專利名稱：面狀光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了點光源的面狀光源裝置，可以適用于使用了例如液晶面板等的顯示裝置的面狀光源裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置或廣告牌、引導(dǎo)燈等不是顯示部本身發(fā)光的自發(fā)光型顯示裝置，在這些非自發(fā)光型顯示裝置中，在顯示部的背面上需要背光源等面狀光源裝置。面狀光源裝置有側(cè)光源方式(也稱為邊緣光源(edge light)方式)或正下型。側(cè)光源方式的面狀光源裝置將光源配置于殼體的側(cè)面部，而正下型的面狀光源裝置則將光源配置于與液晶顯示部相對的殼體的背面一側(cè)。另外，有的側(cè)光源方式的面狀光源裝置中使用導(dǎo)光板以將來自光源的光導(dǎo)向所期望的方向。使用導(dǎo)光板的面狀光源裝置，使由冷陰極熒光燈管(CCFLCold CathodeFluorescent Lamp)等線光源或發(fā)光二極管(Light Emitting Diode以下稱為LED)等點光源構(gòu)成的側(cè)光源部發(fā)射出的光在導(dǎo)光板內(nèi)反射，并通過設(shè)置在導(dǎo)光板內(nèi)的光點圖形產(chǎn)生擴(kuò)散，射出面狀光線。
一般來說，在使用LED等點光源作為發(fā)光元件的面狀光源裝置中，在要提高顯示畫面的亮度的情況下，可以考慮增加發(fā)光元件數(shù)量以提高元件數(shù)量的密度，或者加大提供給各個點光源的電流并擴(kuò)大發(fā)光光束。然而，無論怎樣，伴隨著發(fā)光而由各個點光源產(chǎn)生的熱量使點光源周圍部分達(dá)到高溫狀態(tài)，其結(jié)果是導(dǎo)致出現(xiàn)點光源的發(fā)光光束減少、點光源使用壽命和可靠性下降等問題。因此，人們提出了在安裝點光源的基板上設(shè)置散熱單元的面狀光源裝置(參照例如專利文獻(xiàn)1或2)。借助于這些現(xiàn)有的面狀光源裝置能夠提高散熱性能，因此可以提高點光源的元件數(shù)量密度或加大提供給各個點光源的電流。
專利文獻(xiàn)1特開2002-229022號公報專利文獻(xiàn)2特開2003-76287號公報但是，專利文獻(xiàn)1或2中記載的面狀光源裝置固其結(jié)構(gòu)上的原因而存在著面狀光源裝置的邊框或厚度增大、或者零件數(shù)目增大的問題。另外，由于無法更換光源，所以也存在著不能用于被長時間使用的機床等的液晶顯示裝置中的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明借鑒了這些問題點，目的是提供一種通過簡便的方法使用點光源的面狀光源裝置，其具有高可靠性的散熱結(jié)構(gòu)，并能夠很容易地拆卸和更換點光源。
本發(fā)明的面狀光源裝置的特征在于，其具備多個點光源；導(dǎo)光板，用于使來自該點光源的光從至少一個側(cè)面射入并從與該一個側(cè)面垂直配設(shè)的射出面射出；第一殼體，具有與上述一個側(cè)面大致平行而形成的第一側(cè)面部；光源基板，將上述多個點光源以預(yù)定間隔配置并配置于上述第一側(cè)面部一側(cè)；基板保持部件，與上述點光源間相對應(yīng)地具有突起部并利用上述突起部將上述光源基板和上述第一側(cè)面部包夾起來；以及第一開口部，用于在上述第一殼體的射出面相反側(cè)貫穿上述突起部。
根據(jù)本發(fā)明，可以獲得能夠?qū)狞c光源產(chǎn)生的熱量高效散發(fā)出去并且可以更換點光源的面狀光源裝置。


圖1是本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的拆卸立體圖。
圖2是本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的正面圖。
圖3是包含本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的點光源部的剖視圖。
圖4是本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的2個點光源之間的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的光源更換的立體圖。
圖6是本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的2個點光源之間的另一個實施方式的剖視圖。
圖7是包含本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置的點光源部的剖視圖。
圖8是本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置的2個點光源之間的剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置的光源更換的立體圖。
圖10是本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置的基板固定部件的放大立體圖。
圖11是包含本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置的點光源部的剖視圖。
圖12是本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置的基板固定部件的另一個實施方式的放大立體圖。
圖13是包含本發(fā)明的第3實施方式的液晶顯示裝置的點光源部的另一個實施方式的剖視圖。
圖14是本發(fā)明的第4實施方式的液晶顯示裝置的基板固定部件的放大立體圖。
圖15是包含本發(fā)明的第4實施方式的液晶顯示裝置的點光源部的剖視圖。
具體實施例方式
第1實施方式根據(jù)圖1至圖5說明本發(fā)明的第1實施方式。這里，圖1是說明采用了本發(fā)明的第1實施方式的面狀光源裝置50的液晶顯示裝置1的結(jié)構(gòu)的拆卸立體圖，圖2是從顯示面觀察將圖1的拆卸圖全部結(jié)合起來后完成的液晶顯示裝置1所得的平面圖，圖3、圖4是平面2中的II-II方向和III-III方向的剖視圖，圖5是用來說明本發(fā)明的第1實施方式中的液晶顯示裝置1的光源基板3的拆卸、更換操作的放大立體圖。
接著，利用圖1詳細(xì)說明本發(fā)明的第1實施方式中設(shè)置在液晶顯示裝置1、尤其是液晶面板5的背面上的面狀光源裝置50的結(jié)構(gòu)。在圖1中，使用了LED等的多個點光源2大致排成1列，安裝在光源基板3上。另外，點光源2配置在導(dǎo)光板4的一邊的側(cè)面(以下，將射入來自光源的光的一個側(cè)面稱為入射面)附近，從入射面A射入的點光源2的光從導(dǎo)光板4的射出面B(在圖1的導(dǎo)光板4中與液晶面板5相對的面)射出。導(dǎo)光板4的射出面B一側(cè)設(shè)有光學(xué)片(sheet)組6，導(dǎo)光板4的射出相反面C(以后所說的射出相反面C指的是導(dǎo)光板4中與上述射出面B相反一側(cè)的面)一側(cè)設(shè)有反射片7。此外，在圖1所示的面狀光源裝置50中，利用上殼體9(第二殼體)和下殼體10(第一殼體)將點光源2、光源基板3、基板保持部件8、導(dǎo)光板4、光學(xué)片組6和反射片7夾持起來。上殼體9上設(shè)有射出開口部11，該射出開口部11與導(dǎo)光板4的射出面B相對應(yīng)。因此，面狀光源裝置50從上述射出開口部11射出面狀光線。另外，該射出開口部11的大小設(shè)計成位于導(dǎo)光板4的外周的內(nèi)側(cè)。
一般的點光源除了上述LED之外，還有激光二極管(Laser Diode)等，進(jìn)而，LED有時候使用發(fā)出藍(lán)色等單色光的半導(dǎo)體發(fā)光元件或?qū)陌雽?dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的藍(lán)色光的一部分吸收并由發(fā)出黃色光的熒光體構(gòu)成的偽白色LED等。另外，LED有時候使用具備RED(紅)、GREEN(綠)、BLUE(藍(lán))元件、將3個單色光合成后發(fā)出白色光的LED，但在本實施方式中使用上述偽白色LED作為點光源2。
點光源2如圖1所示那樣以預(yù)定間隔安裝在光源基板3上。安裝有點光源2的光源基板3以與導(dǎo)光板4的入射面A對峙的方式配置。此外，在圖1中，僅在導(dǎo)光板4的一個側(cè)面設(shè)置點光源2和光源基板3，但本發(fā)明并不限于此，也可以在導(dǎo)光板4的左右2個側(cè)面以對峙的方式設(shè)置2組點光源2和光源基板3。另外，光源基板3在保持點光源2的同時形成有用于向點光源2提供電能的電路圖形(未圖示)。進(jìn)而，通過在光源基板3中使用金屬芯(Metal Core)基板，能夠?qū)惭b的點光源2所發(fā)出的熱量高效地向周圍傳導(dǎo)。另外，通過在光源基板3中使用厚度薄的FPC(Flexible Printing Circuit軟性印刷電路板)安裝點光源2，能夠?qū)碜渣c光源2的熱量更高效地向周圍傳導(dǎo)。當(dāng)在光源基板3中使用FPC時，能夠進(jìn)一步減小面狀光源裝置50的外形尺寸。
其次，在本實施方式中使用了透明丙烯酸樹脂作為導(dǎo)光板4的材料，但也可以使用聚碳酸酯樹脂、玻璃等其他材料。另外，在導(dǎo)光板4的射出相反面C上形成了光散射部(未圖示)，用于擾亂光的傳播方向并將光線引向射出面B。該光散射部發(fā)揮了反射單元的功能，將光線反射至導(dǎo)光板4的內(nèi)部。具體有在射出相反面C上印刷光點圖形的方法、將射出相反面C形成為粗糙面的方法、或在射出相反面C上形成微小的球面或棱等用于改變光線傳播方向的凹凸的方法等。另外，如果不在導(dǎo)光板4的射出相反面C上設(shè)置上述光散射部，而是在射出面B上實施縐紋加工(形成凹凸的處理)從而在表面上產(chǎn)生凹凸，也可以獲得同樣的效果。即，如果在導(dǎo)光板4的射出面B上設(shè)置凹凸，則從該射出面B射出的光線由于射出面B上設(shè)置的凹凸而其傳播方向產(chǎn)生散亂。其結(jié)果是，從射出面B射出的光線之中的若干光線被反射到導(dǎo)光板4的內(nèi)部，剩余的光線則從射出面B射到導(dǎo)光板4的外部。因此，如果僅對導(dǎo)光板4的射出面B實施縐紋加工，則其他面上也可以不設(shè)置反射單元。在射出面B上實施的縐紋加工起到了與例如在射出相反面C上實施的光點圖形印刷等同樣的作用效果，發(fā)揮反射單元的功能。
另外，在導(dǎo)光板4上配置由多個光學(xué)片構(gòu)成的光學(xué)片組6。具體地，光學(xué)片組6采用以漫射片包夾透鏡片的結(jié)構(gòu)。另外，如果要提高面狀光源裝置50的亮度，則可以考慮透鏡片的表面上形成的棱鏡方向而組合多片透鏡片。另外，為了提高漫射性能，也可以組合使用2片以上漫射片。根據(jù)透鏡片的配光特性，光學(xué)片組6中既可以采用1片透鏡片的結(jié)構(gòu)，也可以采用不使用透鏡片的結(jié)構(gòu)。另外，光學(xué)片組6也可以組合使用保護(hù)片、透鏡片或偏振反射片7。此外，優(yōu)選是考慮所要的亮度或配光特性等優(yōu)化使用光學(xué)片組6。
其次，作為反射片7的材料，使用在PP(聚丙烯polypropylene)或PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯polyethylene terephthalate)中摻加硫酸鋇或氧化鈦的材料。另外，反射片7中也可以使用在樹脂中形成微細(xì)氣泡后的材料、在金屬板上蒸鍍銀后的材料、或在金屬板上涂敷含有氧化鈦等的涂料后的材料等。此外，反射片7優(yōu)選是反射率大于等于90％，因此也可以重疊多片反射片7從而提高反射率。反射片7的反射率提高，則射出開口部11的亮度增大。另外，通過在反射片7的導(dǎo)光板一側(cè)的面或?qū)Ч獍逑喾磦?cè)的面上實施光點圖形印刷，能夠改善導(dǎo)光板4的射出面B的亮度均勻性。進(jìn)一步，通過在反射片7上實施有色印刷，能夠抵消因?qū)Ч獍?對光的吸收或反射片7對光的吸收而產(chǎn)生的射出面B的色彩變化。如果在反射片7的導(dǎo)光板4相反側(cè)的面上實施印刷，則可以細(xì)微地調(diào)整對射出面B的影響，其優(yōu)點是更容易控制并抑制點光源2之間的亮度不均和顏色不均。在圖1中，反射片7配置于導(dǎo)光板4的射出相反面C一側(cè)。另外，雖然在圖1中沒有表示出來，但通過在入射面A之外的側(cè)面上也配置反射片7(參照圖2至圖4)，能夠使從側(cè)面射出來的光線返回導(dǎo)光板4，能夠提高射出面B的亮度。
在上殼體9的結(jié)構(gòu)中，具有使來自導(dǎo)光板4的射出面B的光線透射的射出開口部11，從除此之外的部分盡可能不使光線向外部泄露出去。上殼體9可以使用鋁、不銹鋼、鐵等金屬材料或PC(聚碳酸酯polycarbonate)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯acrylonitrile-butadiene-styrene)等樹脂材料。
另外，基板保持部件8除了夾持光源基板3和下殼體10的側(cè)面部(第一側(cè)面部)的功能之外，還具有將由點光源2發(fā)出的光線的一部分反射到導(dǎo)光板4的入射面A一側(cè)的反射器功能?；灞３植考?的材料優(yōu)選是在PC(聚碳酸酯)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)中摻加了氧化鈦的樹脂材料、鋁或不銹鋼等強度大、彈性強的金屬材料。
對于下殼體10，不僅支撐導(dǎo)光板4和反射片7等，還具有將點光源2發(fā)出的熱量進(jìn)行傳導(dǎo)并向周圍釋放的功能。因此，下殼體10優(yōu)選是強度大、熱傳導(dǎo)性高的金屬。特別地，通過使用熱傳導(dǎo)性高的鋁殼體作為下殼體10，能夠高效地將點光源2發(fā)出的熱量擴(kuò)散到殼體中，從而降低點光源2的溫度。另外，為了使擴(kuò)散到下殼體10的熱量高效地排放到大氣中，下殼體10尤其期望能夠設(shè)置在面狀光源裝置50的最外圍。
在圖1所示的面狀光源裝置50中，液晶面板5配置在射出開口部11上方。亦即，液晶面板5隔著光學(xué)片組6配置在導(dǎo)光板4的射出面B上。配置于面狀光源裝置50的上部的液晶面板5是利用了液晶的雙折射性的液晶面板5。液晶面板5具備(未圖示)在玻璃等絕緣性基板上形成有著色層、遮光層、對置電極等的對置基板；在玻璃等絕緣性基板上形成有構(gòu)成開關(guān)元件的薄膜晶體管(以下稱為TFTThin FilmTransistor)、象素電極等的TFT陣列基板。此外，液晶面板5由用于保持對置基板和TFT陣列基板之間的間隔的隔離物、用于將對置基板和TFT陣列基板粘在一起的封固材料、夾持在對置基板與TFT陣列基板之間的液晶、注入液晶的注入口的密封材料、對液晶進(jìn)行配光的取向膜、和偏振板等構(gòu)成(未圖示)。此外，本發(fā)明中使用一般的液晶面板作為液晶面板5，因此省略其顯示動作的詳細(xì)說明。
此外，顯示裝置具備用于驅(qū)動液晶面板5的電路基板12。在電路基板12中，玻璃環(huán)氧樹脂等形成有未圖示的銅箔圖案，焊接安裝了多個電子器件。電路基板12主要配置于面狀光源裝置50的背面?zhèn)?光線不射出的一側(cè))，通過固定螺釘13、鉚接、勾爪等與面狀光源裝置50機械式連接。另外，安裝了保護(hù)罩14以保護(hù)電路基板12免受外部壓力或靜電的影響。保護(hù)罩14的材料使用鋁或不銹鋼、鍍鋅鋼板等。另外，在保護(hù)罩14的電路基板12一側(cè)，粘貼有PET等樹脂片(未圖示)用于避免與電路基板12或電路基板12上的電子器件的電氣接觸。保護(hù)罩14通過里面未圖示的螺釘、鉚接等與面狀光源裝置50機械式連接。另外，在保護(hù)罩14中，為了在安裝完成后能夠控制電路基板12上的可變電阻而在可變電阻的附近具有未圖示的調(diào)整孔。此外，如果來自外部的壓力等不大，則可以使用PET片代替保護(hù)罩14。在這種情況下，電路基板12之間不需要粘貼絕緣片，因此能夠減少零件數(shù)目，并抑制成本。
接著，對從點光源2射出的光線直到由導(dǎo)光板4的射出面B射出為止的光路進(jìn)行說明。首先，從點光源2發(fā)出的光線直接或經(jīng)反射片7反射后射入導(dǎo)光板4的入射面A。由入射面A射入導(dǎo)光板4的光線在導(dǎo)光板4與空氣層的邊界處重復(fù)進(jìn)行全反射同時在導(dǎo)光板4內(nèi)部進(jìn)行傳播。在導(dǎo)光板4內(nèi)部傳播的光線經(jīng)過在導(dǎo)光板4的射出相反面C上實施的未圖示的光點圖形印刷而被擴(kuò)散反射。通過利用導(dǎo)光板4的射出相反面C改變光的傳播方向，由此能夠?qū)⑷肷浣窍鄬τ趯?dǎo)光板4與空氣層的邊界未達(dá)到臨界角度的光線從導(dǎo)光板4的射出面B射出。從導(dǎo)光板4的射出面B射出的光線，經(jīng)由光學(xué)片組6從射出開口部11射入液晶面板5。此外，雖然一部分光線會從導(dǎo)光板4的射出面B之外的面射出去，但會被導(dǎo)光板4的射出相反面C和入射面A之外的側(cè)面上配設(shè)的上述反射片7反射回來。因此，這些光線再次射入導(dǎo)光板4，不會從導(dǎo)光板4的射出面B以外射出。
接著，對本實施方式的面狀光源裝置50中的、點光源2附近的結(jié)構(gòu)及其光路和相鄰的2個點光源附近的光路進(jìn)行說明。圖2是從液晶顯示裝置1的顯示面觀察所看到的正面圖，圖3和圖4表示的是液晶顯示裝置1的預(yù)定位置的剖視圖，圖3表示包含點光源部2在內(nèi)的II-II方向的剖視圖，圖4表示相鄰2個點光源2之間的III-III方向的剖視圖。首先，根據(jù)包含點光源2的剖視3和圖2可知，在與點光源2相對應(yīng)的部分，在基板保持部件8上形成有間隙部15，避免了與點光源2的干擾。在基板保持部件8的側(cè)面部，與下殼體10接觸的面即使在相鄰2個點光源2之間也不會形成有間隙部等，從而具有連續(xù)的形狀。另外，下殼體10在點光源2之間的底面上形成有貫穿孔16(第一開口部)，用于插入基板保持部件8的突起部17形成貫穿。在上述說明中，為了避免附圖變得繁雜，圖1至圖3中的點光源2和突起部17的引線和符號描述只保留了一處，但根據(jù)各個附圖可知，相應(yīng)位置有多個。在以后的說明中，同樣地針對有代表性的一個位置加以說明。
接著，說明橫穿過圖4所示的相鄰2個點光源2之間的剖面結(jié)構(gòu)。基板保持部件8利用基板保持部件8的側(cè)面部和突起部17將光源基板3和與導(dǎo)光板4的入射面A大致平行而形成的下殼體10的側(cè)面部(第一側(cè)面部)包夾起來?；灞３植考?的間距18(間隙)設(shè)定為等于或略小于光源基板3與下殼體10側(cè)面部厚度之和，由此，在將基板保持部件8插入光源基板3、下殼體10中時基板保持部件8的間隙比預(yù)定大小有所增加。借助于這種結(jié)構(gòu)，利用基板保持部件8的彈力增加了包夾光源基板3和下殼體10的壓力，因此光源基板3與下殼體10之間的熱阻抗減小，能夠降低點光源2的熱量造成的影響。
在導(dǎo)光板4的射出相反面C一側(cè)，如圖2至圖4所示，將反射片7延長配置到點光源2一側(cè)。因此，導(dǎo)光板4的射出相反面C不會暴露出來，來自點光源2的光線不會直接射入導(dǎo)光板4的射出相反面C。
在LED等點光源2為光源的面狀光源裝置50中，點光源2附近明亮而相鄰點光源2之間則形成暗部，對此所采取的對策是使用使點光源2附近的上述光點圖形印刷變淡、使相鄰點光源2之間變濃的方法。
接著，使用圖5說明光源基板3的插拔方法。在下殼體10和上殼體9的與光源基板3垂直的側(cè)面上分別形成有插拔孔19(第二開口部)。首先，將連結(jié)光源基板3和下殼體10的側(cè)面部的基板保持部件8從射出面相反方向取出來。接著，從形成在下殼體10和上殼體9的側(cè)面上的插拔孔19中使光源基板3滑動并將其拔出來。
在安裝時，從下殼體10和上殼體9的插拔孔19中插入光源基板3，當(dāng)光源基板3全部插入之后，將基板保持部件8安裝上去，以使基板保持部件8的突起部插入到形成在下殼體10的射出相反面上的貫穿孔16中。借助于基板保持部件8的彈力使光源基板3與下殼體10的側(cè)面部保持夾持狀態(tài)。
圖4中，基板保持部件8夾持著光源基板3和下殼體10的側(cè)面部，但也可以采用如圖6所示那樣夾持著光源基板3和下殼體10的側(cè)面部以及上殼體9的側(cè)面部(第二側(cè)面部)的結(jié)構(gòu)。除了本實施方式，只要是能夠夾持光源基板3和下殼體10的側(cè)面部的結(jié)構(gòu)，基板保持部件8也可以包夾住其他部件。
另外，圖6中基板保持部件8的突起部17的基板一側(cè)形成有凸部20。由此，尤其能夠加強對散發(fā)熱量最為重要的基板中央部位(由于點光源2配置于光源基板3的大致中央部位)的包夾，因此能夠降低光源基板3與下殼體10的側(cè)面部之間的熱阻抗，能夠減輕點光源2的發(fā)熱所造成的影響。另外，在安裝基板保持部件8時凸部20與光源基板3產(chǎn)生點接觸，因此安裝時的阻力減小，提高了工作效率，是比較理想的。
另外，如果在上殼體9側(cè)面部設(shè)置凸部(未圖示)、在基板保持部件8與殼體側(cè)面部的上述凸部相對應(yīng)的位置設(shè)置孔(未圖示)，并且使各個孔與凸部嵌合，就能夠固定光源基板3的位置。由此，即使出現(xiàn)了振動、沖擊所引起的外部作用力，也能夠防止光源基板3發(fā)生位置偏移或脫落。
進(jìn)一步，在基板保持部件8與上殼體9側(cè)面部接觸的位置，通過設(shè)置將各個部件連結(jié)起來的爪、勾、孔等機械式嵌合，即使出現(xiàn)了振動、沖擊等所引起的外部作用力，也能夠防止上殼體9、下殼體10、光源基板3脫落，因此是比較理想的。
第2實施方式根據(jù)圖7至圖9說明本發(fā)明的第2實施方式。在本實施方式中，導(dǎo)光板4、漫射片組6、反射片7、上殼體9(第二殼體)、下殼體10(第一殼體)、電路基板12和保護(hù)殼體14等結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式相同，賦予相同的符號，這里省略其說明。以后的說明主要針對點光源2、光源基板3和基板保持部件8的形狀、上殼體9、下殼體10中的對應(yīng)形狀使用圖7至圖9加以說明。這里，對于與圖1～圖6相同的組成部分賦予相同的符號。
圖7和圖8表示的是液晶顯示裝置1的特定位置的剖視圖，圖7表示包含點光源部2在內(nèi)的圖2中的II-II方向的剖視圖，圖8表示相鄰2個點光源2之間的III-III方向的剖視圖。圖9是用來說明本發(fā)明的第2實施方式中的液晶顯示裝置1的光源基板3的拆卸、更換操作的放大立體圖。首先，根據(jù)圖7可知，基板保持部件8中與點光源2相對應(yīng)的部分(2個相鄰?fù)黄鸩?7之間)上形成有未圖示的間隙部15，避免了與點光源2的干擾。在基板保持部件8的側(cè)面部，與上殼體9接觸的面即使在相鄰點光源2之間也沒有形成間隙部等，具有連續(xù)的形狀。
接著，說明圖8所示的相鄰點光源2之間的剖面結(jié)構(gòu)?；灞３植考?利用基板保持部件8的側(cè)面部和突起部17將光源基板3和與導(dǎo)光板4的入射面A大致平行而形成的下殼體10的側(cè)面部(第一側(cè)面部)和上殼體9的側(cè)面部(第二側(cè)面部)包夾起來。通過將基板保持部件8的間距18(間隙)設(shè)定為等于或略小于光源基板3與下殼體10和上殼體9側(cè)面部厚度之和，由此，在將基板保持部件8插入光源基板3、下殼體10和上殼體9中時，基板保持部件8的間隙比預(yù)定大小有所增加。另外，基板保持部件8的突起部17(參照圖9)的基板一側(cè)上形成了凸部20。借助于這種結(jié)構(gòu)，利用基板保持部件8的彈力增加了包夾光源基板3和下殼體10的壓力，因此光源基板3與下殼體10之間的熱阻抗減小，能夠降低點光源2的熱量造成的影響。另外，上殼體9的2個點光源2之間的射出面一側(cè)(以后將與面狀光源裝置50的液晶面板5對峙的面一側(cè)稱為射出面一側(cè))上形成了貫穿孔21(第三開口部)，用于插入基板保持部件8的突起部17形成貫穿。
在本實施方式中，下殼體10上不需要形成孔，因此能夠?qū)崃繌墓庠椿?高效地傳導(dǎo)到下殼體10的底面一側(cè)，能夠降低點光源2的熱量造成的影響。另外，下殼體10上沒有孔，所以強度也有所提高。
在本實施方式中，利用基板保持部件8夾持光源基板3、下殼體10、上殼體9，但也可以只夾持光源基板3、下殼體10，而且，只要光源基板3與下殼體10的側(cè)面部貼緊，也可以夾持其他部件。
接著，使用圖9說明光源基板3的插拔方法。在下殼體10和上殼體9的與光源基板3垂直的側(cè)面上分別形成有插拔孔19(第二開口部)。首先，將連結(jié)光源基板3和下殼體10的側(cè)面部的基板保持部件8從射出面方向取出來。接著，從形成在下殼體10和上殼體9的側(cè)面上的插拔孔19中使光源基板3滑動并將其拔出來。
在安裝時，從下殼體10和上殼體9的插拔孔19中插入光源基板3，當(dāng)光源基板3全部插入之后，將基板保持部件8安裝上去，以使基板保持部件8的突起部插入到形成在下殼體10的射出面上的貫穿孔21中。借助于基板保持部件8的彈力使光源基板3與下殼體10的側(cè)面部保持夾持狀態(tài)。
另外，可以與第1實施方式同樣地設(shè)置用于對基板保持部件8和下殼體10的側(cè)面部進(jìn)行定位的突起、孔，也可以設(shè)置將基板保持部件8和上殼體9嵌合起來的機械式連結(jié)，其效果與第1實施方式相同，因此省略其說明。
第3實施方式根據(jù)圖10～圖13說明本發(fā)明的實施方式。圖10、12表示光源基板3和基板固定部件30的放大立體圖，圖11、13表示顯示裝置完成時的剖視圖。
圖10表示的是本第3實施方式的光源基板3和基板固定部件30的外形的圖，圖11表示在與上述第1實施方式同樣的III-III方向的剖視圖，這里表示與上述第1和第2實施方式的不同點。在本第3實施方式中，導(dǎo)光板4、漫射片組6、反射片7、上殼體9(第二殼體)、下殼體10(第一殼體)、電路基板12和保護(hù)殼體14等結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式相同，賦予相同的符號，這里省略其說明。
與上述第1和第2實施方式的不同點是，如圖10所示，光源基板3和基板固定部件30成為一體；在剖視11中，基板固定部件30呈現(xiàn)出從兩面夾持下殼體10的側(cè)面部(第一側(cè)面部)的形狀。本第3實施方式的光源基板3是安裝有點光源2的玻璃環(huán)氧樹脂布線基板或FPC，通過在作為金屬框的基板固定部件30上以粘結(jié)材料等粘貼而形成一體結(jié)構(gòu)。將基板固定部件30的間距18(間隙)設(shè)定為等于或略小于下殼體10的側(cè)面部厚度，由此，在將基板固定部件30插入下殼體10的側(cè)面部時，基板固定部件30的間隙比預(yù)定大小有所增加。通過采用這種結(jié)構(gòu)，利用基板固定部件30的彈力加大包夾下殼體10的壓力，因此能夠減小基板固定部件30與下殼體10之間的熱阻抗，降低基板固定部件30的熱量造成的影響。
通過從形成在上殼體9、下殼體10的側(cè)面上的孔中使光源基板3和基板固定部件30滑動，就能夠更換光源。利用本第3實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠減少零件數(shù)目，也提高了更換時的工作效率，因此更為理想。
在圖12中表示本實施方式中的另一個實施方式的基板固定部件30的放大立體圖，圖13表示其剖視圖(相當(dāng)于上述圖2中的II-II方向的剖面)。基板固定部件30即上述金屬框呈現(xiàn)出從兩側(cè)夾持著下殼體10的側(cè)面部的狀態(tài)，而且呈現(xiàn)出與下殼體10的底面(射出面相反側(cè))平行地向內(nèi)側(cè)延伸的形狀。由此能夠增加基板固定部件30與下殼體10的接觸面積，能夠?qū)⒐庠串a(chǎn)生的熱量高效地傳導(dǎo)到下殼體10。另外，在插拔光源時基板固定部件30不會在射出面方向偏移，從而提高了工作效率，更為理想。
另外，可以與上述第1、第2實施方式同樣地設(shè)置用于對基板固定部件30和下殼體10的側(cè)面部進(jìn)行定位的突起、孔，也可以設(shè)置將基板固定部件30和上殼體9嵌合起來的機械式連結(jié)，其效果與第1實施方式相同，這里省略其詳細(xì)說明。
第4實施方式根據(jù)圖14、15說明本發(fā)明的實施方式。圖14是表示光源基板3和基板固定部件30的外形的放大立體圖，圖15表示顯示裝置完成時的剖視圖。在本實施方式中，導(dǎo)光板4、漫射片組6、反射片7、上殼體9(第二殼體)、下殼體10(第一殼體)、電路基板12和保護(hù)殼體14等結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式相同，賦予相同的符號，這里省略其說明。
如圖14所示，光源基板3是安裝有點光源2的玻璃環(huán)氧樹脂布線基板或FPC，通過在作為金屬框的基板固定部件30上以粘結(jié)材料等固定而形成一體結(jié)構(gòu)。另外，基板固定部件30呈L字形狀，在與導(dǎo)光板4入射面A對峙的一面上配置有光源基板3。在與沒有配置光源的射出相反面C平行的面上形成有螺釘固定孔22。
圖15是表示包含本第4實施方式的點光源部2的液晶顯示裝置1的剖面(相當(dāng)于上述圖2中的II-II方向的剖面)的圖，與基板固定部件30的射出相反面C平行，射出面一側(cè)的面與下殼體10的射出面相反側(cè)的面相接觸。在與基板固定部件30的螺釘固定孔22相對應(yīng)的下殼體10的位置安裝螺釘23?；骞潭ú考?0和下殼體10利用螺釘23穿過基板固定部件30的螺釘固定孔22與下殼體10機械式連結(jié)。另外，理想的是優(yōu)化接觸面積、連結(jié)用螺釘數(shù)目、位置，使基板固定部件30與下殼體10緊密地抵接在一起，從而提高熱傳導(dǎo)性能。另外，如果基板固定部件30和下殼體10的接觸面使用熱傳導(dǎo)性好的硅潤滑脂等，就能夠進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)性，減輕點光源2的發(fā)熱所造成的影響，因此更為理想。
點光源2發(fā)出的熱量經(jīng)由光源基板3、基板固定部件30從基板固定部件30的面向下殼體10傳導(dǎo)。因此，基板固定部件30優(yōu)選使用熱傳導(dǎo)性高的金屬，特別是熱傳導(dǎo)率高的純鋁；基板固定部件30的厚度優(yōu)選是較厚。
通過將連結(jié)基板固定部件30和下殼體10的螺釘拆除，并向光源的射出面相反方向拔出而拆除光源。另外，在組裝時，將基板固定部件30安裝在射出面方向，利用螺釘將基板固定部件30和下殼體10連結(jié)起來。
在本實施方式中，與配置有光源的面對峙的面(未圖示)上形成有爪或勾，上殼體9的光源一側(cè)側(cè)面部上形成了與上述爪或勾相嵌合的形狀，由此將下殼體10和上殼體9機械式連結(jié)起來，所以是比較理想的。
在本第4實施方式的實例中，圖14中采用安裝了點光源2的玻璃環(huán)氧樹脂布線基板或FPC構(gòu)成光源基板3、采用金屬框作為基板固定部件30、利用粘結(jié)材料等將兩者粘貼固定起來形成一體結(jié)構(gòu)；但并不限于此，例如只要在第1實施方式所示的基板保持部件8上設(shè)置用于與下殼體結(jié)合的延伸部，并在該延伸部上設(shè)置可插入螺釘?shù)目?，就能夠如本?實施方式一樣通過螺釘將下殼體10和基板保持部件8機械式連結(jié)起來，從而能夠進(jìn)一步降低熱阻抗。
以上，通過上述第1至第4實施方式說明了本發(fā)明，但當(dāng)然也可以如上述實例那樣個別地組合各個實施方式中的各種形狀等，從而獲得各種效果。另外，在第1至第4實施方式中采用的是上殼體包裹著下殼體的形狀，但反過來也可以。此外，如上所述，本發(fā)明中使用的點光源2并不限于LED。進(jìn)而，可以將混合RED(紅)、GREEN(綠)、BLUE(藍(lán))而生成白色光的光源應(yīng)用于各實施方式中，這是不言而喻的；并抑制亮度不均和顏色不均的產(chǎn)生使得各種顏色的亮度通過導(dǎo)光板4的射出面達(dá)到均勻化，從而獲得均勻的白光。
另外，在第1至第4實施方式中圖示說明了在面狀光源裝置50上設(shè)置有液晶面板5的液晶顯示裝置，但本發(fā)明并不限于此，當(dāng)然也可以使用利用面狀光源裝置50的光顯示圖像的顯示部(例如廣告牌或引導(dǎo)燈等)取代液晶面板5。此外，在上述第l至第4實施方式中，導(dǎo)光板4采用板狀形狀，但本發(fā)明并不限于此，通過將導(dǎo)光板4采用隨著遠(yuǎn)離點光源2而導(dǎo)光板4的厚度變薄的楔形形狀，能夠高效地傳播射入的光，高效地將該光線引導(dǎo)到射出面B。另外，通過將導(dǎo)光板4做成楔形，能夠減少在導(dǎo)光板4的射出相反面C上被反射片7所反射的光量，因此能夠減少在反射片7引起的反射損耗，增加從射出面B射出的光量。
權(quán)利要求
1.一種面狀光源裝置，其特征在于，具備多個點光源；導(dǎo)光板，用于使來自該點光源的光從至少一個側(cè)面射入并從與該一個側(cè)面垂直配設(shè)的射出面射出；第一殼體，具有與上述一個側(cè)面大致平行而形成的第一側(cè)面部；光源基板，將上述多個點光源以預(yù)定間隔配置并配置于上述第一側(cè)面部一側(cè)；以及基板保持部件，與上述點光源間相對應(yīng)地具有突起部并利用上述突起部將上述光源基板和上述第一側(cè)面部包夾起來，在上述第一殼體的射出面相反側(cè)，具備用以貫穿上述突起部的第一開口部。
2.如權(quán)利要求1所述的面狀光源裝置，其中，還具備第二殼體，具有面狀射出用的射出開口部，并與上述第一殼體相嵌合，能將上述基板保持部件在射出面相反方向拆卸下來，并從形成于上述第一殼體和上述第二殼體的側(cè)面上的第二開口部在光源排列方向上插拔上述光源基板。
3.如權(quán)利要求2所述的面狀光源裝置，其特征在于，第二殼體具有與上述一個側(cè)面大致平行形成的第二側(cè)面部，上述基板保持部件通過上述突起部包夾光源基板和上述第一側(cè)面部及上述第二側(cè)面部。
4.一種面狀光源裝置，其特征在于，具備多個點光源；導(dǎo)光板，用于使來自該點光源的光從至少一個側(cè)面射入并從與該一個側(cè)面垂直配設(shè)的射出面射出；第一殼體，具有與上述一個側(cè)面大致平行而形成的第一側(cè)面部；光源基板，將上述多個點光源以預(yù)定間隔配置并配置于上述一個側(cè)面?zhèn)龋换灞３植考?，與上述點光源間相對應(yīng)地具有突起部并利用上述突起部將上述光源基板和上述第一側(cè)面部包夾起來；以及第二殼體，具有面狀射出用的射出開口部，與上述第一殼體相嵌合，在該第二殼體的射出面一側(cè)，具備用以貫穿上述突起部的第三開口部。
5.如權(quán)利要求4所述的面狀光源裝置，其中，能將上述基板保持部件在射出面方向拆卸下來，并從形成于第一殼體和第二殼體的側(cè)面上的第二開口部在光源排列方向上插拔上述光源基板。
6.如權(quán)利要求4或5所述的面狀光源裝置，其特征在于，第二殼體具有與上述一個側(cè)面大致平行形成的第二側(cè)面部，上述基板保持部件通過上述突起部包夾光源基板和上述第一側(cè)面部及上述第二側(cè)面部。
7.如權(quán)利要求1至5的任意一項所述的面狀光源裝置，其特征在于，上述基板保持部件由金屬板形成。
8.一種面狀光源裝置，其特征在于，具備多個點光源；導(dǎo)光板，用于使來自該點光源的光從至少一個側(cè)面射入并從與該一個側(cè)面垂直配設(shè)的射出面射出；第一殼體，具有與上述一個側(cè)面大致平行而形成的第一側(cè)面部；光源基板，將上述多個點光源以預(yù)定間隔配置；以及基板固定部件，用于固定該光源基板，上述基板固定部件成為包夾上述第一側(cè)面部的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的面狀光源裝置，其特征在于，使上述基板固定部件在上述第一殼體的射出面相反側(cè)向內(nèi)部延伸，使該延伸部與上述第一殼體抵接。
10.如權(quán)利要求8或9所述的面狀光源裝置，其特征在于，能從形成于第一殼體和第二殼體的側(cè)面上的第二開口部在上述光源排列方向上插拔上述基板固定部件。
11.一種面狀光源裝置，其特征在于，具備多個點光源；導(dǎo)光板，用于使來自該點光源的光從至少一個側(cè)面射入并從與該一個側(cè)面垂直配設(shè)的射出面射出；第一殼體，用于保持上述導(dǎo)光板；光源基板，將上述多個點光源以預(yù)定間隔配置；以及基板固定部件，用于固定上述光源基板并且剖面呈L字形，該基板固定部件使上述點光源與上述一個側(cè)面對峙并通過螺釘與上述第一殼體的射出面相反側(cè)固定。
12.如權(quán)利要求11所述的面狀光源裝置，其特征在于，上述基板固定部件在去除上述螺釘?shù)臓顟B(tài)下能在射出面相反側(cè)插拔。
13.如權(quán)利要求1至5、8、9、11、12的任意一項所述的面狀光源裝置，其特征在于，上述點光源是發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在使用點光源(2)的面狀光源裝置中具有高可靠性的散熱結(jié)構(gòu)并可以很容易地拆卸和更換點光源的面狀光源裝置。本發(fā)明的面狀光源裝置(50)具備多個點光源(2)、用于使從一個側(cè)面射入的來自點光源(2)的光從射出面射出去的導(dǎo)光板(4)、具有與導(dǎo)光板(4)的入射面大致平行地形成的側(cè)面部的下殼體(10)、以及將多個點光源(2)以預(yù)定間隔配置并配置于導(dǎo)光板(4)的入射面一側(cè)的光源基板(3)，其中，還具備基板保持部件(8)，通過設(shè)置在2個點光源之間的突起部，將光源基板(3)和下殼體(10)的側(cè)面部包夾起來。
文檔編號G02F1/1335GK101059623SQ20071010129
公開日2007年10月24日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
發(fā)明者境誠司, 坂本卓也 申請人:三菱電機株式會社