バックライト装置
【課題】 冷陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプから発生した熱を、良好に放熱して発光効率の低下を防止したバックライト装置を提供すること。
【解決手段】 蛍光ランプ７を保持し、導光板９とリフレクタ８またはケース４とに外表面が弾性的に接しているランプホルダ１４の外表面に、複数の凹凸部（放熱フィン）１６、１６ａ、１６ｂを形成する。
【解決手段】 蛍光ランプ７を保持し、導光板９とリフレクタ８またはケース４とに外表面が弾性的に接しているランプホルダ１４の外表面に、複数の凹凸部（放熱フィン）１６、１６ａ、１６ｂを形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の光源として用いられているバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真フィルムを用いたＯＨＰや、受光型表示装置である液晶表示装置では、バックライトを用いた面光源の光源装置が用いられている。例えば、液晶表示装置では、バックライト装置を液晶パネルの背面に配設して、このバックライト装置から出射される透過光を利用して画面を見るように構成されている。バックライト装置には、通常、サイドライト型あるいは直下型が用いられている。
【０００３】
サイドライト型のバックライト装置は、図６および図７により一例を分解斜視図により示すように、光源である冷陰極放電ランプ又はＲＧＢの色光を放射する希ガスランプ（以下、各ランプを包含して、単に、「蛍光ランプ」という）４１ａ、４１ｂの円周方向に近接するようにリフレクタシート又は光反射特性を持つ板材、樹脂成型品等のリフレクタ４２ａ、４２ｂを装着し、又は設置している。そしてこれらのランプ４１ａ、４１ｂとリフレクタ４２ａ、４２ｂとを透明の導光板４３のエッジに近接して配置し、導光板４３の上下から反射シート４４、拡散シート４５、レンズシート４６を挟み込む形で配列した構造であり、全体がケース（不図示）の中に装着されている。
【０００４】
なお、図６は直管型のランプ４１ａを用いた場合であり、図７はＬ字型のランプ４１ｂを用いた場合である。リフレクタ４２ａ、４２ｂもそれぞれのランプ４１ａ、４１ｂの形状に対応した形状に形成されている。
【０００５】
図８に外観図を示すように、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂは、光源ユニットとして点灯のための電圧印加による電力供給用のワイヤハーネス４７が接続されたランプホルダ５０により両端が保持固定されている。ランプホルダ５０は、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂの両端部分を保護し、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂをバックライト装置の所定の位置に固定し易いように、弾性を有するゴム硬度が５０度程度のシリコンゴムなどの材質が用いられている。また、ランプホルダ５０は、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂのランプ挿入部分に対応する外形形状が、角柱状あるいは円柱状に形成されている。
【０００６】
また、ランプホルダ５０は、図９に示すように、内側で蛍光ランプ４１ａ、４１ｂを保持すると共に、外側面はバックライト装置を構成しているリフレクタ４２ａ、４２ｂ（バックライト装置のケースの一部として形成されている場合もある）と導光板４３に面接触している。
【０００７】
一部にリフレクタ４２ａ、４２ｂを形成しているバックライト装置のケースは、通常、比較的薄いステンレスなどの金属板が多く使用されている。したがって、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂで発生した熱は、この蛍光ランプ４１ａ、４１ｂを保持しているランプホルダ５０を介して、面接触しているケースへ熱伝導されて放熱されている。
【０００８】
なお、冷陰極蛍光ランプ等で発生した熱を放熱させるために、ランプホルダと放熱板が一体構造に形成されている場合についても開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、ランプハウスやランプホルダを一体構造にして、背面ケース内に接触して固定し、蛍光ランプで発生した熱を、金属フレームを介して外部に放熱する構造も開示されている。（例えば、特許文献２を参照）
なお、冷陰極蛍光ランプの発熱と放熱には、冷陰極蛍光ランプの電極部に電力が供給された際に、電極部に放電の起点となるアークスポットが発生して、熱の発生源となる。例えば、冷陰極蛍光ランプの場合、輝度上昇のために供給電流を高めると、１２０℃以上となることもある。温度上昇の結果、電極部の近傍の発光効率が低下することが一般に知られている。なお、発光効率とは、インバータの単位消費電力当たりのバックライト面での光源の輝度である。
【０００９】
図１０に冷陰極蛍光ランプの相対輝度の温度特性をグラフで示したように、冷陰極蛍光ランプの明るさは、２５℃におけるランプ輝度を１００％とすると、６０℃以上から温度上昇するにしたがって、相対輝度が低下していく。
【特許文献１】特開平３−２０４６１８号公報 （第２頁）
【特許文献２】特開２００３−２１５５４７号公報 （段落番号００１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、従来のバックライトの構造では、バックライトのケース（筐体、リフレクタ等）の材質として、比較的薄いステンレスなどの金属板が多く使用されていた。金属場の場合は、冷陰極蛍光ランプ等で発生した熱は、冷陰極蛍光ランプ等を保持しているランプホルダを介して、面接触しているケースへ熱伝導されて放熱されており、放熱は比較的容易であった。
【００１１】
しかしながら、長期間にわたって高信頼性を要求されるナビゲーション装置や、軽量化が進展しているノートＰＣ等に用いられているバックライト装置では、ケースに金属板を使用した場合、加工の際の組立中に付着した指紋や汚れによる金属表面の酸化問題、また、鋭利な端面によって配線ケーブルにキズが入る恐れがある。そのため、それらに対する保護対策処理が必要となる。
【００１２】
このような事情から、最近では、金属ケースに替り、仕様要求に対応した複雑な形状が容易に実現できる樹脂成型のケースを用いたバックライトの要求が強くなってきている。しかしながら、樹脂成型のケースを用いた場合に、ランプホルダに従来と同じシリコンゴムの材質のものを用いると、以下のような不具合が発生する。したがって、その不具合の解消が大きな課題になっている。
【００１３】
（１） バックライトに樹脂成形のケース（樹脂ケース）を用いた場合、ケース（リフレクタ）の材質が金属から樹脂に変わったことで、冷陰極蛍光ランプ等を保持しているランプホルダを介してケースなどへの伝導放熱特性が低下し、ランプホルダの表面温度の上昇が著しくなる。
【００１４】
（２） （１）の影響を受けて、ランプホルダの側面と面接触している部分の導光板（アクリル樹脂）・リフレクタ（ボリカーボネイト樹脂）が熱により軟化して変形する。
【００１５】
（３） 冷陰極蛍光ランプ等の電極近傍の熱が充分に放熱されない為、電極近傍部のランプ輝度が極端に低下する。（ランプの配光特性：軸方向の輝度が悪化する）
（４） 装置に搭載された場合の、装置の取り扱いによる振動により、ランプホルダが導光板等に応力を印加してランプ割れが発生したりすることがある。
【００１６】
本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、冷陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプから発生した熱を、良好に放熱して発光効率の低下を防止したバックライト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、蛍光ランプと、この蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている樹脂製のリフレクタと、このリフレクタと反対側において一端面が前記蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている導光板と、この導光板と前記リフレクタに外表面が弾性的に接し、かつ、前記蛍光ランプの端部を固定すると共にワイヤハーネスの端部を保持したランプホルダと、このランプホルダの外表面に形成された複数の凹凸部とを備えたことを特徴とするバックライト装置である。
【００１８】
また本発明によれば、前記リフレクタまたは前記ケースは、前記ランプホルダの装着部位に該ランプホルダを位置決めするためのリブが形成されていることを特徴とするバックライト装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂製のリフレクタが用いられた場合でも、放熱性が良好で、かつ、蛍光ランプの損傷も防止することができるバックライト装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明のエッジライト型のバックライト装置、および、それを用いた液晶表示装置の要部断面図を示している。液晶表示装置１はバックライト装置２と液晶パネル３とが積層状態で筐体４に固定されている。つまり、筐体（ケース）４は、内部に樹脂フレーム５を有し、液晶パネル３はこの樹脂フレーム５に保持されている。また、樹脂フレーム５の下部には背面板６が配設されており、この背面板６と筐体４との間にバックライト装置２が配設されている。
【００２２】
エッジライト型のバックライト装置２は、光源である冷陰極放電ランプ又はＲＧＢの色光を放射する希ガスランプ（以下、冷陰極放電ランプ又はＲＧＢに対応した色光を放射する希ガスランプを合わせて、単に蛍光ランプという）７の円周方向に近接するように樹脂成型品等（他に、リフレクタシート又は光反射特性を持つ板材等）のリフレクタ８を装着、又は設置している。そしてこれらの蛍光ランプ７とリフレクタ８とを透明の導光板９のエッジ９ａ（一端面）に近接して配置し、上下から反射シート１１、拡散シート１２、レンズシート１３を挟み込む形で配列した構造である。
【００２３】
図２に示すように、蛍光ランプ７はランプホルダ１４によって両端部が支持され、また、電極部（不図示）の端部がランプホルダ１４に保持されている給電用のワイヤハーネス１５と接続されている。
【００２４】
ランプホルダ１４はシリコンゴムで形成され、形状的には内側に蛍光ランプ７を保持する円筒状の装着孔が形成され、この装着孔に蛍光ランプ７の外形の電極部が位置する箇所を保持している。また、ランプホルダ１４が蛍光ランプ７を保持している箇所の外表面には、所定間隔で凹凸部が形成されている。すなわち、ランプホルダ１４と一体に突起した複数の放熱フィン１６が、ランプホルダ１４が保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成されている。放熱フィン１６の先端は根元よりも先端が薄いウエッジ状に形成されている。ランプホルダ１４が組み込まれた状態では、放熱フィン１６は一方がリフレクタ８に、他方が導光板９に圧接している。すなわち、蛍光ランプ７を保持しているランプホルダ１４は放熱フィン１６により、リフレクタ８の端部と導光板９の端部により挟圧されて保持されている。
【００２５】
なお、リフレクタ８は設計上、筐体（ケース）４や樹脂フレーム５の一部として形成されている場合もあり、その場合は、ランプホルダ１４が接する部位が筐体（ケース）４や樹脂フレーム５となる場合もある。
【００２６】
また、ランプホルダ１４は、メンテナンス性等の観点から、バックライト装置２の本体に対して着脱可能な構成になっている。また、ランプホルダ１４は、ゴム硬度が５０度程度のシリコンゴムに導電性の高い金属粉をフィラーとして混入して構成されたもので、高い熱伝導率を有している。それにより、ランプホルダ１４はリフレクタ８に圧接されて密接することにより、リフレクタ８と熱的に接続された構成となっている。
【００２７】
蛍光ランプ７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。また、蛍光ランプ７の両端部には電極部が内設されており、この電極部にワイヤハーネス１５が接続されている。このワイヤハーネス１５からの給電により蛍光ランプ７の電極部は放電し、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蛍光ランプ７は可視光が発生する。
【００２８】
リフレクタ８は、樹脂成形され蛍光ランプ７に沿うよう長く配設されている。このリフレクタ８の蛍光ランプ７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、蛍光ランプ７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、蛍光ランプ７の光は、分散することなく効率よく導光板９に導かれる。
【００２９】
また、図３に示すように、リフレクタ８（またはケース）が蛍光ランプ７の電極部と対応する部位には、ランプホルダ１４を位置決めするために、内側に向かって所定間隔で複数のリブ１７が形成されている。リブ１７の間隔は、ランプホルダ１４に形成されている放熱フィン１６の間隔と一致しており、ランプホルダ１４がリフレクタ８と導光板９との間に装着された際に、リブ１７と放熱フィン１６とが係合するようになる。それにより、ランプホルダ１４の所定の位置に装着される。なお、このリフレクタ８（またはケース）は、ランプホルダ１４と接することにより、蛍光ランプ７で発生した熱をランプホルダ１４を介して放熱する放熱部材としても機能している。
【００３０】
図１に示した導光板９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９は、液晶パネル３の裏面と対向するよう配設される。また、蛍光ランプ７は、図１に示したように、導光板９の入光面であるエッジ９ａ（一端面）と対向するよう配設される。
【００３１】
この導光板９の表面側（液晶パネル３と対向する側）には拡散シート１２が配設されており、この拡散シート１２は、導光板９から放出される光を集光・拡散し、液晶パネル３へ効率よく光を放出させるものである。また、導光板９の裏面側には反射シート１１が配設されている。この反射シート１１は、導光板９から漏れた光を反射させ再度、導光板９の内部へ光を戻す役割を果たしている。
【００３２】
上述のバックライト装置２では、蛍光管ランプを保持しているシリコンゴム製のランプホルダ１４に放熱フィン１６を設け、しかも、放熱フィン１６の先端の一方を伝熱性の高いリフレクタ８と、導光板９に接触させている。したがって、放熱フィン１６の構造により放熱面積が増加し、リフレクタ８や導光板９への接触面積を少な<したことで、周囲の樹脂(導光板９やリフレクタ８)への接触による熱伝導が軽減され、リフレクタ８の熱伝導による熱こもりが緩和された。それにより、樹脂成型のリフレクタ８を用いることにより発生した樹脂の熱変形問題も解消された。
【００３３】
また、ランプホルダ１４に放熱フィン１６による凹凸を設けて表面積を大き<し、更に、その凸部の断面を薄くすることで、放熱量の増大と放熱速度を早くすることができ、蛍光ランプ７の電極近傍部の高熱による発光効率の低下問題を解決できた。
また、ランプホルダ１４の表面積が増えたことで、リフレクタ８とランプホルダ１４の側面との隙間の空気層(空間)に発生した熱が空気に早<伝わるので、電極部の近傍の局部的な周囲温度の上昇が緩和された。それにより、ランプの配光特性が向上し、ランプの軸方向の輝度の低下が防止できた。
【００３４】
また、放熱フィン１６がリブ１７と係合することにより、ランプホルダ１４の自身の動きが抑止され、導光板９又は近傍部との接触によって発生していたる蛍光ランプ７割れが回避できた。
【００３５】
次に、上述のランプホルダ１４の変形例について説明する。
【００３６】
これらの変形例ではランプホルダ１４の材質、基本的な構造自体や、リフレクタ８の端部と導光板９の端部により挟圧されて保持されている関係については、上述のランプホルダ１４と同様であるが、上述のランプホルダ１４とは放熱フィン１６の形状が異なる。
【００３７】
図４は、ランプホルダ１４ａの第１の変形例を示す外観図である。なお、図２と同一機能部分には同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００３８】
上述の実施の形態では、シリコンゴムで形成されたランプホルダ１４は、形状的には内側に蛍光ランプ７の電極部を保持している箇所の外周部に、所定間隔で複数の放熱フィン１６が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成され、放熱フィン１６の対向する先端は断面が薄く形成されていた。この変形例でのランプホルダ１４ａは、放熱フィン１６ａは複数本が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と同方向に所定間隔で配置されている。また、軸方向に設けられた放熱フィン１６ａは、それぞれが一条の連続体ではなく、蛍光ランプ７の長軸方向に凸部が列島状に非連続に配置して設けられている。しかも、隣接する各点線状体同士の凸部は相互に位相がずれて千鳥状に配置されている。
【００３９】
この千鳥状の配置により、ランプホルダ１４ａがリフレクタ８と接した際に、形成される空間も、機械的な強度もほぼ均等に分布させることができる。
【００４０】
次に、図５を参照して第２の変形例について説明する。
【００４１】
なお、図２と同一機能部分には同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００４２】
上述の実施の形態では、シリコンゴムで形成されたランプホルダ１４は、形状的には内側に蛍光ランプ７の電極部を保持している箇所の外周部に、所定間隔で複数の放熱フィン１６が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成され、放熱フィン１６の対向する先端は断面が薄く形成されていた。この変形例のランプホルダ１４ｂでは、スタッド状の放熱フィン１６ｂが、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と同方向、ならびに、直角方向に所定間隔で林立して列設されている。
【００４３】
スタッド状の放熱フィン１６ｂの形状は、低部から先端部にかけて断面形状が小さ<なる形状で、円錐状や、角錐状等である。
【００４４】
この構造でも、ランプホルダ１４がリフレクタ８と接した際に、形成される空間も、機械的な強度もほぼ均等に分布させることができる。
【００４５】
以上に説明した各変形例でも、蛍光管ランプを保持しているシリコンゴム製のランプホルダ１４に放熱フィン１６を設け、しかも、放熱フィン１６ａ、１６ｂの先端の一方を伝熱性の高いリフレクタ８と、導光板９に接触させている。したがって、放熱フィン１６ａ、１６ｂの構造により放熱面積が増加し、リフレクタ８や導光板９への接触面積を少な<したことで、周囲の樹脂(導光板９・リフレクタ８)への接触による熱伝導が軽減され、リフレクタ８の熱伝導の際の熱こもりが緩和された。それにより、樹脂成型により形成された樹脂製のリフレクタ８を用いることにより発生した樹脂の熱変形問題も解消された。
【００４６】
また、ランプホルダ１４に放熱フィン１６ａ、１６ｂによる凹凸を設けて表面積を大き<し、更に、その凸部の断面を薄くすることで、放熱量の増大と放熱速度を早くすることができ、ランプの電極近傍部の高熱による発光効率の低下問題を解決できた。
また、ランプホルダ１４の表面積が増えたことで、リフレクタ８とランプホルダ１４の側面との隙間の空気層(空間)に発生した熱が空気に早<伝わるので、電極部の近傍の局部的な周囲温度の上昇が緩和された。それにより、ランプの配光特性：軸方向の輝度の低下が防止できた。
【００４７】
また、放熱フィン１６ａ、１６ｂによりランプホルダ１４の自身の動きが抑止され、導光板９又は近傍部との接触によって発生していたるランプ割れが回避できた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のエッジライト型のバックライト装置、および、それを用いた液晶表示装置の要部断面図。
【図２】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの説明図。
【図３】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの取付け状態の説明図。
【図４】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの変形例の説明図。
【図５】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの変形例の説明図。
【図６】従来のサイドライト型のバックライト装置の分解斜視図。
【図７】従来のサイドライト型のバックライト装置の分解斜視図。
【図８】従来のサイドライト型のバックライト装置のランプホルダの外観図。
【図９】従来のランプホルダの取付け状態の説明図。
【図１０】一般的な冷陰極蛍光ランプの相対輝度の温度特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４９】
１…液晶表示装置、２…バックライト装置、３…液晶パネル、４…筐体（ケース）、５…樹脂フレーム、６…背面板、７…蛍光ランプ、８…リフレクタ、９…導光板、１１…反射シート、１２…拡散シート、１３…レンズシート、１４、１４ａ、１４ｂ…ランプホルダ、１５…ワイヤハーネス、１６、１６ａ、１６ｂ…放熱フィン、１７…リブ、１８…光学シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等の光源として用いられているバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真フィルムを用いたＯＨＰや、受光型表示装置である液晶表示装置では、バックライトを用いた面光源の光源装置が用いられている。例えば、液晶表示装置では、バックライト装置を液晶パネルの背面に配設して、このバックライト装置から出射される透過光を利用して画面を見るように構成されている。バックライト装置には、通常、サイドライト型あるいは直下型が用いられている。
【０００３】
サイドライト型のバックライト装置は、図６および図７により一例を分解斜視図により示すように、光源である冷陰極放電ランプ又はＲＧＢの色光を放射する希ガスランプ（以下、各ランプを包含して、単に、「蛍光ランプ」という）４１ａ、４１ｂの円周方向に近接するようにリフレクタシート又は光反射特性を持つ板材、樹脂成型品等のリフレクタ４２ａ、４２ｂを装着し、又は設置している。そしてこれらのランプ４１ａ、４１ｂとリフレクタ４２ａ、４２ｂとを透明の導光板４３のエッジに近接して配置し、導光板４３の上下から反射シート４４、拡散シート４５、レンズシート４６を挟み込む形で配列した構造であり、全体がケース（不図示）の中に装着されている。
【０００４】
なお、図６は直管型のランプ４１ａを用いた場合であり、図７はＬ字型のランプ４１ｂを用いた場合である。リフレクタ４２ａ、４２ｂもそれぞれのランプ４１ａ、４１ｂの形状に対応した形状に形成されている。
【０００５】
図８に外観図を示すように、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂは、光源ユニットとして点灯のための電圧印加による電力供給用のワイヤハーネス４７が接続されたランプホルダ５０により両端が保持固定されている。ランプホルダ５０は、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂの両端部分を保護し、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂをバックライト装置の所定の位置に固定し易いように、弾性を有するゴム硬度が５０度程度のシリコンゴムなどの材質が用いられている。また、ランプホルダ５０は、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂのランプ挿入部分に対応する外形形状が、角柱状あるいは円柱状に形成されている。
【０００６】
また、ランプホルダ５０は、図９に示すように、内側で蛍光ランプ４１ａ、４１ｂを保持すると共に、外側面はバックライト装置を構成しているリフレクタ４２ａ、４２ｂ（バックライト装置のケースの一部として形成されている場合もある）と導光板４３に面接触している。
【０００７】
一部にリフレクタ４２ａ、４２ｂを形成しているバックライト装置のケースは、通常、比較的薄いステンレスなどの金属板が多く使用されている。したがって、蛍光ランプ４１ａ、４１ｂで発生した熱は、この蛍光ランプ４１ａ、４１ｂを保持しているランプホルダ５０を介して、面接触しているケースへ熱伝導されて放熱されている。
【０００８】
なお、冷陰極蛍光ランプ等で発生した熱を放熱させるために、ランプホルダと放熱板が一体構造に形成されている場合についても開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、ランプハウスやランプホルダを一体構造にして、背面ケース内に接触して固定し、蛍光ランプで発生した熱を、金属フレームを介して外部に放熱する構造も開示されている。（例えば、特許文献２を参照）
なお、冷陰極蛍光ランプの発熱と放熱には、冷陰極蛍光ランプの電極部に電力が供給された際に、電極部に放電の起点となるアークスポットが発生して、熱の発生源となる。例えば、冷陰極蛍光ランプの場合、輝度上昇のために供給電流を高めると、１２０℃以上となることもある。温度上昇の結果、電極部の近傍の発光効率が低下することが一般に知られている。なお、発光効率とは、インバータの単位消費電力当たりのバックライト面での光源の輝度である。
【０００９】
図１０に冷陰極蛍光ランプの相対輝度の温度特性をグラフで示したように、冷陰極蛍光ランプの明るさは、２５℃におけるランプ輝度を１００％とすると、６０℃以上から温度上昇するにしたがって、相対輝度が低下していく。
【特許文献１】特開平３−２０４６１８号公報 （第２頁）
【特許文献２】特開２００３−２１５５４７号公報 （段落番号００１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、従来のバックライトの構造では、バックライトのケース（筐体、リフレクタ等）の材質として、比較的薄いステンレスなどの金属板が多く使用されていた。金属場の場合は、冷陰極蛍光ランプ等で発生した熱は、冷陰極蛍光ランプ等を保持しているランプホルダを介して、面接触しているケースへ熱伝導されて放熱されており、放熱は比較的容易であった。
【００１１】
しかしながら、長期間にわたって高信頼性を要求されるナビゲーション装置や、軽量化が進展しているノートＰＣ等に用いられているバックライト装置では、ケースに金属板を使用した場合、加工の際の組立中に付着した指紋や汚れによる金属表面の酸化問題、また、鋭利な端面によって配線ケーブルにキズが入る恐れがある。そのため、それらに対する保護対策処理が必要となる。
【００１２】
このような事情から、最近では、金属ケースに替り、仕様要求に対応した複雑な形状が容易に実現できる樹脂成型のケースを用いたバックライトの要求が強くなってきている。しかしながら、樹脂成型のケースを用いた場合に、ランプホルダに従来と同じシリコンゴムの材質のものを用いると、以下のような不具合が発生する。したがって、その不具合の解消が大きな課題になっている。
【００１３】
（１） バックライトに樹脂成形のケース（樹脂ケース）を用いた場合、ケース（リフレクタ）の材質が金属から樹脂に変わったことで、冷陰極蛍光ランプ等を保持しているランプホルダを介してケースなどへの伝導放熱特性が低下し、ランプホルダの表面温度の上昇が著しくなる。
【００１４】
（２） （１）の影響を受けて、ランプホルダの側面と面接触している部分の導光板（アクリル樹脂）・リフレクタ（ボリカーボネイト樹脂）が熱により軟化して変形する。
【００１５】
（３） 冷陰極蛍光ランプ等の電極近傍の熱が充分に放熱されない為、電極近傍部のランプ輝度が極端に低下する。（ランプの配光特性：軸方向の輝度が悪化する）
（４） 装置に搭載された場合の、装置の取り扱いによる振動により、ランプホルダが導光板等に応力を印加してランプ割れが発生したりすることがある。
【００１６】
本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、冷陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプから発生した熱を、良好に放熱して発光効率の低下を防止したバックライト装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、蛍光ランプと、この蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている樹脂製のリフレクタと、このリフレクタと反対側において一端面が前記蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている導光板と、この導光板と前記リフレクタに外表面が弾性的に接し、かつ、前記蛍光ランプの端部を固定すると共にワイヤハーネスの端部を保持したランプホルダと、このランプホルダの外表面に形成された複数の凹凸部とを備えたことを特徴とするバックライト装置である。
【００１８】
また本発明によれば、前記リフレクタまたは前記ケースは、前記ランプホルダの装着部位に該ランプホルダを位置決めするためのリブが形成されていることを特徴とするバックライト装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、樹脂製のリフレクタが用いられた場合でも、放熱性が良好で、かつ、蛍光ランプの損傷も防止することができるバックライト装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明のエッジライト型のバックライト装置、および、それを用いた液晶表示装置の要部断面図を示している。液晶表示装置１はバックライト装置２と液晶パネル３とが積層状態で筐体４に固定されている。つまり、筐体（ケース）４は、内部に樹脂フレーム５を有し、液晶パネル３はこの樹脂フレーム５に保持されている。また、樹脂フレーム５の下部には背面板６が配設されており、この背面板６と筐体４との間にバックライト装置２が配設されている。
【００２２】
エッジライト型のバックライト装置２は、光源である冷陰極放電ランプ又はＲＧＢの色光を放射する希ガスランプ（以下、冷陰極放電ランプ又はＲＧＢに対応した色光を放射する希ガスランプを合わせて、単に蛍光ランプという）７の円周方向に近接するように樹脂成型品等（他に、リフレクタシート又は光反射特性を持つ板材等）のリフレクタ８を装着、又は設置している。そしてこれらの蛍光ランプ７とリフレクタ８とを透明の導光板９のエッジ９ａ（一端面）に近接して配置し、上下から反射シート１１、拡散シート１２、レンズシート１３を挟み込む形で配列した構造である。
【００２３】
図２に示すように、蛍光ランプ７はランプホルダ１４によって両端部が支持され、また、電極部（不図示）の端部がランプホルダ１４に保持されている給電用のワイヤハーネス１５と接続されている。
【００２４】
ランプホルダ１４はシリコンゴムで形成され、形状的には内側に蛍光ランプ７を保持する円筒状の装着孔が形成され、この装着孔に蛍光ランプ７の外形の電極部が位置する箇所を保持している。また、ランプホルダ１４が蛍光ランプ７を保持している箇所の外表面には、所定間隔で凹凸部が形成されている。すなわち、ランプホルダ１４と一体に突起した複数の放熱フィン１６が、ランプホルダ１４が保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成されている。放熱フィン１６の先端は根元よりも先端が薄いウエッジ状に形成されている。ランプホルダ１４が組み込まれた状態では、放熱フィン１６は一方がリフレクタ８に、他方が導光板９に圧接している。すなわち、蛍光ランプ７を保持しているランプホルダ１４は放熱フィン１６により、リフレクタ８の端部と導光板９の端部により挟圧されて保持されている。
【００２５】
なお、リフレクタ８は設計上、筐体（ケース）４や樹脂フレーム５の一部として形成されている場合もあり、その場合は、ランプホルダ１４が接する部位が筐体（ケース）４や樹脂フレーム５となる場合もある。
【００２６】
また、ランプホルダ１４は、メンテナンス性等の観点から、バックライト装置２の本体に対して着脱可能な構成になっている。また、ランプホルダ１４は、ゴム硬度が５０度程度のシリコンゴムに導電性の高い金属粉をフィラーとして混入して構成されたもので、高い熱伝導率を有している。それにより、ランプホルダ１４はリフレクタ８に圧接されて密接することにより、リフレクタ８と熱的に接続された構成となっている。
【００２７】
蛍光ランプ７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。また、蛍光ランプ７の両端部には電極部が内設されており、この電極部にワイヤハーネス１５が接続されている。このワイヤハーネス１５からの給電により蛍光ランプ７の電極部は放電し、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蛍光ランプ７は可視光が発生する。
【００２８】
リフレクタ８は、樹脂成形され蛍光ランプ７に沿うよう長く配設されている。このリフレクタ８の蛍光ランプ７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、蛍光ランプ７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、蛍光ランプ７の光は、分散することなく効率よく導光板９に導かれる。
【００２９】
また、図３に示すように、リフレクタ８（またはケース）が蛍光ランプ７の電極部と対応する部位には、ランプホルダ１４を位置決めするために、内側に向かって所定間隔で複数のリブ１７が形成されている。リブ１７の間隔は、ランプホルダ１４に形成されている放熱フィン１６の間隔と一致しており、ランプホルダ１４がリフレクタ８と導光板９との間に装着された際に、リブ１７と放熱フィン１６とが係合するようになる。それにより、ランプホルダ１４の所定の位置に装着される。なお、このリフレクタ８（またはケース）は、ランプホルダ１４と接することにより、蛍光ランプ７で発生した熱をランプホルダ１４を介して放熱する放熱部材としても機能している。
【００３０】
図１に示した導光板９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９は、液晶パネル３の裏面と対向するよう配設される。また、蛍光ランプ７は、図１に示したように、導光板９の入光面であるエッジ９ａ（一端面）と対向するよう配設される。
【００３１】
この導光板９の表面側（液晶パネル３と対向する側）には拡散シート１２が配設されており、この拡散シート１２は、導光板９から放出される光を集光・拡散し、液晶パネル３へ効率よく光を放出させるものである。また、導光板９の裏面側には反射シート１１が配設されている。この反射シート１１は、導光板９から漏れた光を反射させ再度、導光板９の内部へ光を戻す役割を果たしている。
【００３２】
上述のバックライト装置２では、蛍光管ランプを保持しているシリコンゴム製のランプホルダ１４に放熱フィン１６を設け、しかも、放熱フィン１６の先端の一方を伝熱性の高いリフレクタ８と、導光板９に接触させている。したがって、放熱フィン１６の構造により放熱面積が増加し、リフレクタ８や導光板９への接触面積を少な<したことで、周囲の樹脂(導光板９やリフレクタ８)への接触による熱伝導が軽減され、リフレクタ８の熱伝導による熱こもりが緩和された。それにより、樹脂成型のリフレクタ８を用いることにより発生した樹脂の熱変形問題も解消された。
【００３３】
また、ランプホルダ１４に放熱フィン１６による凹凸を設けて表面積を大き<し、更に、その凸部の断面を薄くすることで、放熱量の増大と放熱速度を早くすることができ、蛍光ランプ７の電極近傍部の高熱による発光効率の低下問題を解決できた。
また、ランプホルダ１４の表面積が増えたことで、リフレクタ８とランプホルダ１４の側面との隙間の空気層(空間)に発生した熱が空気に早<伝わるので、電極部の近傍の局部的な周囲温度の上昇が緩和された。それにより、ランプの配光特性が向上し、ランプの軸方向の輝度の低下が防止できた。
【００３４】
また、放熱フィン１６がリブ１７と係合することにより、ランプホルダ１４の自身の動きが抑止され、導光板９又は近傍部との接触によって発生していたる蛍光ランプ７割れが回避できた。
【００３５】
次に、上述のランプホルダ１４の変形例について説明する。
【００３６】
これらの変形例ではランプホルダ１４の材質、基本的な構造自体や、リフレクタ８の端部と導光板９の端部により挟圧されて保持されている関係については、上述のランプホルダ１４と同様であるが、上述のランプホルダ１４とは放熱フィン１６の形状が異なる。
【００３７】
図４は、ランプホルダ１４ａの第１の変形例を示す外観図である。なお、図２と同一機能部分には同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００３８】
上述の実施の形態では、シリコンゴムで形成されたランプホルダ１４は、形状的には内側に蛍光ランプ７の電極部を保持している箇所の外周部に、所定間隔で複数の放熱フィン１６が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成され、放熱フィン１６の対向する先端は断面が薄く形成されていた。この変形例でのランプホルダ１４ａは、放熱フィン１６ａは複数本が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と同方向に所定間隔で配置されている。また、軸方向に設けられた放熱フィン１６ａは、それぞれが一条の連続体ではなく、蛍光ランプ７の長軸方向に凸部が列島状に非連続に配置して設けられている。しかも、隣接する各点線状体同士の凸部は相互に位相がずれて千鳥状に配置されている。
【００３９】
この千鳥状の配置により、ランプホルダ１４ａがリフレクタ８と接した際に、形成される空間も、機械的な強度もほぼ均等に分布させることができる。
【００４０】
次に、図５を参照して第２の変形例について説明する。
【００４１】
なお、図２と同一機能部分には同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００４２】
上述の実施の形態では、シリコンゴムで形成されたランプホルダ１４は、形状的には内側に蛍光ランプ７の電極部を保持している箇所の外周部に、所定間隔で複数の放熱フィン１６が、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と直角方向に形成され、放熱フィン１６の対向する先端は断面が薄く形成されていた。この変形例のランプホルダ１４ｂでは、スタッド状の放熱フィン１６ｂが、保持する蛍光ランプ７の長軸方向と同方向、ならびに、直角方向に所定間隔で林立して列設されている。
【００４３】
スタッド状の放熱フィン１６ｂの形状は、低部から先端部にかけて断面形状が小さ<なる形状で、円錐状や、角錐状等である。
【００４４】
この構造でも、ランプホルダ１４がリフレクタ８と接した際に、形成される空間も、機械的な強度もほぼ均等に分布させることができる。
【００４５】
以上に説明した各変形例でも、蛍光管ランプを保持しているシリコンゴム製のランプホルダ１４に放熱フィン１６を設け、しかも、放熱フィン１６ａ、１６ｂの先端の一方を伝熱性の高いリフレクタ８と、導光板９に接触させている。したがって、放熱フィン１６ａ、１６ｂの構造により放熱面積が増加し、リフレクタ８や導光板９への接触面積を少な<したことで、周囲の樹脂(導光板９・リフレクタ８)への接触による熱伝導が軽減され、リフレクタ８の熱伝導の際の熱こもりが緩和された。それにより、樹脂成型により形成された樹脂製のリフレクタ８を用いることにより発生した樹脂の熱変形問題も解消された。
【００４６】
また、ランプホルダ１４に放熱フィン１６ａ、１６ｂによる凹凸を設けて表面積を大き<し、更に、その凸部の断面を薄くすることで、放熱量の増大と放熱速度を早くすることができ、ランプの電極近傍部の高熱による発光効率の低下問題を解決できた。
また、ランプホルダ１４の表面積が増えたことで、リフレクタ８とランプホルダ１４の側面との隙間の空気層(空間)に発生した熱が空気に早<伝わるので、電極部の近傍の局部的な周囲温度の上昇が緩和された。それにより、ランプの配光特性：軸方向の輝度の低下が防止できた。
【００４７】
また、放熱フィン１６ａ、１６ｂによりランプホルダ１４の自身の動きが抑止され、導光板９又は近傍部との接触によって発生していたるランプ割れが回避できた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明のエッジライト型のバックライト装置、および、それを用いた液晶表示装置の要部断面図。
【図２】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの説明図。
【図３】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの取付け状態の説明図。
【図４】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの変形例の説明図。
【図５】本発明の実施例におけるバックライト装置のランプホルダの変形例の説明図。
【図６】従来のサイドライト型のバックライト装置の分解斜視図。
【図７】従来のサイドライト型のバックライト装置の分解斜視図。
【図８】従来のサイドライト型のバックライト装置のランプホルダの外観図。
【図９】従来のランプホルダの取付け状態の説明図。
【図１０】一般的な冷陰極蛍光ランプの相対輝度の温度特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４９】
１…液晶表示装置、２…バックライト装置、３…液晶パネル、４…筐体（ケース）、５…樹脂フレーム、６…背面板、７…蛍光ランプ、８…リフレクタ、９…導光板、１１…反射シート、１２…拡散シート、１３…レンズシート、１４、１４ａ、１４ｂ…ランプホルダ、１５…ワイヤハーネス、１６、１６ａ、１６ｂ…放熱フィン、１７…リブ、１８…光学シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光ランプと、この蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている樹脂製のリフレクタと、このリフレクタと反対側において一端面が前記蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている導光板と、この導光板と前記リフレクタに外表面が弾性的に接し、かつ、前記蛍光ランプの端部を固定すると共にワイヤハーネスの端部を保持したランプホルダと、このランプホルダの外表面に形成された複数の凹凸部とを備えたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記リフレクタまたは前記ケースは、前記ランプホルダの装着部位に該ランプホルダを位置決めするためのリブが形成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項１】
蛍光ランプと、この蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている樹脂製のリフレクタと、このリフレクタと反対側において一端面が前記蛍光ランプの長軸方向に対向して配置されている導光板と、この導光板と前記リフレクタに外表面が弾性的に接し、かつ、前記蛍光ランプの端部を固定すると共にワイヤハーネスの端部を保持したランプホルダと、このランプホルダの外表面に形成された複数の凹凸部とを備えたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記リフレクタまたは前記ケースは、前記ランプホルダの装着部位に該ランプホルダを位置決めするためのリブが形成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１２７８３４（Ｐ２００６−１２７８３４Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１２３２７（Ｐ２００４−３１２３２７）
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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