CN102171508A - 照明装置和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明装置(3)。该照明装置(3)具有：多个冷阴极荧光管(放电管)(9)；与多个冷阴极荧光管(9)中的各个冷阴极荧光管(9)连接，对各个上述冷阴极荧光管(9)进行点亮驱动的逆变电路(驱动电路)(17)；收纳多个冷阴极荧光管(9)的金属制的底座(10)；和将来自多个冷阴极荧光管(9)的光反射的合成树脂制的反射片(11)，其中，在底座(10)设置有：形成为框形状的框体(10a)；和按照多个冷阴极荧光管(9)中的各个冷阴极荧光管(9)设置，并且在冷阴极荧光管(9)的正下侧以与冷阴极荧光管(9)的长度方向平行的方式安装在框体(10a)的多个肋部件(10b)。

Description

照明装置和显示装置

技术领域

本发明涉及照明装置，特别是涉及使用冷阴极荧光管等放电管的照明装置和使用该照明装置的显示装置。

背景技术

近年来，例如在家庭用电视接收装置中，以液晶显示装置为代表，具有作为平板显示部的液晶面板的显示装置正逐渐成为主流，其中，该平板显示部与以往的阴极射线管相比有薄型、轻量等众多特长。在这样的液晶显示装置中，设置有发出光的照明装置(背光源)和通过对来自照明装置中设置的光源的光起到光阀作用，从而显示期望图像的液晶面板。而且，在电视接收装置中，将电视广播的影像信号所含的文字、图像等信息显示在液晶面板的显示面上。

另外，在上述照明装置中，根据光源相对于液晶面板的配置方式不同，可以大致分为直下型和边缘照明型(边缘型背光源)，但在具有20英寸以上的液晶面板的液晶显示装置中，一般使用比边缘照明型更容易实现高亮度和大型化的直下型的照明装置。即，直下型照明装置，在液晶面板的背后(非显示面)侧配置有多个光源，由于能够在液晶面板的紧邻的背面侧的位置配置光源，所以能够使用多个光源，容易得到高亮度，适用于高亮度·大型化。另外，直下型照明装置由于装置内部是中空结构，所以即使大型化也较为轻量，就这一点而言也适用于高亮度·大型化。

另外，在上述以往的照明装置中，例如如下述专利文献1所述，利用框状的框体构成收纳作为光源的多个冷阴极荧光管的金属制的底座，并且利用合成树脂制的反射片塞住框体的一个开口部侧，从框体另一个开口部侧使来自上述冷阴极荧光管的光射出。由此，在该以往的照明装置中，与使用仅一侧开口的有底状的金属制的底座的情况相比，能够实现照明装置的轻量化。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-347005号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述的以往的照明装置中，在实现轻量化时，发生多个冷阴极荧光管(放电管)各自的点亮性降低的问题。

具体而言，在以往的照明装置中，为了实现轻量化，取代金属制的底座底面，设置了合成树脂制的反射片，因此与使用金属制的底座底面的情况不同，在对冷阴极荧光管进行点亮动作时反射片中不会流动泄漏电流。因此，在该以往的照明装置中，在与冷阴极荧光管连接，对该冷阴极荧光管进行点亮驱动的驱动电路中，要求增大冷阴极荧光管点亮开始时的起始电压。特别是，当周围温度为低温时，需要大幅增大上述起始电压，冷阴极荧光管的点亮性显著降低。

鉴于上述课题，本发明的目的在于，提供即使在实现轻量化时也能够防止放电管的点亮性降低的照明装置，以及使用该照明装置的显示装置。

用于解决课题的方式

为了实现上述目的，本发明的照明装置的特征在于，包括：

多个放电管；

与上述多个放电管中的各个放电管连接，对上述多个放电管中的各个放电管进行点亮驱动的驱动电路；

收纳上述多个放电管的金属制的底座；和

将来自上述多个放电管的光反射的合成树脂制的反射片，其中

在上述底座设置有：形成为框形状的框体；和按照上述多个放电管的各个设置，并且在上述放电管的正下侧以与上述放电管的长度方向平行的方式安装在上述框体的多个肋部件。

在按上述方式构成的照明装置中，在收纳多个放电管的金属制的底座中，由于设置有形成为框形状的框体，所以能够实现底座和照明装置的轻量化。另外，在底座中设置有按照上述多个放电管的各个设置、并且在放电管的正下侧以与上述放电管的长度方向平行的方式安装在上述框体的多个肋部件。由此，与上述以往例不同，能够在对放电管进行点亮动作时使泄漏电流在对应的肋部件中流动，不需要增大上述驱动电路的起始电压。因此，与上述以往例不同，能够构成即使实现轻量化时，也能够防止放电管的点亮性降低的照明装置。

另外，在上述照明装置中，优选在上述肋部件安装有支承所对应的放电管的放电管支承部件。

在这种情况下，能够精度良好地将放电管安装在底座，能够容易地构成发光品质优良的照明装置。

另外，在上述照明装置中也可以设置扩散板和支承上述扩散板的扩散板支承部件，该扩散板在上述框体的一个开口部侧以覆盖该开口部的方式设置，并且将来自上述多个放电管的光扩散，

在上述底座设置有连结部件，该连结部件与上述框体和上述肋部件的至少一方一侧连结，并且被安装上述扩散板支承部件。

在这种情况下，能够防止由于扩散板支承部件而在扩散板上产生弯曲等变形，能够容易地构成能够可靠地防止亮度不均的产生且具有优良的发光品质的照明装置。

另外，在上述照明装置中，优选在上述底座，上述反射片以覆盖上述框体的另一个开口部侧的方式安装在该框体。

在这种情况下，能够可靠地提高放电管的光利用效率。

另外，本发明的显示装置的特征在于：使用上述任意一种照明装置。

按上述方式构成的显示装置，由于使用即使在实现轻量化时也能够防止放电管的点亮性降低的照明装置，因此能够容易地构成轻量且高性能的显示装置。

发明的效果

根据本发明，能够提供即使在实现轻量化时，也能够防止放电管的点亮性降低的照明装置以及使用该照明装置的显示装置。

附图说明

图1是说明本发明的第一实施方式的照明装置和液晶显示装置的图。

图2是表示图1所示的底座的俯视图。

图3是说明图1所示的灯保持部件(灯座)的图。

图4是说明图1所示的照明装置的电路结构的图。

图5是说明图4所示的逆变电路的结构例的图。

图6是说明本发明的第二实施方式的照明装置和液晶显示装置的图。

图7是表示图6所示的底座的俯视图。

图8是说明图6所示的扩散板支承部件的图。

具体实施方式

以下，对本发明的照明装置以及使用该照明装置的显示装置的优选实施方式，参照附图进行说明。另外，在以下说明中，对将本发明应用于透过型液晶显示装置的情况示例地进行说明。另外，各图中的构成部件的尺寸，并未忠实地表示实际构成部件的尺寸和各构成部件的尺寸比率等。

[第一实施方式]

图1是说明本发明的第一实施方式的照明装置和液晶显示装置的图。在图1中，本实施方式的液晶显示装置1设置有液晶面板2和照明装置3，该液晶面板2使用本发明的显示元件构成，并且以图1的上侧作为视认侧(显示面侧)而设置，该照明装置3配置在液晶面板2的非显示面侧(图1的下侧)，发出对该液晶面板2进行照明的照明光。

液晶面板2具有：构成一对基板的CF(Color Filter：彩色滤光片)基板4和阵列基板5；由该CF基板4和阵列基板5夹持的液晶层6；和以夹着该CF基板4和阵列基板5的方式分别设置在CF基板4和阵列基板5的各外侧表面的偏光板7、8。另外，在液晶面板2中，通过后述的液晶驱动部能够以像素单位驱动液晶层6。而且，在液晶面板2中，利用液晶层6对经偏光板8射入的上述照明光的偏光状态进行调制，并且对通过偏光板7的光量进行控制，由此显示期望图像。

CF基板4和阵列基板5，使用平板状的玻璃材料或丙烯酸树脂等透明的合成树脂。另外，在阵列基板5，与液晶面板2的显示面所含的多个像素相应地在该阵列基板5与液晶层6之间形成有像素电极和/或TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)等(未图示)。另一方面，在CF基板4，在该CF基板4与液晶层6之间形成有彩色滤光片和/或相对电极等(未图示)。

另外，液晶面板2的液晶模式和像素结构可以是任意的。另外，液晶面板2的驱动模式也可以是任意的。即，作为液晶面板2，能够使用能够显示信息的任意的液晶面板。因此，在图1中没有图示液晶面板2的详细结构，对其说明也省略。

接着，参照图2和图3，对本实施方式的照明装置3进行具体说明。

图2是表示图1所示的底座的俯视图(平面图)，图3是说明图1所示的灯保持部件的图。

在照明装置3中，如图1所例示的那样，设置有多个例如5根冷阴极荧光管(CCFL)9和收纳这些冷阴极荧光管9的金属制的底座10。另外，照明装置3具有：使来自作为放电管的冷阴极荧光管9的光向液晶面板2侧反射的反射片11；使来自冷阴极荧光管9的光(也包含由反射片11反射的光)扩散的扩散板13；和设置在扩散板13的上方的光学片14。

各冷阴极荧光管9，使用直径3.0～4.0mm左右的发光效率优良的细管化的直管状的冷阴极荧光管，能够容易地构成小型(紧凑)的发光效率优良的照明装置3。另外，通过作为放电管支承部件的灯保持部件12，将各冷阴极荧光管9保持在该冷阴极荧光管9与反射片11和扩散板13各自之间的距离为规定距离的状态，以这样的状态将各冷阴极荧光管9保持在底座10的内部。

参照图2，在底座10设置有：形成为框形状的框体10a；和按多个冷阴极荧光管9中的各个冷阴极荧光管9设置的多个肋部件10b。在框体10a中，扩散板13以堵塞一方(一侧或一个)的开口部10a1侧的方式，设置在该开口部10a1侧。另外，在框体10a安装有反射片11的端部，并且以堵塞另一方(另一侧或另一个)的开口部10a2侧的方式，设置有该反射片11。另外，反射片11如后所详细叙述的那样，通过灯保持部件12安装在多个肋部件10b中的各个。

各肋部件10b，在对应的冷阴极荧光管9的正下侧以与冷阴极荧光管9的长度方向(图2的左右方向)平行的方式安装在框体10a的开口部10a2侧。另外，在各肋部件10b，将与上述长度方向正交的正交方向(图2的上下方向)的尺寸设定为例如1mm以上的尺寸，从图1的下侧看时，肋部件10b隔着反射片11和灯保持部件12与对应的冷阴极荧光管9相对。而且，肋部件10b作为当冷阴极荧光管9进行点亮动作时允许泄漏电流流动的接近导体发挥作用。

另外，在各肋部件10b，如图2例示，设置有两处安装灯保持部件12的安装孔10b1。而且，在底座10，通过将灯保持部件12安装在安装孔10b1，将被该灯保持部件12保持的冷阴极荧光管9收纳在底座10内部。

具体而言，如图3所示，在灯保持部件12设置有：保持冷阴极荧光管9的大致半圆形状的保持部12a；支承保持部12a的基部12b；和从基部12b向与保持部12a相反的一侧延伸设置的安装部12c。保持部12a，通过与冷阴极荧光管9的表面抵接，保持该冷阴极荧光管9。基部12b构成为平板形状，配置在反射片11的表面上。安装部12c构成为大致圆柱形状，插通设置在反射片11的贯通孔11a和上述安装孔10b1。另外，该安装部12c的前端部分，如图3所示，是截面为三角形形状的结构，该前端部分突出至肋部件10b的外部，在肋部件10b的外侧表面卡止，由此，灯保持部件12被组装于底座10。另外，灯保持部件12使用例如透明或白色的合成树脂。

反射片11例如使用发泡PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯：polyethylene terephthalate)树脂等合成树脂，通过使来自冷阴极荧光管9的光向液晶面板2侧反射，提高该冷阴极荧光管9的光利用效率。

在扩散板13中使用合成树脂或玻璃材料。另外，扩散板13在底座10上可以移动地被保持，即使当由于冷阴极荧光管9的发热和/或底座10的内部温度上升等热量的影响，该扩散板13发生伸缩(塑性)变形时，也能够通过在底座10上移动吸收变形。

在光学片14中，包含例如由合成树脂膜构成的扩散片，使射向液晶面板2的上述照明光适当扩散，提高该液晶面板2的显示面的显示品质。另外，在光学片14中，根据需要适当叠层用于提高液晶面板2的显示面的显示品质等的棱镜片、偏光反射片等公知的光学片材料。而且，光学片14将从扩散板13射出的面状光转换为具有规定的亮度(例如10000cd/m²)以上且大致均匀的亮度的面状光，作为照明光射入到液晶面板2侧。

另外，除了上述说明以外，例如也可以在液晶面板2的上方(显示面侧)适当层叠用于调整该液晶面板2的视野角(视角)的扩散片等光学部件。

另外，如图1所示，在底座10的外侧设置有：用于驱动液晶面板2的上述液晶驱动部15；用于对多个冷阴极荧光管9中的各个冷阴极荧光管9进行驱动控制的照明控制部16；和按照每个冷阴极荧光管9设置的、作为根据来自照明控制部16的控制信号(驱动信号)对对应的冷阴极荧光管9进行点亮驱动的驱动电路的逆变电路17。

在这里，也参照图4和图5，对本实施方式的照明装置3的电路结构进行具体说明。

图4是说明图1所示的照明装置的电路结构的图，图5是说明图4所示的逆变电路的结构例的图。

如图4所例示的那样，在照明装置3中，逆变电路17设置在各冷阴极荧光管9的长度方向的一个端部侧，从上述一个端部侧向对应的冷阴极荧光管9供给电流。另外，在逆变电路17中，如后所述，使用了例如半桥型(half bridge)的结构，逆变电路17基于上述驱动信号，使用PWM调光，能够驱动对应的冷阴极荧光管9。

另外，照明装置3具有按照每个冷阴极荧光管9设置的、检测流过对应的冷阴极荧光管9的灯电流值的灯电流检测电路RC，在照明装置3中，由各灯电流检测电路RC检测出的灯电流值，经由与各冷阴极荧光管9相应地设置的反馈电路FB，被输出到照明控制部16。

另外，作为来自外部的指示信号，例如改变照明装置3的发光面的亮度的调光指示信号被输入至照明控制部16，在液晶显示装置1中，用户能够适当改变液晶面板2的显示面的亮度(明亮度)。即，例如从设置在液晶显示装置1一侧的远程(remote：遥控)控制器等操作输入器(未图示)将调光控制信号输入到照明控制部16。然后，照明控制部16，使用所输入的调光指示信号，决定PWM调光的占空比，并且决定向各冷阴极荧光管9供给的电流的目标值。

之后，照明控制部16，基于所决定的目标值生成输向各逆变电路17的驱动信号并输出，由此，对应的冷阴极荧光管9中流动的灯电流值变化。其结果是，从各冷阴极荧光管9射出的出射光的光量根据调光指示信号变化，照明装置3的发光面的亮度和液晶面板2的显示面的亮度根据用户的操作指示被适当地改变。

另外，实际供给至各冷阴极荧光管9的灯电流值，经对应的灯电流检测电路RC和反馈电路FB，作为检测电流值被反馈给照明控制部16。然后，在照明控制部16中，通过执行使用检测电流值和根据上述调光指示信号决定的供给电流的目标值的反馈控制，维持用户期望的亮度的显示。

如图5所例示的那样，逆变电路17采用半桥型电路，该半桥型电路具有：变压器17a；与照明控制部16连接，并且在变压器17a的初级绕组(一次绕组)侧互相串联设置的第一和第二开关部件17b、17c；以及与第一开关17b连接的驱动电源17d。

第一和第二开关部件17b、17c各自例如使用场效应晶体管(FET)，如之后详细叙述的那样，从照明控制部16将相位相差180°的第一和第二驱动信号作为上述驱动信号分别输入，由此对向连接在变压器17a的次级绕组(二次绕组)侧的冷阴极荧光管9的电力供给进行导通/断开(ON/OFF)控制。

逆变电路17将对应的冷阴极荧光管9高频点亮。即，任意一个冷阴极荧光管9的高电压侧端子与变压器17a的次级绕组连接，第一和第二开关部件17b、17c基于来自照明控制部16的第一和第二驱动信号进行开关动作，由此，变压器17a向对应的冷阴极荧光管9进行电力供给，使该冷阴极荧光管9进行点亮动作。

在按上述方式构成的本实施方式的照明装置3中，在收纳多个冷阴极荧光管(放电管)9的金属制的底座10中设置有形成为框形状的框体10a，因此能够实现该底座10和照明装置3的轻量化。另外，在底座10设置有：对各个冷阴极荧光管9设置，并且在冷阴极荧光管9的正下侧以与冷阴极荧光管9的长度方向平行的方式安装在框体10a的多个肋部件10b。由此，在本实施方式的照明装置3中，与上述以往例不同，当使冷阴极荧光管9点亮动作时，能够向对应的肋部件10b流动泄漏电流，不需要增大上述逆变电路(驱动电路)17的起始电压。因此，在本实施方式中，与上述以往例不同，能够构成即使在实现轻量化时也能够防止冷阴极荧光管9的点亮性降低的照明装置3。

另外，在本实施方式中，在肋部件10b安装有支承对应的冷阴极荧光管9的灯保持部件(放电管支承部件)12，因此能够将冷阴极荧光管9精度良好地安装在底座10，能够容易地构成发光品质优良的照明装置3。

另外，在本实施方式的照明装置3中，在底座10中，反射片11以覆盖框体10a的另一方的开口部10a2侧的方式安装在该框体10a，因此能够可靠地提高冷阴极荧光管9的光利用效率。

另外，在本实施方式中，由于使用即使在实现轻量化时也能够防止冷阴极荧光管9的点亮性降低的照明装置3，因此能够容易地构成轻量且高性能的液晶显示装置1。

[第二实施方式]

图6是说明发明的第二实施方式的照明装置和液晶显示装置的图，图7是表示图6所示的底座的俯视图。图中，本实施方式与上述第一实施方式主要的不同点在于，设置支承扩散板的扩散板支承部件，并且将该扩散板支承部件安装于设置在底座的连结部件上。另外，对与上述第一实施方式共通的构成要素，采用相同附图标记，省略重复说明。

即，如图6和图7所示，在本实施方式的照明装置3中，在底座10中，连结部件17c以与肋部件10b正交的方式，设置在该肋部件10b的下侧。另外，在该连结部件10c安装有支承扩散板13的扩散板支承部件18。

具体而言，如图7所例示的那样，连结部件10c平行于与冷阴极荧光管9的长度方向正交的正交方向，并且在底座10的上述长度方向的中央部，与框体10a的下侧和肋部件10的下侧连结。另外，在连结部件10c形成有例如两处用于安装扩散板支承部件18的安装孔10c1，两个扩散板支承部件18通过连结部件10c设置在底座10。而且，在本实施方式的照明装置3中，扩散板支承部件18的前端部分与扩散板13抵接，由此从底座10内部侧支承扩散板13。

在这里，也参照图8，对扩散板支承部件18进行具体说明。

图8是说明图6所示的扩散板支承部件的图。

如图8所示，在扩散板支承部件18设置有：大致圆锥形状的支承部18a；支承支承部18a的基部18b；和从基部18b向与支承部18a相反的一侧延伸设置的安装部18c。支承部18a与扩散板13的表面接触，实质地支承扩散板13，按照插通反射片11上设置的贯通孔11b的方式设置。基部18b构成为平板形状，配置在连结部件10c的表面上。安装部18c构成为大致圆柱形状，插通上述安装孔10c1。另外，该安装部18c的前端部分，如图8所示，构成为截面三角形形状，该前端部分突出到连结部件10c的外部，卡止在连结部件10c的外侧表面，由此，将扩散板支承部件18组装到底座10。另外，在扩散板支承部件18中使用例如透明或白色的合成树脂。

根据以上结构，在本实施方式的照明装置3中，能够发挥与第一实施方式同样的作用·效果。另外，在本实施方式的照明装置3中，在底座10设置连结部件10c，并且在该连结部件10c安装有扩散板支承部件18。由此，在本实施方式中，能够防止由于扩散板支承部件18而在扩散板13发生弯曲等变形，能够容易地构成能够可靠地防止亮度不均的产生的具有优良发光品质的照明装置3。

另外，上述实施方式全部是例示，本发明并不限定于此。本发明的技术范围由权利要求的范围规定，与其中记载的结构等同的范围内的全部变更也包含在本发明的技术范围内。

例如，在上述说明中，对将本发明适用于透过型的液晶显示装置的情况进行了说明，但本发明的液晶显示装置并不限定于此，也可以适用于具有利用光源的光，显示图像、文字等信息的非发光型显示部的各种显示装置。具体而言，本发明的照明装置可以适用于半透过型的液晶显示装置或将液晶面板用于光阀(light valve)的投影型显示装置。

另外，在上述说明中，对使用直管形状的冷阴极荧光管作为放电管的情况进行了说明，但本发明的放电管并不限定于此，也能够使用热阴极荧光管和氙气荧光管等其他放电荧光管。另外，也可以适用于U字管和近似U字管等直管状以外形状的放电管。

另外，在上述说明中，对将一个反射片以堵塞上述框体的另一方的开口部侧的方式安装在该框体的情况进行了说明，但本发明的反射片并不限定于此，例如也可以使用多个反射片。即，也可以采用如下结构：以堵塞框体的另一方的开口部侧的方式，将多个反射片安装于相邻的两个肋部件之间以及框体与肋部件之间。

另外，在上述第二实施方式的说明中，对使用沿与冷阴极荧光管(放电管)的长度方向正交的正交方向设置的连结部件的情况进行了说明，但本发明的连结部件并不限定于此，也可以采用与底座的框体和肋部件中的至少一方一侧连结，且被安装扩散板支承部件的方式。

另外，在上述说明中，对在冷阴极荧光管的一个端部侧设置逆变电路，对该冷阴极荧光管从一个端部侧进行电力供给，即实施所谓单侧驱动的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，本发明也可以适用于在另一个端部侧也设置逆变电路，对冷阴极荧光管进行两侧驱动的结构。

产业上的可利用性

本发明对即使实现轻量化时也能够防止放电管的点亮性降低的照明装置和使用该照明装置的显示装置是有用的。

附图标记的说明

1 液晶显示装置

3 照明装置

9 冷阴极荧光管(放电管)

10 底座

10a 框体

10a1、10a2 开口部

10b 肋部件

10c 连结部件

11 反射片

12 灯保持部件(放电管支承部件)

13 扩散板

17 逆变电路(驱动电路)

18 扩散板支承部件

Claims (5)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：

多个放电管；

与所述多个放电管中的各个放电管连接，对所述多个放电管中的各个放电管进行点亮驱动的驱动电路；

收纳所述多个放电管的金属制的底座；和

将来自所述多个放电管的光反射的合成树脂制的反射片，其中

在所述底座设置有：形成为框形状的框体；和按照所述多个放电管中的各个放电管设置，并且在所述放电管的正下侧以与所述放电管的长度方向平行的方式安装在所述框体的多个肋部件。

2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

在所述肋部件安装有支承所对应的放电管的放电管支承部件。

3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于：

包括扩散板和支承所述扩散板的扩散板支承部件，该扩散板在所述框体的一个开口部侧以覆盖该开口部的方式设置，并且将来自所述多个放电管的光扩散，

在所述底座设置有连结部件，该连结部件与所述框体和所述肋部件的至少一方一侧连接，并且在该连结部件安装有所述扩散板支承部件。

4.如权利要求1～3中任一项所述的照明装置，其特征在于：

在所述底座，所述反射片以覆盖所述框体的另一个开口部侧的方式安装在该框体。

5.一种显示装置，其特征在于：

使用权利要求1～4中任一项所述的照明装置。

Images