專利名稱:照明裝置和使用該照明裝置的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及射出面狀光的所謂面發(fā)光型的照明裝置,特別涉及作 為液晶顯示裝置的背光使用的照明裝置。
背景技術(shù):
近年來,作為電視機、個人計算機、便攜式電話等的顯示裝置, 廣泛使用具有低消耗電力、薄型、輕量等優(yōu)點的液晶顯示裝置。液晶 顯示元件是自身不發(fā)光的所謂非發(fā)光型的顯示元件。因此,可采用在 液晶顯示元件的例如一個主面上設置有面發(fā)光型的照明裝置(所謂的 背光)的結(jié)構(gòu)、或使周圍的光作為照明光向液晶顯示元件入射的結(jié)構(gòu)。 前者的結(jié)構(gòu)被稱為透過型液晶顯示裝置,后者的結(jié)構(gòu)被稱為反射型液 晶顯示裝置。此外,以往還已知有使用周圍的光作為照明光、同時也 根據(jù)需要使用來自背光的照明光的所謂的半透過型液晶顯示裝置。根據(jù)光源相對于液晶顯示元件的配置方式,背光大致分為正下方 型和側(cè)光(也稱邊緣照明)型。在正下方型背光中,光源被配置在液 晶顯示元件的背面?zhèn)龋⑶以诠庠磁c液晶顯示元件之間配置有擴散板、 棱鏡片等,由此,使均勻的面狀光向液晶顯示元件的整個背面入射。另一方面,側(cè)光型背光包括配置在液晶顯示元件的背面?zhèn)鹊膶?光體;和以與該導光體的側(cè)面(液晶顯示元件的側(cè)方部)相對的方式 配置的光源。來自光源的光從導光體的側(cè)面向?qū)Ч怏w內(nèi)部導入。向?qū)?光體內(nèi)部導入的光,在導光體內(nèi)部進行全反射并傳播,向液晶顯示元 件的背面射出。以往,在側(cè)光型背光中,為了使向與液晶顯示元件相反一側(cè)漏出 的光再次向?qū)Ч怏w入射以提高亮度,已知有在液晶顯示元件的與光射 出面相對的面的外側(cè)配置有反射片的結(jié)構(gòu)(例如,參照特開2002 — 75038號公報(圖l)、特開2003 — 156739號公報(圖2、段落0024)、 特開2003—279972號公報(圖2)等)。作為這樣的反射片,可使用鋁箔片、分散有白色顏料的膜片、在膜片上形成鋁金屬膜等而得到的薄片等(參照特開2002 — 75038號公報,段落003D。然而,最近,發(fā)光二極管(LED: Light Emitting Diode)的開發(fā)在 推進,作為背光的光源也逐漸優(yōu)選使用LED。圖7是表示以往作為背 光光源使用的LED單元的一個例子的平面圖。圖7所示的LED單元 20是在基板21的一個主面上將多個LED22配置成一列的結(jié)構(gòu)。作為 LED22,可使用白色LED或發(fā)RGB各色光的LED。 LED22分別具有 配線用的端子23。該端子23處于在基板21的表面露出的狀態(tài)。圖8是表示使用LED單元20作為光源的以往的背光裝置90的一 個例子的截面圖。圖8所示的以往的背光裝置90包括導光體91。在該 導光體91的兩側(cè)面,以來自LED22的出射光向?qū)Ч怏w91的側(cè)面入射 的方式配置有LED單元20。在導光體91的光出射面的上部,根據(jù)需 要疊層有擴散片92、棱鏡片(圖示省略)等光學片。在導光體91的與 光出射面相反一側(cè)的面的外側(cè)配設有反射片93。在圖8所示的以往的背光裝置90中,如上所述,在導光體91的 側(cè)面,LED單元20的端子23在基板21的表面露出,因此,為了防止 LED22的短路等,反射片93需要由絕緣性材料形成。g卩,在使用金屬 箔或金屬蒸鍍片作為反射片93的情況下,當反射片93的端部與端子 23接觸時,LED22有可能短路。作為由絕緣性材料構(gòu)成的反射片93, 可使用分散有白色顏料的絕緣性膜片、涂敷有白色涂料的絕緣性膜片但是,這些絕緣性膜片,通常與金屬箔、金屬蒸鍍片相比,光的 散射性良好,但是存在光的反射率低的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于該問題而做出,其目的在于,在射出面狀光的照明裝 置中,通過使來自光源的光的利用效率提高,提供一種更高亮度的照 明裝置。此外,本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該照明裝置的高品 質(zhì)的液晶顯示裝置。為了達成上述目的,本發(fā)明的照明裝置包括導光體和與上述導光 體的側(cè)面相對設置的發(fā)光元件,通過使從上述發(fā)光元件向上述側(cè)面入射的光在上述導光體內(nèi)部傳播,從上述導光體的一個主面射出面狀光, 其特征在于,包括在上述導光體的與一個主面相對的主面的外側(cè)設 置的絕緣性反射部件;和疊層在上述絕緣性反射部件的與上述導光體 相反一側(cè)的金屬反射部件。此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于,包括上述的本發(fā)明的 照明裝置、和液晶顯示元件。根據(jù)本發(fā)明,在射出面狀光的照明裝置中,通過使來自光源的光 的利用效率提高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的照明裝置。此外,能夠?qū)崿F(xiàn)使 用該照明裝置的高品質(zhì)的液晶顯示裝置。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的背光裝置的概略結(jié)構(gòu)的分解立 體圖。圖2是表示將圖1所示的背光裝置沿著圖1所示的XZ平面切斷的 狀態(tài)的截面圖。圖3是表示作為實施方式1的照明裝置的變形例的背光裝置的結(jié) 構(gòu)的截面圖。圖4是本發(fā)明的實施方式2的背光裝置的截面圖。圖5是本發(fā)明的實施方式3的背光裝置的截面圖。圖6是本發(fā)明的實施方式4的液晶顯示裝置的截面圖。圖7是表示以往作為背光光源使用的LED單元的一個例子的平面圖。圖8是表示使用LED單元作為光源的以往的背光裝置的一個例子 的截面圖。
具體實施方式
本發(fā)明的照明裝置包括導光體和與上述導光體的側(cè)面相對設置的 發(fā)光元件,通過使從上述發(fā)光元件向上述側(cè)面入射的光在上述導光體內(nèi)部傳播,從上述導光體的一個主面射出面狀光,其特征在于,包括 在上述導光體的與一個主面相對的主面的外側(cè)設置的絕緣性反射部 件;和疊層在上述絕緣性反射部件的與上述導光體相反一側(cè)的金屬反射部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在絕緣性反射部件的與上述導光體相反一側(cè)疊層有 金屬反射部件,由此,透過絕緣性反射部件的極少的漏光被金屬反射 部件反射并再次向?qū)Ч怏w入射。結(jié)果,來自光源的光的利用效率提高, 能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的照明裝置。此外,在上述照明裝置中,優(yōu)選上述發(fā)光元件在與上述導光體 的側(cè)面相對的位置具有配線用端子,上述金屬反射部件具有導電性, 在上述導光體的與上述發(fā)光元件相對的側(cè)面的法線方向上,上述金屬 反射部件的長度比上述絕緣性反射部件的長度短。這是因為根據(jù)該 優(yōu)選結(jié)構(gòu),在上述導光體的與上述發(fā)光元件相對的側(cè)面的法線方向上, 使上述金屬反射部件的長度比上述絕緣性反射部件的長度短,由此, 能夠防止導電性的金屬反射部件與發(fā)光元件的配線用端子接觸。此外,在上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)中,進一步優(yōu)選在上述金屬反射部件的 端部與上述配線用端子之間設置有絕緣部件。因為這樣能夠更可靠地 防止導電性的金屬反射部件與發(fā)光元件的配線用端子接觸。此外,在上述照明裝置中,優(yōu)選上述發(fā)光元件在與上述導光體 的側(cè)面相對的位置具有配線用端子,上述金屬反射部件具有導電性, 上述絕緣性反射部件的端部介于上述金屬反射部件的端部與上述配線 用端子之間。這是因為根據(jù)該結(jié)構(gòu),絕緣性反射部件的端部介于金 屬反射部件的端部與配線用端子之間,由此,能夠更可靠地防止導電 性的金屬反射部件與發(fā)光元件的配線用端子接觸。此外,在上述照明裝置中,優(yōu)選在上述導光體的與上述發(fā)光元 件相對的側(cè)面的法線方向上,在上述絕緣性反射部件的端部與上述金 屬反射部件之間,設置有將上述絕緣性反射部件的上述端部向上述發(fā) 光元件側(cè)按壓的按壓部件。在該結(jié)構(gòu)中,通過按壓部件將絕緣性反射 部件的端部向發(fā)光元件側(cè)按壓,由此,能夠?qū)⒃诮^緣性反射部件與發(fā) 光元件的下部之間產(chǎn)生漏光的間隙消除。結(jié)果,光的利用效率進一步 提高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的背光裝置。此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置的特征在于,包括上述任一結(jié)構(gòu) 的照明裝置;和液晶顯示元件。根據(jù)該結(jié)構(gòu),包括高亮度的照明裝置, 由此能夠?qū)崿F(xiàn)顯示品質(zhì)高的液晶顯示裝置。以下,參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。 (實施方式1)圖1是表示作為本發(fā)明的一個實施方式的照明裝置的背光裝置10 的概略結(jié)構(gòu)的分解立體圖。如圖1所示,背光裝置IO包括導光體11、絕緣性反射片12、金屬反射片13、框體14、和LED單元20。此外, 在圖1中,只圖示了 1個LED單元20,但是在導光體11的兩側(cè)面設 置有LED單元20 (參照圖2)。 LED單元20的結(jié)構(gòu)如圖7所示,作為 LED22 (發(fā)光元件),可使用白色LED或發(fā)RGB各色光的LED。圖2是背光裝置10的沿著與LED單元20的基板21的主面和導 光體11的主面兩者正交的面(圖1所示的XZ平面)的截面圖。如圖 1和圖2所示,背光裝置10為在框體14的主面14c上依次疊層金屬反 射片13、絕緣性反射片12和導光體11而成的結(jié)構(gòu)。雖然在圖1和圖 2中省略了圖示,但是可以在導光體11的出光面lld的上層設置擴散 片、棱鏡片等。此外,LED單元20以與在導光體11中相對的一對側(cè) 面lla、 llb分別相對的方式設置。此外,圖1和圖2是為了容易理解地說明本發(fā)明的特征,各部的 尺寸與實際的結(jié)構(gòu)不同。例如,圖2中的導光體11的縱橫的尺寸比與 實際情況不同。此外,金屬反射片13和絕緣性反射片12的厚度以及 這些片的間隔等,也是為了使本發(fā)明易于理解而夸張地描繪。實際上, 導光體11、金屬反射片13和絕緣性反射片12大致無間隙地疊層。在背光裝置10中,LED單元20沿著框體14的側(cè)壁14b安裝。即, 如圖2所示,LED單元20的基板21通過粘接劑或螺釘?shù)?均未圖示) 被固定在框體14的側(cè)壁14b上。導光體11以其側(cè)面與LED單元20 的LED22相對的方式配置。由此,來自LED22的出射光從導光體11 的側(cè)面向?qū)Ч怏w內(nèi)部導入。導光體11是由丙烯酸樹脂等透明樹脂構(gòu)成的平板。絕緣性反射片 12是通過使白色顏料分散或涂敷白色涂料而被著色成白色的聚對苯二 甲酸乙二醇酯(PET)。金屬反射片13是蒸鍍有銀的PET片??蝮w14 由金屬或樹脂形成。但是,絕緣性反射片12和金屬反射片13的材料并不限定于上述 的例子。作為絕緣性反射片12的材料,能夠使用聚酯類樹脂(包括上述的PET)、聚碳酸酯類(例如雙酚A類聚碳酸酯)、聚烯烴類(例如聚乙烯、聚丙烯等)、纖維素電介質(zhì)類(例如三醋酸纖維素)、乙烯基 類樹脂(聚偏二氯乙烯)、聚酰亞胺類、聚酰胺類、聚醚砜、聚砜類樹脂、聚芳酯類樹脂、氟類樹脂等。此外,作為金屬反射片13,能夠使 用銀箔、鋁箔、以銀為主體的合金的箔、或以鋁為主體的合金的箔、 或者銀蒸鍍片、鋁蒸鍍片、蒸鍍有以銀為主體的合金的片、或蒸鍍有 以鋁為主體的合金的片。這樣,通過在絕緣性反射片12的下方配置金屬反射片13,透過絕 緣性反射片12的極少的光也會被金屬反射片13反射并再次向?qū)Ч怏w 11入射。這是因為使用鋁或銀或者它們的合金的金屬反射片13具有比 著色成白色的絕緣性反射片12更高的反射率。由此,光的利用效率提 高,能夠提高背光裝置10的亮度。如圖2所示,絕緣性反射片12的寬度W12比導光體11的寬度W 大。這樣,通過使絕緣性反射片12的寬度Wu大于導光體11的寬度 Wu,能夠防止光從導光體11與LED22的間隙向出光面lld的相反側(cè) 漏出。另外,絕緣性反射片12的寬度Wu優(yōu)選比兩個LED單元20的 LED22的表面間的距離W22大。這樣,通過使絕緣性反射片12的寬度 W12比兩個LED單元20的LED22的表面間的距離\¥22大,能夠更可 靠地防止光從導光體11與LED22的間隙向出光面lid的相反側(cè)漏出。 此外,在圖2所例示的結(jié)構(gòu)中,絕緣性反射片12與LED單元20的端 子23之間有少許間隙,但是絕緣性反射片12的端部與端子23相接也 沒有任何問題。此外,金屬反射片13的寬度Wn被形成為小于絕緣性反射片12 的寬度W12。金屬反射片13的寬度Wu優(yōu)選大于兩個LED單元20的 LED22的表面間的距離W22,但是需要在金屬反射片13的端部不與 LED單元20的端子23接觸的范圍內(nèi)。此外,如圖1所示,在框體14中在不安裝LED單元20的邊的一 部分上設置有切起部14a。此外,在金屬反射片13中在與切起部14a 重疊的位置形成有切口 13a。另外,在絕緣性反射片12中,也在與切 起部14a重疊的位置形成有切口 12a。因此,切起部14a與金屬反射片13的切口 13a和絕緣性反射片12的切口 12a嵌合,由此,可防止金屬 反射片13和絕緣性反射片12在X方向的位置偏移。此外,導光體11 在被裝入框體14時,以側(cè)面llc與切起部14a接觸的方式形成。此外,防止金屬反射片13和絕緣性反射片12的位置偏移的方法, 并不限定于上述那樣的切起部與切口的嵌合。例如,也可以在框體14 的至少一個位置設置定位用的銷,以與該銷位置一致的方式在金屬反 射片13和絕緣性反射片12上設置孔。如以上所述,本實施方式的背光裝置10,在絕緣性反射片12的下 層設置有金屬反射片13,由此具有提高亮度的效果。此外,通過使金 屬反射片13的寬度W13形成為小于絕緣性反射片12的寬度W12,可防 止金屬反射片13的端部與LED單元20的端子23接觸。此外,圖3是表示作為本實施方式的照明裝置的變形例的背光裝 置30的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖3所示,背光裝置30,與背光裝置10同 樣,包括導光體11、絕緣性反射片12、金屬反射片13、框體14、 和LED單元20。但是,背光裝置30與背光裝置10的不同點在于,在 金屬反射片13的兩端部(圖3所示的X方向的兩端部)與LED單元 20的端子23之間設置有絕緣部件31。絕緣部件31能夠以例如PET (聚酯類)、硅、橡膠制的帶等為材 料而形成。此外,絕緣部件31能夠通過固定在框體14上、或固定在 LED單元20的端子23上、或在金屬反射片13的兩端粘貼絕緣性帶等, 而設置在金屬反射片13的兩端部與端子23之間。背光裝置30在金屬反射片13的兩端部與端子23之間設置有絕緣 部件,由此能夠更可靠地防止由金屬反射片13引起的LED22的短路。 (實施方式2)以下對本發(fā)明的照明裝置的另一個實施方式進行說明。此外,對 于與在實施方式1已說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),標注與實施方式1相同 的參照符號,省略詳細的說明。圖4是作為本實施方式的照明裝置的 背光裝置40的截面圖。如圖4所示,背光裝置40,與實施方式1的背光裝置10同樣,包 括導光體ll、絕緣性反射片12、金屬反射片13、框體14、和LED 單元20。但是,背光裝置40與實施方式1的背光裝置10的不同點在于,絕緣性反射片12的兩端部(圖4的X方向的兩端部)在LED22 的下方大致彎折成直角、并介于金屬反射片13的端部與LED單元20 的端子23之間。艮P,在背光裝置40中,絕緣性反射片12介于金屬反射片13的端 部與LED單元20的端子23之間,由此,除了在實施方式l中已說明 的背光裝置10的效果以外,還具有能更可靠地防止由金屬反射片13 引起的LED22的短路的效果。 (實施方式3)以下對本發(fā)明的照明裝置的另一個實施方式進行說明。此外,對 于與在實施方式1己說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu),標注與實施方式1相同 的參照符號,省略詳細的說明。圖5是作為本實施方式的照明裝置的 背光裝置50的截面圖。如圖5所示,背光裝置50,與實施方式1的背光裝置10同樣,包 括導光體ll、絕緣性反射片12、金屬反射片13、框體14、和LED 單元20。但是,背光裝置50與實施方式1的背光裝置10的不同點在 于,在絕緣性反射片12與金屬反射片13之間,沿著絕緣性反射片12 的兩端部(圖5的X方向的兩端部)的邊,設置有大致楔狀的墊片 (spacer) 51 (按壓部件)。如圖5所示,墊片51形成為絕緣性反射片12的端部側(cè)的厚度 大,越遠離絕緣性反射片12的端部,厚度越小。通過在絕緣性反射片 12與金屬反射片13之間設置這樣的楔狀的墊片51,絕緣性反射片12 的X方向的兩端部被向LED22的下部按壓。由此,能夠?qū)⒃诮^緣性反 射片12與LED22的下部之間產(chǎn)生漏光的間隙消除。結(jié)果,使光的利 用效率進一步提高,能夠?qū)崿F(xiàn)更高亮度的背光裝置。此外,作為墊片51的材料,例如能夠使用PET (聚酯類)、硅、 橡膠等。此外,墊片51可以與絕緣性反射片12的端部接合,也可以 與金屬反射片13的端部接合。 (實施方式4)對包括本發(fā)明的照明裝置的液晶顯示裝置的一個實施方式進行說 明。此外,對于與在上述的各實施方式中已說明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu), 標注與這些實施方式相同的參照符號,省略詳細的說明。圖6是表示本實施方式的液晶顯示裝置60的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 如圖6所示,液晶顯示裝置60是在液晶顯示元件70的背面設置有背 光裝置10的結(jié)構(gòu)。在背光裝置10的導光體11的上層,疊層有擴散片 74、棱鏡片75等。此外,雖然在圖6中省略了圖示,但是可以在液晶 顯示元件70的顯示面上疊層各種光學片。此外,將液晶顯示元件70 和背光裝置10保持為一體的筐體的圖示,在圖6中也被省略。液晶顯示元件70是在隔著密封材料(未圖示)貼合的一對玻璃基 板71、 72之間填充有液晶73的結(jié)構(gòu)。能夠與本發(fā)明的照明裝置組合 的液晶顯示元件,可以為透過型或半透過型,其元件結(jié)構(gòu)和驅(qū)動模式 等是任意的,因此省略詳細的說明。僅舉一個例子,玻璃基板71例如 為包括TFT (Thin Film Transistor:薄膜晶體管)的有源矩陣基板,玻 璃基板72例如為包括相對電極的相對基板。本實施方式的液晶顯示裝置60,如上所述,包括光的利用效率高 的高亮度的背光裝置10,具有顯示品質(zhì)優(yōu)異且消耗電力也少的效果。 此外,在本實施方式中,例示了包括實施方式1的背光裝置10的液晶 顯示裝置,但是使用上述的背光裝置30、 40或50代替背光裝置10而 得到的液晶顯示裝置也具有同樣的效果。以上對本發(fā)明的照明裝置(背光裝置)和使用該照明裝置的液晶 顯示裝置的實施方式進行了說明,但是本發(fā)明并不只限定于這些具體 的實施方式。例如,在上述實施方式中,例示了包括平板狀的導光體的背光裝 置,但是導光體的形狀并不限定于平板狀,例如也可以是楔狀。此外, 在導光體的底面和表面也可以形成任意的圖案。此外,在上述實施方式中,例示了在導光體的兩側(cè)設置有一對LED 單元的結(jié)構(gòu),但也可以是僅在一個側(cè)面設置有LED單元的結(jié)構(gòu)?;蛘?, 也可以是在某個側(cè)面和與該側(cè)面相鄰的側(cè)面上(即呈L字狀)設置有 LED單元的結(jié)構(gòu)。另外,在上述實施方式中,例示了使用排列有多個LED的LED 單元的結(jié)構(gòu),但是作為光源的LED的數(shù)量是任意的。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明作為光的利用效率高并且高亮度的照明裝置和使用該照明 裝置的高品質(zhì)的液晶顯示裝置能夠在產(chǎn)業(yè)上利用。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置,其包括導光體和與所述導光體的側(cè)面相對設置的發(fā)光元件,通過使從所述發(fā)光元件向所述側(cè)面入射的光在所述導光體內(nèi)部傳播,從所述導光體的一個主面射出面狀光,其特征在于,包括在所述導光體的與一個主面相對的主面的外側(cè)設置的絕緣性反射部件;和疊層在所述絕緣性反射部件的與所述導光體相反一側(cè)的金屬反射部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置,其特征在于 所述發(fā)光元件在與所述導光體的側(cè)面相對的位置具有配線用端子,所述金屬反射部件具有導電性,在所述導光體的與所述發(fā)光元件相對的側(cè)面的法線方向上,所述 金屬反射部件的長度比所述絕緣性反射部件的長度短。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其特征在于 在所述金屬反射部件的端部與所述配線用端子之間設置有絕緣部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置,其特征在于 所述發(fā)光元件在與所述導光體的側(cè)面相對的位置具有配線用端子,所述金屬反射部件具有導電性,所述絕緣性反射部件的端部介于所述金屬反射部件的端部與所述 配線用端子之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置,其特征在于 在所述導光體的與所述發(fā)光元件相對的側(cè)面的法線方向上,在所述絕緣性反射部件的端部與所述金屬反射部件之間,設置有將所述絕 緣性反射部件的所述端部向所述發(fā)光元件側(cè)按壓的按壓部件。
6. —種液晶顯示裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1 5中任一項所述的照明裝置;和液晶顯示元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明裝置和使用該照明裝置的顯示裝置。在射出面狀光的照明裝置中,通過使來自光源的光的利用效率提高,而實現(xiàn)更高亮度的照明裝置。背光裝置(10)包括導光體(11)和與導光體(11)的側(cè)面(11a、11b)相對設置的LED單元(20),通過使從LED向上述側(cè)面入射的光在導光體(11)內(nèi)部傳播,從導光體(11)的主面(11d)射出面狀光。背光裝置(10)還包括在導光體(11)的與主面(11d)相對的主面的外側(cè)設置的絕緣性反射片(12);和疊層在絕緣性反射片(12)的與導光體(11)相反一側(cè)的金屬反射片(13)。
文檔編號F21V8/00GK101278151SQ20068003627
公開日2008年10月1日 申請日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者大橋范之, 太田裕己, 濱田哲也 申請人:夏普株式會社