专利名称：面发光装置及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面发光装置及液晶显示装置。
前置灯110，其构成包括通过注射成型透明的丙烯酸树脂等而制成的平板状导光板112，和设置在该导光板112侧端面一侧的棒状的棒状光源113。从棒状光源113一侧，安装有从侧面看呈“匚”字型的金属板所形成的光源罩115。也就是说，该光源罩115，通过将棒状光源113收放于其内部，并且通过光源罩115的开口侧的前端部的内面，夹住导光板112的上下面的棒状光源一侧的侧端部，将导光板112和棒状光源113支承在所定的位置。另外，为了使未入射进导光板112、而向光源罩115的内面出射的光返回导光体113a并加以利用，在光源罩115的内面一侧，设有由银薄膜等形成的反射膜(图中没有表示)。所述导光板112的下面(液晶显示单元120一侧)，是使光射出的出射面，为了改变在导光板112的内部传输的光的方向，与该出射面相反一侧的面(导光板112的上面)的楔子状的槽114被加工成相互交替地配置的棱镜面112c。
棒状光源113，包括棒状的导光体113a、和设置在其两端部作为发光元件的LED(Light Emitting Diode发光二极管)113b。通过导光体113a，将从LED113b出射的光引向导光板112的侧端面112a，并且，使光导入导光板112内。
液晶显示单元120，为反射型液晶显示单元，通过内置或外装的反射板，反射从所述前置灯110来的入射光进行显示。以上构成的液晶显示装置100，在能得到足够外界光的环境中，反射外界光进行通常的反射显示，而在没有外界光的暗处，以前置灯110为光源，并反射该光进行显示。
但是，上述构成的液晶显示装置100，当实施周期性地反复进行加热和冷却的冲击试验时，有时会引起前置灯110的亮度会局部下降的现象。在对这一问题进行研究的过程中，本案发明人发现，上述亮度的降低，是由于导光板112与导光体113a之间位置偏移而引起的。
图7表示图6所示的前置灯110的光路的俯视图。如图7所示，在棒状光源113的导光体113a中，与导光板112相反一侧的面形成棱镜面118，从LED113b向导光体113a入射的光，通过该棱镜面118的反射向导光板112侧射出。在这种结构的前置灯110中，因由棱镜面118所反射的光的传输方向被限定在较窄的范围，所以要想均匀地将光导入导光板112内，就必须严格地调整导光板112相对于棒状光源113的导光体113a的位置，特别是在导光板112的宽度方向，必须进行严格的定位。例如图7所示，当导光板112偏向图中右边方向的位置时，使导光板112的右端部116的光量局部降低，出射光量在面内容易产生不均匀，从而使液晶显示装置100的辨认性局部降低。
如上所述，在上述液晶显示装置100中，由于棒状光源113和导光板112，是通过在棒状光源113一侧的侧端部套罩侧面看呈“匚”字型的光源罩115进行固定的，所以导光板112被光源罩115的内面侧夹住。在这种结构中，由于是以光源罩115的内面的较大面积的面夹着导光板112，所以就会以光源罩115的内面的较大面积的面，接受设置在光源罩115的内面一侧的反射膜的膨胀收缩的影响，因而造成导光板112的位置容易产生偏移。
本发明的另一目的是，提供一种可以保持面发光装置和液晶显示元件的正确位置的、高可靠性的液晶显示装置。
为了达到所述目的，本发明采用了以下的构成。
本发明的面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面射出该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有从其宽度方向的两侧夹住所述导光板的侧端部的突出片，并通过这些突出片使所述导光板在其宽度方向被定位。
通过采用这种结构，由于通过设置在罩子部件两端的突出片可以正确地确定导光板的宽度方向的位置，所以可以实现不易产生导光板与光源偏移的、高可靠性的面发光装置。
其次，在本发明的面发光装置中，在所述罩子部件的两端部形成有向所述导光板宽度方向突出的突出部，从所述各突出部朝与各突出部长度方向正交的方向延设有沿所述导光板长度方向的突出片，所述两个突出片的间隔，最好形成与所述导光板的宽度大致相同的结构。通过采用这种结构，导光板在宽度方向的移动，受到设置在其两侧的突出片的限制，从而可以将光源和导光板更不易产生偏移地固定。
其次，本发明的面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的内面一侧，形成有与所述导光板的侧端部接触的凸部，所述罩子部件经这些凸部夹住所述导光板侧端部。
这种构成的面发光装置，通过在固定导光板的罩子部件的内面一侧设置凸部，并使罩子部件经这些凸部夹住导光板这种结构，与现有的罩子部件那样通过内面或边端部固定导光板的结构相比，可以减少导光板与罩子部件的接触面积，形成使随光源罩和导光板的膨胀收缩的尺寸变化，不易相互波及的结构。因此，导光板与光源的位置不会随加热冷却而产生偏移，从而可以得到高可靠性的面发光装置。
其次，本发明的面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有与所述导光板的侧端部接触的凸部，所述罩子部件经这些凸部夹住并支承所述导光板侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有从其宽度方向的两侧夹住所述导光板的侧端部的突出片，并通过这些突出片使所述导光板在其宽度方向被定位。
也就是说，本结构是包括由所述凸部形成的导光板的支承结构，和由在光源两端部延设的突出片所形成的导光板定位结构的面发光装置。因此，根据本结构，导光板与光源的位置不会随导光板或光源罩的热胀冷缩产生偏移，从而可以得到可靠性更高的面发光装置。
其次，在本发明的面发光装置中，所述突出片，可以作为用于将该面发光装置固定在框体上的嵌合部。通过形成这种结构，在将面发光装置安装到电子装置中时，容易将面发光装置固定在正确的位置，因而可以提高制造时的生产效率。另外，本发明的面发光装置，由于如上所述地通过突出片可以更加正确地将光源和导光板定位，并且使它们形成极不易产生偏移的结构，因而通过由所述嵌合部将罩子部件可靠地固定在框体上，也可以正确地确定例如设置在该导光板背面一侧的显示装置和导光板的位置。
其次，在本发明的面发光装置中，可以使所述突出片的构成包括从所述罩子部件两端部沿所述导光板的厚度方向延设的基部；从该基部的前端沿所述导光板的长度方向延设的板状的嵌合板；由该嵌合板的外侧边端突起设置、在与所述嵌合板的连接部向上方弯曲的锁定部；以及从所述嵌合板的前端部向上方弯曲所形成的锁定突出部。
也就是说，通过在沿导光板长度方向延设的板状嵌合板的外侧，设置用于与框体固定的锁定部，不仅便于与框体进行固定，还通过在嵌合板前端设置所述锁定突出部，可以限制固定在框体上的面发光装置在导光板的长度方向的移动，因而可以构成能正确地确定面发光装置的位置，并且使其位置不易产生偏移的结构。
其次，在本发明的面发光装置中，最好在所述光源罩的后面一侧，形成用于反射光源的光的反射膜。这样，使入射到光源罩内面侧的光产生反射，从而可以减少在光源罩上的光损失，提高光源的利用效率。
其次，本发明的液晶显示装置的特征在于，在液晶显示元件的前面一侧具有上述任意一种面发光装置。也就是说，通过装备具有上述高可靠性的本发明的面发光装置，可以使因加热或冷却而产生的亮度下降不易产生，实现在较长期间内具有高辨认性的液晶显示装置。
其次，本发明的液晶显示装置，包括在所述罩子部件上具有作为嵌合部的突出片的面发光装置、设置在该面发光装置的出射面一侧的液晶显示元件、以及用于支承所述面发光装置和液晶显示元件的框体，其特征在于，所述面发光装置的罩子部件的突出片，与设置在所述框体上的钩形锁定部件相配合，将所述面发光装置、液晶显示元件、以及框体固定为一体。这样，通过嵌合部，可以方便且正确地将面发光装置固定在框体上。
其次，在上述本发明的液晶显示装置中，最好使所述突出片的嵌合板长度，与所述锁定部件的宽度大致相同。这样，可以使面发光装置相对于框体的位置更不易产生偏移。这是因为，面发光装置在导光板的长度方向相对于框体的锁定部件的移动，受到设置在嵌合部的锁定突出部的限制的结果。另外，面发光装置在导光板宽度方向的移动、以及在导光板厚度方向的移动，通过设置在嵌合部外侧的锁定部与所述锁定部件配合而受到限制。因此，通过这种结构，可以使面发光装置相对于框体的位置偏移很难产生，因而可以实现高可靠性的液晶显示装置。
图1是本发明实施例的前置灯立体图。
图2是图1所示的前置灯的局部俯视图。
图3是图2所示的前置灯的局部剖面图。
图4表示具有本发明的前置灯的液晶显示装置的一例的图。
图5表示将图4所示的液晶显示装置的框体和前置灯的配合部分放大后的立体图。
图6表示现有的前置灯的一例的立体图。
图7是图6所示的前置灯的局部俯视图。
图中符号10-前置灯(面发光装置)；12-导光板；13-棒状光源(光源)；14-光源罩(罩子部件)；15a-凸部；16-突出片(嵌合部)；16a-嵌合板；16b-锁定部；16c-锁定突出部；16d-基部；20-液晶显示单元(液晶显示元件)；30-框体；30a-锁定部件。
(面发光装置)图1是本发明实施例的前置灯立体图，图2是图1所示的前置灯的局部俯视图。这些图中所示的前置灯(面发光装置)10，其构成包括由透明的树脂材料形成的平板状的导光板12，和设置在该导光板12侧端面12a一侧的侧端部(长方形导光板12短边一侧的一个端部)的棒状光源(光源)13，横截面为“匚”字型的光源罩15，从棒状光源13一侧套罩，并通过用光源罩(罩子部件)15的前端部侧夹住导光板12的上下面，从而将导光板12和棒状光源13固定。
导光板12，是透明的平板状部件，其构造为，以与光源13对向的侧端面12a为入光面，使从该侧端面12a导入内部的光，通过与侧端面12a大致平行的楔子状的槽14有间隔地形成的棱柱状的反射面12c的反射，从反射面12c的相反一侧的面(图的下面)出射。该导光板12，可以通过把透明的丙烯酸树脂等树脂材料注射成型为平板状的方法等制作。另外，作为形成导光板12的材料，除丙烯系列树脂外，可以采用聚碳酸酯系列树脂、环氧树脂等透明树脂材料，或玻璃等。另外，若要举具体例子，虽没有特殊限定，但作为合适的例子可以举出阿尔通(商品名，JSR公司制)、或兹诶奥诺阿(商品名，日本兹诶奥恩公司制)等。
如图2所示，光源13，由通过丙烯系列树脂或聚碳酸酯系列树脂等形成的四方柱状的棒状导光体13a、和通过设置在该导光体13a长度方向两端的LED(白色LED)所构成的发光元件13b、13b构成。所述导光体13a的侧面中，在与导光板12相反一侧的面上，构成由棱柱状所形成的棱镜面18，通过使从发光元件13b、13b导入导光体13a内的光在该面产生反射，使光的传输方向变向导光板12一侧，进而使由发光元件13b、13b出射的光照射到导光板12的侧端面一侧。
另外，作为光源13，在本实施例中采用了由LED构成的发光元件13b，但该发光元件也可以采用冷阴极管或有机EL元件等，只要能使光均匀地照射到导光板12的侧端面12a上，任何发光元件均可使用。
光源罩15，为了支承、固定光源13和导光板12，由光源13一侧套罩，该光源罩15，例如可以通过对不锈钢等金属板进行加工而形成。在本实施例中，虽然将光源罩15做成了由侧面看成“匚”字型状，但该侧面形状只要选择适宜与光源13的形状相配的形状就行，光源13如果是圆柱状，可以做成沿着其侧面形状的形状。或者，在光源罩15的两侧端，也可以设置罩住发光元件13b、13b外侧的侧方板。
图3是图2中沿3-3线的前置灯10的局部剖面图。如图2及图3所示，在该实施例的光源罩15的上侧内面，形成有用于压住导光板12的上面(反射面12c)进行固定的两个凸部15a，并且在光源罩15的内面侧，形成有由银或铝等高反射率的金属薄膜所形成的反射膜17。在本实施例的前置灯10中，从光源13一侧套罩的光源罩15，在导光板12的上面一侧，通过凸部15a受到点支承，而在导光板12的下面一侧，受到光源罩15的下部的内面的支承。通过这种结构，因反射膜17或光源罩15的膨胀收缩而引起的应力，就不易波及到导光板12的宽的面，从而实现了导光板12与光源13的位置不易产生偏移的前置灯10。另外，如图3所示，在光源罩15的内面一侧形成有反射膜17，通过把入射到光源罩15的内面一侧的光通过该反射膜17的反射，提高了光的利用效率。
另外，在本实施例中，对在光源罩15的上部一侧内面设置两个凸部15a进行了说明，而该凸部15a的尺寸或设置数量等可以就具体情况来定。例如，可以构成不仅在光源罩15的上部一侧，而在下部一侧内面也形成凸部，仅用凸部夹住导光板12的结构，或者也可以在光源罩15的上部一侧形成一个或三个以上的凸部。但是，如果每个凸部的压力有差异时，有时会成为导光板12的位置产生偏移的原因，所以最好以导光板12宽度方向的中央部为起点，左右对称地设置凸部。
如图1所示，在光源罩15的上部两侧，沿导光板12的厚度方向延伸形成有突出片16、16，每个突出片16，包括从光源罩15的上部一侧两端开始沿导光板12的厚度方向延伸设置的基部16d、和从该基部16d的前端部开始沿导光板12的长度方向延伸设置的嵌合板16a。两个突出片16、16的间隔，与导光板12的宽度大致相同。换句话说，在本实施例的前置灯10中，通过将导光板12插入光源罩15的突出片16、16之间，其宽度方向的位置就被确定和固定。因此，即便使导光板12沿其宽度方向移动的应力作用于导光板12上，因导光板12在宽度方向的移动受到该突出片16、16的限制，所以导光板12的位置偏移几乎不会产生。
所述突出片16、16与导光板12的间隔，最好控制在0.1mm以下。当该突出片16、16与导光板12的间隔超过0.1mm时，光源13的导光体13a与导光板12的位置偏移就会超过0.1mm，造成在导光板12的出射面的亮度局部降低，使亮度的均匀性下降。
另外，如图1、图2所示，突出片16，由在导光板12的厚度方向延伸的基部16d、和从该基部16d延伸出来的、与导光板12的反射面12c平行地形成的板状的嵌合板16a、和从该嵌合板16a向外侧突出设置的、并在其基端部向上方(与嵌合板16a垂直的方向)稍微弯曲的锁定部16b、以及从嵌合板16a的前端部延伸出来的、在其基端部向上方(与嵌合板16a垂直的方向)弯曲的锁定突出部16c构成。该突出片16，是为了将前置灯10固定在显示装置的前面，或固定到电子装置上而设置的。并且，通过采用上述结构，可以使固定前置灯10时的定位或安装变得简单，并可以防止前置灯10的位置偏移。关于这种结构和其作用，下面，以安装了本实施例前置灯10的电子装置为例，对将前置灯10设置在液晶显示单元(液晶显示元件)的前面的液晶显示装置进行说明。
图4表示将上述本实施例的前置灯10设置在液晶显示单元20的前面，并以框体30支承二者所构成的液晶显示装置的立体图。图5表示将图4所示的液晶显示装置的框体30，与前置灯10的配合部分放大的立体图。这些图所示的液晶显示装置，是将液晶显示单元20收放在箱型的框体30的内部，在该液晶显示单元20的前面设置前置灯10，并使设置在框体30上的钩形的锁定部件30a，与罩子部件15的突出片16配合，把前置灯10、液晶显示单元20、以及框体30固定为一体。
如图5所示，在本例的液晶显示装置中，是通过使设置在框体30上的钩形的锁定部件30a，与突出片16的锁定部16b配合固定前置灯10的，该锁定部件30a的宽度，与突出片16的嵌合板16a的长度(从基部16d的前端部到锁定突出部16c的极端部的长度)大致相同。由此，与突出片16相配合的锁定部件30a，与设置在其侧面的基部16d和锁定突出部16c成为几乎接触的状态。因此，固定在框体30上的前置灯10的导光板12在长度方向的移动，受到基部16d和锁定突出部16c所夹住的锁定部件30a的限制，使前置灯10和液晶显示单元20的位置变得不易产生偏移。另外，根据这种结构，可以正确地确定前置灯10与框体30的位置关系，并且可以保持这一位置关系。另外，根据上述构成，把前置灯10固定在框体30上时，只要使锁定部件30a与突出片16相配合就行，因而可以极其方便地组装液晶显示装置。
如上面所详细说明的，本发明的面发光装置，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有从其宽度方向的两侧夹住所述导光板的侧端部的突出片，并通过这些突出片使所述导光板在其宽度方向被定位，根据这种结构，使导光板在宽度方向的移动受到该突出片的限制，从而可以使导光板相对于光源，在其宽度方向上不产生偏移。
其次，本发明的面发光装置，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的局部的光源罩，将所述光源支承在所述导光板的侧端面，在所述光源罩的内面侧形成凸部，通过该凸部支承所述导光板，根据这种结构，与现有的通过光源罩的内面或边端部固定导光板的结构相比，可以减小导光板与光源罩的接触面积，使因光源罩和导光板膨胀收缩的尺寸变化，不至于相互波及。因此，导光板与光源的位置就不会因加热冷却而产生偏移，从而可以实现高可靠性的面发光装置。
其次，本发明的面发光装置，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的内侧面，形成有与所述导光板的侧端部接触的凸部，所述罩子部件经这些凸部夹住所述导光板侧端部，因而在固定有导光板的罩子部件的内面侧设置凸部，使罩子部件通过该凸部夹住导光板，根据这种结构，与现有的通过光源罩的内面或边端部固定导光板的结构相比，可以减小导光板与罩子部件的接触面积，使因光源罩和导光板膨胀收缩的尺寸变化，不至于相互波及。因此，导光板与光源的位置就不会因加热冷却而产生偏移，从而可以实现高可靠性的面发光装置。
进一步地，若将所述凸部和突出片设置在光源罩上的话，就可以得到不会因加热冷却的导光板或光源罩的膨胀收缩而导致的导光板与光源的位置产生偏移的、可靠性更高的面发光装置。
其次，本发明的液晶显示装置，包括在罩子部件上具有突出片的面发光装置、设置在该面发光装置的出射面一侧的液晶显示元件、以及用于支承所述面发光装置和液晶显示元件的框体，所述面发光装置的罩子部件的突出片，与设置在所述框体上的钩形锁定部件相配合，将所述面发光装置、液晶显示元件、以及框体固定为一体，根据这种构成，通过嵌合部(突出片)，可以方便且正确地将面发光装置固定在框体上。
特别是，如果使所述突出片的嵌合部长度，与所述锁定部件的宽度大致相同的话，可以极大地限制面发光装置相对于框体的位置偏移的产生，从而可以实现高可靠性的液晶显示装置。
权利要求
1.一种面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面射出该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有从其宽度方向的两侧夹住所述导光板的侧端部的突出片，并通过这些突出片使所述导光板在其宽度方向被定位。
2.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，在所述罩子部件的两端部形成向所述导光板宽度方向突出的突出部，从所述各突出部朝与各突出部长度方向正交的方向延伸设置沿所述导光板长度方向的突出片，所述两个突出片的间隔，与所述导光板的宽度大致相同。
3.一种面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的内面一侧，形成有与所述导光板的侧端部接触的凸部，所述罩子部件经这些凸部夹住所述导光板侧端部。
4.一种面发光装置，其特征在于，包括棒状的光源，和具有使从侧端面入射的该光源的光由出射面出射该光的结构的导光板，通过设置罩住所述光源、和所述导光板的侧端部的罩子部件，将所述光源支承在所述导光板的侧端部，在所述罩子部件的内面一侧，形成有与所述导光板的侧端部接触的凸部，所述罩子部件经这些凸部夹住所述导光板侧端部，在所述罩子部件的两端，形成有从其宽度方向的两侧夹住所述导光板的侧端部的突出片，并通过这些突出片使所述导光板在其宽度方向被定位。
5.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，所述突出片作为用于将该面发光装置固定到框体上的嵌合部。
6.根据权利要求5所述的面发光装置，其特征在于，所述突出片包括从所述罩子部件两端部沿所述导光板的厚度方向延设的基部；从该基部的前端沿所述导光板的长度方向延设的板状的嵌合板；由该嵌合板的外侧边端突起设置、在与所述嵌合板的连接部向上方弯曲的锁定部；以及从所述嵌合板的前端部向上方弯曲所形成的锁定突出部。
7.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，在所述罩子部件的内面一侧，形成用于反射来自光源的光的反射膜。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，在液晶显示元件的前面一侧，具有权利要求1所述的面发光装置。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括权利要求6所述的面发光装置、设置在该面发光装置的出射面一侧的液晶显示元件、以及用于支承所述面发光装置和液晶显示元件的框体，所述面发光装置的罩子部件的突出片，与设置在所述框体上的钩形锁定部件相配合，将所述面发光装置、液晶显示元件、以及框体固定为一体。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述嵌合板的长度，与所述锁定部件的宽度大致相同。
全文摘要
一种面发光装置及液晶显示装置，前置灯10包括棒状的光源13，和具有使从侧端面入射的该光源13的光由出射面出射该光的结构的导光板12。通过设置罩住所述光源13、和所述导光板12的局部的罩子部件15，将所述光源13支承在所述导光板12的侧端部，在所述罩子部件15的内面一侧形成凸部15a，经这些凸部15a夹住所述导光板12，通过在所述罩子部件15的两侧延伸设置的突出片16、16，导光板12在其宽度方向被定位。
文档编号G02B6/00GK1396485SQ0214033
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月1日 优先权日2001年7月6日
发明者大和田幸, 永久保秀明 申请人:阿尔卑斯电气株式会社