED selon un mode de réalisation de la présente invention.
Une référence va maintenant être faite en détail, aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins joints.
La figure 4 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 4, une unité de rétroéclairage possède une surface émettant de la lumière divisée en N régions, comme cela est illustré par les lignes en pointillés. N est un entier positif, tel que quatre, six ou huit, et la figure 4 illustre une unité de rétroéclairage possédant huit régions par exemple. Les N régions divisées peuvent avoir des structures symétriques le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale d'une surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. La ligne centrale verticale peut être une ligne verticale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la largeur de la surface émettant de la lumière, et la ligne centrale horizontale peut être une ligne horizontale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la longueur de la surface émettant de la lumière.
De plus, chacune des N régions divisées comprend une lampe fluorescente 41 possédant une structure recourbée. Les lampes fluorescentes 41 peuvent être des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL). De plus, dans les N/2 régions divisées du côté gauche, les lampes fluorescentes 41 peuvent avoir une forme de "'D ", une forme similaire à un U tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à 90 , et, dans les N/2 régions divisées du côté droit, les lampes fluorescentes 41 peuvent R.ABrevets\ 24000A 24038. doc - 22juin 2005 - 7/19 avoir une forme de "c ", une forme similaire à un U qui est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre à 90 .
Chacune des lampes fluorescentes 41 comprend deux électrodes de lampe 42a et 42b situées respectivement aux deux extrémités de celle-ci. Les électrodes de lampe 42a et 42b sont électriquement reliées à l'un d'un premier et d'un second connecteur 45a et 45b et à l'un d'un premier et d'un second inverseur 44a et 44b. Les premiers connecteurs 45a peuvent comprendre une pluralité de premiers connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités de l'une des lampes fluorescentes respectives 41. D'une manière similaire, les seconds connecteurs 45b Io peuvent comprendre une pluralité de seconds connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités de l'une des lampes fluorescentes respectives 41.
En particulier, les premiers et seconds connecteurs 45a et 45b et les premiers et second inverseurs 44a et 44b peuvent être agencés symétriquement le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. Par exemple, le premier connecteur 45a et le premier inverseur 44a peuvent être prévus à gauche des N/2 régions divisées du côté gauche, et le second connecteur 45b et le second inverseur 44b peuvent être prévus à droite des N/2 régions divisées du côté droit.
Une tension d'alimentation peut être appliquée par l'un des premier et second inverseurs 44a et 44b à l'aide de l'un des premier et second connecteurs 45a et 45b aux deux extrémités des lampes fluorescentes respectives 41. Par conséquent, lorsque la tension d'alimentation est appliquée aux électrodes 42a et 42b des lampes fluorescentes 41 par les inverseurs 44a et 44b à l'aide des connecteurs 45a et 45b, les lampes fluorescentes 41 émettent de la lumière.
De plus, des fils d'alimentation électrique peuvent être utilisés pour le raccordement entre les électrodes 42a et 42b et les premier et second connecteurs 45a et 45b. Par exemple, un premier fil d'alimentation électrique relié à une électrode 42a de la lampe fluorescente 41 et un second fil d'alimentation électrique relié à l'autre électrode 42b de la lampe fluorescente 41 sont reliés à un connecteur. Etant donné que les lampes fluorescentes 41 possèdent une forme de "' ou de "C ", les lampes fluorescentes 41 sont reliées à un connecteur sans recourber les fils d'alimentation électrique vers un côté inférieur d'un boîtier externe 40.
En ayant les N régions divisées, l'unité de rétroéclairage assure des contrôles de luminance partielle. Cependant, l'unité de rétroéclairage peut avoir une diminution de luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes 41 se rencontrent. Par conséquent, l'unité de rétroéclairage comprend égale-ment une pluralité de lampes à LED 43. En particulier, les lampes à LED 43 sont R \Brevets\2 4 00 012 4 02 8 doc - 22 juin 2005 - 819 agencées le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage afin de maintenir l'uniformité de la luminance le long de la ligne centrale.
La figure 5 est une vue en coupe de l'unité de rétroéclairage illustrée sur la figure 4 le long de la ligne I-I'. Comme cela est illustré sur la figure 5, le boîtier externe 40 est prévu afin de fixer et de supporter les lampes fluorescentes 41. Bien que cela ne soit pas illustré, les deux extrémités de la lampe fluorescente 41 peuvent être respectivement insérées dans des trous formés des deux côtés du boîtier externe 40. De plus, des moyens de dispersion de la lumière 46 peuvent également être prévus entre les lampes 41 et 43 et un panneau LCD (non illustré) afin de disperser et de condenser la lumière générée par les lampes fluorescentes 41 et les lampes à LED 43.
Les moyens de dispersion de la lumière 46 empêchent la silhouette des lampes fluorescentes 41 d'être réfléchie sir la surface d'affichage du panneau LCD (non illustré), et offrent une source de lumière ayant une luminance uniforme. Afin d'améliorer l'effet de dispersion de la lumière, il existe une pluralité de pellicules de diffusion et une plaque de diffusion entre les lampes 41 et 43 et le panneau LCD. De plus, une pellicule réfléchissante (non illustrée) peut être prévue sur une surface interne du boîtier externe 40 afin de réfléchir la lumière provenant de la lampe vers le panneau LCD, afin d'empêcher ainsi toute perte de lumière et d'améliorer l'efficacité lumineuse.
La figure 6 est une vue en perspective illustrant schématiquement une lampe à LED de l'unité de rétroéclairage illustrée sur la figure 4. Comme cela est illustré sur la figure 6, chacune des lampes à LED 43 (illustrées sur la figure 4) peut comprendre une puce à LED 60, une pellicule réfléchissante 61, une lentille optique 63, un fil cathodique 64, et un fil anodique 65. La puce à LED 60 émet de la lumière, et la pellicule réfléchissante 61 peut avoir une forme de bague entourant un bord inférieur de la puce à LED 60. De plus, la lentille optique 63 peut avoir une forme de bille et recouvre la puce à LED 60. Le fil cathodique 64 est relié à une extrémité de la puce à LED 60, et le fil anodique 65 est relié à l'autre extrémité de la puce à LED 60 par un fil 62. Le fil 62 peut être formé d'or Au, et les parties supérieures du fil cathodique 64 et du fil anodique 65 supportant la puce à LED 60 peuvent être formées de résine.
Dans la lampe à LED 43, la lumière émise par la puce à LED 60 est concentrée sur la lentille optique en forme de bille 63, et progresse ensuite dans une direction verticale vers la surface externe de la lentille optique 63. De plus, bien que cela ne soit pas illustré, le fil cathodique 64 et le fil anodique 65 s'étendent dans une surface arrière du boîtier externe 40, et peuvent être reliés à un circuit d'application d'électrode, tel que le circuit illustré sur la figure 10, qui est décrit en détail ci-dessous.
R \BrevetsV24000A24038. clou - 22 juin 2005 - 9,19 La lampe à LED 43 peut être formée d'une lampe rouge, d'une lampe verte, d'une lampe bleue, d'une lampe blanche, ou d'une lampe émettant de la lumière blanche W en mélangeant de la lumière rouge, verte et bleue. En particulier, la lampe à LED 43 peut avoir les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente 41. Par conséquent, la lampe à LED 43 compense la luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes 41 se rencontrent.
La figure 7 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 7, une unité de rétroéclairage possède une surface émettant de la lumière divisée en quatre régions, comme cela est illustré par des lignes en pointillés, et les régions divisées peuvent avoir des structures symétriques le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale d'une surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. La ligne centrale verticale peut être une ligne verticale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la largeur de la surface émettant de la lumière, et la ligne centrale horizontale peut êtreune ligne horizontale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la longueur de la surface émettant de la lumière.
Chacune des régions divisées comprend une lampe fluorescente 71 possédant trois parties recourbées. Les lampes fluorescentes 71 peuvent être des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL). De plus, dans les régions divisées du côté gauche, les lampes fluorescentes 71 peuvent avoir une forme de "M" tourné dans le sens des aiguilles d'une montre à 90 , et, dans les régions divisées du côté droit, les lampes fluorescentes 71 peuvent avoir une forme de "M" tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à 90 .
Chacune des lampes fluorescentes 71 comprend deux électrodes de lampe 72a et 72b respectivement situées aux deux extrémités de celle-ci. Les électrodes de lampe 72a et 72b sont électriquement reliées à l'un d'un premier et d'un second connecteur 75a et 75b et à l'un d'un premier et d'un second inverseur 74a et 74b. Les premiers connecteurs 75a peuvent comprendre une pluralité de premiers connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités de l'une des lampes fluorescentes respectives 71. D'une manière similaire, les seconds connecteurs 75b peuvent comprendre une pluralité de seconds connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités de l'une des lampes fluorescentes respecti- ves 71.
En particulier, les premier et second connecteurs 75a et 75b et les premier et second inverseurs 74a et 74b peuvent être agencés symétriquement le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. Par R \13revets\24000'24038 doc - 22 juin 2005 - 10/19 exemple, le premier connecteur 75a et le premier onduleur 74a peuvent être prévus à gauche des régions divisées du côté gauche, et le second connecteur 75b et le second onduleur 74b peuvent être prévus à droite des régions divisées du côté droit.
Une tension d'alimentation peut être appliquée par l'un des premier et second onduleurs 74a et 74b à l'aide de l'un des premier et second connecteurs 75a et 75b aux deux extrémités des lampes fluorescentes respectives 71. Par conséquent, lorsque la tension d'alimentation est appliquée aux électrodes 72a et 72b des lampes fluorescentes 71 par les onduleurs 74a et 74b à l'aide des connecteurs 75a et 75b, les lampes fluorescentes 71 émettent de la lumière.
lo De plus, l'unité de rétroéclairage comprend également une pluralité de lampes à LED 73. En particulier, les lampes à LED 73 sont agencées le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage afin de maintenir l'uniformité de la luminance le long de la ligne centrale. En particulier, les lampes à LED 73 peuvent avoir les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente 71. Par conséquent, les lampes à LED 73 compensent la luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes 71 se rencontrent. De plus, l'unité de rétroéclairage comprend un boîtier externe 70 destiné à fixer et à supporter les lampes fluorescentes 71 et les lampes à LED 73.
La figure 8 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 8, une unité de rétroéclairage possède une surface émettant de la lumière divisée en six régions, comme cela est illustré par des lignes en pointillés, et les régions divisées peuvent avoir des structures symétriques le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale d'une surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. La ligne centrale verticale peut être une ligne verticale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la largeur de la surface émettant de la lumière, et la ligne centrale horizontale peut être une ligne horizontale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la longueur de la surface émettant de la lumière.
Chacune des régions divisées comprend une lampe fluorescente 81 possédant trois parties recourbées. Les lampes fluorescentes 81 peuvent être des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL). De plus, dans les régions divisées du côté gauche, les lampes fluorescentes 81 peuvent avoir une forme de "M" tourné dans le sens des aiguilles d'une montre à 90 , dans les régions divisées du côté droit, les lampes fluorescentes 8lpeuvent avoir une forme de "M" tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à 90 , dans la région divisée centrale supérieure, la lampe R:ABrevets\24000A24038. doc - 22 juin 2005 - 11119 fluorescente 81 peut avoir une forme de "W", et, dans la région divisée centrale inférieure, la lampe fluorescente 81 peut avoir une forme de "M".
Chacune des lampes fluorescentes 81 comprend deux électrodes de lampe 82a et 82b situées respectivement aux deux extrémités de celle-ci. Les électrodes de lampe 82a et 82b sont électriquement reliées à l'un d'un premier, d'un second et d'un troisième connecteur 85a, 85b et 85c. Les premiers connecteurs 85a peuvent comprendre une pluralité de premiers connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités d'une lampe fluorescente respective 81. D'une manière similaire, les seconds et troisièmes connecteurs 85b et 85c peuvent respectivement comprendre une pluralité de connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités d'une lampe fluorescente respective 81.
En particulier, les premier et second connecteurs 85a et 85b et les premier et second onduleurs 84a et 84b peuvent être agencés symétriquement le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. Par exemple, le premier connecteur 85a et le premier onduleur 84a peuvent être prévus à gauche des régions divisées du côté gauche, et le second connecteur 85b et le second onduleur 84b peuvent être prévus à droite des régions divisées du côté droit.
De plus, les troisièmes connecteurs 85c peuvent être agencés symétriquement le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. Par exemple, l'un des troisièmes connecteurs 85c peut être agencé au sommet de la région divisée centrale supérieure, et un autre des troisièmes connecteurs 85c peut être agencé en bas de la région divisée centrale inférieure. Bien que cela ne soit pas illustré, l'unité de rétroéclairage peut comprendre un troisième onduleur couplé avec les troisièmes connecteurs 85c. En variante, les troisièmes connecteurs 85c peuvent être couplés à l'un des premier et second onduleurs 84a et 84b.
Une tension d'alimentation peut être appliquée par le biais de l'un des premier, second et troisième connecteurs 85a, 85b et 85c aux deux extrémités des lampes fluorescentes respectives 81. Par conséquent, lorsque la tension d'alimentation est appliquée aux électrodes 82a et 82b des lampes fluorescentes 81 à l'aide des connecteurs 85a, 85b et 85c, les lampes fluorescentes 81 émettent de la lumière.
De plus, l'unité de rétroéclairage comprend également une pluralité de lampes à LED 83. En particulier, les lampes à LED 83 sont agencées le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage afin de maintenir l'uniformité de la luminance le long de la ligne centrale. En particulier, les lampes à LED 83 peuvent avoir les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente 81. Par conséquent, les lampes à LED 83 compensent la luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées R.ABrevets\ 24000A24038. doc -22 juin 2005 - 12/19 des lampes fluorescentes 81 se rencontrent. De plus, l'unité de rétroéclairage comprend un boîtier externe 80 destiné à protéger et à supporter les lampes fluorescentes 81 et les lampes à LED 83.
La figure 9 est une vue de dessus illustrant schématiquement une unité de rétroéclairage d'un dispositif LCD selon un autre mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 9, une unité de rétroéclairage possède une surface émettant de la lumière divisée en six régions, comme cela est illustré par des lignes en pointillés, et les régions divisées peuvent avoir des structures symétriques le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale d'une surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. La ligne centrale verticale peut être une ligne verticale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la largeur de la surface émettant de la lumière, et la ligne centrale horizontale peut être une ligne horizontale imaginaire dessinée perpendiculairement à un point intermédiaire le long de la longueur de la surface émettant de la lumière.
Chacune des régions divisées comprend une lampe fluorescente 91 possédant trois parties recourbées. Les lampes fluorescentes 91 peuvent être des lampes fluorescentes à cathode froide (CCFL). De plus, dans les régions divisées supérieures, les lampes fluorescentes 91 peuvent avoir une forme de "W" et, dans les régions divisées inférieures, la lampe fluorescente 91 peut avoir une forme de "M".
Chacune des lampes fluorescentes 91 comprend deux électrodes de lampe 92a et 92b situées respectivement aux deux extrémités de celle-ci. Les électrodes de lampe 92a et 92b sont électriquement reliées à l'un d'un premier et d'un second connecteur 95a et 95b. Les premiers connecteurs 95a peuvent comprendre une pluralité de premiers connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités d'une lampe fluorescente respective 91. D'une manière similaire, les seconds connecteurs 95b peuvent respectivement comprendre une pluralité de seconds connecteurs, de telle sorte qu'un connecteur soit relié aux deux extrémités d'une lampe fluorescente respective 91.
En particulier, les premiers et seconds connecteurs 95a et 95b et les premiers et seconds onduleurs 94a et 94b peuvent être agencés symétriquement le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage. Par exemple, le premier connecteur 95a et le premier onduleur 94a peuvent être prévus au sommet des régions divisées supérieures, et le second connecteur 95b et le second onduleur 94b peuvent être prévus en bas des régions divisées inférieures.
Une tension d'alimentation peut être appliquée par l'un des premier et second onduleurs 94a et 94b par le biais de l'un des premier et second connecteurs 95a et 95b aux deux extrémités des lampes fluorescentes respectives 91. Par conséquent, lorsque la tension d'alimentation est appliquée aux électrodes 92a et 92b des lampes R.ABrevetsV24000A24038 doc - 22 juin 2005 - 13119 fluorescentes 91 par les onduleurs 94a et 94b par le biais des connecteurs 95a et 95b, les lampes fluorescentes 91 émettent de la lumière.
De plus, l'unité de rétroéclairage comprend également une pluralité de lampes à LED 93. En particulier, les lampes à LED 93 sont agencées le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière de l'unité de rétroéclairage afin de maintenir l'uniformité de la luminance le long de la ligne centrale. En particulier, les Iampes à LED 93 peuvent avoir les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente 91. Par conséquent, les lampes à LED 93 compensent la luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes 91 se rencontrent. De plus, l'unité de rétroéclairage comprend un boîtier externe 90 destiné à protéger et à supporter les lampes fluorescentes 91 et les lampes à LED 93.
De plus, bien que cela ne soit pas illustré, dans les unités de rétroéclairage illustrées sur la figure 7 à la figure 9, au lieu d'avoir une forme de "M" ou une forme de "W", les lampes fluorescentes peuvent être formées selon différentes formes. Par exemple, certaines des lampes fluorescentes peuvent avoir une forme de " E'" ou une forme de " D ", et certaines des lampes fluorescentes peuvent avoir une forme de "M" ou une forme de "W". De plus, les lampes fluorescentes peuvent avoir plus de trois parties recourbées, comme par exemple une combinaison d'une forme de "W" et d'une forme de "U", entraînant cinq parties recourbées.
La figure 10 est un schéma de principe illustrant schématiquement le contrôle de luminance d'une lampe à LED selon un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 10, les lampes à LED 43, 73, 83 ou 93 peuvent être reliées en série, par exemple, en reliant les électrodes anodiques et cathodiques en commun. Ensuite, une résistance variable 100 est reliée à l'une des électrodes cathodiques et anodiques, et une tension est reliée à l'autre des électrodes cathodiques et anodiques. Par conséquent, la luminance des lampes à LED 43, 73, 83 ou 93 peut être contrôlée en variant une valeur de résistance de la résistance variable 100. Ainsi, les lampes à LED 43, 73, 83 ou 93 sont dynamiquement contrôlées afin de maintenir l'uniformité de la luminance dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes 41, 71, 81 ou 91 (illustrées sur les figures 4, 7, 8 ou 9) se rencontrent.
Par conséquent, l'unité de rétroéclairage et le dispositif d'affichage à cristaux liquides possédant celle-ci selon un mode de réalisation de la présente invention comprennent une pluralité de régions divisées et une pluralité de lampes à LED dans les régions dans lesquelles les parties recourbées des lampes fluorescentes se rencontrent, afin de maintenir l'uniformité de la luminance de l'unité de rétroéclairage. Ainsi, la luminance sur l'écran entier est maintenue de manière uniforme.
R. \Brevets\24000\24038. doc - 22 juin 2005 - 14,19 Il sera apparent à l'homme du métier que différentes modifications et variations peuvent être effectuées au sein de l'unité de rétroéclairage et du dispositif d'affichage à cristaux liquides possédant celle-ci de la présente invention, sans s'écarter de l'esprit ou de l'étendue de l'invention. Ainsi, il est prévu que la présente invention couvre les modifications et les variations de cette invention à condition qu'elles fassent partie de l'étendue des revendications jointes et de leurs équivalents.
R..Brevets\24000\24038. doc - 22 juin 2005 - 15/19

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Unité de rétroéclairage, comprenant: - une surface émettant de la lumière possédant N régions divisées, N étant un entier positif et les régions divisées étant agencées symétriquement le long d'une ligne centrale verticale et d'une ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière; - l'une d'une pluralité de lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) agencée dans chacune des régions divisées, chacune des lampes fluorescentes possédant au moins une partie recourbée et deux électrodes situées respec- tivement aux deux extrémités de celle-ci; et une lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93) agencée le long de l'une de la ligne centrale verticale et de la ligne centrale horizontale et au niveau d'une région dans laquelle les parties recourbées des lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) se rencontrent.
2. Unité de rétroéclairage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) possèdent une forme de " c'" ou de " ".
3. Unité de rétroéclairage selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) possèdent une forme de "W" ou une forme de "M".
4. Unité de rétroéclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93) possède les mêmes coordonnées de chromaticité que celles d'une lampe fluorescente adjacente.
5. Unité de rétroéclairage selon l'une quelconque des revendications I à 4, comprenant en outre: - un premier et un second onduleur (74a, 74b; 84a, 84b; 94a, 94b) respectivement agencés sur les côtés opposés de la surface émettant de la lumière; et - un premier et un second connecteur (45a, 45b; 75a, 75b; 85a, 85b; 95a, 35 95b) reliant respectivement l'un des premier et second inverseurs à l'une des lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91).
R_ABrevets\24000A24038 doc - 22 juin 2005 - 16119
6. Unité de rétroéclairage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les premier et second onduleurs (74a, 74b; 84a, 84b; 94a, 94b) sont symétrique-ment agencés le long de la ligne centrale verticale de la surface émettant de la lumière.
7. Unité de rétroéclairage selon la revendication 5, caractérisée en ce que les premier et second onduleurs (74a, 74b; 84a, 84b; 94a, 94b) sont symétrique-ment agencés le long de la ligne centrale horizontale de la surface émettant de la lumière.
8. Unité de rétroéclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre: un boîtier externe destiné à protéger les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) et la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93) ; - une pellicule réfléchissante (61) située sous les lampes fluorescentes; et - une pellicule optique (61) située au-dessus des lampes fluorescentes.
9. Unité de rétroéclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 20 93) comprend: - une puce à LED (diode électroluminescente) (60) émettant de la lumière; - une surface courbe réfléchissante entourant un côté de la puce à LED; - une lentille optique recouvrant la puce à LED (60) ; - un fil cathodique relié à une extrémité de la puce à LED; et - un fil anodique relié à l'autre extrémité de la puce à LED par un fil.
10. Unité de rétroéclairage selon la revendication 9, comprenant en outre: - un boîtier externe destiné à protéger les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) et la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93) ; 30 - une source de tension; et - une résistance variable, dans laquelle les fils cathodique et anodique de la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93) font saillie dans une surface arrière du boîtier externe et sont reliés en commun, la résistance variable est reliée à l'une des électrodes cathodi- que et anodique, et la source de tension est reliée à l'autre des électrodes cathodique et anodique.
R:ABrevets\ 24 0 0 012 4 03 8. doc - 22 juin 2005 - 17'19
11. Dispositif d'affichage à cristaux liquides, comprenant: un panneau d'affichage à cristaux liquides comprenant un substrat supérieur, un substrat inférieur relié au substrat supérieur, et une couche de cristaux liquides située entre les substrats supérieur et inférieur; et - une unité de rétroéclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, disposée sur un côté arrière du panneau d'affichage à cristaux liquides, et un capot inférieur protégeant les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) et la lampes à LED (diode électroluminescente) (43; 73; 83; 93).
12. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 11, comprenant en outre: une pellicule réfléchissante (61) située sous les lampes fluorescentes (41; 71; 81; 91) ; et une pellicule optique (61) située au-dessus des lampes fluorescentes.
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