JP2004158300A - 面光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止し、ノイズの放射及び漏れ電流を抑制する。
【解決手段】長手方向に沿って離間対向して基準側電極25a及び高圧側電極25bが設けられた希ガス放電管15が、導光板14の端面14aと対向する状態で、高圧側電極25bとカバー部18との距離が基準側電極25aとカバー部18との距離より大きくなるように、収容部17内に収容されている。希ガス放電管15の収容部17は、アルミニウムで形成されたカバー部18で端面14aと対向する側が開放された状態に構成されている。収容部17が導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大され、かつカバー部18の外面18aが光学シートの外面を含む平面より突出しないように形成されている。カバー部18は導光板14の反光学シート側に配置された放熱板20と一体形成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】長手方向に沿って離間対向して基準側電極25a及び高圧側電極25bが設けられた希ガス放電管15が、導光板14の端面14aと対向する状態で、高圧側電極25bとカバー部18との距離が基準側電極25aとカバー部18との距離より大きくなるように、収容部17内に収容されている。希ガス放電管15の収容部17は、アルミニウムで形成されたカバー部18で端面14aと対向する側が開放された状態に構成されている。収容部17が導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大され、かつカバー部18の外面18aが光学シートの外面を含む平面より突出しないように形成されている。カバー部18は導光板14の反光学シート側に配置された放熱板20と一体形成されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面光源装置及び液晶表示装置に係り、詳しくは所謂エッジライト方式の面光源装置及び該面光源装置を備えた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置として液晶パネルの背面(表示面と反対側の面)に面光源装置をバックライトとして配置したものがある。従来この種の面光源装置として、管状光源が導光板の端面と対向する位置に配置され、導光板の表面(液晶パネルと対向する側の面)から光が出射される所謂エッジライト方式がある。通常、管状光源としては冷陰極管が用いられている。しかし、冷陰極管は管内に水銀蒸気が封入されており環境負荷が大きく、また、低温時の特性が悪いため、特に車載計器用のバックライトでは、環境的に軽負荷で低温特性の良い希ガス放電ランプ(希ガス放電管)が管状光源として考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
液晶表示装置のバックライトは、高輝度、薄型化、液晶パネルに悪影響を与えるノイズを出さないこと、耐久性等の様々な特性が要求される。この中で、薄型化は他の特性とトレード・オフとなることが多い。管状電源として希ガス放電管を用いる場合もこれらの要求は同じであるが、希ガス放電管は発光効率が冷陰極管よりも低いため、同じ輝度を確保するためには冷陰極管よりも発熱が大きくなる。その結果、放熱が良好になされないと、従来の冷陰極管を管状光源とした際に使用していた光学部材の耐熱温度を超える状態まで温度上昇が起こる虞があり、放熱性が重要な問題となる。また、希ガス放電ランプは、冷陰極管と同じ輝度を確保するためには冷陰極管よりも高電圧を印加する必要があり、ノイズの発生や浮遊容量を通じて流れる漏れ電流も大きくなるため、これらの対策も必要となる。
【0004】
管状光源(冷陰極管)から発生する熱を良好に放熱する構成として、図7に示すものが開示されている(特許文献2参照。)。この構成では、導光板41の入射端面41aに沿って2本の蛍光ランプ42が上下に重ねて配置されている。導光板41の出射面には光学シート43が配置され、光学シート43を介して導光板41の出射面に液晶パネル44が載置されている。導光板41の入射端面41aに沿った箇所では、リアベゼル45の底板相当部分が反射シート46を介して導光板41の下面に当接して放熱用金属部分45aをなしている。また、放熱用金属部分45aから延在される延在部47が、フレーム48に内挿されて蛍光ランプ42の対を裏面側、外側及び表面側から覆う断面コ字状のランプリフレクタをなしている。このように、ランプリフレクタがリアベゼル45の延在部47により放熱用金属部分45aと一体に形成されているので、蛍光ランプ42からの熱は延在部47から放熱用金属部分45aに伝えられ、放熱用金属部分45a及びその他のリアベゼル45の構成部分から外気へとスムーズに放散される。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−339729号公報(明細書の段落[0002]〜[0004])
【特許文献2】
特開2000−91330号公報(明細書の段落[0021]〜[0029]、図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
希ガス放電管の場合も、特許文献2のように希ガス放電管の周りに金属製の放熱板を配置することにより放熱効果が大きく、放射ノイズのシールド効果も大きくなる。ここで、装置の薄型化のためには、放熱板と希ガス放電管との距離は小さくとる方が良い。しかし、放熱板との距離を小さくすると、高周波高電圧がかかる高圧側電極と放熱板との間で浮遊容量が大きくなり、漏れ電流が大きくなる。その結果、消費電力の増大、点灯異常等を招く原因となる。特に、希ガス放電管の場合、印加する電圧が高くなるので、漏れ電流も大きくなる。
【0007】
面光源装置の管状光源に希ガス放電管を使用する際、図8に示すように、外部電極型の希ガス放電管49を使用し、高圧側電極50aと放熱板51の延在部47との距離を確保するため、導光板41を厚くし、延在部47と導光板41とによって囲まれる空間(収容部)の高さを高くする。そして、基準側電極50bを延在部47の光学シート側に配置するとともに、高圧側電極50aと延在部47との距離が基準側電極50bと延在部47との距離より大きくなるように、希ガス放電管49を前記収容部内に収容することが考えられる。しかし、この場合は装置の厚さが導光板41を厚くした分だけ厚くなるという問題がある。特許文献2では装置が厚くなることに関しては、何ら配慮がなされていない。
【0008】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができるとともに漏れ電流を抑制することができる面光源装置を提供することにある。第2の目的は厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができるとともに漏れ電流を抑制することができる液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から面状に出射する面光源装置である。前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成されている。前記収容部が前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記光学シートの外面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱をカバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされている。前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように、前記放電管が前記収容部内に収容されている。「光学シートの端面と対向する位置」とは、導光板の光学シート側の面(出射面)より光学シート側の位置を意味する。
【0010】
この発明では、放電管の収容部が導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で構成され、放電管は導光板の端面と対向する側を除いてその周面がカバー部で覆われた状態に配置され、放電管からの熱がカバー部から放熱板に伝達されて効率良く放熱される。収容部が導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるように形成され、導光板を厚くせずに高圧側電極とカバー部との距離を確保できる。その結果、厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができる。
【0011】
また、高圧側電極とカバー部との距離が、基準側電極とカバー部との距離よりも大きくなるように放電管が収容部内に収容されている。電位が安定している基準側電極をカバー部に近づけることにより、電位が大きく変動する高圧側電極とカバー部との距離を大きくする。これにより、高圧側電極とカバー部との間の浮遊容量が減少し、浮遊容量を通じて流れる漏れ電流が小さくなる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記放電管として希ガス放電管が使用されている。この発明では、冷陰極管に比較して低温特性が優れる放電管の入手が容易となる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている。この発明では、放電管の熱が伝熱部材を介してカバー部に伝達されるため、気体を介して伝達される場合に比較して熱伝導が良好に行われ、放熱効率が向上する。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている。伝熱部材を放電管の光放出部に配置する場合は反射性の高い状態にする必要があるが、例えば伝熱部材として金属を単純に配置しただけでは高い反射性が得られない。しかし、この発明では、反射性を考慮しなくてよいので、使用材料の自由度が高くなるとともに、伝熱部材を簡単に設けることができる。
【0015】
また、伝熱部材として絶縁体(誘電体)を用いる場合、高圧側電極とカバー部との間に配置すると、その誘電率のために浮遊容量が増加し、漏れ電流も増える。伝熱部材を基準側電極とカバー部との間に配置することにより、漏れ電流を増加させることなく効果的な放熱を実現できる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている。この発明では、カバー部を別体として形成し、後で放熱板に結合する構成に比較して製造が容易になる。また、カバー部を別体に形成して結合したものに比較して、カバー部から放熱板への熱伝導が良好に行われる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている。この発明では、放電管から導光板の端面以外に向けて出射された光を反射して、導光板の端面に向かわせるリフレクタとしての機能が高まる。
【0018】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている。この発明では、高圧側電極を反光学シート側に位置するように配置する構成に比較して、放電管の光出射部を確実に導光板の端面と対応させることができる。
【0019】
請求項8に記載の発明は、長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が、液晶パネルの表示面と反対側の面と対応する状態に配置された導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から液晶パネル側に面状に出射する面光源装置を備えた液晶表示装置である。前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成されている。前記収容部が少なくとも前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記液晶パネルの表示面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱を前記カバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされている。前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように前記放電管が前記収容部内に収容されている。
【0020】
この発明では、液晶表示装置において、請求項1に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。また、カバー部の外面が液晶パネルの表示面を含む平面と同じ位置になるまで反光学シート側の面から離すことが可能となり、放電管の高圧側電極とカバー部との距離をより大きくすることが可能となる。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記放電管として希ガス放電管が使用されている。この発明では、請求項2に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0022】
請求項10に記載の発明は、請求項8又は請求項9に記載の発明において、前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている。この発明では、請求項3に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0023】
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明において、前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている。この発明では、請求項4に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0024】
請求項12に記載の発明は、請求項8〜請求項11のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている。この発明では、請求項5に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0025】
請求項13に記載の発明は、請求項8〜請求項12のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている。この発明では、請求項6に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0026】
請求項14に記載の発明は、請求項8〜請求項13のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている。この発明では、請求項7に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1(a),(b)に従って説明する。図1(a)は液晶表示装置の部分模式断面図、図1(b)は(a)の部分拡大図である。
【0028】
図1(a)に示すように、液晶表示装置11は、液晶パネル12及び面光源装置13を備えている。面光源装置13は、液晶パネル12の表示面12aと反対側の面と対応する状態に配置され、光を面状に放射(出射)する導光板14と、導光板14の端面14aと対向する位置に配置された放電管としての希ガス放電管15とを備えている。導光板14と液晶パネル12との間には光学シート16a,16b,16cが配置されている。この実施の形態では、光学シート16aとして拡散シートが、光学シート16bとしてレンズシートが、光学シート16cとして反射型偏光性シートがそれぞれ設けられている。
【0029】
希ガス放電管15の収容部17は、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部18により、導光板14の端面14aと対向する側が開放された状態に囲まれて構成されている。この実施の形態ではカバー部18はアルミニウム板で形成されている。収容部17は少なくとも導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、カバー部18の外面18a(図1(a)における上面)が液晶パネル12の表示面12aを含む平面より突出しないように形成されている。この実施の形態ではカバー部18の外面18aに、液晶パネル12の端部周縁を支持する樹脂製のフレーム19が載置されているため、外面18aは外側に配置された光学シート16cの表面(外面)より内側に位置するように配設されている。
【0030】
カバー部18は導光板14の反光学シート側の面(図における下面)と対応する位置に配設される放熱板20と一体成形され、希ガス放電管15から発せられる熱がカバー部18と放熱板20とを介して放熱可能とされている。この実施の形態では、カバー部18は、収容部17内に収容された希ガス放電管15を、導光板14の端面14aと対向する側を除く3方向を覆うように断面コ字状に折り曲げられるとともに、その端部が導光板14の液晶パネル12と対向する面に当接するようにさらに図の下方に向けて折り曲げられている。導光板14と放熱板20との間には反射シート21が介装されている。反射シート21には放熱板20より可視光に対する反射率の高いシート、例えば白色PET(ポリエチレンテレフタレート)シートが使用されている。カバー部18は、希ガス放電管15から導光板14と反対側に出射された光を導光板14側へ反射させるリフレクタの役割も兼ねている。カバー部18の内面には、希ガス放電管15の導光板14の端面14aと対向する側と反対側と対応する面にアルミニウムより可視光に対する反射率の高い反射材22が付着されている。反射材22は例えば白色PETフィルムあるいはESRフィルム(住友スリーエム(株)製の高反射率を持つフィルム)や、銀の蒸着層で構成される。放熱板20はグランド(GND)に接続される。
【0031】
希ガス放電管15は、ガラス管23の内面全体に蛍光体層24が形成され、外面には長手方向(図の紙面と垂直方向)に沿って離間対向して基準側電極25a及び高圧側電極25bが設けられている。ガラス管23内には希ガス、例えばキセノンあるいはキセノンとクリプトンの混合ガスが封入されている。基準側電極25a及び高圧側電極25bはそれぞれガラス管23のほぼ1/4の範囲を覆う状態に形成され、両電極25a,25bが形成されていない領域から光りがガラス管23の外部に出射可能となっている。また、ガラス管23及び両電極25a,25bの外面は透明絶縁材26により被覆されている。透明絶縁材26は例えば透明なシリコーン樹脂からなる。そして、希ガス放電管15は、高圧側電極25bとカバー部18との距離が基準側電極25aとカバー部18との距離より大きくなるように、収容部17内に収容されている。高圧側電極25bとカバー部18との距離は、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさに設定されている。
【0032】
次に前記のように構成された液晶表示装置11の作用について説明する。
液晶表示装置11を使用する際は、基準側電極25a及び高圧側電極25b間に高周波高電圧が印加される。両電極25a,25b間に高周波高電圧が印加されると、誘電体であるガラス管23の内部に誘電分極で高電圧が発生して放電が起こり、発光する。そして、希ガス放電管15からは導光板14の端面14aと、希ガス放電管15を挟んで端面14aと反対側に位置するカバー部18の反射材22に向けて光が出射される。
【0033】
導光板14に入射した光は、反射シート21の作用により、液晶パネル12に向かって出射される。そして、使用者は液晶パネル12の表示をその出射光により視認する。また、希ガス放電管15から導光板14と反対側に向けて出射された光は、カバー部18で反射して導光板14の端面14aに入射する。
【0034】
希ガス放電管15は発光効率が低いため、冷陰極管と同じ輝度を確保すると、冷陰極管に比較して発熱が多い。しかし、希ガス放電管15は導光板14と対向する側を除いて熱伝導性がステンレス鋼以上の材質のカバー部18で覆われているため、希ガス放電管15から発生した熱が、カバー部18を介して放熱板20に伝達されて効率よく放熱される。
【0035】
カバー部18は導電性の材質で形成され、放熱板20を介してグランドに接続(アース)されているため、シールド板の役割を果たす。従って、希ガス放電管15に高周波高電圧が印加されても、ノイズの放射が抑制されて液晶パネル12の表示が高品質の状態に保持される。
【0036】
希ガス放電管15の高圧側電極25bとカバー部18との距離が、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさに設定されているため、25bに高周波高電圧が印加されても、漏れ電流が抑制される。
【0037】
この実施の形態では以下の効果を有する。
(1) 面光源装置13の光源として、基準側電極25a及び高圧側電極25bが長手方向に沿って設けられた放電管(希ガス放電管15)が使用されているため、冷陰極管に比較して低温特性が優れる。従って、低温時にも使用される車載計器用の液晶表示装置として好適に使用できる。
【0038】
(2) 放電管の収容部17が熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部18で構成され、放電管は導光板14の端面14aと対向する側を除いてその周面がカバー部18で覆われた状態に配置され、放電管からの熱がカバー部18から放熱板20に伝達されて効率良く放熱される。従って、放電管の発熱が冷陰極管に比較して多くても、温度上昇を低く抑えることができ、光学部材の熱損傷が防止され、耐久性が向上して装置が長寿命となる。
【0039】
(3) 収容部17が導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、カバー部18の外面18aが光学シート16cの外面を含む平面より突出しないように形成されている。従って、面光源装置13の厚さを厚くせずに、前記(2)の効果を得ることができる。また、放電管の高圧側電極25bとカバー部18との距離を、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさにすることができ、漏れ電流を抑制できるので、漏れ電流に起因する消費電力の増大及び点灯異常を回避できる。
【0040】
(4) 放電管として希ガス放電管15が使用されている。従って、冷陰極管に比較して低温特性が優れる放電管の入手が容易となる。
(5) 放電管は基準側電極25aが反光学シート側に位置するように収容部17内に収容されている。従って、高圧側電極25bを反光学シート側に位置するように配置する構成に比較して、希ガス放電管15の光出射部を確実に導光板14の端面14aと対応させることができる。また、発熱部である希ガス放電管15を液晶パネル12や光学シート16a〜16cから離すことができ、液晶パネル12や光学シート16a〜16cの温度上昇を抑制できる。
【0041】
(6) カバー部18は放熱板20と一体成形されている。従って、カバー部18を別体として形成し、後で放熱板20に結合する構成に比較して製造が容易になる。また、カバー部18を別体に形成して結合したものに比較して、カバー部18から放熱板20への熱伝導が良好に行われる。
【0042】
(7) カバー部18にはカバー部18より反射性の高い反射材22が付着されている。従って、放電管から導光板14の端面14a以外に向けて出射された光を反射して、導光板14の端面14aに向かわせるリフレクタとしての機能が高まる。
【0043】
(8) 放熱板20がアルミニウム板で形成されているため、導電率と熱伝導率が比較的高く、安価でしかも軽量化に寄与する。
(9) 液晶パネル12とカバー部18との間に樹脂製のフレーム19が存在するため、フレーム19を金属製とした場合に比較して、液晶パネル12が希ガス放電管15の発熱の影響を受け難い。
【0044】
(10) 希ガス放電管15は導電性のカバー部18によって囲まれているので、希ガス放電管15から発せられるノイズが効果的に遮蔽され、液晶パネル12の表示が高品質の状態に保持される。
【0045】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 導光板14と放熱板20との間に反射シート21を介装する代わりに、図2に示すように、放熱板20より可視光に対する反射率の高い、即ちカバー部18より可視光に対する反射率の高い反射材22が、導光板14及び希ガス放電管15と対向する面全体に付着されている構成としてもよい。反射材22はカバー部18を折り曲げ加工する前に形成されていても、折り曲げ加工後に付着させてもよい。この場合、別部材の反射シート21を有する構成に比較して、部品点数が少なくなり、面光源装置13を組み立てる際の工数が少なくなる。
【0046】
○ 希ガス放電管15は、図2に示すように、基準側電極25a側がカバー部18に付着された反射材22に接触する状態、あるいは反射材22のないカバー部18の壁面に接触する状態に配置してもよい。また、希ガス放電管15の導光板14の端面14aと対向する側と反対側がカバー部18あるいは反射材22に接触する状態に配置してもよい。この場合、希ガス放電管15とカバー部18との間に隙間が存在する構成に比較して、希ガス放電管15からカバー部18への熱伝導が効率よく行われ、放熱効果(冷却効果)が向上する。
【0047】
○ 希ガス放電管15をカバー部18等に接触する状態で配置する代わりに、図3に示すように、カバー部18と希ガス放電管15の基準側電極25a側との間に、伝熱部材27が介装されている構成としてもよい。伝熱部材27としては金属、樹脂、ゴム、カーボン(グラファイト)あるいは金属粉が充填された樹脂やゴム等が使用される。希ガス放電管15の外面をカバー部18に接触させる前記の構成では接触面積が狭いが、伝熱部材27を介装する構成では接触面積が広くなり、放熱効果(冷却効果)がより向上する。熱伝導性を優先させるには、伝熱部材27として金属やグラファイトが好ましい。また、ゴムあるいはゴムに金属粉を充填したものを使用した場合は、振動の吸収が良好に行われる。
【0048】
○ 伝熱部材27を希ガス放電管15の両電極25a,25bと対応しない箇所とカバー部18との間に設けてもよい。このとき、伝熱部材27は透明な樹脂あるいは、可視光に対する反射率の高い金属が好ましい。反射率が低く不透明な材質の伝熱部材27を使用すると、カバー部18側に向かって出射する光の利用効率が低下する。従って、伝熱部材27は基準側電極25aと対応する位置に設ける方が、反射率を考慮しなくてよいので、使用材料の自由度が高くなるとともに、伝熱部材27を簡単に設けることができる。
【0049】
○ 希ガス放電管15の配置は基準側電極25aが反光学シート側に位置するように配置する構成に限らず、図4に示すように、高圧側電極25bを反光学シート側に位置するように配置する構成としてもよい。この場合、基準側電極25aが反光学シート側に位置する構成に比較して、高圧側電極25bが液晶パネル12から離れるため、液晶パネル12が高圧側電極25bから悪影響を受ける虞がない。
【0050】
○ カバー部18の外面18aが液晶パネル12の表示面12aを含む平面より突出しないように形成されていればよく、図5に示すように、フレーム19をなくして、カバー部18の外面18aが表示面12aと同一平面上に位置するように、折り曲げ形成してもよい。この場合、放電管(希ガス放電管15)の高圧側電極25bとカバー部18との距離をより大きくすることが可能となる。その結果、より高い高周波高電圧が高圧側電極25bに印加されても、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような距離を確保することができる。
【0051】
○ 放電管として外部電極型の希ガス放電管15に限らず、内部電極型の希ガス放電管を使用してもよい。図6に示すように、内部電極型の希ガス放電管28は、ガラス管23の内側の対向する位置に基準側電極25a及び高圧側電極25bが形成され、基準側電極25a及び高圧側電極25bを覆うように、かつ導光板14の端面14aと対向する側及びその反対側を開けた状態で蛍光体層24がそれぞれ形成されている。内部電極型の希ガス放電管28を用いた場合も外部電極型の希ガス放電管15を用いた場合と同様な効果が得られる。また、内部電極型の希ガス放電管28を用いた場合は、ガラス管23の径が同じ場合、収容部17の高さが同じであっても、高圧側電極25bとカバー部18との距離を、外部電極型の希ガス放電管15を用いた場合より大きくとることができる。希ガス放電管28の場合も希ガス放電管15の場合と同様に種々の配置を採用できる。
【0052】
○ 希ガス放電管15に形成された蛍光体層24を、ガラス管23の内面全体を覆うように形成する代わりに、例えば基準側電極25a及び高圧側電極25bと対応する位置にのみ形成してもよい。
【0053】
○ 放電管(希ガス放電管15,28)を導光板14の両側に配設した構成としてもよい。希ガス放電管は冷陰極管に比較して発光効率が悪いが、導光板14の両側に配置することにより、面光源装置13の輝度を上げることができる。
【0054】
○ カバー部18を放熱板20と別体に形成した後、放熱板20に結合してもよい。
○ カバー部18の材質はアルミニウムに限らず、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質であればよく、例えば、他の金属や炭素でカバー部18を形成したり、あるいは金属と樹脂との複合材でカバー部18を形成してもよい。放熱板20の材質に関しても同じである。
【0055】
○ 光学シート16a〜16cは、反射型偏光性シート、レンズシート及び拡散シートの組み合わせに限らず、例えば、2枚のプリズムシート及び1枚の拡散シートの組み合わせとしてもよい。また、ルーバーフィルムを設けてもよい。
【0056】
○ カバー部18の形状は断面コ字状に限らず、例えば、導光板14の端面14aと対向する部分が曲面(円弧面や放物面)に形成されていてもよい。
○ カバー部18の内面に反射材22を設けなくてもよい。
【0057】
○ 反射材22を金属メッキで形成してもよい。
○ 導光板14はその厚さが一定に限らず、例えば、端面14a側から次第に薄くなるように形成された構成としてもよい。
【0058】
以下の技術的思想(発明)は前記実施の形態から把握できる。
(1) 請求項1〜請求項14のいずれかに記載の発明において、前記放電管は前記導光板の両側に配設されている。
【0059】
(2) 請求項1〜請求項6、請求項8〜請求項13及び前記技術的思想(1)に記載のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記高圧側電極が反光学シート側に位置するように収容部内に収容されている。
【0060】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1〜請求項14に記載の発明によれば、厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射及び漏れ電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は一実施の形態の部分模式断面図、(b)は(a)の部分拡大図。
【図2】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図3】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図4】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図5】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図6】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図7】従来技術の液晶表示装置の部分模式断面図
【図8】別の従来技術の液晶表示装置の部分模式断面図
【符号の説明】
11…液晶表示装置、12…液晶パネル、12a…表示面、13…面光源装置、14…導光板、14a…端面、15,28…放電管としての希ガス放電管、16a,16b,16c…光学シート、17…収容部、18…カバー部、18a…外面、20…放熱板、22…反射材、25a…基準側電極、25b…高圧側電極、27…伝熱部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、面光源装置及び液晶表示装置に係り、詳しくは所謂エッジライト方式の面光源装置及び該面光源装置を備えた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置として液晶パネルの背面(表示面と反対側の面)に面光源装置をバックライトとして配置したものがある。従来この種の面光源装置として、管状光源が導光板の端面と対向する位置に配置され、導光板の表面(液晶パネルと対向する側の面)から光が出射される所謂エッジライト方式がある。通常、管状光源としては冷陰極管が用いられている。しかし、冷陰極管は管内に水銀蒸気が封入されており環境負荷が大きく、また、低温時の特性が悪いため、特に車載計器用のバックライトでは、環境的に軽負荷で低温特性の良い希ガス放電ランプ(希ガス放電管)が管状光源として考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
液晶表示装置のバックライトは、高輝度、薄型化、液晶パネルに悪影響を与えるノイズを出さないこと、耐久性等の様々な特性が要求される。この中で、薄型化は他の特性とトレード・オフとなることが多い。管状電源として希ガス放電管を用いる場合もこれらの要求は同じであるが、希ガス放電管は発光効率が冷陰極管よりも低いため、同じ輝度を確保するためには冷陰極管よりも発熱が大きくなる。その結果、放熱が良好になされないと、従来の冷陰極管を管状光源とした際に使用していた光学部材の耐熱温度を超える状態まで温度上昇が起こる虞があり、放熱性が重要な問題となる。また、希ガス放電ランプは、冷陰極管と同じ輝度を確保するためには冷陰極管よりも高電圧を印加する必要があり、ノイズの発生や浮遊容量を通じて流れる漏れ電流も大きくなるため、これらの対策も必要となる。
【0004】
管状光源(冷陰極管)から発生する熱を良好に放熱する構成として、図7に示すものが開示されている(特許文献2参照。)。この構成では、導光板41の入射端面41aに沿って2本の蛍光ランプ42が上下に重ねて配置されている。導光板41の出射面には光学シート43が配置され、光学シート43を介して導光板41の出射面に液晶パネル44が載置されている。導光板41の入射端面41aに沿った箇所では、リアベゼル45の底板相当部分が反射シート46を介して導光板41の下面に当接して放熱用金属部分45aをなしている。また、放熱用金属部分45aから延在される延在部47が、フレーム48に内挿されて蛍光ランプ42の対を裏面側、外側及び表面側から覆う断面コ字状のランプリフレクタをなしている。このように、ランプリフレクタがリアベゼル45の延在部47により放熱用金属部分45aと一体に形成されているので、蛍光ランプ42からの熱は延在部47から放熱用金属部分45aに伝えられ、放熱用金属部分45a及びその他のリアベゼル45の構成部分から外気へとスムーズに放散される。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−339729号公報(明細書の段落[0002]〜[0004])
【特許文献2】
特開2000−91330号公報(明細書の段落[0021]〜[0029]、図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
希ガス放電管の場合も、特許文献2のように希ガス放電管の周りに金属製の放熱板を配置することにより放熱効果が大きく、放射ノイズのシールド効果も大きくなる。ここで、装置の薄型化のためには、放熱板と希ガス放電管との距離は小さくとる方が良い。しかし、放熱板との距離を小さくすると、高周波高電圧がかかる高圧側電極と放熱板との間で浮遊容量が大きくなり、漏れ電流が大きくなる。その結果、消費電力の増大、点灯異常等を招く原因となる。特に、希ガス放電管の場合、印加する電圧が高くなるので、漏れ電流も大きくなる。
【0007】
面光源装置の管状光源に希ガス放電管を使用する際、図8に示すように、外部電極型の希ガス放電管49を使用し、高圧側電極50aと放熱板51の延在部47との距離を確保するため、導光板41を厚くし、延在部47と導光板41とによって囲まれる空間(収容部)の高さを高くする。そして、基準側電極50bを延在部47の光学シート側に配置するとともに、高圧側電極50aと延在部47との距離が基準側電極50bと延在部47との距離より大きくなるように、希ガス放電管49を前記収容部内に収容することが考えられる。しかし、この場合は装置の厚さが導光板41を厚くした分だけ厚くなるという問題がある。特許文献2では装置が厚くなることに関しては、何ら配慮がなされていない。
【0008】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その第1の目的は厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができるとともに漏れ電流を抑制することができる面光源装置を提供することにある。第2の目的は厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができるとともに漏れ電流を抑制することができる液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から面状に出射する面光源装置である。前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成されている。前記収容部が前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記光学シートの外面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱をカバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされている。前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように、前記放電管が前記収容部内に収容されている。「光学シートの端面と対向する位置」とは、導光板の光学シート側の面(出射面)より光学シート側の位置を意味する。
【0010】
この発明では、放電管の収容部が導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で構成され、放電管は導光板の端面と対向する側を除いてその周面がカバー部で覆われた状態に配置され、放電管からの熱がカバー部から放熱板に伝達されて効率良く放熱される。収容部が導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるように形成され、導光板を厚くせずに高圧側電極とカバー部との距離を確保できる。その結果、厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射を抑制することができる。
【0011】
また、高圧側電極とカバー部との距離が、基準側電極とカバー部との距離よりも大きくなるように放電管が収容部内に収容されている。電位が安定している基準側電極をカバー部に近づけることにより、電位が大きく変動する高圧側電極とカバー部との距離を大きくする。これにより、高圧側電極とカバー部との間の浮遊容量が減少し、浮遊容量を通じて流れる漏れ電流が小さくなる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記放電管として希ガス放電管が使用されている。この発明では、冷陰極管に比較して低温特性が優れる放電管の入手が容易となる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている。この発明では、放電管の熱が伝熱部材を介してカバー部に伝達されるため、気体を介して伝達される場合に比較して熱伝導が良好に行われ、放熱効率が向上する。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている。伝熱部材を放電管の光放出部に配置する場合は反射性の高い状態にする必要があるが、例えば伝熱部材として金属を単純に配置しただけでは高い反射性が得られない。しかし、この発明では、反射性を考慮しなくてよいので、使用材料の自由度が高くなるとともに、伝熱部材を簡単に設けることができる。
【0015】
また、伝熱部材として絶縁体(誘電体)を用いる場合、高圧側電極とカバー部との間に配置すると、その誘電率のために浮遊容量が増加し、漏れ電流も増える。伝熱部材を基準側電極とカバー部との間に配置することにより、漏れ電流を増加させることなく効果的な放熱を実現できる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている。この発明では、カバー部を別体として形成し、後で放熱板に結合する構成に比較して製造が容易になる。また、カバー部を別体に形成して結合したものに比較して、カバー部から放熱板への熱伝導が良好に行われる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている。この発明では、放電管から導光板の端面以外に向けて出射された光を反射して、導光板の端面に向かわせるリフレクタとしての機能が高まる。
【0018】
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている。この発明では、高圧側電極を反光学シート側に位置するように配置する構成に比較して、放電管の光出射部を確実に導光板の端面と対応させることができる。
【0019】
請求項8に記載の発明は、長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が、液晶パネルの表示面と反対側の面と対応する状態に配置された導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から液晶パネル側に面状に出射する面光源装置を備えた液晶表示装置である。前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成されている。前記収容部が少なくとも前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記液晶パネルの表示面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱を前記カバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされている。前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように前記放電管が前記収容部内に収容されている。
【0020】
この発明では、液晶表示装置において、請求項1に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。また、カバー部の外面が液晶パネルの表示面を含む平面と同じ位置になるまで反光学シート側の面から離すことが可能となり、放電管の高圧側電極とカバー部との距離をより大きくすることが可能となる。
【0021】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、前記放電管として希ガス放電管が使用されている。この発明では、請求項2に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0022】
請求項10に記載の発明は、請求項8又は請求項9に記載の発明において、前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている。この発明では、請求項3に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0023】
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の発明において、前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている。この発明では、請求項4に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0024】
請求項12に記載の発明は、請求項8〜請求項11のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている。この発明では、請求項5に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0025】
請求項13に記載の発明は、請求項8〜請求項12のいずれか一項に記載の発明において、前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている。この発明では、請求項6に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0026】
請求項14に記載の発明は、請求項8〜請求項13のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている。この発明では、請求項7に記載の面光源装置を使用した場合と同様な効果が得られる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1(a),(b)に従って説明する。図1(a)は液晶表示装置の部分模式断面図、図1(b)は(a)の部分拡大図である。
【0028】
図1(a)に示すように、液晶表示装置11は、液晶パネル12及び面光源装置13を備えている。面光源装置13は、液晶パネル12の表示面12aと反対側の面と対応する状態に配置され、光を面状に放射(出射)する導光板14と、導光板14の端面14aと対向する位置に配置された放電管としての希ガス放電管15とを備えている。導光板14と液晶パネル12との間には光学シート16a,16b,16cが配置されている。この実施の形態では、光学シート16aとして拡散シートが、光学シート16bとしてレンズシートが、光学シート16cとして反射型偏光性シートがそれぞれ設けられている。
【0029】
希ガス放電管15の収容部17は、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部18により、導光板14の端面14aと対向する側が開放された状態に囲まれて構成されている。この実施の形態ではカバー部18はアルミニウム板で形成されている。収容部17は少なくとも導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、カバー部18の外面18a(図1(a)における上面)が液晶パネル12の表示面12aを含む平面より突出しないように形成されている。この実施の形態ではカバー部18の外面18aに、液晶パネル12の端部周縁を支持する樹脂製のフレーム19が載置されているため、外面18aは外側に配置された光学シート16cの表面(外面)より内側に位置するように配設されている。
【0030】
カバー部18は導光板14の反光学シート側の面(図における下面)と対応する位置に配設される放熱板20と一体成形され、希ガス放電管15から発せられる熱がカバー部18と放熱板20とを介して放熱可能とされている。この実施の形態では、カバー部18は、収容部17内に収容された希ガス放電管15を、導光板14の端面14aと対向する側を除く3方向を覆うように断面コ字状に折り曲げられるとともに、その端部が導光板14の液晶パネル12と対向する面に当接するようにさらに図の下方に向けて折り曲げられている。導光板14と放熱板20との間には反射シート21が介装されている。反射シート21には放熱板20より可視光に対する反射率の高いシート、例えば白色PET(ポリエチレンテレフタレート)シートが使用されている。カバー部18は、希ガス放電管15から導光板14と反対側に出射された光を導光板14側へ反射させるリフレクタの役割も兼ねている。カバー部18の内面には、希ガス放電管15の導光板14の端面14aと対向する側と反対側と対応する面にアルミニウムより可視光に対する反射率の高い反射材22が付着されている。反射材22は例えば白色PETフィルムあるいはESRフィルム(住友スリーエム(株)製の高反射率を持つフィルム)や、銀の蒸着層で構成される。放熱板20はグランド(GND)に接続される。
【0031】
希ガス放電管15は、ガラス管23の内面全体に蛍光体層24が形成され、外面には長手方向(図の紙面と垂直方向)に沿って離間対向して基準側電極25a及び高圧側電極25bが設けられている。ガラス管23内には希ガス、例えばキセノンあるいはキセノンとクリプトンの混合ガスが封入されている。基準側電極25a及び高圧側電極25bはそれぞれガラス管23のほぼ1/4の範囲を覆う状態に形成され、両電極25a,25bが形成されていない領域から光りがガラス管23の外部に出射可能となっている。また、ガラス管23及び両電極25a,25bの外面は透明絶縁材26により被覆されている。透明絶縁材26は例えば透明なシリコーン樹脂からなる。そして、希ガス放電管15は、高圧側電極25bとカバー部18との距離が基準側電極25aとカバー部18との距離より大きくなるように、収容部17内に収容されている。高圧側電極25bとカバー部18との距離は、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさに設定されている。
【0032】
次に前記のように構成された液晶表示装置11の作用について説明する。
液晶表示装置11を使用する際は、基準側電極25a及び高圧側電極25b間に高周波高電圧が印加される。両電極25a,25b間に高周波高電圧が印加されると、誘電体であるガラス管23の内部に誘電分極で高電圧が発生して放電が起こり、発光する。そして、希ガス放電管15からは導光板14の端面14aと、希ガス放電管15を挟んで端面14aと反対側に位置するカバー部18の反射材22に向けて光が出射される。
【0033】
導光板14に入射した光は、反射シート21の作用により、液晶パネル12に向かって出射される。そして、使用者は液晶パネル12の表示をその出射光により視認する。また、希ガス放電管15から導光板14と反対側に向けて出射された光は、カバー部18で反射して導光板14の端面14aに入射する。
【0034】
希ガス放電管15は発光効率が低いため、冷陰極管と同じ輝度を確保すると、冷陰極管に比較して発熱が多い。しかし、希ガス放電管15は導光板14と対向する側を除いて熱伝導性がステンレス鋼以上の材質のカバー部18で覆われているため、希ガス放電管15から発生した熱が、カバー部18を介して放熱板20に伝達されて効率よく放熱される。
【0035】
カバー部18は導電性の材質で形成され、放熱板20を介してグランドに接続(アース)されているため、シールド板の役割を果たす。従って、希ガス放電管15に高周波高電圧が印加されても、ノイズの放射が抑制されて液晶パネル12の表示が高品質の状態に保持される。
【0036】
希ガス放電管15の高圧側電極25bとカバー部18との距離が、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさに設定されているため、25bに高周波高電圧が印加されても、漏れ電流が抑制される。
【0037】
この実施の形態では以下の効果を有する。
(1) 面光源装置13の光源として、基準側電極25a及び高圧側電極25bが長手方向に沿って設けられた放電管(希ガス放電管15)が使用されているため、冷陰極管に比較して低温特性が優れる。従って、低温時にも使用される車載計器用の液晶表示装置として好適に使用できる。
【0038】
(2) 放電管の収容部17が熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部18で構成され、放電管は導光板14の端面14aと対向する側を除いてその周面がカバー部18で覆われた状態に配置され、放電管からの熱がカバー部18から放熱板20に伝達されて効率良く放熱される。従って、放電管の発熱が冷陰極管に比較して多くても、温度上昇を低く抑えることができ、光学部材の熱損傷が防止され、耐久性が向上して装置が長寿命となる。
【0039】
(3) 収容部17が導光板14上に配置される光学シート16a〜16cの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、カバー部18の外面18aが光学シート16cの外面を含む平面より突出しないように形成されている。従って、面光源装置13の厚さを厚くせずに、前記(2)の効果を得ることができる。また、放電管の高圧側電極25bとカバー部18との距離を、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような大きさにすることができ、漏れ電流を抑制できるので、漏れ電流に起因する消費電力の増大及び点灯異常を回避できる。
【0040】
(4) 放電管として希ガス放電管15が使用されている。従って、冷陰極管に比較して低温特性が優れる放電管の入手が容易となる。
(5) 放電管は基準側電極25aが反光学シート側に位置するように収容部17内に収容されている。従って、高圧側電極25bを反光学シート側に位置するように配置する構成に比較して、希ガス放電管15の光出射部を確実に導光板14の端面14aと対応させることができる。また、発熱部である希ガス放電管15を液晶パネル12や光学シート16a〜16cから離すことができ、液晶パネル12や光学シート16a〜16cの温度上昇を抑制できる。
【0041】
(6) カバー部18は放熱板20と一体成形されている。従って、カバー部18を別体として形成し、後で放熱板20に結合する構成に比較して製造が容易になる。また、カバー部18を別体に形成して結合したものに比較して、カバー部18から放熱板20への熱伝導が良好に行われる。
【0042】
(7) カバー部18にはカバー部18より反射性の高い反射材22が付着されている。従って、放電管から導光板14の端面14a以外に向けて出射された光を反射して、導光板14の端面14aに向かわせるリフレクタとしての機能が高まる。
【0043】
(8) 放熱板20がアルミニウム板で形成されているため、導電率と熱伝導率が比較的高く、安価でしかも軽量化に寄与する。
(9) 液晶パネル12とカバー部18との間に樹脂製のフレーム19が存在するため、フレーム19を金属製とした場合に比較して、液晶パネル12が希ガス放電管15の発熱の影響を受け難い。
【0044】
(10) 希ガス放電管15は導電性のカバー部18によって囲まれているので、希ガス放電管15から発せられるノイズが効果的に遮蔽され、液晶パネル12の表示が高品質の状態に保持される。
【0045】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 導光板14と放熱板20との間に反射シート21を介装する代わりに、図2に示すように、放熱板20より可視光に対する反射率の高い、即ちカバー部18より可視光に対する反射率の高い反射材22が、導光板14及び希ガス放電管15と対向する面全体に付着されている構成としてもよい。反射材22はカバー部18を折り曲げ加工する前に形成されていても、折り曲げ加工後に付着させてもよい。この場合、別部材の反射シート21を有する構成に比較して、部品点数が少なくなり、面光源装置13を組み立てる際の工数が少なくなる。
【0046】
○ 希ガス放電管15は、図2に示すように、基準側電極25a側がカバー部18に付着された反射材22に接触する状態、あるいは反射材22のないカバー部18の壁面に接触する状態に配置してもよい。また、希ガス放電管15の導光板14の端面14aと対向する側と反対側がカバー部18あるいは反射材22に接触する状態に配置してもよい。この場合、希ガス放電管15とカバー部18との間に隙間が存在する構成に比較して、希ガス放電管15からカバー部18への熱伝導が効率よく行われ、放熱効果(冷却効果)が向上する。
【0047】
○ 希ガス放電管15をカバー部18等に接触する状態で配置する代わりに、図3に示すように、カバー部18と希ガス放電管15の基準側電極25a側との間に、伝熱部材27が介装されている構成としてもよい。伝熱部材27としては金属、樹脂、ゴム、カーボン(グラファイト)あるいは金属粉が充填された樹脂やゴム等が使用される。希ガス放電管15の外面をカバー部18に接触させる前記の構成では接触面積が狭いが、伝熱部材27を介装する構成では接触面積が広くなり、放熱効果(冷却効果)がより向上する。熱伝導性を優先させるには、伝熱部材27として金属やグラファイトが好ましい。また、ゴムあるいはゴムに金属粉を充填したものを使用した場合は、振動の吸収が良好に行われる。
【0048】
○ 伝熱部材27を希ガス放電管15の両電極25a,25bと対応しない箇所とカバー部18との間に設けてもよい。このとき、伝熱部材27は透明な樹脂あるいは、可視光に対する反射率の高い金属が好ましい。反射率が低く不透明な材質の伝熱部材27を使用すると、カバー部18側に向かって出射する光の利用効率が低下する。従って、伝熱部材27は基準側電極25aと対応する位置に設ける方が、反射率を考慮しなくてよいので、使用材料の自由度が高くなるとともに、伝熱部材27を簡単に設けることができる。
【0049】
○ 希ガス放電管15の配置は基準側電極25aが反光学シート側に位置するように配置する構成に限らず、図4に示すように、高圧側電極25bを反光学シート側に位置するように配置する構成としてもよい。この場合、基準側電極25aが反光学シート側に位置する構成に比較して、高圧側電極25bが液晶パネル12から離れるため、液晶パネル12が高圧側電極25bから悪影響を受ける虞がない。
【0050】
○ カバー部18の外面18aが液晶パネル12の表示面12aを含む平面より突出しないように形成されていればよく、図5に示すように、フレーム19をなくして、カバー部18の外面18aが表示面12aと同一平面上に位置するように、折り曲げ形成してもよい。この場合、放電管(希ガス放電管15)の高圧側電極25bとカバー部18との距離をより大きくすることが可能となる。その結果、より高い高周波高電圧が高圧側電極25bに印加されても、高圧側電極25bとカバー部18との間の浮遊容量が十分小さくなるような距離を確保することができる。
【0051】
○ 放電管として外部電極型の希ガス放電管15に限らず、内部電極型の希ガス放電管を使用してもよい。図6に示すように、内部電極型の希ガス放電管28は、ガラス管23の内側の対向する位置に基準側電極25a及び高圧側電極25bが形成され、基準側電極25a及び高圧側電極25bを覆うように、かつ導光板14の端面14aと対向する側及びその反対側を開けた状態で蛍光体層24がそれぞれ形成されている。内部電極型の希ガス放電管28を用いた場合も外部電極型の希ガス放電管15を用いた場合と同様な効果が得られる。また、内部電極型の希ガス放電管28を用いた場合は、ガラス管23の径が同じ場合、収容部17の高さが同じであっても、高圧側電極25bとカバー部18との距離を、外部電極型の希ガス放電管15を用いた場合より大きくとることができる。希ガス放電管28の場合も希ガス放電管15の場合と同様に種々の配置を採用できる。
【0052】
○ 希ガス放電管15に形成された蛍光体層24を、ガラス管23の内面全体を覆うように形成する代わりに、例えば基準側電極25a及び高圧側電極25bと対応する位置にのみ形成してもよい。
【0053】
○ 放電管(希ガス放電管15,28)を導光板14の両側に配設した構成としてもよい。希ガス放電管は冷陰極管に比較して発光効率が悪いが、導光板14の両側に配置することにより、面光源装置13の輝度を上げることができる。
【0054】
○ カバー部18を放熱板20と別体に形成した後、放熱板20に結合してもよい。
○ カバー部18の材質はアルミニウムに限らず、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質であればよく、例えば、他の金属や炭素でカバー部18を形成したり、あるいは金属と樹脂との複合材でカバー部18を形成してもよい。放熱板20の材質に関しても同じである。
【0055】
○ 光学シート16a〜16cは、反射型偏光性シート、レンズシート及び拡散シートの組み合わせに限らず、例えば、2枚のプリズムシート及び1枚の拡散シートの組み合わせとしてもよい。また、ルーバーフィルムを設けてもよい。
【0056】
○ カバー部18の形状は断面コ字状に限らず、例えば、導光板14の端面14aと対向する部分が曲面(円弧面や放物面)に形成されていてもよい。
○ カバー部18の内面に反射材22を設けなくてもよい。
【0057】
○ 反射材22を金属メッキで形成してもよい。
○ 導光板14はその厚さが一定に限らず、例えば、端面14a側から次第に薄くなるように形成された構成としてもよい。
【0058】
以下の技術的思想(発明)は前記実施の形態から把握できる。
(1) 請求項1〜請求項14のいずれかに記載の発明において、前記放電管は前記導光板の両側に配設されている。
【0059】
(2) 請求項1〜請求項6、請求項8〜請求項13及び前記技術的思想(1)に記載のいずれか一項に記載の発明において、前記放電管は前記高圧側電極が反光学シート側に位置するように収容部内に収容されている。
【0060】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1〜請求項14に記載の発明によれば、厚さを厚くせずに、放電管の発熱による温度上昇を抑制して光学部材の熱損傷を防止でき、ノイズの放射及び漏れ電流を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は一実施の形態の部分模式断面図、(b)は(a)の部分拡大図。
【図2】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図3】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図4】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図5】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図6】別の実施の形態の部分模式断面図。
【図7】従来技術の液晶表示装置の部分模式断面図
【図8】別の従来技術の液晶表示装置の部分模式断面図
【符号の説明】
11…液晶表示装置、12…液晶パネル、12a…表示面、13…面光源装置、14…導光板、14a…端面、15,28…放電管としての希ガス放電管、16a,16b,16c…光学シート、17…収容部、18…カバー部、18a…外面、20…放熱板、22…反射材、25a…基準側電極、25b…高圧側電極、27…伝熱部材。
Claims (14)
- 長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から面状に出射する面光源装置であって、
前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成され、前記収容部が前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記光学シートの外面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱を前記カバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされ、前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように前記放電管が前記収容部内に収容されている面光源装置。 - 前記放電管として希ガス放電管が使用されている請求項1に記載の面光源装置。
- 前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている請求項1又は請求項2に記載の面光源装置。
- 前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている請求項3に記載の面光源装置。
- 前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の面光源装置。
- 前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の面光源装置。
- 前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の面光源装置。
- 長手方向に沿って離間対向して基準側電極及び高圧側電極が設けられた放電管が、液晶パネルの表示面と反対側の面と対応する状態に配置された導光板の端面と対向する位置に配置され、前記放電管から出射されて前記導光板に入射された光を前記導光板から液晶パネル側に面状に出射する面光源装置を備えた液晶表示装置であって、
前記放電管の収容部が、導電性かつ熱伝導性がステンレス鋼以上の材質で形成されたカバー部で前記導光板の端面と対向する側が開放された状態に構成され、前記収容部が少なくとも前記導光板上に配置される光学シートの端面と対向する位置まで拡大されるようにかつ、前記カバー部の外面が前記液晶パネルの表示面を含む平面より突出しないように形成され、前記放電管から発せられる熱を前記カバー部と、前記導光板の反光学シート側に配置された放熱板とを介して放熱可能とされ、前記高圧側電極と前記カバー部との距離が前記基準側電極と前記カバー部との距離より大きくなるように前記放電管が前記収容部内に収容されている液晶表示装置。 - 前記放電管として希ガス放電管が使用されている請求項8に記載の液晶表示装置。
- 前記放電管と前記カバー部との間に、両者に接触する状態で伝熱部材が介装されている請求項8又は請求項9に記載の液晶表示装置。
- 前記伝熱部材は前記放電管の基準側電極と前記カバー部との間に介装されている請求項10に記載の液晶表示装置。
- 前記カバー部は前記放熱板と一体成形されている請求項8〜請求項11のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記カバー部にはカバー部より可視光に対する反射率の高い反射材が付着されている請求項8〜請求項12のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記放電管は前記基準側電極が反光学シート側に位置するように前記収容部内に収容されている請求項8〜請求項13のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100981617B1 (ko) | 2003-06-26 | 2010-09-10 | 삼성전자주식회사 | 광원 어셈블리, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및액정표시장치 |
-
2002
- 2002-11-06 JP JP2002322781A patent/JP2004158300A/ja active Pending
Cited By (1)
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