Устройство освещения и устройство дисплея
Изобретение относится к устройствам освещения и, в частности, к устройству освещения, снабженному световодной пластиной, а также к устройству дисплея, снабженному таким устройством освещения. Технический результат - предотвращение деформации световодной пластины в течение длительного времени, возникающей в результате относительного расширения световодной пластины из-за изменения температуры и влажности, а также предотвращение ухудшения качества отображения устройства дисплея в результате таких деформаций световодной пластины. Достигается тем, что пластиковая рамка (2) расположена на стороне поверхности (43) излучения световодной пластины (4) через, по меньшей мере, один оптический лист (3). Выступ (25), обращенный к торцевой поверхности (45), рядом с поверхностью излучения световодной пластины предусмотрен вертикально на пластиковой рамке. Выступ упруго деформируется в направлении стороны, противоположной световодной пластине, к которой обращен выступ. Поскольку выступ упруго деформируется для поглощения расширения световодной пластины, световодная пластина не деформируется. Поэтому становится возможным предотвратить в течение длительного времени деформацию световодной пластины, возникающую в результате относительных изменений размера световодной пластины из-за изменений температуры и влажности. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройствам освещения и, в частности, к устройству освещения, снабженному световодной пластиной. Настоящее изобретение также относится к устройству дисплея, снабженному таким устройством освещения.
Предшествующий уровень техники
В последние годы устройства жидкокристаллических дисплеев широко используются в телевизионных приемниках, мониторах, мобильных телефонах и т.п., поскольку они обладают преимуществами, как то: являются тонкими и имеют малый вес по сравнению с обычными электронно-лучевыми трубками. Такие устройства жидкокристаллических дисплеев снабжены устройством освещения (устройством задней подсветки), для излучения света освещения, и жидкокристаллической панелью для отображения требуемых изображений, которая работает как затвор для света освещения от устройства освещения.
Устройства освещения могут быть широко разделены на устройства непосредственного типа и типа торцевой подсветки в зависимости от компоновки источников света относительно жидкокристаллической панели. Устройства освещения типа торцевой подсветки обычно используются, например, для мобильных устройств, таких как мобильные телефоны, ПК типа ноутбук и КПК, поскольку при этом проще уменьшить толщину устройств освещения типа торцевой подсветки, чем в устройствах освещения прямого типа.
На фиг.8A показан вид в поперечном сечении с частичным увеличением, представляющий принципиальную схему обычного устройства 100 освещения типа торцевой подсветки. На фиг.8A пластиковая рамка 102, множество оптических листов 103, включающих в себя лист рассеивания, лист с линзами и т.п., световодная пластина 104, отражающий лист 105 и металлическая пластина 106 уложены в указанном порядке, начиная сверху. Источник света (не показан) расположен так, что он обращен к торцевой поверхности световодной пластины 104. Устройство 100 освещения излучает свет освещения вверх через отверстие 102b, сформированное в пластиковой рамке 102. Жидкокристаллическая панель расположена на верхней поверхности устройства 100 освещения, формируя, таким образом, устройство жидкокристаллического дисплея.
Обычно световодная пластина 104 изготовлена из материала на основе акрила, и пластиковая рамка 102 изготовлена из материала на основе поликарбоната. Поскольку материалы на основе акрила имеют больший коэффициент теплового расширения и температурный коэффициент расширения под действием влажности, чем материалы на основе поликарбоната, световодная пластина 104 существенно расширяется по сравнению с пластиковой рамкой 102 при увеличении температуры и влажности. Различие расширения между световодной пластиной 104 и пластиковой рамкой 102, в частности, заметно в направлении, параллельном основным поверхностям световодной пластины 104 (горизонтальное направление листа на фиг.8A). Однако, поскольку пластиковая рамка 102 снабжена внутренней периферической стенкой 102a, которая обращена к торцевой поверхности 104a световодной пластины 104, когда световодная пластина 104 существенно расширяется относительно пластиковой рамки 102, торцевая поверхность 104a световодной пластины 104 входит в контакт с внутренней периферической стенкой 102a пластиковой рамки 102. В результате, световодная пластина 104 изгибается, как показано на фиг.8B, образуя неровности устройства освещения при распределении яркости, и устройство жидкокристаллического дисплея при этом отображает неровности, и, таким образом, нарушается качество отображения. Эта проблема становится заметной по мере увеличения размера экрана.
Для решения этой задачи может быть установлен существенный зазор для поглощения разности коэффициента расширения между световодной пластиной 104 и пластиковой рамкой 102 между торцевой поверхностью 104a световодной пластины 104 и внутренней периферической стенкой 102a пластиковой рамки 102. Однако, когда такой зазор слишком большой, в результате прикладываемого ускорения, когда устройство освещения перемещают, световодная пластина 104 движется внутри пластиковой рамки 102 таким образом, что торцевая поверхность 104a и внутренняя периферическая стенка 102a соударяются друг с другом, создавая раздражающий шум.
В JP H6-342603 описан способ, в соответствии с которым, в дополнение к установке зазора между торцевой поверхностью световодной пластины и внутренней периферической стенкой контура пластиковой рамки так, что световодная пластина может расширяться, внешняя кромка основных поверхностей световодной пластины и пластиковой рамки соединены друг с другом посредством упругой или гибкой двусторонней ленты.
Сущность изобретения
Однако способ в соответствии с JP H6-342603 приводит к следующей проблеме. Поскольку адгезия двусторонней ленты снижается под действием тепла и влажности или с течением времени, двусторонняя лента отсоединяется от световодной пластины или от пластиковой рамки.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы в течение длительного времени предотвращать деформацию световодной пластины, возникающую в результате относительного расширения световодной пластины, из-за изменения температуры и влажности. Кроме того, задача настоящего изобретения состоит в предотвращении ухудшения качества отображения устройства дисплея в результате таких деформаций световодной пластины.
Устройство освещения, в соответствии с настоящим изобретением, включает в себя источник света; световодную пластину, имеющую поверхность падения, на которую падает свет от источника света, и поверхность излучения, из которой излучается свет, попавший на поверхность падения; пластиковую рамку, расположенную на стороне поверхности излучения световодной пластины и включающую в себя отверстие, через которое проходит свет, излучаемый из поверхности излучения; и, по меньшей мере, один оптический лист, расположенный между световодной пластиной и пластиковой рамкой. Выступ, обращенный к торцевой поверхности световодной пластины, рядом с поверхностью излучения предусмотрен вертикально на пластиковой рамке, и этот выступ является упругодеформируемым в направлении противоположной стороны световодной пластины.
Кроме того, устройство дисплея в соответствии с настоящим изобретением включает в себя устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением.
В соответствии с настоящим изобретением, выступ упруго деформируется, для поглощения относительного расширения световодной пластины. Таким образом, становится возможным решить обычную проблему, состоящую в том, что световодная пластина расширяется в результате изменений температуры и влажности и становится изогнутой. Кроме того, становится возможным предотвратить ухудшение качества отображения устройства дисплея в результате деформации световодной пластины.
Поскольку выступ предусмотрен вертикально на пластиковой рамке, оптический лист может свободно перемещаться между световодной пластиной и пластиковой рамкой, даже если световодная пластина расширяется. Таким образом, становится возможным предотвратить ухудшение плоскости оптического листа в результате расширения оптического листа и получить устройство освещения, позволяющее обеспечить свет освещения, который постоянно представляет равномерную яркость, независимо от изменений в температуре и влажности.
Кроме того, поскольку выступ деформируется в пределах диапазона упругости, фактически не происходят какие-либо изменения его свойств. В соответствии с этим, описанные выше эффекты могут достигаться стабильно в течение длительного срока.
Краткое описание чертежей
На чертежах:
фиг.1 изображает общий вид с покомпонентным представлением деталей, представляющий принципиальную схему устройства жидкокристаллического дисплея в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 изображает общий вид с увеличением участка 2 пластиковой рамки, показанной на фиг.1;
фиг.3 изображает общий вид устройства освещения в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения с задней стороны;
фиг.4 изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением устройства освещения в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения вдоль поверхности, включающей в себя линию IV-IV на фиг.3, и параллельно направлению толщины;
фиг.5 изображает вид с частично увеличенным поперечным сечением для пояснения действия выступа, который предусмотрен вертикально на пластиковой рамке, когда световодная пластина расширяется относительно пластиковой рамки в устройстве освещения в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением для пояснения действия выступа, который предусмотрен вертикально на задней пластине в отличие от Варианта 1 осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением устройства освещения в соответствии с Вариантом 2 осуществления настоящего изобретения вдоль поверхности, параллельной направлению толщины;
фиг.8A изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением, представляющий принципиальную схему обычного устройства освещения типа торцевой подсветки;
фиг.8B изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением, представляющий состояние, в котором световодная пластина деформируется, в результате изменения температуры и влажности в устройстве освещения, показанном на фиг.8A.
Подробное описание изобретения
В устройстве освещения в соответствии с настоящим изобретением выступ предпочтительно сформован как единое целое с пластиковой рамкой. Вследствие этого, количество компонентов устройства освещения и количество человеко-часов, необходимое для сборки устройства освещения, не увеличиваются благодаря обеспечению выступа. По этой причине фактически не происходит увеличение стоимости устройства освещения.
Этот выступ предпочтительно предусмотрен вертикально, параллельно направлению, нормальному к поверхности излучения световодной пластины. Это обеспечивает простоту конструкции и формы, используемой при формовании выступа как единого целого с пластиковой рамкой.
Когда высота выступа H и наибольшая толщина участка корня выступа в направлении упругой деформации составляет T, предпочтительно удовлетворяется T/H≤0,3. Поскольку это делает коэффициент упругости в отношении деформации изгиба выступа малым, становится возможным дополнительно уменьшить деформацию самой световодной пластины, когда световодная пластина расширяется.
Поддерживающая стенка для ограничения деформации выступа, предпочтительно, сформирована на противоположной стороне от световодной пластины относительно выступа. Вследствие этого становится возможным предотвратить разлом световодной пластины.
Наклонная поверхность, которая наклонена назад в направлении толщины световодной пластины, в направлении поверхности излучения, предпочтительно сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ. Вследствие этого, становится возможным дополнительно уменьшить возможность зажима оптического листа между световодной пластиной и пластиковой рамкой при расширении световодной пластины. Таким образом, ухудшение плоскости оптического листа из-за расширения оптического листа может быть дополнительно предотвращено.
Ниже устройство освещения и устройство дисплея в соответствии с настоящим изобретением будут описаны посредством предпочтительных вариантов осуществления. В дальнейшем случай, когда настоящее изобретение применяют для устройства жидкокристаллического дисплея типа передачи света, будет описан в качестве примера. Чертежи представлены концептуально, что делает изобретение легко понятным, и размеры каждого участка, представленного на чертежах, и отношение размеров не соответствуют действительным.
Вариант 1 осуществления
Фиг.1 изображает общий вид с покомпонентным представлением деталей, представляющий принципиальную схему устройства 1 жидкокристаллического дисплея в соответствии с Вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Для удобства приведенного ниже пояснения, ось, параллельная направлению толщины (вертикальное направление листа на фиг.l) устройства 1 жидкокристаллического дисплея, называется осью Z. Направление стрелки оси Z обозначает сторону зрителя устройства 1 жидкокристаллического дисплея.
Устройство 1 жидкокристаллического дисплея включает в себя панель 8 жидкого кристалла пропускающего типа, в качестве модуля дисплея, и устройство 10 освещения типа торцевой подсветки, которое расположено с задней стороны жидкокристаллической панели 8 для освещения жидкокристаллической панели 8.
Устройство 10 освещения включает в себя, со стороны жидкокристаллической панели 8, пластиковую рамку 2, по меньшей мере, один оптический лист 3, световодную пластину 4, отражающий лист 5 и заднюю пластину 6 в данном порядке вдоль оси Z. Устройство 10 освещения дополнительно включает в себя источник 7 света.
Источник 7 света генерирует свет освещения для освещения жидкокристаллической панели 8. Например, источник 7 света может быть сформирован из излучающего свет источника, такого как разрядная флуоресцентная трубка (флуоресцентная трубка с холодным катодом, флуоресцентная трубка с горячим катодом, ксеноновая флуоресцентная трубка и т.д.), светодиод или элемент электролюминесценции (EL), и рефлектора, для излучения света из источника излучения света в определенном направлении.
Световодная пластина 4, по существу, представляет собой корпус в виде прямоугольной пластины, изготовленный из синтетической смолы, такой как прозрачная акриловая смола (например, полиметилметакрилат (PMMA)). Поверхности внешней кромки световодной пластины 4, соединяющие переднюю и заднюю основные поверхности световодной пластины 4, называются торцевыми поверхностями. Из торцевых поверхностей световодной пластины 4 те, которые продолжаются вдоль длинных сторон световодной пластины 4, называются торцевыми поверхностями 41a, 41b длинной стороны, и те, которые продолжаются вдоль коротких сторон, называются торцевыми поверхностями 42a, 42b короткой стороны. Торцевая поверхность 42a короткой стороны представляет собой поверхность падения, к которой обращен источник 7 света и на которую падает свет из источника 7 света. Свет, падающий на поверхность 42a падения, распространяется в результате полного отражения внутри световодной пластины 4 и рассеивается. Затем свет излучается из поверхности 43 излучения, в качестве основной поверхности стороны жидкокристаллической панели 8. Из четырех угловых участков световодной пластины 4, торцевая поверхность в угловом участке, присутствующем между торцевой поверхностью 41a длинной стороны и торцевой поверхностью 42а короткой стороны, включает в себя контактную поверхность 45, сформированную в результате закругления кромок. Контактная поверхность 45, по существу, параллельна оси Z.
Отражающий лист 5 обращен к основной поверхности световодной пластины 4, противоположной поверхности 43 излучения, и обеспечивает повторную подачу света утечки от световодной пластины 4 в световодную пластину 4 для эффективного использования света.
Оптический лист 3 предназначен для преобразования света, излучаемого из поверхности 43 излучения световодной пластины 4, в свет освещения с равномерной яркостью и состоит из, по меньшей мере, одного листа, такого как лист с линзами или лист рассеивания.
Пластиковая рамка 2 представляет собой корпус в виде прямоугольной рамки, включающий в себя, в центре, отверстие 23, через которое проходит свет, излучаемый из поверхности 43 излучения световодной пластины 4. Пластиковая рамка 2 включает в себя поддерживающую поверхность 24, пару внутренних периферических стенок 21a, 21b вдоль длинной стороны и пару внутренних периферических стенок 22a, 22b вдоль короткой стороны. Поддерживающая поверхность 24 представляет собой область, окружающую отверстие 23 и имеющую, по существу, форму квадрата, пустого в середине. Поддерживающая поверхность 24, по существу, перпендикулярна оси Z. Пара внутренних периферических стенок 21a, 21b вдоль длинной стороны и пара внутренних периферических стенок 22a, 22b вдоль короткой стороны сформированы вдоль внешней кромки поддерживающей поверхности 24, и они, по существу, параллельны оси Z. Когда устройство 10 освещения собирают (см. фиг.3, описанную ниже), поверхность 43 излучения световодной пластины 4 обращена к поддерживающей поверхности 24, торцевые поверхности 41a, 41b длинной стороны световодной пластины 4 обращены к внутренним периферическим стенкам 21a, 21b вдоль длинной стороны, соответственно, и торцевые поверхности 42a, 42b короткой стороны световодной пластины 4 обращены к внутренним периферическим стенкам 22a, 22b вдоль короткой стороны, соответственно. Внутренние размеры между внутренними периферическими стенками 21a, 21b вдоль длинной стороны больше, чем внешний размер между торцевыми поверхностями 41a, 41b длинной стороны световодной пластины 4. Кроме того, внутренний размер между внутренними периферическими стенками 22a, 22b короткой стороны больше, чем внешний размер между торцевыми поверхностями 42a, 42b короткой стороны световодной пластины 4. Такая пластиковая рамка 2 может быть изготовлена цельной путем формования под давлением, используя материал синтетической полимерной смолы, такой как поликарбонат.
Задняя пластина 6 может быть изготовлена посредством, например, изгиба металлической пластины.
Жидкокристаллическая панель 8 включает в себя множество пикселей и управляет пропуском света освещения из устройства 10 освещения пиксель за пикселем. Конфигурация жидкокристаллической панели 8 не ограничена чем-либо конкретным, и известная жидкокристаллическая панель может быть выбрана или модифицирована в соответствии с необходимостью, для использования в качестве жидкокристаллической панели 8. Жидкокристаллическая панель 8 закреплена в устройстве 10 освещения с использованием прямоугольной рамки 9 дисплея.
Фиг.2 изображает общий вид с увеличением участка 2, включающего в себя, из четырех угловых участков пластиковой рамки 2, угловой участок, которому соответствует контактная поверхность 45 световодной пластины 4. Как показано на фиг.2, выступ 25 в виде экрана, по существу, параллельный оси Z, предусмотрен вертикально на поддерживающей поверхности 24 пластиковой рамки 2. Кроме того, поддерживающая стенка 26, по существу, параллельная выступу 25, сформирована на, относительно выступа 25, противоположной стороне для стороны, на которой расположена световодная пластина 4.
Как показано на фиг.1, посредством установки оптического листа 3, световодной пластины 4 и отражающего листа 5 на поддерживающей поверхности 24 пластиковой рамки 2, в данном порядке, при вставке источника света 7 между стенкой 22a внутреннего контура короткой стороны пластиковой рамки 2 и торцевой поверхностью 42a короткой стороны (поверхность падения) световодной пластины 4 и с последующей установкой пластиковой рамки 2 на задней пластине 6 получают устройство 10 освещения, показанное на фиг.3.
Фиг.4 изображает вид в поперечном сечении с увеличением устройства 10 освещения вдоль направления стрелки и вдоль поверхности, включающей в себя линию IV-IV (линия, параллельная диагональной линии, соединяющей противоположные угловые участки) на фиг.3, и параллельно оси Z. На фиг.4 сторона, из которой излучают свет освещения, показана на верхней стороне таким образом, что чертеж можно легко сравнивать с фиг.8A и 8B, представляющими обычное устройство освещения. Выступ 25, который имеет структуру консольной опоры и предусмотрен вертикально на поверхности 24 удержания пластиковой рамки 2 в направлении задней пластины 6, обращен к контактной поверхности 45 световодной пластины 4. Оптический лист 3 и световодная пластина 4 являются перемещаемыми в направлении, перпендикулярном оси Z между поверхностью 42 удержания пластиковой рамки 2 и задней пластиной 6. Для достижения этого, незначительный зазор 11 предпочтительно сформирован между поверхностью 24 удержания пластиковой рамки 2 и оптическим листом 3, когда заднюю пластину 6 устанавливают, как показано на фиг.4.
Далее будет описана работа устройства 10 освещения в соответствии с Вариантом 1 осуществления, выполненным, как описано выше.
В зависимости от окружающей среды, в которой используется устройство 10 освещения, температура и влажность изменяются различным образом. В результате различий коэффициента теплового расширения и коэффициента расширения влажности между материалом пластиковой рамки 2 и материалом световодной пластины 4, световодная пластина 4 расширяется относительно пластиковой рамки 2 в некоторых случаях, в зависимости от условий температуры и влажности. Фиг.5 изображает вид с увеличением в поперечном сечении выступа 25 и его соседних участков, когда световодная пластина 4 относительно расширяется. Как можно видеть, контактная поверхность 45 световодной пластины 4 находится в контакте с выступом 25, и выступ 25 упруго деформируется в направлении стенки 26 удержания. Таким образом, когда световодная пластина 4 расширяется относительно пластиковой рамки 2 из состояния, показанного на фиг.4, торцевая поверхность 41b длинной стороны и торцевая поверхность 42b короткой стороны световодной пластины 4 входят в контакт со внутренней периферической стенкой 21b длинной стороны и внутренней периферической стенкой 22b короткой стороны пластиковой рамки 2, соответственно (см. фиг.1), и контактная поверхность 45 световодной пластины 4 входит в контакт с выступом 25 пластиковой рамки 2. Когда световодная пластина 4 дополнительно расширяется относительно выступа 25, выступ 25 упруго деформируется под нажимом контактной поверхности 45 световодной пластины 4 с силой F и поглощает относительное расширение световодной пластины 4, как показано на фиг.5. В соответствии с этим, в отличие от световодной пластины 104, показанной на фиг.8B, световодная пластина 4 не изгибается, даже когда световодная пластина 4 расширяется. Таким образом, предотвращается неравномерное распределение яркости устройства 10 освещения. Кроме того, предотвращается ухудшение качества отображения, из-за расширения световодной пластины 4, в устройстве 1 жидкокристаллического дисплея, включающем в себя устройство 10 освещения.
Поскольку выступ 25 упруго деформируется, поглощая расширение световодной пластины 4, фактически не происходят какие-либо изменения в механических свойствах выступа 25. Поэтому описанный выше эффект может стабильно достигаться в течение длительного времени.
В результате обеспечения выступа 25, выполненного с возможностью поглощения расширения световодной пластины 4, зазор, равный 0 или близкий к 0, может быть установлен между контактной поверхностью 45 световодной пластины 4 и выступом 25 пластиковой рамки 2 для случая, когда торцевая поверхность 41b длинной стороны и торцевая поверхность 42b короткой стороны световодной пластины 4 находятся в контакте с внутренней периферической стенкой 21b длинной стороны и внутренней периферической стенкой 22b короткой стороны пластиковой рамки 2, соответственно, в условиях температуры и влажности, в которых относительное расширение световодной пластины 4 становится наименьшим. Таким образом, даже если устройство 10 освещения подвергают ускорению, поскольку световодная пластина 4 с трудом может перемещаться относительно пластиковой рамки 2 в направлении, параллельном поверхности 43 излучения, становится возможным предотвратить возникновение шума ударов в результате столкновения между этими двумя компонентами.
Поскольку выступ 25 обращен к контактной поверхности 45, которая предусмотрена на одном угловом участке прямоугольной световодной пластины 4, становится возможным поглощать расширение световодной пластины 4 как в направлении длинной стороны, так и в направлении короткой стороны посредством только одного выступа 25.
Далее будет описан эффект от обеспечения выступа 25, расположенного вертикально на поддерживающей поверхности 24 пластиковой рамки 2.
Как показано на фиг.5, когда выступ 25 наклонен, при воздействии на него усилия F со стороны контактной поверхности 45 световодной пластины 4, компонент F1, который представляет собой компонент реактивной силы, которая воздействует на контактную поверхность 45 световодной пластины 4, от наклоненного выступа 25, параллельной оси Z, направлен на заднюю пластину 6. Поскольку такой компонент F1 реактивной силы действует так, что он прижимает световодную пластину 4 к задней пластине 6, обеспечивается зазор 11 между поддерживающей поверхностью 24 пластиковой рамки 2 и оптическим листом 3. Таким образом, даже когда оптический лист 3 продолжается в направлении, перпендикулярном оси Z, в результате изменения температуры и влажности, внешний контур оптического листа 3 может свободно перемещаться между поддерживающей поверхностью 24 пластиковой рамки 2 и световодной пластиной 4.
В целях сравнения, фиг.6 изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением, представляющий, как и фиг.5, поведение каждого участка, когда выступ 125 упруго деформируется, как выступ 25, предусмотренный вертикально на задней пластине 6. Фиг.6 изображает то же, что и фиг.5, в том, что, когда световодная пластина 4 расширяется относительно пластиковой рамки 2, выступ 125 упруго деформируется с прижимом контактной поверхности 45 световодной пластины 4 под действием силы F и поглощает расширение световодной пластины 4. Фиг.6 отличается от фиг.5 тем, что составляющая F2, которая представляет собой составляющую реактивной силы, которая воздействует на контактную поверхность 45 световодной пластины 4, от выступа 125, наклоненного под действием силы F, параллельно оси Z, направлена на поддерживающую поверхность 24 пластиковой рамки 2. Поскольку составляющая F2 реактивной силы смещает световодную пластину 4 в направлении поддерживающей поверхности 24 пластиковой рамки 2, внешний контур оптического листа 3 зажимается между световодной пластиной 4 и поддерживающей поверхностью 24. Таким образом, когда оптический лист 3 продолжается в направлении, перпендикулярном оси Z, в результате изменения температуры и влажности, оптический лист 3 изгибается, приобретая волнистую форму, как показано на фиг.6, и его плоскость ухудшается. По этой причине яркость света освещения устройства освещения становится неровной.
Таким образом, благодаря предоставлению выступа 25, который позволяет поглощать расширение световодной пластины 4, вертикально на поддерживающей поверхности 24 пластиковой рамки 2, внешний контур оптического листа 3 может свободно двигаться, даже когда световодная пластина 4 расширяется. Таким образом, становится возможным предотвратить ухудшение плоскости оптического листа 3 в результате изменения размера оптического листа 3. В соответствии с этим, возможно получить устройство освещения, выполненное с возможностью предоставления света освещения с постоянной однородной яркостью, независимо от изменений температуры и влажности. Вследствие этого, можно предотвратить ухудшение качества отображения устройства 1 жидкокристаллического дисплея.
Механическая прочность выступа 25 установлена так, что, даже если световодная пластина 4 расширяется, световодная пластина 4 не изгибается, в отличие от световодной пластины 104, показанной на фиг.8B. Хотя выступ 25 может быть разработан свободно, так, чтобы он удовлетворял такому условию, предпочтительно, чтобы, когда высота выступа 25 от поддерживающей поверхности 24 составляет H и наибольшая толщина участка корня выступа 25 в направлении упругой деформации составляет T, как показано на фиг.4, удовлетворялось неравенство T/H<0,3, и более предпочтительно, удовлетворялось неравенство T/H<0,25. Причина фокусировки на толщине на опорном участке корня выступа 25 состоит в том, что, как можно видеть на фиг.5, в основном, выступ 25 упруго деформируется на опорном участке при расширении световодной пластины 4. Кроме того, причина фокусировки на "наибольшей толщине" в направлении, в котором выступ 25 упруго деформируется, состоит в том, чтобы учесть случай, когда толщина выступа 25 не является однородной в вертикальном направлении листа по фиг.4.
В результате предоставления выступа 25 вертикально на пластиковой рамке 2, пластиковая рамка 2, включающая в себя выступ 25, может быть обработана как один компонент. Таким образом, не происходит существенное увеличение количества компонентов в устройстве 10 освещения и количества человеко-часов, необходимых для сборки устройства 10 освещения. По этой причине, фактически не происходит увеличение стоимости устройства 10 освещения.
Выступ 25 также может быть закреплен на пластиковой рамке 2 после изготовления в виде компонента, отдельного от пластиковой рамки 2. Однако цельное формование всей пластиковой рамки 2, включая выступ 25, используя формование под давлением или тому подобное, позволяет обеспечить легкое производство и дополнительно подавлять повышение стоимости.
Хотя выступ 25, показанный на фиг.4, был предусмотрен вертикально параллельно оси Z, настоящее изобретение не ограничивается такой конфигурацией. Например, выступ 25 может быть наклонен к световодной пластине 4 в направлении переднего торца (свободного торца) выступа 25. В этом случае, поскольку диапазон деформации выступа 25 может быть расширен, становится возможным поглощать большие изменения размера световодной пластины 4. И наоборот, выступ 25 может быть наклонен от световодной пластины 4 в направлении переднего торца (свободного торца) выступа 25. В этом случае, поскольку составляющая F1 реактивной силы, показанная на фиг.5, увеличивается, становится возможным дополнительно предотвратить ухудшение плоскости оптического листа 3 из-за изменения размера оптического листа 3. Предоставление выступа 25 вертикально так, чтобы он был расположен параллельно оси Z (направление, нормальное к поверхности 43 излучения световодной пластины 4), обеспечивает простоту конструкции пресс-формы, используемой при формовании выступа 25 как единого целого с пластиковой рамкой 2.
В случае большого относительного расширения световодной пластины 4 или в случае, когда устройство 10 освещения подвергается ускорению, деформированный выступ 25 входит в контакт с поддерживающей стенкой 26, предусмотренной на задней стороне выступа 25, так, что поддерживающая стенка 26 ограничивает деформацию выступа 25 и предотвращает разлом выступа 25. Зазор между выступом 25 и поддерживающей стенкой 26 может быть установлен с учетом допустимого диапазона деформации выступа 25. Конечно, поддерживающая стенка 26 может быть не предусмотрена.
Вариант 2 осуществления
Фиг.7 изображает вид в поперечном сечении с частичным увеличением устройства 10a освещения в соответствии с Вариантом 2 осуществления настоящего изобретения вдоль поверхности, параллельной направлению толщины. В Варианте 2 осуществления наклонная поверхность 45a сформирована на контактной поверхности 45 световодной пластины 4, обращенной к выступу 25. Другие конфигурации являются теми же, что и в Варианте 1 осуществления, и одинаковые компоненты обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и их описание не повторяется.
Наклоненная поверхность 45a наклонена назад в направлении толщины (направление оси Z) световодной пластины 4 (то есть от выступа 25) в направлении поверхности 43 излучения. Наклоненная поверхность 45a расположена рядом с поверхностью 43 излучения. В результате формирования такой наклоненной поверхности 45a на поверхности 45 контакта, когда выступ 25 наклонен под действием силы F со стороны световодной пластины 4 в результате расширения световодной пластины 4, магнитуда составляющей F1 реактивной силы (см. фиг.5), которая воздействует на световодную пластину 4 от наклоненного выступа 25, увеличивается. Таким образом, при сравнении с Вариантом 1 осуществления, гибкость при движении внешней кромки оптического листа 3 во время расширения световодной пластины 4 дополнительно улучшается. Поэтому становится возможным дополнительно предотвратить ухудшение плоскости оптического листа 3 в результате изменения температуры и влажности.
На фиг.7, хотя наклоненная поверхность 45a сформирована только частично в области контактной поверхности 45 в направлении оси Z, наклоненная поверхность 45a может быть сформирована на всей площади контактной поверхности 45.
Кроме того, наклоненная поверхность 45a не обязательно должна быть плоской поверхностью и может представлять собой любую из различных изогнутых поверхностей, таких как цилиндрическая поверхность и сферическая поверхность, или комбинация плоской поверхности и изогнутой поверхности.
В Вариантах 1 и 2 осуществления, описанных выше, настоящее изобретение было описано только в качестве примера. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено этими вариантами осуществления и могут быть выполнены различные модификации.
Например, в Вариантах 1 и 2 осуществления, описанных выше, выступ 25, выполненный с возможностью поглощения относительного расширения световодной пластины 4, предусмотрен на одном угловом участке, по существу, прямоугольной пластиковой рамки 2, но размещение выступа не ограничивается этим. Например, выступы 25 могут быть размещены на двух или больше из четырех угловых участков пластиковой рамки 2, соответственно. В этом случае, контактные поверхности 45 предпочтительно предусмотрены на угловых участках световодной пластины 4, соответствующих местам расположений, где размещены выступы. Или, для поглощения расширения световодной пластины 4 в направлении длинной стороны, один или больше выступов могут быть предусмотрены так, что они обращены друг к другу на торцевой поверхности 42a, 42b короткой стороны световодной пластины 4. Дополнительно или в качестве альтернативы, для поглощения расширения световодной пластины 4 в направлении короткой стороны, один или более выступов могут быть предусмотрены так, что они обращены друг к другу на одной из торцевых поверхностей 41a, 41b длинной стороны световодной пластины 4.
В отличие от этого в Вариантах 1 и 2 осуществления, описанных выше, выступ 25 не обязательно должен иметь форму пластины, и может быть выбрана любая форма, такая как, например, форма стержня. Кроме того, поверхность не обязательно должна быть плоской и любая форма, такая как выпуклости и углубления, может быть предоставлена на поверхности.
В Вариантах 1 и 2 осуществления, описанных выше, источник 7 света был расположен на торцевой поверхности короткой стороны световодной пластины 4, источник света может быть расположен так, чтобы он был обращен к торцевой поверхности длинной стороны световодной пластины, или источники света могут быть расположены так, чтобы они были обращены к торцевым поверхностями вдоль двух противоположных сторон световодной пластины, соответственно.
Устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением можно использовать в других применениях, отличных от устройства задней подсветки устройства жидкокристаллического дисплея пропускающего свет типа, как в Вариантах 1 и 2 осуществления, описанных выше. Например, устройство освещения можно применять в осветителе рентгеновских снимков, используемом для облучения светом рентгенограмм, в качестве световой коробки, которая облучает негативные изображения или тому подобное светом, для того чтобы сделать их визуально более идентифицируемыми, или в качестве устройства освещения для освещения различных досок для объявлений, рекламных щитов, дорожных знаков и т.п., размещенных внутри помещения или за пределами помещения. В зависимости от использования устройства освещения, конфигурация каждого компонента устройства освещения может изменяться в соответствии с необходимостью.
Если только устройство дисплея в соответствии с настоящим изобретением включает в себя устройство освещения в соответствии с настоящим изобретением, оно может не включать в себя жидкокристаллическую панель. Устройство дисплея может быть предназначено для отображения либо движущихся изображений, либо неподвижных изображений.
Промышленная применимость
Хотя области применения настоящего изобретения не ограничены чем-либо конкретным, его можно предпочтительно использовать, в частности, в применениях, где требуется световодная пластина, имеющая большую площадь, например в устройстве жидкокристаллического дисплея с большим экраном.
Описание номеров ссылочных позиций
| 1 | Устройство жидкокристаллического дисплея |
| 2 | Пластиковая рамка |
| 21а, 21b | Внутренняя периферическая стенка длинной стороны |
| 22a, 22b | Внутренняя периферическая стенка короткой стороны |
| 23 | Отверстие |
| 24 | Поддерживающая поверхность |
| 25 | Выступ |
| 26 | Поддерживающая стенка |
| 3 | Оптический лист |
| 4 | Световодная пластина |
| 41а, 41b | Торцевая поверхность длинной стороны |
| 42а, 42b | Торцевая поверхность короткой стороны |
| 45 | Контактная поверхность |
| 45а | Наклоненная поверхность |
| 5 | Лист отражения |
| 6 | Задняя пластина |
| 7 | Источник света |
| 8 | Жидкокристаллическая панель |
| 9 | Рамка дисплея |
| 10, 10а | Устройство освещения |
| 11 | Зазор |
1. Устройство освещения, содержащее: источник света; световодную пластину, имеющую поверхность падения, на которую падает свет от источника света, и поверхность излучения, выполненную с возможностью излучения света, падающего на поверхность падения; пластиковую рамку, расположенную на стороне поверхности излучения световодной пластины и включающую в себя отверстие, через которое проходит свет, излученный из поверхности излучения, и, по меньшей мере, один оптический лист, расположенный между световодной пластиной и пластиковой рамкой, при этом выступ, обращенный к торцевой поверхности световодной пластины, рядом с поверхностью излучения, предусмотрен вертикально на пластиковой рамке, и выступ является упругодеформируемым в направлении противоположной стороны световодной пластины, при этом выступ сформован за одно целое с пластиковой рамкой.
2. Устройство освещения по п.1, в котором выступ предусмотрен вертикально, параллельно направлению нормали к поверхности излучения световодной пластины.
3. Устройство освещения по п.1, в котором, когда высота выступа составляет Н, и наибольшая толщина на опорном участке выступа в направлении упругой деформации составляет Т, удовлетворяется неравенство Т/Н<0,3.
4. Устройство освещения по п.1, в котором поддерживающая стенка для ограничения деформации выступа сформирована на противоположной стороне световодной пластины относительно выступа.
5. Устройство освещения по п.1, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
6. Устройство дисплея, содержащее устройство освещения по любому из пп.1-5.
7. Устройство освещения по п.2, в котором, когда высота выступа составляет Н, и наибольшая толщина на опорном участке выступа в направлении упругой деформации составляет Т, удовлетворяется неравенство Т/Н<0,3.
8. Устройство освещения по п.2, в котором поддерживающая стенка для ограничения деформации выступа сформирована на противоположной стороне световодной пластины относительно выступа.
9. Устройство освещения по п.3, в котором поддерживающая стенка для ограничения деформации выступа сформирована на противоположной стороне световодной пластины относительно выступа.
10. Устройство освещения по п.7, в котором поддерживающая стенка для ограничения деформации выступа сформирована на противоположной стороне световодной пластины относительно выступа.
11. Устройство освещения по п.2, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
12. Устройство освещения по п.3, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
13. Устройство освещения по п.4, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
14. Устройство освещения по п.7, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
15. Устройство освещения по п.8, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
16. Устройство освещения по п.9, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
17. Устройство освещения по п.10, в котором наклоненная поверхность, наклоненная назад в направлении толщины световодной пластины в направлении поверхности излучения, сформирована на части торцевой поверхности световодной пластины, к которой обращен выступ.
