专利名称：面光源装置及使用它的液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如在液晶显示装置中使用的面光源装置、以及使用该面光源装置的液晶显示装置。
背景技术：
近些年，作为个人电脑及文字处理机等信息设备的显示装置、电视机、摄像机、汽车导航系统等影像设备的显示装置，大多采用具有所谓轻量、薄型、低耗电量的优点的液晶显示装置。在这样的液晶显示装置中，为了实现明亮的显示画面，大多采用内装有用于从液晶显示板的背后照射照明光的照明单元(面光源装置)的结构。
这里，根据光源的配置位置，将照明单元分为边缘照明方式和直下方式。例如，边缘照明方式是一种在与液晶显示板对向的导光板的边缘上配置光源的方式。另外，直下方式是一种在液晶显示板的背面配置多个荧光放电管等直管形光源、并在液晶显示板与光源之间配置扩散板的方式。在这些方式之中，边缘照明方式具有薄型化的优点，是一种能够适用于例如便携式电子设备的显示装置的方式。
但是，当在例如液晶显示装置中安装上述边缘照明方式的面光源装置时，必须在液晶显示板的背面侧配置具有上述导光板的面光源装置。因此，过去在使用例如管形光源及LED光源等的边缘照明方式的薄型液晶显示装置中，作为保持导光板及片类的结构，是采用使配置在反射片背面的金属框架与支持导光板外周部分的塑料框架嵌合、并保持面光源装置的形状的结构(例如，参照专利文献1等)。
在专利文献1中揭示了一种液晶显示装置，它具有液晶显示板、保持该液晶显示板的金属制的窗口及树脂制的框架、以及面光源装置，揭示一种嵌合结构，该嵌合结构是在窗口的侧壁上形成多个开口，通过将突出设置在框架的侧壁上的多个突起分别卡合在开口上，来接合框架和窗口。即在上述专利文献1中记载的液晶显示装置中，作为上述嵌合结构，是采用这样的结构在绕到显示装置侧面的金属框架(窗口)上设置嵌合用的孔，然后使塑料框架的突起嵌合在该孔中。
特开2000-294024号公报但是，在金属框架和塑料框架的嵌合结构的情况下，仅是在侧面嵌合，因此例如由于金属框架和塑料框架的成品尺寸的不同、以及塑料框架的组装偏差等，会很容易出现上述嵌合脱开的问题。当发生这样的嵌合脱开时，会存在显示装置的尺寸稳定性变差的问题，还有的问题是，在组装显示装置时，必须一边频繁地修正塑料框架的位置，一边组装等，这导致工时增加及工序复杂化。
本发明是鉴于上述技术问题而提出的，目的在于提供一种面光源装置及液晶显示装置，它不会发生金属框架和塑料框架的嵌合脱开等，而能够稳定地进行组装，尺寸稳定性好，不会由于工时增加及工序复杂化而导致制造成本增加，而且具有适于薄型化的结构。
发明内容
为了达到上述目的，与本发明相关的面光源装置的特点是，具有包括保持具有引导来自光源的光的导光板的光源板的底板部、和与该底板部连接的外框部的金属框架；以及包括利用与上述金属框架的嵌合结构来支持上述导光板周边的至少一部分的支持板部、和与该支持板部连接的外框部的塑料框架，利用形成于上述金属框架的底板部的与外框部方向并排设置的固定单元所述金属框架的外框部，来夹持上述塑料框架的外框部。
即使在本发明中，在金属框架和塑料框架的组装中，例如也采用将形成于塑料框架的卡紧爪卡紧在形成于金属框架的嵌合孔中的嵌合结构。这时，如果考虑到例如金属和塑料的热膨胀相差等，而在金属框架和塑料框架之间设置间隔，则容易出现如上所述的上述嵌合孔与卡紧爪的嵌合脱落。
因此，在本发明中，利用形成于金属框架上的固定单元来支持塑料框架的内周面侧，从而避免上述嵌合脱落。具体来说，作为固定单元，是在金属框架上形成弯曲片，通过使上述弯曲片与塑料框架的内周面进行面接触，或者由深冲加工形成作为固定单元的固定部，通过使该固定部的端面与塑料框架的内周面侧接触，从而支持塑料框架的内周面侧。通过这样，金属框架和塑料框架之间的间隔在大致为零的状态(塑料框架的外周面与金属框架的内周面接触的状态)下，对塑料框架进行定位，很难发生嵌合脱落的情况。
作为使上述嵌合脱落难以发生的方法，还考虑一种结构，即在光源板的背面的金属框架上也设置嵌合孔，并在此处嵌入塑料框架的突起。但是如果金属框架的厚度较薄，则效果不大，如果在塑料框架即使只发生一点浮动，则上述嵌合结构也会发生脱落，与仅侧面的嵌合结构的情况相同，会发生嵌合脱落。另外，作为强化上述突起的嵌合结构的嵌合的方法，还考虑将塑料框架的突起高度增大，但是这时成为塑料框架的突起从金属框架突出的形态，且增加整个面光源装置或者整个液晶显示装置的厚度。
在本发明中，没有必要采用对光源板背面的金属框架嵌入塑料框架的突起的结构，即使不采用上述结构，也能够确实消除塑料框架的嵌合脱落。另外，由于也没有必要将塑料框架的突起增大，塑料框架的突起也不会从金属框架突出，因此面光源装置或液晶显示装置的厚度也不会增加。
如果采用本发明，则能够提供一种面光源装置及液晶显示装置，它的金属框架和塑料框架不会发生嵌合脱落等，且能够稳定地进行组装，尺寸稳定性好，低价，且具有适于薄型化的结构。
图1表示的是采用本发明的液晶显示装置的一个例子的分解立体图。
图2表示的是放大形成于金属框架上的嵌合孔及弯曲片的主要部分的简要截面图。
图3表示的是金属框架和塑料框架的组装状态的主要部分的简要截面图。
图4(a)表示的是不形成弯曲片时的嵌合结构的一个例子的简要截面图，(b)表示的是并用突起嵌入的嵌合结构的一个的简要截面图，(c)表示的是使突起突出的嵌合结构的一个例子的简要截面图。
图5表示的是弯曲片的其它例子的简要截面图。
图6表示的是弯曲片的另一个例子的简要截面图。
图7表示的是金属框架上的嵌合孔形成位置的简要俯视图。
标号说明1液晶显示板2光源板3金属框架
4塑料框架21导光板22反射片23LED光源31外框部32底板部33嵌合孔34弯曲片(固定单元)35固定部(固定单元)41外框部42支持板部43卡紧爪具体实施方式
下面参照附图来说明与本发明相关的面光源装置及液晶显示装置。
图1表示的是分解安装面光源装置的液晶显示装置的分解图。如图1所示，本实施形态的液晶显示装置具有液晶显示板1和光源板2，并通过组装金属框架3和塑料框架4来保持它们。
液晶显示板1是例如通过在阵列基板与对向基板之间封入液晶材料来构成，在阵列基板上与显示像素相对应、呈矩阵状形成像素电极及开关元件(薄膜晶体管)。另外，在阵列基板上对用于向像素电极发送电信号的信号线与用于向开关元件即薄膜晶体管提供开关信号的栅极线相互垂直地进行布线。另一方面，在对向基板上利用透明电极材料(例如ITO等)来几乎全面地形成对向电极，对应各像素来形成滤色层。而且，在上述阵列基板与对向基板的外表面上分别粘合偏光板，使得偏光轴相互垂直。
与具有上述结构的液晶显示板1电连接向该液晶显示板1提供驱动信号的电路基板，根据来自电路基板的驱动信号来驱动上述开关元件，从而进行图像显示。进行该图像显示的区域是显示区域，上述液晶显示板1具有排列多个显示像素的显示区域。
上述光源板2是作为上述液晶显示板1的背照光而装入的，具有用于向上述液晶显示板1的背面照射来自光源的光的导光板21、以及配置在该导光板21的背面侧的反射片22。沿着上述导光板21的至少一边设置光源，本实施形态的情况是将安装了LED光源23的光源电路基板24设置在导光板21的长边。从LED光源23射出的光直接地或由反射片22反射而引向导光板21，通过导光板21后，照射在液晶显示板1上。照射在液晶显示板1上的光透过，并以特定的亮度来显示文字及影像等画面。
金属框架3是由例如不锈钢等金属材料来形成的，塑料框架4是由各种塑料材料来形成的。这些金属框架3及塑料框架4具有分别与上述液晶显示板1及光源板2的主面大致垂直的外框部31、41，通过这些外框部31、41来保持液晶显示板1及光源板2的外周。另外，在上述金属框架3的底部是这样构成，它具有向内侧方向伸出的底板部32，利用该底板部32来支持上述光源板2的底面的外周部分。同样地，在塑料框架4上，在其高度方向的中间位置具有向内侧方向伸出的支持板部42，利用该支持板部42的下表面从上方支持光源板2的外周边，在上述金属框架3的底板部32与上述支持板部42之间夹住光源板2，以这样的形态来支持它们。另外，上述塑料框架4的上述支持板部42还起到支持上述液晶显示板1的底面的外周部分的作用。
上述金属框架3和塑料框架4以构成所谓的嵌合结构来相互组装，并保持上述光源板2。因此，下面来说明上述金属框架3和塑料框架4的嵌合结构。
在本实施形态中，作为用于组装金属框架3和塑料框架4的嵌合结构，采用了利用嵌合孔和卡紧爪的嵌合结构。具体来说，在上述金属框架3的外框部31上形成嵌合孔33，同时在上述塑料框架4的外框部41的外周面上形成卡紧爪43，通过对上述嵌合孔33卡紧上述卡紧爪43来固定金属框架3和塑料框架4。
这里的特征点在于在上述金属框架3上形成嵌合孔33，同时在嵌合孔33的内侧方向上竖立地形成构成作为固定单元的弯曲片34。通常，当在金属框架3上形成嵌合孔33时，只是在金属框架3上形成切口，只形成嵌合孔33。与此不同的是，在本实施形态中，利用形成上述嵌合孔33时形成的切口片来作为弯曲片34。即当形成嵌合孔33时，不从嵌合孔33切下切口片，而是保持一边与金属框架3连接的状态。然后，通过竖起(弯曲)该切口片使其大致与上述金属框架3的外框部31平行，成为上述弯曲片34。另外，如图2所示，设定该弯曲片34与上述外框部31的间隔d大致等于上述塑料框架4的外框部41的底边部分的厚度，或者稍微小一些。
另一方面，形成于塑料框架4上的卡紧爪43形成作为能够卡紧在上述嵌合孔33中的突起(爪)，并且在与设置在金属框架3上的嵌合孔33相对应的位置处形成。在本实施形态的情况下，在金属框架3的外框部31的3边上分别每2处形成嵌合孔33及弯曲片34，与此相对应，在塑料框架4的外框部41的3边上分别每2处以向外侧突出的形态来形成卡紧爪43。
在对于具有上述结构的金属框架3来组装塑料框架4的情况下，只要仅使金属框架3或塑料框架4稍微变形，同时将形成于塑料框架4上的卡紧爪43压入形成于金属框架3上的嵌合孔33中即可。通过这样，能够对金属框架3组装塑料框架4。塑料框架4对金属框架3的组装状态如图3所示。
在组装状态下，将形成于塑料框架4上的卡紧爪卡紧在形成于金属框架3上的嵌合孔33中，从而构成嵌合构造。在上述嵌合结构中，利用金属框架3的底板部32的上表面32a来支持光源板2的背面(反射片22的背面)，同时以塑料框架4的支持板部42的下表面42a来支持表面的外周边部。即，以上述金属框架3和塑料框架4来夹住外周部分，从而固定上述光源板2。另外，在光源板2的导光板2 1的表面粘合光扩散片25及棱镜片26等光学片。另一方面，液晶显示板1利用上述塑料框架4的支持板部42的上表面42b来支持背面侧外周边部。另外，如上所述，液晶显示板1由阵列基板11和对向基板12构成，在其外表面上分别粘合偏光板13、14，使得偏光轴相互垂直。通过由黑色遮光带(没有图示)直接固定在塑料框架4或金属框架3上的无窗口形态、或者利用另外准备的金属窗口并在塑料框架4之间夹住的形态等，来固定该液晶显示板1。
在上述嵌合结构中，如上所述，通过将形成于塑料框架4上的卡紧爪43卡紧在形成于金属框架3上的嵌合孔33中，从而对金属框架3来固定塑料框架4。这里，在本实施形态中，上述弯曲片34的一侧面34a支持固定的塑料框架4的内周面，塑料框架4的外周面与金属框架3的内周面接触。换句话说，塑料框架4弹性地夹在金属框架3的外框部31的内壁面和弯曲片34的一侧面34a之间。结果使得金属框架3和塑料框架4之间的间隔大致为零，能够实现牢固的嵌合结构。
例如如图4(a)所示，当没有形成上述弯曲片34时，塑料框架4容易向图中箭头方向移动，上述嵌合孔33和卡紧爪43之间的嵌合可能会脱开。如果上述嵌合孔33和卡紧爪43之间的嵌合脱开，则塑料框架4从金属框架3脱落，不能够按初始设定的状态来维持光源板2的保持状态。因此，液晶显示板1和光源板2之间的相对位置变化，可能会在液晶显示板1上出现亮度不均匀及产生暗部。
为了解决上述问题，如图4(b)所示，考虑以达到背面的大小来形成金属框架3的嵌合孔33，同时在塑料框架4的底边部设置突起44，向上述嵌合孔33中嵌入上述卡紧爪43及突起44。这时，因为是成为由金属框架3的底板部32的端部32b(嵌合孔33的端部)来支持塑料框架4的内周面侧的形态，所以能够希望稳定嵌合状态。但是，如果金属框架3的厚度较薄，则上述突起44的嵌合尺寸变得很小，同样塑料框架4容易向图中箭头方向移动，上述嵌合孔33与卡紧爪43的嵌合很容易脱开。
再有，如图4(c)所示，还考虑提高上述突起44的高度并加大突起44的嵌合尺寸。如果突起44的嵌合尺寸变大，则限制图4(b)所示的塑料框架4的箭头方向的移动，使嵌合状态稳定。但是，这时变为突起44的前端从金属框架3突出的形态，由于该突出量t，会增加面光源装置整体、甚至液晶显示装置整体的厚度。
与此不同的是，在本实施形态的嵌合结构中，因为通过在金属框架3设置的弯曲片34来支持塑料框架4的内周面侧，所以不会像图4(a)所示的结构那样塑料框架4容易移动，能够实现牢固的嵌合结构。另外，与图4(b)所示的结构不同，金属框架3的厚度也不会影响嵌合强度。近些年，在液晶显示装置等中，随着薄型轻量化，各构成零部件也要求薄型轻量化。上述金属框架3也不例外，虽然能够形成更薄型，但是即使金属框架3变薄，也必须要确实与塑料框架4卡紧。通过采用上述结构，即使是这样的情况也完全能够应对。例如，如果金属框架3的厚度为0.4mm左右，虽然即使是如图4(b)所示的结构在某种程度上嵌合状态也稳定，但是如果金属框架3的厚度低于0.3mm，则以图4(b)所示的结构很难使嵌合状态稳定。因而，也可以说当金属框架3的厚度低于0.3mm时，本实施形态的结构特别有效。而且，当与图4(c)所示的结构比较时，在薄型化方面有利。以本方面的嵌合结构，不需要在塑料框架4上设置突起44，或者不需要使突起44的前端从金属框架3突出，也不会增加面光源装置及液晶显示装置的厚度。
如上所述，在本实施形态的面光源装置及液晶显示装置中，能够以上述弯曲片34的作用来实现牢固的嵌合结构。这里，作为上述弯曲片4的状态，不仅限于图2及图3所示的形态，也能够适当变化。例如图5表示的是向内侧弯曲上述弯曲片34的前端部分34b、从而扩大与外框部31之间的间隔的例子。当在金属框架3上组装塑料框架4时，形成将塑料框架4的底边部分插入金属框架3的外框部31与上述弯曲片34之间的形态。这时，如本例所述，如果使弯曲片34的前端部分34b向内侧弯曲，则能够顺利地插入。而且，这时通过使弯曲片34向外方向倾斜，使弯曲片34与外框部31之间的间隔d比塑料框架4的外框部41的板厚稍小，并形成弯曲片34的前端部分34b与外框部31之间的间隔比该间隔d大，从而能够不改变插入方法，而利用弯曲片34的弹性力，能够容易插入，且更牢固地进行弹性保持。
另一方面，图6表示的是通过对上述底板部32进行所谓的深冲加工使上述底板部32隆起那样形成构成固定单元的固定部35的例子。这时，虽然成为由固定部35的前端35a来支持塑料框架4的形态，但是与先前图3所示的实施形态的情况相同，能够实现牢固的嵌合结构。另外，在本例子的情况下，如果设计成用固定部35的倾斜面部35b与光源板2的导光板21或反射片22的外周接触，则能够将上述固定部35用作为光源板2的定位装置。
另外，在嵌合结构是上述中的任何一种形态时，其形成位置及形成数量是任意的。例如在图1所示的例子中，是在3边每2处形成嵌合孔33及卡紧爪43，但是也可以在全部4边上形成，也可以只在2边上形成。形成数量也不限制为各边2处，也可以形成3处以上。但是，关于形成位置，最好位于从角部离开一些距离处。在金属框架3及塑料框架4上，角部成为施加伴随尺寸公差及热膨胀所产生的应力最大的部分。因而，上述角部为了吸收这些公差及应力，最好成为自由状态，在不会对该吸收作用产生很大影响的位置处，形成上述嵌合孔33及卡紧爪43、或构成固定单元的弯曲片34及固定部35。具体来说，如图7所示，例如在金属框架3上，最好使从角部开始到嵌合孔33或固定单元为止的距离D1、D2分别大于等于15mm。更好是大于等于20mm。如果上述距离D1、D2较小，则会出现间距不够而无法吸收尺寸公差及热膨胀的情况，成为变形等的原因。另外，也会出现较难将塑料框架4的卡紧爪43插入上述嵌合孔33中的情况。另外，虽然说明的是在嵌合孔33形成时使弯曲片34对应形成一体，但是弯曲片34也未必需要与嵌合孔33对向地设置，即使在与嵌合孔33不同的其它位置另外形成弯曲部34及固定部35，也能够达到相同的效果。这时，因为能够自由地设定弯曲片34及固定部35的形成位置，另外，能够自由地设定其个数及形状，所以提高了设计的自由度。
权利要求
1.一种面光源装置，其特征在于，具有包括保持具有引导来自光源的光的导光板的光源板的底板部、和与该底板部连接的外框部的金属框架；以及包括利用与所述金属框架的嵌合结构来支持所述导光板周边的至少一部分的支持板部、和与该支持板部连接的外框部的塑料框架，利用形成于所述金属框架的底板部并与外框部方向并排设置的固定单元和所述金属框架的外框部，来夹住所述塑料框架的外框部。
2.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述固定单元由在所述金属框架的底板部上形成的弯曲片构成，利用该弯曲片来支持所述塑料框架的外框部内周面侧。
3.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述固定单元由利用深冲加工在所述金属框架的底板部上形成的固定部构成，并利用该固定部来支持所述塑料框架的外框部内周面侧。
4.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，在所述金属框架上形成嵌合孔，同时在所述塑料框架的外周面上形成卡紧爪，通过将所述卡紧爪卡紧在所述嵌合孔中，从而构成金属框架与塑料框架的嵌合结构。
5.如权利要求4中所述的面光源装置，其特征在于，通过切割所述金属框架而形成所述嵌合孔，将利用所述切口形成的金属框架的切口片作为所述弯曲片。
6.如权利要求4或5所述的面光源装置，其特征在于，在离开金属框架的角部大于等于15mm的位置处形成所述固定单元。
7.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，所述金属框架的厚度小于等于0.3mm。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，具有具有排列多个显示像素的显示区域的液晶显示板、以及照射该液晶显示板的所述显示区域的面光源装置，所述面光源装置具有包括保持具有引导来自光源的光的导光板的光源板的底板部、和与该底板部连接的外框部的金属框架；以及包括利用与所述金属框架的嵌合结构来支持所述导光板周边的至少一部分的支持板部、和与该支持板部连接的外框部的塑料框架，利用形成于所述金属框架的底板部并与外框部方向并排设置的固定单元、和所述金属框架的外框部，来夹住所述塑料框架的外框部。
全文摘要
提供一种金属框架与塑料框架不会发生嵌合脱落而能够稳定地进行组装、并具有适于薄型化的结构的面光源装置及液晶显示装置。具有保持具有引导来自光源的光的导光板(21)的光源板(2)的金属框架(3)、以及利用与金属框架(3)的嵌合结构来支持导光板(21)周边的至少一部分的塑料框架(4)。利用金属框架(3)来支持塑料框架(4)的内周面侧，使得塑料框架(4)的外周面与金属框架(3)的内周面接触。具体来说，其结构是在金属框架(3)上形成弯曲片(34)，再利用该弯曲片(34)来支持塑料框架4的内周面侧。
文档编号G02F1/1333GK101051152SQ20071009686
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月6日
发明者井田一成 申请人:东芝松下显示技术有限公司