CN100363820C - 发光装置以及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种即使在发光面积增大的情况下也能实现轻量化的、成本低廉的发光装置，以及使用该发光装置的液晶显示装置。此发光装置设有设置于发光面构成构件(4)的后方、并且具有允许灯(光源)(L)射向该发光面构成构件(4)侧的光通过的前方开口部(3a)的框体(3)；以及设置于灯(L)的后方、将灯(L)的光反射至发光面构成构件(4)侧的反射板(5)。于是，通过以挡住框体(3)的后方开口部(3b)的方式安装反射板(5)，使得反射板(5)受到框体(3)的支承。

Description

发光装置以及液晶显示装置

技术领域

本发明是关于一种发光装置以及使用此发光装置的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置的背光模块可以使用例如设置于液晶面板后方，从该面板背后发出线光源光的直下式发光装置。在这种直下式背光模块中，上述线光源设置于由装有液晶面板的前框以及可与该前框分离、并且在一端部侧开口的有底状后框构成的框体内部。另外，在后框的正面，例如特开2002-258770号公报所描述，装有将线光源的光反射至面板侧的反射板(反射シ一ト)，通过采用该反射板可以提高该光源光的利用效率。

发明内容

但是，在上述的现有装置中，由于反射板装在后框的正面，该反射板由该后框支承，因此就造成了后框以及发光装置难以轻量化的问题。特别是在为了适应液晶面板大画面化的需要而增大发光装置的发光面积的情况下，后框的正面面积也必须按比例增大，无法避免的是后框以及发光装置的重量也将随发光面积的增大而增加。另外，这样造成的后框重量的增加，不仅增加了该后框的材料费用，而且还需要大幅度地提高上述前框等发光装置的其它构件的结构强度，而导致成本的提高。

考虑到上述现有的问题点，本发明的目的在于提供一种即使在发光面积增大的情况下也能实现轻量化的、成本低廉的发光装置，以及使用该发光装置的液晶显示装置。

本发明的发光装置是一种具有光源，以及设置于该光源的前方、构成发光面的发光面构成构件的发光装置，其特征为具有反射板和框体，该反射板设置于上述光源的后方、将上述光源的光反射至上述发光面构成构件侧，该框体设置于上述发光面构成构件的后方、并且设有允许上述光源射向上述发光面构成构件侧的光通过的前方开口部、后方开口部，上述反射板装在上述框体上，挡住上述的后方开口部。

在具有上述结构的发光装置中，除了使用具有上述前方开口部与后方开口部的框体外，还将反射板装在该框体上，让其挡住该框体的后方开口部。这样，与采用具有正面的后框的上述现有例相比，即使在发光面积增大的情况下，也能抑制安装并支承反射板的上述框体的重量增加。另外，因为可以抑制框体的重量增加，所以与现有例相比也可以抑制的材料费的增加。

另外，在上述发光装置中，优选的是，上述反射板具有一个形成平坦的、前方可设置光源的正面，并且还具有由该正面的至少相对向的两边分别依照小于90度的上升角度向前方弯折而形成的倾斜侧面，并且上述反射板是藉由将上述倾斜侧面固定于上述框体的方式而装在该框体上。

在这种情况下，反射板是在上述倾斜侧面对正面的角度可以变化的状态下，且在该正面与框体脱离的状态下装在该框体上的，所以即使在反射板因上述光源发出的热量或吸水等而发生变形时，由于上述角度应对该变形而产生变化，从而一边让正面保持平坦的状态，一边将该变形吸收掉。这样，就可以防止因上述变形引起的反射板功能的下降。

在上述发光装置中，还可以在上述框体上设有至少接触并支承上述反射板的背面的支承部。

在这种情况下，反射板装在框体上后可以靠上述支承部防止反射板因自身的重量而下垂，可以防止因该反射板下垂而造成的反射功能的下降。

另外，在上述发光装置中，优选的是，在上述框体上，在其围绕前方开口部的正面设有插入上述发光面构成构件上形成的孔的凸部。

在这种情况下，框体可以在可移动的状态下支承设置于其正面的发光面构成构件，即使在该发光面构成构件因受热或吸水等而产生变形时，也可以靠孔将该变形吸收掉，可以防止因该变形而造成的发光品质的下降等。

另外，在上述发光装置中，优选的是，上述光源由线光源构成，并且在上述框体上设有支承上述线光源两端部的光源支承部。

在这种情况下，由于上述线光源得到设置于框体上的光源支承部的支承，因此就可以省去在发光装置内设置支承该线光源的支承构件，可以减少发光装置的构件数。

另外，在上述发光装置中，优选的是，上述发光面构成构件具有面状的光学片，并且，具有设置于上述发光面构成构件的前方、设有允许从上述发光面至外部的光通过的开口部的前框，上述光学片的一边固定在上述前框的内侧。

在这种情况下，即使光学片因受热或吸水等而产生变形时，也可以靠该光学片的固定于上述前框内侧的一边以外的部分将该变形吸收掉，可以防止因该变形而造成的该光学片的功能下降。

另外，在上述发光装置中，上述框体可以是一体的结构。

在这种情况下，可以容易地制成高刚性、具有良好强度的框体。

另外，本发明的液晶显示装置是一种具有液晶面板，以及将光照射到该液晶面板的背光模块的液晶显示装置，其特征为使用上述任何一种发光装置作上述背光模块，即使在使用大型液晶面板时，也可以容易地构成重量轻、成本低的液晶显示装置。

如果采用本发明的话，由于即使在发光面积增大的情况下，也可以抑制上述框体的重量增加以及成本的上升，因此可以方便地使发光装置轻量化，制作出成本低廉的发光装置与液晶显示装置。

附图说明

图1为表示本发明的一种实施方式涉及的发光装置的要部结构例的平面图。

图2为表示沿图1的II-II线的放大剖面图。

图3为表示沿图1的III-III线的放大剖面图。

图4为表示图1所示的框体的斜视图。

图5为表示图1所示的液晶面板侧所设的光学片的平面图。

主要组件符号说明

1：发光装置

2：前框

2c：开口部

3：框体

3a：前方开口部

3b：后方开口部

31a、32a：正面

32e：灯安装孔(光源支承部)

32f：槽(支承部)

4：发光面构成构件

41：透镜片(光学片)

41a、41b：孔

42：扩散片(光学片)

5：反射板

5a：正面

5b：倾斜侧面

5c：折回侧面(上方部分)

6a、6b：凸部

EP：液晶面板

L：灯(线光源)

具体实施方式

下面，参照附图对表示本发明的发光装置的优选实施方式进行说明。在下面的说明中，是以适用于液晶显示装置的背光模块的情况为例来进行说明的。

图1为表示本发明的一种实施方式涉及的发光装置的要部结构例的平面图，图2与图3为分别为图1的II-II线放大剖面图与III-III线放大剖面图。在图中，本实施方式的发光装置1具有前框2、设置于该前框2内的框体3、以及被该框体3支承并用作为光源的多个(例如8个)灯L。而且，在该发光装置1中，在灯L的前方设置有构成发光面的发光面构成构件4，在灯L的后方设置有将该灯L的光反射到发光面构成构件4侧的反射板5。此外，在发光装置1中，上述液晶显示装置的液晶面板EP装载在前框2上，而且此发光装置1于液晶面板EP的背后设置灯L，即为所谓的直下式背光模块。另外，在以下的说明中，以矩形的液晶面板EP的横方向(图1的左右方向)为长边方向，以该液晶面板EP的纵方向(图1的上下方向)为短边方向来进行说明。

上述的前框2是用树脂或金属例如一体构成的，设置于发光面构成构件4前方，支承着液晶面板EP，同时允许光源光照射到该液晶面板EP。具体地说，前框2的框状正面2a和与该正面2a的外侧端部成直角设置的侧面2b(图2)构成的剖面为L形的形状，在上述液晶面板EP的四边周缘端部装载在正面2a上的状态下支承着液晶面板EP。

而且，在前框2中，在正面2a的内侧形成有由该正面2a包围着的开口部2c(图2)。该开口部2c是按上述液晶面板EP的有效画面区域而形成的，允许从上述发光面到液晶面板EP(外部)的光源光通过。在上述液晶显示装置中，依次通过发光面构成构件4与开口部2c的光源光入射至液晶面板EP，在液晶面板正面形成所需的图像。

上述的框体3是用树脂或金属一体形成的，设置于发光面构成构件4的后方。另外，同样参照图4，该框体3具有允许灯L的光照射到发光面构成构件4的前方开口部3a，以及被反射板5挡住的后方开口部3b。另外，框体3的结构可以支承前框2以及装载在其上的液晶面板EP，而且该框体3还具有支承灯L、发光面构成构件4以及反射板5的支承功能。

另外，例如如图2所示，在框体3上，安装有发光面构成构件4与反射板5，分别挡住前方开口部3a以及后方开口部3b，在设置于该框体3的内部的灯L的光集中于前方开口部3a侧而提高光源光的利用效率的状态下，通过发光面构成构件4使光照射到液晶面板EP侧。也就是说，在框体3中，在安装发光面构成构件4与反射板5时，要使得该框体3可以尽量防止上述光源光照射到液晶面板EP以外的部位。

更具体地说，框体3优选是由聚碳酸酯、氯乙烯、丙烯酸、ABS等对热、光、碰撞等具有稳定性的合成树脂，或者由铝、不锈钢、钢板、镁合金等金属形成。

另外，框体3具有分别设置于上述前框2内的上述长边方向与短边方向的两个长边框部31与短边框部32，一个与另一个长边框部31的一个端部侧分别连续地设置一个短边框部32的一个端部侧以及另一个端部侧，且一个与另一个长边框部31的另一个端部侧分别连续地设置另一个短边框部32的一个端部侧以及另一个端部侧，而形成4边一体结构的框形。

如图2所示，上述的长边框部31的剖面是具有相互平行的正面31a与后面31b，以及与上述这些正面31a与后面31b垂直相交、同时相互平行的外侧侧面31c与内侧侧面31d的矩形。而且，在该长边框部31的内侧侧面31d上，利用双面胶带8固定着反射板5，框体3具有作为反射板5的支承构件的作用(详细情况后述)。

另一方面，如图3所示，上述短边框部32的剖面是具有相互平行的正面32a与后面32b、与上述这些正面32a与后面32b垂直相交的外侧侧面32c、以及相对于上述这些正面32a与后面32b而倾斜形成，且与外侧侧面32c不平行的内侧侧面32d的楔形。而且，在短边框部32上设有贯穿外侧侧面32c与内侧侧面32d、用作光源支承部的灯安装孔32e，通过将各灯L的两端部嵌入该安装孔32e，框体3可保持着各灯L。另外，在内侧侧面32d上，设有与短边方向平行的槽部32f，该槽部32f可让反射板5的下述的正面缘部插入，而具有作为反射板5的支承部的作用。

另外，在框体3中，在长边框部31与短边框部32的正面31a、32a的内侧形成有被上述这些正面31a、32a所包围的上述前方开口部3a，在长边框部31与短边框部32的后面31b、32b的内侧形成有被上述这些后面31b、32b所包围的上述后方开口部3b。

另外，正面31a、32a是与发光面构成构件4的四边周缘端部直接接触、对其进行支承的面，如图4的例子所示，在正面31a、32a上分别设置有两个凸部6a、6b。这些凸部6a、6b插入形成于发光面构成构件4侧的下述的孔，框体3在可移动的状态下支承着该发光面构成构件4。

上述发光面构成构件4由多个面状的光学片，例如透镜片41与扩散片42所构成，透镜片41提高上述发光面发出的面状的光源光的辉度，而扩散片42调整发光装置1的发光品质，使得该面状光的辉度大致均匀。另外，在该透镜片41与扩散片42上，在其长边方向的周缘端部设有能插入凸部6a的孔41a、42a，在其短边方向的周缘端部设有能插入凸部6b的孔41b、42b。这些孔41a～42b的各孔开口尺寸考虑到相对应的片材因受热、吸水等发生收缩(变形)的因素而确定为例如图中所示的长孔形。

而且，在发光面构成构件4中，透镜片41与扩散片42并不固定在框体3上，只有该透镜片41的一边用双面胶带7固定在前框2上。也就是说，在发光面构成构件4中，扩散片42与透镜片41是处于套在与孔41a～42b相对应的凸部6a、6b的状态下按此顺序依次装载在框体3上，从而安装在该框体3上的。另外，如图5的斜线部分所示，在透镜片41上在其正面41c的左短边侧的缘部贴着上述的双面胶带7，透镜片41通过该双面胶带7固定在前框2的内侧。

通过上述的结构，透镜片41在产生上述变形时，除了固定于前框2的内侧的左短边以外的其余三边可以在扩散片42上相对于前框2移动而将该变形吸收掉，而且相对于框体3而言，可通过孔41a、41b将该变形吸收掉。另外，扩散片42被允许在框体3与透镜片41之间移动，通过孔42a、42b将发生的变形吸收掉。这样，便可以防止透镜片41与扩散片42因上述变形而产生弯曲，可以防止各透镜片41与扩散片42的功能下降。

而且，除了上述说明外，还可以让发光面构成构件4含有偏光片等具有其它功能或相同功能的多个光学片。此外，还可以不用上述的扩散片42，而在发光面构成构件中含有以丙烯酸树脂或聚碳酸酯树脂等合成树脂或毛玻璃等构成的扩散板。但是，由于扩散板比扩散片42的厚度厚，而且重量重，所以从发光装置1轻量化的观点出发，优选是使用扩散片42。

另外，在上述说明中，是以用双面胶带7将透镜片41的一边固定在前框2上的情况为例作说明，但是，发光面构成构件4的固定方法不限于此，在上述液晶面板例如小于或等于15英寸(灯L等的发热量较小)，预先估计到发光装置1的使用环境造成发光面构成构件4的变形量充分小的情况下，也可以将该构成构件4的四边全部固定在前框2与/或框体3上。而且，在将发光面构成构件4的两边固定的情况下，优选是将相互垂直的两边(例如上述左短边与上长边)固定。还有，在如上所述，将透镜片的一边固定的情况下，优选是如图5所示，将比长边变形量小的短边予以固定。但是，在使用大画面的液晶面板EP用的重量较重的发光面构成构件4等情况下，可以只固定重力的反作用一侧即该面板EP的顶边侧(上长边)。

上述的反射板5具有平坦的正面5a，在该正面5a的上方设置着各灯L。而且，如图2所示，在该反射板5中，仅在长边方向设置有以相对于正面5a倾斜的方式连续形成的倾斜侧面5b，以及与该倾斜侧面5b连续的折回侧面5c。也就是说，在该反射板5中，以相对于正面5a向上扩展那样，使正面5a的四边中的相对向的两个长边各以不满90度的上升角度向上方弯折，而形成上述倾斜侧面5b，接下来再让各倾斜侧面5b的上方部分向下方折回，形成例如与正面5a垂直的上述折回侧面5c。于是在反射板5中，该折回侧面5c用上述双面胶带8粘接在框体3的内侧侧面31d上后，如同一图所示，在悬空的状态下装在框体3上，使得正面5a与倾斜侧面5b挡住上述后方开口部3b，正面5a与框体3的长边框部31是脱离的。另外，由于正面5a与倾斜侧面5b的弯折处附近处于未固定的自由状态，因此在该反射板5是在倾斜侧面5b相对于正面5a的角度可变化的状态下被框体3支承。

另一方面，如图3所示，在反射板5的短边方向，正面5a没有弯折，其缘部插入框体3的上述槽部32f内，通过将该缘部与槽部32f的内面相接，而防止反射板5发生下沉或上升。亦即，该反射板5的短边方向的正面缘部，通过将其后面和正面与槽部32f的前侧内面和后侧内面相接触并被其支承，在反射板5中，与用上述双面胶带8将长边方向粘接在长边框部31上结合在一起，得以防止因为自重而使正面5a发生下沉或上升，而可以防止因此而发生的光反射功能降低。另外，作为反射板用支承部，优选是像这样设置引导并支承上述正面缘部的正面与后面的槽部32f，但是也可以通过仅引导该后面的支承部来防止反射板5的下沉。

另外，反射板5优选是选用透光率低的片材，尽量使得灯L的光不会通过该反射板5漏出到发光装置1的背后(液晶面板EP的反面)。也就是说，反射板5的结构要尽可能的减少漏到上述背后的光，从而防止因该漏光而造成从上述发光面射出的面状光的辉度下降。

而且，除了上述说明之外，也能够使用透光率较高的反射板，但是在这种情况下，优选是在该反射板的反射面的里面侧涂上黑色或设置氧化铝蒸镀膜，以吸收漏光。

上述的灯L例如为冷阴极管构成的直管状线光源，如图2的例子所示，在相邻的两个灯L由灯管隔板12保持一定的间隔尺寸的状态下设置于框体3的内部。

另外，如图3所示，在各灯L中，在其两端部所设的电极上装有橡胶支承架11。该电极与安装在短边框部32的后面32b的安装板9上所固定的变换器10相连接，各灯L由该变换器10驱动点灯。各灯L通过将橡胶支承架11嵌入框体3的上述灯安装孔(光源支承部)32e而保持在框体3上。由于利用框体3上所设的光源支承部保持着各灯L，因此可以省去专用的灯支承构件，并可以减少发光装置1的构件数目，降低成本。

而且，除了上述说明之外，也可以将变换器10装在反射板5的内侧或前框2之间的外侧侧面32c上。

上述的灯管隔板12具有装在反射板5的正面5a上的板状的基部12a，以及在该基部12a上顺上述短边方向排列的两个大致呈U形的保持部12b。在保持部12b中保持嵌入的灯L。而且，灯管隔板12可以由树脂或橡胶构成，优选是由对光、热以及紫外线具有形状稳定性、且不受灯L漏电影响的材料构成。此外，灯管隔板12应选择与反射板5有相同程度反射率的白色或没有异常发光的无色材料。另外，保持部12b应尽量不阻碍灯L的光照射，特别是在用白色材料制成的情况下，应如图2所示，其形状不遮挡灯L的发光面。

而且，灯管隔板12在其基部12a上一体地设有支承销13，以该支承销13支承发光面构成构件4。另外，这些灯管隔板12与支承销13是例如按3英寸平方各设一个的比例来设置的，如图1所示，呈锯齿形排列。这样，通过尽量避免让灯管隔板12与支承销13排列在一直线上，可以大幅度地抑制上述这些灯管隔板12与支承销13的阴影出现在上述发光面上，并使灯L与发光面构成构件4得到适当的支承。而且由于灯管隔板12的基部12a是装在反射板5的正面5a上的，因此可以使得该正面5a的平坦性得到更加坚固的维持。总之，由于灯管隔板12的保持部12b支承着灯12的中间部分，同时该灯L的两端部由框体3的灯安装孔32e支承着，因此正面5a得到灯L、灯管隔板12、以及框体3的支承，可以通过这些灯L等使得正面5a的形状稳定性得到提高，可以更加切实地确保其平坦性。

此外，除了上述说明之外，也可以采用分开形成的灯管隔板与支承销。

在具有上述结构的本实施方式中，由于以挡住框体3的后方开口部3b的方式安装反射板5，用该框体3作为反射板5的支承构件，因此与用具有正面的后框作为反射板的支承构件的上述现有例不同，即使在发光面的发光面积增大的情况下，也可以大幅度地抑制框体3的重量的增加。另外，由于可以大幅度地抑制反射板5的支承构件(框体3)的重量的增加，因此对于安装在该框体3上的前框2等其它各构成构件，也没有必要再改变其材质或尺寸以对应框体重量的增加而强化其结构。其结果是可以容易地实现发光装置1与液晶显示装置的轻量化，同时抑制上述框体3等构成构件的材料费用的上升，可以制成成本低廉的发光装置1与液晶显示装置。

而且，在本实施方式中，由于反射板5的正面5a是在与框体3的长边框部31处于脱离的状态、且在倾斜侧面5b相对于该正面5a的角度可变的状态下安装在框体3上，因此即使在反射板5因灯L发出的热或因吸水等而发生收缩(变形)时，上述角度可以根据该变形而变化。结果，反射板5可以维持正面5a的平坦状态，将发生的变形吸收掉，可以防止反射板5发生因该变形而造成的功能降低。

另外，在上述说明中，是对适用于液晶显示装置的背光模块的情况进行的说明，但是本发明的发光装置只要是具有设置于光源的后方、将光源的光反射至发光面构成构件侧的反射板和设置于上述发光面构成构件的后方、设有允许射到该发光面构成构件侧的光源光通过的前方开口部的框体，且反射板装在该框体上而挡住该框体的后方开口部的装置就可以，能够适用于发出平面状的照明光的照明器具以及其它装置的光源。另外，也可以不用上述的由冷阴极管构成的直管状线光源，而用U形等非直管状线光源或具有球形发光部分的点光源。

而且，在上述说明中，是对采用四边一体结构的情况进行说明，但是本发明的框体不限于此，也可以采用例如框形四边的各边部分分别制成，再将这些各边部分结合起来构成的框体。此外，还可以使用例如具有在一个上述的短边部分的中间部分开有缺口、大致呈C形的平面的框体。但是，使用上述那样的一体构成的框体，由于可以容易地提高刚性与(支承)强度，而且又不需要组装成框状，所以优选是使用一体的框体，特别是在用上述树脂制成框体时，因为可以用射出成型等简单方便地制成框体，因此更是合适。

另外，在上述说明中，对只在反射板的长边方向设有倾斜侧面与折回侧面，折回侧面固定在框体上的结构进行说明，但是，本发明的反射板只要有平坦的正面，以及相对于该正面倾斜的倾斜侧面，该倾斜侧面固定在框体上就行，还可以不用折回侧面，而以例如在倾斜侧面上连续形成垂直于正面的垂直面来取代，将该垂直面固定在框体上。另外，还可以使用在短边方向也形成倾斜侧面，在一个端部侧有开口的有底箱形的反射板。

Claims (9)

1.一种发光装置，具有光源与设置于此光源的前方、构成发光面的发光面构成构件，其特征在于包括：

反射板，其设置于上述光源的后方，将上述光源的光反射至上述发光面构成构件侧，以及

框体，其设置于上述发光面构成构件的后方，并且设有允许上述光源射向上述发光面构成构件侧的光通过的前方开口部以及后方开口部，

上述反射板安装在上述框体上，挡住上述的后方开口部。

2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于上述反射板具备有形成平坦状的、且前方设置有上述光源的正面，以及由上述正面的至少相对向的两边分别依照小于90度的上升角度向前方弯折而形成的倾斜侧面；

上述反射板通过将上述倾斜侧面固定于上述框体上，而安装在上述框体上。

3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于上述框体上设置有至少接触并支承上述反射板的背面的支承部。

4.如权利要求2所述的发光装置，其特征在于上述框体上设置有至少接触并支承上述反射板的背面的支承部。

5.如权利要求1-4中任何一项所述的发光装置，其特征在于上述框体上，在围绕其前方开口部的正面设有插入上述发光面构成构件上形成的孔的凸部。

6.如权利要求1-4中任何一项所述的发光装置，其特征在于上述光源由线光源构成；以及

在上述框体上设有支承上述线光源两端部的光源支承部。

7.如权利要求1-4中任何一项所述的发光装置，其特征在于上述发光面构成构件含有面状的光学片，并且，具有设置于上述发光面构成构件的前方、且设有允许从上述发光面至外部的光通过的开口部的前框；以及

上述光学片的一边固定在上述前框的内侧。

8.如权利要求1-4中任何一项所述的发光装置，其特征在于上述框体是一体结构。

9.一种液晶显示装置，具有液晶面板以及将光照射到该液晶面板的背光模块，其特征在于用权利要求1-8中任何一项所述的发光装置作为上述背光模块。

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