(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部に電源供給されることにより発光する光源と、該光源の光を液晶パネルに導く導光板とを具備するバックライト装置において、
前記電極部を保持するゴムホルダと前記電極部と相対する前記導光板のコーナ部分との間に、前記光源の前記電極部で発生した熱を放熱する放熱部材を配置すると共に、前記放熱部材を、略Ｌ字形状を有したＬ字状金属板により構成したことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
請求項１記載のバックライト装置において、
前記導光板のコーナ部に前記Ｌ字状金属板に対応した形状の凹部を形成し、該凹部内に前記Ｌ字状金属板を配設したことを特徴とするバックライト装置。
【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、特に蛍光管等の発熱する光源を有するバックライト装置に関する。
【０００２】
従来の表示装置はＣＲＴ（陰極線管）ディスプレスが主流であったが、近年では液晶パネルを用いた薄型表示装置への置き換えが進んでいる。この液晶表示装置は近年表示品位が上がり、テレビジョン用途等で大型化、高輝度化が望まれている。従って、液晶パネルを照明するバックライト装置も、より輝度の高いものが要求されている。
【０００３】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置は、いわゆるノートパソコン向けが主であり、画面サイズも１３インチ位までが主流で、また解像度はＸＧＡまで，画面輝度は１５０cd/m2までの程度であった。図１及び図２は、この種の液晶表示装置１Ａを示している。
【０００４】
液晶表示装置１Ａは、液晶パネル２Ａ，筐体５，及びバックライト装置１０Ａ等を有した構成とされている。筐体５は、樹脂フレーム６及び背面板９を介して液晶パネル２Ａ及びバックライト装置１０Ａを保持する。また、バックライト装置１０Ａは液晶パネル２Ａをその背面から照射することにより、液晶パネル２Ａの表示に所定の輝度を持たせるものである。
【０００５】
このバックライト装置１０Ａは、大略すると光源となる蛍光管３、これを保持するゴムキャップ１２（図５参照）、及び蛍光管からの光を液晶パネル２Ａに導く導光板４等から構成されている。蛍光管３は内部に水銀がＡｒガスやＮｅガスの中に封入され、管壁には蛍光物質が塗布されている。水銀ガスは放電中に紫外線を発生し、紫外線が蛍光物質に当たって可視光が発生する。
【０００６】
導光板４はアクリル製の樹脂板であり、添設される光学シート８と協働して蛍光管３からの光を液晶パネル２Ａの全面に照射する。同図に示されるような画面サイズが小さく（１３インチ位程度）で解像度及び画面輝度もさほど要求されない液晶表示装置１Ａでは、バックライト装置１０Ａは導光板４の一方のみに配設されており、また蛍光管３も１本のみ配設されていた。
【０００７】
これに対し、図３乃至図５に示すようなモニター向けの液晶表示装置１Ｂでは、画面サイズ１５インチが主流で、解像度はＳＸＧＡ，画面輝度２５０cd/m2程度が要求される。このため、この種の液晶表示装置１Ｂに組み込まれるバックライト装置１０Ｂは、導光板４を挿むように両側面に２個配設され、またそれぞれのバックライト装置１０Ｂに２本の蛍光管３を配設した構成となっている。しかしながらモニター向け液晶表示装置では、パソコンのＤＶＤドライブの普及で映画鑑賞等に対応するため、更に大きくて明るい画面が求められている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バックライト装置１０Ｂに設けられる蛍光管３は、発光に伴い熱を発生する。特に、蛍光管３の蛍光管電極部１１の近傍位置では温度上昇が激しく、輝度上昇のために供給電流を高めた場合には１２０℃以上となることもある。この蛍光管電極部１１は、蛍光管３の両端に位置する。このため、蛍光管３の両端部には導熱性を有するゴムホルダ１２を設けると共に、このゴムホルダ１２をホルダ７に嵌め合わせることにより、最も高温となる両端部を冷却することが行なわれている。
【０００９】
しかしながら、ゴムホルダ１２と導光板４とは近接しており、また従来ではゴムホルダ１２と導光板４は直接対向する構成とされていた。このため、蛍光管電極部１１で発生した熱は、ゴムホルダ１２を介して導光板４にも伝わってしまう。
【００１０】
このため従来のバックライト装置１０Ｂでは、蛍光管電極部１１で発生する熱により、樹脂製の導光板４の蛍光管電極部１１と対向する位置（図５（Ｃ）に矢印Ｂで示す位置）が溶融してしまうおそれがあった。このように導光板４が溶融し変形及び変質すると、導光板４は蛍光管３からの光を適正に液晶パネル２Ｂに導くことができなくなり、表示画面の輝度及び解像度が低下してしまう。この問題点は、液晶表示装置１Ｂがより大型化し、蛍光管電極部１１の発熱量が大きくなると、更に大きな問題点となる。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、光源で発生する温度が上昇しても導光板の溶融を防止しうるバックライト装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１記載の発明は、
電極部に電源供給されることにより発光する光源と、該光源の光を液晶パネルに導く導光板とを具備するバックライト装置において、
前記電極部を保持するゴムホルダと前記電極部と相対する前記導光板のコーナ部分との間に、前記光源の前記電極部で発生した熱を放熱する放熱部材を配置すると共に、前記放熱部材を、略Ｌ字形状を有したＬ字状金属板により構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
上記発明によれば、光源で発生した熱が最もこもり易い電極部と導光板との相対する位置に放熱部材が配置される。即ち、放熱部材は、光源の電極部を保持するゴムホルダ、またはこの電極部と相対する導光板のコーナ部、或いはゴムホルダ及びコーナ部の双方に配設される。
これにより、光源で発生した熱は放熱部材を介して電極部と導光板との相対する位置から外部に放熱されるため、光源が高輝度化し、これに伴い光源における発熱量が増大しても、導光板が熱により溶融し変形及び変質することを防止することができる。
また、放熱部材は導光板のコーナ部を覆うように配置されるため、光源で発生した熱が導光板に及ぶことを確実に防止することができる。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載のバックライト装置において、
前記導光板のコーナ部に前記Ｌ字状金属板に対応した形状の凹部を形成し、該凹部内に前記Ｌ字状金属板を配設したことを特徴とするものである。
【００１８】
上記発明によれば、Ｌ字状金属板が導光板内に位置し、突出することがないため、導光板の溶融を防止しつつ、光源と導光板との離間距離を小さくすることができる。これにより、光源から導光板に入射する光の入射効率を向上させることができる。
【００２３】
また、上記の各発明において、前記放熱部材をアルミニウム板により形成した構成としてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図６は、本発明の第１実施例であるバックライト装置２０Ａを示している。このバックライト装置２０Ａは、液晶表示装置に設けられるものである。尚、バックライト装置２０Ａが液晶表示装置に配設された形態は、先に図３及び図４に示したのと同様であるためその図示は省略する。また、以下の説明において液晶表示装置の構成を引用して説明する場合は、図３及び図４に示した符合を附って説明するものとする。
【００２８】
バックライト装置２０Ａは、大略すると蛍光管２３，導光板２４，ホルダ２７，ゴムホルダ３２，及び放熱部材４０Ａ等により構成されている。
【００２９】
蛍光管２３は冷陰極管であり、図６（Ａ）に示すように、導光板２４を鋏むようにそれぞれ２本づつ配設されている。この蛍光管２３は、ガラス管内にＡｒガス，Ｎｅガスと共に水銀が封入されており、また管壁には蛍光物質が塗布された構成とされている。
【００３０】
また、各蛍光管２３の両端部には蛍光管電極部３１が内設されており、この蛍光管電極部３１に接続された配線３３は外部に引き出された構成とされている。この配線３３に通電することにより、蛍光管電極部１１は放電し、これにより水銀ガスは紫外線を発生し、紫外線が蛍光物質に当たって可視光が発生する。
【００３１】
上記構成とされた蛍光管２３は、その端部にゴムホルダ３２が配設されている。そして、蛍光管２３はこのゴムホルダ３２を介してホルダ２７に保持される。
ホルダ２７は、ＳＵＳ，鉄またはアルミニウム等の主に金属材により形成されており、蛍光管２３に沿うよう長く配設されている。このホルダ２７の蛍光管２３と対向する面には銀蒸着層または白色反射層が形成されており、蛍光管２３からの光を効率よく反射させるよう構成されている。これにより、蛍光管２３の光は、分散することなく効率よく導光板２４に導かれる。
【００３２】
ゴムホルダ３２は、例えばシリコーンゴムに導電性の高い金属粉をフィラーとして混入したものであり、高い熱伝導率を有している。このゴムホルダ３２は、導光板２４の四隅位置に配置される。このため、ゴムホルダ３２には、略Ｌ字状の段差部３２ａが形成されている。この段差部３２ａは、後述するようにが導光板２４のコーナ部２４ａと係合するよう構成されている。段差部３２ａがコーナ部２４ａと係合することにより、蛍光管２３は導光板２４に対して位置決めがされる。
【００３３】
導光板２４は、アクリル等の透明度の高い樹脂により形成されている。この導光板２４は、液晶パネル２Ａの裏面と対向するよう配設される。また、前記した蛍光管２３は、導光板２４の入光面２５と対向するよう配設される。図６（Ｂ），（Ｃ）参照）。
【００３４】
尚、導光板２４の表面側（液晶パネル２Ａと対向する側）には光学シート８が配設される。この光学シート８は、導光板２４から放出される光を集光・拡散等し、液晶パネル２Ａへ効率よく光を放出させるものである。また、導光板２４の裏面側には図示しない反射シートが配設される。この反射シートは、導光板２４から漏れた光を反射させ再度導光板２４の内部へ光を戻す役割を果たしている。
【００３５】
続いて、本発明の要部となる放熱部材４０Ａについて説明する。放熱部材４０Ａは、図６（Ｂ），（Ｃ）に拡大して示すように略Ｌ字形状を有した金属板（Ｌ字形状金属板）である。具体的には、放熱部材４０Ａは放熱性が良好なアルミニウム板により形成されており、一体成形され略直角に交わる第１の放熱部４１と第２の放熱部４２とにより構成されている。このように、放熱部材４０Ａは
この放熱部材４０Ａは、高熱伝導性接着剤を両面に塗布した両面テープ（図示せず）を用い、導光板２４のコーナ部２４ａ（四隅位置）に接着される。また、コーナ部２４ａに固定された状態で、長い第１の放熱部４１が導光板２４の側面２６に位置するよう、また短い第２の放熱部４２が導光板２４の入光面２５に位置するよう配置される。
【００３６】
前記したゴムホルダ３２は、上記のように導光板２４のコーナ部２４ａに配設された放熱部材４０Ａに接着される。前記したようにゴムホルダ３２には段差部３２ａが形成されおり、放熱部材４０Ａはこの段差部３２ａに接着する。従って、導光板２４とゴムホルダ３２は、放熱部材４０Ａを介して固定（接着）された構成となる。また、図６（Ｂ）に示すように、導光板２４とゴムホルダ３２とが固定された状態において、ゴムホルダ３２の蛍光管２３側の端部と、第２の放熱部４２の端部は略一致するよう構成されている。
【００３７】
尚、上記した例では、放熱部材４０Ａを導光板２４に接着した後にゴムホルダ３２を接着する構成としたが、ゴムホルダ３２に放熱部材４０Ａを接着した後に導光板２４を接着する構成としてもよい。また、放熱部材４０Ａと導光板２４、また放熱部材４０Ａとゴムホルダ３２は熱的に接続されていればよく、必ずしも機械的な固定、或いは直接接触をしている必要はない。
【００３８】
上記した本実施例に係るバックライト装置２０Ａは、蛍光管２３で発生した熱が最もこもり易い蛍光管電極部１１と導光板２４との相対する位置に放熱部材４０Ａが配置された構成となる。これにより、蛍光管２３で発生した熱（特に、蛍光管電極部１１で発生した熱）は、ゴムホルダ３２を介して放熱部材４０Ａに熱伝導し、この熱は図６（Ｂ）に矢印で示すように放熱部材４０Ａから外部に放熱される。
【００３９】
よって、液晶パネル２Ｂの大型化に伴い蛍光管２３の高輝度化等により蛍光管２３（蛍光管電極部１１）の発熱量が増大しても、蛍光管２３で発生した熱により、導光板２４が溶融し変形及び変質することを防止することができる。従って、バックライト装置２０Ａに起因して、表示画面の輝度低下及び解像度の低下の発生を抑制することができる。
【００４０】
また、本実施例では放熱部材４０Ａの形状を略Ｌ字形状としているため、放熱部材４０Ａは導光板２４のコーナ部２４ａ（直角形状）を覆うように配置される。このため、蛍光管電極部３１で発生した熱が導光板２４に及ぶことを確実に防止することができる。
尚、本発明者の実験では、従来おける導光板のコーナ部の温度が約１００℃であったものが、本実施例に係るバックライト装置２０Ａによれば、導光板２４のコーナ部２４ａの温度を５５℃まで低下させることができた。
【００４１】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図７は、第２実施例であるバックライト装置２０Ｂを示している。尚、図７において、第１実施例の説明で使用した図６に示した構成と同一構成については、同一の符号を付してその説明を省略するものとする。また、後述する第３及び第４実施例の説明で用いる図８及び図９についても同様とする。
【００４２】
前記した第１実施例に係るバックライト装置２０Ａでは、板状形状を有した導光板２４のコーナ部２４ａに放熱部材４０Ａを配設する構成としていた。このため、放熱部材４０Ａを構成する第１の放熱部４１及び第２の放熱部４２は、導光板２４の側面２６及び入光面２５から放熱部材４０Ａの板厚分だけ突出した構成となっていた。
【００４３】
しかしながら、入光面２５上に第２の放熱部４２が突出した構成であると、これに伴い入光面２５と蛍光管２３とが放熱部４２の板厚分だけ離間してしまう。このように、入光面２５と蛍光管２３とが離間すると、これに伴い蛍光管２３から導光板２４内に進入する光の光量が低下して輝度の低下を生じてしまう。
【００４４】
そこで、本実施例に係るバックライト装置２０Ｂでは、導光板２４のコーナ部２４ａに放熱部材４０Ｂの形状に対応した凹部２４ｂを形成したことを特徴とするものである。従って、放熱部材４０Ｂは、導光板２４に形成された凹部２４ｂ内に配設される。この配設状態において、第１の放熱部４１は側面２６と面一となるよう、また第２の放熱部４２は入光面２５と面一となるよう構成されている。
【００４５】
本実施例に係るバックライト装置２０Ｂによれば、放熱部材４０Ｂが導光板２４内に位置し、導光板２４の入光面２５及び側面２６から突出することがないため、蛍光管２３と入光面２５（導光板２４）との離間距離を小さくすることができる。
【００４６】
これにより、蛍光管２３から導光板２４に入射する光の入射効率を向上させることができ、高輝度の表示を実現することができる。またこれと同時に、放熱部材４０Ｂは第１実施例と同様に放熱効果を奏するため、導光板２４の溶融を防止することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図８は、第３実施例であるバックライト装置２０Ｃを示している。前記したように、第１実施例に係るバックライト装置２０Ａは放熱部材４０Ａが導光板２４から突出することにより、蛍光管２３から導光板２４に進入する光量が低下する可能があった。一方、第２実施例に係るバックライト装置２０Ｂは、蛍光管２３から導光板２４に進入する光量の低下は防止できるものの、導光板２４に凹部２４ｂを形成するため、導光板２４のコストが上昇してしまう。
【００４８】
そこで、本実施例に係るバックライト装置２０Ｃでは、金属薄膜テープにより放熱部材４０Ｃを構成したことを特徴としている。この放熱部材４０Ｃとなる金属薄膜テープとしては、例えばアルミニウムの金属箔、或いはアルミニウムをベースとなるテープ材上に薄膜形成したものを用いることができる。
【００４９】
上記した本実施例に係るバックライト装置２０Ｃによれば、放熱部材４０Ｃを金属薄膜テープとしたことにより、放熱部材４０Ｃの導光板２４からの突出量を小さくすることができる。このため、第２実施例に係るバックライト装置２０Ｂと同様に、蛍光管２３と入光面２５（導光板２４）との離間距離を小さくすることができ、よって蛍光管２３から導光板２４に入射する光の入射効率を向上させることができる。
【００５０】
またこれと同時に、放熱部材４０Ｃは第１実施例と同様に放熱効果を奏するため、導光板２４の溶融を防止することができる。更に、導光板２４に凹部２４ｂを設ける必要はなく、また金属薄膜テープは広く汎用されているものを適用することが可能であるため、バックライト装置２０Ｃの低コスト化を図ることもできる。
【００５１】
次に、本発明の第４実施例について説明する。
図９は、第４実施例であるバックライト装置２０Ｄを示している。前記した第１実施例に係るバックライト装置２０Ａでは、放熱部材４０Ａが第１の放熱部４１と第２の放熱部４２とよりなる略Ｌ字形状を有した構成とされていた。これに対して本実施例に係るバックライト装置２０Ｄでは、放熱部材４０Ｄを平板形状としたことを特徴とするものである。このように、放熱部材４０Ｄを平板状金属板とすることにより、放熱部材４０Ｄの形状が簡単化しコスト低減を図ることができる。
【００５２】
また本実施例では、平板状の放熱部材４０Ｄを導光板２４の側面２６（導光板２４の蛍光管２３と対向する入光面２５と異なる外周側面）に配設する構成としている。この構成とすることにより、蛍光管２３と導光板２４とが対向する位置に放熱部材４０Ｄは存在しないため、蛍光管２３と入光面２５との離間距離を小さくすることができる。これにより、蛍光管２３から導光板２４導光板に入射する光の入射効率を向上させることができる。
【００５３】
尚、本実施例では導光板２４のコーナ部２４ａにおいて、蛍光管電極部３１と導光板２４は直接対向する構成となるが、蛍光管電極部３１からの熱が導光板２４に熱伝導しても、この熱は直ちに放熱部材４０Ｄに熱伝導して放熱されるため、導光板２４が溶融するようなことはない。
【００５４】
以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）  電極部に電源供給されることにより発光する光源と、該光源の光を液晶パネルに導く導光板とを具備するバックライト装置において、
少なくとも前記光源の電極部、または該電極部と相対する前記導光板のコーナ部分のいずれか一方に、前記電極部で発生した熱を放熱する放熱部材を配置したことを特徴とするバックライト装置。（１）
（付記２）  付記１記載のバックライト装置において、
前記放熱部材を、略Ｌ字形状を有したＬ字状金属板により構成したことを特徴とするバックライト装置。（２）
（付記３）  付記２記載のバックライト装置において、
前記導光板のコーナ部に前記Ｌ字状金属板に対応した形状の凹部を形成し、該凹部内に前記Ｌ字状金属板を配設したことを特徴とするバックライト装置。（３）
（付記４）  付記１記載のバックライト装置において、
前記放熱部材を、平板形状を有した平板状金属板により構成したことを特徴とするバックライト装置。（４）
（付記５）  付記４記載のバックライト装置において、
前記平板状金属板を前記導光板の前記光源と対向する外周側面と異なる外周側面に配設したことを特徴とするバックライト装置。
（付記６）  付記１記載のバックライト装置において、
前記放熱部材を、金属薄膜テープにより構成したことを特徴とするバックライト装置。（５）
（付記７）    液晶パネルと、
付記１乃至６のいずれか１項に記載のバックライト装置と、
該バックライト装置が光入射面となる側面部に配設されると共に、該バックライト装置からの光を前記液晶パネルに向け出射する導光板と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【００５５】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
【００５６】
請求項１記載の発明によれば、光源で発生した熱は放熱部材を介して電極部と導光板との相対する位置から外部に放熱されるため、光源が高輝度化し、これに伴い光源における発熱量が増大しても、導光板が熱により溶融し変形及び変質することを防止することができる。
また、放熱部材は導光板のコーナ部を覆うように配置されるため、光源で発生した熱が導光板に及ぶことを確実に防止することができる。
【００５８】
また、請求項２記載の発明によれば、Ｌ字状金属板が導光板内に位置し、突出することがないため、導光板の溶融を防止しつつ光源と導光板との離間距離を小さくすることができ、よって光源から導光板に入射する光の入射効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例であるバックライト装置を搭載した小画面サイズの液晶表示装置を説明するため図である。
【図２】図１における矢印Ａ１で示す部分を拡大して示す図である。
【図３】従来の一例であるバックライト装置を搭載した大画面サイズの液晶表示装置を説明するため図である。
【図４】図３における矢印Ａ２で示す部分を拡大して示す図である。
【図５】従来のバックライト装置で発生する問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施例であるバックライト装置を説明するための図であり、（Ａ）は全体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）における矢印Ａ４で示す部分の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）における矢印Ａ４で示す部分の分解斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例であるバックライト装置を説明するための図であり、（Ａ）は全体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）における矢印Ａ５で示す部分の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）における矢印Ａ５で示す部分の分解斜視図である。
【図８】本発明の第３実施例であるバックライト装置を説明するための図であり、（Ａ）は全体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）における矢印Ａ６で示す部分の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）における矢印Ａ６で示す部分の分解斜視図である。
【図９】本発明の第４実施例であるバックライト装置を説明するための図であり、（Ａ）は全体を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）における矢印Ａ７で示す部分の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）における矢印Ａ７で示す部分の分解斜視図である。
【符号の説明】
２０Ａ〜２０Ｄ  バックライト装置
２３  蛍光管
２４  導光板
２７  ホルダ
３１  蛍光管電極部
３２  ゴムホルダ
４０Ａ〜４０Ｄ  放熱部材
【図１】
0003905755.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003905755.tif 000007
【図７】
0003905755.tif 000008
【図８】
0003905755.tif 000009
【図９】
0003905755.tif 000010