JP3391769B2 - 遊技機用液晶表示装置のための画像パネルユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】遊技機用液晶表示装置に関す
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を備えた画像パネルユニ
ットに関する。 【０００２】 【従来の技術】ポータブル型のパーソナルコンピュータ
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。 【０００３】特開平１１−２８１９８１号公報および特
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。 【０００４】また、遊技機においても、趣向性を向上さ
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。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遊技機
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。 【０００６】特開平８−９８９３０号公報においては、
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。 【０００７】しかしながら、一般に想定される使用状態
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。 【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、上述したように、
多くの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
以下にする遊技機用液晶表示装置のための画像パネルユ
ニット、すなわち、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・ユニットを備え、バックライト
を駆動するインバータを含み、液晶表示素子を駆動する
駆動基板を内部に備えた画像パネルユニットを提供する
ことにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、遊技機用液晶表示装置のための、
立方体形状の画像パネルユニットであって、前記立方体
形状の１つの面を占めるように配置される液晶表示素子
と、前記液晶表示素子の背面に配置され、前記液晶表示
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
させて液晶背面側から前面に向かって光を射出する導光
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字形状のアルミ材で形成した反射板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３個の
反射板１と、アルミ材の平板で形成された反射板２と、
前記画像パネルユニットの、前記液晶表示面と対向する
外面を構成するアルミ材の平板で形成された背面板と、
前記反射板２と前記背面板との間に平行に配置される起
動基板であって、バックライトを駆動するインバータを
含み、液晶表示素子を駆動する駆動基板と、前記反射板
２と前記背面板との間を、前記駆動基板を避けて熱伝導
する熱伝導部材とを備え、前記３個の反射板１は、内部
に前記コの字型の蛍光管を収容して前記導光板の３側面
に配置し、前記反射板２は、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して構成し、さら
に、熱伝導部材は、前記蛍光管の端部が位置する前記反
射板２の上部および下部に配置され、前記蛍光管端部か
ら発生する熱を前記背面板に伝導するように構成したこ
とを特徴とするものである。 【００１０】 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、説明する。 【００１５】図１は、本発明の実施形態のバックライト
・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。 【００１６】ここで、１０１はアクリル系樹脂で構成さ
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。 【００１７】図２において、液晶表示素子は図示したバ
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。 【００１８】図１の右側のスペーサ１１２の部分は、蛍
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７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。 【００１９】ここで、導光板１０１の厚さと、スペーサ
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。 【００２０】反射板１０７は、偏光板と液晶板とから構
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。 【００２１】図３は、図１に示した反射板を、その内部
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。 【００２２】上述した説明において、反射板１０６と反
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。 【００２３】ここで、図４に示した本実施形態におい
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４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。 【００２４】ここで、図２に示す光源の反射板１０６は
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。 【００２５】以上のことから、発熱部からの放熱のみを
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。 【００２６】本発明によるバックライト・ユニットを、
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６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。 【００２７】図７は、図６に示した画像パネルユニット
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７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。 【００２８】図７に示すように、反射板１０７に伝達さ
れた熱は、画像パネ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２３３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。 【００２９】 【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、導
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。 【００３０】さらに、この背面板を光の反射板として、
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。 【００３１】さらに、この平面状の反射板を経由して液
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。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施形態のバックライト部を背面から見た図で
あり、蛍光管の反射板を外した状態を示す分解図であ
る。 【図２】本発明による実施形態のバックライト部の垂直
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。 【図３】図１に示した分解図において、反射板１０６を
導光板１０１に取り付けた図である。 【図４】実施形態のバックライト部を背面から見た図で
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。 【図５】液晶表示素子とバックライト部を含んだ画像パ
ネルユニットを上部から見た断面図である。 【図６】画像パネルユニットの背面板と駆動基板を撤去
し、バックライト部と熱伝導板２３１を示す図である。 【図７】画像パネルユニットを側面から見た断面図であ
る。 【符号の説明】 １０１ 導光板 １０３ 冷陰極蛍光管 １０７ 反射板 １０５ 拡散シート １０６ 反射板（１） １０７ 反射板（２） １１１ スペーサ １１２ スペーサ １０９ ケーブル １１０ コネクタ １２１ 導光板 ２０５ 画像パネルユニット筐体 ２３２ 熱伝導板 ２３３ 画像パネルユニット背面板 ２４１ 液晶表示素子 ２４２ 駆動基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−121872（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−66931（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307177（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−152528（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−325908（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−138727（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1335 G02F 1/13

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】遊技機用液晶表示装置のための、立方体形
   状の画像パネルユニットであって、前記立方体形状の１つの面を占めるように配置される液
   晶表示素子と、 前記液晶表示素子の背面に配置され、前記 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
   て液晶背面側から前面に向かって光を射出する導光板
   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字形状のアルミ材で形成した反射板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３個の反射板１と、 アルミ材の平板で形成された反射板２と、 前記画像パネルユニットの、前記液晶表示面と対向する
   外面を構成するアルミ材の平板で形成された背面板と、 前記反射板２と前記背面板との間に平行に配置される駆
   動基板であって、バックライトを駆動するインバータを
   含み、液晶表示素子を駆動する駆動基板と、 前記反射板２と前記背面板との間を、前記駆動基板を避
   けて熱伝導する熱伝導部材と、 を備え、 前記３個の反射板１は、内部に前記コの字型の蛍光管を
   収容して前記導光板の３側面に配置し、前記反射板２
   は、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
   ように配置して構成し、さらに、熱伝導部材は、前記蛍
   光管の端部が位置する前記反射板２の上部および下部に
   配置され、前記蛍光管端部から発生する熱を前記背面板
   に伝導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画像パネルユニット。