| 【発明の名称】 |
バックライト装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】石関 博文
【氏名】竹本 公
【氏名】能瀬 徹
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| 【要約】 |
【課題】小型化，薄型化できるとともに、電源投入後に短時間で最大輝度が得られるバックライト装置を提供する。
【解決手段】バックライト装置10は、透過型パネル11の裏面に沿う導光部材12と、導光部材12の端面に配置された円筒状の光源13と、光源13を覆うランプリフレクタ14とを有する。ランプリフレクタ14は、光源13の曲率半径に対応した円弧面14Ａを備える。このバックライト装置10は、光源13と円弧面14Ａとの離間寸法G1を0.2mm以上0.5mm以下とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透過型パネルに拡散光を照射させるために、前記透過型パネルの裏面に沿って配置された板状の導光部材と、前記導光部材の端面に配置された円筒状の光源と、前記光源を覆うランプリフレクタとを有し、前記ランプリフレクタが前記光源の曲率半径に対応した円弧面を備えた断面略Ｕ字状に形成されたバックライト装置において、前記光源の周面と前記円弧面との離間寸法が0.2mm以上0.5mm以下であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】 前記離間寸法が0.4mm未満であることを特徴とする請求項１に記載したバックライト装置。
【請求項３】 前記離間寸法が0.3mm以上0.35mm以下であることを特徴とする請求項２に記載したバックライト装置。
【請求項４】 前記光源の両端部を収容支持する略円筒状の支持部材を有し、前記支持部材の外周面が先端に向かって先細りとなる段付形成されているとともに、前記支持部材の小径部に前記ランプリフレクタが支持されていることを特徴とする請求項１に記載したバックライト装置。
【請求項５】 前記小径部における内周面および外周面のうちの少なくとも一方に凹部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載したバックライト装置。
【請求項６】 前記凹部が前記小径部の内外を連通していることを特徴とする請求項５に記載したバックライト装置。
【請求項７】 前記凹部がスリットであることを特徴とする請求項６に記載したバックライト装置。
【請求項８】 前記凹部が前記導光部材に対して離れる方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項５に記載したバックライト装置。
【請求項９】 前記凹部が複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載したバックライト装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はバックライト装置に係り、透過型の液晶表示装置（LCD:Liquid Crystal Display）等に拡散光を照射するために用いられるエッジライト型のバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に示すように、従来の平面パネル表示装置60は、金属製のフロントケース１と金属製のリアケース３と、表示パネル２と、バックライト装置４および拡散シート５等から構成されている。すなわち、平面パネル表示装置60は、フロントケース１とリアケース３との間に、表示パネル２およびこの表示パネル２の背面側に拡散シート５ならびにバックライト装置４がはさまれて保持されるように構成され、このバックライト装置４により表示パネル２に平行光が透過されて所定の文字，数字，記号，図形等を表示する。
【０００３】表示パネル２は、二枚のガラス基板をスクライブライン側を外側にして貼り合わせて該二枚のガラス基板の隙間に液晶が注入され、ガラス基板の外側に偏光板が貼付けられている構成である。
【０００４】バックライト装置４は、透過型パネルの裏面に沿って配置された板状の導光部材４Ａと、導光部材４Ａの端面に配置された円筒状の光源４Ｂと、光源４Ｂを覆うランプリフレクタ４Ｃとを有するエッジライト型とされ、光源から発した光をランプリフレクタ４Ｃにより反射させて全て導光部材４Ａに入射させることにより、光源４Ｂの光を平面光としてLCDに照射させる。
【０００５】光源４Ｂは、例えば冷陰極蛍光管とされ、両端部を支持する支持部材４Ｄ，４Ｄにより給電されるとともに、導光部材４Ａに対する離間寸法が保持されている。
【０００６】一方、ランプリフレクタ４Ｃは、例えば白PETフィルム等の樹脂フィルムの片面にアルミニウム，銀，プリオレフィン等が蒸着あるいは接着されているとともに、光源４Ｂにおける外周面の曲率半径に対応した円弧面を備えた断面略Ｕ字状に形成されている。このようなランプリフレクタ４Ｃは、反射効率や導光部材４Ａに対する導光効率等を考慮し、かつ、バックライト装置４を小型化，薄型化するために、光源４Ｂの外周面に対する円弧面の離間寸法が1.0mm以下に設定されている場合が多い。
【０００７】そして、近年では、各種装置をさらに小型化，薄型化するために、光源４Ｂの周面にランプリフレクタ４Ｃの円弧面を密着させたバックライト装置４が多用されている（従来例）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、バックライト装置に用いられる光源４Ｂは、図３に示すように、自己発熱により周面温度が40℃前後に達したときに最大輝度が得られる傾向にある。
【０００９】しかしながら、前述した従来例は、光源４Ｂの周面にランプリフレクタ４Ｃの円弧面が密着しているため、光源４Ｂの自己発熱がランプリフレクタ４Ｃを介して外部に放熱され易く、電源を投入してから一定時間が経過するまで所望の輝度が得られないという不都合がある。
【００１０】本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は小型化，薄型化できるとともに、電源投入後に短時間で最大輝度が得られるバックライト装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、透過型パネルに拡散光を照射させるために、前記透過型パネルの裏面に沿って配置された板状の導光部材と、前記導光部材の端面に配置された円筒状の光源と、前記光源を覆うランプリフレクタとを有し、前記ランプリフレクタが前記光源の曲率半径に対応した円弧面を備えた断面略Ｕ字状に形成されたバックライト装置を前提としている。
【００１２】そして、本発明者らは、前述した目的を達成するために、光源における外周面およびランプリフレクタのける円弧面間の離間寸法と、電源投入後に光源の最大輝度が得られるまでの時間との相関関係を模索した結果、光源の外周面と、ランプリフレクタの円弧面との間の離間寸法が0.2mm以上0.5mm以下であれば、所望の効果を得られることを見出し、この離間寸法が0.4mm未満であれば効果が顕著化し、さらに離間寸法が0.3mm以上0.35mm以下であることが特に好ましいことを見出した。
【００１３】このため、本発明は、請求項１に記載したように、前記光源の周面と前記円弧面との離間寸法が0.2mm以上0.5mm以下であることを特徴とし、請求項２に記載したように前記離間寸法が0.4mm未満であることを特徴とし、請求項３に記載したように前記離間寸法が0.3mm以上0.35mm未満であることを特徴としている。
【００１４】また、本発明は、請求項４に記載したように、前記光源の両端部を収容支持する略円筒状の支持部材を有し、前記支持部材の外周面が先端に向かって先細りとなる段付形成されているとともに、前記支持部材の小径部に前記ランプリフレクタが支持されていることを特徴としている。
【００１５】ここで、支持部材としては、光源に対して給電する電子部品を収納するため、例えばシリコーン樹脂等の絶縁性を有する材質により適宜な形状に形成しておけばよい。そして、これらのような支持部材としては、小径部の内周面に光源の外周面が密着するように形成しておくとともに、小径部の肉厚寸法を0.5mm以下に設定しておけばよい。
【００１６】このように構成されたバックライト装置においては、支持部材の小径部にランプリフレクタが支持されるため、あらかじめ小径部の内周面に光源の外周面が密着するように形成しておくとともに、小径部の肉厚寸法を0.5mm以下に設定しておけば、光源の外周面とランプリフレクタの円弧面との間の離間寸法を確実に所望値に維持できることになる。
【００１７】さらに、本発明は、請求項５に記載したように、前記小径部における内周面および外周面のうちの少なくとも一方に凹部が設けられていることを特徴としている。
【００１８】ここで、凹部としては、内周面の母線あるいは外周面の母線に沿う溝状に形成しておく構造や、任意形状の窪みを形成しておく構造や、あるいは内外を連通する切欠を形成しておく構造等を採用できる。このような凹部としては、寸法，形態，位置，数等は任意である。
【００１９】このように構成されたバックライト装置においては、小径部の内周面あるいは外周面に凹部が設けられているため、支持部材が光源を収容支持していても、凹部により支持部材と光源との間、あるいは支持部材とランプリフレクタとの間に空気層が部分的に設けられることになり、小径部の内周面あるいは外周面に凹部を設けない場合に比較して断熱効果を向上できることになる。
【００２０】また、このバックライト装置においては、小径部の内周面あるいは外周面に凹部が設けられているため、射出成形により製造された支持部材の小径部における直径寸法あるいは内径寸法に誤差が生じていても、光源あるいはランプリフレクタを支持部材に取り付けるにあたって、凹部が変形することにより小径部の直径寸法あるいは内径寸法が規定値に修正され、これにより設計上の寸法精度が得られることになる。
【００２１】そして、本発明においては、請求項６に記載したように、前記凹部が前記小径部の内外を連通しているため、前述した空気層の層厚み寸法を最大値にでき、これにより断熱効果が最大限得られることになる。
【００２２】特に、本発明においては、請求項７に記載したように、前記凹部がスリットであるため、比較的発熱が顕著な光源の最端部に対しても空気層を形成できることになる。
【００２３】次に、本発明においては、請求項８に記載したように、前記凹部が前記導光部材に対して離れる方向に向けて配置されているため、外部に対して熱伝導し易いランプリフレクタに対して良好な断熱性が得られることになる。
【００２４】また、本発明においては、請求項９に記載したように、前記凹部が複数設けられているため、例えば少なくとも１つの凹部が導光部材に対して離れる方向に向くように、小径部の軸線を中心とした放射位置にそれぞれ凹部を設けておけば、外部に対して熱伝導し易いランプリフレクタに対して良好な断熱性が得られるとともに、導光部材に対する光源の直接照射光を被覆せず、照射効率を向上できることになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】まず、本発明に係る実施形態のバックライト装置が用いられる平面パネル表示装置について、図６を用いて説明する。
【００２７】図６に示すように、平面パネル装置60は、金属製のフロントケース１と金属製のリアケース３と、表示パネル２と、バックライト装置４および拡散シート５等から構成されたエッジライト型である。すなわち、この平面パネル表示装置60は、フロントケース１とリアケース３との間に、表示パネル２およびこの表示パネル２の背面側に拡散シート５ならびにバックライト装置４がはさまれて保持されるように構成され、このバックライト装置４により表示パネル２に平行光が透過されて所定の文字，数字，記号，図形等を表示する。
【００２８】次に、本発明に係る実施形態のバックライト装置について説明する。
【００２９】図１は、本発明に係る実施形態のバックライト装置を示す要部斜視図および要部断面図であり、図６におけるＡ部の拡大図である。
【００３０】図１に示すように、本発明の実施形態であるバックライト装置10は、例えばディジタルカメラの背部に設けられるＴＦＴ−ＬＣＤ等の透過型パネル11（図１（Ａ）参照）に拡散光を照射させるために、透過型パネル11の裏面に沿って配置された板状の導光部材12と、導光部材12の端面に配置された円筒状の光源13と、光源13を覆うランプリフレクタ14と、光源13の両端部を収容支持する略円筒状の支持部材15（一方のみ図示）とを有している。
【００３１】導光部材12は、例えば透明アクリル樹脂等により平面略長方形に形成されていて、表面に対して裏面が傾斜した断面略楔状とされている。
【００３２】光源13は、冷陰極蛍光管とされ、導光部材12の短辺端面に対して所定間隔で配置されている。
【００３３】ランプリフレクタ14は、断面略Ｕ字状に形成されていて、その円弧面14Ａの曲率半径が光源13における外周面の曲率半径に対応している。このようなランプリフレクタ14は、例えばポリオレフィンが接着された白PETフィルムや、アルミニウム，銀等が蒸着されたポリエステルフィルム等が採用されている。
【００３４】図２にも示すように、支持部材15は、導光部材12の短辺端面に取り付けられる支持部16と、支持部16に支持された円筒状の小径部17とを含んで構成されている。
【００３５】支持部16は、導光部材12の短辺端面に密着可能な平坦面16Ａが設けられているとともに、光源13の両端部に対して電気的に接続可能な接続部品18（図２参照）が収容されている。この支持部16は、接続部品18の電気的な絶縁性を確保するために、接続部品18の外側面に対する肉厚寸法が0.4mm以上となるように形成されている。
【００３６】一方、小径部17は、支持部16の外側面に対して外周面が段差となるように形成されているとともに、光源13の外周面に密着可能な内径寸法を有し、当該小径部17の軸線を中心とする放射位置に３つのスリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃが設けられている。スリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃは所定幅寸法を有し、小径部17の内外を連通するように、小径部17の開放端部から母線に沿って所定長さ連続している。この小径部17は、スリット19Ａが導光部材12に対して離れる方向に向けて配置されている。
【００３７】このような小径部17は、肉厚寸法が0.2mm以上0.5mm以下、好ましくは0.4mm未満、特に好ましくは0.3mm以上0.35mm以下に設定されている。
【００３８】そして、以上のような支持部材15は、例えばシリコーン樹脂等の絶縁性を有する適宜な材質により、支持部16および小径部17が一体成形されていて、小径部17を覆うようにランプリフレクタ14が支持される。
【００３９】従って、このバックライト装置10は、光源13の外周面と、ランプリフレクタ14の円弧面14Ａとの間の離間寸法G1が0.5mm以下に維持される。
【００４０】前述したバックライト装置10によれば、光源13の外周面と、ランプリフレクタ14の円弧面14Ａとの間の離間寸法G1が0.2mm以上0.5mm以下であるため、従来に比較して全体形状を小型化，薄型化できるとともに、光源13にランプリフレクタ14が密着している場合に比較して、光源13の自己発熱が外部に放熱され難く、これにより電源を投入してから短時間で所望の輝度が得られる。
【００４１】特に、このバックライト装置10によれば、離間寸法G1を0.4mm未満であれば顕著な効果が得られ、さらに離間寸法G1が0.3mm以上0.35mm未満であれば格段に優れた効果が得られる。
【００４２】また、バックライト装置10によれば、支持部材15の小径部17にランプリフレクタ14が支持されるため、離間寸法G1を確実に所望値に維持できる。
【００４３】特に、このバックライト装置10によれば、小径部17に凹部であるスリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃが設けられているため、これらのスリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃ内部が空気層となって、小径部17にスリットを設けない場合に比較して断熱効果を向上できる。
【００４４】また、このバックライト装置10によれば、小径部17にスリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃが設けられているため、射出成形により製造された小径部17の直径寸法あるいは内径寸法に誤差が生じていても、光源13あるいはランプリフレクタ14を支持部材14に取り付けるにあたって、各スリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃが変形することにより誤差が規定値に修正され、これにより設計上の寸法精度が得られる。
【００４５】さらに、前述したバックライト装置10によれば、そして、各スリット19Ａ，19Ｂ，19が小径部17の内外を連通しているため、前述した空気層の層厚み寸法を最大値にでき、これにより断熱効果が最大限得られる。
【００４６】特に、これらの空気層が各スリット19Ａ，19Ｂ，19Ｃにより設けられるため、比較的発熱が顕著な光源13の最端部に対しても空気層を形成できる。
【００４７】また、このようなバックライト装置10によれば、スリット19Ａが導光部材12に対して離れる方向に向けて配置されているため、外部に対して熱伝導し易いランプリフレクタ14に対して良好な断熱性が得られる。
【００４８】そして、スリット19Ｂ，19Ｃが導光部材12に向けて配置されているため、導光部材12に対する光源13の直接照射光を被覆せず、照射効率を向上できる。
【００４９】次に、本発明に基づいてバックライト装置を複数試作して実施例とし、従来構造を有するバックライト装置を比較例として比較したので、表１を参照しながら結果を説明する。
【００５０】
【表１】
【００５１】なお、表１において、各実施例および各比較例は、基本的な構造，材質は同一であり、光源とランプリフレクタとの離間寸法を変えたものである。
【００５２】また、参考までに、図３に光源における外周面温度と輝度との相関関係を示す。
【００５３】そして、各実施例および各比較例は、光源における外周面温度が所望温度に到達するまでの時間（温度上昇速度）と、透過型パネルの表面における輝度とを考慮し、総合評価として、◎…優れている，○…良好，△…可，×;…不可の四段階に評価した。
（実施例１）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.35mmに設定したところ、温度上昇速度が極めて早いとともに、輝度が極めて高く、総合評価が◎となった。
（実施例２）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.3mmに設定したところ、温度上昇速度が極めて早いとともに、輝度が極めて高く、総合評価が◎となった。
（実施例３）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.2mmに設定したところ、温度上昇速度が早いとともに、輝度が高く、総合評価が○となった。
（実施例４）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.4mm未満に設定したところ、温度上昇速度が早いとともに、輝度が高く、総合評価が○となった。
（実施例５）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.5mmに設定したところ、温度上昇速度および輝度が許容範囲内であり、総合評価が△となった。
（比較例１）光源とランプリフレクタとを密着させたところ、温度上昇速度が遅いとともに、輝度が低く、総合評価が×;となった。
（比較例２）光源とランプリフレクタとの離間寸法を0.6mmに設定したところ、温度上昇速度が遅いとともに、輝度が低く、総合評価が×;となった。
【００５４】以上の結果から、光源とランプリフレクタとの離間寸法が0.2mm以上0.5mm以下である実施例１ないし実施例５は、比較例１および比較例２に比較して温度上昇速度が早いとともに輝度が高く、これにより優れた総合評価を得られたことが判る。
【００５５】特に、離間寸法が0.4mm未満である実施例１ないし実施例４は、実施例５に比較して、温度上昇速度が早いとともに輝度が高いことが判る。
【００５６】そして、離間寸法が0.3mm以上0.35mm以下である実施例１および実施例２は、実施例３および実施例４に比較して、極めて優れた総合評価を得ていることが判る。
【００５７】なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【００５８】例えば、前述した実施形態においては、支持部材の小径部に複数のスリットが設けられた構造が例示されていたが、図４および図５に示す支持部材45，55も本発明に含まれる。
【００５９】すなわち、図４に示す支持部材45は、小径部47の外周面における放射位置に凹部として幅広の溝49Ａ，49Ｂ，49Ｃ，49Ｄが形成され、小径部47の内周面における放射位置に凹部として幅広の溝49Ｅ，49Ｆ，49Ｇ，49Ｈが形成されている。
【００６０】一方、図５に示す支持部材55は、小径部57の内外を連通する連通孔59が多数設けられている。
【００６１】これらの支持部材45，55によっても、前述した実施形態と同様な効果が得られる。
【００６２】その他、前述した実施形態において例示した透過型パネル，導光部材，光源，ランプリフレクタ，円弧面，支持部材，小径部，凹部等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００６３】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば、請求項１に記載したように、光源における外周面およびランプリフレクタのける円弧面間の離間寸法0.2mm以上0.5mm以下であるため、小型化，薄型化できるとともに、電源投入後に短時間で最大輝度が得られる。
【００６４】また、本発明によれば、請求項２に記載したように離間寸法が0.4mm未満であれば効果が顕著化し、請求項３に記載したように離間寸法が0.3mm以上0.35mm以下であることが特に好ましい。
【００６５】さらに、本発明によれば、請求項４に記載したように、支持部材の小径部にランプリフレクタが支持されるため、小径部の肉厚寸法を0.5mm以下に設定しておけば、光源の外周面とランプリフレクタの円弧面との間の離間寸法を確実に所望値に維持できる。
【００６６】さらに、本発明によれば、請求項５に記載したように、小径部の内周面あるいは外周面に凹部が設けられているため、小径部の内周面あるいは外周面に凹部を設けない場合に比較して断熱効果を向上できるとともに、凹部が変形することにより小径部の寸法誤差を規定値に修正して設計上の寸法精度が得られる。
【００６７】そして、本発明によれば、請求項６に記載したように、凹部が小径部の内外を連通しているため、前述した空気層の層厚み寸法を最大値にでき、これにより断熱効果が最大限得られる。
【００６８】特に、本発明によれば、請求項７に記載したように、凹部がスリットであるため、比較的発熱が顕著な光源の最端部に対しても空気層を形成できる。
【００６９】また、本発明によれば、請求項８に記載したように、凹部が導光部材に対して離れる方向に向けて配置されているため、外部に対して熱伝導し易いランプリフレクタに対して良好な断熱性が得られる。
【００７０】そして、本発明によれば、請求項９に記載したように、凹部が複数設けられているため、ランプリフレクタに対する良好な断熱性が得られるとともに、導光部材に対する光源の直接照射光を被覆せず、照射効率を向上できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年９月１８日（２０００．９．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２００２−９３２３１（Ｐ２００２−９３２３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年３月２９日（２００２．３．２９） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２８２１７１（Ｐ２０００−２８２１７１） |
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