液晶显示背光和液晶显示装置的制作方法

专利名称：液晶显示背光和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示背光和液晶显示装置。更具体地，本发明涉 及小型的具有良好散热特性的液晶显示背光以及液晶显示装置。
背景技术：
传统上，冷阴极管被用作液晶显示装置的背光光源。然而在该情 况中，需要具有专门的发光电路并处理高电压。因此，近年来，LED (发光二极管)特别用于诸如便携式电话和PDA的小型装置。LED提供 通过主要向蓝色LED施加YAG磷光体而获得的伪白光，其在颜色再现 性(尤其是红色)方面具有难度。因为其仅有少量的光，比冷阴极管 昂贵，且如上所述在颜色再现性方面具有难度，所以通常不使用LED 作为显示器和用于TV。
然而，近年来LED的效率已经显著提高。同时，已经发展了能产 生大电流的LED。关于环境问题和获得扩展的颜色再现，已经有尝试使 用LED产生相对大的背光的积极的行动。
作为使用上述液晶显示背光的发光单元，紧凑型发光系统和显示 装置是公知(例如见日本专利申请公开2004-527069 (专利文献l))为
上述的使用液晶显示背光的发光单元。专利文献l公开了一种使用在光 混合面板部件151和152之间提供的多个LED的发光系统，所述光混合面板部件151和152通过空间区域放置在同一平面上，例如在图12中所示
的结构中。
艮P，图12中所示的发光系统包括发光面板101和一对混合面板151， 152，LED 106被安排为两行作为光源。LED 106用第一和第二光源区161 和162配置。从第一和第二光源区161和162发射的光通过各光准直器 161A, 162A从光混合面板部件151、 152中的第一和第二光输入边缘区 域171、 172中的每个入射到面板部件151、 152中的每个上。
入射到光混合面板151、 152上的光在光混合面板151、 152内重复 全反射，并从相对侧的端面上的光输出边缘区域181、 182出射到光传 输室191、 192，以从各光输出边缘区域18K 182发送到发光面板101。
注意，图12中的参考标号是通过将专利文献1的图3B中使用的参考 标号增加"100"而获得的标号，而其结构完全相同。然而，用于光准 直器的参考标号(161A、 162A)是通过简单地将专利文献l的原始参考 标号(161、 162)附加A、 B而获得的参考标号。
SID 2003 DIGEST pp.1259-1261 (非专利文献l)的图1和图2公开 了一种用于构造面光源的技术以阵列安排具有圆顶型透镜的LED;来 自LED的输出光通过反射器(光反射导向器)导向至第一导光板；且该 光通过另一反射器被发送到第二导光板(发光板)。
在上述专利文献l中公开的发光系统中，两行光源区161、 162被彼 此相邻地提供，而用于反射来自光源区161、 162的光的光准直器161A、 162A彼此接触。
提供该两行光源区161和162用于通过安装双LED获得增强的亮 度。然而，光源区161和162彼此非常接近，从而因为从彼此产生的热 量等，耐久性大大降低。此外，其亮度不能简单地变为两倍。为了减轻并消除热量的影响，需要散热装置。
然而，在专利文献l中并没有具体的关于这样的散热装置的公开。 为了将散热结构安装到专利文献l中公开的发光系统，必须在两行光源 区161和162的外侧上提供所需的散热装置。如果这样，则整个装置变 得具有增加的厚度、尺寸和重量，这使得很难让装置变薄变轻。在上 述非专利文献l中也存在这样的缺点。

发明内容
本发明的一个示例性目的是提供一种能用简单的结构克服上述现 有技术的缺点，改善散热效果并减小其厚度和重量的液晶显示背光和 液晶显示装置。
为了实现前述的示例性目的，根据本发明一个示例性方面的液晶 显示背光包括发光导光板，其用于从一面发射用于液晶显示面板的 照明光；通过分隔物分别安装在发光导光板另一面的同一平面上的一 个混色导光板和另一混色导光板；在一个和另一混色导光板之间提供 的散热空间区域；在散热空间区域内提供的多个发光装置；以及一个 反射器和另一反射器，用于将在一个和另一混色导光板内传播的来自 发光装置中的每个的输出光从混色导光板的每个的外侧端面导向发光 导光板的相应的端面。此外，提供用于将多个发光装置中的每个保持 为一体的保持板，该保持板被放置为面对一个和另一混色导光板，并 在其之间提供通气间隙。
所述保持板可以形成为对应于发光导光板的尺寸。
此外，散热空间区域可以被设置为与通气间隙相通。
由此，在通气间隙内循环的空气直接流到散热空间区域内，从而 热空气不会在散热空间区域内停留。因而，散热空间区域可有效地用作散热空间。
此外，所述一个和另一反射器可以彼此平行地放置； 一个和另一 混色导光板以散热空间区域与每个反射器平行的方式形成并安装到所 述发光导光板。
此外，散热空间区域可以被提供为不与反射器平行。
由此，散热空间区域可以被设置为逐渐扩张。因而，从多个发光 元件产生并上升的热除了在空气的自然对流的上升方向上没有阻碍之 外，还可在宽的空间中被捕获。因此，可更加有效地扩散热量。
此外，与其对应的光反射导向器、发光装置和散热空间区域的侧 端面可以是弯曲的。
由此，散热空间区域变弯曲，从而可在通过作为边界的每个弯曲 点截取的每个区域处有效地扩散热量，而不减少发光装置的数目。
此外，散热空间区域被设置为相对于反射器倾斜指定的角度OC度。
由此，散热空间区域的长度被设置为比发光导光板的长，从而散 热空间区域内放置的发光二极管的数目可以大大增加。结果，可进一 步增加来自发光导光板的输出光的亮度。
此外，所述多个发光装置通过与一个和另一混色导光板对应，分 离地安排为至少两行。
这使得能够将输出光通过各混色导光板和反射器分离地发送到发 光导光板的两个端面，从而可进一步增加来自发光导光板的输出光的 亮度。此外，对于多个发光装置的每一行，提供光反射导向器(导向反 射器)，其用于将输出光从每行中的多个发光装置导向至散热空间区 域侧上的混色导光板中的每个的端面。
由此，来自发光装置中的每个的输出光能够通过导向反射器被导 向混色导光板。因此，能够增加来自发光装置中的每个的有效的输出 光。
此外，在散热空间区域内可以提供用于也用作散热装置的保持板 的散热辅助装置。
散热辅助装置可以用散热的热沉(heat sink)或冷却扇配置。
此外，可在上述保持板的至少一面上提供大量不平整的形状。由 此，因为能够增加保持板的表面面积，所以能够从较大表面释放热， 这可用简单的结构改善散热效果。
此外，假定混色导光板的所述光反射导向器侧(入射侧)的端面 与所述反射器的端面之间的距离为D， LED的安排间距为P， LED的光 分布角度(半值角度)为e，则距离D可以被设置为满足表达式
"D^ixP/tan(e/2)" (n:最接近的相同颜色发光装置的数目)。
由此，通过以最优和最小必要尺寸形成混色导光板，可以以极大 的尺寸形成散热空间区域。
此外，为了实现前述的目的，根据本发明另一个示例性方面的液 晶显示装置包括液晶显示面板和在液晶显示面板背侧提供的用于给液 晶面板供给显示照明光的背光，其中所述背光是上述的液晶显示背光 中的一种。


图l是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第一示 例性实施例的示意性正视图2是部分的说明性示意图，其中图2A是沿图1的线II-II截取的纵 向截面，图2B是示出混色导光板与LED安排间距之间的位置关系的示 意图3是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第二示 例性实施例的示意性正视图4是沿图3的线IV-IV截取的纵向截面；
图5是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第三示 例性实施例的整个的正视图-,
图6是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第四示 例性实施例的整个的正视图7是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第五示 例性实施例的整个的正视图8是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第六示 例性实施例的整个的正视图9是沿图8的线VII-VII截取的纵向截面；
图10是示出根据本发明的液晶显示背光和液晶显示装置的第七示 例性实施例的整个的正视图11示出保持板的不平整部分的示图，其中图11A是用于描述锯齿 型不平整部分的示图，图11B是用于描述正弦曲线型不平整部分的示 图；以及
图12是示出使用根据现有技术的液晶背光的发光单元的纵向截面。
具体实施例方式
(第一示例性实施例) 之后将参照图l一图2说明根据本发明的液晶显示背光的第一示例性实施例。
图l是示出根据第一示例性实施例的液晶显示背光的正视图，图2
是沿图i的线ii-n截取的纵向截面。
在图1和图2中，参考标号l表示液晶显示装置，参考标号5表示向 外部输出并显示各种信息的液晶显示面板，参考标号10表示液晶显示 背光，所述液晶显示背光伴随液晶显示面板作为一体提供。
液晶显示背光10包括从一侧(面向液晶显示面板5的表面)向液 晶显示面板5发射用于液晶显示面板5的照明光的发光导光板11;以及
通过用作分隔物部件的光隔离板12叠加地安装在发光导光板11的另一 表面(背面)上的混色导光板13。如图2中所示，混色导光板13用以在 其间提供的预定间隔(后面说明的用于散热的空间区域)安装在同一 平面上的混色导光板15和另一混色导光板16来配置。在该示例性实施 例中，对于混色导光板15和16中的每个，使用相同尺寸的板。
在混色导光板15和16中的每个之间提供散热空间区域22。在散热 空间区域22内提供作为液晶显示背光的发光光源的多个发光装置 (LED) 17和18。此外，在混色导光板15， 16中的每个的外端面上，安 装有反射器19和另一反射器20，其将在混色导光板15、 16的每个内传 播的从LED17、18中的每个输出的光分别导向发光导光板11的对应的外 侧端面。
因此，如在小弧形箭头中所示，在混色导光板15、 16的每个内传 播的来自LED17、 18中的每个的输出光在反射器19、 20的每个内反射和 传播，从而从发光导光板ll的各外侧端面在发光导光板ll内传播。
参考标号21表示保持板。保持板21被安装为以一体的方式保持 LED17、 18中的每个，其被放置为面对上述混色导光板13 (混色导光板15、 16中的每个)且在其间形成的空间C中具有通气间隙22A、 22B， 如图2中所示。由此，当LED 17和18中的每个在操作时产生的热量可传 播到保持板21。该保持板21还用作散热装置。
对于保持板21，该示例性实施例使用在尺寸上对应于上述发光导 光板ll的尺寸(几乎相同尺寸)的板。此外，上述散热空间区域22被 设置为处于与通气间隙22A、 22B相通的状态。即，空气冷却机构用散 热空间区域22和通气间隙22A、 22B来配置，从LED 17、 18中的每个产 生的热沿保持板21与在间隙22A、22B内循环的空气圆滑地进行热交换， 并从用作散热装置的保持板12散出。
上述的反射器19和20中的每个被安排为与发光导光板11的两端 (图1和图2中的顶端和底端)对应并保持平行状态，如图1和图2中所 示。
在该示例性实施例中，每个上述导光板15、 16以散热空间区域22 也与反射器19、 20中的每个平行的方式形成并安装到上述发光导光板 11。
此外，如图1中所示，该示例性实施例的发光导光板ll以矩形形状 形成。反射器19和20中的每个被放置在对应于以矩形形状形成的发光 导光板ll的长边的侧端面部分中。根据此，混色导光板15和16中的每 个以矩形形状(长方形)形成以具有在长度上为发光导光板ll的宽度 的一半或更少的宽度。
因此，使散热空间区域22的长度等于发光导光板11的长边的长度。 因而，与散热空间区域22被提供到短边的情况相比，能够提供更多数 目的LED 17和18。这提供了下述优点，即能够增加从发光导光板ll输 出到液晶显示面板5的光的亮度。入射到发光导光板ll上的光通过形成在除侧面之外的平面部分 (光隔离板2侧以及光学片27侧中的一侧或者两侧)上的扩散/反射装置 (未示出)向表面扩散反射，并从发光导光板ll连续地向上述液晶显 示面板发射。在该过程中，输出光能够具有几乎均匀的分隔特性。此 外，为了提高均匀性，在该示例性实施例中在发光导光板ll的表面上
提供光学片27，以控制传输角度等。
当从发光导光板ll一侧看时，上述散热空间区域22安排在发光导
光板ll的背面一侧的中央。在发光导光板ll的背侧面上，在中央部分
中提供散热空间区域22，在一侧提供混色导光板15，在同一平面上的 另一侧上提供另一混色导光板16。
在第一示例性实施例中，上述多个LED (发光装置)17、 18通过 与混色导光板15、 16中的每个对应，分离地安排为至少两行。此外， 将导向反射器23、 24作为光反射导向器提供给多个LED的各行，用于将 来自各行中的多个LED的输出光导向各混色导光板15、16的散热空间区 域22侧的端面。
作为导向反射器(光反射导向器)23和24，使用导致较少光损失 的材料(银沉积膜、树脂多层膜或层叠有这些类型的膜的金属膜，等 等)。
通过以上述方式向各行的LED17、 18提供导向反射器23、 24中的 每个，可用导向反射器导向来自LED17、 18的每个中的输出光。因此， 可有效利用从LED17、 18的每个向周围发射的输出光。
此外，如上所述，在发光导光板11和混色导光板13公用的位置处 的每侧的端面(图2中的顶面和底面)上，分别提供作为反射器之一的 上侧反射器19和作为另一反射器的下侧反射器20，用于将从混色导光 板13侧的各混色导光板15、 16的每个端面15B、 6B发射的混色光向位于在发光导光板ll侧上的同一位置处的端面中的每个发送。对于这些反
射器19、 20，与导向反射器23、 24的情况中一样，使用表现出尽可能
小的光损失的材料作为其材料。
注意，上述混色导光板15、 16中的每个仅需要传播来自在每行上 作为发光装置的多个LED17、 18的光。因而，基本上不需要在其表面上 散射/扩散的图案。
此外，从混色导光板15、 16中的每个发射的光被上述上侧反射器 19和下侧反射器20反射。传播方向改变了大约180度，从而如上所述， 光被分别导向发光导光板ll。
此外，如上所述，在散热空间区域22内，通过彼此相邻并沿混色 导光板15、 16的每个侧端面15A、 16A分别地安排一行上的多个LED 17 和另一行上的多个LED 18。
作为上述LED17、 18中的每个，使用具有透镜的表面装配型(例 如Luxeon Emitter, Lambertian (Lumileds的产品))。每行都被配置为 用于发射RGB颜色的如图1中所示的以适当布局在横向方向上安排的 多个LED的集合。总体上，如图1中，在水平方向上以指定间隔将LED 安排为两行。
如上所述，将导向反射器23、 24安装到每行的LED17、 18。导向 反射器23、 24可将来自LED17、 18的输出光有效地导向至各混色导光板 15、 16的端面15A、 16A中的每个。
实际上，安排为两行的LED17、 18中的每个通过基板25附接到平 板形的保持板21，如图2中所示。此外，如上所述，保持板21被放置为 面对放置在同一平面上的混色导光板15、 16中的每个，同时具有在其 间提供的指定的空间C。由空间C形成的空间区域构成了如上所述的通气间隙22A、 22B。
第一示例性实施例中的保持板21被形成为具有与从上侧反射器19 到下侧反射器20的宽度以及导向反射器23、 24的长度相等的尺寸。此 外，保持板21需要使用具有高导热性和小比重的材料，例如，诸如铝 的金属型材料，并具有3mm或更大的厚度。替代地，板的厚度可取决 于LED17、 18的驱动电流、热值、结温等而适当地变化。
如上所述，在混色导光板15、 16中的每个的相对的恻端面15A、 16A 之间形成散热空间区域22。散热空间区域22还用作安排为两行的LED 17、 18的散热空间。结果，如图2中所示，因为与散热空间区域22相通 的通气间隙22A、 22B的顶端部分和底端部分打开，所以散热空间区域 22内的空气可充分流通。因此，可有效冷却保持板21，从而可有效地 扩散由LED17、 18产生的热量。
注意，优选地将混色导光板15、 16与保持板21之间的区域(即通 气间隙22A、 22B、保持板21的背面侧或散热空间区域22)暴露给空气。 即'使当要安装其它元件等时，优选地尽可能地避免将其放置得与保持 板21接触或非常靠近。
由此，传输到保持板21的热可通过还用作散热装置的保持板21有 效地扩散到空气。
如所述的，在根据第一示例性实施例的液晶显示背光10中，将两 行LED 17、 18放置在散热空间区域22内，以与上侧反射器19和下侧反 射器20几乎平行。显然地，散热空间区域22被设置为与两个反射器19、 20平行。
在上述结构的液晶显示背光10中，预先在照射光输出侧的前侧上 提供液晶面板5。通过组合液晶显示背光10和液晶显示面板5构成第一示例性实施例的液晶显示装置1 。
接下来，将说明根据第一示例性实施例的上述液晶显示背光10的 整体操作。
如图2中所示，由被接通的LED17、 18中的每个产生的光被导向反 射器23、 24反射，以被导向至各混色导光板15和16。穿过混色导光板 15、 16的光在反射器19、 20处其传播方向改变了180度，以被导向至发 光导光板ll。然后该光被转变为均匀的表面发射光，并从上述光学片 27向液晶显示面板15照射。 —
在该情况中，当LED17、 18被接通时，在LED17、 18中产生热。 该热通过基板25从LED 17、 18传输到保持板21。同时，在保持板21的 背面侧上，保持板21的表面侧上，上述间隙22A、 22B和散热空间区域 22上产生气流。因此，保持板21通过热交换放热，从而使其冷却。结 果，保持板21的整个表面被冷却，从而不需要具有例如附接的热沉。 这使得能够用简单的结构提高散热效果。同时，因为提供具有散热功 能的保^板21，所以可整体上减小液晶显示背光10的厚度和重量。
(混色导光板15、 16的路径长度与LED安排间距之间的关系等) 在第一示例性实施例中，图2A中公开的散热空间区域22是通过隔 离混色导光板15、 16中的每个形成有切断部分的空间区域，且其由发 光导光板ll、混色导光板15、 16中的侧端面(彼此相对的面)15A、 16A 的每个以及用在其间提供的指定尺寸的空间C安排的保持板21围绕。
当尽可能地扩展散热空间区域22时，可有效扩散由LED产生的热。
在该情况中，通过要使用的LED大致地调节与散热空间区域22相 通的上述通气层状间隙22B，从而在设计中几乎不具有通用性。然而， 通过以最优和最小的必需尺寸形成混色导光板15， 16，可以以非常大的尺寸形成散热空间区域22。
之后，将通过参考混色导光板15的情况说明LED安排间距P与混色
导光板的尺寸之间的关系等。
首先，在图2B中，假定混色导光板15在导向反射器23侧上的侧端 面15A与混色导光板15在上侧反射器19侧上的侧端面15B之间的距离为 D， LED安排间距为P， LED17的光分布角度(半值角度)为e。
LED的光分布角度(半值角度)是指相对于LED的峰值光度，能 保持50%光度的角度范围。作为示例，用作液晶显示背光的LED的角度 为110度或120度(但并不限于这些角度)。例如，对于从具有O度峰值 角度(在LED发光部分的垂直方向上具有的峰值)和120度半值角度的 LED发射的光，仅有一半的光到达点L2，该点L2在相对于点L1的"e /2"度(即60度)处，点L1处是达到峰值亮度的地方。
如果混色导光板15的"D"能够形成得足够大，则不管LED安排间 距P如何，tP可导向充分混合的光。然而，这导致了一些不便，例如， 不能确保图2A中所示的足够的散热空间区域22，并增加了重量和成本 等。因而，为了处于最优尺寸，混色导光板的"D"可以被设置为一定 尺寸，其中在该尺寸的情况下混合来自LED的具有相同的发射颜色的 光。
假定从L1处的LED发射的光的光度和L2处的光度为0.5,则当与从 最近邻的相同颜色的LED发射的上述点L1对应的点L1'与上述点L2 — 致，且与点L2对应的点L2，与上述点L1一致时，可获得基本上均匀的发 射颜色。
不管要使用的LED的特性，诸如半值角度如何，都可用下面的表 达式(a)表示。D》nxP/tan( 0/2) …(a)
注意，n表示相邻的相同颜色LED的数目。
在图2B的情况中，当假定LED的角度9为120度，P为10mm， LED 17c和LED17f是相同的颜色时，n等于3。结果，从表达式(a)可以发现， 距离D可设为17.3mm或更大。
如所述的，在第一示例性实施例中，在安装在层叠于发光导光板 11的背面侧上的同一平面上的混色导光板15、 16中的每个之间提供散 热空间区域22，且每个LED放置在散热空间区域22内。同时，用于保持 LED中的每个的保持板21被安排为通过通气间隙22A、 22B面对混色导 光板15、 16中的每个。因此，通过与通气间隙22A、 22B内循环的空气 进行热交换可冷却保持板21，从而从LED产生的热量可通过保持板21 扩散到空气。由此，可用简单的结构提高散热效果。
同时，在本发明中，如上所述，沿混色导光板15和16中的每个放 置保持板21。因而，虽然没有向外部凸出的部分，可有效将每个LED 中产生的热释放'到外部。此外，虽然额外地提供保持板21，因为沿保 持板21提供通气间隙22A和22B，所以整个装置在尺寸和重量方面也不 会有较大增加。与传统技术不同，能够提供即使提供了散热功能，也 能够减小整个装置尺寸和重量的极好的液晶显示背光，并可提供使用 同样的液晶显示背光的液晶显示装置。
如上所述，第一示例性实施例可提供下面的效果。 (1)多个LED17、 18中的每个都保持到保持板21，且通过具有在 其本身与混色导光板15、 16中的每个之间形成的通气间隙22A、 22B放 置保持板21。因而，通过在通气间隙22A、 22B内和散热空间区域22内 循环的空气冷却保持板21，从而可将从LED 17、 18中的每个产生的热 扩散到外部。结果，可用简单的结构改善散热效果。因此，不必提供 用于冷却的额外机构，从而有望减少整个装置的厚度和重量。(2) 在每个LED17、 18部分处，提供导向反射器23、 24用于将每 个LED 17、18的输出光导向相应混色导光板15、16的内侧上的端面15A、 16A。因而，即使用在其间插入的散热空间区域22将混色导光板13分隔 为两个混色导光板15、 16，也可确保导向每个LED 17、 18的输出光。 因此，可有效利用来自每个LED 17、 rs的输出光。
(3) 用于LED 17、 18的散热机构用散热空间区域22和通气间隙 22A、 22B配置，从而散热机构可形成为有损耗的空间。这可进一步用 简单的结构改善散热效果。
(4) 散热空间区域22以与相对于上侧反射器19和下侧反射器 20的横向方向平行的状态形成。因而，当形成散热空间区域22时，可 将其简单处理为与反射器19和20平行。因此，很容易形成散热空间 区域22。
(5) 保持板21由导热性出色并具有较小比重的材料形成，例如， 诸如铝的金属制成的部件。因此可进一步改善散热效果并使装置变轻。
(6) 因为在发光导光板U与混色导光板15、 16中的每个之间提 供光隔离板12，所以可消除穿过发光导光板11和混色导光板15、 16 中的每个的光的泄漏，从而将LED的输出光从混色导光板15、 16中的 每个有效地传播到发'光导光板11。
(7) 通过组合预先制备的液晶显示面板5和散热效果出色的薄且 轻的液晶显示背光IO形成根据本发明的液晶显示装置1。因此，可用 简单的结构改善散热效果，并同时减小装置的厚度和重量。
如所述的，在本发明中，在安装在层叠于发光导光板背面侧上的 同一平面上的混色导光板之间提供散热空间区域，且每个发光装置被 放置在散热空间区域内。同时，用于保持发光装置中的每个的保持板 被安排为通过通气间隙面对每个混色导光板。因此，作为根据本发明 的一个示例性优点，通过与通气间隙内循环的空气进行热交换来冷却 保持板，从而从发光装置产生的热可通过保持板扩散到空气。由此， 可用简单的结构改善散热效果。同时，作为根据本发明的另一个示例性优点，沿混色导光板中的 每个放置保持板，以使得能将热从两面扩散到外部，从而可提高散热 的效率。此外，没有外部的凸出的部分，从而能够抑制整个装置的尺 寸增加及其重量的较大增加。可提供即使提供了散热功能，也能减小 整个装置尺寸和重量的与传统技术不同的出色的液晶显示背光，并可 提供使用同样的液晶显示背光的液晶显示装置。
第二示例性实施例
接下来，将通过参考图3—图4说明本发明的第二示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第一示例性实施例相同的 结构部件。
在第二示例性实施例的液晶显示背光10A中，散热空间区域32被设 置为在相对于彼此平行放置并在竖直方向上延伸的右侧反射器29和左 侧反射器30的垂直方向上平行。
具体地，第二示例性'实施例的特征如下。即，右侧反射器29和左 侧反射器30分别放置在发光导光板31的短边部分中。同时，通过与反 射器29、 30中的每个对应，安排相同形状和尺寸的一个和另一个混色 导光板35、 36。在同一平面上的混色导光板35、 36中的每个的内侧端 面之间提供与反射器29、 30中的每个平行的上述散热空间区域32。
艮P，在第一示例性实施例的液晶显示背光10中，安排为两行的多 个LED 17、 18配置沿矩形发光导光板11的长边平行地延伸的线性行。 同时，在第二示例性实施例的液晶显示背光10A中，安排为两行的多个 LED 17、 18配置沿矩形发光导光板31的短边平行地延伸的线性行。这 是基本的区别点。其它结构与上述第一示例性实施例的结构相同。
如图3和图4中所示，在第二示例性实施例的液晶显示背光10A中，多个LED 17、 18通过基板25安装在保持板21的表面上，并且导向反射 器43、 44被提供到LED 17、 18中的每个。在整个长度方面，这些反射 器43、 44与第一示例性实施例的导向反射器23、 24不同，但具有相同 的结构和效果。
在图3中，导向反射器43、44沿着相对于横向方向的竖直方向延伸， 并且在相对于LED 17、 18在横向方向上的外侧上放置混色导光板35、 36中的每个。在与混色导光板35、 36的平面相同的平面上，在混色导 光板35、 36中的每个之间形成散热空间区域32。
从上述LED17、 18输出的光汇聚到导向反射器43、 44并传播， 以从各混色导光板35、 36的相对侧端面35A、 36A在混色导光板35、 36中的每个内入射。然后光穿过其内部并通过右侧反射器29和左侧反 射器30从相对的侧端面35A、 36A上的端面35B、 36B发送到发光导 光板31。
混色导光板35、 36中的每个对应于第一示例性实施例的混色导光 板15、 16中的每个，散热空间区域32也对应于散热空间区域22。此 外，两个反射器29， 30对应于第一示例性实施例的反射器19， 20，发 光导光板31对应于发光导光板11。
在保持板21与混色导光板35、 36中的每个之间形成对应于通气 间隙22A、 22B的通气层状间隙32A、 32B,冷却机构由通气间隙32A、 32B和散热空间区域32配置。由此，从LED 17、 18中的每个产生的 热沿保持板21与间隙32A、 32B内循环的空气圆滑地进行热交换，并 从保持板12散出。其它结构和操作效果与上述第一示例性实施例的相同。
此外，如图4中所示，在如上结构中的液晶显示背光IOA的照明侧的前方放置预先制备的液晶显示面板5。在第二示例性实施例中，通
过组合背光10A和液晶显示面板5配置液晶显示装置1A。
第二示例性实施例的结构和功能如上所述。因而，第二示例性实 施例可获得几乎与上述第一示例性实施例的操作效果相同的操作效 果，并额外获得了下面的效果。
(8)在相对于图3的横向方向的竖直方向上安排LED 17、 18， 散热空间区域32被设置为与在图中的竖直方向上延伸的右侧反射器29 和左侧反射器30平行。因而，在空气的自然对流的上升方向上没有阻 碍。因此，通过空气的自然对流可以更有效地扩散从多个LED 17、 18 产生的热。
第三示例性实施例
接下来，将通过参考图5说明本发明的第三示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第二个典型实施方式相同 的结构部件。 '
在第三示例性实施例的液晶显示背光IOV中，由LED 17、 18、导 向反射器43、 44、保持板21和光隔离板12围绕的散热空间区域32形 成为图5中的上侧比其下侧宽的形状，即倒梯形。
艮口，关于散热空间区域32，用于配置散热空间区域32的内侧端 面(侧端面)35A、 36A中的每个被设置为不与上述右侧反射器29和 左侧反射器30的延伸方向平行。其它结构与上述第二示例性实施例的 结构相同。
因而，第三示例性实施例可获得几乎与上述第二示例性实施例的 操作效果相同的操作效果，并额外获得了下面的效果。(9) LED 17、 18被安排为从垂直方向倾斜规定的角度，散热空 间区域32被设置为不与上述右侧反射器29和左侧反射器30平行，而 是形成为相对于下侧，在上侧具有较宽的空间。因而，除了在空气的 自然对流的上升方向上没有阻碍之外，还可在宽的空间中捕获从多个 LED 17、 18产生并上升的热。因此，可更加有效地扩散热。
第四示例性实施例
接下来，将通过参考图6说明本发明的第四示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第一个典型实施方式相同 的结构部件。
第四示例性实施例的液晶显示背光IOB不同之处在于，散热空间 区域22被设置为相对于上侧反射器19和下侧反射器20倾斜指定的角 度ot度。
艮P，在第四示例性实施例的液晶显示背光10B中，安排为两行的 多个LED 17、 18相对于两个发射器19和20倾斜指定的角度a度，在 也倾斜预定的角度cc度的发光导光板11背面侧上形成包括LED 17、 18 的提供的位置的散热空间区域22。参考标号15和16表示将散热空间 区域22设置为处于以指定的角度a度倾斜的状态中的混色导光板中的 每个。
在该部分内关于每个混色导光板15、 16和发光导光板11的位置 关系与图2中所示的上述第一个示例性实施例的情况相同。其它结构 与上述第一示例性实施例的结构相同。
此外，如图5中所示，在上述结构中的液晶显示背光10B的照明 侧的前方放置预先制备的液晶显示面板5。在第四示例性实施例中，通过组合背光10B和液晶显示面板5配置液晶显示装置1B。
因为尽管严格地说长度不同，但是在功能方面几乎相同，所以将 与第一示例性实施例的参考标号相同的参考标号应用于第四示例性实
施例的散热空间区域22和导向反射器23， 24。其它结构和操作效果与 第一个典型实施方式的结构和操作效果相同。
第四示例性实施例的结构和功能如上所述。因而，第四示例性实 施例具有几乎与上述第一示例性实施例的功能相同的功能。此外其可 获得下面的效果。
(10)散热空间区域22的整体长度比形成为与反射器19、 20平 行的情况长。结果，在两行中放置更多的LED 17、 18，从而增加了亮 度。
第五示例性实施例
接下来，将通过参考图7说明本发明的第五示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第四示例性实施例的结构 部件相同的结构部件。
根据第五示例性实施例的液晶显示背光IOD不同之处在于，第五 示例性实施例的散热空间区域22形成有其上侧以V字形弯曲以在与上 述发光导光板11平行的平面内形成如图7中的宽开口。 SP，不同之处 在于LED17、 18、上侧反射器19、下侧反射器20和混色导光板15A、 16A的侧端面(内恻上的端面)形成为在其下侧上具有各弯曲点W。
在该情况中，在第五示例性实施例中，在弯曲的散热空间区域22 的左右侧上延伸的两个端部分被安排为高于弯曲点W，如图7中所示。 其它结构与第四示例性实施例的结构相同。具有这样的结构的第五示例性实施例可获得几乎与上述第四示例 性实施例的操作效果相同的操作效果，此外还可获得下面的效果。
(11)因为散热空间区域22如上所述地弯曲，所以可在作为边界
的弯曲点W处有效地在每个区域中散热，而不减少LED17和18的数目。
第六示例性实施例
接下来，将通过参考图8—图9说明本发明的第六示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第二示例性实施例(图3 一图4)相同的结构部件。
根据第六示例性实施例的液晶显示背光IOC不同之处在于，在提 供到上述第二示例性实施例的液晶显示背光10A (见图3)的散热空间 区域32内提供作为散热辅助装置的热沉65，热沉65固定到上述保持 板21。
如图8和图9中所示，在图8的竖直方向(宽度方向)上沿背光 10C的大致整个长度提供热沉65，且其被如图9中所示地固定到保持 板21的表面。
作为在该示例性实施例中使用的热沉65是下述类型，其中，在图 8的竖直方向上连续的基台部件65A上提供在图8的竖直方向上连续 的多个鳍状部件65B。用导热性出色且比重小的铝形成热沉65。因此， 从LED 17、 18传输到保持板21的热量传播到热沉65，从而从LED 17、 18中的每个产生的热量可通过热沉65有效地扩散到外部。
其它结构和操作效果与上述第二示例性实施例(图3—图4)的结构和操作效果相同。
此外，如图9中所示，在上述结构中的液晶显示背光10C的照明 侧的前方提供预先制备的液晶显示面板5。在第六示例性实施例中，通
过组合背光10C和液晶显示面板5配置液晶显示装置1C。
第六示例性实施例的结构和功能如上所述。因而，第六示例性实 施例具有几乎与上述第二示例性实施例的功能相同的功能。此外，可
获得下面的效果。
(12)如上所述在散热空间区域32内提供热沉65。因而，通过 用在散热空间区域32内循环的空气冷却保持板21，可提高散热效果。 此外，还可期望用热沉65的散热的散热效果，从而可进一步改善散热 效果。
此外，热沉65被安排在内侧上，即放置保持板21、 LED17、 18 等的同一平面上，从而其没有妨碍装置变薄。
第七示例性实施例
接下来，将通过参考图IO说明本发明的第七示例性实施例。
注意，将相同的参考标号应用于与上述第二示例性实施例(图3 一图4)相同的结构部件。
根据第七示例性实施例的液晶显示背光IOD不同之处在于，在提 供到上述第二示例性实施例的液晶显示背光10A的散热空间区域32内 提供作为散热辅助装置的冷却风扇75。此外，冷却风扇75在其底面部 处以整体装配在散热空间区域32内的方式固定到上述保持板21。
因此，从LED 17、 18传输到保持板21的热通过从冷却风扇75吹出的空气有效地热交换并通过通气间隙32A，32B与其内部被加热的 空气一起有效地扩散到外部。其它结构与上述第二示例性实施例的结 构相同。
此外，如图IO中所示，在上述结构中的液晶显示背光IOD的照明 侧的前方放置预先制备的液晶显示面板5。在第七示例性实施例中，通 过组合背光10D和液晶显示面板5配置液晶显示装置1D。
第七示例性实施例的结构和功能如上所述。因而，第七示例性实 施例具有几乎与上述第二示例性实施例的功能相同的功能。此外，可
获得下面的效果。
(13)除了通过在散热空间区域32内部提供的冷却风扇75强制 地将在散热空间区域32内被加热的空气释放到外部之外，保持板21 还作为空气冷却目标被强制进行热交换。因此，与传统的情况相比， 可进一步改善散热效果。
本发明并不限于上述示例性实施例中的每个中公开的内容。应当 理解，本发明包括在可获得本发明目标的范围内的各种修改和变化。
例如，已经说明，将热沉65提供到根据第二示例性实施例的液晶 显示背光10A的散热空间区域22内部的结构被定义为第四示例性实施 例，并且将冷却风扇提供到根据第二示例性实施例的液晶显示背光10A 的散热空间区域22内部的结构被定义为第七示例性实施例。然而，其 并不意在将热沉65和冷却风扇75的安装目标基本上限于第二示例性 实施例的液晶显示背光IOA。
此外，热沉65可以提供在第一示例性实施例的液晶显示背光10 的散热空间区域22内部，或者提供在第四示例性实施例的液晶显示背 光10B的散热空间区域22内部。此外，冷却风扇75可以提供在第一示例性实施例的液晶显示背光 10的散热空间区域22内部，或者提供在第四示例性实施例的液晶显示
背光10B的散热空间区域22内部。
此外，可在根据示例性实施例中的每个的保持板21的至少一个表 面上提供大量不平整部分80。
艮口，可在根据上述示例性实施例中的每个的保持板21的面中的一 个的表面上形成如图11A中所示的具有锯齿部分的不平整形状80，或 者可在保持板21的该表面上形成具有如图11B中所示的波形部分的不 平整形状80。
由此，可增加保持板21的表面面积(散热面积)，这能够改善散 热效果。
在背面，即保持板21的另一面上，或其两个面上还可以提供大量 不平整形状，例如如图IIA和图11B中所示的不平整形状80。此外， 不平整的形状不限于图IIA和图11B中所示的那些。例如，可采用具 有大量半圆柱突起的形状等。关键在于可采用任何形状，只要该形状 可增加保持板21的表面面积，改善散热效果。
此外，尽管在上述第四示例性实施例中，从右上侧向左下侧倾斜 地放置线性地安排为两行的LED 17、 18，但LED可在相反的方向上倾 斜地放置。即，LED可从左上侧到右下侧倾斜地放置。
利用本发明的示例可以是电视和显示器使用的液晶显示装置，用 于标志牌、广告媒体等的背光(背发光装置)。
尽管通过参考示例性实施例中的每个说明了本发明，但本发明并不限于这些示例性实施例，本领域普通技术人员可想到的各种变化和 修改可应用于本发明的结构和细节。此外，应当理解，本发明包括在 示例性实施例中的每个中所述的结构的部分或整体的组合。
权利要求
1. 一种液晶显示背光，包括发光导光板，其用于从一面为液晶显示面板发射照明光；一个混色导光板和另一个混色导光板，其通过分隔物分别地安装在所述发光导光板的另一面的同一平面上；在所述一个和所述另一个混色导光板之间提供的散热空间区域；在所述散热空间区域内放置的多个发光装置；以及一个反射装置和另一个反射装置，其用于将在所述一个和所述另一个混色导光板内传播的来自所述发光装置中的每个的输出光从所述混色导光板中的每个的外侧端面导向所述发光导光板的相应的端面，其中提供用于将所述多个发光装置中的每个保持为一体的保持板，并且所述保持板被放置为面对所述一个和所述另一混色导光板，并在其之间提供通气间隙。
2. 根据权利要求l中所述的液晶显示背光，其中所述保持板以与 所述发光导光板对应的尺寸形成。
3. 根据权利要求l中所述的液晶显示背光，其中所述散热空间区 域被设置为与所述通气间隙相通。
4. 根据权利要求3中所述的液晶显示背光，其中所述一个和所 述另一个反射装置被放置为彼此平行；并且一个和另一个混色导光板 以所述散热空间区域与所述反射装置中的每个平行的方式形成并安装 到所述发光导光板。
5. 根据权利要求3中所述的液晶显示背光，其中所述散热空间区 域被提供为不与所述反射装置平行。
6. 根据权利要求5中所述的液晶显示背光，其中提供所述散热空 间区域，并且同时所述散热空间区域在沿所述发光导光板的平面内具有弯曲的部分。
7. 根据权利要求3中所述的液晶显示背光，其中所述散热空间区域被设置为相对于所述反射装置倾斜指定的角度a度。
8. 根据权利要求3中所述的液晶显示背光，其中通过与所述一个和所述另一个混色导光板对应，所述多个发光装置被分离地安排为至少两行。
9. 根据权利要求8中所述的液晶显示背光，对于所述多个发光装 置的每一行，包括光反射导向器，所述光反射导向器用于将来自每行 中的所述多个发光装置的输出光导向所述散热空间区域侧上的所述混 色导光板中的每个的端面。
10. 根据权利要求9中所述的液晶显示背光，包括在所述散热空间 区域内用于所述保持板的散热辅助装置。
11. 根据权利要求10中所述的液晶显示背光，其中所述散热辅 助装置用散热的热沉配置；并且所述散热的热沉通过其底端部件固定 到所述保持板。
12. 根据权利要求ll中所述的液晶显示背光，其中所述散热辅 助装置用冷却风扇配置；并且所述冷却风扇通过其风扇保持部件固定 到所述保持板。
13. 根据权利要求l中所述的液晶显示背光，包括在所述保持板的 至少一面上提供的大量不平整形状。
14. 根据权利要求l中所述的液晶显示背光，其中假定所述光反射 导向器侧的端面，即所述混色导光板的内侧端面，与所述反射装置侧的端面之间的距离为D， LED的安排间距为P，所述LED的光分布角度 (半值角度)为e，则所述距离D可以被设置为满足表达式 "D^nxP/tan(e/2)" (n:最接近的相同颜色LED的数目)。
15. —种液晶显示装置，包括液晶显示面板和在所述液晶显示面 板背侧中放置的用于给所述液晶显示面板供给显示照明光的背光，其 中所述背光是权利要求1中所述的液晶显示背光。
全文摘要
提供了一种液晶显示背光和液晶显示装置，其能改善散热效果并能减小所述装置的厚度和重量。所述液晶显示背光包括发光导光板，其用于从一面为液晶显示面板发射照明光；通过分隔物安装在所述发光导光板另一面的同一平面上的一个和另一个混色导光板；在所述混色导光板之间提供的散热空间区域；在所述散热空间区域内放置的发光装置；以及反射器，其用于将在每个混色导光板内传播的输出光从每个混色导光板的外侧端面导向所述发光导光板的相应的端面。提供用于保持发光装置的保持板，该保持板通过在其间提供的通气间隙面对每个混色导光板。
文档编号G02F1/1335GK101414078SQ20081014996
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年10月17日
发明者马场正武 申请人:Nec液晶技术株式会社