УСТРОЙСТВО ПОДСВЕТКИ, УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК
LIGHTING DEVICE, DISPLAY DEVICE AND TV SET

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству подсветки, к устройству отображения и к телевизионному приемнику.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Жидкокристаллическое устройство отображения включает в себя жидкокристаллическую панель и блок задней подсветки, расположенный позади жидкокристаллической панели. Блок задней подсветки включает в себя шасси, источник света и оптический элемент. Шасси имеет отверстие на поверхности на стороне выхода света. Источник света размещен в шасси. Оптический элемент расположен так, что закрывает собой отверстие шасси, и сконфигурирован для преобразования света, излученного из источника света, в свет с плоским фронтом.
Оптический элемент включает в себя рассеиватель. Рассеиватель включает в себя прозрачный элемент, представляющий собой основание, заданной толщины, и в элементе, представляющем собой основание, рассредоточено большое количество рассеивающих частиц. Внешние краевые области рассеивателя поддерживаются опорными частями шасси. Внутренняя область рассеивателя, расположенная ближе к центру, чем внешние краевые области, поддерживается опорным элементом, установленный на шасси.
Пример такого опорного элемента раскрыт в патентном документе 1. Рассеиватель поддерживается опорными элементами. Опорные элементы включают в себя опорные штыри, которые выступают наружу к рассеивателю. Кончик каждого опорного штыря находится в точечном контакте с внутренней областью рассеивателя, расположенной ближе к центру, чем внешние краевые области. Опорные элементы и опорные штыри расположены рассредоточенным образом в пределах протяженности поверхности рассеивателя.
Патентный документ 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии № 2007-33962.
ЗАДАЧА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Опорные штыри, раскрытые в патентном документе 1, расположены рассредоточенным образом в пределах протяженности поверхности рассеивателя и имеют различные высоты по следующей причине. Когда лампу с холодным катодом включают или выключают, то происходит изменение температуры окружающей среды внутри блока задней подсветки. В результате происходит тепловое расширение или сжатие рассеивателя в соответствии с изменением температуры. Когда происходит тепловое расширение рассеивателя, то его участки около опорных штырей деформируются так, что образуют складки в точках опоры, обеспечиваемых опорными штырями, в виде волнистости. В результате может иметь место неравномерная яркость. Следовательно, опорные штыри из патентного документа 1, расположенные около центра, являются короткими, а опорные штыри вблизи краев являются длинными, так что рассеиватель образует арку. При этой конфигурации уменьшена вероятность возникновения частичной деформации рассеивателя.
Когда опорные штыри около центра являются более короткими, то центральная часть рассеивателя, которая образует арку, и лампа с холодным катодом расположены ближе к лампе с холодным катодом. Тень от лампы с холодным катодом (изображение лампы) можно легко увидеть через оптический элемент. Следовательно, необходимо, чтобы опорные штыри около центра имели определенные высоты для того, чтобы центральная часть рассеивателя, которая образует арку, была установлена на достаточном расстоянии от лампы с холодным катодом. В этом случае опорные штыри вблизи краев должны быть излишне высокими, и это увеличивает общую толщину блока задней подсветки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеизложенных обстоятельств. Задачей настоящего изобретения является уменьшение неравномерности яркости и толщины устройства подсветки.
СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
Устройство подсветки из настоящего изобретения включает в себя шасси, множество источников света, оптический элемент, множество опорных элементов. Шасси имеет отверстие на стороне выхода света. Источники света расположены в параллельную компоновку и размещены в шасси. Оптический элемент расположен на стороне выхода света снаружи относительно источников света, закрывая собой отверстие шасси. Опорные элементы расположены в параллельную компоновку, по меньшей мере, вдоль направления параллельного расположения источников света. Каждый из опорных элементов удерживает оптический элемент со стороны, противоположной стороне выхода света. Опорные элементы расположены так, что местоположения опоры оптического элемента расположены относительно ближе к источникам света около центра и относительно дальше от источников света вблизи краев. Источники света расположены с относительно меньшими промежутками около центра и с относительно большими промежутками вблизи краев.
При этой конфигурации местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, расположены относительно ближе к источникам света около центра и относительно дальше от источников света вблизи краев. При тепловом расширении оптического элемента вследствие изменения температуры происходит значительная деформация оптического элемента в сторону источников света. Следовательно, могут быть уменьшены механические нагрузки, приложенные к точкам опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, и, таким образом, уменьшена вероятность того, что части оптического элемента около опорных точек будут деформированы. В результате уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость.
Когда, как описано выше, оптический элемент деформирован в сторону источников света, то расстояния между источниками света и оптическим элементом около центра уменьшаются. Следовательно, уменьшается вероятность того, что тени от источников света будут различимы через оптический элемент. Поскольку источники света расположены с относительно меньшими промежутками около центра, и плотность распределения источников света около центра является высокой, то уменьшена вероятность того, что тени от источников света будут различимы даже в том случае, когда расстояния между оптическим элементом и источниками света около центра уменьшены. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость. То есть местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, могут быть установлены настолько близко к источникам света, насколько это возможно. Следовательно, общая толщина устройства подсветки может быть уменьшена.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть сконфигурированы следующим образом.
(1) Промежутки между источниками света постепенно становятся большими от центра к краям. Поскольку плотность распределения источников света постепенно изменяется от одной области к другой в пределах протяженности поверхности оптического элемента, то, следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(2) Опорные элементы образованы так, что места опоры оптического элемента постепенно становятся расположенными дальше от источников света от центра к краям. При этой конфигурации оптический элемент может удерживаться, имея слегка искривленную форму, при его тепловом расширении. Следовательно, уменьшена вероятность возникновения локальной деформации оптического элемента, и, таким образом, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(3) Опорные элементы образованы так, что линия, соединяющая местоположения опоры оптического элемента, имеет дугообразную форму. При этой конфигурации оптический элемент может удерживаться, имея более слабоискривленную форму, при его тепловом расширении.
(4) Опорные элементы образованы так, что каждая из точек опоры оптического элемента расположена между соседними источниками света. При этой конфигурации уменьшена вероятность того, что опорные элементы будут заслонять свет от источников света. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(5) Опорные элементы образованы так, что каждая из точек опоры оптического элемента расположена посередине между соседними источниками света. При этой конфигурации расстояние между точкой опоры оптического элемента, обеспечиваемой каждым опорным элементом, и одним из соседних источников света, по существу, равно расстоянию между этой точкой опоры и другим из соседних источников света. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(6) Опорные элементы расположены с относительно меньшими промежутками около центра и с относительно большими промежутками вблизи краев. При этой конфигурации имеет место тенденция, заключающаяся в том, что при тепловом расширении оптического элемента к центральной области оптического элемента приложена более высокая механическая нагрузка по сравнению с краевыми областями. Поскольку около центра расположено большее количество опорных элементов, то механическая нагрузка, приложенная к центральной области, может быть уменьшена. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет происходить трение оптического элемента об опорные элементы в точках опоры и, следовательно, уменьшена вероятность возникновения скрипов.
(7) Оптический элемент включает в себя множество слоев. Когда в оптическом элементе, имеющем множество слоев, происходит локальная деформация, то может возникать серьезный неблагоприятный оптический эффект. Следовательно, раскрытая здесь технология является эффективной.
(8) Оптический элемент включает в себя рассеиватель и оптический лист. Рассеиватель включает в себя рассеивающий элемент, сконфигурированный для рассеяния света, и непосредственной опорой для него служат опорные элементы. Оптический лист является многослойным на стороне рассеивателя выхода света и включает в себя, по меньшей мере, одну светособирающую структуру. Оптический лист, имеющий светособирающую структуру, стремится вызывать неравномерную яркость, когда происходит локальная деформация. Следовательно, раскрытая здесь технология является особенно эффективной.
(9) Светособирающая структура имеет свойство анизотропии. Оптический лист, имеющий свойство анизотропии, стремится вызывать неравномерную яркость, когда происходит локальная деформация. Следовательно, раскрытая здесь технология является очень эффективной.
(10) Светособирающая структура включает в себя множество цилиндрических линз, расположенных в параллельную компоновку. Раскрытая здесь технология является эффективной для конфигурации, включающей в себя цилиндрические линзы в качестве светособирающей структуры.
(11) Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором "свет не собирается", в пределах протяженности поверхности оптического листа. Оптический лист имеет форму прямоугольника, направление вдоль длинной стороны которого совпадает с направлением, в котором собирается свет. Когда происходит тепловое расширение, то размер длинной стороны оптического листа, имеющего прямоугольную форму, изменяется больше, чем размер его короткой стороны. Когда вследствие теплового расширения происходят локальные деформации около точек опоры оптического листа, то эти локальные деформации влияют на то направление, в котором светособирающая структура собирает свет. Следовательно, раскрытая здесь технология является особенно эффективной.
(12) Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности оптического листа. Оптический лист имеет форму прямоугольника, направление вдоль короткой стороны которого совпадает с направлением, в котором собирается свет. Когда происходит тепловое расширение, то размер длинной стороны оптического листа, имеющего прямоугольную форму, изменяется больше, чем размер его короткой стороны. Поскольку направление вдоль короткой стороны оптического листа совпадает с направлением, в котором собирается свет, то уменьшена вероятность того, что при тепловом расширении изменится размер вдоль направления, в котором собирается свет. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость.
(13) Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности оптического листа. Направление, в котором собирается свет, совпадает с направлением по вертикали, а направление, в котором свет не собирается, совпадает с направлением по горизонтали. Уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости в направлении по горизонтали, даже в том случае, когда вследствие теплового расширения около точек опоры оптического листа возникают небольшие локальные деформации.
(14) Источники света простираются линейно в одном направлении в пределах протяженности поверхности оптического элемента и расположены в параллельное расположение вдоль направления, перпендикулярного к их осевому направлению. Опорные элементы расположены в параллельную компоновку вдоль направления параллельного расположения линейных источников света. Опорные элементы деформируют оптический элемент в сторону источников света. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость.
(15) Оптический элемент включает в себя оптический лист, имеющий светособирающую структуру. Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается. Направление, в котором собирается свет, совпадает с направлением параллельного расположения источников света, а направление, в котором свет не собирается, совпадает с осевым направлением источников света. Уменьшена вероятность того, что локальные деформации оптического листа произойдут в направлении параллельного расположения источников света, то есть в том направлении оптического листа, в котором собирается свет. Следовательно, может быть эффективно уменьшена неравномерность яркости.
(16) Множество опорных элементов расположено в параллельную компоновку вдоль направления параллельного расположения источников света, и множество опорных элементов расположены в параллельную компоновку вдоль осевого направления источников света. Опорные элементы, расположенные в параллельную компоновку вдоль осевого направления, образованы так, что местоположения опоры оптического элемента около центра расположены относительно ближе к источникам света, а местоположения опоры оптического элемента вблизи краев расположены относительно дальше от источников света. При этой конфигурации оптический элемент деформируется, приобретая форму большого купола. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(17) Опорные элементы включают в себя держатели источников света, которые удерживают источники света. А именно, опорные элементы имеют функцию держателей линейных источников света.
(18) Источниками света являются люминесцентные лампы. То есть раскрытая здесь технология является эффективной для устройства подсветки, включающего в себя люминесцентные лампы в качестве источников света.
(19) Источниками света являются лампы с холодным катодом. То есть раскрытая здесь технология является эффективной для устройства подсветки, включающего в себя лампы с холодным катодом в качестве источников света.
(20) Источниками света являются точечные источники света, расположенные в пределах протяженности поверхности оптического элемента. То есть раскрытая здесь технология является эффективной для устройства подсветки, включающего в себя точечные источники света.
(21) Источники света расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхности оптического элемента с относительно меньшими промежутками около центра и с относительно большими промежутками вблизи внешних краев. Вероятность того, что будут различимы тени от источников света, уменьшена еще в большей степени даже в том случае, когда происходит тепловое расширение оптического элемента, и расстояние между его центральной областью и источниками света уменьшается. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, является еще меньшей.
(22) Опорные элементы расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхности оптического элемента. Опорные элементы образованы так, что местоположения опоры оптического элемента расположены относительно ближе к источникам света около центра и относительно дальше от источников света вблизи внешних краев. При этой конфигурации оптический элемент деформируется, приобретая форму большого купола. Кроме того, плотность распределения точечных источников света является более высокой около центра и более низкой вблизи внешних краев в соответствии с местоположениями опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами. Следовательно, обеспечено еще большее эффективное уменьшение неравномерности яркости.
(23) Источниками света являются светодиоды. То есть раскрытая здесь технология является эффективной для устройства подсветки, включающего в себя светодиоды в качестве источников света.
(24) Устройство подсветки дополнительно включает в себя удерживающие элементы, которые удерживают внешние края оптического элемента. При наличии удерживающих элементов, которые удерживают внешние края оптического элемента, локальные деформации при тепловом расширении стремятся сосредоточиться около центра оптического элемента. Поскольку при тепловом расширении оптический элемент деформируется в направлении источников света, то уменьшены механические нагрузки, приложенные к оптическому элементу и к опорным элементам.
Затем, для решения изложенной выше задачи устройство отображения из настоящего изобретения включает в себя вышеупомянутое устройство подсветки и панель отображения, сконфигурированную для обеспечения отображения с использованием света из устройства подсветки.
Согласно такому устройству отображения, уменьшена вероятность того, что устройство подсветки, которое освещает панель отображения, создаст неравномерную яркость, и оно имеет меньшую толщину. Качество отображения может быть улучшено, и общая толщина может быть уменьшена.
Примером панели отображения является жидкокристаллическая панель. Такое устройство отображения может использоваться в качестве жидкокристаллического устройства отображения в различных областях применения, включающих в себя телевизионные приемники и дисплеи персональных компьютеров. Такое устройство отображения является особенно предпочтительным в областях применения для больших экранов.
ПОЛЕЗНЫЙ ЭФФЕКТ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению, могут быть уменьшены неравномерность яркости и толщина.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертеже Фиг. 1 на виде в перспективе с пространственным разнесением деталей проиллюстрирована общая конфигурация телевизионного приемника согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на чертеже Фиг. 2 на виде в перспективе с пространственным разнесением деталей проиллюстрирована общая конфигурация жидкокристаллического устройства отображения, включенного в состав телевизионного приемника;
на чертеже Фиг. 3 на виде сверху изображен блок задней подсветки;
на чертеже Фиг. 4 на виде сверху показан лист с линзовым растром;
на чертеже Фиг. 5 на виде в перспективе в увеличенном масштабе показан лист с линзовым растром;
на чертеже Фиг. 6 показан вид в разрезе вдоль линии vi-vi из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом до теплового расширения;
на чертеже Фиг. 7 показан вид в разрезе вдоль линии vii-vii из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом до теплового расширения;
на чертеже Фиг. 8 показан вид в разрезе вдоль линии viii-viii из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом до теплового расширения;
на чертеже Фиг. 9 показан вид в разрезе вдоль линии ix- ix из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом до теплового расширения;
на чертеже Фиг. 10 показан вид в разрезе вдоль линии vi-vi из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом, подвергнутым тепловому расширению;
на чертеже Фиг. 11 показан вид в разрезе вдоль линии vii-vii из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом, подвергнутым тепловому расширению;
на чертеже Фиг. 12 показан вид в разрезе вдоль линии viii-viii из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом, подвергнутым тепловому расширению;
на чертеже Фиг. 13 показан вид в разрезе вдоль линии ix-ix из чертежа Фиг. 3 с оптическим элементом, подвергнутым тепловому расширению;
на чертеже Фиг. 14 показан вид из чертежа Фиг. 12 в увеличенном масштабе;
на чертеже Фиг. 15 на виде сверху изображен блок задней подсветки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на чертеже Фиг. 16 показан вид в разрезе вдоль линии xvi-xvi из чертежа Фиг. 15;
на чертеже Фиг. 17 на виде сверху изображен блок задней подсветки согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
на чертеже Фиг. 18 на виде сверху изображен лист с линзовым растром;
на чертеже Фиг. 19 на виде сверху изображен блок задней подсветки согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
на чертеже Фиг. 20 показан вид в разрезе вдоль линии xx-xx из чертежа Фиг. 19;
на чертеже Фиг. 21 показан вид в разрезе вдоль линии xxi-xxi из чертежа Фиг. 19;
на чертеже Фиг. 22 показан вид в разрезе вдоль линии xxii-xxii из чертежа Фиг. 19;
на чертеже Фиг. 23 показан вид в разрезе вдоль линии xxiii-xxiii из чертежа Фиг. 19;
на чертеже Фиг. 24 на виде в перспективе в увеличенном масштабе показан лист с линзовым растром согласно другому варианту (20) осуществления настоящего изобретения; и
на чертеже Фиг. 25 на виде в перспективе в увеличенном масштабе показан лист с линзовым растром согласно иному варианту (20) осуществления настоящего изобретения.
ПОЯСНЕНИЕ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10: Жидкокристаллическое устройство отображения (устройство отображения)
11: Жидкокристаллическая панель (панель отображения)
12: Блок задней подсветки (устройство подсветки)
14: Шасси
16: Оптический элемент
17: Рамка (удерживающий элемент)
18: Лампа с холодным катодом (источник света, люминесцентная лампа)
20: Опорный элемент
21: Рассеиватель
22: Оптический лист
22b: Лист с линзовым растром (оптический лист, имеющий светособирающую структуру)
22b2: Цилиндрическая линза (светособирающая структура)
26a: Кончик (местоположение опоры)
27: Держатель источника света
28: Светодиод (источник света)
TV: Телевизионный приемник
НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<Первый вариант осуществления (изобретения)>
Первый вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на чертежи Фиг. 1-14. В этом варианте осуществления будет приведено объяснение жидкокристаллического устройства отображения 10. На некоторых чертежах присутствуют оси X, оси Y и оси Z для указания ориентаций жидкокристаллического устройства отображения 10. Оси Y и оси X совпадают, соответственно, с направлением по вертикали и с направлением по горизонтали. На чертеже Фиг. 2 верхняя сторона и нижняя сторона совпадают, соответственно, с передней стороной и с задней стороной.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 1, телевизионный приемник (TV) включает в себя жидкокристаллическое устройство отображения 10 (устройство отображения), передний кожух Ca, задний кожух Cb, источник P питания и блок T настройки. Кожухи Ca и Cb образуют конструкцию, в которой жидкокристаллический дисплей 10 вставлен между ними. Жидкокристаллическое устройство отображения 10 размещено в кожухах Ca и Cb. Жидкокристаллическое устройство отображения 10 имеет общую форму прямоугольника с горизонтальной ориентацией. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 2, жидкокристаллическое устройство отображения 10 включает в себя жидкокристаллическую панель 11, которая представляет собой панель 11 отображения, и блок 12 задней подсветки (устройство подсветки), который представляет собой внешний источник света. Жидкокристаллическая панель 11 и блок 12 задней подсветки скреплены вместе посредством ободка 13 в форме рамки.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 2, жидкокристаллическая панель 11 жидкокристаллического устройства отображения 10 имеет форму прямоугольника на виде сверху. Она включает в себя пару прозрачных стеклянных подложек (имеющих высокое светопропускание), которые склеены вместе с заданным зазором между ними, и слой жидкого кристалла (не показан), герметизированный между стеклянными подложками. На одной из стеклянных подложек расположены коммутационные компоненты (например, тонкопленочные транзисторы (TFTs)), электроды элементов изображения и ориентирующая пленка. Коммутационные компоненты соединены с шинами истоков и с шинами затворов, которые являются перпендикулярными друг другу. Электроды элементов изображения соединены с коммутационными компонентами. На другой стеклянной подложке расположен цветовой фильтр, имеющий цветные участки трех основных цветов: красного цвета (R), зеленого цвета (G) и синего цвета (B), упорядоченные в виде заданной схемы расположения, противоположные электроды и ориентирующая пленка. Данные об изображениях и управляющие сигналы различных типов для вывода изображений на экран подают из управляющей платы, которая не показана, на шины истоков, на шины затворов и на противоположный электрод. На наружных поверхностях стеклянных подложек, соответственно, расположены поляризационные пластины.
Ниже будет приведено объяснение блока 12 задней подсветки жидкокристаллического устройства отображения 10. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 2, блок 12 задней подсветки представляет собой блок так называемой прямой задней подсветки, включающий в себя источники света, которые расположены непосредственно позади жидкокристаллической панели 11. Блок 12 задней подсветки включает в себя шасси 14, отражающий лист 15, многослойный оптический элемент 16, рамку 17, множество ламп с холодным катодом (линейных источников света) и держатели 19. Шасси 14 имеет коробчатую общую форму и отверстие на передней стороне (на стороне выхода света на стороне, обращенной к жидкокристаллической панели 11). Внутри шасси 14 размещен отражающий лист 15. Оптический элемент 16 расположен так, что покрывает отверстие. Рамка 17 удерживает оптический элемент 16 с передней стороны. Лампы 18 с холодным катодом расположены параллельно друг другу и размещены в шасси 14. Держатели 19 закрывают соответствующие концы ламп 18 с холодным катодом, преграждая прохождение света. Каждый держатель 19 способен отражать свет. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 3, блок 12 задней подсветки дополнительно включает в себя множество опорных элементов 20, имеющих держатели 25 источников света и опорные штыри 26. Каждый держатель 25 источника света удерживает среднюю часть каждой лампы 18 с холодным катодом. Опорный штырь 26 служит опорой для оптического элемента с задней стороны.
Шасси 14 выполнено из металла, например из алюминия. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 2, шасси 14 включает в себя нижнюю пластину 14a и боковые пластины 14a. Нижняя пластина имеет прямоугольную форму на виде сверху, подобную форме жидкокристаллической панели 11. Боковые пластины 14a поднимаются с внешних краев нижней пластины 14a. Направление вдоль длинной стороны и направление вдоль короткой стороны нижней пластины 14a совпадают, соответственно, с направлением оси X и с направлением оси Y, которые указаны на чертежах. Отражающий лист 15 выполнен из белой синтетической пластмассы, имеющей высокий коэффициент отражения света. Он помещен поверх внутренней поверхности шасси 14, покрывая, по существу, всю площадь. Кроме того, он сконфигурирован для отражения лучей света от ламп 18 с холодным катодом в направлении оптического элемента 16 (стороны выхода света).
Оптический элемент 16 имеет прямоугольную форму, подобную форме нижней пластины 14a шасси 14 или жидкокристаллической панели 11. Он выполнен из синтетической пластмассы, имеющей светопропускание. Оптический элемент 16 расположен перед лампами 18 с холодным катодом и позади жидкокристаллической панели 11. То есть оптический элемент 16 расположен между лампами 18 с холодным катодом и жидкокристаллической панелью 11. Линейный свет от ламп 18 с холодным катодом проходит через оптический элемент по пути прохождения к жидкокристаллической панели 11. Происходит преобразование света в свет с плоским фронтом.
Оптический элемент 16 включает в себя рассеиватель 21 и множество оптических листов 22. Рассеиватель 21 расположен в самом заднем слое для того, чтобы он был обращен к лампам 18 с холодным катодом и к опорным элементам 20. Оптические листы 22 являются многослойными и расположены на передней стороне рассеивателя 21. Рассеиватель 21 включает в себя элемент, представляющий собой основание, который выполнен из синтетической пластмассы (например, из полистирола) и имеет заданную толщину (например, от 1,5 мм до 2 мм). В элементе, представляющем собой основание, рассредоточено большое количество рассеивающих частиц для рассеяния света. Температура размягчения рассеивателя 21 равна, приблизительно, 80°C. Каждый оптический лист 22 является более тонким, чем рассеиватель 21. Предусмотрены оптические листы трех различных видов. Ими являются: рассеивающий лист 22a, лист 22b с линзовым растром и поляризационная пластина 22c отражательного типа, которые уложены в виде многослойной структуры в этом порядке со стороны рассеивателя 21 (с задней стороны).
Лист 22b с линзовым растром из оптических листов 22 между рассеивающим листом 22a и поляризационной пластиной 22c отражательного типа представляет собой лист с так называемыми линзами Френеля. Как проиллюстрировано на чертежах Фиг. 4 и Фиг. 5, на поверхности элемента 22b1, представляющего собой основание, расположено большое количество выпуклых цилиндрических линз 22b2. Цилиндрические линзы 22b2 представляют собой светособирающие структуры. Лист 22b с линзовым растром имеет анизотропные светособирающие свойства. Каждая цилиндрическая линза 22b2 имеет криволинейную поверхность, через которую выходит свет, и поперечное сечение в форме полуовала. Цилиндрические линзы 22b2 расположены так, что простираются в направлении вдоль длинной стороны листа 22b с линзовым растром и являются параллельными друг другу в направлении, перпендикулярном к направлению, в котором они простираются (к осевому направлению), то есть в направлении вдоль короткой стороны листа 22b с линзовым растром. Направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, каждой цилиндрической линзы 22b2, совпадают, соответственно, с направлением вдоль короткой стороны (с направлением оси Y, то есть, с направлением по вертикали) и с направлением вдоль длинной стороны (с направлением оси X, то есть с направлением по горизонтали) листа 22b с линзовым растром.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 2, рамка 17 образована в форме рамки вдоль внешних краев жидкокристаллической панели 11 и оптического элемента 16. Рамка 17 расположена перед оптическим элементом 16. Внешние края оптического элемента 16 расположены между рамкой 17 и держателями 19. Рамка 17 служит опорой для жидкокристаллической панели 11 с задней стороны (со стороны, противоположной стороне выхода света или жидкокристаллической панели 11). Жидкокристаллическая панель 11 расположена между рамкой 17 и ободком 13, который расположен перед жидкокристаллической панелью 11. Ободок 13 выполнен из металла и образован в форме рамки вдоль внешних краев жидкокристаллической панели 11, аналогично рамке 17. Он удерживает внешние края (области, в которых не производят вывод изображений, часть рамки) жидкокристаллической панели 11 с передней стороны.
Лампы 18 с холодным катодом представляют собой одну из разновидностей линейных источников света (трубчатых источников света), которые линейно простираются в одном направлении. Лампы 18 с холодным катодом установлены в шасси 14, осевое направление которого (направление оси X) совпадает с направлением вдоль длинной стороны шасси 14. Двенадцать из них расположены так, что их оси являются, по существу, параллельными друг другу, и на заданном расстоянии друг от друга в направлении вдоль короткой стороны шасси 14 (в направление оси Y). То есть лампы 18 с холодным катодом размещены в шасси 14 так, что их осевые направления совпадают с направлением по горизонтали, и они расстановлены в направлении вдоль направления по вертикали. Лампы 18 с холодным катодом размещены в шасси 14 так, что их осевые направления совпадают с тем направлением листа 22b с линзовым растром, в котором свет не собирается, и что они размещены в направлении вдоль того направления листа 22b с линзовым растром, в котором собирается свет (см. Фиг. 4). Кроме того, на концы каждой лампы 18 с холодным катодом плотно надеты резиновые держатели 23.
Каждый держатель 19 выполнен из белой синтетической пластмассы, имеющей высокий коэффициент отражения света. Он простирается вдоль короткой стороны шасси 14 и имеет коробчатую форму с отверстием на задней стороне. Держатели 19 прикреплены к соответствующим концам длинной стороны шасси 14 для того, чтобы совместно закрывать соответствующие концы ламп 18 с холодным катодом (части, не излучающие свет), расположенные в параллельную компоновку в концах. Часть передней поверхности держателя 19 вблизи от внутреннего края является ступенчатой, и на ступенчатой части размещен внешний край короткой стороны оптического элемента 16. Следовательно, оптический элемент 16 расположен между держателями 19 и рамкой 17.
Каждый опорный элемент 20 выполнен из белой синтетической пластмассы (например, из поликарбоната), имеющей высокий коэффициент отражения света. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 3, опорные элементы 20 расположены в двумерную рассредоточенную компоновку с заданным распределением в пределах протяженности поверхности нижней пластины 14a шасси 14. Двадцать четыре опорных элемента 20 расположены на нижней пластине 14a в зигзагообразную (или шахматную) компоновку. Четыре из них расположены на одной линии в направлении вдоль длинной стороны нижней пластины 14a, и, таким образом, в направлении вдоль длинной стороны имеется четыре линии из них. Три из них расположены на одной линии в направлении вдоль короткой стороны нижней пластины 14a, и, таким образом, в направлении вдоль короткой стороны имеется восемь линий из них. За счет расположения опорных элементов 20 в зигзагообразную компоновку уменьшена вероятность того, что тени от опорных элементов 20 будут различимы через оптический элемент 16. Опорные элементы 20 расположены симметрично относительно центра C нижней пластины 14a шасси 14 или оптического элемента 16. Промежутки в схеме размещения между опорными элементами в рядах (в направлении вдоль длинной стороны шасси, то есть в направлении оси X) являются, по существу, одинаковыми. Расстояние между соседними опорными элементами 20 в ряду является, по существу, одинаковым для всех опорных элементов 20. Каждая лампа 18 с холодным катодом удерживается опорными элементами 20 в ряду в четырех точках, отстоящих одна от другой в осевом направлении лампы 18 с холодным катодом.
Каждый опорный элемент 20 включает в себя основную часть 24 в форме пластины, которая простирается вдоль нижней пластины 14a шасси 14. Основная часть 24 имеет, по существу, прямоугольную форму на виде сверху. Она прикреплена к нижней пластине 14a таким образом, что направление вдоль ее длинной стороны и направление вдоль ее короткой стороны совпадает, соответственно, с направлением расположения ламп 18 с холодным катодом (с направлением вдоль короткой стороны шасси 14, то есть с направлением оси Y) и с осевым направлением лампы 18 с холодным катодом (с направлением вдоль длинной стороны шасси 14, то есть с направлением оси X). Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 6, передняя поверхность основной части 24 (поверхность, обращенная к лампе 18 с холодным катодом и к оптическому элементу 16) снабжена размещенными на ней держателями 25 источников света и опорным штырем 26. Кроме того, на задней поверхности основной части 24 (на поверхности, обращенной к нижней пластине 14a шасси 14) предусмотрена крепежная деталь 27 для прикрепления опорного элемента 20 к шасси 14.
Два держателя 25 источников света расположены далеко друг от друга в направлении вдоль длинной стороны основной части 24. Держатели 25 источников света удерживают различные лампы 18 с холодным катодом. Вместе с лампами 18 с холодным катодом, которые удерживают держатели 25 источников света, относительное положение между каждой лампой 18 с холодным катодом и нижней пластиной 14a шасси 14 в направлении оси Z является детерминированным. Кроме того, расстояние между каждой лампой 18 с холодным катодом и нижней пластиной 14a остается постоянным. Каждый держатель 25 источника света включает в себя пару кронштейнов в форме консоли, которые поднимаются от основной части 24 к передней стороне. Лампа 18 с холодным катодом удерживается между кронштейнами за счет сил упругости. Расстояние между держателями 25 источников света, которые являются соседними друг с другом в направлении оси Y, равно расстоянию между лампами 18 с холодным катодом, которые являются соседними друг с другом в направлении расположения, в котором лампы 18 с холодным катодом расположены в шасси 14 (см. Фиг. 3).
На основной части 24 предусмотрен опорный штырь 26, расположенный между держателями 25 источников света. В частности, опорный штырь 26 расположен около центра основной части 24 (посередине длинной стороны и короткой стороны) и посередине между держателями 25 источников света. То есть расстояние между опорным штырем 26 и одним из держателей 25 источников света, по существу, равно расстоянию между опорным штырем 26 и другим держателем 25 источника света. Опорный штырь 26 имеет конусообразную форму с диаметром, который уменьшается к кончику, и высотой, которая, будучи измеренной от основной части 24, является большей, чем высота держателей 25 источников света. Кончик 26a опорного штыря 26 соприкасается с задней поверхностью рассеивателя 21 оптического элемента 16. В результате рассеиватель 21 отделен от ламп 18 с холодным катодом с передней стороны и удерживается в таком местоположении, что не касается ламп 18 с холодным катодом. Расстояние в направлении оси Z (в направлении, перпендикулярном поверхности пластины оптического элемента 16) между оптическим элементом 16 и каждой лампой 18 с холодным катодом является заданным. Расстояние между оптическим элементом 16 и каждой лампой 18 с холодным катодом сохраняется большим, чем заданное расстояние. То есть уменьшена вероятность того, что расстояние между оптическим элементом 16 и каждой лампой 18 с холодным катодом станет меньшим, чем заданное расстояние. Те местоположения, где расположены кончики опорных штырей 26, являются местоположениями опоры, в которых поддерживается оптический элемент 16. Среди деталей опорных элементов 20 наиболее далеко к передней стороне выступают опорные штыри 26. Следовательно, когда производят монтаж или демонтаж опорных элементов 20 в шасси 14, то человек, работающий с ним, может использовать опорные штыри 26 в качестве удерживающих элементов, то есть этот человек может держать опорные штыри 26 во время монтажа или демонтажа.
На задней поверхности каждой основной части 24 предусмотрено наличие пары крепежных деталей 27. Крепежные детали 27 расположены в областях, которые перекрываются соответствующими держателями 25 источников света на виде сверху. Каждая крепежная деталь 27 включает в себя основной участок и пару стопоров. Основной участок выступает наружу из основной части 24 к задней стороне. Каждый стопор выступает назад от дистального конца основного участка. Крепежные детали 27 вставлены в установочные отверстия 14b, образованные в нижней пластине 14a шасси 14. Во время вставки оба стопора каждой крепежной детали 27 временно подвергаются упругой деформации. Когда крепежная деталь 27 доходит до самого дальнего местоположения при вставке, то стопоры возвращаются к исходным формам, и их кончики удерживаются в соприкосновении с краями соответствующего установочного отверстия 14b с задней стороны. В результате опорный элемент 20 удерживается в надлежащем закрепленном состоянии.
В этом варианте осуществления изобретения местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, и компоновка ламп 18 с холодным катодом являются однозначно определенными. Сначала будет приведено объяснение местоположений опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 3, опорные элементы 20 расположены в двумерную рассредоточенную компоновку в пределах протяженности поверхности нижней пластины 14a шасси 14. Опорные штыри 26 выступают наружу из соответствующих основных частей 24 с различными значениями длины, и, таким образом, опорные штыри 26 служат опорой для оптического элемента 16 в различных местоположениях. Опорные штыри 26 около центра нижней пластины 14a являются относительно более короткими, а опорные штыри 26 вблизи внешних краев являются относительно более высокими. Как проиллюстрировано на чертежах с Фиг. 6 по Фиг. 9, местоположения кончиков 26a опорных штырей 26 по оси Z постепенно повышаются от центра нижней пластины 14a или оптического элемента 16 к внешним краям. То есть местоположения по оси Z постепенно понижаются от внешних краев к центру. Разности в высотах опорных штырей 26 от основных частей 24 до кончиков пропорциональны разностям расстояний от центра C нижней пластины 14a или оптического элемента 16 (см. Фиг. 3). Линия, которая соединяет кончики 26a опорных штырей 26, имеет дугообразную форму с изгибом к задней части (см. чертежи с Фиг. 6 по Фиг. 9). Местоположения опоры оптического элемента 16, опорой для которого служат опорные штыри 26, кончики 26a которых расположены высоко, находятся далеко от ламп 18 с холодным катодом (то есть расстояния до ламп 18 с холодным катодом являются большими). Местоположения опоры оптического элемента 16, опорой для которого служат опорные штыри 26, кончики 26a которых расположены низко, находятся близко к лампам 18 с холодным катодом (то есть расстояния до ламп 18 с холодным катодом являются малыми). Задание низкими местоположений опоры оптического элемента является предпочтительным для уменьшения общей толщины. Однако увеличивается вероятность того, что тени от ламп 18 с холодным катодом, то есть изображения ламп, будут различимы спереди через оптический элемент 16. В результате увеличивается вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости.
На чертежах Фиг. 3 и Фиг. 6-9 опорные штыри 26 помечены символами H1-H12, которые указывают их высоты в порядке следования от самого короткого до самого длинного. Кроме того, чтобы отличать опорные штыри 26 один от другого, опорные штыри 26 помечены цифрами с -1 по -12 в порядке следования от того опорного штыря, который служит опорой для оптического элемента в самом низком местоположении (ближайшем к центру), до того опорного штыря, который служит опорой для оптического элемента в самом высоком местоположении (самом дальнем от центра).
На чертеже Фиг. 3 линия L1 и линия L2 простираются, соответственно, в направлении оси X и направлении оси Y, и проходят через центр C. Опорные штыри 26 опорных элементов 20 на конкретной линии (расположенной в направлении оси Y) среди имеющихся в матрице образованы так, что те, которые расположены ближе к линии L1, служат опорой для оптического элемента 16 в низких местоположениях, а те, которые расположены далеко от линии L1, служат опорой для оптического элемента 16 в более высоких местоположениях. Опорные штыри 26 опорных элементов на другой конкретной линии (расположенной в направлении оси X) образованы так, что опорные штыри 26, расположенные ближе к линии L2, служат опорой для оптического элемента 16 в низких местоположениях, а те, которые расположены далеко от линии L2, служат опорой для оптического элемента 16 в более высоких местоположениях. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 7, опорный штырь 26-12, который служит опорой для оптического элемента 16 в самом высоком местоположении, имеет такую высоту, что он не доходит до задней поверхности рассеивателя 21, которая является, по существу, плоской вдоль плоскости X-Y без деформации из-за нагрева, то есть он не соприкасается с задней поверхностью. Следовательно, имеется зазор между кончиками 26a опорных штырей 26 опорных элементов 20 и плоским рассеивателем 21. Допускается деформация рассеивателя 21 в пределах зазора. Поскольку около центра рассеивателя 21 зазор является большим и меньшим вблизи внешних краев рассеивателя 21, то допускается деформация рассеивателя 21 к задней стороне.
Ниже будет приведено объяснение схемы расположения ламп 18 с холодным катодом. Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 3, лампы 18 с холодным катодом расположены в направлении оси Y в параллельную компоновку с различными промежутками в соответствии с местоположением. Промежутки являются относительно малыми около центра нижней пластины 14a шасси 14 или оптического элемента 16 и относительно большими вблизи концов по оси Y. То есть лампы 18 с холодным катодом расположены с неравномерными промежутками, которые постепенно изменяются. Промежутки между лампами 18 с холодным катодом постепенно становятся большими от центра нижней пластины 14a к концам по оси Y. То есть промежутки постепенно становятся меньшими от концов по оси Y к центру нижней пластины 14a. Промежутки между лампами 18 с холодным катодом изменяются пропорционально расстоянию от центра C нижней пластины 14a или оптического элемента 16. Лампы 18 с холодным катодом расположены симметрично относительно линии L1, которая простирается в направлении оси X и проходит через центр C. Когда лампы 18 с холодным катодом расположены с малыми промежутками, то плотность распределения ламп 18 с холодным катодом и яркость в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16 являются относительно высокими. Когда лампы 18 с холодным катодом расположены с большими промежутками, то плотность распределения ламп 18 с холодным катодом и яркость в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16 являются относительно низкими. Когда лампы 18 с холодным катодом расположены с большими промежутками, то расстояние между лампами с холодным катодом является малым. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет различима неравномерность яркости, вызванная различиями между яркостью в освещаемых областях, где расположены лампы 18 с холодным катодом, и в неосвещаемых областях, где лампы 18 с холодным катодом не расположены. Однако для того чтобы уменьшить расстояние между лампами 18 с холодным катодом, необходимо большое количество этих ламп, и, следовательно, это приводит к увеличению стоимости. На чертеже Фиг. 3 для различения промежутков между лампами 18 с холодным катодом друг от друга эти промежутки помечены как PT1-PT6 в порядке следования, начиная с наименьшего.
Промежутки между лампами 18 с холодным катодом являются относительно малыми в центральной области, в которой опорные элементы 20 поддерживают оптический элемент 16 в относительно низких местоположениях. Промежутки между лампами 18 с холодным катодом являются относительно большими в краевых областях, в которых опорные элементы 20 поддерживают оптический элемент 16 в относительно высоких местоположениях. В этом варианте осуществления изобретения лампы 18 с холодным катодом расположены с различными промежутками в соответствии с местоположением опоры оптического элемента 16. Промежутки заданы так, что отношение, вычисленное путем деления расстояния между каждым местоположением опоры оптического элемента 16 и соответствующей лампой 18 с холодным катодом на величину промежутка между соответствующими лампами 18 с холодным катодом, не выходит за пределы области нормальных значений. При установлении этого отношения равным самому низкому значению из области нормальных значений или большим, чем это значение, уменьшается вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16. При установления этого отношения равным самому высокому значению из области нормальных значений или меньшим, чем это значение, общая толщина блока 12 задней подсветки может быть уменьшена. Кроме того, количество ламп 18 с холодным катодом может быть сокращено настолько, насколько это возможно.
Опорные элементы 20 расположены по линиям вдоль направления расположения ламп 18 с холодным катодом. Промежутки между этими опорными элементами 20 в направлении оси Y в центральной области отличаются от промежутков в краевых областях для того, чтобы они соответствовали промежуткам между лампами 18 с холодным катодом. Эти промежутки являются большими в центральной области и малыми в краевых областях. Промежутки между опорными элементами 20 в направлении оси Y постепенно становятся меньшими от центральной области к краевым областям и постепенно увеличиваются от краевых областей к центральной области. Плотность распределения опорных штырей 26 в направлении оси Y является относительно высокой в центральной области и относительно низкой в краевых областях. Промежуток между опорными элементами 20 соответствует расстоянию между центрами опорных элементов 20, расположенных рядом друг с другом в направлении оси Y, то есть расстоянию между опорными штырями 26 соседних опорных элементов 20. Размер длинной стороны основной части 24 каждого опорного элемента 20 является различным от одного опорного элемента 20 до другого в соответствии с местоположением в области шасси 14. Размер длинной стороны основной части 24 в центральной области является меньшим, а размер длинной стороны основных частей 24 в краевых областях является большим. Места расположения держателей 25 источников света на каждой основной части 24 также являются различными в соответствии с местоположением в области шасси 14.
Ниже приведено объяснение полезных эффектов этого варианта осуществления изобретения, имеющего вышеописанную конфигурацию. При нормальной температуре рассеиватель 21 является, по существу, плоским вдоль плоскости X-Y, как проиллюстрировано на чертежах с Фиг. 6 по Фиг. 9. Оптические листы 22, уложенные в виде многослойной структуры на переднюю поверхность рассеивателя 21, также являются, по существу, плоскими. В этом состоянии предусмотрены заданные зазоры между задней поверхностью рассеивателя 21 и опорными штырями 26 опорных элементов 20. Как описано выше, зазор является большим около центра и является более узким вблизи внешних краев.
При использовании жидкокристаллического устройства отображения 10 лампы 18 с холодным катодом в блоке 12 задней подсветки включают и выключают, и, следовательно, таким образом температура внутри него изменяется. Температура во внутреннем пространстве блока 12 задней подсветки является более высокой, чем температура в окружающем пространстве, поскольку блок 12 задней подсветки включает в себя большое количество ламп 18 с холодным катодом в качестве тепловых источников. Следовательно, температура в пространстве позади рассеивателя 21 является относительно высокой, а температура в пространстве перед рассеивателем 21 является относительно низкой. В результате, может происходить тепловое расширение рассеивателя 21 и его деформация. Поскольку, как описано выше, между рассеивателем 21 и опорными штырями 26 имеется зазор, то допускается деформация рассеивателя 21 в пределах зазора. Зазор является большим между центральной областью рассеивателя 21 и опорными штырями 26 и малым между краевыми областями рассеивателя 21 и опорными штырями 26. Как проиллюстрировано на чертежах с Фиг. 10 по Фиг. 13, деформация рассеивателя 21, допускается, в основном, в сторону ламп 18 с холодным катодом. В частности, рассеиватель 21 слегка искривляется, приобретая форму, подобную арке, (дугообразную форму) в двух измерениях и куполообразную форму в трех измерениях. Оптические листы 22, уложенные в виде многослойной структуры на рассеивателе 21, также деформируются, приобретая ту же самую форму в соответствии с формой рассеивателя 21.
Когда рассеиватель 21 соприкасается с кончиками 26a опорных штырей 26, то он не может перемещаться дальше к задней стороне, то есть ближе к лампам 18 с холодным катодом. Когда кончики 26a опорных штырей 26 соприкасаются с рассеивателем 21, то к опорным штырям 26 и к рассеивателю 21 могут быть приложены механические нагрузки. Поскольку рассеиватель 21 является сильно деформированным на раннем этапе его теплового расширения, то механические нагрузки являются очень малыми. При дальнейшем тепловом расширении рассеивателя 21 из состояния, в котором он соприкасается с кончиками 26a опорных штырей 26, может происходить деформация частей рассеивателя 21 около опорных штырей 26, что проиллюстрировано на чертеже Фиг. 14. Поскольку рассеиватель 21 является сильно деформированным на раннем этапе его теплового расширения, то локальные деформации рассеивателя 21 являются очень малыми. Оптические листы 22 уложенные в виде многослойной структуры на рассеивателе 21, также являются сильно деформированными, приобретая формы, подобные форме рассеивателя 21 на раннем этапе его теплового расширения. Следовательно, локальные деформации оптических листов 22 также являются очень малыми. Среди оптических листов 22, лист 22b с линзовым растром имеет более сильную анизотропию оптических свойств, чем остальные. Если части листа 22b с линзовым растром сильно деформированы, то имеется тенденция, заключающаяся в том, что распределение выходящего света в пределах протяженности поверхности становится неравномерным. Неравномерность яркости может быть эффективно уменьшена за счет уменьшения локальных деформаций листа 22b с линзовым растром. Когда линейный свет, излучаемый лампами 18 с холодным катодом, проходит через рассеиватель 21 и оптические листы 22, то происходит его преобразование в равномерный свет с плоским фронтом. Распределения света в пределах протяженности поверхностей рассеивателя 21 и каждого оптического листа 22 являются равномерными. Равномерный свет с плоским фронтом затем направляют в сторону жидкокристаллической панели 11. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости даже при тепловом расширении оптического элемента 16.
Как описано выше, местоположения опоры в центральной области рассеивателя 21, поддерживаемого опорными элементами 20, расположены относительно низко, и, следовательно, расстояния между лампами 18 с холодным катодом и оптическим элементом 16 являются малыми. Когда расстояния между лампами 18 с холодным катодом и оптическим элементом 16 малы, то имеет место тенденция, заключающаяся в том, что изображения лампы легко различимы через оптический элемент 16. В этом варианте осуществления изобретения промежутки между лампами 18 с холодным катодом, расположенными параллельно друг другу в направлении оси Y, являются относительно меньшими около центра, чем вблизи краев. То есть плотность распределения ламп 18 с холодным катодом около центра является относительно высокой. Даже в том случае, если будут уменьшены расстояния между лампами 18 с холодным катодом и оптическим элементом 16 около центра, изображения ламп будут различимы. Следовательно, эффективное уменьшение неравномерности яркости обеспечено даже в том случае, когда местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, установлены расположенными настолько низко, насколько это возможно. То есть путем расположения ламп 18 с холодным катодом согласно описанной выше компоновке, местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, могут быть заданы расположенными ниже предела. Следовательно, толщина блока 12 задней подсветки и толщина жидкокристаллического устройства отображения 10 могут быть уменьшены.
Как описано выше, блок 12 задней подсветки из этого варианта осуществления изобретения включает в себя шасси 14, лампы 18 с холодным катодом, оптический элемент 16 и опорные элементы 20. Шасси 14 имеет отверстие на стороне выхода света. Лампы 18 с холодным катодом представляют собой источники света, расположенные в параллельную компоновку и размещенные в шасси 14. Оптический элемент 16 расположен на стороне выхода света внешней относительно ламп 18 с холодным катодом, закрывая собой отверстие шасси 14. Опорные элементы 20 расположены вдоль направления расположения ламп 18 с холодным катодом, по линиям, параллельным друг другу. Опорные элементы 20 служат опорой для оптического элемента 16 со стороны, противоположной стороне выхода света. Около центра местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, расположены относительно близко к лампам 18 с холодным катодом. Вблизи краев местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, расположены относительно более далеко от ламп 18 с холодным катодом. Промежутки между лампами 18 с холодным катодом являются относительно меньшими около центра и относительно большими вблизи краев.
Местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, расположены относительно ближе к лампам 18 с холодным катодом около центра и относительно дальше от ламп 18 с холодным катодом вблизи краев. При изменении температуры окружающей среды может происходить тепловое расширение оптического элемента 16. Когда происходит тепловое расширение, то происходит значительная деформация оптического элемента 16 в сторону ламп 18 с холодным катодом. Следовательно, могут быть уменьшены механические нагрузки, приложенные к точкам опоры оптического элемента 16, в которых опорные элементы 20 поддерживают оптический элемент 16. Уменьшена вероятность возникновения локальных деформаций оптического элемента 16 около точек опоры, в которых опорные элементы 20 поддерживают оптический элемент 16, и, следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость.
Когда оптический элемент 16 деформирован в сторону ламп 18 с холодным катодом, то расстояния между лампами 18 с холодным катодом и оптическим элементом 16 около центра уменьшаются. Следовательно, уменьшается вероятность того, что тени от ламп 18 с холодным катодом будут различимы через оптический элемент 16. Промежутки между лампами 18 с холодным катодом около центра являются относительно малыми, и плотность распределения ламп 18 с холодным катодом около центра является высокой. Следовательно, уменьшена вероятность того, что тени от ламп 18 с холодным катодом будут различимы даже в том случае, когда расстояния между оптическим элементом 16 и лампами 18 с холодным катодом уменьшены, и, соответственно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость. Поскольку местоположения опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20, установлены расположенными настолько близко к лампам 18 с холодным катодом, насколько это возможно, то общая толщина может быть уменьшена.
Лампы 18 с холодным катодом расположены с промежутками, постепенно становятся большими от центра к краям. Поскольку плотность распределения ламп с холодным катодом в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16 постепенно изменяется, то вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, уменьшена в еще большей степени.
Опорные элементы 20 образованы так, что местоположения опоры оптического элемента 16 постепенно становятся расположенными дальше от ламп 18 с холодным катодом от центра к краям. Когда происходит тепловое расширение, то оптический элемент 16 удерживается имеющим слегка искривленную форму. Следовательно, уменьшена вероятность возникновения локальных деформаций в оптическом элементе 16, и, соответственно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, уменьшена в еще большей степени.
Опорные элементы 20 образованы так, что линия, соединяющая местоположения опоры оптического элемента 16, образует дугообразную кривую. При этой конфигурации оптический элемент 16 удерживается имеющим слегка искривленную форму при его тепловом расширении.
Опорные элементы 20 образованы так, что точки опоры оптического элемента 16 могут быть размещены между соседними лампами 18 с холодным катодом. При этой конфигурации меньше вероятность того, что опорные элементы 20 будут заслонять свет от ламп 18 с холодным катодом. Это уменьшает неравномерность яркости, что является предпочтительным.
Каждый опорный элемент 20 образован так, что точка опоры, в которой опорный элемент 20 служит опорой для оптического элемента 16, может быть расположена посередине между соседними лампами 18 с холодным катодом. При этой конфигурации расстояние между точкой опоры, в которой опорный элемент 20 служит опорой для оптического элемента 16, и одной из соседних ламп 18 с холодным катодом является, по существу, равным расстоянию между этой точкой опоры и другой лампой 18 с холодным катодом. При этой конфигурации неравномерность яркости уменьшена в еще большей степени, что является предпочтительным.
Опорные элементы 20 расположены с относительно малыми промежутками около центра и с относительно большими промежутками вблизи краев. При тепловом расширении оптического элемента 16 имеет место тенденция, заключающаяся в том, что к центральной области приложены более высокие механические нагрузки, чем к краевым областям. Поскольку около центра расположено большее количество опорных элементов 20, то механические нагрузки, приложенные к опорным элементам 20, могут быть уменьшены. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет происходить трение оптического элемента 16 об опорные элементы 20 в точках опоры и, следовательно, уменьшена вероятность возникновения скрипов.
Оптический элемент 16 включает в себя множество слоев. Поскольку оптический элемент 16 включает в себя множество слоев, то локальные деформации оптического элемента 16 могут создавать серьезный неблагоприятный оптический эффект. Следовательно, раскрытая здесь технология является эффективной.
Оптический элемент 16 включает в себя рассеиватель 21 и оптические листы 22. Рассеиватель 21 содержит светорассеивающие элементы для рассеяния света. Непосредственной опорой для него служат опорные элементы 20. Оптические листы 22 уложены в виде многослойной структуры на стороне рассеивателя 21 выхода света. Оптические листы 22 включают в себя, по меньшей мере, лист 22b с линзовым растром, имеющий светособирающую структуру. Лист 22b с линзовым растром, имеющий светособирающую структуру, стремится вызывать неравномерную яркость, когда происходят его локальные деформации. Следовательно, раскрытая здесь технология является особенно эффективной.
Светособирающая структура имеет анизотропные светособирающие свойства. Имеет место тенденция, заключающаяся в том, что светособирающая структура, имеющая анизотропные светособирающие свойства, вызывает неравномерность яркости, когда в листе 22b с линзовым растром происходят локальные деформации. Следовательно, раскрытая здесь технология является особенно эффективной.
Светособирающая структура включает в себя большое количество цилиндрических линз 22b2, расположенных параллельно друг другу. Раскрытая здесь технология является эффективной для светособирающей структуры, включающей в себя цилиндрические линзы 22b2.
Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности листа 22b с линзовым растром. Лист 22b с линзовым растром имеет форму прямоугольника, и направление вдоль его короткой стороны совпадает с направлением, в котором собирается свет. Лист 22b с линзовым растром, имеющий форму прямоугольника, подвергается более значительному тепловому расширению в направлении вдоль длинной стороны, чем в направлении вдоль короткой стороны. Поскольку направление вдоль короткой стороны листа 22b с линзовым растром совпадает с направлением, в котором собирается свет, то вероятность того, что произойдет изменение размера листа 22b с линзовым растром вдоль направления, в котором собирается свет, является меньшей даже тогда, когда происходит тепловое расширение. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости.
Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности листа 22b с линзовым растром. Направление, в котором собирается свет, совпадает с направлением по вертикали, а направление, в котором свет не собирается, совпадает с направлением по горизонтали. При этой конфигурации уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости в направлении по горизонтали, даже в том случае, когда в листе 22b с линзовым растром происходит тепловое расширение, и около точек опоры возникают локальные деформации.
Каждая лампа 18 с холодным катодом имеет линейную форму, которая простирается в одном направлении в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16. Лампы 18 с холодным катодом расположены параллельно друг другу в направлении, перпендикулярном к их осевому направлению. Опорные элементы 20 располагали параллельно друг другу вдоль направления расположения ламп 18 с холодным катодом, имеющих линейную форму. Опорные элементы 20 деформируют оптический элемент 16 в сторону ламп 18 с холодным катодом, и, следовательно, уменьшена неравномерность яркости, что является предпочтительным.
Оптический элемент 16 включает в себя лист 22b с линзовым растром в качестве оптического листа 22, имеющего светособирающую структуру. Светособирающая структура имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности листа 22b с линзовым растром. Направление, в котором собирается свет, совпадает с направлением расположения ламп 18 с холодным катодом, а направление, в котором свет не собирается, совпадает с осевым направлением лампы 18 с холодным катодом. Вероятность того, что части листа 22b с линзовым растром будут претерпевать деформацию в направлении расположения ламп 18 с холодным катодом, то есть в направлении, в котором собирается свет, листа 22b с линзовым растром, является меньшей. Следовательно, неравномерность яркости эффективно уменьшена.
Опорные элементы 20 расположены по линиям параллельно друг другу в направлении расположения ламп 18 с холодным катодом и по линиям, параллельным осевому направлению ламп 18 с холодным катодом. Опорные элементы 20, размещенные около центра по линиям, параллельным осевому направлению, служат опорой для оптического элемента 16 в местоположениях относительно более близко к лампам 18 с холодным катодом, а опорные элементы 20 вблизи краев служат опорой для оптического элемента 16 в местоположениях относительно дальше от ламп 18 с холодным катодом. При этой конфигурации оптический элемент 16 значительно деформируется, приобретая куполообразную форму. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, уменьшена в еще большей степени.
Каждый опорный элемент 20 включает в себя держатели 25 источников света, которые удерживают лампу 18 с холодным катодом. То есть опорный элемент 20 имеет функцию держателя лампы 18 с холодным катодом, имеющей линейную форму.
Предусмотрено наличие рамки 17, которая удерживает внешние края оптического элемента 16. Когда удерживающий элемент удерживает внешние края оптического элемента 16, то имеет место тенденция, заключающаяся в том, что деформации происходят, в основном, в центральной области оптического элемента 16 при тепловом расширении оптического элемента. Поскольку оптический элемент 16 деформируется в сторону ламп 18 с холодным катодом, то механические нагрузки, приложенные к оптическому элементу 16 и к опорным элементам 20, могут быть уменьшены.
<Второй вариант осуществления изобретения>
Второй вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на чертежи Фиг. 15 и Фиг. 16. Этот вариант осуществления изобретения включает в себя опорные элементы 20A, расположенные в другую компоновку. В этом варианте осуществления изобретения элементы, аналогичные элементам из первого варианта осуществления изобретения, обозначены теми же самыми символами, после которых следует буква A. Объяснение одинаковых конфигураций, функций и эффектов не приведено.
Как проиллюстрировано на чертежах Фиг. 15 и Фиг. 16, опорные элементы 20A расположены с относительно меньшими промежутками в направлении оси Y (в направлении вдоль короткой стороны шасси 14A) около центра и с относительно большими промежутками вблизи краев. Кроме того, опорные элементы 20A расположены с относительно меньшими промежутками SPT1 в направлении оси X (в направлении вдоль длинной стороны нижней пластины 14aA) около центра и с относительно большими промежутками SPT2 вблизи краев. Опорные элементы 20A расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхностей нижней пластины 14aA и оптического элемента 16A. Они расположены с относительно меньшими промежутками около центра и с относительно большими промежутками вблизи краев. Плотность распределения опорных штырей 26A в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16A является более высокой около центра, чем вблизи краев. Следовательно, механические нагрузки, приложенные к опорным штырям 26A, которые служат опорой для центральной области оптического элемента 16A, могут быть рассредоточены. Вследствие теплового расширения центральная область оптического элемента 16A стремится изменить свой размер в большей степени, чем внешние краевые участки, которые удерживаются рамкой 17A и сдерживаются ею. То есть вероятность того, что к центральной области будет приложена большая механическая нагрузка, является более высокой. За счет рассредоточения механических нагрузок, приложенных к опорным штырям 26A около центра, уменьшена вероятность того, что будет происходить трение опорных штырей 26A о рассеиватель 21A вследствие механических нагрузок, и эффективно уменьшена вероятность возникновения скрипов.
<Третий вариант осуществления изобретения>
Третий вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на чертежи Фиг. и 17 и Фиг. 18. В этом варианте осуществления изобретения блок задней подсветки 12B используют по-иному. Кроме того, схемы расположения ламп 18B с холодным катодом и опорных элементов 20B являются иными, чем в тех вариантах осуществления изобретения, которые описаны выше. В этом варианте осуществления изобретения элементы, аналогичные элементам из первого варианта осуществления изобретения, обозначены теми же самыми символами, после которых следует буква B. Объяснение одинаковых конфигураций, функций и эффектов не приведено.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 17, блок 12B задней подсветки используют таким образом, что направление вдоль длинной стороны и направление вдоль короткой стороны шасси 14B совпадают, соответственно, с направлением по вертикали (с направлением оси Y) и с направлением по горизонтали (с направлением оси X). Лампы 18B с холодным катодом, размещенные в шасси 14B, расположены так, что их осевое направление совпадает с направлением вдоль короткой стороны шасси 14B. Двенадцать ламп 18B с холодным катодом расположены параллельно друг другу в направлении вдоль длинной стороны шасси 14B. Вблизи середины размера длинной стороны шасси 14B лампы 18B с холодным катодом расположены с небольшими промежутками. Эти промежутки становятся большими к краям. То есть лампы 18B с холодным катодом расположены с неравномерными промежутками, которые постепенно становятся большими. Опорные элементы 20B расположены в рассредоточенную компоновку, образуя зигзагообразные структуры в пределах протяженности поверхности нижней пластины 14aB шасси 14B. Они расположены на шести линиях в направлении вдоль короткой стороны шасси 14B. Каждая линия включает в себя три опорных элемента 20B. Они расположены на восьми линиях в направлении вдоль длинной стороны шасси 14B. Каждая линия включает в себя три опорных элемента 20B. Опорные элементы 20B расположены с неравномерными промежутками, которые постепенно изменяются, аналогично лампам 18B с холодным катодом.
Вследствие теплового расширения или сжатия оптический элемент 16B, имеющий прямоугольную форму, стремится изменить свой размер в направлении вдоль длинной стороны в большей степени, чем в направлении вдоль короткой стороны. Когда произошло тепловое расширение оптического элемента 16B, а опорой для него служат опорные штыри 26B опорных элементов 20B, то может происходить деформация его участков около точек опоры. Если происходят деформации, то существует тенденция, заключающаяся в том, что величина деформаций является большей в направлении вдоль длинной стороны, чем в направлении вдоль короткой стороны. В этом варианте осуществления изобретения лампы 18B с холодным катодом, имеющие линейную форму, расположены параллельно друг другу в направлении вдоль длинной стороны оптического элемента 16B. Кроме того, плотность распределения ламп 18B с холодным катодом является более высокой около центра. Эффективное уменьшение неравномерности яркости обеспечено даже в том случае, когда средняя часть длинной стороны оптического элемента 16B сильно деформирована.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 18, лист 22bB с линзовым растром оптического элемента 16B включает в себя цилиндрические линзы 22b2B, которые предусмотрены в качестве светособирающей структуры. Цилиндрические линзы 22b2B расположены так, что их осевые направления совпадают с направлением вдоль короткой стороны листа 22bB с линзовым растром (с осевым направлением лампы 18B с холодным катодом). То есть лист 22bB с линзовым растром имеет конфигурацию, в которой его направление, в котором собирается свет, совпадает с направлением вдоль длинной стороны, а его направление, в котором свет не собирается, совпадает с направлением вдоль короткой стороны. Вследствие теплового расширения или сжатия лист 22bB с линзовым растром стремится изменить свой размер в направлении вдоль длинной стороны в большей степени, чем в направлении вдоль короткой стороны. Когда лист 22bB с линзовым растром деформирован в направлении вдоль длинной стороны, то эта деформация может влиять на направление, в котором собирается свет. Направление, в котором собирается свет, может быть различным между недеформированной областью и деформированной областью или между различными деформированными областями. В этом варианте осуществления изобретения плотность распределения ламп 18B с холодным катодом является более высокой около середины размера длинной стороны. Следовательно, вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости, уменьшена даже в том случае, когда направление, в котором собирается свет, немного отличается от одной области к другой.
Как описано выше, светособирающая структура листа 22bB с линзовым растром из этого варианта осуществления изобретения имеет направление, в котором собирается свет, и направление, в котором свет не собирается, в пределах протяженности поверхности. Лист 22bB с линзовым растром имеет форму прямоугольника, причем направление вдоль его длинной стороны совпадает с направлением, в котором собирается свет. Вследствие теплового расширения лист 22bB с линзовым растром, имеющий прямоугольную форму, стремится изменить свой размер в большей степени в направлении вдоль длинной стороны, чем в направлении вдоль короткой стороны. Когда произошло тепловое расширение листа 22bB с линзовым растром, и детали около точек опоры деформированы, то эти деформации стремятся оказать воздействие на направление, в котором собирается свет. Следовательно, раскрытая здесь технология является особенно эффективной.
<Четвертый вариант осуществления изобретения>
Четвертый вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на чертежи Фиг. 19-23. В этом варианте осуществления изобретения элементы, аналогичные элементам из первого варианта осуществления изобретения, обозначены теми же самыми символами, после которых следует буква C. Объяснение одинаковых конфигураций, функций и эффектов не приведено.
Как проиллюстрировано на чертеже Фиг. 19, блок 12C задней подсветки включает в себя светодиоды 28 (LEDs), которые представляют собой точечные источники света, расположенные в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16C (в пределах поверхности выхода света). Каждый светодиод 28 включает в себя три светодиодные микросхемы (не показаны) и установлен на светодиодной плате 29. Каждая светодиодная микросхема излучает один цвет: красный цвет (R), зеленый цвет (G) или синий цвет (B). Каждый светодиод 28 излучает белый свет. Светодиодная плата 29 имеет форму прямоугольника, направление вдоль длинной стороны которого совпадает с направлением оси X. Светодиодные платы 29 расположены в виде матрицы "три на три" внутри шасси 14C вдоль направления оси X и направления оси Y. Большое количество светодиодов 28 расположено двумерно в параллельную компоновку в пределах нижней пластины 14aC шасси 14C и поверхности оптического элемента 16C. Светодиоды 28 расположены с относительно меньшими промежутками около центра и с относительно большими промежутками около внешних краев. Промежутки между светодиодами 28 постепенно становятся большими от центра к внешним краям и постепенно становятся меньшими от внешних краев к центру. Плотность распределения светодиодов 28 в пределах нижней пластины 14aC и поверхности оптического элемента 16C является более высокой около центра и более низкой вблизи внешних краев.
В частности, светодиоды 28 на каждой светодиодной плате 29 расположены в зигзагообразную компоновку, и схемы их расположения отличаются одна от другой в соответствии с местами расположения светодиодных плат 29 на шасси 14C. Центр центральной светодиодной платы 29, расположенный в центре шасси 14C, совмещен с центром CC шасси 14C. Промежутки между светодиодами 28, установленными около центра светодиодной платы 29, являются более узкими, а промежутки между светодиодами 28 вблизи внешних краев светодиодной платы 29 являются большими. Установленные на светодиодных платах 29 светодиоды 28, которые расположены вблизи внешних краев светодиодных плат 29, окружающих центральную светодиодную плату 29, расположены в соответствии с относительными местоположениями между центром CC шасси 14C и светодиодными платами 29. В частности, промежутки между светодиодами 28, расположенными около внешнего края ближе к центру CC, являются более узкими, а промежутки между светодиодами 28, расположенными около внешнего края далеко от центра CC, являются большими. То есть светодиоды 28 расположены радиально от центра CC нижней пластины 14a или оптического элемента 16, и промежутки между ними являются, по существу, пропорциональными расстояниям от центра CC нижней пластины 14aC или оптического элемента 16C.
Ниже приведено объяснение опорных элементов 20C. В этом варианте осуществления изобретения в качестве источников света используют светодиоды 28, установленные на светодиодных платах 29. Следовательно, опорные элементы 20C не имеют функций держателей источников света. Опорные элементы 20C из этого варианта осуществления изобретения имеют конфигурацию, аналогичную конфигурации опорных элементов 20 из вариантов осуществления изобретения с первого по третий, за исключением держателей 25 источников света. Каждый опорный элемент 20C включает в себя основную часть 24C, опорный штырь 26C и крепежную деталь 27C. Основная часть 24C простирается вдоль нижней пластины 14aC шасси 14C. Опорный штырь 26C выступает наружу из передней поверхности основной части 24C. Крепежная деталь 27C выступает наружу из задней поверхности основной части 24. Два опорных элемента 20C расположены в противоположных по диагонали углах каждой светодиодной платы 29. То есть опорные элементы 20C расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах нижней пластины 14aC шасси 14C и поверхности оптического элемента 16C. Как проиллюстрировано на чертежах с Фиг. 20 по Фиг. 23, опорные штыри 26C, выступающие наружу из основных частей 24C, являются относительно более короткими около центра поверхности и относительно более длинными вблизи внешних краев поверхности. В частности, высоты опорных штырей 26C постепенно уменьшаются от центра к внешним краям нижней пластины 14aC или оптического элемента 16C, и постепенно становятся более низкими от внешних краев к центрам. Высоты изменяются пропорционально расстояниям от центра CC. Крепежные детали 27C пропущены через светодиодные платы 29 и вставлены в установочные отверстия нижней пластины 14aC шасси 14C. В результате, опорные элементы 20C и светодиодные платы 29 прикреплены к шасси 14C и удерживаются в надлежащем закрепленном состоянии.
Около центра местоположений опоры оптического элемента 16C, поддерживаемого опорными элементами 20C, расположены относительно низко, и промежутки между светодиодами 28 около центра являются относительно более узкими. Вблизи внешних краев местоположения опоры оптического элемента 16C, поддерживаемого опорными элементами 20C, расположены относительно более высоко, и промежутки между светодиодами 28 являются относительно большими. В этом варианте осуществления изобретения промежутки между светодиодами 28 изменяются в двух измерениях в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16C в соответствии с местоположениями опоры оптического элемента 16C, поддерживаемого опорными элементами 20C. Соотношения между местоположениями опоры и промежутками между светодиодами 28 являются оптимизированными. Следовательно, когда при деформации вследствие теплового расширения оптический элемент 16C приобретает куполообразную форму, выступающую в сторону светодиодов 29, и расстояние между каждым светодиодом 28 и оптическим элементом 16C является различным от одного светодиода 28 к другому, неравномерность яркости эффективно уменьшена в еще большей степени в пределах всей поверхности оптического элемента 16C.
В этом варианте осуществления изобретения в качестве точечных источников света, расположенных в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16, используют светодиоды 28. Раскрытая здесь технология является предпочтительной для конфигурации, включающей в себя светодиоды 28, которые являются точечными источниками света.
Светодиоды 28 расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16C. Промежутки между светодиодами 28 являются относительно меньшими около центра и относительно большими вблизи внешних краев. При этой конфигурации, когда происходит тепловое расширение оптического элемента 16C и расстояния между центральной областью оптического элемента 16C и светодиодами 28 уменьшаются, то вероятность того, что будут различимы тени от светодиодов 28, уменьшена в еще большей степени, и вероятность того, что будет иметь место неравномерная яркость, уменьшена в еще большей степени.
Опорные элементы 20 расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхности оптического элемента 16C. Местоположения опоры оптического элемента 16C, поддерживаемого опорными элементами 20C, расположены относительно ближе к светодиодам 28 около центра и относительно дальше от светодиодов 28 вблизи внешних краев. При этой конфигурации оптический элемент 16C может быть сильно деформирован, приобретая куполообразную общую форму. Кроме того, плотность распределения светодиодов 28, которые представляют собой точечные источники света, является более высокой около центра и более низкой вблизи внешних краев в соответствии с местоположениями опоры оптического элемента 16, поддерживаемого опорными элементами 20C. Следовательно, неравномерность яркости эффективно уменьшена в еще большей степени.
<Другие варианты осуществления изобретения>
Настоящее изобретение не ограничено изложенными выше вариантами его осуществления, объясненными в приведенном выше описании. Например, описанные ниже варианты осуществления изобретения могут быть включены в состав технического решения, подпадающего под объем патентных притязаний настоящего изобретения.
(1) В описанных выше вариантах осуществления изобретения местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, установлены таким образом, что их высота постепенно становятся более высокими от центра к краям. Однако местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, могут быть установлены таким образом, чтобы становиться выше ступенчато от центра к краям.
(2) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, расположенные вдоль направления расположения ламп с холодным катодом, установлены на разных уровнях. Кроме того, местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, расположенные вдоль осевого направления ламп с холодным катодом, также установлены на разных уровнях. Однако местоположения опоры оптического элемента, поддерживаемого опорными элементами, расположенные вдоль осевого направления ламп с холодным катодом, могут быть установлены на одинаковом уровне. В этом случае местоположения опоры оптического элемента, обеспечиваемые опорным элементом, около центра в направлении расположения ламп с холодным катодом установлены на самом низком уровне. Следовательно, локальные деформации оптического элемента могут быть уменьшены. Кроме того, плотность распределения ламп с холодным катодом является самой высокой около центра. Следовательно, уменьшена вероятность того, что будет иметь место неравномерность яркости.
(3) В первом и во втором вариантах осуществления изобретения использованы опорные элементы, имеющие держатели источников света. Однако могут использоваться опорные элементы без держателей источников света, как в четвертом варианте осуществления изобретения. Могут использоваться опорные элементы обоих типов: опорные элементы с держателями источников света и опорные элементы без держателей источников света.
(4) В описанных выше вариантах осуществления изобретения опорные элементы расположены двумерно в параллельную компоновку в пределах протяженности поверхности шасси. Однако опорные элементы могут быть расположены по линиям, которые простираются в одном направлении. В качестве видоизмененного варианта для вариантов осуществления изобретения с первого по третий, опорные элементы могут быть расположены вдоль направления расположения ламп с холодным катодом, а не вдоль осевого направления ламп с холодным катодом. В качестве видоизмененного варианта для четвертого варианта осуществления изобретения, опорные элементы могут быть расположены только вдоль направления оси X или вдоль направления оси Y.
(5) В описанных выше вариантах осуществления изобретения опорные элементы расположены регулярно в виде матрицы в пределах протяженности поверхности шасси. Однако опорные элементы могут быть расположены нерегулярно в пределах протяженности поверхности шасси.
(6) В описанных выше вариантах осуществления изобретения опорные штыри, которые служат опорой для оптического элемента в самых высоких местоположениях опоры (самых дальних от источников света), не соприкасаются с задней поверхностью рассеивателя, которая является, по существу, плоской при нормальной температуре. Однако опорные штыри, которые служат опорой для оптического элемента в самых высоких местоположениях опоры, могут соприкасаться с задней поверхностью рассеивателя, которая является, по существу, плоской при нормальной температуре.
(7) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий каждый опорный штырь расположен посередине между соседними лампами с холодным катодом. Однако каждый опорный штырь может быть расположен не посередине между лампами с холодным катодом.
(8) В описанных выше вариантах осуществления изобретения каждый опорный штырь расположен между соседними источниками света. Однако каждый опорный штырь может быть расположен непосредственно над источником света, то есть на виде сверху опорный штырь и источник света перекрывают друг друга.
(9) При необходимости, места расположения опорных элементов на шасси или количество опорных элементов могут быть изменены по сравнению с теми, которые указаны в описанных выше вариантах осуществления изобретения. При необходимости, формы опорных штырей или количество опорных штырей на каждой основной части могут быть изменены. При необходимости, формы или количество держателей источников света в опорных элементах в вариантах осуществления изобретения с первого по третий также могут быть изменены.
(10) В описанных выше вариантах осуществления изобретения в качестве крепежных конструкций для крепления опорных элементов к шасси использованы крепежные детали вставного типа. Однако в качестве крепежных конструкций могут быть использованы крепежные детали скользящего типа. Такая крепежная деталь скользящего типа может иметь форму, подобную крючку. Подобный крючку участок крепежной детали входит в зацепление с краем установочного отверстия путем прижатия основной части к нижней пластине шасси, а затем путем скольжения вдоль нижней пластины.
(11) В описанных выше вариантах осуществления изобретения промежутки между источниками света (лампами с холодным катодом или светодиодами) постепенно становятся большими от центра к краям. Однако промежутки между источниками света могут становятся большими ступенчато.
(12) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий длина каждой лампы с холодным катодом, по существу, равна длине одной из сторон шасси. Однако длина лампы с холодным катодом может быть более короткой, чем стороны шасси, и лампы с холодным катодом могут располагаться двумерно в пределах протяженности поверхности шасси. В этом случае промежутки между лампами с холодным катодом могут быть более узкими около центра и большими вблизи внешних краев, то есть промежутки могут быть различными в двух измерениях, аналогично четвертому варианту осуществления изобретения.
(13) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий к концам ламп с холодным катодом присоединены резиновые держатели. Однако настоящее изобретение может быть применено к блоку задней подсветки, который включает в себя зажимные хомуты или наружные вводы, которые предусмотрены на концах ламп с холодным катодом. В блоке задней подсветки питание к лампам с холодным катодом подают из платы преобразователя через зажимные хомуты или наружные вводы, которые обеспечивают контакт с полюсами соединителей, расположенных на шасси.
(14) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий использованы лампы с холодным катодом, которые являются одной из разновидностей люминесцентных ламп. Однако могут использоваться люминесцентные лампы других типов, в том числе лампы с горячим катодом.
(15) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий в качестве линейных источников света использованы лампы с холодным катодом, которые являются одной из разновидностей люминесцентных ламп. Однако кроме люминесцентных ламп могут использоваться газоразрядные лампы, в том числе ртутные лампы и ксеноновые лампы. Кроме того, в качестве примера линейных источников света, большое количество светодиодов может быть рассредоточенным образом расположено на периметрах базовых деталей, имеющих форму стержней.
(16) В четвертом варианте осуществления изобретения в качестве точечных источников света использованы светодиоды. Однако могут использоваться точечные источники света других типов.
(17) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использованы либо линейные источники света, либо точечные источники света. Однако могут использоваться источники света обоих типов: линейные источники света и точечные источники света.
(18) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использованы линейные источники света или точечные источники света. Однако в параллельную компоновку может быть расположено множество источников света с плоским фронтом.
(19) В описанных выше вариантах осуществления изобретения оптический элемент является, по существу, плоским при нормальной температуре. Однако может использоваться оптический элемент, который деформирован в сторону источников света при нормальной температуре. В этом случае кончики опорных штырей могут соприкасаться с рассеивателем до того, как произойдет тепловое расширение.
(20) В описанных выше вариантах осуществления изобретения в качестве светособирающей структуры листа с линзовым растром использованы цилиндрические линзы, имеющие выпуклые поверхности с стороны выхода света. При необходимости, светособирающая структура может быть изменена. Например, могут использоваться линзы 30, проиллюстрированные на чертеже Фиг. 24. Каждая линза 30 имеет в разрезе треугольную форму и пару поверхностей, из которых выходит свет. Кроме того, могут использоваться линзы 31, проиллюстрированные на чертеже Фиг. 25. Каждая линза 31 имеет куполообразную форму. Линзы 31 расположены двумерно в параллельную компоновку.
(21) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использован лист с линзовым растром, включающий в себя цилиндрические линзы в качестве светособирающей структуры. Однако может использоваться лист с микролинзовым растром, включающий в себя микролинзы в качестве светособирающей структуры. Кроме того, может использоваться рассеивающий лист, включающий в себя большое количество рассеивающих элементов, расположенных на поверхности элемента, представляющего собой основание.
(22) При необходимости может использоваться оптический элемент иного типа, имеющий иную светособирающую структуру, чем в описанных выше вариантах осуществления изобретения. Например, может использоваться оптический элемент, имеющий следующую конфигурацию. Лист с линзовым растром, имеющий линзы Френеля, и рассеиватель уложены в виде многослойной структуры. Между светособирающей областью линз Френеля и рассеивателем предусмотрено наличие слоя воздуха. Между областью линз Френеля, в котором свет не собирается, и рассеивателем предусмотрено наличие отражающего слоя.
(23) В вариантах осуществления изобретения с первого по третий осевое направление цилиндрических линз листа с линзовым растром совпадает с осевым направлением ламп с холодным катодом. Однако осевое направление цилиндрических линз может быть перпендикулярным осевому направлению ламп с холодным катодом.
(24) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использован лист с линзовым растром, включающий в себя светособирающую структуру, которая имеет анизотропные светособирающие свойства. Однако может использоваться оптический элемент, включающий в себя светособирающую структуру без анизотропных светособирающих свойств. Пример оптического листа, светособирающая структура которого не имеет анизотропных светособирающих свойств, проиллюстрирован на чертеже Фиг. 25. Куполообразные линзы расположены двумерно в параллельную компоновку. Другой пример такого оптического листа включает в себя рассеиватель, в котором большое количество рассеивающих элементов расположено на поверхности элемента, представляющего собой основание.
(25) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использован лист с линзовым растром, имеющий светособирающую структуру. Однако может использоваться оптический элемент без светособирающей структуры.
(26) При необходимости количество слоев или типы оптического элемента могут быть изменены по сравнению с теми, которые использованы в описанных выше вариантах осуществления изобретения.
(27) В описанных выше вариантах осуществления изобретения в качестве коммутационных компонентов жидкокристаллического устройства отображения использованы тонкопленочные транзисторы (TFT). Однако описанная здесь технология может быть применена для жидкокристаллических устройств отображения, в которых используют иные коммутационные компоненты, чем тонкопленочные транзисторы (например, тонкопленочные диоды (TFD)). Кроме того, помимо цветного жидкокристаллического устройства отображения, она может быть применена для черно-белых жидкокристаллических устройства отображения.
(28) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использовано жидкокристаллическое устройство отображения, включающее в себя жидкокристаллическую панель в качестве компонента устройства отображения. Однако настоящее изобретение может быть применено для дисплеев, включающих в себя компоненты дисплея иных типов.
(29) В описанных выше вариантах осуществления изобретения использован телевизионный приемник, включающий в себя блок настройки. Однако данная технология может быть применена для устройства отображения без блока настройки.