JP2001311944A - 遊技機用液晶表示装置のためのバックライト・ユニット - Google Patents
遊技機用液晶表示装置のためのバックライト・ユニットInfo
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- JP2001311944A JP2001311944A JP2000132792A JP2000132792A JP2001311944A JP 2001311944 A JP2001311944 A JP 2001311944A JP 2000132792 A JP2000132792 A JP 2000132792A JP 2000132792 A JP2000132792 A JP 2000132792A JP 2001311944 A JP2001311944 A JP 2001311944A
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Abstract
イト・ユニットであって、液晶表示素子の表示面と垂直
な導光板側面に光源からの光を入射させて液晶背面から
光を射出する導光板方式のバックライト・ユニットにお
いて、導光板と、前記導光板の3側面に対応して形成さ
れているコの字型の蛍光管と蛍光管の屈曲部および駆動
端子を有する端部を弾力性ある電気絶縁体で覆うように
成形した成形部分とを含んで形成された光源部と、前記
光源部の蛍光管からの射出光を反射して前記導光板に導
く略U字形状の金属から成る反射板1であって、当該U
字形状内部に前記光源部を収容し、当該反射板の両端部
の間に前記導光板を挟み込むように構成された反射板1
と、前記それぞれの反射板1の一方の端部の平面部分と
接触し、前記導光板の液晶表示素子と反対側の面を覆う
ように配置され、アルミ材で形成された反射板2とを備
えた。
Description
る。さらに詳述すれば、遊技機用液晶表示装置のための
改良された構造のバックライトに関する。
の表示装置として液晶表示装置が使用されている。ある
いは従来においてCRT表示器が使用されてきた装置や
機器においても他の機器との調和性や、小型でしかも奥
行き寸法が小さいことなどの特長から、液晶表示装置が
多く使用されている。とくに近年、液晶表示装置の薄型
化が望まれ、液晶表示パネルを背面から照明するバック
ライト装置にとして、液晶パネル背面に板状の導光板を
設け、この導光板の側面に沿って冷陰極蛍光管等の棒状
の光源を設けたバックライト方式が主に使用されるよう
に成っている。このような例として、特開平11−28
1981号公報、特開平7−261030号公報、特開
平5−27229号公報、特開平7−114815号公
報がある。
開平7−261030号公報は導光板の一方の側面に蛍
光管を有した構造を開示し、特開平5−27229号公
報と特開平7−114815号公報は、両側面に蛍光管
を配した構造を開示している。
せ、面白味に変化をもたらすために、ゲームにおいて液
晶表示装置を使用したものが普通になっている。
における液晶表示装置は、上述したパーソナルコンピュ
ータの表示装置や、機器や装置においてCRT表示装置
の代わりに使用される液晶表示装置などの設置される環
境と異なる環境下において使用される。後者において
は、少なくとも液晶表示素子の表示面は人間の生活環境
空間に接しているが、前者においては、ガラスによって
閉じられた空間に面している。すなわち、遊技機に使用
される液晶表示装置の表示面は、直接、人間の生活環境
空間に接していない。このことは、液晶表示素子の表面
温度に対して、異なる影響を生じさせている。その影響
は、主に液晶表示装置全体の温度上昇である。逆に保温
効果があり、液晶表示素子全体の温度の均一性を維持す
る面では輝度ムラ等を発生させない環境とも言える。一
方、一般的な液晶表示装置の仕様において、周囲温度範
囲は0度Cから50度Cとされている。遊技機に使用さ
れる液晶表示装置、とくにパチンコ機において使用され
る液晶表示装置は特殊な環境下にあり、一般的な構造の
バックライトではこの上限を超えやすいとも言える。
光源を含む液晶表示装置背面に放熱用の穴を形成してい
る。また、特開平6−121872号公報においては、
液晶表示素子背面部に略M字形状の発光部を有する蛍光
管を用いたバックライト光源を設けており、この反射部
を有するバックライト光源の背後にバックライトカバー
をさらに有し、この背後に液晶表示素子を駆動する映像
制御装置(基板)を配置している映像表示器が開示され
ている。この映像表示器はさらに前ケースに取り付けら
れ、電源ユニットの基板を内部に配置した後ケースと組
み合わせされている。この前ケースには映像表示器に表
示面に対応して表示窓が開口し、後ケースには、上面を
除く3側面と、背面上部に通気用の複数のスリット孔を
開口させている。
とは異なる遊技機においては、液晶表示装置の一般的な
仕様である周囲温度0度Cから50度Cを満足させるこ
とは難しかった。とくに、高機能化する表示内容ととも
に、液晶表示装置周辺回路の消費電力は増加傾向にある
ので、それらの放熱対策は当然のこととして、液晶表示
素子そのものの温度対策が必要になってきた。とくに液
晶表示素子の使用温度範囲は一般的な電気部品の周囲温
度の許容値と比べると極端に最高温度が低く、また、上
述した特開平8−98930号公報、実開昭63−18
174号公報、あるいは特開昭06−21872号公報
に示されるように、不正防止のために透明なユニットケ
ースに収容しなくてはならない、という温度的には不利
な制約条件も存在する。液晶表示における輝度ムラを防
止するためには液晶表示器の表示面の温度を均一にする
必要もある。
制約がある遊技機において、液晶表示素子の表示面が直
接外界に接触しない遊技機に実装される場合でも、液晶
表示素子の表示面の温度を仕様範囲の50度C以下にす
る手段を提供することである。詳細には、液晶表示素子
に近接配置され、発熱源でもあるバックライト部につい
て改良された構造を、とくに、遊技機用液晶表示装置の
ための改良された構造を有するバックライト・ユニット
を提供することである。
めに、バックライト・ユニットを以下の構成にした。
ト構造であって、液晶表示素子の表示面と垂直な導光板
側面に光源からの光を入射させて液晶背面から光を射出
する導光板方式のバックライト・ユニットにおいて、導
光板と、前記導光板の3側面に対応して形成されている
コの字型の蛍光管と当該蛍光管の屈曲部および駆動端子
を有する端部を弾力性ある電気絶縁体で覆うように成形
した成形部分とを含んで形成された光源部と、前記光源
部の蛍光管からの射出光を反射して前記導光板に導く、
略U字形状の金属板から成る反射板1であって、当該U
字形状内部に前記光源部を収容し、当該反射板の両端部
の間に前記導光板を挟み込むように構成された反射板1
と、前記それぞれの反射板1の一方の端部の平面部分と
接触し、前記導光板の液晶表示素子と反対側の面を覆う
ように配置され、アルミ材で形成された反射板2とを備
えて構成した。
射板1の半円形状の内面と、前記導光板の側面に接触す
ることで、前記蛍光管の位置決めをするようにし、前記
反射板1の少なくともそのU字型の外面をアルミ材で形
成した。
クライト・ユニットであって、液晶板と平行な導光板側
面から光源からの光を入射させて液晶背面から光を射出
する導光板方式のバックライト・ユニットにおいて、導
光板と、前記導光板の3側面に対応して形成されている
コの字型の蛍光管と当該蛍光管の屈曲部および駆動端子
を有する端部弾力性ある電気絶縁体で覆うように成形し
た成形部分とを含んで形成された光源部と、前記光源部
の蛍光管からの射出光を反射して前記導光板に導く、略
U字形状の金属から成る反射部1であって、当該U字形
状内部に前記光源部を収容し、当該反射板の両端部の間
に前記導光板を挟み込むように構成された反射部1と、
前記それぞれの反射部1の、前記導光板の液晶表示素子
と反対側の面に沿って延在する平面部とを有する反射板
とを備えて、前記反射板の3辺に前記反射部1を有する
ように構成した。
射板1の半円形状の内面と、前記導光板の側面に接触す
ることで、前記蛍光管の位置決めをするようにし、前記
反射板をアルミ材で形成した。
面を参照しながら、説明する。
・ユニットを示す図であり、液晶表示素子が配置されな
い面側、すなわち背面から見た図であり、発光部の反射
板を取り外して発光部を露出させた状態を示している。
また、背面全体を覆う反射板を取り除いた場合の図であ
る。図2は、図1に示したバックライト・ユニットの垂
直断面を示す図である。この図2では、図1では表して
いない反射板107が導光板の背面に配置されているこ
とを示している。また、図3は、図1における反射板1
06を取り付けた場合を示す背面図である。ただし、こ
れらの図では、説明用の図面として、実際の寸法比とは
異ならせている。実際には、光源部分の幅は少なく、導
光板の部分は広く、そして、導光板の厚さも薄い。
れている導光板であり、その液晶表示素子が配置される
側の面には光拡散板105を配置している。103はコ
の字形状の冷陰極蛍光管であり、その屈曲部111と端
部112においては、シリコン樹脂材を使用して管周囲
を覆っている、また管端部においてはケーブル109と
管端子との間の接続部分で金属露出部分を覆っている。
106は反射板であり、図2に図示したように、冷陰極
蛍光管103を内包するようにその断面はU字形状とし
ている。そして、この反射板106は、コの字形状の冷
陰極蛍光管の仕様にあわせて、それぞれの辺に対応して
図に示すように形成されている。図3における切断線A
−A’は、図2に図示した切断部を示している。この切
断面は、図1において左側のスペーサ108の部分を切
断する位置であり、したがって図2においては、蛍光管
103の周囲にはスペーサ108があり、このスペーサ
108の外周面は、反射板106の内面に接する形状で
あることを示している。この図は、発光部と反射板との
間の位置関係をスペーサにより規定している様子を示す
説明図である。
ックライト・ユニットの左部に位置するが、図示してい
ない。図2に示すバックライト・ユニットにおいて、冷
陰極蛍光管(CCFT)13の発光光を、導光体101
と光拡散板105により、最終的に図の矢印で示す方向
(液晶表示素子を透過する方向)に光を射出する。この
導光板はアクリル樹脂で製造されている。反射板106
は、冷陰極蛍光管103の発光光を導光板101内に導
入するための反射板であり、材料は金属である。21は
光を拡散させるための光拡散シートであり、図2に示す
反射板107は導光板101内から液晶表示素子の側と
反対の面に射出する光を、拡散シート105の側に反射
する反射板である。反射板107は、本実施形態では、
導光板から漏れた光(赤外線を含む)を反射すると同時
に、冷陰極蛍光管の発する熱を外部に伝達させるため
に、反射特性と熱伝導度の優れたアルミ材を使用してい
る。熱伝導度の高い部材として、アルムニウム、銅、窒
化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、鉄、グラファ
イトなどが知られている。アルムニウムは、光、電磁
波、さらに各種熱線をよく反射し、とくに純度の高いア
ルミニウムほどこの性質は優れ、純度99.8%以上の
アルミニウムは放射エネルギーの90%以上を反射する
とされている。
光管13を駆動する電力を供給するケーブル32の取り
出し部を保護すると同時に、導光板101の図の右側側
面と係合して冷陰極蛍光管の水平方向の位置決めをする
ために、屈曲部111とほぼ同形状のL字形状にケーブ
ルに沿ってシリコン樹脂で成形している。屈曲部のスペ
ーサ111を含めスペーサ112の部分をシリコン樹脂
成形することにより、その弾力によってある程度の寸法
誤差や変形を許容することを可能にしている。ケーブル
にはコネクタ110が接続され、コネクタ110を介し
てバックライトを駆動するインバータからの電力が送ら
れる。このインバータは、図6に示した画像パネルユニ
ット駆動基板242上にあり、その基板は、図2に示し
たバックライト・ユニットに対して右側に配置される。
111、112の直径はほぼ一致させており、また反射
板106の開口部内径も同様である。したがって、図2
に示すように、反射板の左端部106aと右端部106
bは、導光板31を挟み込むような位置まで延長され、
とくに右端部は挟み込むに十分過ぎるほどの寸法を有し
ている。これは、導光板に対して発光部である冷陰極蛍
光管を、スペーサ111とスペーサ112を介して位置
決めすると同時に、図2に示した導光板背面に配置され
る反射板107との間の接触部を必要な程度において増
やす目的を持っている。ここで、反射板107は、放熱
板、あるいは熱伝導媒体としての役目も持っている。反
射板106と反射板107の接触部は、反射板106の
熱を放熱板としての反射板107に伝導させる部分であ
る。
成される液晶表示素子と、本発明によるバックライト・
ユニットそして液晶を駆動する駆動基板とにより構成さ
れる画像パネルユニットの背面板と、その間に配置され
た熱伝導媒体を介して、熱的に接続される。反射板10
6および反射板107それ自体は、この画像パネルユニ
ットの筐体内に配置されるが、反射板106が受けた熱
は、反射板107に伝わり、さらに上述した熱伝導媒体
部材を介して、画像パネルユニットの背面板に伝導され
る。
に冷陰極蛍光管を配置して導光板をその端部で挟み込ん
だ状態を示し、図4は、さらに反射板107を加え、バ
ックライト・ユニットとして完成された形状を示してい
る。
射板107を別構成としてきたが、これらを一体として
形成することも容易である。反射板106と反射板10
7を一体に構成しても、図1あるいは図2に示している
ように、逆コの字型に形成した発光部の間に導光板を挟
み、図の右方向から、図5に示す反射板121の内部に
挿入し、図3に示すように構成することは可能である。
また、同様に、図4における上部のおよび下部の反射板
106と導光板背面の反射板を1枚構成で製作し、左側
の反射板106の部分を別構成として、それぞれの端部
を重ね合わせる方法も考えられる。
て、冷陰極蛍光管による発熱は、冷陰極蛍光管の表面温
度は管端部に近いほど高いので、図6においてH1、H
2で示した部分において熱が多く発生する。ここで、本
実施形態のバックライト方式の場合、バックライト光源
による発熱部が上部と下部に位置することが理解されよ
う。本実施形態では冷陰極蛍光管を使用しているが、そ
の端部において他の部分よりも発熱量が多いことはセミ
ホット蛍光管でも同様である。
金属で構成されるとしたが、光の反射率と放熱の両面か
ら考察する必要がある。放熱優先として、反射率が低い
場合は、所定の光量を得るために駆動電力を上げざるを
得ず、最終的な結果として放熱するために放熱すべき熱
源の発熱量を上げる事態を招いても仕方がない。しかし
ながら、液晶表示装置の置かれる環境によっては、放熱
優先にせざるを得ない場合もあるので、そのような場合
には、光源の反射板、図1における106もアルミ材で
構成することも考えられる。
考えると、図2における反射板106を外部に露出させ
ることが最初に考え付くが、この構造は困難であり、一
般的には、少なくとも図2、あるいは図4における反射
板107の部分を経由することが行われる。そして、ど
ちらかといえば、発熱ポイントの配置から、水平に配置
された左右の面よりも垂直に配置された上下の面から放
熱することの方が有利と推定される。
上述した画像パネルユニット内に実装する例を図5に示
す。この図5は、画像パネルユニットを上方から見た断
面図を図示している。バックライト・ユニットを駆動す
るケーブル取り出しが、背面から見て右側なので、液晶
表示素子も同様に駆動のためのケーブル取りだしが右側
に位置しているので、バックライト・ユニットは左側に
寄っている。このことは、バックライト・ユニットのみ
を考えた場合、その熱発生部は画像パネルユニットの中
央寄りに位置するようになる。このことは、図5に示す
熱伝導板231を使用する上で好都合である。このこと
を以下に説明する。
のB−B’垂直線における断面図である。画像パネルユ
ニット205には、242で示す画像パネルユニット駆
動基板が内蔵される。したがって、バックライト・ユニ
ットの背面板、すなわち反射板107は、画像パネルユ
ニット205の内部に位置することになる。また、この
画像パネルユニット駆動基板には、冷陰極蛍光管を駆動
するインバータ409や液晶表示素子241を駆動する
回路やそのためのDC−DCコンバータが組み込まれて
いる。したがって、ある程度の発熱も、ある程度のEM
I(電磁波ノイズ)も発生する。この発熱やEMIから
液晶表示素子を遮断するためにも、反射板107の必要
性が理解されよう。図6によってのみ、バックライト・
ユニットの発熱を伝達するための径路を考察した場合、
反射板107の必要性は無いように見うけられる。しか
しながら、バックライトが発生する熱を逃がし、画像パ
ネルユニット駆動基板が発生する熱やEMIが液晶表示
素子に与える径路を遮断する上で、アルミ材から構成さ
れる反射板107の果す役割の大きさは、前述したよう
に、理解されよう。また、放熱と同時に、温度を均一化
し、一様化する効果もある。
ルユニットの上部に配置される熱伝導部材231と下部
に配置される熱伝導部材232により、画像パネルユニ
ットの外面に伝導される。このような構成は、図4にお
いて、冷陰極蛍光管の発熱部が、上部と下部にあるから
である。本実施形態では画像パネルユニットの背面板2
33はアルミ材で構成しているので、背面板に沿って上
昇する空気により、効果的に外部に放出される。また、
バックライト・ユニットの導光板背面全体をアルミ材で
構成したので、内部に蓄積され易い熱を効果的に外部に
放出することができる。また、内部に収容される基板上
に発生する熱については、効果的に遮断することも可能
になっている。
光板方式のバックライト構造とし、導光板の3側面にコ
の字型の蛍光管を配置することで発熱部を外周部に限定
し、かつ、この蛍光管の周囲に配置される略U字形状の
反射板を設け、その両端部の間に導光板を挟み込む構造
とし、このそれぞれの反射板の一方の端部の平面部分に
接するように、液晶表示素子と反対の面の導光板の面に
接して金属性で熱伝導度と光学的反射特性のよい部材か
ら構成される背面板を設けたので、導光板と光源を含む
ユニット構造とすることを可能にした。
さらに光源の発熱を発散させる放熱板として利用するこ
とを可能とした。
晶表示素子とバックライト部と駆動回路基板を含む画像
パネルユニットの外部構造に熱を伝達するようにするこ
とを可能にするので、この駆動回路の発する熱とEMI
から液晶表示素子を遮断する効果の生じる。これによっ
て、液晶表示素子の表示面の温度を効果的に低減させる
ことができ、遊技装置内部に配置された場合において
も、液晶表示素子の表示面の温度を規定値以下に保つこ
とを可能にした。
あり、蛍光管の反射板を外した状態を示す分解図であ
る。
切断面を示し、蛍光管と反射板とのスペースを規定する
スペーサを示す図である。図である。
導光板101に取り付けた図である。
あり、背面板107を取り付け、バックライト部の温度
の高い部分を示す図である。
ネルユニットを上部から見た断面図である。
し、バックライト部と熱伝導板231を示す図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 遊技機用液晶表示装置のためのバックラ
イト・ユニットであって、液晶表示素子の表示面と垂直
な導光板側面に光源からの光を入射させて液晶背面から
光を射出する導光板方式のバックライト・ユニットにお
いて、 導光板と、 前記導光板の3側面に対応して形成されているコの字型
の蛍光管と当該蛍光管の屈曲部および駆動端子を有する
端部を弾力性ある電気絶縁体で覆うように成形した成形
部分とを含んで形成された光源部と、 前記光源部の蛍光管からの射出光を反射して前記導光板
に導く、略U字形状の金属から成る反射板1であって、
当該U字形状内部に前記光源部を収容し、当該反射板の
両端部の間に前記導光板を挟み込むように構成された反
射板1と、 前記それぞれの反射板1の一方の端部の平面部分と接触
し、前記導光板の液晶表示素子と反対側の面を覆うよう
に配置され、アルミ材で形成された反射板2とを備えて
構成したことを特徴とする遊技機用液晶表示装置のため
のバックライト・ユニット。 - 【請求項2】 前記請求項1に記載の遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニットであって、 前記成形部分は、その外部が前記反射板1の半円形状の
内面と、前記導光板の側面に接触することで、前記蛍光
管の位置決めをすることを特徴とする遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニット。 - 【請求項3】 前記請求項1に記載の遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニットであって、 前記反射板1の少なくともそのU字型の外面は、アルミ
材で形成したことを特徴とする遊技機用液晶表示装置の
ためのバックライト・ユニット。 - 【請求項4】 遊技機用液晶表示装置のためのバックラ
イト・ユニットであって、液晶板と平行な導光板側面か
ら、光源からの光を入射させて液晶背面から光を射出す
る導光板方式のバックライト・ユニットにおいて、 導光板と、 前記導光板の3側面に対応して形成されているコの字型
の蛍光管と当該蛍光管の屈曲部および駆動端子を有する
端部弾力性ある電気絶縁体で覆うように成形した成形部
分とを含んで形成された光源部と、 前記光源部の蛍光管からの射出光を反射して前記導光板
に導く、略U字形状の金属から成る反射部1であって、
当該U字形状内部に前記光源部を収容し、当該反射板の
両端部の間に前記導光板を挟み込むように構成された反
射部1と、前記それぞれの反射部1の、前記導光板の液
晶表示素子と反対側の面に沿って延在する平面部とを有
する反射板と、 を備えて、前記反射板の3辺に前記反射部1を有するよ
うに構成したことを特徴とする遊技機用液晶表示装置の
ためのバックライト・ユニット。 - 【請求項5】 前記請求項4に記載の遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニットであって、 前記成形部分は、その外部が前記反射板1の半円形状の
内面と、前記導光板の側面に接触することで、前記蛍光
管の位置決めをすることを特徴とする遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニット。 - 【請求項6】 前記請求項4に記載の遊技機用液晶表示
装置のためのバックライト・ユニットであって、 前記反射板は、アルミ材で形成したことを特徴とする遊
技機用液晶表示装置のためのバックライト・ユニット。
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