JP2002093231A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【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。

Description

【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 Dis
play）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４
Ｂ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0.3m
m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，19
Ｂ，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49
Ａ，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，49
Ｇ，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0.3
5mm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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施形態を示す要部斜視図および
要部断面図である。

【図２】本発明に係る実施形態を示す要部断面図であ
る。

【図３】光源の外周面温度と輝度との相関関係を示すグ
ラフ図である。

【図４】本発明の変形例を示す部分斜視図である。

【図５】本発明の変形例を示す部分斜視図および側面図
である。

【図６】平面パネル装置の概略を示す分解模式斜視図で
ある。

【符号の説明】

10 バックライト装置 11 透過型パネル 12 導光部材 13 光源 14 ランプリフレクタ 14Ａ 円弧面 15，45，55 支持部材 17，47，57 小径部 19Ａ，19Ｂ，19Ｃ スリット（凹部） 49Ａ，49Ｂ，49Ｃ，49Ｄ，49Ｅ，49Ｆ，49Ｇ，49Ｈ 溝
（凹部） 59 連通孔（凹部）

フロントページの続き (72)発明者 能瀬 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA23Z FA42Z FD12 FD13 LA05 LA30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。