CN1930418A

CN1930418A - 背照光装置及液晶显示装置

Info

Publication number: CN1930418A
Application number: CNA2005800058035A
Authority: CN
Inventors: 似内直规
Original assignee: TAMA FINE OPTO CO Ltd
Current assignee: TAMA FINE OPTO CO Ltd
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2007-03-14
Also published as: TW200538818A; JPWO2005083322A1; WO2005083322A1; KR20060130186A

Abstract

本发明涉及一种背照光装置及液晶显示装置，本发明一个方式的背照光装置的特征在于，具有：具有底面及与之相对的开口部的罩体；在前述罩体的底面的上方设置的圆筒状光源；在前述罩体的底面上相互隔开固定的第一及第二光源保持部件，前述第一及第二光源保持部件分别具有包含相互相对的推压面的第一及第二推压部，前述的圆筒状光源通过前述第一及第二推压部的推压面推压而保持。由此，通过矫正长尺寸、细管径的灯的挠曲，将灯设置成直线状，从而能够很好地抑制照光面上的亮度偏差。

Description

背照光装置及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种用于非自发光型显示装置的背照光装置及应用了该装置的液晶显示装置。

背景技术

近年来，薄型显示装置即液晶显示装置，伴随着高性能化及低价格化，作为电视机及个人电脑的监视器等的显示装置被广泛应用。但是，液晶显示装置因为不是自身发光的显示装置，所以必须有来自背照光装置的光源装置。

即，液晶显示装置大体是由液晶显示单元及背照光装置构成的。液晶显示单元由形成有薄膜晶体管阵列的第一玻璃基板、与之相对的第二玻璃基板、封入在第一及第二玻璃基板间的液晶以及在第一及第二玻璃基板的外侧面设置的偏光板构成。

另一方面，在背照光装置中，通常采用圆筒状细长的冷阴极管或热阴极管等的荧光管作为光源。而且，背照光装置大致分为两种方式，分别是：使从导光板的侧面入射的光在导光板内散射后照射向导光板的照光面的边缘照明方式、和将来自设在背照光装置的框体底面反射板上的荧光管的光经由设在与底面反射板相对的开口部的光透过散射板直接取出的正下方照明方式。

边缘照明方式或正下方照明方式的背照光装置根据所采用的液晶显示装置做相应的选择，但由于正下方照明方式的背照光装置比边缘照明方式更直接且有效地利用光，所以适合电视机及大型监视器等需要高亮度(照度)的用途。

电视机近年越来越向大型化发展，40英寸以上的电视机在市场上也有销售。随之，在正下方照明方式的背照光装置中设置的多个荧光管也需要加长，但有时由于自重而在垂直方向挠曲变形。同样，由于构成背照光装置的罩体的各构成部件也大型化，所以各部件的尺寸公差变大，在罩体内安装的荧光管的设置位置未必就是通常设计的原样，机械应力施加给荧光管，产生变形。

更具体地说，当前用于正下方照明方式的背照光装置的圆筒状光源(以下记作灯)被安装在固定于框体上的O型环等光源支承部件上，但是，随着框体越来越大型化，不能对灯的挠曲进行充分的矫正。其结果是，相邻灯的间隔不均匀，有时在背照光装置的照光面上产生亮度(照度)偏差。

用于解决该问题的灯架例如在特开2001-210126号公报(以下称专利文献1)中有记载。图9(A)～(C)所示是在专利文献1中所述的灯架的构成的局部。图9(A)是正下方照明方式的背照光装置简略的侧剖面图。该背照光装置大体具有：构成圆筒状光源的灯1、支承灯1的灯架2、在底面板上设置反射板4且具有与之相对的开口部的作为灯罩构成的框体3、光散射板5及液晶面板(LCD)6。

灯架2如图9(B)及图9(C)所示，在大体呈矩形的基板8上具有夹住灯3的管壁的多个U形的挟持部9。而且灯架2具有多个插入部10，通过将它们插入在基板8上形成的贯通孔11内而固定在反射板上。这样，灯架2保持灯1并且防止灯1挠曲。

另外，正下方式背照光通常是在灯1和光散射板5间设置10mm左右的间隔。该光散射板5一般用丙烯树脂等的材料成形，但它们容易热膨胀，光散射板5的表面及背面有温度差，在该情况下，温度高的一面形成突起而弯曲。即，正下方式背照光装置的光散射板5与灯1相对的面(下面)形成突起而弯曲，同样有时产生亮度偏差。

因此，专利文献1中公开有，如图9(A)所示，灯架2具有用于维持灯1和散射板5之间的距离一定的突起部7，由此降低了亮度偏差。

这样，根据专利文献1，公开有灯架2具有防止灯1挠曲并防止光散射板5弯曲的功能。

但是，在该专利文献1中，在灯1向框体3的反射板4的方向挠曲时，尽管可由板簧状的挟持部9推压灯1的管壁，但在向相邻的灯1的方向挠曲时，具有可挠性的挟持部9的一侧变形，从而不能充分矫正这样的灯1的挠曲。即，要平行设置就要变动相邻的灯1之间的间隔，不能充分抑制背照光装置的照光面上的亮度偏差。

再者，特开2001-266634号公报(以下称专利文献2)中公开有灯架2、2a，它们即使在背照光装置的照光面的方向改变为任意方向的情况下，也能够直线状地维持灯1。

具体地说，图10(A)是表示公开于专利文献2中的背照光装置的灯的支承状态的局部剖切立体图，与图9(A)～(C)对应的构成部件具有同一符号，在此省略重复说明。图10(B)～图10(D)表示保持图10(A)的灯1的灯架2的详细构成。

图10(B)所示的是灯架的一例的构造的立体图。如图所示，灯架2具有基部13和从基部向上方延伸的一对突出部12b、12c。在一对突出部12b、12c之间设有灯1抵接的半圆状的周面12a。一侧突出部12b比另一侧突出部12c高地成形，在灯架2被固定在框体3的底面时，使得光散射板5不弯曲地对其进行支承。

图10(C)、(D)所示的是其它灯架2a。灯架2a具有涡旋状的内周面14。因此，固定灯架2a的框体即使在将背照光装置朝向水平、垂直及倾斜的任一方向的情况下，灯架2a的内周面14也能够和灯1抵接，被其稳定地支承。

这样，根据专利文献2的灯架，即使将框体在任意方向设置配置，也可提供灯1不会挠曲的由周面支承的背照光装置。

但是，在专利文献2中，和专利文献1同样，在灯1向光散射板5的方向挠曲时，不能将灯1和光散射板5之间的距离维持一定。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有灯架的背照光装置及液晶显示装置，上述灯架通过矫正长尺寸且细管径的灯的挠曲并将其直线状配置，能够很好地抑制照光面上的亮度偏差。

本发明一个方面的背照光装置，其特征在于，包括：具有底面及与之相对的开口部的罩体；在所述罩体的底面的上方设置的圆筒状光源；在所述罩体的底面上相互隔开固定的第一及第二光源保持部件，所述第一及第二光源保持部件分别具有含有相互相对的推压面的第一及第二推压部，所述圆筒状光源通过所述第一及第二推压部的推压面的推压而被保持。

本发明的另一方面的液晶显示装置，其特征在于，包括：具有底面及与之相对的开口部的罩体；在所述开口部设置的液晶显示单元；在所述罩体的底面上方配置的圆筒状光源；在所述罩体的底面相互隔开固定的第一及第二光源保持部件，所述第一及第二光源保持部件分别具有包含相互相对的推压面的第一及第二推压部，所述圆筒状光源通过所述第一及第二推压部的推压面的推压而被保持。

另外，在上述背照光装置及液晶显示装置中，优选所述第一及第二推压部分别具有向相互相对的方向延伸的前端部，所述圆筒状光源通过所述第一及第二推压部的所述前端部向与所述底面垂直的方向的推压而被保持。

根据本发明的一个方面，矫正背照光装置及液晶显示装置中内装的细长的多个灯的挠曲，通过将它们笔直地设置，能够使来自照光面的光均匀化。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的液晶显示装置及背照光装置所使用的光源保持部件的立体图及侧剖面图；

图2是表示本发明的液晶显示装置及背照光装置所使用的光源保持部件的其它构成的立体图及侧剖面图；

图3是表示本发明的液晶显示装置及背照光装置上安装的光源保持部件的安装状态的平面图；

图4是表示本发明的液晶显示装置及背照光装置上安装的光源保持部件的安装状态的侧剖面图；

图5是用于说明本发明的液晶显示装置及背照光装置的圆筒状光源的防挠曲方法的圆筒状光源的立体图；

图6是表示本发明一实施例的液晶显示装置及背照光装置的平面图及侧剖面图；

图7是表示本发明的液晶显示装置及背照光装置中采用的光源保持部件的其它构成的立体图；

图8是表示本发明的液晶显示装置及背照光装置中采用的光源保持部件的另一构成的立体图；

图9是现有的液晶显示装置及背照光装置的整体侧剖面图及表示光源保持装置的保持方法的立体图及侧剖面图；

图10是现有其它液晶显示装置及背照光装置的整体立体图及表示光源保持装置的保持方法的立体图。

符号说明

20：背照光装置

21：框体

21a：开口部

21b：底面板

21c：上侧板

21d：下侧板

21L：左侧板

21R：右侧板

22：反射板

23：圆筒状光源(灯)

24：光透过散射板

29：光散射片

35：光源保持部件(灯架)

具体实施方式

以下通过图1～图6说明表示本发明一实施例的背照光装置及液晶显示装置(LCD)以及光源保持部件(灯架)的构成。在该说明中，为便于理解而适当采用表示方向的用语(例如：“上”、“下”、“左”及“右”等)，但这只是为了说明，这些用语不限制本发明。

图1(A)(B)是本发明的背照光装置及LCD中使用的灯架的立体图及图1(A)的A-A剖面向视图，图2(A)(B)是本发明的其它灯架的立体图及图2(A)的B-B剖面向视图，图3(A)(B)是表示从构成灯罩的框体的开口部侧的平面看到的灯架的配置方法的简略图，图4(A)(B)是用于说明相对框体固定灯架的固定方法的侧剖面图，图5是用于说明防止本发明的圆筒状光源挠曲的方法的立体图，图6(A)(B)是本发明的背照光装置的平面图及图6(A)的C-C剖面向视图。

在说明图1(A)(B)～图4之前，先通过图5及图6(A)(B)说明本发明的背照光装置及LCD以及灯架的构成、和灯23挠曲的原因。图6(A)(B)所示的背照光装置20大概具有：具有与开口部21a相对的底面板21b的箱形框体21、在底面板21b上设置的反射体(反射板)22。框体21由上侧板21c、下侧板21d、左侧板21L、右侧板21R、和对在开口部21a的周围4边设置的铝等成形加工而成的凸缘部33构成。反射板22具有朝向开口部21a开口而倾斜的倾斜部34。上述的框体21和反射板22也可以一体成形，例如，在框体21的底面板21b的内面涂上白色的涂料或设置铝箔等，也可以将底面板21b作为反射板22使用。

在左侧板21L/右侧板21R和反射板22的倾斜部34之间分别形成有圆筒状光源支承部25L、25R。该圆筒状光源支承部25L、25R通过在设于倾斜的反射板22的贯通孔(未图示)上如图5所示地嵌合由橡胶等弹性材料制成的O型环(衬圈)36而构成。而且，圆筒状光源(灯)23通过将其管壁插入O型环(衬圈)36的中心孔内而支承在圆筒状光源支承部25L、25R上，并经由电极线37电连接在灯23的芯柱45和框体21的底面板21b上设置的印刷线路板30。

这时，如图6(A)(B)所示，多个灯以沿框体21的长边方向延伸，且在短边方向相互平行地方式设置。另外，在开口部21a的周围四边的凸缘部33上顺序层叠例如由乳白色丙烯树脂构成的光透过散射板24和光散射片29，采用螺纹或粘结剂等任意的方法，覆盖固定框体21的开口部21a而固定。这样构成背照光装置20。

再者，在该背照光装置20的光散射片29上，经由图示的框架部件31及加固部件32固定液晶显示面板(LCD面板)28，由此可实现液晶显示装置。

另外，图6(A)表示用于修正灯23的挠曲的本发明的灯架35，因为灯23的挠曲在任意位置产生，所以表示在不规则的位置设置的多个灯架35。

在此，就上述构成的背照光装置，说明灯23挠曲的原因。

电视机近年越来越向大型化发展，40英寸以上的电视机也正在市场上销售。随之，如果背照光装置的框体21也这样地被大型化，则灯23变得细且长(管壁外径大致3mmΦ)，由于灯23的自重有时向垂直下方挠曲。

再者，框体21或反射板22是板金加工而成形的，成形时的尺寸公差在±0.1到±0.5mm的范围。在由这样的尺寸公差成型的框体21及反射板22上组装灯23时，即如图5所示，经由在反射板22上固定的O型环36，保持灯23的两端，此时，框体21/反射板22和灯23的尺寸完全不一致。所以，图5中右侧所示的灯23在与长度方向正交的X-X、Y-Y方向(上下左右方向)产生挠曲38。

其结果是，由于不能维持相互平行设置的灯23的间隔(灯间距)及光透过散射板24/反射板22和灯23间的距离一定，而阻碍得到均匀的照度，且亮度产生偏差。但是，根据本发明，这样的问题如图5中左侧的灯23那样，能够大致直线状地矫正灯23的挠曲。

参照图1(A)(B)说明表示本发明一实施例的背照光装置采用的灯架35。如图1(A)的立体图及图1(B)的设置状态的侧剖面图所示，本发明的灯架35由在框体21的底面板21b(或反射板22)上以一定间隔固定的一对第一及第二基板40L、40R构成。第一及第二基板40L、40R利用大致呈带状的具有可挠性的透明、半透明或白色的丙烯树脂或聚乙烯树脂等的合成树脂、硅酮橡胶等弹性材料成形。

而且，第一及第二基板40L、40R分别具有半拱形状的至少一个(最好多个)第一及第二推压部41L、41R，各推压部41L、41R的前端部相对配置。

在这样构成的灯架35中，如图5(左侧)所示，一侧的推压部41L相对长度方向将灯23的管壁向左侧方向推压，另一侧的推压部41R向与之相对的方向(右方向)推压灯23的管壁。即，推压部41L、41R分别具有推压灯23的管壁的推压面，推压部41L、41R的推压面朝向相互相对的方向。

再者，各推压部41L、41R的前端部也同时在朝向反射板22的方向(下方向)上推压灯23的管壁，在第一及第二基板40L、40R之间夹紧灯23。选择半拱形的推压部41L、41R的半拱形内径的前端部的半径R，使之比灯23的管壁直径稍大。而且，选择半拱形部41L、41R的拱形内径的高度H，如图1(B)所示，使之比灯23的外壁的直径大。进而，基板40L，40R的厚度T选择为与设置灯架35的反射板22或框体21的底面板21b的上面之间形成的通常间隔1～3mm程度的间隙G的值。其结果是，能够将底面板21b的上面和灯23间的距离维持一定，且能够减低亮度的偏差。

与之相对，现有技术的灯架35在处于图5中的右侧灯23最容易挠曲的位置(挠曲的最大位置)60保持灯23，但是，灯23在挠曲开始的位置(挠曲开始位置)61a、61b和灯架35之间仍然有挠曲，不能将灯23矫正成直线状。

但是，根据本发明的灯架35，如在图5中左侧的灯23，因为在一侧的挠曲开始位置61a，一侧的推压部41L将灯23推向上方，在另一侧的挠曲开始位置61b，另一侧的推压部41R将灯23推向下方，所以能够将灯23矫正成直线状。

换言之，向长度方向延伸的灯23，如图5所示，可能在X方向或Y方向挠曲，但是因为相对长度方向由推压部41L推压右侧管壁，相对长度方向由推压部41R推压左侧管壁，所以能够矫正得非常直。

进而如图1(A)(B)所示，本发明的灯架35的相邻的推压部41L、41R之间的灯距LP被选择为与在框体21的底面板21b上平行配置的灯23间的灯间距相同。图1(A)(B)所示的第一及第二灯架35如图所示，分别具有4个半拱形状的推压部41L、41R，但也可以具有一个或任意多个推压部41L、41R。另外，灯架35为了将其安装在反射板22或底面板21b上而具有在适当的位置贯穿的贯通孔或螺纹孔。

图2(A)(B)表示本发明其它方式的灯架35及灯23的保持方法。图2(A)的灯架35，除了在推压部41L、41R与灯23的管壁的接触面上设置了硅酮橡胶等的弹性材料36之外，其它与在图1(A)(B)中说明的第一及第二灯架35相同。

和图1(A)(B)所示的第一及第二灯架35相同，沿长度方向延伸的灯23如图5所示，可能在X方向及Y方向挠曲，但是因为相对长度方向由推压部41L推压右侧管壁，相对长度方向由推压部41R推压左侧管壁，所以能够矫正得笔直。

即，推压片41L在灯23的一侧挠曲开始位置61a处，相对于长度方推压灯23的右侧管壁，推压片41R在灯23的另一侧挠曲开始位置61b处，相对长度方向推压灯23的左侧管壁，由此能够将挠曲了的灯23强制地矫正成直线状。

在图2(A)的结构中，弹性材料36沿半拱形状的推压部41L、41R和灯23的管壁间的接触面设置，但是如图2(B)所示，也可以将推压部41L、41R成形为L字状，在设于其内侧的细槽44内同样配置L字状的弹性部件36。这样，图2(B)的L字状的推压部41L、41R与图2(A)的相同，能够防止灯23的破损。

另外，图2(B)中所示的灯架35的推压部41L、41R，与图1(A)(B)所示的灯架相同，将灯23保持在与底面板21b的方向平行的方向及垂直的方向上，并使其前端部相互相对而延伸。

图3(A)(B)及图4(A)(B)表示用于说明灯架35的安装位置及安装方法的框体21的概略的平面图及灯架的侧剖面图。在图3(A)中的左侧及右侧，一列地分别配置有三个具有4个推压部41L、41R的第一及第二灯架35。另外，在灯23的长度方向大致中央位置向图5所示的X方向(与长度方向相对的左右方向)挠曲的灯23通过这些推压部41L、41R从管壁的左右压入而进行矫正，从而直线状配置。

图3(B)中，将第一及第二灯架35锯齿状设置，矫正灯23在不同的位置产生的挠曲。

另外，反射板22或底面板21b，如图4(A)所示，具有螺纹孔42a，灯架35通过用螺丝46将灯架35的贯通孔42和螺纹孔42a旋紧，由此固定在反射板22或底面板21b上。灯架35可使用铆钉、粘接剂、双面胶带、固定销等其它任意方法固定在反射板22或底面板21b上。

再者，灯架35的构成材料可以用上述的白色聚乙烯合成树脂以外的在背照光装置和液晶显示装置的照光面上没有影子的透明、半透明、白色的任意材料。

上述的灯架35具有多个推压部41L、41R，但是，如图7(A)(B)(C)所示，也可以具有单一的推压部41L、41R。具有单一的推压部41L、41R的灯架35设置在灯23的任意的挠曲开始位置61a、61b上，能够对灯23的挠曲进行个别矫正。

如图7(B)所示，推压部41L、41R与灯23的接触面形成L字形状，如图7(C)所示的推压部48L、48R与灯23的接触面形成半圆筒状。这些推压部也可以使用合成树脂、金属、有弹性的磷青铜等弹性材料成型。

图7(D)所示的是从基板52向底面板21b的法线方向延伸的具有多个推压部41L、41R的一对灯架35。使得相邻的推压部的间隔与在基板52的上方平行设置的多个灯间距相一致地设计各推压部41L、41R，。并且，推压部41L、41R成形为L字形状，它们的前端部相互相对构成。进而，一对灯架35由于相互分开地固定在框体21的底面板21b(或反射板22)上，所以灯23由一侧的灯架35相对长度方向被推压(施力)向左方向，由另一侧的灯架35相对于长度方向被推压向右方向，因此，它们以笔直的延伸的方式被矫正。而且，各灯架35具有通过冲压加工及切削加工等成形的槽部48，还有用于固定在框体21的底面板21b上的贯通孔42。

再者，如图7(D)所示，至少一个(最好为多个)灯架35具有用于防止光透过散射板24向底面板21b弯曲的至少一根支承销55为好。

另外，推压部41L、41R及槽部48的尺寸根据保持的灯23的外径进行选择。

图8(A)(B)所示的是本发明的其它方式的灯架35。图8(A)所示的灯架35具有基板52、从基板向上方(反射板22的法线方向)突出且相互分开的一对前方推压部41F以及后方推压部41B，各推压部41F、41B的前端部相互相对成形。该灯架35使用上述任意的构成材料成型，也可以直接固定在框体21的底面板21b(或反射板22)上。

再有，如图8(B)所示，灯架35，也可以将多个灯架35配置在大概呈矩形的基台56上，或与基台56一体形成。这时，相邻的灯架35的间隔设计成与在框体21内并排设置的灯23的灯间距LP一致。

Claims

1、一种背照光装置，其特征在于，包括：

具有底面及与之相对的开口部的罩体；

在所述罩体的底面的上方设置的圆筒状光源；

在所述罩体的底面相互隔开固定的第一及第二光源保持部件，

所述第一及第二光源保持部件分别具有包含相互相对的推压面的第一及第二推压部，

所述圆筒状光源通过所述第一及第二推压部的推压面的推压而被保持。

2、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

所述第一及第二推压部，分别具有向相互相对的方向延伸的前端部，

所述圆筒状光源通过所述第一及第二推压部的所述前端部向与所述底面垂直的方向的推压而被保持。

3、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

所述第一及第二推压部成形为拱状。

4、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

所述第一及第二推压部成形为L字状。

5、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

设置多个所述的圆筒状光源，

所述第一及第二光源保持部件分别具有用于保持相邻的所述圆筒状光源的多个所述推压部。

6、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

所述第一及第二光源保持部件在所述突起部和所述圆筒状光源之间具有弹性部件。

7、如权利要求1所述的背照光装置，其特征在于：

还具有覆盖所述罩体的所述开口部的光透过散射板，

所述光源保持部件具有用于支承所述光透过散射板的支承销。

8、一种背照光装置，其特征在于，包括：

具有底面及与之相对的开口部的罩体；

在所述罩体的底面的上方设置的圆筒状光源；

固定于所述罩体的底面上的，相互隔开的具有第一及第二推压部的光源保持部件，

所述第一及第二推压部分别具有相互相对的推压面，

9、如权利要求8所述的背照光装置，其特征在于：

所述第一及第二推压部分别具有向相互相对的方向延伸的前端部，

10、一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

权利要求1所述的背照光装置；

在所述开口部设置的液晶显示单元。

11、一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

权利要求2所述的背照光装置；

在所述开口部设置的液晶显示单元。

12、一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

权利要求8所述的背照光装置；

在所述开口部设置的液晶显示单元。

13、一种液晶显示装置，其特征在于，具有：

权利要求9所述的背照光装置；

在所述开口部设置的液晶显示单元。