CN101004510A - 面状光源装置和使用其的图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种面状光源装置和使用该面状光源装置的图像显示装置,在具有树脂框架和下壳体的面状光源装置中,无需增加零件数量也可在高温时减少树脂框架的变形,提高机械可靠性。面状光源装置(21)具有LED(3)、配置于面状光源装置的反出射面一侧的下壳体(10)、以及配置于该下壳体(10)的内侧的树脂框架(8),其结构是:在该面状光源装置(21)的上述树脂框架(8)的反出射面一侧形成L形爪A(13),在上述下壳体(10)上具有用于贯通上述L形爪A(13)的孔(14),在组装下壳体(10)和树脂框架(8)后,向树脂框架(8)的L形爪A(13)和下壳体(10)的反出射面一侧之间的间隙***电路基板(11)的端部。
Description
技术领域
本发明涉及面状光源装置和使用该面状光源装置的图像显示装置,特别涉及具备无需增加零件数量也可在宽范围的温度范围内对树脂框架和下壳体(case)进行可靠性高的机械连接的方法的面状光源装置和使用该面状光源装置的图像显示装置。
背景技术
液晶显示装置和广告牌、导向灯等不是图像显示部本身发光的自发光型显示装置。在这些非自发光型显示装置中,需要在图像显示部的反出射侧(背面)安装背光源等面状光源装置。以下,作为图像显示装置的代表例,对设置于液晶面板的背面的面状光源装置进行描述。
在面状光源装置中,根据光源的配置位置有侧光源方式和正下方型。侧光源方式(也称为边缘光源方式)的面状光源装置将光源配置在框体的侧面,正下方型的面状光源装置使光源与液晶面板相对置并配置于框体的反出射侧。进而,有的侧光源方式的面状光源装置中,为了将来自光源的光导入框体的开口部而使用导光板。使用导光板的面状光源装置使来自由冷阴极管(CCFL:Cold Cathode FluorescentLamp)等线光源或发光二极管(LED:Light Emitting Diode,以下称为LED)等点光源构成的侧光源部入射的光,在导光板内反射并通过设置于导光板内的漫射图形进行漫射,从而从开口部以面状取出光。
在现有的面状光源装置中,通过冲压加工等在上壳体(也称为上框架)周缘的多个部分形成固定爪,使该固定爪与下壳体(也称为下框架)周边的爪接受部弯曲铆合,由此将上壳体与下壳体固定(参照专利文献1、图21)。
近年来,随着液晶显示装置的显示画面的扩大,壳体的边框存在不断变窄的倾向,机械强度的保持变得困难。
因此,在专利文献1中,具有多个用于通过使液晶显示装置的上壳体的周缘弯曲铆合于下壳体的周缘面上来固定上下壳体的固定爪,在固定爪弯曲铆合于下壳体的周缘面上的状态下安装了面状光源装置的导光板后,具有延伸到经由下壳体保持的位置的长度,由此来保持机械强度。(参照专利文献1、图1、图3)
[专利文献1]特开平11-143383
但是,在将具有导光板的保持、光学片的保持、使从导光板侧面射出的光再次反射到导光板的功能和连接面状光源装置与外部框体的螺纹安装等功能的、作为面状光源装置的构成部件的树脂框架保持于上壳体与下壳体之间的情况下,专利文献1的机械连接方法就无法获得足够的强度和可靠性。即,为了采用LED等较大量地发出热的光源作为光源以实现宽温度范围内的使用,并还为了其放热就需要使下壳体大型化并覆盖框体的反出射侧的整个面,这种情况下,特别是在高温时,从光源产生的热发散到下壳体,进而也发散到树脂框架,树脂框架的温度变得较高。在此,当金属壳体或印刷基板等与树脂框架材质的热膨胀系数有很大不同的部件牢固地固定于树脂框架(frame)上时,由于各自热膨胀系数的差别而使树脂框架产生变形,当该变形变大时,机械性的影响就会波及反射片和导光板,从而成为亮斑的原因。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种减少由温度引起的树脂框架的变形并提高机械可靠性的面状光源装置和使用该面状光源装置的显示装置。
本发明的面状光源装置具备:光源;上壳体,具有使来自上述光源的光射出的开口部;下壳体,与上述上壳体配合并具有孔;导光板,配置于上述上壳体和上述下壳体的内侧;树脂框架,具有保持该导光板的第一面和该第一面的相反侧的第二面,具有贯通上述下壳体的孔的第一限制部件,该第一限制部件具有从上述第二面大致垂直延伸的第一部分、以及与该第一部分的一部分相接并具有与上述第二面相对的第三面的第二部分;以及第一部件,部分***到由上述第二面、上述第一部分和上述第三面定义的间隙中。
此外,本发明的图像显示装置是使用了上述面状光源装置的显示装置。
本发明的面状光源装置能够实现不易受到由温度变化引起的部件膨胀、收缩影响的显示装置。
附图说明
图1是本发明实施方式1的液晶显示装置的分解立体图。
图2是本发明实施方式1的液晶显示装置的平面图。
图3是本发明实施方式1的液晶显示装置的剖面图。
图4是本发明实施方式2的液晶显示装置的剖面图。
图5是本发明实施方式3的液晶显示装置的剖面图。
图6是本发明实施方式4的液晶显示装置的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,为了避免说明上的重复和冗长,对各图中具有相同或相当功能的要素付以相同的符号。
实施方式1
图1和图2中分别表示了本实施方式的液晶显示装置1的分解立体图和平面图(概念图)。图1所示的液晶显示装置1包括液晶显示部2和面状光源装置21,在该面状光源装置21内多个LED3排列成1列,并与光源基板4连接。此外,LED3配置于导光板5的一个侧面(以下将来自光源的光射入的侧面称为入光面A)附近,从入光面A进入的LED3的光从导光板5的出射面B射出。(这里,出射面是指导光板5的与液晶显示部2相对的平面。以下,在对导光板5、反射片7、下壳体10等的表背面进行指定的情况下记述“出射面”。)
在导光板5的出射面B一侧设有光学片材6,在反出射面C一侧设有反射片7。(这里,反出射面是指导光板5的与液晶显示部2相对的面的相反面,以下,在对导光板5、反射片7、下壳体10等的表背面进行指定的情况下记述“反出射面”。)此外,反射片7还延伸设置到入光面A一侧,其中与LED3相对应的部分被去除。而且,在图1所示的面状光源装置21中,LED3及光源基板4、导光板5、光学片材6、反射片7、树脂框架8通过上壳体9和下壳体10夹持。
此外,在上壳体9设有开口部,该开口部与导光板5的出射面B相对应。因此,面状光源装置21射出来自上述开口部的面状的光。从图2所示的平面图可知,上述开口部被设计成比导光板5还靠内侧。(图2是概念图,在图面上记载为在上下方向上压缩为约1/2。)
接下来,如图1所示,LED3以规定的间隔安装于光源基板4上。安装有LED3的光源基板4以与导光板5的入光面A对峙的方式用粘合材料19(未图示)固定于下壳体10。此外,图1中仅在导光板5的一个侧面设有LED3和光源基板4,但本发明并不限于此,也可以在导光板的两个侧面以上设置LED和光源基板。
这里,光源基板4将LED3保持成列状,并且形成用于驱动LED3的电路图形(未图示)。进而,通过对光源基板4使用金属芯(MetalCore)基板,能够使从所安装的LED3发出的热高效地向周围放掉。此外,通过对光源基板4使用厚度薄的FPC(Flexible PrintingCircuit)来安装LED3,能够使来自LED3的热进一步高效地向周围发散。在将FPC用于光源基板4的情况下,还具有能够减小面状光源装置21的外形尺寸的其他效果。
在本实施方式中使用透明的丙烯酸树脂来构成导光板5,但导光板5也可以通过例如聚碳酸酯树脂、玻璃等构成。此外,在导光板5的反出射面C形成用于扰乱光的传播方向而将光导向出射面B的未图示的光散射部。该光散射部作为向导光板5的内部反射光的单元来发挥作用。更具体地举例而言,上述反射手段包括:在导光板5的反出射面C上印刷光点图形(dot pattern)的方法、将反出射面C做成粗糙面的方法、和在反出射面C形成使微小球面或棱镜等的光传播方向改变的凹凸的方法等。
此外,在不在导光板5的反出射面C上设置光散射部,而是对出射面B进行毛面处理并向表面添加凹凸的情况下,也可获得同样的效果。即,在导光板5的出射面B设置凹凸的情况下,从该出射面B射出的光通过设于出射面B的凹凸,而使光的传播方向散乱。结果,在从出射面B射出的光中,一部分光向导光板5的内部反射,剩下的光从出射面B向导光板5的外部射出。
因此,如果只对导光板5的出射面B进行毛面处理,则在其他的面也可不设置反射单元。对出射面B进行的毛面处理,将发挥与例如对反出射面C进行的光点图形印刷等同样的作用和效果,起到反射单元的作用。
此外,在导光板5上配置由多个光学片构成的光学片材6。光学片材6例如可采用通过漫射片对透镜片进行夹持的结构。此外,在使面状光源装置21的亮度上升的情况下,也可以考虑形成于上述透镜片表面的棱镜方向,对多个透镜片进行组合。此外,为了提高漫射性,也可将2片以上的上述漫射片组合使用。
进而,根据上述透镜片的光度分布特性的不同,作为光学片材6的构成例,可以使用一个透镜片来构成,也可以不使用透镜片来构成。此外,光学片材6也可以是将保护片、透镜片或偏光反射片组合起来。再有,关于光学片材6的使用,最好根据要求的亮度和光度分布特性等进行最优化。
接下来,对反射片7使用将硫酸钡或氧化钛混合于PP(聚丙烯:polypropylene)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯:polyethyleneterephthalate)的材料。此外,也可对反射片7使用在树脂内形成微细气泡的材料、向金属板蒸镀银的材料、向金属板涂敷含有氧化钛等的涂料的材料等。再有,作为反射片7,反射率最好为90%以上。因此,也可通过将多个反射片7重叠来提高反射率。通过提高反射片7的反射率,开口部处的亮度将上升。
此外,通过在反射片7的出射面一侧或反出射面一侧进行光点印刷,可以改善导光板5的出射面B上的亮度均一性。进而,通过在反射片7上进行有色印刷,可以抵消由导光板5的光吸收或反射片7的光吸收所产生的出射面B上的颜色变化。即,通过在反射片7的反出射面一侧进行印刷,能够钝化对出射面B的影响,因此能够校正出射面B上细微的亮斑或色斑。
在本实施方式中,如图1所示,反射片7设置于导光板5的反出射面C一侧,并且向LED3一侧延伸至导光板5的侧面(入光面A)。而且,反射片7与光源基板4平行配置。但是,反射片7避开LED3的部分地来配置。此外,通过将反射片7配置于导光板5的侧面,能够使从导光板5的侧面射出的光再次射入导光板5。因此,这种情况下,能够对光进行高效的利用,提高出射面B处的亮度。此外,虽未在图1中表示,但是通过在入光面A以外的侧面也配置反射片7,就能够使从侧面射出的光返回到导光板5,可以提高出射面B处的亮度。
接着,上壳体9具有开口部并使光从该开口部射出,但其构成为尽量使光不从该开口部以外的部分漏向外部。在本实施方式中,使用了铝作为上壳体9,但也可以使用不锈钢、铁等金属材料或PC(聚碳酸酯:polycarbonate)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物:acrylonitrile-butadiene-styrene)等树脂材料。
接下来,下壳体10具有使从LED3放出的热传导并向周围放出的功能。因此,下壳体10使用强度大且热传导性高的金属。特别是通过将热传导性高的铝框体用于下壳体10,就能够使来自LED3的热高效地扩散到框体,并能降低LED3的温度。此外,为了使扩展到下壳体10的热高效地向大气发散,最好将下壳体10设于面状光源装置21的最外周。
树脂框架8将导光板5、反射片7、光学片材6保持在所希望的位置上,此外还具有反射从导光板5的侧面射出的光并使其再次进入导光板5的侧面的反射器的功能。设于导光板5的侧面的凸起部与树脂框架8的凹陷部配合,防止导光板5在长边方向的偏移。此外,可以形成装配液晶显示装置1与框体时的安装用螺纹孔15或定位用销等。因此,树脂框架8最好采用将氧化钛混入PC或ABS的白色树脂材料。
在图1所示的液晶显示装置1中,面状光源装置21的开口部上配置有液晶显示部2。即,液晶显示部2隔着光学片材6配置于面状光源装置21的导光板5的出射面B上。配置于面状光源装置21上部的液晶显示部2是应用了液晶的双折射性的图像显示部。如前所述,配置于面状光源装置21上的图像显示部处也可以是将文字或图画等图像印刷于透明板上的广告牌等。
液晶显示部2具备在基板上形成有着色层(滤色器)、遮光层(黑矩阵)和对置电极等的对向基板、以及在基板上形成有成为开关元件的薄膜晶体管(以后称为TFT:Thin Film Transistor)和像素电极等的TFT阵列基板(未图示)。而且,液晶显示部2通过以下部件构成(未图示):用于使保持对置基板和TFT阵列基板之间间隔用的衬垫与对置基板和TFT阵列基板粘在一起的密封材料、夹持于对置基板和TFT阵列基板之间的液晶、注入液晶的注入口的封止材料、使液晶发生光度分布的定向膜、以及偏光板。此外,在本发明中使用现有的液晶显示部,因此省略其详细说明。
此外,在液晶显示装置1中具备用于驱动液晶显示部2或LED3的电路基板11(第一部件)。电路基板11在玻璃钢板(Glass epoxy)等上形成铜箔图形,焊接(solder)安装多个电子零件。电路基板11主要配置于面状光源装置21的背面一侧,通过螺钉18与面状光源装置21机械连接。
此外,在图1的面状光源装置21的最下部安装有用于保护电路基板11以防其受到来自外部的机械压力或静电影响的保护壳体12(第二部件)。保护壳体12使用铝材,但也可使用不锈钢、镀锌钢板等。此外,为了避免与电路基板11或电路基板11上的电子零件发生电接触,在保护壳体12的电路基板11一侧贴附PET等非导电性树脂性片材。
保护壳体12通过螺钉(未图示)机械连接于面状光源装置21的背面,但也可通过铆合等其他固定方式与面状光源装置21机械连接。此外,在保护壳体12上,为了在安装保护壳体12后也能够改变电路基板11上的可变电阻,在可变电阻附近设有孔(未图示)。
在来自外部的机械压力等相对不大的情况下,可以使用PET片材来代替保护壳体12。这种情况下,不需要在与电路基板11之间粘贴绝缘片,因此能够减少零件数量,压缩成本。
接着,对从LED3发出的光经过导光板5的出射面射出之前的光路进行说明。首先,从LED3发出的光直接地或通过在上壳体9或反射片7反射后进入导光板5的入光面A。
经过入光面A进入导光板5的光在导光板5与空气层之间的边界反复发生全反射,并同时在导光板5的内部传播。在导光板5的内部传播的光通过在导光板5的反出射面C上实施的未图示的光点图形印刷而被漫反射。通过在导光板5的反出射面C上改变光的传播方向,可以使相对于导光板5与空气层之间的边界具有不满足临界角的入光角的光,从导光板5的出射面射出。从导光板5的出射面B射出的光,经由光学片材6从开口部射入液晶显示部2。
再有,虽然一部分光将从导光板5的出射面B以外的面射出,但将在配设于导光板5的反出射面C及入光面A的反射片7上反射。从导光板5的侧面射出的光在白色的树脂框架8上反射。因此,上述光再次射入导光板5,并不会从导光板5的出射面B以外的面射出。
在本实施方式中,如图1所示的导光板5的形状是平板状。但本发明并不限于此,通过将导光板5的形状设为例如离LED3越远导光板5的厚度越薄的楔形,就能够对入射的光进行高效的传播,并能够将上述光高效地引导至出射面B。此外,通过将导光板5做成楔形,能够减少反出射面C上通过反射片7反射的光的量,因此能够减少反射片7上的反射损失,并能增加从出射面B射出的光的量。
接下来,对本实施方式的液晶显示装置1中的树脂框架8和下壳体10的组装及机械连接方法进行说明。图3中示出作为液晶显示装置1平面图的图2中记载的III-III面的剖面图。
首先,在下壳体10的出射面一侧配设树脂框架8。树脂框架8具有保持导光板5的出射面一侧的面(第一面)和反出射面一侧的面(第二面)。在树脂框架8的反出射面一侧的面(第二面)一体形成作为电路基板11的限制部件(第一限制部件)的L字形的L形爪A(13)。L形爪A(13)具有从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的第一部分、以及与上述反出射面一侧的面(第二面)大致平行弯曲地从该第一部分突出的第二部分。因此,该第二部分具有与上述反出射面一侧的面(第二面)相对的面(第三面)。此外,在下壳体10上在与L形爪A(13)对应的部分形成L形爪A用孔14。树脂框架8上的L形爪A(13)以从下壳体10的反出射面突出的方式进行安装,成为树脂框架8的反出射面与下壳体10的出射面靠紧的结构。除L形爪A(13)以外,对于形成于树脂框架8上的安装用螺纹孔15或定位销(未图示)等的面状光源装置21的最外周所需的形状,也在与这些各处对应的下壳体10一侧形成孔20。此外,在金属制的下壳体10和树脂框架8中,热线膨胀系数有很大不同。特别是在高温时树脂框架8膨胀,因此在下壳体10的内侧尺寸和树脂框架8的最外侧尺寸相同的情况下,树脂框架8发生变形,在显示质量上等产生缺陷。因此,为了达到即使在高温时也不产生缺陷的目的,最好将树脂框架8的最外侧尺寸制作得比下壳体10的内侧尺寸小一些。再有,通过在上述L形爪A(13)的位置形成贯通孔(未图示),在模具成型时不需要滑模,模具构造被简化,因此较为理想。
接下来,在树脂框架8上依次设置反射片7、导光板5和光学片材6。在导光板5的侧面向左右形成凸起形状,在树脂框架8上在与上述凸起形状对应的位置形成凹陷形状,导光板5的位置通过树脂框架8的凹陷形状与导光板5的凸起形状的配合来支撑。通过该形状,即使在来自外部的振动和冲击作用到面状光源装置21的情况下,也可防止导光板5的移动和LED3等其他部件的破损。
光学片材6的位置通过形成于树脂框架8上的凹陷形状或销等与未图示的光学片材的凸起形状或孔的配合来支撑。由此,即使在来自外部的振动、冲击作用到面状光源装置21的情况下,也可防止光学片材6的移动和光学片材6之间的擦伤等。
接下来,配设具有开口部的上壳体9。上壳体9具有支撑树脂框架8、导光板5、光学片材6在出射面方向的位置的功能。在上壳体9上形成支撑液晶显示部2的位置的未图示的限位块(stopper)形状。此外,在上壳体9与下壳体10的侧面形成未图示的挡爪等。由此,上壳体9与下壳体10机械连接。此外,挡爪的位置、数量根据面状光源装置21的尺寸、下壳体10与上壳体9之间的部件的重量任意设定。
与上壳体9上未图示的定位限位块形状相匹配地,在面状光源装置21的出射面上配设液晶显示部2。在液晶显示部2上连接用于与电路基板11连接的未图示的FPC等。
接着,将电路基板11安装到下壳体10的反出射面一侧。为了确保电路基板11和金属制下壳体10之间的电绝缘,预先在下壳体10的配设有电路基板11的部分在下壳体10一侧粘贴未图示的树脂片。将PET等绝缘部件用作树脂片材,在出射面一侧涂敷用于与下壳体10粘接的未图示的粘合材料。此外上述树脂片最好比电路基板11的外形尺寸大。
接下来,说明电路基板11的安装方法。向设置在上述树脂框架8的反出射面一侧形成的L形爪A(13)上的上述第三面与下壳体10的反出射面一侧之间的间隙,滑动***电路基板11的端部。因此,L形爪A(13)与下壳体10之间的间隙最好大致等同于或大于电路基板11的基板厚度。这里,由于L形爪A(13)形成于树脂框架8的反出射面一侧,并贯通在下壳体10内开设的孔,因此上述间隙相对于电路基板11的端部由上述第三面、上述第一部分和树脂框架8的反出射面一侧的面(第二面)定义。此外,避开挂住L形爪A(13)的部分地在电路基板11上安装电子零件。在电路基板11上,L形爪A(13)的相反侧的端部,通过螺钉18与下壳体10机械连接。最后,通过未图示的螺钉等连接保护电路基板11的保护壳体12。
这里,在树脂框架8上不存在L形爪A(13)的情况下,连接出射面和反出射面的方向(以下,称为图1中所示的Z方向)上的力作用到形成于树脂框架8的安装部22时,压力作用到反射片7、导光板5上,导光板5的点纹(dot)破损,在面状光源装置21的显示中产生缺陷。
另一方面,在本实施方式中,通过在树脂框架8上形成L形爪A(13)并将电路基板11安装于下壳体10,从而使下壳体10与树脂框架8的Z方向受到束缚,由此,沿Z方向作用到形成于树脂框架8的安装部22上的力,经由电路基板11并通过强度大的金属制下壳体10得到支撑,所以作用于反射片7或导光板5的机械压力得以缓和。因此,本实施方式中所采用的在树脂框架8上设置L形爪A(13)以组装电路基板11的结构还具有防止上述缺陷产生的效果。
此外,通过借助于L形爪A(13)的连接,仅作用于Z方向上的力受到束缚,X方向、Y方向的力不受束缚。由此,特别是在采用LED光源等发热量大的光源的面状光源装置21中,由上述光源产生的热通过光源基板4及粘合材料19被发散到下壳体10,进而到达树脂框架8,因此,在周围温度高时,树脂框架8的温度相对变高。结果,与金属制的下壳体10或玻璃钢制的电路基板11相比,树脂框架8向X方向、Y方向的膨胀程度更大。即使在这种情况下,树脂框架8与电路基板11、下壳体10各自的两端均没有通过螺钉18等在X方向及Y方向上受到束缚,因此树脂框架8能够在X方向、Y方向上自由收缩,所以即使在高温时也能够获得采用了机械变形小、可靠性高的面状光源装置21的图像显示装置。
此外,本实施方式中,在两个位置上配置L形爪A(13),但并不限于两个位置,可知通过在一个位置以上进行配置能够获得同样的效果。此外,在本实施方式1中,L形爪A(13)的截面采用了“L”字型,但只要能够具有与树脂框架8的反出射面一侧的面大致平行的上述第三面,就也可以采用例如“T”字型等其他形状。
再有,与现有的面状光源装置中所使用的通过与侧面上的爪钩合的连接方法相比,本实施方式中的下壳体10和树脂框架8的机械连接更能够减小侧面的厚度,并能够使面状光源装置的边框尺寸变窄。
实施方式2
图4中示出本实施方式的液晶显示装置的剖面图。本实施方式的液晶显示装置的特征在于电路基板11(第一部件)的保护壳体12(第二部件)向下壳体10的安装方法,因此关于组装方法及构造以至电路基板11的安装都基本与上述实施方式1相同,在此为了避免重复和冗长,省略其详细说明。
本实施方式中,除了用于固定基板的L形爪A(13)以外,还在树脂框架8上形成作为保护壳体12的固定爪的L形爪B(16)(固定部件)。此外,在保护壳体12的侧面形成能够***树脂框架8的L形爪B(16)的L形爪B用孔17。
将电路基板***L形爪A(13)后,在安装保护壳体12时,树脂框架8的L形爪B(16)***设于保护壳体12的L形爪B用孔17。在L形爪B(16)与保护壳体12最初接触的部分形成锥形,以使L形爪B(16)能够在安装保护壳体12时发生变形。在安装过程中L形爪B(16)发生变形,当保护壳体12被配置到指定位置时,L形爪B(16)***保护壳体12的L形爪B用孔17。此后,通过螺钉18等将保护壳体12的另一端机械连接于下壳体10及树脂框架8。由此,保护壳体12与面状光源装置21机械连接,同时与上述实施方式1相同,树脂框架8与下壳体10在Z方向上相连接。除了无需大量使用螺钉等其他部件就能简单地组装保护壳体12这一特征以外,其他效果与实施方式1相同,因此省略其说明。
此外,通过L形爪B(16)的连接,只有作用于Z方向上的力受到束缚,X方向、Y方向上的力不受束缚。由此,特别是在采用LED光源等发热量大的光源的面状光源装置21中,由上述光源产生的热通过光源基板4及粘合材料19被发散到下壳体10,进而到达树脂框架8,因此,在周围温度高时,树脂框架8的温度相对变高。结果,与金属制的下壳体10或保护壳体12相比,树脂框架8在X方向、Y方向膨胀。即使在这种情况下,树脂框架8与下壳体10、保护壳体12各自的两端均不会通过螺钉18等而受到束缚,因此树脂框架8能够在X方向、Y方向上自由收缩,所以即使在高温时也能够获得采用了机械变形小且可靠性高的面状光源装置21的图像显示装置。
本实施方式中并用了L形爪A(13)、L形爪B(16),但仅使用L形爪B(16)也能够获得上述效果。此外,各L形爪的位置、数量、形状可以根据整体的构造任意决定。
实施方式3
图5表示本实施方式的液晶显示装置的剖面图。本实施方式的液晶显示装置在从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的凸起部30(第一限制部件)的侧面设置沟槽,从而代替上述实施方式1和2中的L形爪A(13)、L形爪B(16)的L字形的爪状部件。通过向该沟槽中***电路基板11和保护壳体12,使电路基板11和保护壳体12与树脂框架8相连接。关于其他部件的组装方法及构造与上述实施方式1相同,在此为了避免重复和冗长,省略其详细说明。
图5中,在从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的凸起部30(第一部分)的侧面,形成与电路基板11配合并具有与电路基板11的板厚和长度相对应的规定宽度和深度的沟槽(第二部分)。再具体地说,上述沟槽设置于从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的凸起部30的侧面(第一部分),并具有与树脂框架8的反出射面一侧的面(第二面)相对的面31(第三面),以便将电路基板11保持于树脂框架8。电路基板11的端部配合于该面31与下壳体10的反出射面一侧之间所形成的间隙中。因此,上述沟槽的宽度及面31与下壳体10之间的间隙最好基本等同于或大于电路基板11的基板厚度。在此,由于凸起部30形成于树脂框架8的反出射面一侧,并贯通在下壳体10开设的孔,因此上述间隙相对于电路基板11的端部由上述第三面、凸起部30及树脂框架8的反出射面一侧的面(第二面)定义。
此外,在从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的凸起部32(固定部件)的侧面形成用于与保护壳体12配合的沟槽。保护框12的端部33对应于上述沟槽具有向内侧折弯的L字形。上述沟槽具有规定的宽度和深度以使上述端部33配合于该沟槽。
再有,考虑到由面状光源装置21的周围温度变化所引起的树脂框架8和电路基板11的热膨胀系数的差异和尺寸偏差,将凸起部20及22的位置和上述沟槽的宽度与深度设为规定值。
此外,在通过设置于凸起部30和凸起部32的沟槽所实现的配合中,通过适当设定凸起部的位置和上述沟槽的宽度与深度,能够仅束缚相对于电路基板11和保护壳体12的Z方向的作用力,而不束缚X方向、Y方向的力。
实施方式4
图6表示本实施方式的液晶显示装置的剖面图。在本实施方式的液晶显示装置中,代替上述实施方式1至3中的螺钉18,电路基板11通过从树脂框架8的反出射面一侧突出的L形爪C(34)(第二限制部件)保持于树脂框架8。关于其他部件的组装方法及构造与上述实施方式1相同,在此为了避免重复和冗长,省略其详细说明。
图6中,从树脂框架8的反出射面一侧突出的L形爪C(34)具有从树脂框架8的反出射面一侧大致垂直延伸的第三部分(35)、以及与上述反出射面一侧的面(第二面)大致平行弯曲地从该第三部分突出的第四部分(36)。因此,该第四部分具有与上述反出射面一侧的面(第二面)相对的面37(第四面)。
接着,对电路基板11的安装方法进行说明。首先,与上述实施方式1同样,向设置于在树脂框架8的反出射面一侧形成的L形爪A(13)上的上述第三面和下壳体10的反出射面一侧之间所形成的间隙,滑动***电路基板11的一端。因此,L形爪A(13)与下壳体10之间的间隙最好等同于或大于电路基板11的基板厚度。此外,避开挂住L形爪A(13)的部分,在电路基板11上安装电子零件。
接着,例如通过组装操作者的手动操作,使L形爪C(34)的上述第三部分(35)暂时稍向外侧挠曲,避开电路基板11的另一端(L形爪C的侧端部)与L形爪C(34)之间的干扰,将上述另一端***形成于下壳体10的反出射面一侧的面(第二面)与上述面37之间的间隙中。其后,当操作者把手从L形爪C(24)移开时,电路基板11的另一端与下壳体10机械连接。因此,L形爪C(34)与下壳体10之间的间隙最好大致等同于或大于电路基板11的基板厚度。在此,由于L形爪C(34)形成于树脂框架8的反出射面一侧,并贯通在下壳体10中开有的孔,因此上述间隙相对于电路基板11的另一端部由上述第四面、第三部分(35)和树脂框架8的反出射面一侧的面(第二面)定义。
最后,通过未图示的螺钉等对保护电路基板11的保护壳体12进行连接。
此外,在通过L形爪C(34)的连接中,通过适当设定上述第三部分的位置和上述第四部分的尺寸等,能够仅束缚相对于电路基板11和保护壳体12的Z方向的作用力,而不束缚X方向、Y方向的力。由此,即使在高温时,也能够获得采用了机械变形少且可靠性高的面状光源装置21的图像显示装置。
另外,在本实施方式中未对L形爪C(34)的个数做特殊说明,但可知通过在一个位置以上设置L形爪即能够获得同样的效果。此外,在本实施方式4中,L形爪C(34)的剖面采用了“L”字形,但只要是能够具有与树脂框架8的反出射面一侧的面大致平行的面37(第四面),就也可以采用例如“T”字形等其他形状。
再有,本实施方式1至4中使用的点光源并不限于LED。此外,将RED(红)、GREEN(绿)、BLUE(蓝)混合生成白色光的光源当然可以适用于各实施方式。此外也可以使用非点光源的冷阴极管(ColdCathode Fluorescent Lamp)等线状光源。在目前的实施方式中对使用了导光板的面状光源装置21进行了叙述,但不具有导光板而是将光源配置于出射面正下方的正下方型面状光源装置等当然也具有同样的效果。
此外,在上述实施方式1至4中揭示了在面状光源装置21上设置液晶显示部2的液晶显示装置的例子,但本发明并不限于此,也可以使用利用面状光源装置21的光来显示图像的图像显示部(例如广告牌或导向灯等)以代替液晶显示部2。
再有,如上所述的实施方式1至4中,使用LED作为光源,但除了LED以外也可以使用激光二极管(Laser Diode)等点光源。
此外,在LED中,有时使用发出蓝色等单色光的半导体发光元件或由吸收半导体发光元件发出的一部分蓝色光并发出黄色光的荧光体构成的伪白色LED等。此外,如上所述,有时对LED使用具有RED(红)、GREEN(绿)、BLUE(蓝)的元件并通过使三个单色光形成合成光来发出白色光的LED。此外,在本实施方式中使用伪白色LED作为LED。
再有,在实施方式1至4中,对减少树脂框架8在高温时的变形的例子进行了描述,但相反即使对于低温时的变形,使用实施方式1及2中记载的方法当然也具有同样的效果。
此外,在实施方式1至4中,通过螺钉或L形爪将电路基板11固定到下壳体,但也可以采用铆合等其他的固定单元来与面状光源装置21机械连接。
进而,列举出上述实施方式1至4的变形例。在实施方式1至3中,如上所述,在下壳体10和电路基板11之间设置未图示的树脂片以确保电绝缘。但是,只要能够确保下壳体10的机械强度,也可以以对应于除了螺钉18所贯通的螺钉孔部以外的几乎整个电路基板11的方式切除下壳体10的一部分,以在无树脂片的状态下确保绝缘。在这种情况下,不需要L形爪A用孔14(包含在切除部中)。由于在实施方式4的变形例中,代替螺钉而使用L形爪C将电路基板11连接于树脂框架8,因此上述切除部成为对应于整个电路基板11的部分。
Claims (9)
1.一种面状光源装置,其具备:
光源;
上壳体,具有使来自该光源的光射出的开口部;
下壳体,与上述上壳体配合并具有孔;
导光板,配置于上述上壳体和上述下壳体的内侧;
树脂框架,具有保持该导光板的第一面和该第一面的相反侧的第二面,具有贯通上述下壳体的孔的第一限制部件,该第一限制部件具有从上述第二面大致垂直延伸的第一部分、以及与该第一部分的一部分相接并具有与上述第二面相对的第三面的第二部分;以及
第一部件,部分***到由上述第二面、上述第一部分和上述第三面定义的间隙中。
2.根据权利要求1所述的面状光源装置,其特征在于,上述第一部件具有与上述树脂框架的组成物不同的热线膨胀系数。
3.根据权利要求1所述的面状光源装置,其特征在于,上述第一部件是驱动液晶显示部或上述光源的电路基板。
4.根据权利要求1所述的面状光源装置,其特征在于,还具备保护上述第一部件并具有孔的第二部件,上述树脂框架具有从上述第二面延伸并卡合于上述第二部件的孔中的固定部件。
5.根据权利要求1所述的面状光源装置,其特征在于,具有点光源和安装该点光源并设有用于驱动该点光源的布线图形的光源基板,上述光源基板紧密保持于下壳体的侧面。
6.根据权利要求5所述的面状光源装置,其特征在于,使用粘合材料将上述光源基板保持于下壳体上。
7.根据权利要求5所述的面状光源装置,其特征在于,上述点光源是发光二极管。
8.根据权利要求1所述的面状光源装置,其特征在于,上述树脂框架具备从上述第二面大致垂直延伸的第三部分、以及与上述第三部分的一部分相接并具有与上述第二面相对的第四面的第四部分,并具有贯通上述下壳体的第二限制部件,
上述面状光源装置具备:第一部件,其一端***由上述第二面、上述第一部分和上述第三面定义的间隙中,另一端保持在由上述第二面、上述第三部分和上述第四面定义的间隙中。
9.一种图像显示装置,其具备:权利要求1至8任一项所述的面状光源装置;以及在上述面状光源装置上利用从面状光源射出的光来显示图像的图像显示部。
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