JP2003242813A - 直下型バックライト及び光源ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱又は紫外線によって光の反射機能が劣化す
るのを防止する。 【解決手段】 発光面部３ａを備えたケース２と、当
該ケース２内の前記発光面部３ａの背後に設けられた光
源４と、前記ケース２内の前記光源４の背後に設けられ
た反射体１３と、を備えた直下型のバックライトにおい
て、前記反射体１３は、少なくとも反射面が白色塗装さ
れた金属によって構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用バックライ
ト、写真のネガなどを見るために使用するライトボック
ス、Ｘ線写真を見るために使用するシャウカステン、看
板等として用いられる直下型バックライト及び直下型バ
ックライトに用いられる光源ユニットに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置用バックライトは、光源の
配置の仕方に基づいて大別するとサイド型と直下型に分
けられる。サイド型は導光板の側部に光源を配置したも
のであり、直下型は発光面となる拡散板の背後（直下）
に光源を配置したものである。図８に示すように、液晶
表示装置用バックライト１００の場合、ケース１０１
と、発光面となる拡散板１０２と、ケース１０１内部の
光源１０３と、光源１０３が接続されるインバータ１０
４と、拡散板１０２の表面に重ね置きされた光学シート
１０５等を備えている。

【０００３】前記光源１０３としては、高い輝度を得る
ために、複数のランプを使用するのが一般的であり、液
晶用バックライトの場合、ディスプレイサイズが１５イ
ンチであれば４本から８本の蛍光ランプが使用され、２
０インチであれば８本から１４本程度の蛍光ランプが使
用される。また、蛍光ランプの背後に位置するケース底
部には、反射層１０１ａが形成され、この反射層１０１
ａは、光源１０３から出射した光のうち、発光面である
拡散板側とは反対に出射した光を拡散板側に反射して、
光の効率を高めている。

【０００４】また、液晶用バックライトの場合、省電力
化・薄型化が求められているため、蛍光ランプとして
は、照明用として広く用いられている熱陰極管ではな
く、管径を小さくでき消費電力も少ない冷陰極管が採用
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、蛍光ランプ
は、電極から飛び出した電子によって励起された水銀等
が紫外線を放出し、この紫外線が管内側の蛍光体に当た
って可視光を生ずるものであるため、蛍光ランプからは
若干の紫外線が発生する。また、蛍光ランプは、電極付
近では電気エネルギーから光への変換効率が低いため、
電極において無駄なエネルギーが発熱として消費され、
電極付近が熱くなる。特に、冷陰極管の場合、電極付近
における光の変換効率が熱陰極管に比べて低いため、発
熱が大きく電極付近の温度が１００℃程度になることが
ある。

【０００６】このように、光源は、紫外線や熱を発生す
るため、光源付近の部材は、光源から離れたところにあ
る部材に比べて、紫外線や熱によって劣化し易い。特
に、直下型バックライトの場合、光源からの紫外線・熱
は、光源の背後に配置された反射層１０１ａに対し悪影
響を与える。

【０００７】すなわち、従来の反射層は、高い反射率を
得るために、白色の発泡ＰＥＴなど樹脂製のものが使用
されているが、樹脂製であるため、紫外線と高温により
黄変して、発光品位が低下するという問題がある。ま
た、高温により樹脂製の反射層が変形すると、反射層
と、光源又は発光面との距離の変化が生じて発光品位に
影響を与え、特に大型液晶ディスプレイ用バックライト
やシャウカステンなどの大型バックライトの場合、反射
層も大きいために、高温によって反り等の変形が生じて
発光品位の低下を招き易い。

【０００８】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであって、熱又は紫外線によって光の反射機能が劣化
するのを防止することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光面部を備
えたケースと、当該ケース内の前記発光面部の背後に設
けられた光源と、前記ケース内の前記光源の背後に設け
られた反射体と、を備えた直下型のバックライトにおい
て、前記反射体は、少なくとも反射面が白色塗装された
金属によって構成されていることを特徴とする。本発明
によれば、反射体が金属によって構成されているので、
樹脂製に比べて光源から発生する熱又は紫外線による反
射体の劣化が防止される。ここで、効率よく光を反射さ
せるために、前記反射面の反射率が７８〜８８％である
のが好ましく、また、前記反射体は、前記ケースとは別
体の白色塗装された金属製シート材を前記ケースに取り
付けてなるのが好ましい。

【００１０】本発明では、反射体の背面とケースとの間
に隙間が確保された状態で、前記反射体が前記ケースに
取り付けられているのが好ましい。この場合、ケースが
外力等で変形しても、隙間の存在により反射体まで変形
することを防止できる。

【００１１】また、反射体は、ケースに対して分離可能
に取り付けられているのが好ましく、この場合、反射体
が劣化すれば、反射体を交換することができる。さら
に、光源は反射体に取り付けられており、反射体ととも
に当該光源を前記ケースから取外し可能に構成されてい
れば、光源と反射体の双方を容易に交換することができ
る。

【００１２】さらにまた、本発明では、ケースには、光
源が接続されるインバータが設けられ、当該インバータ
と前記光源とは分離可能に接続され、前記インバータと
前記光源の接続を外すことにより、前記インバータを前
記ケース側に残したまま、反射体とともに前記光源を前
記ケースから分離可能に構成されているものとすること
ができる。この場合、インバータをケース側に残したま
ま光源と反射体を交換することができる。

【００１３】また、本発明に係る光源ユニットとして
は、直下型バックライトのケースに取り付けられる光源
ユニットであって、ケースに対して取付け可能に構成さ
れた反射体に光源が設けられているものとすることがで
き、前記反射体は、少なくとも反射面が白色塗装された
金属によって構成されているのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。本実施形態では、直下型バックライ
トの一例としてＸ線写真などを観察するためのシャウカ
ステンを挙げて説明する。図１〜図４に示すシャウカス
テン１は、厚みが６０ｍｍ以下の薄い箱状に形成された
ケース２を有しており、このケース２には、発光面部と
なる拡散板３を備えている。このケース２内部には、拡
散板３の背後（直下）に位置するように光源４が設けら
れている。また、ケース２内部にはインバータ５も設け
られている。

【００１５】ケース２は、下ケースとなる第１ケース体
７と、上ケースとなる第２ケース体８とを備えている。
第１ケース体７は、矩形状の底面７ａと底面７ａの周縁
から上方に立設された側面７ｂとを有し、上部開口状に
形成されている。第２ケース体８は、枠状の上面８ａ
と、上面８ａの外周縁から垂下して設けられた側面８ｂ
とを有し、第１ケース体７の上部から外嵌状に装着さ
れ、図示しないネジで固定される。第１ケース体７と第
２ケース体８とが、ネジ固定式であるので、容易に分離
でき、上ケースである第２ケース体を取り外すことでメ
ンテンナンス等を容易に行うことができる。なお、第１
ケース体７と第２ケース体８はともに金属製である。

【００１６】第２ケース体８の内周部には、矩形状の拡
散板３の周縁が差し込まれる凹部１０が形成されてお
り、拡散板３は凹部１０に差し込まれ、ネジ１０ａで第
２ケース体８に固定される。拡散板３を第２ケース体８
の内周側に取り付けることで、図１に示すように拡散板
３の周囲において額縁状に第２ケース体８が位置する。
また、矩形枠状の第２ケース体８の一方の長辺部（図１
において上側の長辺部）には、Ｘ線写真を固定するため
のクリップ部１１が設けられており、クリップ部１１と
拡散板３との間にＸ線写真を差し込んで挟み込ませるこ
とによってＸ線写真をシャウカステン１に固定すること
ができる。

【００１７】第２ケース体８とクリップ部１１の存在の
ため、拡散板３のうち、実際に発光する発光面部３ａ
は、拡散板３が凹部１０に差し込まれている部分及びク
リップ部１１によって隠れている部分を除く領域（図１
において拡散板３が見える範囲）となり、発光面部３ａ
は光源４からの光によって発光する。一方、第２ケース
体８とクリップ体１１によって発光面部３ａの周囲を額
縁状に囲む部分は、発光しない非有効発光領域となって
いる。

【００１８】なお、拡散板３は白色透明のアクリル板に
よって形成されており、光源４からの光を拡散させて均
一な発光面を形成する。また、発光面部３ａは、大陸サ
イズのＸ線写真を縦長向きの状態で横方向に４枚（複数
枚）置けるように大陸サイズＸ線写真４枚（複数枚）分
に略相当する大きさに形成されている。具体的には、発
光面部３ａは、横長手方向長さが１１４１．２ｍｍであ
り、縦幅方向長さが４３１．３ｍｍである。なお、大陸
（大四切）サイズのＸ線写真の大きさは２７９×３５６
ｍｍである。また、大角サイズのＸ線写真の大きさは３
５６×３５６ｍｍであり、半切サイズのＸ線写真の大き
さは、３５６×４３２ｍｍであり、四切サイズのＸ線写
真の大きさは２５２×３０３ｍｍである。半切サイズの
Ｘ線写真であれば、発光面部３ａには３枚並べることが
できる。なお、Ｘ線写真の上記寸法は厳密なものではな
い。

【００１９】第１ケース体７の底面７ａには、光源４か
らの光を反射するための反射体１３が配置されている。
反射体１３は、４枚（複数枚）の分割反射体１４の組合
せによって構成されている。１枚の分割反射体１４の大
きさは、大陸サイズのＸ線写真の一枚の大きさと略対応
しており、各分割反射体１４を縦長向きで横方向に並設
して、反射体１３全体で４枚（複数枚）の大陸サイズＸ
線写真に対応した横長の反射面を形成している。すなわ
ち、反射体１３全体の大きさは発光面部３ａの大きさに
略対応している。

【００２０】各分割反射体１４は、鉄などの金属製シー
ト（金属板）からなる。分割反射体１４が金属製である
ため、光源４から発生する紫外線、熱による分割反射体
１４の黄変等の劣化が防止される。金属製シートは光源
４からの光を効率よくかつ均一に反射させるために耐Ｕ
Ｖ性のある樹脂等によって白色塗装され、シート片面に
耐ＵＶ性の白色反射面が形成されている。なお、白色反
射面は、金属製シートの面のうち光源４と対向する面１
４ａに形成されていれば足りるが全面が白色塗装されて
いてもよい。分割反射体１４の反射面１４ａの反射率は
７８〜８８％が好ましく、具体的には、新日鐵社製のビ
ューコート（反射率８３％）が用いられている。なお、
金属製シートの材質は問わず鉄の他、アルミニウム、真
鍮、亜鉛等でもよい。また、白色反射面の形成は、焼き
付け塗装、蒸着等によって行える。

【００２１】４枚の分割反射体１４は、第１ケース体７
の底面７ａにおいて並べて設けられている。ただし、分
割反射体１４は、第１ケース体７の底面７ａに密着して
いるのではなく、分割反射体１４と第１ケース体底面７
ａとの間にスペーサ１６が介在しており、分割反射体１
４の背面１４ｂと第１ケース体底面７ａとの間に隙間１
７が確保されている。隙間１７は約３ｍｍである。反射
面１４ａは平坦面でないと発光品位が低下するが、この
隙間１７の存在により、第１ケース体７の底面７ａが外
力によって多少変形しても、分割反射体１４が平坦のま
ま保たれ、発光品位が維持される。また、分割反射体１
４は第１ケース体７の側面７ｂとも離間して配置されて
おり、かかる点からも分割反射体１４の変形が防止され
る。

【００２２】各分割反射体１４は、ケース２への取付部
１５ａを備えている。この取付部１５ａは、分割反射体
１４の四隅に形成された取付孔として構成されている。
分割反射体１４は、取付孔１５ａを利用してネジ１５で
第１ケース体７の底面７ａに取り付けられる。したがっ
て、ネジ１５を外すことで、各分割反射体１４を個別に
第１ケース体７から分離させることができる。分割反射
体１４には、それぞれ光源４が６本（複数本）設けら
れ、シャウカステン１全体で計２４本（６本×４）の光
源４を備えている。光源４は発光面部３ａの長手方向に
所定の間隔をおいて並行に配置されている。ここで、一
枚の分割反射体１４と、当該分割反射体１４に設けられ
た６本（複数本）の光源４とで、一つの光源ユニット１
９を構成しており、４つ（複数）の光源ユニット１９が
シャウカステン１に備わっていることになる。

【００２３】各分割反射体１４が第１ケース体７から個
別に分離可能であることから、この光源ユニット１９も
ケース２から個別に分離可能であり、光源ユニット１９
単位での交換が可能となっている。すなわち、分割反射
体１４とともに光源４をケース２から取り外すことがで
きる。光源４単位で交換すると新旧の光源４の明暗差が
生じ、Ｘ線写真の読影に悪影響を与えるが、１枚のＸ線
写真の大きさに対応した大きさの光源ユニット１９毎に
交換することで、Ｘ線写真を透過する光に明暗差が生じ
ず、正確な読影を行うことができる。

【００２４】光源４は、冷陰極管の蛍光灯によって構成
されている。冷陰極管４は、エネルギー効率が良いた
め、消費電力が低く、明るく、長寿命である。冷陰極管
４は管径φが２〜６ｍｍの細管タイプが用いられ、シャ
ウカステンの厚みを薄くしている。冷陰極管４の長手方
向両端には電極が備わっており、冷陰極管の電極は発熱
により高温になることがあるので、高温時の保護のため
冷陰極管４の長手方向両端は保持ゴム２０によって覆わ
れている。保持ゴム２０は、シリコンゴムからなり難燃
性であるため高温時の保護になる。また、保持ゴム２０
は絶縁材でもあるから、電流の流れる光源４と金属製の
分割反射体１４との間に位置して絶縁する絶縁体として
も機能する。

【００２５】さらに、保持ゴム２０は、分割反射体１４
に設けられた光源取付部２１に装着されて、光源４を分
割反射体１４に位置決め固定するためのものでもある。
図６（ａ）に示すように、分割反射体１４の光源取付部
２１は、一対の立ち上がり爪２２，２２を有している。
一方の立ち上がり爪２２は、その上部に幅狭の首部２２
ａが形成され、首部２２ａより上部が抜止め片２２ｂと
されている。図６（ｂ）に示すように、前記立ち上がり
爪２２，２２を保持ゴム２０に形成された溝部２３，２
３に差し込み、一方の立ち上がり爪２２の首部２２ａを
曲げて、抜止め片２２ｂにより保持ゴム２０を抜止めす
ることで、光源４が分割反射体１４に位置決め固定され
る。なお、首部２２ａの曲げを戻すことで光源４を分割
反射体１４から取り外すこともできる。

【００２６】保持ゴム２０は、光源３よりも径が大きい
ため、保持ゴム２０を介して光源４を分割反射体１４に
装着すると、光源４は、分割反射体１４から浮いた状態
で保持される。これにより、光源４から金属製の分割反
射体１４への電流のリークの防止と、発光品位の確保が
図られている。なお、光源４と分割反射体１４との間の
距離は、約１．９ｍｍである。

【００２７】光源４の長手方向両端からは、それぞれコ
ード２４が延設され、図５に示すように、２本の光源４
が１組となって、コネクタ２５を介してインバータ５に
接続されている。光源４を高周波（７０ｋＨｚ程度）で
点灯させるためのインバータ５は、第１ケース体７に図
示しないネジによって取付け固定されている。光源４を
インバータによって高周波点灯することで、光のちらつ
きが少なく、高い発光品位が得られる。インバータ５
は、第１ケース体７内に４個（複数個）設けられてい
る。インバータ５の数は、分割反射体１４の数に対応し
ている。一つのインバータ５には、一つの光源ユニット
１９の光源４がまとめて接続されており、他のインバー
タ５には他の一の光源ユニット１９の光源４がまとめて
接続されている（図７参照）。具体的には、一つのイン
バータ５に３組６本の光源４が接続されている。インバ
ータ５と光源４とはコネクタ２５の脱着により容易に分
離できる。

【００２８】したがって、光源４が寿命等により点灯し
なくなった、あるいは暗くなった場合、又は分割反射体
１４が黄変した等、発光品位の低下により光源ユニット
１９の交換の必要が生じた場合、コネクタ２５を外し、
光源ユニット１９をケース２に固定しているネジ１５を
外すことで、インバータ５をケース２から取り外すこと
なくケース２に残したまま、容易に交換用光源ユニット
１９と交換することができる。しかも、光源ユニット１
９単位で交換できるので経済的である。

【００２９】ここで、インバータ５は、第２ケース体上
面８ａの背後に配置されている。インバータ５は細長
く、分割反射体１４の横幅より長いため、４個のインバ
ータ５は、光源４の長手方向の一方側と他方側とに２個
ずつ振り分けて配置されている。

【００３０】また、光源ユニット１９それぞれを個別に
点灯・消灯を行えるように、それぞれの光源ユニット１
９の点灯・消灯を行うためのスイッチ２７を備えてい
る。このスイッチ２７は、図３に示すように、ケース２
（第１ケース体７）の側面に設けられている。したがっ
て、発光面部３ａにおいては、光源ユニット１９（反射
板１４）の大きさに対応して４分割（複数分割）で部分
的に点灯させることができる。したがって、Ｘ線写真４
枚分の大きさの表示面部３ａのうちＸ線写真が取り付け
られた範囲を選択して発光させることができる。Ｘ線写
真等の読影の際に、Ｘ線写真フィルムが取り付けられて
いる範囲以外の範囲からも光が出てくると、その光はＸ
線写真フィルムを透過する光より明るいため、人の目が
より明るい光の方に瞳孔をあわせて狭くなる。これは正
しい読影を妨げるので好ましくないが、発光面部３ａを
Ｘ線写真に合わせて部分的に点灯させることで、かかる
問題を低減することができる。

【００３１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載された事項の範
囲内で様々な変形が可能である。例えば、例えば、バッ
クライトとしての応用例は、シャウカステンに限られる
ものではなく、同様の構成を液晶表示装置用のバックラ
イト等に採用することもできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、反射体が金属によって
構成されているので、樹脂製に比べて光源から発生する
熱又は紫外線による反射体の劣化が防止される。また、
反射体の背面とケースとの間に隙間が確保された状態
で、前記反射体が前記ケースに取り付けられている場合
には、ケースが外力等で変形しても、隙間の存在により
反射体まで変形することを防止できる。

【００３３】さらに、反射体が、ケースに対して分離可
能に取り付けられている場合には、反射体が劣化すれ
ば、反射体を交換することができる。そして、反射体と
ともに光源をケースから取外し可能に構成されている場
合には、光源と反射体の双方を容易に交換することがで
きる。さらにまた、インバータと光源の接続を外すこと
により、前記インバータをケース側に残したまま、反射
体とともに前記光源を前記ケースから分離可能に構成さ
れている場合には、インバータをケース側に残したまま
光源と反射体を交換することができる。

【００３４】また、本発明に係る光源ユニットによれ
ば、光源又は反射体の劣化に応じて光源ユニットを交換
することができ、劣化に容易に対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】直下型バックライト（シャウカステン）の平面
図である。

【図２】図１のＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ矢視図である。

【図４】直下型バックライトのインバータ近傍の断面図
である。

【図５】光源ユニットの斜視図である。

【図６】光源の反射体への取付けの仕方を示す説明図で
ある。

【図７】インバータと光源ユニットの配線ブロック図で
ある。

【図８】従来の直下型バックライトの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

1 直下型バックライト（シャウカステン） ２ ケース ３ａ 発光面部 ４ 光源 ５ インバータ １３ 反射体 １４ 分割反射体 １７ 隙間 １９ 光源ユニット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光面部を備えたケースと、当該ケース内
   の前記発光面部の背後に設けられた光源と、前記ケース
   内の前記光源の背後に設けられた反射体と、を備えた直
   下型のバックライトにおいて、 前記反射体は、少なくとも反射面が白色塗装された金属
   によって構成されていることを特徴とする直下型バック
   ライト。
2. 【請求項２】前記反射面の反射率が７８〜８８％である
   ことを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト。
3. 【請求項３】前記反射体は、前記ケースとは別体の白色
   塗装された金属製シート材を前記ケース体に取り付けて
   なることを特徴とする請求項１又は２記載の直下型バッ
   クライト。
4. 【請求項４】前記反射体の背面と前記ケースとの間に隙
   間が確保された状態で、前記反射体が前記ケースに取り
   付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載の直下型バックライト。
5. 【請求項５】前記反射体は、前記ケースに対して分離可
   能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれかに記載の直下型バックライト。
6. 【請求項６】前記光源は、前記反射体に取り付けられて
   おり、前記反射体とともに当該光源を前記ケースから取
   外し可能に構成されていることを特徴とする請求項５記
   載の直下型バックライト。
7. 【請求項７】前記ケースには、前記光源が接続されるイ
   ンバータが設けられ、当該インバータと前記光源とは分
   離可能に接続され、 前記インバータと前記光源の接続を外すことにより、前
   記インバータを前記ケース側に残したまま、反射体とと
   もに前記光源を前記ケースから分離可能に構成されてい
   ることを特徴とする請求項５記載の直下型バックライ
   ト。
8. 【請求項８】直下型バックライトのケースに取り付けら
   れる光源ユニットであって、 ケースに対して取付け可能に構成された反射体に光源が
   設けられていることを特徴とする直下型バックライト用
   の光源ユニット。
9. 【請求項９】前記反射体は、少なくとも反射面が白色塗
   装された金属によって構成されていることを特徴とする
   請求項８記載の直下型バックライト用の光源ユニット。