JPH10106342A - 面光源装置 - Google Patents

面光源装置

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JPH10106342A
JPH10106342A JP27994796A JP27994796A JPH10106342A JP H10106342 A JPH10106342 A JP H10106342A JP 27994796 A JP27994796 A JP 27994796A JP 27994796 A JP27994796 A JP 27994796A JP H10106342 A JPH10106342 A JP H10106342A
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light source
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heat
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Koichi Yamamoto
浩一 山本
Masaru Yoneya
大 米屋
Takayoshi Omori
隆良 大森
Teruhiro Suzuki
彰宏 鈴木
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過型表示パネルのバックライト等に用いら
れる面光源装置の冷却構造を効率化すると共に塵や埃の
付着を防止する。 【解決手段】 面光源装置０は筐体１と拡散板２と反射
板３とランプ４と電気回路部５とを備えている。筐体１
は前方に位置する窓部、後方に位置する底面部６及び両
者を接続して偏平空間を形成する側面部７を有する。拡
散板２は筐体１の窓部に装着されている。反射板３は側
面部７に支持されて偏平空間に介在し、これを前方の密
閉空間８と後方の開放空間９とに隔てる。ランプ４は密
閉空間８に収納され、反射板３の直上で拡散板２の直下
に位置して光を拡散板２に向けて放射する。電気回路部
５は開放空間９に格納されランプ４に対して電気的に接
続してこれを点灯する。筐体１の側面部７に開口７ａ，
７ｂが形成されており、外部から供給された冷却風を開
放空間９に導入して筐体１内に蓄積した熱を放散する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は透過型表示パネルの
背面照明用バックライト等に用いる面光源装置に関す
る。より詳しくは、発熱を伴なうランプを収納した面光
源装置の空冷構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＲＴに代わる大型のフラットディスプ
レイとして液晶等を電気光学物質に用いた表示パネルが
近年盛んに開発されている。表示パネルは自発光型では
なく外光を変調して画面を表示する。表示パネルは大別
すると透過型と反射型がある。透過型の場合表示パネル
の背面に面光源装置を配置してバックライト照明を行な
う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】大型の表示パネルのバ
ックライトとして用いる面光源装置は多数の蛍光管等か
らなるランプを収納しており、大量の熱を発生する。こ
の熱により表示パネルの温度が上昇し、電気光学物質と
して用いる液晶の電気光学特性が変化し画像品位が損な
われることになる。又、バックライト内の雰囲気温度が
上昇し蛍光管の発光効率も低下し輝度の低下を招く。こ
の為、大型のバックライトでは空冷ファン等を用いた強
制冷却が必須となっている。しかしながら、空冷ファン
を用いると塵埃が舞い上がりランプの表面やその上に配
置した拡散板に付着し、面光源装置の輝度の均一性が損
なわれる。ランプや拡散板に付着した埃や塵が透過型の
表示パネルを介して観察者に視認されると画像品位が著
しく損なわれることになる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に
かかる面光源装置は基本的な構成として、筐体と拡散板
と反射板とランプと電気回路部と放熱部とを有する。筐
体は前方に位置する窓部、後方に位置する底面部及び両
者を接続して偏平空間を形成する側面部を有する。拡散
板は該窓部に装着される。反射板は該側面部に支持され
て偏平空間に介在しこれを前方の密閉空間と後方の開放
空間とに隔てる。ランプは該密閉空間に収納され且つ該
反射板の直上で該拡散板の直下に位置して光を拡散板に
向けて放射する。電気回路部は該開放空間に格納されラ
ンプに対して電気的に接続してこれを点灯する。特徴事
項として、放熱部は該筐体の側面部に形成され該開放空
間に連通する複数の開口を含み、外部から供給された冷
却風を該開放空間に導入して該筐体内に蓄積した熱を放
散する。
【０００５】好ましくは、前記反射板は表面に耐熱性の
白色塗装を施したアルミニウム板からなり、表の密閉空
間側に発生したランプの熱を裏の開放空間側に伝達し冷
却効率を高める。又、好ましくは前記反射板は断面が波
型形状を有し、その裏面に沿って流れる冷却風の抵抗を
下げ冷却効率を高める。更に、好ましくは前記反射板は
複数の折曲げ加工を施した一枚の金属板、又は複数に分
割した金属片を継ぎ合わせ且つ継ぎ目に沿って伝熱性の
金属箔を貼り付け各金属片の温度差を無くしたものであ
る。加えて、好ましくは前記ランプは両端に電極部を備
えた長手形状を有し、該電極部に伝熱性及び耐熱性を備
えた保護部材を装着し、該保護部材を介して該電極部に
発生した熱を密閉空間外に放出する。
【０００６】本発明の空冷構造では筐体に組み込んだ拡
散板と反射板との間で密閉空間（ランプハウス）を構成
し、その中にランプを収納している。又、反射板と筐体
の底面部との間で開放空間を形成し、ここに空冷ファン
等で冷却風を強制的に送り込んでいる。ランプハウスは
密閉されている為、冷却風により運ばれた塵や埃が侵入
する惧れがない。反射板の裏面に沿って冷却風を送風す
る為、空冷効率が高い。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかる面
光源装置の実施形態を示す模式的な断面図である。図示
するように、面光源装置０は筐体１と拡散板２と反射板
３とランプ４と電気回路部５と放熱部とを有している。
筐体１は前方に位置する窓部、後方に位置する底面部６
及び両者を接続して偏平空間を形成する側面部７を有す
る。拡散板２は筐体１の窓部に装着されている。この拡
散板２は曇りガラス等を用いることができる。或いは、
アクリル等の透明樹脂に光拡散性の微粒子を分散した材
料を板状に成形したものを用いてもよい。反射板３は筐
体１の互いに対向する側面部７に支持されて偏平空間に
介在し、これを前方の密閉空間（ランプハウス）８と後
方の開放空間９とに隔てる。ランプ４は蛍光管等からな
り密閉空間８に収納されている。複数本のランプ４が一
定のピッチで配列されており、反射板３の直上で拡散板
２の直下に位置し光を拡散板２に向けて放射する。ラン
プ４からの光源光は拡散板２により拡散された後一様な
輝度分布をもつ照明光として外部に放射される。このよ
うにして、均一な輝度分布を有する面光源装置０が得ら
れる。電気回路部５は開放空間９に収納されており、ラ
ンプ４に対して電気的に接続してこれを点灯する。ラン
プ４として蛍光管等を用いた場合には、電気回路部５に
インバータ等が含まれる。
【０００８】本発明の特徴事項として放熱部は筐体１の
側面部７に形成され開放空間９に連通する複数の開口７
ａ，７ｂを含み、空冷ファン等により外部から供給され
た冷却風を開放空間９に導入して筐体１内に蓄積した熱
を放散する。図示の例では、一方の開口７ａから導入さ
れた冷却風が反射板３の裏面に沿って開放空間９を移動
し、他方の開口７ｂから送り出される。このように、本
実施形態では筐体１に組み込まれた拡散板２と反射板３
との間で密閉空間（ランプハウス）８を形成し、その内
部にランプ４を格納している。従って、冷却風と共に送
り込まれる埃や塵が密閉空間８に侵入する惧れがなく、
塵や埃の付着を防止可能とする。一方、反射板３と筐体
１の底面部６との間に開放空間９が形成されており、こ
こに外部の空冷ファン等を用いて冷却風を強制的に送り
込んでいる。この冷却風は反射板３の裏面に沿って移動
するので、極めて効率良くランプ４から発生した熱を外
部に放散することが可能になる。併せて、冷却風は筐体
１の底面部６に搭載された電気回路部５も空冷すること
ができる。
【０００９】好ましくは、反射板３は表面に耐熱性の白
色塗装を施したアルミニウム板からなり、表の密閉空間
８側に発生したランプの熱を裏の開放空間９側に伝達し
冷却効率を高めている。又、好ましくは反射板３は断面
が下方に凸の波型形状を有し、その裏面に沿って流れる
冷却風の抵抗を下げ冷却効率を高めている。尚、本実施
形態では、反射板３は複数に分割した金属片を繋ぎ合わ
せ且つ繋ぎ目に沿って伝熱性の金属箔１１を貼り付けた
ものである。或いは一枚の金属板を折曲げ加工しても良
い。大画面の表示パネルに対応する面光源装置では、反
射板３の面積自体もかなり大型化する。このような場
合、一枚の反射板３を波型に成形することは高度な技術
を要すると共に製造効率もあまり良くない。従って、本
実施形態のように予め分割した金属片を繋ぎ合わせて反
射板３に加工することが実際的である。尚、本発明はこ
れに限られるものではなく、小型の面光源装置では反射
板３を一体物として形成してもよい。分割化した反射板
３の場合継ぎ目に沿って伝熱性の金属箔（例えば銅箔）
１１を貼り付け、継ぎ目における熱伝導を遮断しないよ
うにしている。このようにすることで、反射板３の全面
に亘って温度分布が均一化する。蛍光管等のランプ４は
発光強度や寿命に温度依存性がある。従って、面光源装
置０の均一な輝度分布を得る為には、密閉空間８全体に
亘って温度分布を均一化する必要がある。この為には反
射板３の面方向に沿った熱伝導性を高める必要があり、
分割化した場合には継ぎ目に沿った伝熱性の金属箔１１
が効果的に作用する。又、個々のランプ４の寿命を揃え
る為にも反射板３の伝熱性を高め、密閉空間８の温度分
布を均一化することが好ましい。
【００１０】図２は、図１に示した面光源装置０の平面
形状を模式的な表わしたものである。筐体１には反射板
３が装着されており、その上に複数本のランプ４が配列
している。個々のランプ４は両端に電極部１２を備えた
長手形状の蛍光管からなる。各ランプ４は一対のホルダ
１３により両端を支持されている。これらのランプ４は
拡散板２によりカバーされている。筐体１は両側に隔壁
１４が組み込まれている。一対の隔壁１４により囲まれ
た中央の部分が前述した密閉空間（ランプハウス）８を
構成する。各隔壁１４より外側の部分は開放空間に属す
る。この開放空間には電気回路部５（図１参照）の一部
となるコネクタ回路５ａが配置している。コネクタ回路
５ａには複数個のコネクタ５ｂが組み込まれており、各
ランプ４の電極部１２と接続する。本実施形態では、ラ
ンプ４の電極部１２に伝熱性及び耐熱性を備えた保護部
材１５を装着している。但し、例示として一個の保護部
材１５のみを表わしている。保護部材１５を介して電極
部１２に発生した熱を密閉空間外に放出する。保護部材
１５としては耐熱性及び伝熱性を有するゴム材料の成形
品を用いることができる。
【００１１】図３は、図１及び図２に示した面光源装置
０をバックライトに利用したフラットディスプレイセッ
トの一例を示す分解斜視図である。フラットディスプレ
イセットはフレーム２１と表示ユニット２２と面光源装
置（バックライトユニット）０とシャーシ２３とを備え
ている。又、一対のスピーカ２４，２５とシールドカバ
ー２６とリアカバー２７も備えている。フレーム２１は
セットの前側に位置すると共に窓部２８が開口してい
る。表示ユニット２２は偏平形状を有すると共に透過型
であり、フレーム２１に後方から組み込まれ窓部２８に
整合して画面を構成する。シャーシ２３はセットの後側
に位置すると共に表示ユニット２２を間にしてフレーム
２１と係合し、表示ユニット２２の背面側に偏平な収納
空間２９を形成する。バックライトユニットは偏平形状
を有する筐体１を用いて予め組み立てられた面光源装置
０であり、上述した収納空間２９に対して着脱自在に挿
入可能であり、透過型の表示ユニット２２を背面から照
明する。前述したように、筐体１の上側側面部７には開
口７ａが形成されている。尚、図示しないが筐体１の下
側側面部７にも対応する開口７ｂが形成されている。更
に、シャーシ２３の収納空間２９に筐体１を装着した
時、開口７ａと整合するようにシャーシ２３の上側側面
部に開口２３ａが形成されている。この開口２３ａと対
応してシャーシ２３の下側側面部にも開口が形成されて
いる。図示しないが、このフラットディスプレイセット
の上側には空冷ファンが取り付けられており、冷却風が
開口２３ａ及び７ａを介して面光源装置０の内部に強制
的に送り込まれ、効率的な空冷を行なっている。尚、本
実施形態ではランプ交換等のメンテナンスの容易化を図
る為面光源装置０をカセット化し、シャーシ２３に対し
て着脱自在に挿入する構造を採用している。但し、本発
明はこれに限られるものではなく、シャーシ２３自体を
筐体として面光源装置を組み込むようにしてもよい。
尚、シャーシ２３の裏面側には表示ユニット２２を駆動
する為の回路基板３０が取り付けられている。
【００１２】最後に、図４は図３に示したフラットディ
スプレイセットの表示ユニット１２に組み込まれる透過
型表示パネルの一例を示す模式的な断面図である。この
表示パネルはプラズマアドレス型であり、液晶セル１０
１とプラズマセル１０２と両者の間に介在する共通の中
間基板１０３とからなるフラットパネル構造を有してい
る。中間基板１０３は極薄の板ガラス等からなりマイク
ロシートと呼ばれている。プラズマセル１０２は中間基
板１０３に接合したガラス等からなる下側基板１０４か
ら構成されており、両者の空隙にイオン化可能なガスが
封入されている。下側基板１０４の内表面にはストライ
プ状の放電電極１０５が形成されている。放電電極１０
５はスクリーン印刷法等により平坦なガラス基板１０４
の上に印刷焼成できるので、生産性や作業性に優れてい
ると共に微細化が可能である。放電電極１０５の上には
隔壁１０６が形成されており、イオン化可能なガスが封
入された空隙を分割して放電チャネル１０７を構成す
る。この隔壁１０６もスクリーン印刷法により印刷焼成
でき、その頂部が中間基板１０３の一面側に当接してい
る。ストライプ状の放電電極１０５は交互にアノードＡ
及びカソードＫとして機能し、両者の間にプラズマ放電
を発生させる。尚、中間基板１０３と下側基板１０４は
ガラスフリット１０８等により互いに接合している。
【００１３】一方、液晶セル１０１はガラス等からなる
上側基板１０９を用いて構成されている。この上側基板
１０９は中間基板１０３の他面側に所定の間隙を介して
シール材１１０等により接着されており、間隙には液晶
１１１が封入充填されている。上側基板１０９の内表面
には透明導電膜からなる信号電極１１２が形成されてい
る。この信号電極１１２はストライプ状の放電電極１０
５と直交している。信号電極１１２と放電チャネル１０
７の交差部分にマトリクス状の画素が規定される。
【００１４】かかる構成を有するプラズマアドレス型の
表示パネルでは、プラズマ放電が行なわれる行状の放電
チャネル１０７を線順次で切り換え走査すると共に、こ
の走査に同期して液晶セル１０１側の列状信号電極１１
２に画像信号を印加することにより表示駆動が行なわれ
る。放電チャネル１０７内にプラズマ放電が発生すると
内部は略一様にアノード電位になり一行毎の画素選択が
行なわれる。即ち放電チャネル１０７はサンプリングス
イッチとして機能する。プラズマサンプリングスイッチ
が導通した状態で各画素に画像信号が印加されると、サ
ンプリングが行なわれ画素の透過率が制御できる。プラ
ズマサンプリングスイッチが非導通状態になった後にも
画像信号はそのまま画素内に保持される。かかる構成を
有するプラズマアドレス型の表示パネルを本発明に従っ
た面光源装置で背面照明すると、前面に鮮明な画像が映
し出される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
筐体に組み込まれた拡散板及び反射板とで密閉空間（ラ
ンプハウス）を形成し、その内部にランプを収納してい
る。一方、反射板と筐体の底面部との間に開放空間が形
成され、ここに外部の空冷ファン等から冷却風を強制的
に送り込みランプから発生した熱を外部に放散してい
る。ランプが配された密閉空間には冷却風が侵入しない
ので塵や埃の付着を効果的に防止できる。又、冷却風は
反射板の裏面に沿って流れる為、ランプの熱を効率的に
除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる面光源装置の実施形態を示す断
面図である。
【図２】図１に示した面光源装置の模式的な平面図であ
る。
【図３】本発明にかかる面光源装置をバックライトとし
て組み込んだフラットディスプレイセットの一例を示す
分解斜視図である。
【図４】図３に示したフラットディスプレイセットに組
み込まれる透過型表示パネルの一例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
０…面光源装置、１…筐体、２…拡散板、３…反射板、
５…電気回路部、６…底面部、７…側面部、８…密閉空
間、９…開放空間、１１…金属箔、１２…電極部、１５
…保護部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 彰宏 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前方に位置する窓部、後方に位置する底
    面部及び両者を接続して偏平空間を形成する側面部を有
    する筐体と、 該窓部に装着された拡散板と、 該側面部に支持されて偏平空間に介在しこれを前方の密
    閉空間と後方の開放空間とに隔てる反射板と、 該密閉空間に収納され且つ該反射板の直上で該拡散板の
    直下に位置して光を拡散板に向けて放射するランプと、 該開放空間に格納されランプに対して電気的に接続して
    これを点灯する電気回路部と、 該筐体の側面部に形成され該開放空間に連通する複数の
    開口を含み外部から供給された冷却風を該開放空間に導
    入して該筐体内に蓄積した熱を放散する放熱部とを有す
    る面光源装置。
  2. 【請求項２】 前記反射板は表面に耐熱性の白色塗装を
    施したアルミニウム板からなり、表の密閉空間側に発生
    したランプの熱を裏の開放空間側に伝達し冷却効率を高
    めたことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
  3. 【請求項３】 前記反射板は断面が波型形状を有しその
    裏面に沿って流れる冷却風の抵抗を下げ冷却効率を高め
    たことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
  4. 【請求項４】 前記反射板は複数の折曲げ加工をした一
    枚の金属板、又は複数に分割した金属片を継ぎ合わせ且
    つ継ぎ目に沿って伝熱性の金属箔を貼り付けたものであ
    ることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
  5. 【請求項５】 前記ランプは両端に電極部を備えた長手
    形状を有し、該電極部に伝熱性及び耐熱性を備えた保護
    部材を装着し、該保護部材を介して該電極部に発生した
    熱を密閉空間外に放出することを特徴とする請求項１記
    載の面光源装置。
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