專利名稱：直下型背光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種直下型背光燈。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置等所使用的背光燈，大致分為側(cè)光型的背光燈和直下型的背光燈。其中，直下型的背光燈因為具有適于大型化、容易得到高輝度的特征等，所以特別可作為大型平面發(fā)光裝置而得到廣泛應(yīng)用。而且，在液晶顯示裝置中，作為例如15英寸以上的大型畫面所使用的平面發(fā)光裝置，也越來越多地使用直下型的背光燈。
利用圖示對習(xí)知的一般性直下型背光燈進(jìn)行說明。這里，是以利用液晶面板等顯示部和光學(xué)片的場合作為例子進(jìn)行說明。圖7為與線狀的光源31的長邊直交的平面的斷面圖。如圖7所示，該背光燈由多數(shù)條光源(燈)31、作為具有開口部且在內(nèi)部具有光源31的罩殼的下框32、在下框的內(nèi)面所設(shè)置的反射層33、設(shè)置有液晶面板40等顯示部的框狀的上框34、在上框34和下框32之間所夾持的光學(xué)片35及擴散板36構(gòu)成。光源31使用冷陰極管型的螢光燈。在上框34上設(shè)置有用于保持液晶面板等顯示部的樹脂制引導(dǎo)凸緣37。如該圖7所示的例子那樣，在習(xí)知的直下型背光燈中，上框34和擴散板36分別作為不同的構(gòu)件，且只由擴散板36單獨形成一構(gòu)件。而且，擴散板36為在其整體范圍內(nèi)厚度一定的平板狀構(gòu)件(例如參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。
日本專利早期公開的特開平10-106342號公報。
日本專利早期公開的特開2002-182184號公報。
在上述這種習(xí)知的直下型背光燈中，存在擴散板容易產(chǎn)生彎曲等變形的問題。之所以產(chǎn)生這樣的變形，是因為擴散板自重以及外部應(yīng)力的影響、時效變化、來自反射片的熱的影響等。當(dāng)擴散板上產(chǎn)生彎曲等變形時，如擴散板產(chǎn)生彎曲等變形，則透過光的擴散均勻性下降，所以作為背光燈的發(fā)光品位下降。而且，在使用例如液晶面板這樣的顯示部和光學(xué)片的情況下，沿擴散板的變形，會在這些光學(xué)片和液晶面板上也產(chǎn)生變形，造成液晶顯示不均勻。而且，因為上框等和擴散板各成一體，所以也存在背光燈的構(gòu)件數(shù)量增加，因構(gòu)件的管理成本和背光燈的組裝工程數(shù)增加而造成的組裝成本增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鑒于該狀況而形成的，可抑制擴散板的變形并提高發(fā)光品位，而且構(gòu)件數(shù)量少的直下型背光燈。
本發(fā)明的直下型背光燈包括使光源發(fā)出的光透過并擴散的擴散板和在該擴散板的周圍設(shè)置的框部所一體成形的擴散板一體框部、具有配置有前述擴散板的開口部且在內(nèi)部配置有光源的下框；其特征在于前述擴散板具有從其中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部。
這樣一來，擴散板和框部被一體成形，所以可利用框部使擴散板被加強而抑制該擴散板的變形，且使構(gòu)件數(shù)量減少。另外，利用厚度變化部使作用在擴散板上的自重等應(yīng)力被分散，使擴散板變得難以彎曲。
在上述直下型背光燈中，前述擴散板也可采用只由前述厚度變化部形成的構(gòu)成。這樣一來，擴散板整體形成厚度變化部，所以形成一種從擴散板的中央部到周邊部，厚度連續(xù)增加的構(gòu)成，使擴散板的彎曲達(dá)到最小限度。而且，由于中央部較周邊部輝度高，所以特別是作為圖像用的背光燈可得到高發(fā)光品位。
而且，前述擴散板也可采用由從其中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部、厚度一定的等厚部形成的構(gòu)成。在等厚部，透過率變得一定，容易使輝度均勻，所以藉由使等厚部和厚度變化部適當(dāng)組合，可使輝度的均勻性和彎曲的控制并存。在這種情況下，前述厚度變化部設(shè)于前述擴散板的周邊部，前述等厚部設(shè)于前述厚度變化部的中央側(cè)為佳。這樣一來，可利用等厚度使擴散板中央部的輝度變得均勻，且利用厚度變化部抑制擴散板的彎曲。而且，由于中央部較周邊部輝度增高，所以特別是作為圖像用的背光燈可得到高發(fā)光品位。
擴散板的厚度在0.5mm以上且在5mm以下為佳。這是因為，如較0.5mm薄，則剛性不足而容易發(fā)生變形，同時光的擴散不足而使發(fā)光品位低下。而且因為，如較5mm厚，則自重變得過大而容易產(chǎn)生彎曲，同時材料的使用量增多而使制造成本上升。而且，藉由使擴散板的厚度為0.5～5mm的范圍，可抑制擴散板的厚度差過大而使輝度變得過分不均勻。
前述擴散板的表面平滑地進(jìn)行連續(xù)為佳。這是因為，如果存在不平滑地進(jìn)行連續(xù)的部分，則該部分的發(fā)光變得不均勻，使發(fā)光品位下降。
由于使擴散板和框部形成一體，所以抑制了擴散板的變形，并使構(gòu)件數(shù)量減少。另外，由于設(shè)置了厚度變化部，所以使作用在擴散板上的自重等應(yīng)力分散，而使擴散板難以彎曲。


圖1為本發(fā)明的第一實施形態(tài)的直下型背光燈的分解斜視圖。
圖2為圖1的直下型背光燈的擴散板一體框部的平面圖。
圖3為圖1的直下型背光燈的斷面圖。
圖4為圖2的A-A線的斷面圖。
圖5(a)～(d)全都為擴散板一體框部的變形例的斷面圖。
圖6為本發(fā)明的第二實施形態(tài)的直下型背光燈的斷面圖。
圖7為習(xí)知的直下型背光燈的斷面圖。
符號說明
1直下型背光燈；2下框； 2a內(nèi)壁；3擴散板一體框部；4擴散板； 4a擴散板的外面(表面)；4b擴散板的內(nèi)面(表面)；5框部； 5a第一高度差部；5b第二高度差部； 5c引導(dǎo)突起；6直下型背光燈； 7局部厚壁部；10光源； 11開口部；12、13光學(xué)片；14雙面帶；15反射板；20液晶畫面；31光源； 32下框；33反射層；34上框；35光學(xué)片；36擴散板；37引導(dǎo)凸緣；c中心點； g反向變化部分；t等厚部； t1擴散板4的最小厚度；t2擴散板4的最大厚度； t5框部5的厚度；h厚度變化部； h1曲面厚度變化部；h2平面厚度變化部；k角部分具體實施方式
圖1所示為本發(fā)明的第一實施形態(tài)的液晶顯示裝置用的直下型背光燈1的概略構(gòu)成的展開斜視模式圖，圖3為其斷面圖(與光源10的長邊方向垂直的斷面的斷面圖)。該直下型背光燈1包括在上方具有開口部11的箱狀的下框2、在該下框2的內(nèi)部彼此平行配置的多數(shù)根光源10。另外，直下型背光燈1還包括為了堵塞下框2的前述開口部11而在該開口部11上配置的擴散板一體框部3、沿該擴散板一體框部3的外面彼此重疊配置的2張光學(xué)片12，13、將這些光學(xué)片12，13中的擴散板一體框部3側(cè)的光學(xué)片12和擴散板一體框部3彼此粘著的雙面帶14。
下框2和擴散板一體框部3利用未圖示的連結(jié)機構(gòu)被彼此連結(jié)。作為該連結(jié)機構(gòu)，可采用在例如擴散板一體框部3的側(cè)面16上設(shè)有突起部，另一方面，在下框2的內(nèi)壁2a上設(shè)有可與前述突起部扣合的扣合孔，并使這些突起部和扣合孔進(jìn)行扣合的連結(jié)機構(gòu)，另外也可采用螺旋夾等各種機構(gòu)。
另外，作為下框2的材質(zhì)，適合采用放熱性和機械強度、形狀穩(wěn)定性良好的鋁等金屬。而且，在下框2的底面和光源10之間，為了增強直下型背光燈1的發(fā)光效率并提高輝度，設(shè)置有反射板15。
圖2為從外面?zhèn)葘U散板一體框部3進(jìn)行觀察的平面圖，圖4為圖2的A-A線的斷面圖。如圖4所示，擴散板一體框部3由使來自光源10的光透過并擴散且形成發(fā)光面的擴散板4、在該擴散板4的周圍所設(shè)置的框部5構(gòu)成。框部5較擴散板4厚。而且，擴散板4的外面4a為平面。而且，擴散板4的外面4a為長方形，并形成與液晶顯示裝置的液晶畫面大致對應(yīng)的形狀。
框部5包括與擴散板4鄰接并設(shè)于其周圍，且較擴散板4的外面4a高出一層的第一高度差部5a、設(shè)于該第一高度差部5a的周圍，且較該第一高度差部5a高出一層的第二高度差部5b。如圖3的斷面圖所示，在2張光學(xué)片12、13中，內(nèi)側(cè)的光學(xué)12利用第一高度差部5a而限制向面內(nèi)方向的移動，在該光學(xué)片12的外側(cè)所配置的光學(xué)片13利用第二高度差部5b而限制向面內(nèi)方向的移動。
而且，框部5的整體概略形狀為矩形(長方形)，但在其外面的四角，設(shè)置有沿第二高度差部5b的外周突出設(shè)置的引導(dǎo)突起5c。4個引導(dǎo)突起5c分別具有沿長方形的第二高度差部5b外周的長邊及短邊的部分。而且，如在直下型背光燈1上安裝液晶畫面20而作為液晶顯示裝置，則在該引導(dǎo)突起5c的內(nèi)側(cè)，嵌入在圖3中以假想線表示的液晶畫面20。這樣一來，利用引導(dǎo)突起5c可限制液晶畫面20向面內(nèi)方向的移動，使液晶畫面20被固定在擴散板一體框部3上。而且，雖然與本第一實施形態(tài)不同，但也可采用在該引導(dǎo)突起5c內(nèi)嵌入光學(xué)片12、13，并利用引導(dǎo)突起5c限制光學(xué)片向面內(nèi)方向的移動的構(gòu)成。
這樣，在擴散板一體框部3上，作為限制在該擴散板一體框部3的外側(cè)所設(shè)置的構(gòu)件(光學(xué)片12、13和液晶畫面20等)向面內(nèi)方向的移動的限制裝置，設(shè)置有引導(dǎo)突起5c和高度差部5a、5b，所以該構(gòu)件(光學(xué)片12、13和液晶畫面20等)變得容易安裝。而且，由于這些限制裝置(引導(dǎo)突起5c和高度差部5a、5b)作為擴散板一體框部3而一體成形，所以與將液晶畫面固定用凸緣等作為不同構(gòu)件進(jìn)行安裝的情況相比，構(gòu)件數(shù)量減少，且組裝工程也變少。
如圖3所示，在2張光學(xué)片12、13中，擴散板4側(cè)的光學(xué)片12在考慮因熱造成的伸縮而設(shè)有一定空隙的狀態(tài)下，被收納于第一高度差部5a的高度差內(nèi)。而且，光學(xué)片12的外側(cè)所配置的光學(xué)片13較光學(xué)片12面積大，且第二高度差部5b和光學(xué)片13由雙面帶14被固定。這樣一來，光學(xué)片13發(fā)揮作為蓋的機能而覆蓋光學(xué)片12，且光學(xué)片12被收納在第一高度差部5a中，所以可輕松地將多數(shù)個光學(xué)片固定在擴散板4的外側(cè)。另外，將多數(shù)個光學(xué)片與習(xí)知的擴散板(另成一體)進(jìn)行固定是困難的。這是因為，當(dāng)擴散板為平板且在末端利用漿糊和粘著劑等進(jìn)行固定時，擴散板的變形(彎曲)會招致光學(xué)片的彎曲，而且，由于需要將以糊狀的粘著劑固定末端的固定部分置于發(fā)光區(qū)域以外，所以具有使擴散板增大并使背光燈自身大型化的弊端。
擴散板一體框部3其全體由相同的樹脂一體成形。這樣一來，由于擴散板一體框部3為樹脂制，所以容易成形，而且由于擴散板4和框部5由相同的樹脂構(gòu)成，所以擴散板4和框部5之間的材料物性差變少，可抑制由兩者的收縮差產(chǎn)生的歪斜，并使由該歪斜所造成的擴散板4的變形得到更加有效地抑制。而且，如擴散板一體框部3為樹脂制，則與框部5為金屬制的情況相比隔熱特性優(yōu)良，所以背光燈的熱難以傳到液晶畫面上。
另外，雖然擴散板一體框部3的材料沒有什么特別限定，但當(dāng)使擴散板4和框部5為相同材料時，以作為擴散板4的透過光擴散機能優(yōu)良且成型容易性和對液晶面板等的隔熱特性優(yōu)良的材料為佳，具體而言以白色系(乳白色)的聚碳酸酯樹脂、丙烯樹脂、聚丙烯樹脂等為佳。而且，如采用注入成形作為一體成形的方法，可使擴散板一體型上框的生產(chǎn)性提高，所以更佳。
如圖4所示，擴散板4及框部5被一體成形的擴散板一體框部3中的擴散板4，在其整體范圍內(nèi)厚度不為一定值，由從該擴散板4的中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部h、厚度一定的等厚部t構(gòu)成。厚度變化部h設(shè)于擴散板4的周邊部，等厚部t位于厚度變化部h的中央側(cè)(擴散板4的中央側(cè))。結(jié)果，擴散板4的斷面形成略呈拱形的形狀(參照圖4)。等厚部t其全體為平板狀，而且等厚部t的中心點c(從等厚部t的重心垂到擴散板4的外面4a的垂線和該外面4a的交點)，與擴散板4的中心點c(從擴散板4的重心垂到擴散板4的外面4a的垂線和該外面4a的交點)一致。藉此，容易使擴散板4的自重在擴散板4的周邊部分均勻地被分散。
而且，擴散板4的厚度分布在等厚部t為最薄，在厚度變化部h的周邊(即擴散板4的周邊)為最厚。而且，使擴散板4的最小厚度t1為0.5mm以上，且使擴散板4的最大厚度t2為5mm以下。而且，框部5的厚度(最大厚度)t5較擴散板4的最大厚度t2厚。
如前所述，擴散板4的外面4a為平面，所以藉由使擴散板4的內(nèi)面4b整體上為非平面，可在擴散板4上加以壁厚變化。由于在擴散板4的表面(外面4a及內(nèi)面4b)上沒有高度差，所以不會產(chǎn)生因該高度差造成的異常發(fā)光(該高度差在發(fā)光面上顯現(xiàn)為筋狀的部分等)。而且，在擴散板4的表面(外面4a及內(nèi)面4b)不單只是沒有高度差，且整體保持平滑地連續(xù)。即，等厚部t和厚度變化部h的臨界處平滑地連續(xù)，且厚度變化部h的表面(厚度變化部h的內(nèi)面及外面)也平滑地連續(xù)。另外，圖4為圖2的A-A線的斷面圖，但與其直交的方向，即圖2的B-B線的斷面圖(省略圖示)也形成與圖4相同的形狀。即，厚度變化部h的厚度變化可沿長方形擴散板4的長邊方向及短邊方向的任一方向進(jìn)行變化。而且，擴散板4具有凹透鏡狀的厚度分布。
另外，如圖4所示，擴散板4使在擴散板4的短邊方向及長邊方向的任意位置的斷面(與擴散板4的外面4a垂直的斷面)上的斷面形狀，與外面4a垂直且關(guān)于通過該外面4a的斷面線的中心點的直線tx形成線對稱的形狀。另外，利用通過擴散板4的中心點c并與擴散板4的外面4a垂直的任意平面的斷面形狀，通過該中心點并對與外面4a的斷面線垂直的直線tz形成線對稱。藉此，擴散板4的厚度分布形成對稱的狀態(tài)，所以擴散板4的自重更加均勻地被分散，并使因該自重造成的擴散板4的變形極其有效地受到控制，且擴散板4的輝度分布也形成對稱的狀態(tài)，使發(fā)光品位提高。
采用如上構(gòu)成的直下型背光燈1起到了下面這樣的作用效果。
因為擴散板4和框部5被一體成形，并利用框部5而使擴散板4被加強，所以使擴散板4的變形得到抑制。另外，因為使框部5的厚度(最大厚度)t5較擴散板4的最大厚度t2厚，所以利用框部5的擴散板4的加強效果更進(jìn)一步提高。而且，與框部5和擴散板4為不同構(gòu)件的情況相比，直下型背光燈1的構(gòu)件數(shù)量減少。
另外，利用厚度變化部h，作用在擴散板4上的自重等應(yīng)力被分散，擴散板4難以產(chǎn)生彎曲。
而且，因為在等厚部t，光的透過率一定并容易使輝度均勻，所以藉由使等厚部t和厚度變化部h適當(dāng)組合，可使輝度的均勻性和彎曲的控制同時并存，并得到所需的輝度分布。而且，由于厚度變化部h設(shè)于擴散板4的周邊部，等厚部t設(shè)于厚度變化部h的中央側(cè)，所以擴散板4的中央部的輝度變得均勻，且能夠抑制擴散板4的彎曲。特別是對因擴散板4的自重所造成的彎曲，由于較厚度變化部h薄的等厚部t被配置于擴散板4的中央部，并藉此使該擴散板4的中央部輕量化，所以在取得利用厚度變化部h的自重應(yīng)力分散效果的同時，因擴散板4的自重所造成的彎曲極其有效地得到改善。
而且，由于較厚度變化部h薄的等厚部t設(shè)于厚度變化部h的中央側(cè)，所以擴散板4內(nèi)的輝度分布，形成與擴散板4的周邊部相比，中央部比較明亮的形態(tài)。由于在中央部較周邊部明亮的情況下，發(fā)光面具有好看的傾向，所以發(fā)光品位高。特別是在以液晶畫面等放映出圖像的情況下，使畫面的中央部較周邊部明亮的情況可使圖像好看，所以可得到特別適合在液晶畫面和液晶電視等中所使用的圖像顯示裝置用背光燈的發(fā)光品位。
擴散板4的厚度為0.5mm以上且為5mm以下。在擴散板4的厚度較0.5mm薄的情況下，有時擴散板4的剛性不足而容易產(chǎn)生變形，或光的擴散不足而使發(fā)光品位低下。而且，在擴散板4的厚度較5mm厚的情況下，有時擴散板4的自重過大而容易發(fā)生彎曲，或材料的使用量過多而使制造成本上升。在上述的第一實施形態(tài)中，使擴散板4的厚度在0.5mm～5mm的范圍內(nèi)，可使上述問題為最小限度。而且，藉由使擴散板4的厚度為0.5mm～5mm的范圍，可抑制厚度變化部h的擴散板4的厚度差過大而使輝度變得過度不均勻的問題。
而且，因為擴散板4的表面平滑地連續(xù)，所以可得到高發(fā)光品位。如果存在不平滑地進(jìn)行連續(xù)的部分，則有時該部分的發(fā)光變得特別不均勻，使發(fā)光品位低下，但藉由平滑地進(jìn)行連續(xù)，可使擴散板4的斷面線上沒有形成角部的部分(沒有彎曲的部分)，所以發(fā)光品位提高。象這樣在本發(fā)明中使擴散板4的表面平滑地進(jìn)行連續(xù)為佳，但更佳的是，當(dāng)考慮利用與擴散板的外面4a垂直的任意平面的擴散板4的斷面的輪廓線時，該輪廓線以在該輪廓線上的所有的點都可引出切線的程度平滑地進(jìn)行連續(xù)為佳。
在習(xí)知技術(shù)中，為了防止因自重等造成的擴散板的彎曲，有時在擴散板4的中央部附近設(shè)置從內(nèi)面?zhèn)葘U散板進(jìn)行支持的支持銷，但在上述的擴散板一體框部3中，由于因自重等造成的彎曲為最小限度，所以可削減支持銷等的數(shù)目或不要支持銷。
上述習(xí)知技術(shù)中的上框34(參照圖7)，從成本等方面考慮多使用不銹剛和鋁等金屬，但在這種情況下，因光源特別是電極所散發(fā)的熱量，使導(dǎo)熱率比較優(yōu)良的金屬制框架的溫度增高。當(dāng)液晶面板與該金屬制框架接觸時，該部分的液晶面板的溫度部分性提高，使液晶面板的溫度分布變得不均勻，所以會在液晶畫面上產(chǎn)生顏色偏離等品位劣化。藉此，在這種情況下，需要在金屬性框架和液晶面板之間設(shè)置隔熱用樹脂(泡沫樹脂襯墊)，并使將液晶面板進(jìn)行固定定位的引導(dǎo)凸緣也為樹脂制。在如本實施形態(tài)那樣，將含有框部5的擴散板一體框部3利用樹脂進(jìn)行制作的情況下，熱傳導(dǎo)率與金屬相比變小。藉此，可形成一種將液晶面板直接安裝在擴散板一體框部3上的液晶顯示裝置，可不需要上述隔熱用樹脂，且可抑制因液晶面板內(nèi)的溫度差所造成的液晶面面的品位劣化。這樣一來，在利用樹脂形成擴散板一體框部3的情況下，作為液晶顯示用的直下型背光燈變得更加適合。
在如圖7所示的習(xí)知的背光燈中，擴散板36和上框34各成一體，所以考慮兩者的尺寸公差、收縮率的差異、變形等，要在兩者間設(shè)置一定的間隙(留空量)。因此，除了背光燈的尺寸大型化以外，還容易從間隙侵入異物(室塵、香煙的煙等)。而且，因留空量的設(shè)定不佳，有時擴散板36會產(chǎn)生變形，或擴散板36和上框34互相磨擦而產(chǎn)生傷痕，或由該互相磨擦所產(chǎn)生的擦屑附著于背光燈內(nèi)部而使發(fā)光品位劣化。
對此，在上述第一實施形態(tài)的擴散板一體框部3中，由于擴散板4的框部5之間沒有間隙，所以異物(室塵、香煙的煙等)難以侵入背光燈內(nèi)部，可抑制因在擴散板4的內(nèi)部(特別是內(nèi)面4b)附著有異物所造成的發(fā)光品位的劣化，并使直下型背光燈1小型化，且也不會產(chǎn)生因留空量設(shè)定不佳所造成的擴散板4的變形。
而且，在如習(xí)知技術(shù)(參照圖7)這樣，上框34、擴散板36、光學(xué)片35分別各自獨立，且光學(xué)片35不固定在擴散板36上的情況下，由于要將這些構(gòu)件進(jìn)行一體式操作，所以比較麻煩，而且有可能在擴散板36和光學(xué)片35間，或光學(xué)片35相互間(當(dāng)光學(xué)片35為多數(shù)個時)侵入異物。特別是在交換光源的燈31時，由于使上框34、擴散板36、光學(xué)片35分別各自被取出，所以除了麻煩以外，異物侵入的可能性極高。藉此，在這種情況下，產(chǎn)生了要在凈室中進(jìn)行燈交換等麻煩。如本實施形態(tài)所示，藉由在擴散板一體框部3上固定光學(xué)片12、13，從而可一體操作這些擴散板一體框部3及光學(xué)片12、13，所以光源10的燈交換作業(yè)變得容易，且在該燈交換時不會在光學(xué)片12、13間或光學(xué)片12、13和擴散板4間侵入異物。
而且，藉由設(shè)法適當(dāng)變化厚度變化部h的厚度分布，或設(shè)法適當(dāng)變化厚度變化部h和等厚部t的配置，可對發(fā)光面的輝度分布任意地進(jìn)行調(diào)整。
而且，因為擴散板4和框部5為一體，所以兩者間不會出現(xiàn)晃蕩不穩(wěn)的問題，并可將搖動直下型背光燈1時所發(fā)出的聲音控制在最小限度，形成靜音性高的直下型背光燈。
圖5(a)～(d)為擴散板一體框部3的變形例的斷面圖。
圖5(a)所示為擴散板4的整體為厚度變化部h的情況。即，該擴散板4只由從其中央側(cè)向周邊側(cè)，厚度連續(xù)增加的厚度變化部h構(gòu)成。而且，擴散板4的厚度最薄的部分為擴散板4的中心點c(即從擴散板4的重心垂到擴散板4的外面4a的垂線和該外面4a的交點)的位置。
這樣一來，擴散板的整體形成厚度變化部，所以形成從擴散板的中央部向周邊部，厚度連續(xù)增加的構(gòu)成，使擴散板的彎曲達(dá)到最小限度。而且，由于中央部較周邊部的輝度高，所以特別是可作為圖像用的背光燈而得到高發(fā)光品位。而且，因為擴散板4的厚度最薄的部分為擴散板4的中心點c的位置，所以作用在擴散板4上的自重容易均勻地被分散，因自重所產(chǎn)生的彎曲變少。
而且，在該圖5(a)的變形例中，擴散板4的外面4a為平面，且擴散板4的內(nèi)面4b形成球面狀的曲面。而且，在圖5(a)的斷面圖(在與擴散板4的長邊及短邊平行的斷面上的斷面圖)中，內(nèi)面4b的斷面線在其整個范圍內(nèi)曲率保持一定。如象這樣，使厚度變化部h的內(nèi)面的斷面形狀為曲率一定的形狀，則作用在擴散板4上的變形應(yīng)力容易均勻地進(jìn)行分散，擴散板4的變形抑制效果增強。
在圖5(b)的變形例中，使擴散板4的中央部為等厚部t，且擴散板4的周邊部為厚度變化部h，并使該厚度變化部h為平面。這樣，厚度變化部h的表面不只為曲面，也可為平面。另外，在利用與擴散板4的外面4a垂直的平面的斷面視圖中，如為圖5(b)的斷面線那樣，2條不同的直線進(jìn)行交差的情況，則這2條直線所成的角度θ在20度以下為佳，在10度以下為更佳，在5度以下為特佳。這是因為，該角度θ越大，這2條直線的交點越容易產(chǎn)生異常發(fā)光，有時例如在發(fā)光畫面上會顯示出條紋，但角度θ越小，前述斷面線交差部分越接近于平滑狀態(tài)，在發(fā)光畫面上難以出現(xiàn)條紋。
圖5(c)是使擴散板4的全體為厚度變化部h，且該厚度變化部h由位于擴散板4的周邊部并利用彼此沿相反方向進(jìn)行傾斜的2個平面形成的平面厚度變化部h2、為在該平面厚度變化部h2中所夾持配置的曲面并將構(gòu)成平面厚度變化部h2的2個平面平滑地進(jìn)行連接的曲面厚度變化部h1構(gòu)成。在本發(fā)明中，擴散板4的表面也可采用使曲面和平面連續(xù)的構(gòu)成。而且，也可使曲率不同的曲面進(jìn)行連續(xù)。在這些情況下，也需要使擴散板4的表面連續(xù)地進(jìn)行連接，即沒有高度差。而且，擴散板4的所有表面平滑地進(jìn)行連續(xù)為佳。另外，圖5(c)的斷面圖中的角部分k形成前述角度θ比較大的狀態(tài)，但是由于為擴散板4的范圍以外，所以不影響發(fā)光品位。
在圖5(d)的變形例中，擴散板4的外面4a為平面，且在擴散板4的內(nèi)面4b上，設(shè)于擴散板4的周邊部的厚度變化部h和設(shè)于其內(nèi)側(cè)的等厚部t，除了后述的圓形部分以外，都形成為平面，但對這2平面的交差所產(chǎn)生的角部分，付以具有一定曲度半徑R1的圓形。即，在前述角部部分付以半徑(R)。利用該半徑(圓形)，可使彼此為平面的等厚部t和厚度變化部h平滑地連續(xù)。因此，不會在發(fā)光面上產(chǎn)生條紋，而形成發(fā)光品位高的直下型背光燈1。
圖6為關(guān)于本發(fā)明的第二實施形態(tài)的直下型背光燈6的斷面圖。在該直下型背光燈6中，擴散板4具有從其中央側(cè)向周邊側(cè)，厚度連續(xù)增加的厚度變化部h，且具有與光源10的位置對應(yīng)地使擴散板4的厚度局部增加的局部厚壁部7。在直下型背光燈6中，因為線狀的光源10彼此平行且并列地設(shè)置，所以局部厚壁部7也對應(yīng)這些光源10的位置而彼此平行且間隔一定距離進(jìn)行設(shè)置。另外，擴散板4的外面4a形成平滑連續(xù)的曲面。結(jié)果，擴散板4的內(nèi)面4b的斷面形狀形成連續(xù)的波形形狀。在該圖6的實施形態(tài)中，因為設(shè)有局部厚壁部7，所以在擴散板4的一部分中存在擴散板4的厚度從其中央側(cè)向周邊側(cè)連續(xù)減少的反向變化部分g。這樣，本發(fā)明在擴散板4的至少一部分中存在前述厚度變化部h即可，也可在擴散板4的一部分中存在反向變化部分g。在圖6的實施形態(tài)中，構(gòu)成局部厚壁部7的波形部分的頂點位置及谷底位置，在圖6的斷面時形成朝向擴散板的外面4a并大致沿凸?fàn)畹膱A弧(在圖6中以雙點劃線進(jìn)行表示)的位置，即使利用反向變化部g，也要盡可能地不妨礙設(shè)置厚度變化部h的效果。
作為擴散板一體框部3的材料特性，以下述這樣的為佳。首先，以吸水率0.5％以下，較佳為0.3％以下的為佳。如吸水率較0.5％大，則當(dāng)在背光燈的內(nèi)外，濕度等環(huán)境不同時，會導(dǎo)致翹曲等變形。而且，線膨脹系數(shù)在1.5×10-4/℃以下為佳，在0.7×10-4/℃以下為更佳。如線膨脹率大，則存在與下框2等其它構(gòu)件的游隙尺寸增大這樣的問題。光透過率在20％以上為佳，在40％以上為更佳。如過小則不能確保發(fā)光的明亮度，使發(fā)光效率低下。而且，該光透過率在80％以下為佳，在65％以下為更佳。如過大則有時難以確保發(fā)光的均勻性。負(fù)重彎曲溫度在100℃以上為佳，在120℃以上為更佳。如彎曲溫度過小，則因燈和倒相器產(chǎn)生的熱量，容易產(chǎn)生歪斜和變形。
在如上述實施形態(tài)那樣，擴散板4和框部5由相同的樹脂形成的情況下，因為框部5由具有光透過性的材料進(jìn)行制作，所以根據(jù)其厚度、形狀或材料組成等規(guī)格，可產(chǎn)生框部5也具有透光性的情況。此時有可能因來自該框部5的透過光而妨礙發(fā)光的均勻性，使發(fā)光品位劣化。在這種情況下，藉由在框部5適當(dāng)設(shè)置遮光裝置，可防止來自框部5的光泄漏并使擴散板4的發(fā)光均勻化，提高發(fā)光品位。作為該遮光裝置的例子，可采用遮光材料的涂敷、利用蒸鍍等金屬薄膜處理或遮光帶(黑色帶等)等。而且，也可將下框2由遮光性高的材料(金屬和遮光性高的樹脂等)進(jìn)行制作，且在下框2上設(shè)置可對框部5的透過光進(jìn)行遮光的遮光部等，如這樣在下框2的形狀上下功夫，不產(chǎn)生來自框部5的不需要的透過光。
而且，藉由使框部5為遮光性高的材料，并使框部5的光透過率較擴散板4的透過率高，可使來自框部5的多余部分也抑制透過光。具體而言，可使擴散板4為白色的樹脂，而使框部5為黑色的樹脂。在這種情況下，兩者的材料組成除了著色用的色粉以外，可采用共同的樹脂，且使擴散板4和框部5的物性相近為佳。在如這樣使擴散板4和框部5的顏色各不相同的情況下，可采用雙色成形或多色成形的方法。該雙色成形或多色成形也相當(dāng)于本發(fā)明所提到的一體成形。
另外，在上述實施形態(tài)中，例示了一種利用液晶面板及光學(xué)片的液晶顯示裝置用的直下型背光燈1，但本發(fā)明的直下型背光燈1當(dāng)然也可為燈箱(light box)和看片燈(film viewer)等。
而且，本發(fā)明的厚度變化部h既可只沿單方向(例如光源10的長邊方向)使厚度變化，也可沿雙方向(例如，除了光源10的長邊方向以外，還有與光源10的長邊方向垂直且與擴散板4的外面4a平行的方向)使厚度變化。
權(quán)利要求
1.一種直下型背光燈，包括使光源發(fā)出的光透過并擴散的擴散板和在該擴散板的周圍設(shè)置的框部所一體成形的擴散板一體框部、具有配置有前述擴散板的開口部且在內(nèi)部配置有光源的下框；其特征在于前述擴散板具有從其中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部。
2.如權(quán)利要求1所述的直下型背光燈，其特征在于前述擴散板只由前述厚度變化部構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的直下型背光燈，其特征在于前述擴散板由從其中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部、和厚度一定的等厚部構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的直下型背光燈，其特征在于前述厚度變化部設(shè)于前述擴散板的周邊部，前述等厚部設(shè)于前述厚度變化部的中央側(cè)。
5.如權(quán)利要求1～4中的任一項所述的直下型背光燈，其特征在于前述擴散板的厚度在0.5mm以上且在5mm以下。
6.如權(quán)利要求1～4中的任一項所述的直下型背光燈，其特征在于前述擴散板的表面平滑地連續(xù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直下型背光燈，能夠抑制擴散板的變形并提高發(fā)光品位，而且構(gòu)件數(shù)量少。該直下型背光燈包括使光源(10)發(fā)出的光透過并擴散的擴散板(4)和在該擴散板(4)的周圍設(shè)置的框部(5)所一體成形的擴散板一體框部(3)、具有配置有前述擴散板(4)的開口部(11)且在內(nèi)部配置有光源(10)的下框(2)。擴散板(4)具有從其中央側(cè)向周邊側(cè)厚度連續(xù)增加的厚度變化部(h)。
文檔編號G02F1/1335GK1667467SQ20041007471
公開日2005年9月14日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者羽生篤史 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社