照明装置和具备它的显示装置的制作方法

专利名称：照明装置和具备它的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使管状光源的光从导光单元的侧面入射并将其从光射出面照射的、所 谓的边光方式(edge light)的面发光型的照明装置，特别是涉及薄型大面积并且能够照射 均匀的光的照明装置，和使用从该照明装置放射的光作为透过显示元件的光的显示装置。
背景技术：
近年来，作为电视机用的液晶显示装置，具有低耗电、薄型、轻量等特长的液晶显 示装置被广为使用。作为液晶显示装置的显示元件的液晶面板，为其本身不发光的所谓的 非发光型的显示元件。因此，通常在液晶面板的背面设置有被称为背面源的照明装置，通过 液晶控制来自该背光源的光的透过，进行图像的显示。 此处，作为液晶显示装置的背光源，要求在液晶面板的图像显示区域的整个面中 具有均匀的亮度和色彩的面发光型的照明装置，作为实现这样的面发光型的背光源的方 法，可知有直下方式和边光方式(edge light)两种方式。 所谓直下方式，是在液晶面板的背面通常并列配置多根作为背光光源的荧光管， 使从荧光管照射的光通过扩散板或透镜片等，而使其亮度均匀化，成为面发光型的光源。另 一种的所谓边光方式(也称侧光(side light)方式)，是由与液晶面板的图像显示区域 相应的形状的导光板、和与该导光板的侧面相对地设置的作为一次光源的荧光管构成，将 从导光板的侧面入射的来自荧光管的光在导光板内多次反射而传播，最终从液晶面板侧射 出，由此成为面发光型的光源。 图8是表示具备直下方式的背光源的液晶显示装置的概要结构的分解立体图。如 图8所示，直下方式的背光源51中，作为冷阴极管或热阴极管的多个荧光管52并列配置在 框体54中。荧光管52通常由其两端的插口 (socket)53(在图8中只能看到一个)保持，但 在大型的液晶显示装置的情况下，有时也使用设置在中间部分的未图示的灯保持具(lamp holder)进行保持。在荧光管52的背面侧，即在与液晶面板58相反的一侧设置有反射板 55，使从荧光管52向背面侧放射的光向前方反射从而成为来自背光源的放射光，由此实现 发光效率的提高。在荧光管52的前面，设置有扩散板56和透镜片57，解除因荧光管52隔 开规定的间隔配置而产生的明暗的条纹状的灯影象(lamp image)不均，并且提高入射到液 晶面板58的光的指向性。 液晶面板58，在除形成有引出电极、驱动电路的周边部分以外的中央部分，形成有 图像显示区域59，通过调整施加在内置的未图示的电极的电压，使液晶层的透过率变化而 进行图像显示。为了发挥液晶面板58的光闸功能，在其前面侧(用户侧)和背面侧(背光 源侧)，将一对偏光板60按照其偏光方向相差90度的方式配置。 这样的直下方式的背光源虽然耗电量较高但发挥出能够大量获得照射光量的特 长，较多使用于大型并且固定型的电视机用或显示监视器用等的液晶显示装置中(参照专 利文献1)。 另一方面，边光方式的背光源，因为能够减少作为光源使用的荧光管的根数，所以
4能够实现低耗电量化、使背光源组件变薄，从这些特征出发，被使用在笔记本式计算机、便携式终端等移动设备的液晶显示装置、比较小型的液晶显示装置中(参照专利文献2)。
但是最近，关于液晶显示装置的技术开发得到发展，液晶面板的透过率有提高的趋势。另外，另一方面，由于边光方式的背光源所使用的导光板的技术开发的发展，能够实现使从侧面入射的来自一次光源的光高效并且均匀地照射到液晶面板。在这样的背景下，考虑到最近对生态学技术的兴趣的提高和对更加薄型化的大型的图像显示装置的强大需求，能够充分预测在不久的将来，在现有技术中采用直下方式的背光源的固定型的大型液晶显示装置中，也将要采用边光方式的背光源。
专利文献1 :特开平11-2813号公报
专利文献2 :特开2005-128363号公报

发明内容
但是，为了利用边光方式的背光源以均匀的光量照射液晶面板的图像显示区域的整个面，需要将用于背光源的导光板的光射出面形成为与液晶面板的图像显示区域相同形状而大小稍大的面。另外，为了充分地得到从导光板的侧面入射的荧光管的发光，优选使荧光管遍及导光管的侧面的全长而与其相对。作为液晶显示装置最普遍的电视机用的液晶显
示装置的图像显示区域为横宽比是i6 : 9的横长画面，因此，作为与这样的横长画面对应
的荧光管，例如在用于37型的液晶显示装置用背光源的情况下，也需要超过800mm的长度。
如现有技术这样仅通过两端的插口部分保持如上所述的长荧光管，从防止荧光管因自重而弯曲，将其保持为直线状，并且，在对液晶显示装置施加振动的情况下防止荧光管与接近的导光板碰撞而发生破损的观点出发，并不优选。因此，在导光板的侧面的中间部分，需要设置一个以上的保持荧光管的灯保持具。 像这样，将现有技术中主要应用于小型尺寸的液晶面板中的边光方式的背光源使用在大画面的电视机用的液晶显示装置中的情况下，利用现有技术中不需要的灯保持具对荧光管的保持成为新的需要，由灯保持具保持的荧光管产生在该部分的亮度降低的现象。该亮度降低的原因，当然有灯保持具自身遮住荧光管的发光这一形状上的要素，但下述情况造成的因素更大，即热通过灯保持具传递至背光源组件的底座部分，因此造成与灯保持具接触的部分的荧光管的管面温度降低。即，当与灯保持具接触的部分的荧光管的管面温度降低时，因为发光效率降低，所以该部分的亮度会降低。像这样，既然荧光管与灯保持具的接触不可避免，则不管怎么改善灯保持具的形状都不能完全防止热通过灯保持具传递而使管面温度降低这一问题。 而且，当荧光管的亮度在与灯保持具接触的部分降低时，会产生下述问题至少在该灯保持具部分的附近，产生导光板的光射出面的亮度比周围降低的亮度降低区域。通过改善导光板内部的光散射物质的分布、导光板背面的反射结构等，有可能能够将产生该亮度降低区域的问题解除在实际使用中不存在问题的程度，但是当导光板的光射出面的亮度降低区域为直线状排列时，亮度降低部分与其周围部分的亮度分布可能会作为较大的条状的亮度差而被用户识别。 本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于作为利用边光方式形成为面发光型的光源的大面积的薄型照明装置，提供能够降低因管状光源的灯保持具导致的亮度不均的照明装置，和作为通过控制透过的光而显示图像的显示元件的背光源使用该照明装置，由此
能够得到在实际使用上没有问题的显示图像品质的薄型大画面且低耗电量的显示装置。 为了达到上述目的，本发明涉及的照明装置的特征在于，包括光射出面为矩形的
平板状的导光单元；与上述导光单元的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；和在
上述导光单元的上述相对的两个侧面的中间部分分别保持上述管状光源的至少一对灯保
持具，上述一对灯保持具在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。 另外，本发明涉及的显示装置的特征在于，包括通过控制透过的光来显示图像的
显示元件和照射透过上述显示元件的光的照明装置，上述照明装置包括光射出面为矩形
的平板状的导光单元；与上述导光单元的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；和
在上述导光单元的上述相对的两个侧面的中间部分分别保持上述管状光源的至少一对灯
保持具，上述一对灯保持具在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。 根据本发明，作为边光方式的大面积的薄型的照明装置，能够得到提高来自光射
出面的放射光的亮度均匀性的照明装置。另外，将本发明涉及的照明装置作为通过控制透
过的光来显示图像的显示元件的背光源使用，由此能够实现将图像显示面的亮度不均降低
至用户不能识别的程度的薄型大画面且低耗电量的显示装置。


图1是表示本发明的一个实施方式涉及的液晶显示装置的简要结构的分解立体 图。 图2是表示本发明的一个实施方式涉及的液晶显示装置的背光源组件的结构的 主要部分截面图。 图3是表示本发明的第一实施方式涉及的背光源组件的平面结构的图。
图4是表示背光源组件的比较例的平面结构的图。 图5是表示本发明的第一实施方式涉及的背光源组件的应用例的平面结构的图。 图6是表示本发明的第二实施方式涉及的背光源组件的平面结构的图。 图7是表示本发明的第三实施方式涉及的背光源组件的平面结构的图。 图8是表示具有现有的直下方式的背光源的液晶显示装置的简要结构的分解立体图。
具体实施例方式
本发明的照明装置包括光射出面为矩形的平板状的导光单元；与上述导光单元 的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；和在上述导光单元的上述相对的两个侧面 的中间部分分别保持上述管状光源的至少一对灯保持具，上述一对灯保持具在上述管状光 源的管轴方向上相互错开地配置。 根据该结构，即使在被灯保持具保持的部分管状光源的发光亮度降低，产生与其 接近的导光单元的光射出面的亮度降低的亮度降低区域，也能够有效防止下述情况该亮 度降低区域部分在光射出面上连接为直线状而被用户识别。 另外，在上述结构中，优选的是在上述导光单元的长边侧的两个侧面的中间部分 分别保持上述管状光源的至少一对的上述灯保持具，在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置，上述管状光源与上述导光单元的上述长边侧的两个侧面分别相对地设置。
这是因为，通过这样做，相对的边彼此的间隔较窄，即使使用灯保持具支承配置在导光单元的长边侧的两个侧面的管状光源，也能够有效地防止光射出面的亮度不均被用户识别。 另外，更优选的是，在上述导光单元的上述长边侧的两个侧面的中间部分，设置有两对以上分别保持上述管状光源的上述灯保持具，上述灯保持具在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。 通过这样做，能够可靠地保持为了对应于横长形状的光射出面而使用的较长的管状光源，并且使照明装置的亮度不均难以被用户识别。 另外，优选的是，与上述导光单元的全部四个侧面分别相对设置有上述管状光源，在上述导光单元的上述侧面的中间部分分别保持上述管状光源的上述灯保持具，相对于设置在上述导光单元的相对的上述侧面的上述灯保持具，在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。 在导光单元的全部四个侧面配置有管状光源的情况下，能够有效防止因设置在分
别相对的侧面彼此的灯保持具导致产生的亮度降低区域在光射出面上连接为直线状，而作
为整体成为十字状或格子状的亮度不均被用户识别。 另外，上述灯保持具优选以聚碳酸酯或硅橡胶为主要成分。 而且，本发明涉及的照明装置优选作为通过控制透过的光来显示图像的显示元件的背光源使用。 这是因为，本发明涉及的薄型大面积并且能减小耗电量的面发光型光源这一照明装置，作为这样的显示元件的背光源尤其合适。 另外，本发明涉及的显示装置包括通过控制透过的光来显示图像的显示元件和照射透过上述显示元件的光的照明装置，上述照明装置包括光射出面为矩形的平板状的导光单元；与上述导光单元的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；和在上述导光单元的上述相对的两个侧面的中间部分分别保持上述管状光源的至少一对灯保持具，上述一对灯保持具在上述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。 根据该结构，能够使造成显示图像的图像品质降低的背光源的亮度不均减小到在
实际使用上没有问题的程度，得到能够进行良好的图像显示的显示装置。 另外，在实施本发明的图像显示装置时，通过采用上述本发明涉及的照明装置的
优选方式，能够得到能够进行更为良好的图像显示的显示装置。 以下参照附图对本发明的照明装置和具备它的显示装置的优选实施方式进行说明。另外，以下对将本发明涉及的显示装置作为具备透过型液晶显示元件的电视机用的液晶显示装置使用、将本发明涉及的照明装置作为其背光源使用的方式进行举例说明，但本说明并不限定本发明的适用对象。作为本发明涉及的显示装置的显示元件，例如能够使用半透过型液晶显示元件。另外，本发明涉及的显示装置的用途并不限定于电视机用的液晶显示装置，也能够使用于车站或美术馆等公共机关的信息显示监视器、需要大画面的计算机监视器等中。另外，本发明的照明装置并不仅能作为图像显示装置的背光源使用，也能够使用在被埋入天花板或壁面中的面板型照明装置、照亮陈列窗的陈列品的面型照明装置等所有大面积的薄型的照明装置中。[OO43][第一实施方式] 图i是表示本发明的第一实施方式的显示装置的概要结构的分解立体图。如图1 所示，本实施方式的液晶显示装置1具有作为显示元件的液晶面板10和背光源组件2，该背 光源组件2是放射用于在该液晶面板10进行显示图像所需要的透过光的照明装置。
背光源组件2包括有底的框体6 ;分别固定在该框体6的四个侧壁的内表面的作 为管状光源的4根荧光管3 (图1中只能看到两根)；和作为导光单元的导光板5，该导光板 5设置在使其侧面5b与该荧光管3相对的位置。 荧光管3是在内径3 4mm、外径5 6mm的玻璃管内涂敷有放射白色光的荧光 物质而形成，在其两端封入有引起放电的电极。作为液晶面板的背光源而被使用的荧光管 3通常是冷阴极管，但本发明的应用中并不排除热阴极管。另外，荧光管3的长度形成为与 该荧光管3相对地设置的导光板5的侧面5b的长度，S卩，与导光板5的光射出面5a的各边 的长度相对应的长度。 荧光管3的两端部被插入插口 4(图1中只能看到一侧)，供给用于发光所必要的 电压，并且通过该插口 4保持荧光管3的两端部分。而且，在本实施方式的液晶显示装置1 的背光源组件2中，荧光管3的管轴方向的中央部，即，接近的导光板5的长边侧或短边侧 的侧面5b的中间部分，通过灯保持具7保持。通过这样做，能够使荧光管3在全长上与导 光板5的侧面5b准确相对，使其发光可靠地入射到导光板5的内部。另外，通过被保持使 得不会发生由于从外部对液晶显示装置1施加冲击时的振动，导致荧光管3的管轴方向的 中央部与导光板5的侧面5b碰撞而破损。另外，虽然在图1中省略了图示，但通常在荧光 管3的周围设置有用于将来自荧光管3的光有效地导入到导光板5的反射器。对该反射器 和灯保持具7，将在后文详述。 导光板5是由聚甲基丙烯酸甲酯树脂等透明或半透明树脂形成的平板状的导光 板。相当于其表面的光放射面5a形成为与液晶面板10的图像显示区域11的形状和大小 相对应的矩形。因为要对液晶面板10的图像显示区域11整体给予照射光，所以导光板5 的光射出面5a的大小形成为比图像显示区域ll大一圈。另外，此处所谓的矩形是指不考 虑为了导光板5的操作、保持固定等而实施的角部的R形状、小的突起、切口等，作为整体是 与液晶面板10的图像显示区域11相对应的矩形。 导光板5的厚度与所使用的荧光管3的外径相对于适宜地决定，在本实施方式中， 导光板5的厚度为8mm。若导光板5的厚度过薄，则不能将来自荧光管3的光充分导入导光 板5内。相反的，若导光板5的厚度过厚，则当从侧面5b入射的光在其内部反射传播时，向 导光板5的光射出面5a的入射角变大，在途中向导光板5外射出的光量增加，在确保作为 面发光型的光源的亮度均匀性的基础上并不优选。 另外，本实施方式的导光板5与现有的导光板相同，不排除为了使从导光板5的侧 面5b入射的光以均匀的亮度分布从光射出面5a射出而实施各种改善。作为这样的各种改 善，可知有下述方法调整被封入在导光板5的内部的光散射物质的浓度分布、使导光板5 自身的厚度在配置有荧光管3的侧面5b部较厚而在中央部较薄、在导光板5的与光射出面 5a相反侧的背面施加对在内部传播的光进行反射的片或涂层、施加微小的黑色涂层使得在 来自荧光管3的光入射的附近光射出面5a的亮度不会变得过高。 液晶面板10是透过型的有源矩阵方式的面板，配置为纵横的矩阵状的多个像素
8形成图像显示区域11。并且，通过控制施加在各像素的未图示的电极上的电压，使被封入在面板内的液晶分子的取向变化、控制透过光量从而显示图像。在图像显示区域ll的周围的区域，形成有用于在电极上施加电压的端子、驱动电路等。在液晶面板10的两面，设置有一对偏光板12，该偏光板12用于通过使液晶分子的取向改变而发挥透过光的光闸效果。通常两片偏光板12的偏光方向配置为相差90度。 图2是表示本实施方式的显示装置所使用的背光源组件2的灯保持具7部分的放大截面图。如图2所示，灯保持具7由前端的一对腕部7a、与该腕部7a连接的基部7b和从基部7b突出的固定部7c构成。灯保持具7的一对腕部7a按照抑制荧光管3的上下的方式保持荧光管3。该腕部7a的长度需要是充分地保持固定荧光管3的长度，但是不覆盖与荧光管3相对的导光板5的侧面5b所面对的部分，不遮挡从荧光管3直接入射到导光板5的发光。灯保持具的基部7b与构成背光源组件2的框体6的侧面接触，其一部分成为贯通框体6的固定部7c，被固定在框体6。 作为灯保持具7，优选灯保持具7自身的光透过性较高，不对来自荧光管3的发光进行物理性的遮挡的部件，或者，对于来自荧光管3的光的表面反射率较高的部件。另外，为使与灯保持具7抵接的部分的荧光管3的温度降低尽可能的小，优选使用导热性低的物质。进一步的，在实际上作为背光源组件2被制造的情况下，为了在灯保持具7被固定的状态下将荧光管3嵌入其腕部7a，需要某种程度的可挠性和仅使被嵌入的荧光管3不容易脱落的程度的保持性。 因此，作为灯保持具部7的材料，优选的是耐冲击性好难以变形，并且具有与玻璃同等程度的透明性的以聚碳酸酯为主要成分的材料；通过选择硬化剂的种类得到希望的硬度的、能够作为具有光泽性的白色材料使用的以硅橡胶为主要成分的材料。另外也能够使用以这些物质作为主要成分适当添加必要的添加物的材料；作为其它材料能够使用具有可挠性的透明的丙烯酸树脂等。另外，此处的主要成分是指作为基本的材料使用聚碳酸酯、硅橡胶，意味着并不排除混入含有不可避免的物质的杂质。 反射器13，是在金属或树脂的表面施加有具有光泽的白色涂层的部件，是通过使来自荧光管3的发光中未直接向着导光板5的方向的光反射从而使其向导光板5的侧面5b入射，从而提高荧光管3的光利用效率的部件。反射器13的前端部分被固定在导光板5的光射出面5a和其相反侧的背面，其它的部分按照包围荧光管3的方式形成为与荧光管3隔开规定的间隔而将荧光管3包围的形状。并且，在荧光管3与框体6的侧壁部分之间基本上全部被反射器13覆盖，但是在如图2所示设置有灯保持具7的部分，因为需要使灯保持具7固定在框体6上所以不能由反射器13覆盖。因此，在形成有灯保持具7的部分，反射器13被埋入灯保持具7的基部7b中。通过这样做，在灯保持具7的部分，虽然利用反射器13反射来自荧光管3的光的效率非常微小地降低，但是获得了在形成有灯保持具7的部分能够保持固定反射器13的效果。 接着，使用图3对灯保持具7的平面的配置进行说明。图3是从导光板5的光射出面5a侧俯视本实施方式的背光源组件2的图。另外，为了明确表示灯保持具7的位置，在图3中也省略了反射器13的图示。另外，通常用于在背光源组件2上载置液晶面板的锷状结构物从框体6的液晶面板侧前端部分延伸至导光板5的光射出面5a的周围，但在本发明的说明中省略图示。并且，在图3以下至图7的表示背光源组件2的俯视状态的图中，为
9便于说明，表示出通过导光板5的光射出面5a的中心的、与显示装置的水平方向平行的X轴和与垂直方向平行的Y轴。 如图3所示，在本实施方式的显示装置的背光源组件2中，与导光板5的全部四个侧面相对设置有4根荧光管3a 3d。各个荧光管3a 3d其全长具有与相对的导光板5的侧面的长度相对应的长度，按照两端部的电极形成部分以外的实际上的光射出部分与导光板5的侧面的大致全长相对的方式配置，获得向导光板5的光入射量。另外，4根荧光管3a 3d的两端被插入插口 4，从该插口 4对荧光管3a 3d施加电压，并保持其两端。
另夕卜，四根荧光管3a 3d由在与它们分别相对的导光板5的侧面的中间部分，即，在光射出面5a的各边的中间部分分别各设置有一个的灯保持具7a 7d保持。而且，这些灯保持具7a 7d每一个都配置在从光射出面5a的各边的中央，即图3表示的X轴或Y轴与光射出面5a的各边相交的位置开始，按照顺时针方向仅隔开相当于光射出面5a的各边的长度的四分之一的距离的位置。 具体而言，对应于光射出面5a的下侧的边设置的灯保持具7c，设置在从光射出面5a的长边的中央即Y轴位置开始，向左侧仅偏移作为长边的长度X的四分之一的"X/4"的距离的位置。形成在光射出面5a的上侧的长边上的灯保持具7a设置在从Y轴向右侧同样地仅偏移"X/4"的距离的位置。另外，关于与光射出面5a的短边对应地设置的灯保持具7b的7d， 7d设置在从X轴与短边相交的位置向上侧仅偏移作为短边的长度Y的四分之一的"Y/4"的距离的位置，而7b设置在向下侧偏移的位置。 其结果是，将与导光板5的长边侧的侧面分别相对地设置的荧光管3a和3c在导光板的长边侧的两个侧面的中间部分进行保持的一对灯保持具7a和7c，在荧光管3a和3c的管轴方向上相互错开地配置。而且同样地，将与导光板5的短边侧的侧面分别相对地设置的荧光管3b和3d在导光板5的短边侧的两个侧面的中间部分进行保持的一对灯保持具7b和7d，在荧光管3b的3d的管轴方向上相互错开地配置。 在本发明的照明装置或显示装置中，像这样，将一对灯保持具7在荧光管3的管轴
方向上相互错开地配置，上述灯保持具7对于与导光板5的相对的两个侧面分别相对地设
置的荧光管3在两个侧面的中间部分进行保持，由此，由灯保持具7产生的导光板5的亮度
降低区域9在导光板5的光射出面5a上不形成为直线状，能够使其难以被观看显示装置的
用户作为显示图像的亮度不均而识别。 进一步对本发明的作用效果进行详细说明。 如上所述，若对荧光管3不仅使用两端的插口 4，还在其中间部分使用灯保持具7进行保持，则荧光管3的热通过灯保持具7向背光源组件2的框体6等传递，与灯保持具7接触的部分的荧光管3的管面温度降低从而发光效率变低。另外，由于灯保持具7自身遮挡荧光管3的发光、和在设置灯保持具7的结构上，如图2所示反射器13的反射面与其它部分不同等原因，从荧光管3向导光板5的光的入射量在灯保持具7部分比其它部分低。因此，在图3中与各个灯保持具7a 7d相对应产生图示的亮度降低区域9a 9d。完全防止该亮度降低区域9a 9d的产生在事实上很困难。 此处，使用图4表示相对于图3所示的本实施方式的背光源组件2的比较例的背光源组件30。另外，图4也与图3相同，是从导光板5的光射出面5a侧观察的平面图，省略反射器13的图示。
图4所示的比较例的背光源组件30也与图3所示的本发明的第一实施方式的显示装置的背光源组件2相同，与导光板5的四个侧面全部相对地配置有四根荧光管3a 3d，使用灯保持具31a 31d保持荧光管3a 3d的中间部。但是，与图3所示的实施例的不同之处在于灯保持具31a 31d的保持位置全部形成在光射出面5a的四个边的中央部分，即X轴和Y轴与光射出面5a的各边相交的部分。S卩，在图4所示的比较例中，设置在光射出面5a的相对的两个长边的中间部分的一对灯保持具31a和31c，配置在荧光管3a和3c的管轴方向上的相同位置。另外，设置在光射出面5a的相对的两个短边的中间部分的一对灯保持具31b和31d，形成在荧光管3b和3d的管轴方向上的相同位置。
如图4所示的比较例那样，将对于与导光板5的相对的两个侧面相对配置的荧光管3进行保持的灯保持具31形成在荧光管3的管轴方向的相同位置时，由各个灯保持具31导致的亮度降低区域32在光射出面5a上形成为大致直线状。具体而言，由用于保持与光射出面5a的长边相对应的荧光管3a和3c的灯保持具31a和31c形成的亮度降低区域32a和32c，全都被形成在光射出面5a的Y轴上而连接为大致直线状。另外，由用于保持与光射出面5a的短边相对应的荧光管3b和3d的灯保持具31b和31d形成的亮度降低区域32b和32d，全都被形成在光射出面5a的X轴上而连接为大致直线状。 形成在光射出面5a上的亮度降低区域31，能够通过使亮度降低的程度减小从而降低被用户识别的可能性，但如图4所示，若亮度降低区域32连接为直线状，则即使是相同程度的亮度降低，但是被用户识别的危险变高。这是因为，对于要观看图像整体的用户，连接为直线状的亮度降低部分在图像整体中成为条状的暗色图案，所以人类的眼睛容易察觉。 与此相对，在如图3所示的本实施方式的显示装置的背光源组件2中，由分别相对的一对灯保持具7a和7c导致的在光射出面5a上产生的亮度降低区域9a和9c，以及，由一对灯保持具7b和7d导致的在光射出面5a上产生的亮度降低区域9b和9d，均在荧光管3a 3d的管轴方向上错开而产生，因此，这些亮度降低区域9a 9d未连接为直线状。因此，即使亮度降低区域的亮度降低的比例相同，也能够大幅降低用户将其作为图像显示的条状的亮度不均而识别的比例。 另外，在本实施方式中，对于不仅设置在导光板5的长边侧的灯保持具7a和7c，而且设置在短边侧的灯保持具7b和7c也相互错开地配置在荧光管3的管轴方向上的例子进行了说明，但作为本发明的照明装置的灯保持具的配置，并不限定于此。根据图4能够明确，在由一个灯保持具31产生的亮度降低区域32的大小相等的情况下，由设置在光射出面5a的相对的边彼此的距离较远的、导光板5的短边侧上的灯保持具31b和31d产生的亮度降低区域32b和32d被作为一根条状的亮度不均而识别的可能性，与由设置在导光板5的长边侧上的灯保持具31a和31c产生的亮度降低区域32a和32c被作为一根条状的亮度不均而识别的可能性相比相当低。因此，光射出面5a的长边和短边的比，S卩，液晶显示装置的图像显示区域的横宽比越是横长，即使形成在导光板5的短边侧的侧面上的灯保持具7b和7d的位置形成在荧光管3b和3d的管轴方向的相同位置，也有可能在实际使用上没有问题。本发明的照明装置不排除下述情况像这样仅错开长边侧的灯保持具的位置，而不错开短边侧的灯保持具的位置。 另外，如上所述在本实施方式中，对将灯保持具7的配置位置从光射出面5a的长
11边和短边的中央，各错开各自的边的长度的四分之一的距离而配置的情况进行了说明。这是因为，从防止灯保持具导致的亮度不均的观点、和利用灯保持具固定保持较长的荧光管的中间部分这一物理上的观点这两者出发，如上所述在各错开长边和短边的长度的四分之一的位置保持荧光管，被认为是最合适的位置。但是，在本发明涉及的照明装置和显示装置中，灯保持具的配置位置并不限定于上述的各错开各边的四分之一的位置。例如，通过使从各边的中央至灯保持具配置位置的距离错开各边的长度的八分之一左右，可确认能够充分发挥防止灯保持具导致的亮度不均的效果。 接着，使用图5表示本实施方式的图像显示装置1的背光源组件2的应用例。图5也与图3相同，是表示从导光板5的光射出面5a侧观察背光源组件2的平面结构的图，与图3相同地省略反射器13的图示。 图5表示的应用例中，作为与导光板5的四个侧面相对地设置的荧光管，使用以与相邻的两个侧面相对的方式在中间部分弯曲90度的两根荧光管23a和23b，这一点与在图3中所示的使用与各边相对应的3a 3d的4根荧光管的例子不同。另外，因为在中间部分保持荧光管23a和23b的灯保持具7a 7d被配置在与图3所示的例子完全相同的位置，所以由四个灯保持具产生的亮度降低区域9a 9d也产生在与图3所示的例子相同的位置。因此，图5表示的应用例也能够得到相同的效果，即，能够减少因灯保持具产生的亮度降低区域连接为直线状从而作为一根暗色的条状的亮度不均被用户识别的可能。
另外，根据相同的理由，不限于如图5所示的2根荧光管23a和23b分别与导光板5的相邻两个侧面相对的情况，例如在一根荧光管具有两个弯曲部并与导光板5的三个侧面相对，而剩余的一个侧面与另一根直线状的荧光管相对的情况；或者使用按照在四周包围导光板5的四个侧面的方式形成的1根荧光管的情况，通过像上述本实施方式这样配置灯保持具，能够得到同样的效果。 另外，在图5中虽然省略了图示，但在与导光板5的光射出面5a的相邻的两个边相对应形成的两根荧光管21a和21b的弯曲部分，形成有保持荧光管21a和21b的保持具。但是，因为该荧光管21a和21b的弯曲部分相当于导光板5的角部分，所以对从该弯曲部分向导光板5入射的光量不必特别注意，只要考虑可靠地支承灯而设计该弯曲部分的保持具即可。 另外，对于图5表示的应用例的情况下，正如上文所述亮度降低区域9a和9c容易连接为直线状，通过仅使设置在导光板的长边侧的灯保持具7a和7c的位置在荧光管21a和21b的管轴方向上相互错开，即使设置在导光板5的短边侧的灯保持具7b和7d的位置在荧光管21a和21b的管轴方向上未相互错开，也能够得到一定的效果。
[第二实施方式] 以下对本发明的第二实施方式涉及的显示装置进行说明。另外，因为该第二实施方式涉及的显示装置仅有其背光源组件2与第一实施方式中已说明的显示装置不同，所以对显示装置的整体结构的说明省略。此外，对在第一实施方式中已说明的各构成要素，省略进行重复的说明。 图6是表示本发明的第二实施方式涉及的液晶显示装置1的背光源组件2的平面结构的图。如图6所示，本实施方式涉及的液晶显示装置1的背光源组件2，配置在具有矩形的光射出面5a的导光板5的周围，作为从导光板5放射的光的光源的荧光管3，是仅按照与导光板5的长边侧的侧面相对的方式设置的3a和3c两根。这一点与具有与全部四个边相对应的四根荧光管3a 3d的图3所示的第一实施方式涉及的背光源组件2不同。
在导光板5的长边侧的侧面的中间部分，配置有将两根荧光管3a和3c在其中间部分进行保持的一对灯保持具7a和7c。并且，这一对灯保持具7a和7c，配置在与光射出面5a的两个长边的中央部、即光射出面5a的两个长边与Y轴相交的部分相比，均在顺时针方向上隔开光射出面5a的长边的长度X的四分之一即"X/4"的距离的位置。S卩，在荧光管3a和3c的管轴方向上相互错开地配置。 因此，能够防止由灯保持具7a和7c导致在导光板5的光射出面5a中出现的亮度
降低区域9a和9c连接为直线状，能够有效地防止下述情况观看显示图像的用户将亮度降
低区域9作为一根条状的亮度不均而识别，从而感到图像显示品质较低。 作为本发明涉及的显示装置最普遍使用的电视机用的液晶显示装置的图像显示
区域，为了对应于地面数字电视广播而具有16 : 9的横长的横宽比。因此，作为显示装置
的背光源而使用的背光源组件2的导光板5的光射出面5a也与该显示区域对应，为大致
16 : 9的横长形状。 为了使从这样的横长的导光板的光的射出在其光射出面上成为均匀的，与导光板
的长边侧的侧面相对地设置作为光源的荧光管是有效且必要的，但是若与短边侧的侧面相
对地设置作为光源的荧光管，则其发光在导光板的横方向上传播，要获得作为面光源的均
匀性伴随有相当大的困难。因此，在重视导光板的光射出面整个面上的放射光量的均匀性
的情况下，能够估计到优选宁可在短边侧的侧面不配置荧光管的情况。该第二实施方式是
考虑了这种情况的方式。[第三实施方式] 接着，对本发明的第三实施方式涉及的显示装置进行以下说明。另外，因为该第三实施方式涉及的显示装置也仅有其背光源组件2与第一实施方式和第二实施方式中已说明的显示装置不同，所以对显示装置的整体结构的说明省略。此外，对在第一实施方式中已说明的各构成要素，省略进行重复的说明。 图7是表示本发明的第三实施方式涉及的液晶显示装置1的背光源组件2的平面结构的图。如图7所示，本实施方式涉及的液晶显示装置1的背光源组件2，与具有矩形的光射出面5a的导光板5的长边侧的侧面相对配置的荧光管3a和3c，分别通过两个灯保持具27a和27c、27b和27d保持，这一点与对于荧光管3a和3c各设置有一个灯保持具7a和7c的图3表示的第一实施方式涉及的背光源组件2不同。 具体而言，将保持与光射出面5a的下侧的边对应而设置的荧光管3c的第一个灯保持具27b，设置在从光射出面5a的下侧的边的中央即与Y轴的交点的位置向右侧仅错开光射出面5a的长边的长度X的八分之一即"X/8"的距离的位置，另外，将保持荧光管3c的第二个灯保持具27d，设置在从与Y轴的交点的位置向左侧仅错开光射出面5a的长边的长度X的四分之一即"X/4"的距离的位置。另外，将保持荧光管3a的灯保持具27a配置在从Y轴的位置向右侧仅错开"X/4"的距离的位置，将灯保持具27c配置在从Y轴的位置向左侧仅错开"X/8"的距离的位置。 其结果是，在本实施方式涉及的图像显示装置的背光源组件2中，与导光板5的长边侧的侧面相对地设置的荧光管3a和3c由灯保持具27a和27b、以及灯保持具27c和27d这两对灯保持具保持，并且，这些两对的灯保持具27a和27b、27c和27d均在荧光管3a和 3c的管轴方向上相互错开地配置。 通过这样做，能够防止因成对的灯保持具27a和27b导致产生的光射出面5a的亮 度降低区域29a和29b，以及因另一成对的灯保持具27c和27d导致产生的光射出面5a的 亮度降低区域29c和29d均排列为直线状。因此，能够有效阻止下述情况排列为直线状的 亮度降低区域成为一根条状的亮度不均，被观看显示装置的显示图像的用户识别。
另外，在图7所示的本实施方式的情况下，在与导光板5的短边侧的侧面相对地设 置的荧光管3b和3d上设置的一对灯保持具7b和7d，也在荧光管3b和3d的管轴方向上 相互仅错开光射出面5a的短边的长度Y的四分之一即"Y/4"的距离而配置。因此，能够防 止下述情况在显示画面的横方向上，灯保持具7b和7d导致产生的亮度降低区域9b和9d 连接为直线状，从而被观看显示图像的用户作为横方向的一根条状的亮度不均而识别。因 此，能够有效地防止被用户识别为纵方向和横方向的条状的亮度不均相合而成的格子状的 亮度不均。 如上所述，在作为本发明涉及的图像显示装置最普遍使用的电视机用的液晶显示 装置的情况下，显示图像的横宽比是16 : 9，其长边的长度达到短边的长度的大约1.8倍。 因此，为了将与像这样长度不同的导光板的长边和短边相对应的长度的荧光管灯以大致均 匀的间隔进行保持，需要将与长边对应的荧光管用两个灯保持具进行保持。本实施方式考 虑了这样的状况。 另外，在本实施方式中，如上述第一实施方式中进行的说明，对于将与导光板5的 短边侧的侧面相对的荧光管3b和3d进行保持的灯保持具7b和灯保持具7d，即使未必一定 在荧光管3b和3d的管轴方向上错开地配置，也存在能够得到规定的效果的情况。
另外，如第二实施方式所示，即使在不使荧光管与导光板的短边侧的侧面相对的 情况下，作为将与长边侧的侧面相对的荧光管进行保持的灯保持具，使用两个灯保持具对 如本实施方式所示的一根荧光管进行支承，并使该灯保持具在荧光管的管轴方向上相互错 开地配置，由此，也能够有效地防止由灯保持具产生的亮度降低区域被用户作为条状的亮 度不均而识别。 当然，在使用三个以上的灯保持具对与导光板的长边侧的侧面相对地配置的荧光 管进行支承的情况、使用两个以上的灯保持具对与导光板的短边侧的侧面相对地配置的荧 光管进行支承的情况下，应用本实施方式的观点，即，将分别相对的灯保持具的位置在荧光 管的管轴方向上相互错开地配置，由此，能够有效地减小导光板在光射出面上的亮度不均。
另外，作为本发明的各实施方式，对将灯保持具的形成位置顺时针地仅错开相同 的移动量而配置的例子进行了说明，但并不限定于此。也可以使移动方向为逆时针，也能够 在因灯保持具导致的亮度降低区域形成为直线状而不被用户识别为一根条状的亮度不均 的范围内，使全部灯保持具的移动量不同地进行适当地设计。 另外，在上述各实施方式中，对与导光板的侧面相对地配置的荧光管在导光板的 厚度方向上只有一根的例子进行了说明，但为了使从导光板的侧面入射的来自荧光管的 发光亮度提高，也可以考虑在导光板的厚度方向上并列配置两根或三根以上的荧光管的情 况。在这种情况下，通过使各个荧光管的灯保持具的位置在荧光管的管轴方向上相互错开， 也能够使来自导光板的光射出面的发光亮度均匀化为实际使用上没有问题的程度。
产业上的可利用性 本发明在下述产业上能够利用作为薄型大面积的面状光源的照明装置，或者尤 其是作为透过型显示装置的背光源使用的适当的照明装置、和将该照明装置作为背光源而 具备的显示装置。
权利要求
一种照明装置，其特征在于，包括光射出面为矩形的平板状的导光单元；与所述导光单元的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；和在所述导光单元的所述相对的两个侧面的中间部分分别保持所述管状光源的至少一对灯保持具，所述一对灯保持具在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
2. 如权利要求l所述的照明装置，其特征在于在所述导光单元的长边侧的两个侧面的中间部分分别保持所述管状光源的至少一对 的所述灯保持具，在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置，所述管状光源与所述导 光单元的所述长边侧的两个侧面分别相对地设置。
3. 如权利要求2所述的照明装置，其特征在于在所述导光单元的所述长边侧的两个侧面的中间部分，设置有两对以上分别保持所述 管状光源的所述灯保持具，所述灯保持具在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
4. 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于与所述导光单元的全部四个侧面分别相对设置有所述管状光源，在所述导光单元的所 述侧面的中间部分分别保持所述管状光源的所述灯保持具，相对于设置在所述导光单元的 相对的所述侧面的所述灯保持具，在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的照明装置，其特征在于 所述灯保持具以聚碳酸酯或硅橡胶为主要成分。
6. 如权利要求1 5中任一项所述的照明装置，其特征在于作为通过控制透过的光来显示图像的显示元件的背光源使用。
7. —种显示装置，其特征在于包括通过控制透过的光来显示图像的显示元件和照射透过所述显示元件的光的照明 装置，所述照明装置包括光射出面为矩形的平板状的导光单元；与所述导光单元的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源；禾口在所述导光单元的所述相对的两个侧面的中间部分分别保持所述管状光源的至少一 对灯保持具，所述一对灯保持具在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
8. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于在所述导光单元的长边侧的两个侧面的中间部分分别保持所述管状光源的至少一对 的所述灯保持具，在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置，所述管状光源与所述导 光单元的所述长边侧的两个侧面分别相对地设置。
9. 如权利要求8所述的显示装置，其特征在于在所述导光单元的所述长边侧的两个侧面的中间部分，设置有两对以上分别保持所述 管状光源的所述灯保持具，所述灯保持具在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
10. 如权利要求7所述的显示装置，其特征在于与所述导光单元的全部四个侧面分别相对设置有所述管状光源，在所述导光单元的所述侧面的中间部分分别保持所述管状光源的所述灯保持具，相对于设置在所述导光单元的相对的所述侧面的所述灯保持具，在所述管状光源的管轴方向上相互错开地配置。
11.如权利要求7 10中任一项所述的显示装置，其特征在于所述灯保持具以聚碳酸酯或硅橡胶为主要成分。
全文摘要
本发明提供照明装置和具备它的显示装置。该照明装置作为利用边光方式形成面发光型的光源的大面积的薄型照明装置，能减小因管状光源的灯保持具造成的亮度不均，上述显示装置是使用上述照明装置作为通过控制透过的光来显示图像的显示元件的背光源，由此能得到在实际使用上没有问题的显示图像品质的薄型大画面且低耗电量的显示装置。上述照明装置包括光射出面为矩形的平板状的导光单元(5)；与上述导光单元(5)的相对的两个侧面分别相对地设置的管状光源(3a～3d)；和在上述导光单元(5)的上述相对的两个侧面的中间部分分别保持上述管状光源(3a～3d)的至少一对灯保持具(7a～7d)，上述一对灯保持具(7a～7d)在上述管状光源(3a～3d)的管轴方向上相互错开地配置。
文档编号F21V8/00GK101772671SQ20088010078
公开日2010年7月7日 申请日期2008年7月22日 优先权日2007年7月27日
发明者镰田健太郎 申请人:夏普株式会社