CN103930712B

CN103930712B - 照明装置、背光源、液晶显示装置以及电视接收装置

Info

Publication number: CN103930712B
Application number: CN201280055933.XA
Authority: CN
Inventors: 清水敬治
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2032-12-14
Also published as: JP5778780B2; CN103930712A; WO2013094525A1; JPWO2013094525A1

Abstract

照明装置设为如下构成：具备：光源部，其由LED排列而成；导光体，其具有LED的出射光所入射的入射面和不与该入射面相对的出射面；以及底座，其收纳光源部和导光体，从出射面侧观看时，光源部以被导光体遮蔽的方式辐射状地配置在出射面的相反面侧。

Description

照明装置、背光源、液晶显示装置以及电视接收装置

技术领域

本发明涉及以发光二极管(LED)为光源的照明装置、使用该照明装置的背光源、具备该背光源的液晶显示装置、具备该液晶显示装置的电视接收装置。

背景技术

近年来，作为照明装置的光源，大多使用LED。与以往使用的荧光灯(冷阴极管等)相比，LED具有自身小型且寿命长、发光效率高因而功耗低、不使用水银等很多优点。

该照明装置例如装配于居室的天花板而用作室内照明，或者配置于液晶显示装置的背面而用作背光源。例如，在专利文献1中，公开了如下边光式照明装置，该照明装置具备：导光体，其呈大致圆板状；LED光源，其出射方向从导光体的圆周端面朝向导光体的内部，以围绕圆周端面的周围的方式排列；反射片，其以覆盖导光体的方式配置在与出射从LED光源导入到导光体的光的该导光体的出光面相反的一侧的反射面；以及箱体，该照明装置在导光体的反射面的表面形成有使光发生漫反射的光漫反射部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011－159435号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在如专利文献1这样的边光式照明装置中，由于成为光源的阴影处，因而光不会到达与光源的出射方向相反的方向，而且光源周边的发光也较弱，因此，特别不适于要照亮整个室内的照明。

本发明的目的在于，提供光源不会成为阴影而且光源周边的发光也不会变弱的照明装置。另外，目的也在于，提供使用该照明装置的背光源、具备该背光源的液晶显示装置、具备该液晶显示装置的电视接收装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的特征在于，具备：多个基板，其上排列有发光二极管；导光体，其具有上述发光二极管的出射光所入射的入射面和不与该入射面相对的出射面；以及箱体，其收纳上述基板和上述导光体，从上述出射面侧观看时，上述基板以被上述导光体遮蔽的方式辐射状地配置在上述出射面的相反面侧。

根据该构成，能够提供光源不会成为阴影而且光源周边的发光也不会变弱的照明装置。

在上述的照明装置中，也可以设为上述箱体具有圆板部，上述基板从该圆板部的中心朝着外周配置。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为上述发光二极管在上述圆板部的中心侧比在外周侧配置得多。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为上述基板向比该圆板部的半径方向靠上述发光二极管的出射侧倾斜。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为上述圆板部具有收纳上述基板的槽。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为具有多个上述导光体，各导光体具有厚度从一端朝着另一端变薄的大致楔形形状，并且以在各导光体的较厚的一方端部搭跨有另一导光体的较薄的一方端部的方式配置，上述发光二极管与上述较厚的一方端部的端面相对地配置。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为具有1个上述导光体，上述导光体具有：平板部，其表面为出射面；以及突出部，其从该平板部的里面侧突出，其端面为入射面。

另外，在上述的照明装置中，也可以设为上述导光体在上述出射面具有多个并排的突条部。

另外，本发明的背光源使用上述的照明装置。另外，本发明的液晶显示装置具备该背光源。另外，本发明的电视接收装置具备该液晶显示装置。

发明效果

根据本发明，从导光体的出射面侧观看时，基板以被导光体遮蔽的方式辐射状地配置在出射面的相反面侧，从而，在从导光体的出射面侧观看的情况下，光源部不会成为阴影，而且光源部的周边的发光也不会变弱。因此，例如在应用于吸顶灯的情况下，能期待来自器具外周的充分的发光，能够通过照亮器具附近的天花板而给人非常明亮的印象。

附图说明

图1是配设有第1实施方式的照明装置中的基板的底座的立体图。

图2是第1实施方式的照明装置中的导光体的立体图。

图3是将图2的导光体配设于图1的状态下的图1的A－A线截面图。

图4是第1实施方式的照明装置中的光源部的主视图。

图5是第2实施方式的照明装置中的光源部的主视图。

图6是配设有第3实施方式的照明装置中的基板的底座的立体图。

图7是第4实施方式的照明装置中的光源部、导光体以及底座的截面图。

图8是第5实施方式的照明装置中的导光体的俯视图。

图9是图8的B－B线截面图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1是配设有第1实施方式的照明装置中的基板的底座的立体图。图2是第1实施方式的照明装置中的导光体的立体图。图3是将图2的导光体配设于图1的状态下的图1的A－A线截面图。图4是第1实施方式的照明装置中的光源部的主视图。第1实施方式的照明装置A是装配于建筑物的天花板面的吸顶灯。

照明装置A具备底座1、光源部2、导光体3、驱动控制部(未图示)以及罩(未图示)。底座1是装配于天花板面的箱体，具有环状的圆板部11、从圆板部11的外周向罩侧突出的外壁部12以及从圆板部11的内周向罩侧突出的内壁部13，是部分有底圆筒状的部件。底座1的材料能够使用铝等。

在内壁部13所包围的底座1的中央部分的开口部14贯通有备置于天花板面、供应电力的电源连接器(未图示)。圆板部11具有收纳光源部2的4个槽111。各槽111从圆板部11的中心朝着外周辐射状地形成，特别是，在图1中分别沿着圆板部11的半径方向按每90°从内壁部13到外壁部12地形成。槽111的伸出方向的截面为大致三角形，具有与圆板部11的平面大致垂直的壁面112和壁面112的端部弯折并与圆板部11的平面相连的倾斜面113。

在底座1的内面，通过表面处理形成有高效地反射从光源部2出射的光的反射面(反射部)。在此，内面可以仅是圆板部11的内面，也可以包含槽111、外壁部12、内壁部13的内面。此外，该表面处理例如能够采用贴附发泡PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等的反射率高的片的方法、涂敷白色的涂料的方法。

在底座1中，光源部2收纳于槽111，导光体3收纳于被圆板部11、外壁部12和内壁部13包围的部分。

驱动控制部装配于底座1的中央部分和底座1的天花板面侧。驱动控制部包含对光源部2供应电力的电源电路、进行点亮控制的控制电路等电路。驱动控制部具备：绝缘片，其用于抑制向底座1的漏电；以及电路基板，其安装有电源电路、控制电路等。驱动控制部还具备如下电路：其与备置于天花板面的电源连接器(未图示)电连接，将供应的电力转换为与光源部2对应的电力。

光源部2包括安装有作为光源的LED21的基板22。在长方形的基板22上安装有多个芯片状的LED21。LED21具有俯视为正方形的长方体的封装。在基板22上，LED21在长边方向上直线状排列。例如能够设为将1mm见方的LED空开2mm的间隔并排的构成。

光源部2利用螺钉或者通过粘接而固定于底座1的槽111。具体来说，如图3所示，沿着壁面112固定基板22。也就是说，4个基板22从圆板部11的中心朝着外周辐射状地配置。从而，从LED21出射的光与圆板部11大致平行。

导光体3分别与各基板22对应地设置。在此，4个导光板3组合为环型的圆板状。各导光体3具有厚度从一端朝着另一端变薄的大致楔形形状，并且以各导光体3的较厚的一方端部31沿着倾斜部113折曲，在各导光体3的较厚的一方端部31搭跨有另一导光体3的较薄的一方端部32的方式配置。从而，导光体3的与底座1相反的一侧的面(出射面)全都平齐地配置。

并且，LED21与较厚的一方端部31的端面(LED21的出射光入射的入射面)33相对地配置。这样，导光体3的入射面和出射面配置为大致垂直，因而不相对。由于导光体和基板22的这种位置关系，从导光体3的出射面侧观看时，基板22以被导光体3遮蔽的方式辐射状地配置在出射面的相反面侧。

在光源部2和导光体3收纳于底座1的状态下，以包围底座1的装配有光源部2和导光体3的一侧的方式装配罩。罩的外周部分卡合于底座1，并且中央部分拧紧于底座1而被固定。罩成为出射从光源部2出射的光的出光面(光出射面)，优选由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚碳酸酯等透射率高、轻量的树脂制成。另外，优选罩以使出射的光扩散的方式被进行表面加工。

这样，在照明装置A中，从导光体3的出射面侧观看时，基板22以被导光体3遮蔽的方式辐射状地配置在出射面的相反面侧，从而，在导光体3的出射面侧观看的情况下，光源部2不会成为阴影，而且光源部2的周边的发光也不会变弱。因此，作为吸顶灯，能期待来自器具外周的充分的发光，能够通过照亮器具附近的天花板而给人非常明亮的印象。另外，通过将LED21配置在水平方向上，能够实现薄型的照明装置。另外，基板22从底座1的中心延伸，因此在将电源配置于中心的情况下，电连接变得容易(线束的布线距离变短)。另外，通过设置导光体3(优选还设置反射部)，能够抑制光源部2附近的亮度不匀。另外，通过在光源部2附近设置反射部，能使漏光有效地入射到导光体3，能够提高光利用效率，实现节能的照明装置。

此外，在上述实施方式中设置有4个光源部2，但对其个数没有限定，只要光源部2辐射状地配置即可。另外，在上述实施方式中，照明装置A的形状设为圆形，但对其形状没有限定，也可以是椭圆形、多边形。另外，在上述实施方式中，在底座1设置有槽111，但也可以取代槽111，在圆板部11形成凸部，在其侧面装配基板22。

(第2实施方式)

图5是第2实施方式的照明装置B中的光源部5的主视图。该照明装置B除了光源部5的形态与第1实施方式的照明装置A不同以外，具有与第1实施方式的照明装置A相同的构成，因此省略光源部5以外的构成的详细说明。

光源部5包括安装有作为光源的LED21的基板51。在长方形的基板51安装有多个芯片状的LED21。在基板51上，LED21在长边方向上直线状排列，LED21在底座1的圆板部11的中心侧比在外周侧配置得多。例如能够设为如下构成：使1mm见方的LED在圆板部11的外周侧以4mm的间隔并排，朝着中心侧逐渐缩小间隔，在中心侧以1mm的间隔并排。

在此，基板51配置为辐射状，例如，在如图1那样光源部2沿着半径方向配置的情况下，来自照明装置B的外周附近的LED21的出射光在导光体3中仅前进较短的距离便会到达导光体3的外周，而来自照明装置B的中心附近的LED21的出射光在导光体3中前进较长的距离才会到达导光体3的外周。为了抑制因该距离的差异而产生的亮度不匀，一般是用导光体的图案(油墨、凹凸形状)的密度来控制，但若该导光体的图案变化较大，则会达到物理密度极限而产生漏光，光利用效率恶化。但是，如第2实施方式这样，通过使LED21的密度在装置的中心侧高而在外侧低，能够抑制从导光体3出射的光的光通量密度的偏差(亮度不匀)。

(第3实施方式)

图6是配设有第3实施方式的照明装置C中的基板的底座的立体图。该照明装置C除了基板的配置及其相关的构成与第1实施方式的照明装置A不同以外，具有与第1实施方式的照明装置A相同的构成，因此省略用于配置基板的构成以外的构成的详细说明。

照明装置C的特征是：基板22向比圆板部11的半径方向靠LED21的出射侧倾斜。也就是说，是使基板22的外周侧的端部从图1的配置按顺时针稍微移动而成的配置。从而，LED21的出射光略微朝着中心侧。与此相应地，槽61的配置和导光体的形状也与之相匹配。

这样，通过使基板22向LED21的出射侧倾斜地配置，朝着中心侧的LED21的出射光变得更多，因此能够抑制第2实施方式中提到的导光体的外周侧和中心侧的亮度不匀。

此外，在第3实施方式的照明装置C中，通过如第2实施方式那样使LED21的密度在装置的中心侧高而在外侧低，能够进一步抑制亮度不匀。在这种情况下，即使与第2实施方式相比使LED21的密度变化较小，也能够充分得到效果。因此，LED21不密集，因而能够削减LED21的散热对策所需的成本。

(第4实施方式)

图7是第4实施方式的照明装置D中的光源部2、导光体7以及底座1的截面图。该照明装置D除了导光体7的形态与第1实施方式的照明装置A不同以外，具有与第1实施方式的照明装置A相同的构成，因此省略导光体7以外的构成的详细说明。

导光体7是使第1实施方式的照明装置A的4个导光体3重叠的部分相连而成为1个的形状。即，导光体7具有：平板部71，其表面为出射面；以及突出部72，其从平板部71的里面侧突出，其端面73为入射面。

这样，通过将导光体7一体化，在导光体间不会产生缝隙(间隙)，因此能够抑制因漏光而产生的亮度不匀。而且，导光体的数量减少，从而组装变得容易。

(第5实施方式)

图8是第5实施方式的照明装置的导光体8的俯视图。图9是图8的B－B线截面图。该照明装置E除了导光体8的形态与第1实施方式的照明装置A不同以外，具有与第1实施方式的照明装置A相同的构成，因此省略导光体8以外的构成的详细说明。

导光体8在其出射面具有多个并排的突条部81。突条部81能够设为如图9所示的棱镜状、双凸透镜状等。另外，突条部81与底座的外周形状相匹配地沿着光的行进方向形成。例如，在图8中，三角形的突条部81形成为同心圆状。

这样，通过设置突条部81，从中心侧的LED21出射的光沿着底座1的内壁部13绕入，因此，离光源部2远的内壁部13附近不会变暗，能够抑制外周侧和中心侧的亮度不匀。

(第6实施方式)

本发明的照明装置是从光出射面出射面状光的照明装置，因此也能用作液晶显示装置的背光源。

下面，说明将本发明的照明装置用作液晶显示装置的背光源的例子。

液晶显示装置具备液晶面板单元和背光源单元。在液晶显示装置中，液晶面板单元配置在背光源单元的前面侧(观察者侧)，液晶面板单元的前面侧按压于在中央部具备开口窗的金属制的挡板。

液晶面板单元具有：液晶面板，其中封入有液晶；以及偏振板，其贴附于液晶面板的前面(观察者侧)和背面(背光源单元侧)。液晶面板包含：阵列基板；相对基板，其与阵列基板相对配置；以及液晶，其填充在阵列基板和相对基板之间。

在阵列基板上设置有相互正交的源极配线和栅极配线、与源极配线和栅极配线连接的开关元件(例如薄膜晶体管)、与开关元件连接的像素电极以及取向膜等。并且，在相对基板上设置有红、绿、蓝(RGB)的各着色部按规定排列配置的彩色滤光片、共用电极、取向膜等。

在液晶面板单元中，通过驱动开关元件向液晶面板的各像素中的阵列基板和相对基板之间施加电压。通过使阵列基板和相对基板之间的电压发生变化，从而，使各像素中的液晶旋转，从而调制光(改变光的透射度)。从而，将图像显示于液晶面板的观察者侧的图像显示区域。

挡板是金属制的框体，具有覆盖液晶面板单元的前面的边缘部分的形状。挡板具备：矩形的开口窗，其以不遮住液晶面板单元的视频显示区域的方式形成；按压部，其从前面侧按压液晶面板单元；以及罩部，其从按压部的边缘部向背面侧突出，覆盖液晶面板单元和背光源单元的边缘部。挡板接地，将液晶面板单元和背光源单元密封。

背光源单元是对液晶面板单元照射面状光的照明装置。背光源单元具有与上述的第1实施方式所示的照明装置同等的结构。即，具有：背光源底座，其具有与底座1对应的长方形的底面；以及光源单元，其与光源部2对应。并且，控制电路部装配于底面的里侧的面。在背光源单元的光出射面侧配置有用于使出射光扩散、使亮度上升等的光学片部件。

本实施方式所示的液晶显示装置例如能用于移动电话机、平板型PC、家用电器的显示装置、电视接收装置等。

在上述的各实施方式中，作为照明装置，举出了吸顶灯、液晶显示装置的背光源，但除了这些以外，还能用作灯饰招牌等从背面照明的背面型照明装置。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于该内容。另外，只要不脱离发明的宗旨，本发明的实施方式能进行各种改变。

工业上的可利用性

本发明的照明装置能用作装配于居室等的天花板、对整体照射光的照明器具、液晶显示装置的背光源。

附图标记说明

1、6 底座(箱体)

3、7、8 导光体

11 圆板部

21 LED

22、51 基板

61 槽

81 突条部

Claims

1.一种照明装置，其特征在于，

具备：

多个基板，其上排列有发光二极管；

导光体，其具有上述发光二极管的出射光所入射的入射面和不与该入射面相对的出射面；以及

箱体，其收纳上述基板和上述导光体，

从上述出射面侧观看时，上述基板以被上述导光体遮蔽的方式辐射状地配置在上述出射面的相反面侧，

上述箱体具有圆板部，

上述基板从该圆板部的中心朝着外周配置，

上述发光二极管在上述圆板部的中心侧比在外周侧配置得多。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

上述基板向比该圆板部的半径方向靠上述发光二极管的出射侧倾斜。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

上述圆板部具有收纳上述基板的槽。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

具有多个上述导光体，

各导光体具有厚度从一端朝着另一端变薄的楔形形状，并且以在各导光体的较厚的一方端部搭跨有另一导光体的较薄的一方端部的方式配置，

上述发光二极管与上述较厚的一方端部的端面相对地配置。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

具有1个上述导光体，

上述导光体具有：平板部，其表面为出射面；以及突出部，其从该平板部的里面侧突出，其端面为入射面。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，

上述导光体在上述出射面具有多个并排的突条部。