CN100529908C

CN100529908C - 背光装置

Info

Publication number: CN100529908C
Application number: CNB2006101111825A
Authority: CN
Inventors: 大野雅典
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: CN1912715A; JP2007048614A; JP4548839B2; TW200706801A

Abstract

本发明的目的是提供一种薄型、冷阴极放电管的个数少且提高显示质量的背光装置，其是在多个冷阴极放电管(2)之间设置障壁(3)且形成区域(4)，在区域(4)变暗的部分利用来自相邻区域的漏光装置及反射装置补给光的背光装置(1)。

Description

背光装置

技术领域

本发明是涉及作为液晶电视等较大型的液晶显示器的背光装置被使用的、将多个冷阴极放电做成平行排列配置在箱形壳上的方式的背光用光源的结构。

背景技术

图9是表示以往的该种背光装置90(背光光源)的结构的例、例如由在内侧进行白色涂装等，而使反射率提高的反射板91a形成箱状部91，以一定的间隔将多个冷阴极放电管92安装到内部，并且，该例中箱状部91是和外壳构件91b之间具有空间的双重结构，且安装前述冷阴极电管92的下方设置有槽孔91c。

并且，将扩散板93安装于前述箱状构件91的上方的开口部，然后再用透射光照射被放置在该扩散板93的上方的液晶显示器(未图示)。另外，安装了前述冷阴极放电管92的下方的槽孔91c里被注入导热性好的硅铜润滑脂(シリコングリス)94等，由接触外部空气的外壳构件91b进行散热。

[专利文献1]特开2002-196326号公报

公开发明

发明要解决的课题

但是，前述的以往背光装置90的结构中，为了使显示面的全面、即扩散板93的全面为均匀的亮度，所以缩小前述冷阴极放电管92之间的间隔、必须使在中间不产生发暗的地方，这样如果当增加了冷阴极电管92的数量，则无论如何也不能避免冷阴极放电管92的温度上升，并产生诸如发光效率低下等问题。

因此，现实中做成加深前述箱状构件91的深度、适当加宽冷阴极放电管92之间的间隔，并且，对于即使这样也生成的光斑，扩散板93的背面的相对较亮的冷阴极放电管92的正上面部分、进行黑色等不透明颜色的点描印刷95来调整透射率等得到均匀亮度的显示。但是，由于要控制成本及消耗的电力，出现加大线状光源之间的间隔的必要，由此需要寻求进一步消除光斑的方法。

因此，现有的背光装置90中，由降低冷阴极放电管92的个数而使亮度显示不充分而产生的显示质量低下、由深的箱状构件91而做成的背光装置90整体的大型化、由硅铜润滑脂94的注入、点描印刷95等加工工时的增加而引起的成本升高等问题，使这些问题得到解决就成了当前的课题。

发明内容

本发明是作为解决前述的以往课题用的具体方法，其目的是提供一种背光装置，能够实现小型化、显示质量提高、降低成本。

一种背光装置，其特征在于：多个线状光源被并列设置，在前述线状光源的前面侧具备扩散透射光的扩散板，并且在前述线状光源的背面侧具备使光向前述扩散板方向反射的反射板，前述的反射板上各个前述线状光源之间设有障壁，而且形成每个前述线状光源的区域，并且通过调整前述障壁的高度，使来自邻接的前述线状光源的直射光向相邻的区域入射、且将来自被设置于前述区域内的前述线状光源的光不足的部分，用来自相邻的区域的入射光补充，使来自前述扩散板的照射亮度均匀化，于前述障壁组合在前述线状光源或其近旁具有第一焦点、且在前述障壁的顶点的正上方的前述扩散板近旁具有第二焦点的椭圆面而用于调整光量分布。

所述的背光装置，其特征在于：向前述邻接区域入射的直射光的范围，是包含前述线状光源的管径的一部分被前述障壁遮挡的半阴影部，且该区域连接侧的大致一半的部分。

所述的背光装置，其特征在于：前述背光装置的前述反射板是由具有适当的扩散性和适当的反射性的构件形成的。

所述的背光装置，其特征在于：前述反射板是由白色的树脂材料形成的。

本发明的背光装置，其特征在于：多个线状光源被并列设置，在前述线状光源的前面侧具备扩散透射光的扩散板，并且在前述线状光源的背面侧具备使光向前述扩散板方向反射的反射板，前述的反射板上各个前述线状光源之间设有障壁，而且形成每个前述线状光源的区域间，并且通过调整前述障壁的高度，使来自邻接的前述线状光源的直射光向相邻的区域入射、且将来自被设置于前述区域内的前述线状光源的光的不足的部分，用来自相邻区域的入射光补充、并使来自前述扩散板的照射亮度均匀化。

根据本发明，由于能够使例如液晶电视或计算机显示器的更加小型化、显示质量提高，所以能够使实用性、功能一起提高，并且，由成本降低使商品性进一步提高而产生容易普及的优点。即，如果线状光源的个数和以往相同、则能够使背光装置的厚度变薄，相反，如果背光装置的厚度相同、则与以往的背光相比用少量线状光源的数量就能够达到同等功能的装置。

附图说明

图1是表示涉及本发明的背光装置中第一光量均匀化装置的示意剖面图。

图2是表示使收容每个冷阴极放电管的区域独立时的配光特性的例的曲线图。

图3是表示在区域之间的隔壁的顶点和扩散板之间设置间隙，且将来自邻接区域漏光的强度用来自与左侧相接的区域的漏光来表示的曲线图。

图4是表示在区域间的隔壁的顶点和扩散板之间设置间隙、且来自邻接区域漏光的强度用来自相接于右侧的区域的漏光来表示的曲线图。

图5是表示由第一光量均匀化装置得到的照明光形状的曲线图。

图6是表示涉及本发明的背光装置中第二光量均匀化装置的示意剖面图。

图7是表示由第二光量均匀化装置的配光特性的例的曲线图。

图8是表示在将第一光量均匀化装置和第二光量均匀化装置相加的状态下示出本发明的背光装置中表示配光特性的曲线图。

图9是表示以往例的剖面图。

最佳实施方式

下面根据图示实施方式对本发明进行详细说明。图1中用符号1表示的是涉及本发明的背光装置(以下称之为背光装置1)，该背光装置1基本上是通过含有氧化钛等而做成白色的聚碳酸脂(ボリカ一ボネイト)、PET、ABS、环烯烃聚合物(シクロオレフインポリマ一)等树脂材料形成的壳体状反射板1a形成，在内部多个冷阴极放电管2以一定的间隔、一定的个数被安装。

并且，该反射板1a虽然在本实施方式中以由白色树脂材料形成的例进行说明，但是也可以是将内面涂上了白颜色的金属构件、树脂构件。另外，作为线性光源的例，虽然用冷阴极放电管的例进行说明，但是也可以利用热阴极放电管等所谓的荧光灯。

并且，在安装了前述背光装置1的各个冷阴极放电管2中间，设置有突出于冷阴极放电管2侧的障壁3，由此形成区域4。另外，图1中也很显然是在一个区域安装一个冷阴极放电管2。另外，前述背光装置1的上表面设置有扩散板5，而在上方设置有液晶显示器(未图示)这些点和已有例是相同的。

现在，在这里图2是表示前述障壁3到达扩散板5时的一个区域4的冷阴极放电管2单体的发光强度分布A1的例，当然前述冷阴极放电管2的正上方最亮，越往区域4的端部越暗。并且，此明暗比率约为2.5倍，并不是能达到欣赏例如电视图像等的值。

本发明，作为实现明暗均匀化用的第一装置，调整前述障壁3的高度，且将冷阴极放电管2的光也分布在相邻的区域4。如果用图1进行说明，由于在该图1中显示了3个冷阴极放电管2，先是面向该图，将左边的冷阴极放电管设为2L、右边的冷阴极放电管设为2R、中央的冷阴极放电管设为2C来进行说明。

在此，先假定前述障壁3的高度达到了扩散板5，则形成各区域4由四边紧密连接的光学性独立的结构，来自冷阴极放电管2L、2R的光没有入射到中央的区域，即设置了冷阴极放电管2C的区域4，且对各个不带来影响。图2是表示在该状态的各区域4的配光(发光强度分布)H1的状态。

在图2中也是很明显，如上述的独立的各区域4的状态的配光H1中冷阴极放电管2的正上方部分最亮，并且越往区域4的两端去亮度越暗，此时的明暗差达到大约2.5倍。且该实施方式中，各冷阴极放电管2之间的距离被设定为40mm。并且，发射板1a的反射面侧的最低点和扩散板5的线状光源侧的距离被设定为约18mm，与该间隔相比，线状光源的间隔被设定的宽。

本发明，先是作为第一装置，通过调整前述障壁3的高度，在障壁3和扩散板5之间设置的间隙D(参考图1)、通过调整该间隙D的量，将来自相邻位置的冷阴极放电管2的光导入至光量不足的部分、使一个区域4内实现均匀亮度的装置。

在此，如果再次研究图2，如以上说明的那样，在一个区域4内，配光H1表示冷阴极放电管2的正上方的最大光量值，越往左右方向移动光量越低，形成所谓的中高的形状。因此，现实中没有必要向前述冷阴极放电管2的正上方部分散布来自邻接于区域4的光，只要对左右端的光量低的部分作为重点加强就可以。

因此，原则上本发明中对于某一个区域4，如果能够做成从连接于左侧的区域4在左侧的半部越靠近左越供给大量的光、从连接于右侧的区域4越靠近右越供给大量的光，那么接受供给的区域4的光量补偿图2所示的山形，且形成为倾向于均匀化方向。

如上所述的为了接收来自邻接区域供给的光，例如，调整与连接于左侧的区域4的交界上设置的间隔D的宽度和位置，且相比于接收光的供给侧的区域4的中心只要光不到达右侧一半部分就可以，同样设置在邻接于右侧的区域4的交界上设置的间隔D只要是光不到达左侧一半部分就可以。

此时，在接收光的供给侧的中心的近旁，前述冷阴极放电管2由于是具有预定的管径的，所以由前述障壁3的尖端遮住的范围产生不同的半阴影部比由前述冷阴极放电管2的全管径所照射的光量少。该半阴影部S是、随着从前述冷阴极放电管2远离、由前述障壁3遮挡前述冷阴极管的范围扩大、光量渐渐减少的阴影部。

如上所述的那样，由于区域4的中心部分是散布充分光量的部分，例如，即使该半阴影部S与中心部分相重叠，虽然在实际应用上并没有像产生障碍那样的影响发生，但是希望上述半阴影部S以外的部分不与中心部分相重复。

图3是表示如上所说明的已形成间隙D时的从左侧的区域4入射的配光HL的形状的一个例，图4是表示同样已形成的从右侧的区域4入射的配光HR的一个例。且，图5表示将前述配光HL和配光HR加在图2的配光H1后的配光H2的曲线图。

在此，将配光H1和配光H2相比较，认为双方都是中心的光量多，大致为中高状这些都没有什么变化，但是做更细的检查，则发现相对于配光H1其光量的最大值和最小值的差大概是2.5倍，配光H2大概为1.5倍，而在亮度的均匀化方面呈现出相应的效果。

本发明是包括上述说明的第一均匀化装置且组合第二均匀化装置的，该第二均匀化装置也利用上述障壁3。即，第一均匀化装置是根据障壁3和扩散板5之间的间隔D而将来自邻设区域4的光向不足部分进行加强的装置。

在此，依据图1探讨障壁3的作用，则该障壁3被要求为确保向邻接区域补给光量的间隔D3的，即，仅要求顶点3a的存在位置，用于将前述顶点3a和底面3b连接保持的侧面3c，在使用白色树脂的反射板时，实际上并不特别期待它的作用。

本发明着眼于此问题，想要利用前述3c以进一步实现均匀化，在此，对于图1所示的实施了第一均匀化装置的配光H2，还剩下区域4的中央部亮的趋势，并不能说是作为完善的背光装置1而具有的充分的性能。

在此，本发明如图6所示、对前述障壁3的侧面3c，形成为将前述冷阴极放电管2或其近旁作为第一焦点，将前述障壁3的顶点的正上方向的扩散板5的近旁作为第二焦点的椭圆状的一部分的形状，即椭圆面是、作为使其长轴Z与前述冷阴极放电管2的轴平行移动的状态而形成必要部分，即从障壁3的顶点3a至平坦面的底面3b形成为带状。

并且，将前述椭圆面的第二焦点的位置处于前述障壁3的顶点3a的正上方向的扩散板5近旁，通过使该位置上下左右少量移动、能够调整光的照射特性及范围本发明也是包含这些的。

并且，由于障壁3存在于冷阴极放电管2的两侧，该两侧一起被形成，并且，前述区域4是在紧密连接的状态下邻接的，所以前述障壁3正面背面(里外)被形成为椭圆状。本实施例中、反射板1a由白色树脂形成，更多的包含对于来自线状光源的光使其扩散的作用，则向焦点集中的光很少，例如将形成的模具研磨等，如果反射面1a的正反射成分做成高的物质，可以使向焦点的光增多。并且，反射板等内面在利用着了色的金属构件、树脂构件时，例如，可以是用粒子很细的白色涂料等涂装。

图7是表示具备障壁3的一个区域4的配光HO的状态，该障壁3是具有如上所述被形成的椭圆面状的侧面3c，如所预定的那样在两端障壁3的位置能得到最大的光量。并且，图8所示是与图5所示的实施了第一均匀化装置的区域4组合后的最终配光H3。

此时，顶点3a是由前述椭圆类形状(焦点距离)及长轴Z的倾斜能够调整高度位置，根据调整该高度使半阴影部S的位置位于相邻光源的正上方。另外，类似于椭圆类形状的侧面3c和平坦面的底面3b用适当的曲线连接，如果不产生由该分界形成的亮度斑即可。

这样由于组合了的2种均匀化装置，光量差也如图示、在区域4的中央部约为11、在区域的端部约为10、实质上可以说是稳定在均匀的范围内，在实际应用中能够成为相当耐用的装置。另外，例如由椭圆面补正的效果过头等时，自由地将障壁3的侧面3c的一部分由椭圆面形成、其它的部分由直线形成等。

如上所述，使由本发明将来自邻接地区域4的光散布到不足部分的第一方法、和与将障壁的侧面3的侧面3c为以椭圆面形成且在必要的部分设定第二焦点集中光散布的第二方法相组合，而形成的背光装置1，由此，第一是作为能够得到全面均匀的光量，而且能够提高背光装置1的性能。

另外，第二，由于做成了上述结构，冷阴极放电管2之间的距离即使离开得超过以往，也能够形成保持亮度的均匀性的背光装置1，并且进行均匀化之时，背光装置1的厚度在薄的状态能够实施，液晶显示器的整体也能够实现小型化，由此也能够降低成本。

符号说明

1...背光装置

1a...反射板

2、2C、2L、2R...冷阴极放电管

3...障壁

3a...顶点

3b...底面

3c...侧面

4...区域

5...扩散板

D...障壁和扩散板之间的距离

Claims

1、一种背光装置，其特征在于：多个线状光源被并列设置，在前述线状光源的前面侧具备扩散透射光的扩散板，并且在前述线状光源的背面侧具备使光向前述扩散板方向反射的反射板，前述的反射板上各个前述线状光源之间设有障壁，而且形成每个前述线状光源的区域，并且通过调整前述障壁的高度，使来自邻接的前述线状光源的直射光向相邻的区域入射、且将来自被设置于前述区域内的前述线状光源的光不足的部分，用来自相邻的区域的入射光补充，使来自前述扩散板的照射亮度均匀化，于前述障壁组合在前述线状光源或其近旁具有第一焦点、且在前述障壁的顶点的正上方的前述扩散板近旁具有第二焦点的椭圆面而用于调整光量分布。

2、如权利要求1所述的背光装置，其特征在于：向前述邻接区域入射的直射光的范围，是包含前述线状光源的管径的一部分被前述障壁遮挡的半阴影部，且该区域连接侧的大致一半的部分。

3、如权利要求1或2所述的背光装置，其特征在于：前述背光装置的前述反射板是由具有适当的扩散性和适当的反射性的构件形成的。

4、如权利要求3所述的背光装置，其特征在于：前述反射板是由白色的树脂材料形成的。