Осветительное устройство и дисплейное устройство
Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение равномерной яркости и качества излучения света. Осветительное устройство (3) включает в себя монтажную плату (15), на которой в линию установлено множество светоизлучающих диодов (8), светопроводящую панель (9), содержащую светоприемную поверхность (9a) для приема света от светоизлучающих диодов (8) и рамку (12), содержащую боковую грань (12b), к которой прикреплена монтажная плата (14), и нижнюю грань (12a), на которой расположена светопроводящая панель (9). Рамка (12) содержит канавку (12e), в которую помещен концевой участок монтажной платы (14), при этом канавка (12e) сформирована между боковой гранью (12b) и нижней гранью (12a) на стороне нижней грани, противоположной светопроводящей панели (9). В канавку (12e) вставлен поддерживающий элемент (опора) (16) для поддержки светопроводящей панели (9). 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к осветительному устройству, в частности к осветительному устройству, включающему в себя множество светоизлучающих диодов, расположенных в линию, и к светопроводящей панели, для приема света от светоизлучающих диодов, и к дисплейному устройству, использующему такое осветительное устройство.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы жидкокристаллические дисплейные устройства нашли широкое применение в жидкокристаллических телевизорах, мониторах, мобильных телефонах и т.д., как плоскопанельные дисплеи, обладающие такими признаками, как уменьшенные толщину и вес по сравнению обычной трубкой Брауна. Такое жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит осветительное устройство (подсветки) и жидкокристаллическую панель. Осветительное устройство излучает свет, а жидкокристаллическая панель формирует требуемое изображение, выполняя роль затвора для света, исходящего от источника, расположенного в осветительном устройстве.
Вышеуказанное осветительное устройство обеспечено как тип устройств с торцовой подсветкой или с прямой, в котором линейный источник света, составленный из флуоресцентной трубки с холодным катодом или флуоресцентной трубки с горячим катодом, расположен на стороне или нижней стороне жидкокристаллической панели. Однако флуоресцентная трубка с холодным катодом и т.п. содержит ртуть и представляет трудности при утилизации при выходе ее из строя. Поэтому было разработано и внедрено в практику осветительное устройство, использующее не содержащий ртути светодиодный источник света.
Более конкретно, известное осветительное устройство, как описано, например, в патентном документе 1, содержит светоизлучающий диод и светопроводящую панель, на которую падает свет от светоизлучающего диода и которая излучает плоский освещающий свет на жидкокристаллическую панель. В таком общепринятом осветительном устройстве светоизлучающий диод установлен на монтажной плате, а монтажная плата имеет выступ, расположенный под светоизлучающим диодом. Более того, в нижней грани рамки, на которой установлен светопроводящая панель, выполнена монтажная канавка. Выступ вставлен в монтажную канавку так, чтобы свет от светоизлучающего диода мог эффективно войти в светопроводящая панель.
Для того чтобы удовлетворить требования, предъявляемые к жидкокристаллическому дисплейному устройству, такие как большой экран и высокая яркость, осветительное устройство должно содержать множество светоизлучающих диодов, являющихся источниками света. Поэтому в известных осветительных устройствах, как описано, например, в патентном документе 2, множество светоизлучающих диодов расположено в линию на монтажной плате, и на монтажной плате также имеется множество проводников, соединенных со светоизлучающими диодами и расположенных под светоизлучающими диодами. Кроме того, в таком общепринятом осветительном устройстве рамка имеет нижнюю грань, на которой установлена светопроводящая панель и боковую грань, к которой прикреплена монтажная плата, и между нижней гранью и боковой гранью рамки выполнена канавка. Таким образом, торцовую часть монтажной платы, в которой имеются проводники, можно вставить в канавку, даже если увеличить количество устанавливаемых светоизлучающих диодов.
ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Патентный документ 1: JP 2003-279973 A
Патентный документ 2: JP 2006-267936 A
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЗАДАЧА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Однако в вышеописанном осветительном устройстве канавка сформирована между боковой гранью, к которой прикреплена монтажная плата (на которой установлены светоизлучающие диоды), и нижней гранью, на которой установлена светопроводящая панель. Поэтому точность сборки (точность позиционирования) светоизлучающих диодов и светопроводящей панели может уменьшиться. Следовательно, в известном осветительном устройстве когда увеличивается количество устанавливаемых светоизлучающих диодов, может возникнуть задача неравномерной яркости в свете освещения и качество излучения света снижается.
Далее со ссылками на фиг. 8 будет подробно описана задача известного осветительного устройства.
На фиг. 8 приведен эскиз, поясняющий проблему общепринятого осветительного устройства.
На фиг. 8 общепринятое устройство 50 жидкокристаллического дисплея содержит жидкокристаллическую панель 51 и общепринятое осветительное устройство 52, которое расположено на тыльной стороне жидкокристаллической панели 51 и излучает свет освещения на жидкокристаллическую панель 51. Общепринятое устройство 52 подсветки включает в себя следующие компоненты: множество светоизлучающих диодов 53, расположенных в линию в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа по фиг. 8, светопроводящую панель 54, на которую падает свет от светоизлучающих диодов 53 и которая излучает свет в сторону жидкокристаллической панели 51, отражающий лист 55, расположенный на той стороне светопроводящей панели 54, которая обращена от жидкокристаллической панели 51, и оптический лист 56, расположенный на той стороне светопроводящей панели 54, которая обращена к жидкокристаллической панели 51.
Известное осветительное устройство 52 также содержит рамку 57, в которой установлены все компоненты осветительного устройства 52. В рамке 57 отражающий лист 55, светопроводящая панель 54 и оптический лист 56 расположены на нижней грани 57а между противоположными боковыми гранями 57b и 57c. Кроме того, монтажная плата 58, на которой установлены светодиоды 53, прикреплена к боковой грани 57b с помощью двухсторонней клейкой ленты 59. В рамке 57 сформирована канавка 57d, расположенная между нижней гранью 57а и боковой гранью 57b, и торцовый участок монтажной платы 58 вставлен в эту канавку 57d. Рамка 57 интегрально встроена в пластиковое шасси 58, на котором установлена жидкокристаллическая панель 51.
В известном осветительном устройстве 52 вышеописанной конструкции, поскольку канавка 57d сформирована между нижней гранью 57а и боковой гранью 57b, точность сборки светоизлучающих диодов 53 и светопроводящей панели 54 может снизиться. То есть, из-за наличия канавки 57d, расстояние между светоизлучающими диодами 53 и светопроводящей панелью 54 в направлении друг от друга (т.е. в боковом направлении на фиг. 8) увеличивается, что может привести к уменьшению точности сборки светоизлучающих диодов 53 и светопроводящей панели 54.
Более конкретно, в известном осветительном устройстве 52 встречаются случаи, когда светоизлучающие диоды 53 и светопроводящая панель 54 собираются так, что излучающие поверхности светоизлучающих диодов 53 (т.е. поверхности на правом конце на фиг. 8) смещены в вертикальном направлении на фиг. 8 от заранее определенного положения относительно светоприемной поверхности светопроводящей панели 54 (т.е. на левую поверхность на фиг. 8). Когда светоизлучающие диоды 53 и светопроводящая панель 54 помещены в рамку 57 с такой низкой точностью позиционирования, величина чрезмерного света отраженного отражающим листом 55 частично возрастает, как показано тремя стрелками на фиг. 8. Это приводит к неравномерной яркости в свете освещения, которое направлено в сторону жидкокристаллической панели 51, и, следовательно, снижается качества излучения света.
Более того, как показано на фиг. 8, если концевой участок 55а отражающего листа 55 отогнут вниз к нижней стороне чертежа на фиг. 8 в канавку 57d, свет от светоизлучающих диодов 53 неправильно входит в светопроводящая панель 54, в зависимости от точности сборки светоизлучающих диодов 53 и светопроводящей панели 54. Поэтому свет светоотражающих диодов 53 будет отражаться концевым участком 55а в неправильном направлении, так что неравномерная яркость несомненно возникнет в свете освещения и качество излучения света несомненно также снизится.
В отличие от описанного выше, вместо отражающего листа 55 в качестве отражающей поверхности можно использовать нижнюю грань светопроводящей панели или нижнюю грань рамки. Даже в этом случае, если точность сборки светоизлучающих диодов и светопроводящей панели невысока, величина не необходимого света, отраженного этими отражающими поверхностями, увеличится. Поэтому, как и в случае использования отражающего листа 55, возникает неравномерная яркость в свете освещения и качество излучения света снижается.
Учитывая вышеизложенное, целью настоящего изобретения является создание осветительного устройства, обладающего высоким качеством излучения света и позволяющего с высокой точностью выравнивать светоизлучающие диоды и светопроводящую панель, даже при увеличении количества устанавливаемых светоизлучающих диодов, и дисплейного устройства, использующего такое осветительное устройство.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
Для достижения поставленной цели осветительное устройство по настоящему изобретению содержит следующие компоненты: светоизлучающий диод; монтажную плату, на которой в линию расположено множество светоизлучающих диодов; светопроводящая панель, содержащую светоприемную поверхность для приема света от множества светоизлучающих диодов, и светоизлучающую поверхность для излучения света, входящего через светоприемную поверхность, и которая излучает счет через светоизлучающую поверхность, направляя его в заранее определенном направлении распространения; и рамку, содержащую боковую грань, к которой прикреплена монтажная плата, и нижнюю грань, на которой расположена светопроводящая панель. Рамка содержит канавку, в которую вставлен концевой участок монтажной платы, и канавка сформирована между боковой гранью и нижней гранью на противоположной стороне нижней грани относительно светопроводящей панели. В канавке расположена опора, поддерживающая светопроводящая панель.
В осветительном устройстве вышеописанной конструкции имеется канавка, в которую вставлен концевой участок монтажной платы. Поэтому, даже если количество светоизлучающих диодов, устанавливаемых на монтажную плату, увеличится, монтажную плату можно легко прикрепить к рамке. Кроме того, в канавку вставлена опора для поддержки светопроводящей панели. Поэтому, в отличие от известного примера, светоизлучающие диоды и светопроводящая панель могут быть выставлены с высокой точностью, даже если увеличится количество устанавливаемых светоизлучающих диодов. Следовательно, осветительное устройство может предотвратить возникновение неравномерной яркости в свете освещения излучаемого наружу, и, таким образом, может иметь высокое качество излучения света.
В вышеописанном осветительном устройстве предпочтительно, монтажная плата содержит крепежный участок, на котором в линию установлено множество светоизлучающих диодов, обращенных к светоприемной поверхности светопроводящей панели, и участок проводников, который расположен на стороне конца монтажной платы так, чтобы находиться в канавке, и включает в себя заранее определенный рисунок разводки.
В этом случае даже если количество светоизлучающих диодов, устанавливаемых на монтажной плате, увеличивается, эти светоизлучающие диоды можно надежно расположить с высокой точностью, как противоположные светопроводящей панели.
В вышеописанном осветительном устройстве предпочтительно отражающий лист расположен между светопроводящей панелью и нижней гранью и отражает свет, идущий от светоприемной поверхности, к поверхности, излучающей свет.
В этом случае эффективность использования света светоизлучающих диодов можно надежно повысить.
В вышеописанном осветительном устройстве опорой может быть опорный элемент, обладающий упругостью.
В этом случае, поскольку опорный элемент обладает упругостью, светоизлучающие диоды и светопроводящую панель можно легко выставить с высокой точностью.
В вышеописанном осветительном устройстве опорой может быть изогнутый участок, сформированный путем загибания конца отражающего листа в заранее определенную форму так, чтобы упруго поддерживать светопроводящую панель.
В этом случае, поскольку изогнутый участок отражающего листа упруго поддерживает светопроводящую панель, светоизлучающие диоды и светопроводящую панель легко можно выставить с высокой точностью.
В вышеописанном осветительном устройстве подсветки предпочтительно опора обладает теплопроводностью.
В этом случае можно улучшить рассеяние теплоты, выделяемой светоизлучающими диодами.
Дисплейное устройство по настоящему изобретению содержит любое из вышеописанных осветительных устройств.
Дисплейное устройство вышеописанной конструкции использует осветительное устройство, которое имеет высокое качество излучения света и позволяет с высокой точностью выставлять светоизлучающие диоды и светопроводящую панель, даже если количество устанавливаемых светоизлучающих диодов увеличено. Поэтому на таком дисплейном устройстве легко можно получить большую яркость и высокое качество изображения, даже если увеличить его размер (т.е. размер экрана).
ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретения позволяет предоставить осветительное устройство, имеющее высокое качество излучения света и позволяет выставлять светоизлучающие диоды и светопроводящую панель с высокой точностью, даже если количество установленных светоизлучающих диодов увеличено, и дисплейное устройство, в котором используется такое осветительное устройство.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - эскиз, иллюстрирующий осветительное устройство и жидкокристаллическое дисплейное устройство по первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид в перспективе, иллюстрирующий конструкцию рамки, показанной на фиг. 1.
Фиг. 3 - вид сверху конкретной конфигурации монтажной платы, показанной на фиг. 1.
Фиг. 4 - вид в перспективе, иллюстрирующий конкретную конфигурацию поддерживающего элемента, показанного на фиг. 1.
Фиг. 5 - эскиз, иллюстрирующий осветительное устройство и жидкокристаллическое устройство по второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 - вид сбоку конкретной конфигурации отражающего листа, показанного на фиг. 5.
Фиг. 7А и 7В - виды сбоку конкретной конфигурации модифицированных примеров отражающего листа, показанного на фиг. 5.
Фиг. 8 - эскиз, иллюстрирующий проблему известного устройства подсветки.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее следует подробное описание осветительного устройства и жидкокристаллического дисплейного устройства по вариантам настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи. В нижеследующем описании настоящее изобретение применяется для жидкокристаллического дисплея пропускающего типа. Размеры и соотношение размеров каждого из компонентов на чертежах не отражают размеры и соотношение размеров реальных компонентов.
(Вариант осуществления 1)
На фиг. 1 представлен эскиз, поясняющий конструкцию осветительного устройства и жидкокристаллического дисплейного устройства по первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий конфигурацию рамки, показанной на фиг. 1. На фиг. 3 приведен вид сверху, иллюстрирующий конкретную конструкцию монтажной платы, показанной на фиг. 1. На фиг. 4 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий конкретную конструкцию поддерживающего элемента, показанного на фиг. 1.
На фиг. 1 жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 по настоящему изобретению содержит жидкокристаллическую панель 2, служащую дисплейным участком для отображения информации, и осветительное устройство 3, которое освещает жидкокристаллическую панель 2. Жидкокристаллическая панель 2 и осветительное устройство 3 интегрированы в жидкокристаллическое дисплейное устройство 1 пропускающего типа.
Жидкокристаллическая панель 2 содержит подложку 4 цветного фильтра СF и подложку 5 активной матрицы, которые образуют пару подложек, и поляризующие пластины 6, 7, которые расположены на внешних поверхностях подложки 4 цветного фильтра СF и подложки 5 активной матрицы. Слой жидких кристаллов (не показан) расположен между подложкой 4 цветного фильтра СF и подложкой 5 активной матрицы. Подложка 4 цветного фильтра СF и подложка 5 активной матрицы выполнены из плоского прозрачного стекла в форме пластины или из прозрачного синтетического полимера, например акрилового полимера. Поляризующие пластины 6, 7 выполнены из полимерной пленки, например триацетилцеллюлозы или поливинилового спирта. Поляризующие пластины 6, 7 соединены с соответствующей подложкой 4 цветного фильтра CF или подложкой 5 активной матрицы, чтобы закрывать по меньшей мере активную дисплейную область поверхности дисплей жидкокристаллической панели 2.
Подложка 5 активной матрицы является одной из пары подложек и содержит пиксельные электроды, тонкопленочные транзисторы и т.п. (не показаны), которые сформированы между подложкой 5 активной матрицы и жидкокристаллическим слоем в соответствии со множеством пикселей на дисплейной поверхности жидкокристаллической панели 2. Кроме того, с подложкой 5 активной матрицы соединен управляющий блок (не показан) для управления возбуждением жидкокристаллической панели 2, который попиксельно управляет слоем жидких кристаллов, тем самым попиксельно управляя дисплейной поверхностью. Таким образом, на дисплейной поверхности можно отобразить требуемое изображение. С другой стороны, подложка 4 цветного фильтра СF является второй из пары подложек и содержит цветные светофильтры, ответные электроды и т.п. (не показаны), сформированные между подложкой 4 цветного фильтра СF и жидкокристаллическим слоем.
Жидкокристаллическая панель 2 может иметь жидкие кристаллы, работающие в любом режиме, и любую пиксельную структуру. Жидкокристаллическая панель 2 также может работать в любом режиме возбуждения. Другими словами, в качестве жидкокристаллической панели 2 можно использовать любую жидкокристаллическую панель, способную отображать информацию. Поэтому на фиг. 1 подробная конструкция жидкокристаллической панели 2 не показана и описание подробной конструкции опускается.
Устройство 3 подсветки включает в себя следующие компоненты: множество светоизлучающих диодов 8, расположенных в линию в направлении, перпендикулярном листу фиг.1.; светопроводящую панель 9, на которую падает свет от светоизлучающих диодов 8, и которая излучает свет в направлении жидкокристаллической панели 2, отражающий лист 10, расположенный на той стороне светопроводящей панели 9, которая обращена от жидкокристаллической панели; и оптический лист 11, расположенный на стороне светопроводящей панели 9, обращенной к жидкокристаллической панели 2. Оптический лист 11 включает в себя заранее определенные оптические листы, такие как линзовый лист и лист диффузора.
Устройство 3 подсветки также содержит рамку 12, выполненную, например, из металла, в которой находятся все компоненты осветительного устройства 3. В рамке 12 отражающий лист 10, светопроводящая панель 9 и оптический лист 11 расположены на нижней грани 12а между противоположными боковыми гранями 12b и 12с. Кроме того, монтажная плата 14, на которой смонтированы светоизлучающие диоды 8, прикреплена к боковой грани 12b, например, с помощью теплопроводной двухсторонней клейкой ленты 15. Как будет подробнее описано ниже, светоизлучающие диоды 8 на монтажной плате 14 расположены в линию, и на монтажной плате 14 сформирована заранее определенная разводка.
Рамка 12 интегрально встроена в пластиковое шасси 13, к которому прикреплена жидкокристаллическая панель 2. Более конкретно, рамка 12 имеет выступ 12d на внешней стороне боковой грани 12b. Как показано на фиг. 1, выступ 12d находится в зацеплении с прорезью 13а, которая сформирована в пластиковом шасси 13. Поэтому в жидкокристаллическом дисплейном устройстве рамка 12 интегрирована с пластиковым шасси 13 за счет зацепления выступа 12d с прорезью 13а. Когда рамка 12 таким способом интегрирована с пластиковым шасси 13, жидкокристаллическая панель 2 и осветительное устройство 3 интегрированы в требуемом собранном состоянии.
В рамке 12 между нижней гранью 12а и боковой гранью 12b сформирована канавка 12е, и в канавку 12е помещена конечная часть монтажной платы 14. Более конкретно, как показано на фиг. 2 и на фиг. 1, рамка 12 содержит нижнюю грань 12а в форме плоской пластины, боковую грань 12с, которая сформирована на одной стороне нижней грани 12а так, чтобы отходить от нижней грани 12а вертикально, и боковую грань 12b, которая сформирована на другой стороне нижней грани 12а и обращена к боковой грани 12с. Канавка 12е сформирована между боковой гранью 12b и нижней гранью 12а на стороне нижней грани 12а от светопроводящей панели 9 (см. нижнюю часть фиг. 1). Таким образом, рамка 12 также содержит боковую грань 12f и нижнюю грань 12g. Боковая грань 12f проходит непрерывно от другой стороны нижней грани 12а в противоположном направлении относительно боковой грани 12с. Нижняя грань 12g сформирована между боковыми гранями 12b и 12f так, что один конец нижней грани 12g соединяется с боковой гранью 12b, а другой коней нижней грани 12g соединяется с боковой гранью 12f. В рамке 12 канавка 12е является пространством, окруженным боковыми гранями 12b, 12f и нижней гранью 12g. Кроме того, в канавке 12е размер между нижней гранью 12а и утопленной гранью 12g определяют на основе размеров монтажной платы 14, чтобы в канавке 12е мог поместиться участок проводников (как будет описано ниже), расположенный на концевом участке монтажной платы 14.
Как показано на фиг. 3, на монтажной плате 14 в линию установлено множество, например, восемь светоизлучающих диодов 8, которые закреплены на поверхности монтажной платы 14. На монтажной плате 14 множество светоизлучающих диодов установлены в линию так, чтобы быть обращенными в сторону светоприемной поверхности 9а (см. фиг. 1) светопроводящей панели 9. Участок 14b проводников расположен на монтажном участке 14а так, чтобы попадать в канавку 12е, и содержит заранее определенную разводку, имеющую множество проводников 17. В этом варианте устройства 3 подсветки, поскольку монтажная плата 14 содержит монтажный участок 14а и участок 14b проводников, даже если количество закрепленных светоизлучающих диодов 8 увеличить, эти светоизлучающие диоды могут быть надежно установлены с высокой точностью относительно светопроводящей панели 9.
Каждый светоизлучающий диод 8 может быть, например, светоизлучающим диодом типа 3 в 1, в котором объединены красный (R), зеленый (G) и синий (В) светоизлучающие диоды, или относиться к типу, в котором используется синий светоизлучающих диод с желтым люминофором. Кроме того, каждый из светоизлучающих диодов относится к типу, в котором на виде сверху светоизлучающая поверхность является плоской и прямоугольной (см. фиг. 3) и расположена напротив светоприемной поверхности 9а светопроводящей панели 9. В этом варианте осветительного устройства 3, как показано на фиг. 3, две группы светоизлучающих диодов включены параллельно, и каждая группа содержит четыре светоизлучающих диода 8, последовательно соединенных проводником 17. Кроме того, разводка (не показана), имеющаяся в гибкой плате 18, электрически соединена с проводниками 17 так, что на светоизлучающие диоды 8 от источника питания (не показан) подается электроэнергия.
Возвращаясь к фиг. 1, светопроводящая панель 9 содержит светоприемную поверхность 9а, которая расположена напротив светоизлучающих поверхностей светоизлучающих диодов 8 и принимает свет от светоизлучающих диодов 8, а также светоизлучающую поверхность 9b, которая излучает свет от светоизлучающих диодов 8, попавший на поверхность 9а. Светопроводящая панель 9 излучает свет от поверхности 9b в сторону жидкокристаллической панели 2, направляя свет от светоизлучающих диодов 8, попавший на поверхность 9а, в заранее определенном направлении распространения (например, вправо на фиг. 1). Благодаря отражающему листу 10, расположенному между светопроводящей панелью 9 и нижней гранью 12а рамки 12, в светопроводящей панели 9 свет, попавший на поверхность 9а, отражается в сторону излучающей поверхности 9b.
Как показано на фиг. 1, светопроводящая панель 9 расположена на нижней грани 12а рамки 12 и его концевой участок выступает к канавке 12е. Кроме того, к канавке 12е выступает и концевой участок отражающего листа 10. В этом варианте осуществления осветительного устройства 3 светопроводящая панель 9 опирается на поддерживающий элемент (опору) 16, расположенную в канавке 12е.
Более конкретно, как показано на фиг. 4, поддерживающий элемент 16 является призматическим элементом, имеющим верхнюю грань 16а, боковую граню 16b и нижнюю грань 16с. Поддерживающий элемент 16 установлен в канавку 12е так, что его боковая грань 16b и нижняя грань 16с контактируют с боковой гранью 12f и утопленной гранью 12g рамки 12, соответственно, и поддерживает светопроводящая панель 9 благодаря контакту его верхней грани 16а с отражающим листом 10, находящимся под концевым участком светопроводящей панели 9.
Поддерживающий элемент 16 выполнен из материала, обладающего упругостью, например резины, или вспененного материала и упруго поддерживает светопроводящую панель 9 в канавке 12е. В этом варианте осветительного устройства 3, когда светопроводящая панель 9 и отражающий лист 10 расположены на нижней грани 12а, высота поддерживающего элемента 16 (т.е. расстояние в вертикальном направлении на фиг. 1) регулируется так, что отдельные светоизлучающие поверхности светоизлучающих диодов 9 и светоприемная поверхность 9а светопроводящей панели расположены напротив друг друга в требуемом положении. Соответственно, светоизлучающие диоды 8 и светопроводящую панель 9 можно собирать с высокой точностью.
В устройстве 3 подсветки вышеописанной конструкции по этому варианту осуществления рамка 12 содержит канавку 12е, в которой расположен концевой участок монтажной платы 14. Поэтому, даже если количество светоизлучающих диодов 8, устанавливаемых на монтажной плате 14, увеличить, эту монтажную плату 14 можно легко прикрепить к рамке 12. Кроме того, в осветительном устройстве 3 по этому варианту осуществления в канавке 12е расположен поддерживающий элемент (опора) 16 для поддержки светопроводящей панели 9. Поэтому, в отличие от известного решения, светоизлучающие диоды 8 и светопроводящую панель 9 можно выставить с высокой точностью, даже если количество устанавливаемых светоизлучающих диодов увеличить. Следовательно, в устройстве 3 подсветки по этому варианту осуществления можно предотвратить появление неравномерности яркости в свете освещения, излучаемого наружу и получить высокое качество излучения света.
В осветительном устройстве 3 по варианту, показанному на фиг. 1 поддерживающий элемент 16 контактирует с отражающим листом 10, который проходит к канавке 12е. Следовательно, в отличие от известного решения, имеется возможность предотвратить прогиб конца отражающего листа 10 вниз к нижней части фиг. 1, в канавку 12е. При такой конструкции, в отличие от вышеприведенного примера, осветительное устройство 3 по этому варианту осуществления позволяет предотвратить отражение света от светоизлучающих диодов 8 от концевого участка отражающего листа 10 в неправильном направлении и, следовательно имеется возможность предотвратить и появление неравномерности яркости в свете освещения, и снижение качества излучения света.
В осветительном устройстве 3 по этому варианту осуществления, поскольку поддерживающий элемент 16 выполнен из материала, обладающего упругостью, светоизлучающие диоды 8 и светопроводящую панель 9 можно легко выставить с высокой точностью. Кроме того, даже если отражающий лист 10 войдет в контакт со светоизлучающими диодами 8, поддерживающий элемент 16 упруго деформируется так, что физическая сила, вызванная контактом отражающего листа 10 со светодиодами [будет поглощена], что позволяет предотвратить повреждение светодиодов 8.
В этом варианте осуществления используется осветительное устройство 3, которое обладает высоким качеством излучения света и позволяет с высокой точностью выставлять светоизлучающие диоды и светопроводящую панель 9, даже если количество светоизлучающих диодов увеличить. Поэтому этот вариант позволяет легко создать жидкокристаллическое дисплейное устройство 1, имеющее высокую яркость и высокое качество отображения, даже при увеличенных размерах (экрана).
В отличие от вышеприведенного описания концевой участок отражающего листа 10 можно укоротить, придав светоотражающие свойства верхней грани 16а поддерживающего элемента 16, и эта верхняя грань 16а может непосредственно вступать в контакт с концевым участком светопроводящей панели 9, поддерживая светопроводящую панель 9 поддерживающим элементом 16.
(Вариант 2)
На фиг. 5 приведен эскиз, поясняющий осветительное устройство и жидкокристаллическое дисплейное устройство по второму варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6 показан вид сбоку конкретной конструкции отражающего листа, показанного на фиг. 5. На фиг. 5 и 6 показано, что этот вариант отличается от первого варианта тем, что вместо поддерживающего элемента используется отогнутый участок на конце отражающего листа, согнутый в заранее определенную форму, чтобы упруго поддерживать светопроводящую панель. Те же компоненты, что и в первом варианте осуществления, обозначены теми же позициями и их описание не повторяется.
Как показано на фиг. 5 и 6, в осветительном устройстве 3 в этом варианте осуществления отражающий лист 20 содержит основную часть корпуса 20а и отогнутую часть 20b. Основная часть 20а контактирует с нижней гранью (т.е. противоположной светоизлучающей поверхности 9b) светопроводящей панели 9 и отражает свет внутрь светопроводящей панели 9. Отогнутая часть 20b сформирована путем отгибания концевого участка на стороне канавки 12е и придания ей U-образной формы. Отогнутая часть 20b вставлена в канавку 12е и образует опору для поддержки светопроводящей панели 9.
Отражающий лист 20 выполнен из синтетической смолы, обладающей упругостью, например, из ПЭТ (полиэтилентерефталат). В отражающем листе 20 отогнутая часть 20b контактирует с концевым участком светопроводящей панели 9, которая выступает над канавкой 12е и, таким образом, упруго поддерживает светопроводящую панель 9. Как показано на фиг. 6, отогнутая часть 20b имеет участок 20b1, который отогнут под углом 90о относительно основной части 20а, и участок 20b2, который отогнут под углом 90о относительно участка 20b1. Отогнутая часть 20b поддерживает светопроводящую панель 9 участком 20b2, который контактирует с нижней гранью 12g рамки 12.
При вышеописанной конструкции этот вариант осуществления выполняет те же функции и дает тот же эффект, что и первый вариант. В этом варианте осуществления, поскольку отогнутая часть 20b отражающего листа 20 упруго поддерживает светопроводящую панель 9, светоизлучающие диоды 9 и светопроводящую панель можно легко выставить с высокой точностью. Кроме того, даже если отражающий лист 20 входит в контакт со светоизлучающими диодами 8, отогнутая часть 20b упруго деформируется так, что физическая сила, вызванная контактом с отражающим листом 20 приложена к светоизлучающим диодам, предотвращая повреждение светоизлучающих диодов 8.
В отличие от описанного выше, можно использовать отражающий лист 30, показанный на фиг. 7А или отражающий лист 40, показанный на фиг. 7В.
Как показано на фиг. 7А, отражающий лист 30 содержит основную часть 30а корпуса и отогнутую часть 30b. Основная часть 30а корпуса контактирует с нижней гранью (т.е. с поверхностью, противоположной светоизлучающей поверхности 9b) светопроводящей панели 9 и отражает свет внутрь светопроводящей панели 9. Отогнутая часть 30b сформирована путем отгибания концевого участка на стороне канавки 12е и придания ей L-образного сечения. Отогнутая часть 30b вставлена в канавку 12е и образует опору для светопроводящей панели 9.
Как и отражающий лист 20, отражающий лист 30 выполнен из синтетической смолы, обладающей упругостью, например, ПЭТ (полиэтилентерефталат). В отражающем листе 30 отогнутая часть 30b контактирует с концевым участком светопроводящей панели 9, который выступает в сторону канавки 12е, и, таким образом, поддерживает светопроводящую панель 9. Как показано на фиг. 7А, отогнутая часть 30b имеет участок 30b1, отогнутый под углом 90° относительно основной части 30а. Отогнутая часть 30b поддерживает светопроводящую панель 9 кромкой участка 30b1, контактируя с утопленной поверхностью 12g рамки 12.
Как показано на фиг. 7В, 40b отражающий лист 40 имеет основную часть 40а корпуса и отогнутую часть 40b. Основная часть 40а корпуса находится в контакте с нижней гранью (т.е., с поверхностью, противоположной светоизлучающей поверхности 9b) светопроводящей панели 9 и отражает свет внутрь светопроводящей панели 9. Отогнутая часть 40b сформирована отгибанием концевого участка на стороне канавки 12е в форме рамы для картины. Отогнутая часть 40b вставлена в канавку 12е и образует опору для светопроводящей пластины 9.
Как и отражающий лист 20, отражающий лист 40 выполнен из синтетической смолы, обладающей упругостью, например, ПЭТ (полиэтилентерефталат). В отражающем листе 40 отогнутая часть 40b контактирует с концевым участком светопроводящей панели 9, который выступает в сторону канавки 12е, и, таким образом, поддерживает светопроводящую панель 9. Как показано на фиг. 7В, отогнутая часть 40b имеет участок 40b1, отогнутый под углом 90° относительно основной части 40а, участок 40b2, отогнутый под углом 90° относительно участка 40b1, и участок 40b3, отогнутый под углом 90° относительно участка 40b2. Отогнутая часть 40b поддерживает светопроводящую панель 9 участком 40b2 и участком 40b3, находящимся в контакте с нижней гранью 12g рамки 12.
Следует отметить, что вышеописанные варианты являются иллюстративными и не ограничивающими. Технологический объем настоящего изобретения определяется приложенной формулой, и все изменения, входящие в объем защиты настоящего изобретения, охвачены этой формулой.
В вышеприведенном описании настоящее изобретение применено к жидкокристаллическому устройству пропускающего типа. Однако осветительное устройство по настоящему изобретению эти не ограничено и может применяться в различных дисплейных устройствах, включая не святящийся дисплейный участок, в котором используется свет от светоизлучающих диодов для отображения информации, такой как изображения и знаки. Более конкретно, осветительное устройство по настоящему изобретению можно использовать жидкокристаллическом дисплейном устройстве полупропускающего типа или в дисплейном устройстве проекционного типа, в котором жидкокристаллическая панель работает как световой клапан.
В вышеприведенном описании рамка имеет две противоположные боковые грани, и канавка сформирована между одной из боковых граней и нижней гранью, тогда как к этой боковой грани прикреплена монтажная плата с установленными на ней светоизлучающими диодами. Однако в настоящем изобретении можно использовать любую рамку, если она содержит канавку, в которую можно вставить концевую часть монтажной платы, и канавка сформирована между боковой гранью и нижней гранью на той стороне нижней грани, которая противоположна светопроводящей панели. Например, канавка может быть сформирована между каждой из боковых граней и нижней гранью, и монтажная плата может быть прикреплена к каждой из боковых граней, поэтому две противоположные поверхности светопроводящей панели могут быть светоприемными поверхностями. Кроме того, рамка может иметь четыре боковые грани, окружающие нижнюю грань и монтажная плата может быть прикреплена к каждой из этих боковых граней.
В вышеприведенном описании на монтажной плате в линию установлено всего восемь светоизлучающих диодов, при этом две группы светоизлучающих диодов включены параллельно и каждая группа содержит четыре светоизлучающих диода, включенных последовательно. Однако в настоящем изобретении можно использовать любую монтажную плату, если светоизлучающие диоды расположены на ней в линию, и количество устанавливаемых светоизлучающих диодов, и способ их включения на ограничены описанными выше.
В вышеприведенном описании используется отражающий лист. Однако осветительное устройство по настоящему изобретению не ограничивается этим, если опора, установленная в канавку, поддерживает светопроводящую панель. Например, вместо отражающего листа в качестве отражающей поверхности можно использовать нижнюю грань светопроводящей панели или нижнюю грань рамки.
Как описано для каждого из приведенных вариантов осуществления, применение отражающего листа является предпочтительным, поскольку можно надежно повысить эффективность использования света от светоизлучающих диодов.
В вышеприведенном описании поддерживающий элемент (опора) или отражающий лист выполнены из теплопроводного материала. Однако опора по настоящему изобретению не ограничена этим признаком, если она расположена в канавке и поддерживает светопроводящую панель.
Как описано для каждого из вариантов осуществления, применение теплопроводного материала является предпочтительным, поскольку позволяет улучшить рассеяние теплоты, выделяемой светоизлучающими диодами, и срок службы светоизлучающих диодов можно увеличить за счет снижения температуры светоизлучающих диодов.
В вышеприведенном описании используются светоизлучающие диоды комбинированного типа 3 в 1, в которых объединены RGB-диоды. Однако тип применяемых светоизлучающих диодов не ограничен, если множество цветов света, излучаемого этими диодами, можно смешать для получения белого цвета. Более конкретно, в настоящем изобретении можно использовать так называемые светоизлучающие диоды 4 в 1, получаемые путем комбинирования светоизлучающих диодов RGBW, два типа светоизлучающих диодов, излучающих желтый свет и синий свет, или светоизлучающий диод синего цвета с желтым люминофором. Альтернативно, в настоящем изобретении можно использовать три светоизлучающих диода, индивидуально образующими RGB светоизлучающие диоды.
В отличие от вышеописанного, варианты осуществления 1 и 2 можно комбинировать по мере необходимости.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Настоящее изобретение полезно для устройств подсветки, которые обладают высоким качеством эмиссии света и позволяют выполнять юстировку светоизлучающих диодов и светопроводящей панели с высокой точностью, даже если количество светоизлучающих диодов будет увеличено, и дисплейное устройство, в котором применяется такое устройство подсветки.
Позиции на чертежах
1 - жидкокристаллическое дисплейное устройство
2 - жидкокристаллическая панель
3 - осветительное устройство
8 - светоизлучающий диод
9 - светопроводящая панель
9а - светоприемная поверхность
9b - поверхность, излучающая свет
10, 20, 30, 40 - отражающий лист
20b, 30b, 40b - отогнутая часть (опора)
12 - рамка
12а - нижняя грань
12b - боковая грань
12е - канавка
14 - монтажная плата
14а - монтажный участок
14b - участок проводников
16 - поддерживающий элемент (опора)
1. Осветительное устройство, содержащее:
светоизлучающий диод;
монтажную плату, на которой в линию установлено множество светоизлучающих диодов;
светопроводящую панель, включающую в себя светоприемную поверхность для приема света от множества светоизлучающих диодов, и светоизлучающую поверхность для излучения света, который вошел через светоприемную поверхность, и излучающую свет от светоизлучающей поверхности, направляя вошедший свет от светоприемной поверхности в заранее определенном направлении распространения, и
рамку, включающую в себя боковую грань, к которой прикреплена монтажная плата, и нижнюю грань, на которой расположена светопроводящая панель;
в котором рамка включает в себя канавку, в которой расположен концевой участок монтажной платы, при этом канавка сформирована между боковой гранью и нижней гранью на противоположной стороне нижней грани относительно светопроводящей панели, и
в котором в канавку помещена опора для поддержки светопроводящей панели.
2. Осветительное устройство по п.1, в котором монтажная плата включает в себя монтажный участок, в котором в линию установлено множество светоизлучающих диодов, обращенных к светоприемной поверхности светопроводящей панели, и участок проводников, расположенный на концевом участке монтажного участка так, чтобы располагаться в канавке, и содержит заранее определенную разводку проводников.
3. Осветительное устройство по п.1 или 2, в котором отражающий лист расположен между светопроводящей панелью и нижней гранью и отражает свет, вошедший через светоприемную поверхность, к светоизлучающей поверхности.
4. Осветительное устройство по п.1 или 2, в котором опорой является поддерживающий элемент, обладающий упругостью.
5. Осветительное устройство по п.3, в котором опорой является отогнутая часть, сформированная отгибанием концевой части отражающего листа в заранее определенную форму для упругой поддержки светопроводящей панели.
6. Осветительное устройство по п.1 или 2, в котором опора обладает теплопроводностью.
7. Дисплейное устройство, содержащее осветительное устройство по любому из пп.1-6.
