JP2004186080A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックライト装置の照光面と成る光透過拡散板が大型化しても自重で折れ曲がらない支持部材（ピン）を構成することで輝度ムラの経時的な変化を防止する。
【解決手段】ランプハハウストなる筐体１の底部１ｂ或は底部１ｂ上に配設した反射板２と一体或は別体に円錐形状或は多角錐体状のピン（支持部材）７を立設させ、このピンの先端部を半球状と成すと共に形成素材を白色高反射グレード樹脂或は高反射部材で作製する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイに使用して好適なバックライト装置に係わり、特に大型の表示パネル面を有する表示装置に用いるバックライト装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロコンピュータ、テレビジョン受像機等の電子機器の表示装置として利用されているＬＣＤ（液晶ディスプレイ）は非発光性のため、バックライト装置の様な外部照射用の光源を必要としている。
【０００３】
この様なバックライト装置としては円筒光源に冷陰極管又は熱陰極管等の細径の蛍光管を用いるのが一般的であり、構造としては導光板の側面に蛍光管を配設したエッジライト方式と、筐体内部に反射体（以下反射板と記す）及び蛍光管を収納し、筐体開口に配設した光透過拡散板に蛍光管からの直接光及び蛍光管からの光を反射板で反射させた光を光透過拡散板で入射拡散させて均一な面状光を出光させる様にした直下方式が知られている。
【０００４】
上述の直下方式或はエッジライト方式はＬＣＤの要求性能に応じて選択されるが直下方式は蛍光管の直接光を利用するためエッジライト方式に比較して光の利用効率が高く、モニタ用、テレビジョン受像機用等の高輝度を必要とする用途に適している。
【０００５】
図５（Ａ）は従来の直下方式のバックライト装置を示す平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ａ′断面矢視図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＡ部拡大図である。
【０００６】
バックライトのランプハウスとなる筐体１は図５（Ａ），（Ｂ）の様に上面に開口部１ａを有する断面が台形状の箱状と成され、合成樹脂で一体成型するか、金属板或は金属板と成型樹脂を組み合わせて作製する。
【０００７】
筐体１内には高反射塗料を塗布するか、高反射フィルム材等を貼着させて反射面としての反射板２を形成する。
【０００８】
蛍光管等の円筒光源３は筐体１の底面から１〜２ｍｍ程度離間した位置に保持されるように端部を高反射グレード樹脂の射出成型で得た円筒光源支持台５（図５（Ｂ）では筐体１の側板と一体化されている）に固定しており、配置する本数は光透過拡散板の大きさおよび重畳によって決定する。
【０００９】
又、後述する光透過拡散板４の中央部分で生ずる垂れ下がりによって生ずる撓みを補正するために、撓み防止用の支持部材７として複数のピンを設けたものを本出願人は先に提案している。
【００１０】
上記した各部品を組み立て、上面に乳白色アクリル材等を用いた光透過拡散板４を開口部１ａを覆う様に配置させることでバックライト装置６が構成され、円筒光源３から放射状に発した光は直接或は筐体１内の反射板２で反射されて光透過拡散板４に到達し、光透過拡散板４で面発光に変換される。
【００１１】
又、光透過拡散板４の表面には少なくとも１枚以上の集光シート９が配設され更に液晶用のパネルが集光シート９の上に配設され、照光面の法線方向に光を集光させている。
【００１２】
又、図５（Ｂ）のＡ部拡大図に示す図５（Ｃ）の支持部材７の構造は、液晶パネルの画像サイズが１０インチ〜１６インチでは１〜６本のピン７を筐体１の底面部１ｂに立設させ、１６〜４０インチでは５本〜９本のピン７を配設している。
【００１３】
上述のピン構造は、例えば画像サイズが２０インチのバックライト装置６に用いる光拡散板４の垂れ下がり防止用の支持部材を構成するピン７は底面が直径３ｍｍ、先端の直径が１ｍｍで先端の角度が８６．３°で底面方向に傾斜した主柱部と成るピン部７ａを円盤状の直径８φ×高さ１．１ｍｍの基部７ｂに立設させたものが用いられていた。
【００１４】
更に、特許文献１には、図６に示す様な輝度均斉度低下防止用のバックライト装置が示されている。
【００１５】
即ち、図６（Ａ），（Ｂ）に示すバックライト装置６では反射板２の底面２ａは複数配設されている円筒状光源３が長手方向と直交する方向に反射効率を高めるために中央部に山型部１１が形成されているため、この山型部に平面部１２を形成し、この平面部に図６（Ｂ）の拡大図に示す支持部材７（ピン）を取付部７ｃを介して立設させている。
【００１６】
又、この構造のバックライト装置６では光透過拡散板４の下側に配設された薄手の光制御用シート（印刷等を施して光透過拡散板４上に射出する光量を調整する集光シート）９が垂れ下がって、輝度均斉度を低下させるのを防止するために支持部材７が設けられている。
【００１７】
この公報に示された支持部材７は図６（Ｂ）に示す様にピン部７ａは略円柱状で、頂部のチップ部分は平坦で集光シート９とは面接触されると共に、基部７ｂを載頭円錐状とし、この載頭円錐状の底部に雄ネジ等の取付部７ｃを合成樹脂等の透明部材で一体に形成した構造と成されている。
【００１８】
【特許文献１】
特開平７−６４０８４号公報（図１、図３）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述構造のバックライト装置６では例えば、ＬＣＤが大型化され、２０インチ乃至４０インチになると、光透過拡散板の板厚は２ｍｍ程度であるが、自重によって支持部材７のピン部７ａが折れ曲がってしまうことに成り、光透過拡散板４は円筒状光源３側に撓む様な弊害を生ずる。例えば４０インチのＬＣＤでは照光面上の長方形状の光透過拡散板４の長辺方向の長さは８７９．８ｃｍ、短辺方向の長さは５４２．２５ｃｍとなるため、中央部分では厚みが２ｍｍのものでは中央部分に何らかの支持部材を配さないと光透過拡散板４の自重で撓みが発生することが理解出来る。
【００２０】
特に図５（Ｃ）で示した様なピン部７ａの直径が１ｍｍ程度のものでは透過拡散板４の自重に耐えられず、ランプハウスとなる筐体１内の高温度環境によって、樹脂製のピン部７ａが軟化し、経時変化による輝度ムラを発生する原因と成っていた。
【００２１】
更に図６（Ｂ）で示す様な支持部材７ではピン部７ａの先端が図７（Ａ）の様に平坦で光透過拡散板４の裏面と面接触しているため、反射板２からの反射光１３が面接触部に入り込み更に、透明合成樹脂のピン部７ａからの反射光１３′が頂部に達するため人がＡ方向から照光面を視た時には大きな面接触部に対応した影１４ａを生ずる。この為、輝度特性曲線１５ａ上に光量低下部分１５ｃを生じてピン位置が目立つ課題を有していた。
【００２２】
図７（Ｂ）に示す様にピン部７ａの先端を曲面として、極力、光透過拡散板４との接触面を点接触する様にしているが、ピン部７ａの素材を透明樹脂で構成した場合は反射板２よりの反射光１３及びピン部７ａからの反射光１３′が回り込み、影１５ｂを作り、輝度特性曲線１５ｂ上に同じ様に光量低下部分１５ｄを生じピン位置を目立たせる課題を有していた。
【００２３】
本発明は叙上の課題を解消するために成されたもので、筐体１は画面サイズの大きい開口部１ａを有し、自重の大きい光透過拡散板を置いても、この光透過拡散板の撓みを充分に抑え、折れ曲がることなく、且つ、影が出にくく、ピンの影位置を照光面上で認識出来ない様にしたバックライト装置を提供するにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる、本発明は上面に開口部１ａを有する扁平な筐体１内に複数の円筒状光源３を配し、筐体１の開口部１ａを閉蓋する様に配置された表示パネル面を有するバックライト装置６に於いて、筐体１の底面或は底面上に配設した反射体２上に立設した表示パネルの垂れ下がりを防止する支持部材７を非透明部材で構成し、先端が半球状の円錐形状と成したことを特徴とするバックライト装置としたものである。
【００２５】
斯かる、本発明のバックライト装置に依れば、筐体１の開口部１ａが大型化されても、光透拡散板４の自重による撓みを生ずることなく、破壊せずに且つピンの影位置を照光面上で認識することの出来ないバックライト装置を得ることが出来る。
【００２６】
請求項２に係わる、本発明はピン７を白色或は光高反射素材で構成させたものである。
【００２７】
斯かる、本発明に依ればピン７の影位置が目立たないバックライト装置が得られる。
【００２８】
請求項３に係わる、本発明は支持部材を合成樹脂、又は金属或はこれらの組合せで構成させたものである。
【００２９】
斯かる、本発明に依れば、ピン７をより丈夫に構成して折れ曲がらないバックライト装置が得られる。
【００３０】
請求項４に係わる、本発明は支持部材を反射板或は筐体と一体に成形したものである。
【００３１】
斯かる、本発明に依ればピン７の取付工数を減少可能なバックライト装置が得られる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１形態例を示すバックライト装置の構成を図１乃至図４によって説明する。尚、図５乃至図７の従来構成との対応部分には同一符号を付して説明する。
【００３３】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明のバックライト装置の筐体上の平面図及び図１（Ａ）のＡ−Ａ′断面矢視図を示すものであり、図２は本発明に用いる支持部材の種々の構成を示す反射板の側断面図である。
【００３４】
図１（Ａ），（Ｂ）及び図２に示す本発明のバックライト装置６の筐体１は平面形状が長方形の筐体（厚みｔ＝２ｍｍのアルミニウム板）であり、筐体１の内部には、複数本の円筒状光源（例えば、冷陰極管）３が、互に平行に配されている。筐体１の内面は図１（Ｂ）に示す様に白色の反射面の所定位置に支持部材と成るピン７を形成した反射板２が配設され、その四辺は反射効率を高めるため傾斜させ、断面略台形となる様に成されている。
【００３５】
更に、筐体１の図１（Ｂ）の断面図に示す様に内面に並設される複数の円筒状光源３の電極部５が配される筐体１の底部１ｂの裏面にインバータ回路基板１０が固定されている。
【００３６】
更に、本発明のバックライト装置は図１（Ｂ）に示す様に筐体１の開口部１ａを覆う様に、例えば、乳白色アクリル樹脂からなる長方形状の光透過拡散板４及び集光シート９を配設すると共に、集光シート９上に液晶パネル８を枠部材１３や抑え部材１４を介して固定する様になされている。
【００３７】
上述のバックライト装置６に設けられる筐体１の底部１ｂ上に配設される反射板２は、例えば白色の反射シート２ａ等を図１（Ｂ）の様に上下左右に断面台形状と成る様に折り曲げて傾斜部２ｂを形成している。又、この反射板２と一体にピン７を同時成型するか或は別体にピン７を形成して反射板２に固定させている。
【００３８】
図２（Ａ）乃至（Ｄ）は本発明に用いる上述の光透過拡散４を支持する支持部材としての種々の形状を示すものであり、図１（Ｂ）に示すピン７の側断面図を示している。
【００３９】
図２（Ａ）は上述の白色の合成樹脂より成る反射シート等の反射板２の所定位置に支持部材となる複数の円錐形状のピン７を一体に成型したものであり、筐体１の底部１ｂ上に反射板２と共に一体に貼着する。
【００４０】
図２（Ｂ）に示すものは円錐状の合成樹脂、例えば白色高反射グレード樹脂を用いて基部７ｄを大径としたピン７を成型する。円錐状のピン７の底面には両面テープ等の接着層１５を介して反射板２上に貼着する。
【００４１】
図２（Ｃ）は図２（Ｂ）で示した円錐状の基部７ｄの強度を高めるために中心部に鋼材から成る線材等の補強部材１６を挿入して一体成型したもので他の構成は図２（Ｃ）と同様である。
【００４２】
図２（Ｄ）は支持部材となる円錐状の基部７ｅを金属の高反射部材、例えばステンレス等で作るか、他の銅等にて成型した基部７ｄの表面に反射率の高いニッケル、銀等の鍍金層７ｆを施し、基部７ｄの底面に貼着した接着剤等の接着層１５を介して反射板２の表面に貼着させたものである。
【００４３】
上述の円錐状の支持部材となるピン７を２０インチの開口部１ａを用いた場合の具体的寸法を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）及び（Ｂ）は夫々平面図と側面図を示すものであり、図３（Ｂ）は円錐状のピン７の代りに角錐状のピン７を用いた場合を示す。図３（Ｂ）では６角錐を示しているが適宜な多角錐とすることが可能である。
【００４４】
図３（Ａ），（Ｂ）でピン７の高さＬは筐体１の底部１ｂ或は底部１ｂ上に配設した反射板２の表面から光透過拡散板４までの高さで定まり、Ｌ＝２１ｍｍ、円錐状又は多角錐状の基部７ｄの底面の直径又は底面の長さＤはＤ＝１０ｍｍ、頂部の半径は０．３Ｒｍｍにとっている。
【００４５】
図３（Ａ），（Ｂ）の構成ではピン７の頂部を含めて基部７ｄの表面は白色高反射グレード樹脂或は高反射素材が用いられているため、反射板２からの反射光１３は従来の様な透明素材で構成したピン７に比較するとピン７内に透過する反射光１３′がなく、図３（Ａ）の様にすべて反射されると共に、ピン頂部を半球状として、点接触させる様にしたので光透過拡散板４である、照光面にその形状が陰として投影されることの無いものが得られる。
【００４６】
図４（Ａ）は本発明の他の形態例を示すピン７の組立状態を示す斜視図であり、図４（Ａ）では集光シート９はビーズコート層を上側にして２枚が重ねられて、これら２枚の集光シート９が光透過拡散板４上に重ねられ、光透過拡散板４は筐体１の開口部１ａ上に載置する。
【００４７】
反射板２は筐体１の開口部１ａを介して底部１ｂに固定される。ピン７は円錐状の基部７ｄが盤状の底部７ｅに立設され、ピン７の形状は略円錐形状で集光シート９の裏面との対接点２０は点接触する様に先端が０．３Ｒｍｍ程度の球状と成され、高さは筐体１の高さと略同一の高さのポリカーボネート製と成されている。
【００４８】
反射板２にはピン７の立設位置に対応して図２（Ａ）では３本のピン７の基部７ｄの底部７ｅが貫通可能な透孔２ｅが穿たれている。この透孔２ｅにピン７の底部７ｅを挿入し、底部７ｅの底面に塗布した接着剤を介して筐体１の底部１ｂに貼着して固定している。
【００４９】
図４（Ｂ）はバックライト装置６の筐体１の平面図を示すものであり、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）は図４（Ｂ）のＡ−Ａ断面矢視図である。
【００５０】
図４（Ｂ）の場合は筐体１の略中央位置に１本のピン７を立設させた場合を示し、図４（Ｃ）場合は筐体１の底板１ｂと一体に円錐状のピン７を立設させたものである。
【００５１】
図４（Ｄ）に示すピン７は筐体１の少くとも底部１を白色高反射グレード樹脂で作製し、この底部１ｂと一体に白色高反射グレード樹脂のピン７を成型したものである。
【００５２】
尚、上述の説明ではＬＣＤのバックライト装置について説明したが、本発明は広告用、看板、避難誘導表示装置等に適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明では光透過拡散板の支持部材としてのピンを円錐或は多角錐状となし、チップを球状とし、且つ白色或は高反射素材を用いる様にしたので照光面が大型化されたＬＣＤ等であっても、ピンが折り曲がって輝度ムラを生ずることが防止され、経時変化による輝度ムラの発生の無いバックライト装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバックライト装置の１形態例を示す平面図及び側断面図である。
【図２】本発明のバックライト装置に用いる支持部材（ピン）の側断面図である。
【図３】本発明の支持部材の動作説明及び具体的実際寸法図である。
【図４】本発明のバックライト装置の他の形態例を示す斜視図、筐体の平面図及び図４（Ｂ）のＡ−Ａ′断面矢視図である。
【図５】従来のバックライト装置の平面図及び側断面図及びＡ部拡大図である。
【図６】従来のバックライト装置の側断面図及び支持部材の拡大斜視図である。
【図７】従来の支持部材の動作説明図である。
【符号の説明】
１‥‥筐体、１ａ‥‥開口部、２‥‥反射体（板）、３‥‥円筒状光源、４‥‥光透過拡散板、６‥‥バックライト装置、７‥‥支持部材（ピン）、７ｄ，７ｅ‥‥基部、１５‥‥接着層、１６‥‥補強部材

Claims (4)

1. 上面に開口部を有する扁平な筐体内に複数の円筒状光源を配し、該筐体の開口部を閉蓋する様に配置された表示パネル面を有するバックライト装置に於いて、
   上記筐体の底面或は該底面上に配設した反射体上に立設した、該表示パネルの垂れ下がりを防止する支持部材を非透明部材で構成し、先端が半球状の円錐形状と成したことを特徴とするバックライト装置。
2. 前記支持部材を白色或は光高反射素材で構成させて成ることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
3. 前記支持部材を合成樹脂、又は金属或はこれらの組合せで構成させたことを特徴とする請求項２記載のバックライト装置。
4. 前記支持部材を前記筐体又は前記反射体と一体に形成させて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載のバックライト装置。

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