JP2005203172A - 照明装置およびこれを用いた液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】照明装置におけるバックライト用ランプの各電極と各種リード線との接続および各種リード線の配線の取り回しを工夫し製品の歩留まりを良くする。
【解決手段】導光板２と、２本のＬ字形ランプユニット３と、これらを収納するフレーム１とからなる照明装置１０において、押さえ部材４とビス５とを用いてランプユニット３のアース端子３９と、フレーム１と、アース側リード線７とを1カ所で挟持固定する。これによりランプユニット３のアース端子３９とフレーム１とアース側リード線７とを１本のビス締結作業のみで確実に接続できる。さらに押さえ部材４は導光板２の凸部２１と係合し導光板２を固定し、また給電側リード線６を案内する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、照明装置およびこれをバックライトとして用いた液晶ディスプレイに関する。

従来から液晶ディスプレイのバックライト用の照明装置として、様々なものが提案されている。例えば図９に示すような照明装置１００、図１０に示すような照明装置２００である。

図９に示すように、照明装置１００は、導光板５０と、フレーム５３と、ランプユニット５１とを備える。

導光板５０は、透過性材料により構成されており、側面から入射された光が前面に出射されるようになっている。

フレーム５３は、上面開放の浅箱状の成形体であり、上記導光板５０とランプユニット５１とが収納される。このフレーム５３は輻射ノイズ防止の観点から金属で構成される。

ランプユニット５１は、照明装置１００のバックライト用のランプであり、２灯が対になって導光板５０における対向する一対の側面５４，５５にそれぞれ対向配置され、導光板５０に光を照射するようになっている。各ランプユニット５１は反射板５２を備えており、ランプユニット５１の光の放射効率を上げている。各ランプユニット５１は、その両端に一対の電極（不図示）を有しており、これら各電極からはそれぞれリード線５６，５７がそれぞれ導出されている。

上記構成の照明装置１００では、リード線５６，５７は、フレーム５３の外側にはみ出して案内されるか、もしくはフレーム５３に収納される導光板５０を一部へこませてフレーム５３の内側で案内されるようになっている。（例えば特許文献１参照）
図１０に示すように、照明装置２００は、導光板６１と、フレーム６２と、ランプユニット６３とを備える。

導光板６１とフレーム６２は上記照明装置１００と同様のため説明を省略する。

ランプユニット６３は、Ｌ字形に形成され、２灯が対になって導光板６１の全辺を囲う形態で配置される。ランプユニット６３は、発光管６４に対して外部電極６５が外嵌装着されるとともにこの発光管６４の一端側に内部電極６６が配置される。内部電極６６からはリード線６７が、外部電極６５における内部電極寄りの端部からはリード線６８がそれぞれ導出されている。
（例えば特許文献２参照）
特開２００３−１０７４６８号公報（第１図、第１４図） 特開２００３−３１７６６９号公報（第６図）

しかしながら、上記の照明装置１００において、リード線５６，５７を照明装置１００内で長く引き回すと、照明装置１００の組み立て時にこれらリード線５６，５７を噛み込んでしまうおそれがあり、歩留まりの低下が懸念される。

また、上記の照明装置２００においては、外部電極６５から導出されるリード線６８が内部電極６６と近接する位置から導出されているので、各リード線６７，６８をフレーム内に這わす必要がない。しかし、各リード線６７，６８の接続および導出について特別な工夫はなされておらず、各電極６６，６７とリード線６７，６８との接続箇所に応力負荷が直接かかり破損することが懸念され、またリード線６７，６８の噛み込みのおそれも解消しきれない。

また、上記の各背景技術において、輻射ノイズを確実に防止するには、フレーム５３を金属で構成するだけでは足りず、フレーム５３をアースに接続する必要がある。しかし、このような接続は、各端子を半田付けしたりかしめたりする必要があり、非常に面倒で手間がかかる。

本発明に係る照明装置は、第１の電極と第２の電極とを備え、第１の電極と第２の電極とは少なくとも一部分が互いに近接して配置されており、当該近接位置において第１の電極から給電用リード線が導出されるとともに第２の電極はアース用リード線に接続され、両電極間に電圧を印加することにより発光する１または２以上のバックライト光源と、前記バックライト光源を収納し端部１カ所が前記アース用リード線に接続される金属製のフレームと、前記バックライト光源の第２の電極と、前記フレームと、前記アース用リード線とを１カ所でまとめて接続する接続手段とを備える。

ここで、バックライト光源として、例えば発光管としてのバルブと、内部電極としての第１の電極と、外部電極としての第２の電極とを備えるランプユニットが挙げられる。第１の電極と第２の電極とはそれぞれ一つずつとは限らず、複数備えるようにしてもよい。例えば前記ランプユニットにおいて、バルブの両端に内部電極としての第１の電極を二つ備え、第２の電極を外部に一つ備える構成とすることができる。もちろん、バックライト光源はこれらに限定されず、外部電極を持たない冷陰極放電ランプなど様々な光源が適用可能である。接続手段は、例えばボルトとナットにより挟持する構成の他、半田付けやカシメ、リベット留めなど、あらゆる構成が考えられる。

この構成によれば、バックライト光源の第２の電極から別途アース用リード線を導出する必要がなくなり、また、バックライト光源の第２の電極と、金属製のフレームと、アース用リード線とが１カ所でまとめて接続されているので、半田付けやかしめといった煩雑な作業をすることなく容易にアースに接続することができる。その結果、組み立て作業量の大幅低減と、輻射ノイズの低減とが同時に達成できる。

また、好ましくは、前記接続手段は、前記バックライト光源の第１の電極から導出された給電用リード線を案内するようになっている。このようにすれば、上記作用・効果に加え、照明装置を組み立てる際に給電用リード線が邪魔にならずにすみ、給電用リード線を部品間に噛み込ませるおそれがなくなる。

また、好ましくは、前記バックライト光源から生じた光を面状に広げる導光板をさらに備えるとともに、前記接続手段は前記導光板と係合して当該導光板を固定するようになっている。このようにすれば、上記作用・効果に加え、導光板をも同時に１カ所の接続により固定できる。

また、好ましくは、前記接続手段は、押さえ部材と、この押さえ部材に押圧力を付与する押圧力付与手段とからなり、これら押さえ部材と、押圧力付与手段とにより前記バックライト光源の第２の電極と、前記フレームと、前記アース用リード線とを挟持し接続するものである。ここで、押圧力付与手段として、押さえ部材にビスを係合し締め付ける構成の他、リベットによる挟持固定、フレームに係合させる構成などあらゆる構成が考えられる。このようにすれば、上記作用・効果に加えて、狭あいな照明装置内においても第２の電極とフレームとアース用リード線とを確実かつ簡単に接続できるようになる。

また、好ましくは、前記押さえ部材は、前記バックライト光源の第１の電極から導出された給電用リード線を案内するようになっている。ここで、押さえ部材において、例えば案内溝を設けるなど、給電用リード線を案内しやすいよう適宜形状を工夫することができる。もちろん、特別に形状を工夫しなくとも、押さえ部材の周辺に給電用リード線を這わせるようにするだけでも、給電用リード線を案内する効果は十分期待できる。

また、好ましくは、前記押さえ部材は、前記導光板と係合して当該導光板を固定するようになっている。ここで、導光板との係合について、押さえ部材、導光板の双方もしくはいずれか一方に適宜係合部を設けることができる。もちろん、このような係合部は必ずしも必要ではない。

また、本発明に係る液晶ディスプレイは、上記照明装置と、前記照明装置から出射された光を透過する液晶表示手段とを具備している。この構成によれば、組み付け時にリード線の取り回しが楽で、しかも輻射ノイズの少ない優れた液晶ディスプレイが得られる。

以上の説明から明らかなように、本発明の照明装置では、バックライト光源の第２の電極と、フレームと、アース用リード線とを１カ所で接続しているので、半田付けやかしめといった煩雑な作業をすることなく容易にアースに接続することができ、また、バックライト光源の第２の電極から別途リード線を導出する必要がない。その結果、組み立て作業量の大幅低減と、輻射ノイズの低減とが同時に達成できる。

また、本発明の液晶ディスプレイでは、上記照明装置を用いているため、組み付け時に各種リード線の取り回しが楽で、しかも輻射ノイズの少ない優れた液晶ディスプレイを得ることができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１から５に本発明の一実施形態を示している。

本実施形態に係る照明装置１０は、フレーム１と、導光板２と、ランプユニット３と、押さえ部材４とを備える。

フレーム１は、金属板からなり、上面開放の浅箱状に形成されている。このフレームの一方側短辺において、側壁１１の中央部に切り欠き１４が設けられ、この切り欠き１４の位置に対応する底板１６においてさらに切り欠き１５が設けられ、この切り欠き１５の中央にフレーム１の外方に向かって延びる爪１３が形成される。爪１３の両脇には上記の切り欠き１５が残され、爪１３にはビス５を挿通させる孔１２が設けられる。

導光板２は、上面視長方形に形成された透明アクリル樹脂等の透過性材料からなり、４辺の各側面のうち２つの長辺と一方の短辺に設けられた光入射面２ａ、２ｂ、２ｃから入射された光を前面の光出射面２ｄの面上に均一に広げて出射されるようになっている。光出射面２ｄには適宜拡散シート（不図示）およびレンズシート（不図示）を貼り付け、光の出射をより均一にすることができる。導光板２の光入射面２ｂの中央部には、この導光板２を固定するための凸部２１が形成されている。

ランプユニット３は、照明装置１０のバックライト光源であり、一対のＬ字型のランプユニット２灯で構成される。詳細については後述する。

押さえ部材４は、正面視ほぼ凸形に成型された樹脂からなり、下面中央部にはビス５を受けるねじ孔４１を有する。さらに押さえ部材４の下面において、このねじ孔４１の正面視両脇２カ所に、２本のランプユニット３の各第２の電極３３から延びる各アース用端子３９を上方からそれぞれ押圧する押圧面４２を有する。押さえ部材４は、２本のランプユニット３の各第１の電極３２から導出された各給電用リード線６を案内する案内溝４３を有するとともに、導光板２の光入射面２ｂに設けられた凸部２１と係合する凹部４４を有している。

ここで、ランプユニット３について詳述する。

図２に示すように、２本のランプユニット３は、それぞれバルブ３１と、第１の電極３２と、第２の電極３３と、誘電体部材８１とを備える。

バルブ３１はホウケイ酸ガラス等からなる直管を折り曲げて長辺と短辺とからなるＬ字形に形成されている。内部に放電媒体としての希ガス（不図示）が封入されており、バルブ３１の内周面には蛍光体層３６が形成されている。

第１の電極３２はタングステンなどの金属からなり、バルブ３１の短辺側の先端においてバルブ３１に貫通する形態でバルブ３１の内部に配置される。この第１の電極３２からは給電用リード線６が導出されている。

第２の電極３３は弾性を有する導電性金属、例えばリン青銅板からなり、バルブ３１の光照射側に開口部３８を残して管周方向を覆う形態で装着されている。第２の電極３３は、管軸方向に等間隔で複数のスリット状の切り欠き８２が設けられ、くし歯状に形成されている。切り欠き８２は第２の電極３３の周方向両端部には及ばないように設けられており、第２の電極３３は管軸方向において連続した連結部８３を残しつつ複数に分離された状態となる。このように複数に分離された第２の電極３３は、それぞれそ一部分がバルブ３１の管径方向内側に向けて凹まされ、バルブ３１の外壁面に臨接する臨接部８４が形成されている。ランプユニット３の短辺側において、第２の電極３３の下面先端にはアース用リード線７と接続するためのアース用端子３９が形成され、アース用端子３９の先端には金属フレーム１の底部１６の表面１７に接触する接触部３５が設けられる。接触部３５には、金属フレーム１の底部１６の表面１７との接触面側に複数のくさび状の突起３７が設けられ、金属フレーム１の底部１６の表面１７との接触面積を小さくして接触面における単位面積あたりの押圧力を上げて接続を確実なものとしている。

誘電体部材８１は、バルブ３１の管周方向において光照射側を除く約半周分を覆っている。誘電体部材８１は、第２の電極３３によりバルブ３１の外壁に押圧されている。誘電体部材は、例えばポリエステル系樹脂の多層膜構造を有するシートからなる。このシートは白色で、可視光の反射率が約９８％と高光反射特性を有する。

このようなランプユニット３では、第１の電極３２と第２の電極３３とに電圧を印加することにより放電が生じ、放電媒体（不図示）が励起される。励起された放電媒体（不図示）は、基底状態に移行する際に紫外線（不図示）を発し、この紫外線（不図示）が蛍光体層３６で可視光に変換され、バルブ３１から放射される。

以上の構成要素からなる照明装置１０は、次のように組み立てられる。

図１に示すように、２本のランプユニット３について、ランプユニット３の長辺側が導光板の光入射面２ａ，２ｃをそれぞれ覆い、ランプユニット３の短辺側が導光板の光入射面２ｂの半分を覆うよう配置し、２本のランプユニット３の各第２の電極３３から延びる各アース用端子３９が、導光板２の光入射面２ｂに設けられた凸部２１を境界にして対峙するように配置する。導光板２および２本のランプユニット３は、導光板２の光出射面２ｄを上にした状態で、かつフレーム１の爪１３の位置と、導光板２の凸部２１の位置と、２本のランプユニット３の各アース用端子３９が対峙する位置との位相をそれぞれ合わせてフレーム１に収納される。このとき、２本のランプユニット３の各アース用端子３９の先端に設けた接触部３５は、フレーム１の底板１６の上面１７と対峙する。

次に、図３から図５に示すように、押さえ部材４について、フレーム１の爪１３の孔１２と、押さえ部材４のねじ孔４１との軸心を合わせて、２本のランプユニット３の各アース用端子３９の上面に押さえ部材４の２つの押圧面４２をそれぞれ当接させるとともに、導光板２の凸部２１に押さえ部材４の凹部４４を係合させる。この状態で、押圧力付与手段としてのビス５を、アース用リード線７の丸形端子７１に挿通したのち、フレーム１の爪１３の孔１２に下方から挿通し、押さえ部材４のねじ孔４１と係合させ締め付ける。さらに、２本のランプユニット３の各第１の電極３２から導出された各給電用リード線６は、それぞれ押さえ部材４の正面視両脇２カ所の肩部４５から押さえ部材４の側壁４６に当たって案内溝４３に案内された後、フレーム１の爪１３の両脇の切り欠き１５からフレーム１の下方へ導出され、アース用リード線７とともに図示しないコネクタに接続される。

以上の構成の照明装置では、押さえ部材４とビス５とを係合し締め付けることにより、以下の作用・効果を奏する。

すなわち、２本のランプユニット３の各アース用端子３９と、フレーム１の爪１３と、アース用リード線７とを１カ所でまとめて接続されるので、これらランプユニット３、フレーム１およびアース用リード線７の接続がビス５の締め付けという少作業だけで達成でき、輻射ノイズの低減と、組み立て作業量の大幅低減とが同時に達成できる。

また、押さえ部材４が導光板２の固定をも兼ねているので、装置の組み立て工程をさらに削減できる。

また、２本のランプユニット３の各給電用リード線６を案内するようになっているので、装置を組み立てる際にこれら給電用リード線６が邪魔にならずにすみ、給電用リード線６を部品間に噛み込ませるおそれがなくなる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる実施形態にも適用可能である。

（１）２本のランプユニット３の各第２の電極３３のアース用端子３９を重ね合わせることができる。

すなわち、図６に示すように、２本のランプユニット３の各アース用端子３９について、それぞれ先端に孔３４を設けるとともに、これらアース用端子３９の孔３４を互いに軸心を合わせて重ね合わせる。これらアース用端子３９には、フレーム１の爪１３の両脇の切り欠き１５に対応する位置において、第１の電極３２から導出される給電用リード線６を通すための切り欠き３０が設けられる。

この状態で、図７に示すように、アース用リード線７の丸形端子７１、フレーム１の爪１３の孔１２、およびこれら２本のランプユニット３の各アース用端子３９の孔３４にビス５を挿通させ、押さえ部材４と係合させ締め付ける。押さえ部材４は、上記の実施の形態と同様、導光板２の凸部２１と、押さえ部材４の凹部４１とで係合し、導光板２を固定している。押さえ部材４は、その両側面で給電用リード線６を仕分け、案内するようになっており、さばかれた給電用リード線６は、２本のランプユニット３の各アース用端子３９の切り欠き３０と、フレーム１の爪１３の両脇の切り欠き１５とを通ってフレーム１の下方へ導出される。

このような構成では、アース用端子３９の不用意な抜けを防止できる。もちろん、２本のランプユニット３の各アース用端子３９は、先端に孔３４を設けた構造に限定されず、例えば各アース用端子３９の先端をクワ形に形成するなど、重ね合わせてビス５を挿通できる構造であればあらゆる形状のものが適用できる。

なお、押さえ部材４には、適宜、案内溝４３（図５参照）を設けることもできる。

（２）２灯のランプユニット３の形状および配置はいろいろ考えられる。実施の形態１では、導光板の固定、フレームの爪１３の設置のし易さ等の観点から従来例と異なる配置としたが、勿論、このような配置に限定されない。なお、下記において押さえ部材４の構造、取り付けについては実施の形態１と同様なので説明を省略する。

例えば、図８（ｈ）に示すように、従来例と同様に２本のＬ字形のランプユニット３ｈを、それぞれが対になって導光板２の全辺を囲うように配置する。各ランプユニット３ｈが互いに対峙する２カ所のうち１カ所にて押さえ部材４ｈを設置する。

また、図８（i）に示すように、２本のコの字形のランプユニット３iを、それぞれが対になって導光板２の全辺を囲うように配置し、各ランプユニット３iが互いに対峙する２カ所のうち１カ所にて押さえ部材４iを設置することができる。

また、図８（ｊ）に示すように、２本の直管形のランプユニット３ｊを、導光板２の隣接二辺の側面を覆う形態で配置し、各ランプユニット３ｊが互いに対峙する箇所にて押さえ部材４ｊを設置することができる。

（３）ランプユニット３の設置数は２灯とは限らず、１灯もしくは３灯以上の使用も可能である。ただし、各種リード線の接続および案内のし易さの観点などから、２灯を対峙させる構成がもっとも好ましい。

（４）ランプユニット３の第２の電極３３は必ずしもくし歯状に形成する必要はなく、ランプユニット３の光量が十分に得られる範囲であらゆる形状を取りうる。

（５）フレーム１は、輻射ノイズを考慮する必要がなければ樹脂などで構成してもよい。この場合、フレーム１の底部１６の表面１７において、第２の電極３３のアース用端子３９と接触する箇所に別途導電性部材（不図示）を設置するなどして、第２の電極３３のアース用端子３９と、アース用リード線７との接続を確保する。

（６）ランプユニット３は、上述した第２の電極３３のような外部電極を有する蛍光ランプに限定されない。２極間に電圧を印加して発光する光源であり、かつこれら電極の少なくとも一部分が互いに近接して配置されているものであれば、あらゆる光源が適用できる。

（７）押さえ部材４の材質は問わない。樹脂、金属、セラミック等、あらゆる素材が適用できる。また、ビス５を受けるナット（不図示）を別途用意してもよい。また、押さえ部材４のねじ孔４２の周辺のみを金属で構成し、ねじ孔４２の剛性、耐久性を向上させることもできる。

（８）押さえ部材４を複数のビス５で締め付けてもよい。この場合、取り付け剛性が上がり、接続の確実性が向上する。

（９）上記したような照明装置１０は、液晶表示手段（不図示）を備えることで、液晶ディスプレイとして使用することができる。

本発明は、照明装置において、各種リード線の取り回しが楽で製品の組み付け時における歩留まりを良くし、同時に輻射ノイズを低減するため、低コストで高品質な照明装置を提供することができる。また、本発明を液晶ディスプレイに適用することにより、液晶ディスプレイの組み付け時に各種リード線の取り回しが楽で、しかも輻射ノイズの少ない優れた液晶ディスプレイを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る照明装置の全体組立図 （ａ）は本発明の実施の形態に係る照明装置のランプユニットの上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図 （ｄ）は本発明の実施の形態に係る照明装置の要部の正面拡大図、（ｅ）は（ｄ）におけるＥ−Ｅ断面図 本発明の実施の形態に係る照明装置の押さえ部材と導光板との係合の説明図 本発明の実施の形態に係る照明装置のリード線をさばいた状態を示す説明図 本発明の他の実施の形態に係る照明装置のアース端子の上面拡大図 （ｆ）は本発明の他の実施の形態に係る照明装置の要部の正面拡大図、（ｇ）は（ｆ）におけるＧ−Ｇ断面図 本発明の他の実施の形態に係る照明装置のランプユニットの形状、配置のバリエーションを示したイメージ図 従来の照明装置の構成を示す全体組立図 従来の照明装置の他の構成を示す全体組立図

符号の説明

１ フレーム
２ 導光板
３ ランプユニット
４ 押さえ部材
５ ビス
６ 給電用リード線
７ アース用リード線
１０ 照明装置
２１ 凸部
３９ アース用端子

Claims (7)

1. 第１の電極と第２の電極とを備え、第１の電極と第２の電極とは少なくとも一部分が互いに近接して配置されており、当該近接位置において第１の電極から給電用リード線が導出されるとともに第２の電極はアース用リード線に接続され、両電極間に電圧を印加することにより発光する１または２以上のバックライト光源と、
   前記バックライト光源を収納し端部１カ所が前記アース用リード線に接続される金属製のフレームと、
   前記バックライト光源の第２の電極と、前記フレームと、前記アース用リード線とを１カ所でまとめて接続する接続手段とを備える照明装置。
2. 前記接続手段は、前記バックライト光源の第１の電極から導出された給電用リード線を案内するようになっている請求項１に記載の照明装置。
3. 前記バックライト光源から生じた光を面状に広げる導光板をさらに備えるとともに、前記接続手段は前記導光板と係合して当該導光板を固定するようになっている請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記接続手段は、押さえ部材と、この押さえ部材に押圧力を付与する押圧力付与手段とからなり、これら押さえ部材と、押圧力付与手段とにより前記バックライト光源の第２の電極と、前記フレームと、前記アース用リード線とを挟持し接続するものである請求項１から３までのいずれか一つに記載の照明装置。
5. 前記押さえ部材は、前記バックライト光源の第１の電極から導出された給電用リード線を案内するようになっている請求項４に記載の照明装置。
6. 前記押さえ部材は、前記導光板と係合して当該導光板を固定するようになっている請求項４または５までのいずれか一つに記載の照明装置。
7. 請求項１から６までのいずれか一つに記載の照明装置と、
   前記照明装置から出射された光を透過する液晶表示手段とを具備している液晶ディスプレイ。
   

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