JP2007066720A - バックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットを提供すること。
【解決手段】 蛍光放電ランプ点灯回路を装着した回路基板１１について、蛍光ランプ７から延出したランプリード線９を回路基板１１に挿入する挿入部位１４、１８をランプリード線９の挿入係止部１６に案内溝１７を介して連通して形成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、大型液晶用ＴＶ等に用いる照明装置に使用するバックライトユニットに関する。

液晶テレビ等での大型液晶パネルの普及に伴い、それに用いる直下式のバックライトユニットは、蛍光ランプを並列に配列する多灯構造が多く採用されている。蛍光ランプは、電力低減やコスト削減のために、屈曲部を有するＵ字型またはコ字型の長尺の蛍光ランプが用いられている。

図７は、従来のバックライトユニット３１の分解斜視図である。直下型の場合のバックライトユニット３１は、上フレーム３２、下フレーム３３、および側板３４、３４により形成されたケーシング３５の内部に各部品が収納されて形成されている。下フレーム３３は内側に、白色又は鏡面の反射板３６が装着または形成されている。下フレーム３３の上方には、上フレーム３２の方向に向かって直管又は屈曲（湾曲）した蛍光ランプ（冷陰極低圧放電ランプ）３７が、給電端子側をゴムなどの弾性体から成るランプホルダ３８に装着されて電気的に接続され、かつ、ランプホルダ３８によって各蛍光ランプ３７は平面的に配置されている。また、屈曲（湾曲）側は弾性支持部材４５で支持されている。各蛍光ランプ３７の上方には、合成樹脂系の拡散透過板４２が配置されて形成されている。

各蛍光ランプ３７は、端部から延出したランプリード線３９がハーネス４０を介して回路基板４１に形成されたインバータ等から構成される蛍光放電ランプ点灯回路（不図示）に接続され、蛍光放電ランプ点灯回路により点灯される。このように、蛍光放電ランプ点灯回路への連結は、通常、ハーネス４０を用いてコネクタにより接合するのが一般である。（例えば、特許文献１を参照）
また、図８（ａ）に平面図を（ｂ）に正面図を、また、図９に正面図を示したように、蛍光ランプ３７のランプリード線３９と蛍光放電ランプ点灯回路との間にハーネス４０を介さず、ランプリード線３９を蛍光放電ランプ点灯回路を装着している回路基板４１や、それを中継する中継基板の回路パターン４３に直接にはんだ接続するハーネスレス接続構造も開発されている。（例えば、特許文献１を参照）
このハーネスレス接続構造では、蛍光ランプ３７のランプリード線３９と回路基板４１（あるいは中継基板）の回路パターン４３との接続は、図８（ａ）および（ｂ）、ならびに、図９に示したように、回路基板４１の回路パターン４３に形成されたスルーホール４４にランプリード線３９を挿入し、挿入後にはんだ付けで接続固定している。

すなわち、それらは、図８（ａ）および（ｂ）に示したように、ランプリード線３９を折り曲げて回路基板４１の回路パターン４３に形成されたスルーホール４４に挿入するものや、図９に示したように、ランプリード線３９を折り曲げずに直線状のまま回路基板４１の回路パターン４３に形成されたスルーホール４４に挿入する形態が一般に用いられている。
特開２００１−１３８８１号公報 （段落番号[００２０]〜[００２１]） 実開平４−１３６８５８号公報 （第２頁）

上述のように、蛍光ランプのランプリード線と蛍光放電ランプ点灯回路とをハーネスを用いて接続する場合は、ハーネス線の増加や、作業時間の増加や、ハーネス線の結線後の処理等のさまざまなコストアップの要因につながる問題が存在し、それらは解消されていない。

また、ハーネスを用いないで接続するハーネスレス接続による場合は、蛍光ランプのランプリード線と回路基板の回路パターンとの接続は、回路基板（あるいは中継基板）の回路パターンに形成されたスルーホールにランプリード線を挿入し、挿入後にはんだ付けで接続固定している。

つまり、この接続固定作業は、（イ）蛍光ランプのランプリード線を回路基板（あるいは中継基板）の回路パターンに形成されたスルーホールに挿入するステップ。（ロ）回路パターンに形成されたスルーホールに挿入されたランプリード線をはんだ付けするステップとの２つのステップによる成立している。

各ステップの作業性では、（イ）のステップでは、スルーホールの孔径がランプリード線の径に比して、大きいほどランプリード線を挿入し易くなるので、スルーホールの孔径は大きい方が好ましい。一方、（ロ）のステップでは、スルーホールの内径に挿入されたランプリード線の外径が密接している方がはんだ付け作業を良好におこなうことができ、また、スルホールの孔径が大きい場合ははんだ付けの信頼性も低下してＶＡ設計上も好ましくない。

つまり、（イ）のステップと（ロ）のステップでは、ランプリード線径に対するスルーホール径の関係が、反対になり、両ステップを迅速で良好に両立させて作業することは困難である。なお、この場合、スルーホールの語は、孔の形が円形状だけでなく、孔の壁の一部がランプリード線の案内溝に連通して開口して形成された、ランプリード線の挿入係止部も含んで意味している。

本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットを提供することを目的としている。

本発明によれば、底面に反射板が装着または形成されたケーシングと、このケーシングの内部にそれぞれ収納配置された、蛍光放電ランプ点灯回路を装着または中継し、この蛍光放電ランプ点灯回路に接続する回路パターンに複数のランプリード線の挿入係止部が形成された回路基板と、前記蛍光放電ランプ点灯回路により点灯され、延出した前記ランプリード線が前記ランプリード線の挿入係止部にはんだ付けされている複数の蛍光ランプと、これらの蛍光ランプの光を拡散する拡散板とを具備したバックライトユニットであって、
前記回路基板は、前記蛍光ランプから延出した前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位が前記ランプリード線の挿入係止部に案内溝を介して連通して形成され、かつ、前記挿入係止部は前記案内溝の終端あるいは途中に設けられていることを特徴とするバックライトユニット。

また本発明によれば、前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位の巾は、前記案内溝の巾よりも広く形成されていることを特徴とするバックライトユニットである。

また本発明によれば、前記案内溝は、直線状あるいは湾曲状あるいは屈曲状およびそれらの組合せのいずれかであることを特徴とするバックライトユニットである。

本発明によれば、蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットが得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

ます、本発明の基本的な考え方を説明すると、バックライトユニットで用いられている蛍光ランプのランプリード線と蛍光放電ランプ点灯回路との接続は、ハーネスを用いないハーネスレス接続の場合は、大別すると、（イ）蛍光放電ランプ点灯回路を装着した回路基板（あるいは中継基板）の挿入部位からランプリード線を挿入して、ランプリード線を連通している案内溝を介して、案内溝の終端または途中に形成されたランプリード線の挿入係止部に導き挿入するステップと、次の、（ロ）ランプリード線の挿入係止部にランプリード線をはんだ付けにより接続固定するステップ、との２つのステップで構成されている。

本発明では、２つのステップを迅速で極めて良好に行うために、従来のように２つのステップを回路基板の同一位置で行うのではなく、２つのステップを、他のステップのやり易さは配慮せずに、それぞれのステップのみがやり易い条件になるように、回路基板の近接した別の位置で行い、かつ、最初のステップの位置から次のステップの位置へのランプリード線の移動を、２つの位置を連通した案内溝を介して導くことにより、極めて容易に行えるように回路基板を形成したものである。

以下、本発明のバックライトユニットについて説明する。図１は、本発明のバックライトユニットの分解斜視図である。

直下型のバックライトユニット１は、上フレーム２、下フレーム３、および側板４、４により形成されたケーシング５の内部に各部品が収納されている。下フレーム３の内面側には、白色又は鏡面の反射板６が装着または形成されている。下フレーム３の上方、すなわち、反射板６の上方には、上フレーム２に方向に向かって、Ｕ字状に屈曲（湾曲）した複数本の蛍光ランプ７（冷陰極低圧放電ランプ）が、屈曲端側をゴムなどの弾性体から成る弾性支持部材１０に保持され固定されている。一方、蛍光ランプ７の給電端子側は、弾性材からなるランプホルダ８（図３に表示）に装着されて、各蛍光ランプ７はランプホルダ８によって平面的に配置されている。ランプホルダ８から延出したランプリード線９が回路基板１１または中継基板の後述する回路パターンのランプリード線９の挿入係止部に、はんだ接続により電気的に接続されて固定されている。なお、複数本の各蛍光ランプ７は平面的に配置されている。各蛍光ランプ７のさらにその上方には、合成樹脂系の拡散透過板１２が配置されている。

なお、蛍光ランプ７に屈曲（湾曲）した蛍光ランプ７を用いずに、直管形の蛍光ランプ７を用いた場合は、蛍光ランプ７の両端からランプリード線９が延出するので、両端ともランプリード線９が回路基板１１または中継基板の回路パターンのランプリード線９の挿入係止部に、はんだ接続により電気的に接続されて固定される。

ランプリード線９の挿入係止部にランプリード線９が接続された回路パターンは、回路基板１１に装着された蛍光放電ランプ点灯回路等の蛍光放電ランプ点灯回路（不図示）に電気的に接続されている。

蛍光放電ランプ点灯回路は一般にインバータ点灯回路と呼ばれているもので、例えば、電源として直流（DC）を入力し、その直流をトランジスタやＦＥＴを用いて高周波スイッチングさせることで直流を交流に変換（ＤＣ−ＡＣ変換）し、さらに圧電素子或いは巻線トランスで昇圧した数十ＫＨＺ〜数百ＫＨＺで数ＫＶの高周波高電圧を出力するように構成されている。

次に、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターンへの接続部について説明する。

図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に平面図を示すように、回路基板１１の端部には、ランプリード線９の挿入部位として、「ハ」字状や半円状の切欠きによる開口１４が形成されている。この開口１４は、回路パターン１３に形成にされたランプリード線９の挿入係止部１６の内径よりも幅広に形成され、この開口１４の奥部には、ランプリード線９の挿入係止部１６の内径と略同様の巾の巾狭の案内溝１７が連通している。案内溝１７は、「J」字状や「く」字状等に形成され、しかもこの案内溝１７は回路基板１１に形成された回路パターン１３のランプリード線９の挿入係止部１６に連通している。また、回路パターン１３は蛍光放電ランプ点灯回路（不図示）に接続している。

なお、開口１４の形状は一例を示したもので、これらの形状に限定されるものではない。要は、ランプリード線９を挿入しやすい形状で、案内溝１７やランプリード線９の挿入係止部１６よりも巾が広く形成されていれば、どのような形状でも良い。

図３に示したように、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターン１３へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線９を、ランプリード線９の挿入部位である開口１４の中に矢印Ａ方向から回路基板１１の板厚に交差する方向に入れる。なお、ランプリード線９は、ランプリード線９の長さをハーネスで経由する場合の１．５〜２倍の長さに形成されている。

この場合、開口１４の入口の巾は、少なくともランプリード線９の線径の倍以上の巾広で、例えば、ランプリード線９の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線９を極めて容易に開口１４の中に挿入することができる（実際の作業で確認した）。次に挿入されたランプリード線９を開口１４の奥部位１４ａ方向に移動させて案内溝１７に導く、さらに案内溝１７に沿って移動させれば、ランプリード線９はランプリード線９の挿入係止部１６の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線９の挿入係止部１６の内径とランプリード線９の外径は略一致しているので、ランプリード線９の挿入係止部１６にランプリード線９が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。

また、案内溝１７が「Ｊ」字状や「く」字状等のように屈曲して形成されているので、移動中のランプリード線９の抜け防止を図ることができる。

また、ランプリード線９を回路基板１１に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。

また、インバータ（不図示）をケーシング５の内部に収納した回路基板１１に装着しているので、常に、バックライトユニット１の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット１を構成できる。

次に、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターン１３への接続についての第１の変形例について説明する。

図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）にそれぞれ平面図を示すように、回路基板１１の端部側には、ランプリード線９の挿入部位として、ランプリード線９の挿入係止部１６より内径の大きい円状あるいは台形状の幾何学形状の挿入口１８が形成され、この挿入口１８の奥部位１８ａには、ランプリード線９の挿入係止部１６の内径と略同様の巾の巾狭の案内溝１７が連通している。案内溝１７は「く」字状や直線等に形成され、しかもこの案内溝１７は回路基板１１に形成された回路パターン１３のランプリード線９の挿入係止部１６に連通している。また、回路パターン１３は蛍光放電ランプ点灯回路（不図示）に接続している。

なお、挿入口１８の形状は一例を示したもので、これらの形状に限定されるものではない。要は、ランプリード線９を挿入しやすい形状で、案内溝１７やランプリード線９の挿入係止部１６よりも巾が広く形成されていれば、どのような形状でも良い。

図５に示したように、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターン１３へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線９を挿入口１８の中に上方から挿入する。この場合、挿入口１８の対辺部の距離は、少なくともランプリード線９の線径の倍以上で、例えば、ランプリード線９の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線９を極めて容易に挿入口１８の中に挿入することができる（実際の作業で確認した）。次に挿入されたランプリード線９を挿入口１８の奥部位方向に移動させて案内溝１７に導く、さらに案内溝１７に沿って移動させれば、ランプリード線９はランプリード線９の挿入係止部１６の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線９の挿入係止部１６の内径とランプリード線９の外径は略一致しているので、ランプリード線９の挿入係止部１６にランプリード線９が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。

また、上述場合と同様に、案内溝１７が「く」字状等のように屈曲して形成されている場合は、移動中のランプリード線９の抜け防止を図ることができる。

また、ランプリード線９を回路基板１１に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。

また、インバータ（不図示）をケーシング５の内部に収納した回路基板１１に装着しているので、常に、バックライトユニット１の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット１を構成できる。

次に、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターン１３への接続についての第２の変形例について説明する。

図６（ａ）に平面図、（ｂ）に側面図を示すように、この変形例では、ランプリード線９の挿入部位である、各蛍光ランプ７のランプリード線９の挿入口１８Ａが共通化している。すなわち、各蛍光ランプ７の配置の全領域に対応して長孔状の挿入口１８Ａが形成されている。また、挿入口１８Ａから、各蛍光ランプ７の配置の位置にそれぞれ対応して案内溝１７が形成されている。この案内溝１７は回路基板１１に形成された回路パターン１３のランプリード線９の挿入係止部１６に連通している。また、回路パターン１３は蛍光放電ランプ点灯回路２０に接続している。なお、挿入口１８Ａの巾は、案内溝１７やランプリード線９の挿入係止部１６よりも広く形成されている。

この場合、蛍光ランプ７のランプリード線９の回路基板１１の回路パターン１３へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線９を挿入口１８Ａの中に上方から挿入する。この場合、挿入口１８の対辺部の距離は、少なくともランプリード線９の線径の倍以上で、例えば、ランプリード線９の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線９を極めて容易に挿入口１８Ａの中に挿入することができる（実際の作業で確認した）。次に挿入されたランプリード線９を挿入口１８の案内溝１７の方向に移動させて案内溝１７に導く、さらに案内溝１７に沿って移動させれば、ランプリード線９はランプリード線９の挿入係止部１６の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線９の挿入係止部１６の内径とランプリード線９の外径は略一致しているので、ランプリード線９の挿入係止部１６にランプリード線９が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。

この場合も、ランプリード線９を回路基板１１に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。

また、インバータ（不図示）をケーシング５の内部に収納した回路基板１１に装着しているので、常に、バックライトユニット１の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット１を構成できる。

本発明のバックライトユニットの分解斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。 本発明のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線を、回路パターンへの接続部に接続する動作の説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についてのそれぞれの説明図。 本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線を、回路パターンへの接続部に接続する動作の説明図。 （ａ）は、本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についてのそれぞれの平面図、（ｂ）はその側面図。 従来のバックライトユニットの分解斜視図。 （ａ）および（ｂ）は、従来のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。 従来のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。

符号の説明

１…バックライトユニット、２…上フレーム、３…下フレーム、４…側板、５…ケーシング、６…反射板、７…蛍光ランプ、８…ランプホルダ、９…ランプリード線９、１１…回路基板、１２…拡散透過板、１３…回路パターン、１４…開口（挿入部位）、１６…挿入係止部、１７…案内溝、１８…挿入口（挿入部位）

Claims (3)

1. 底面に反射板が装着または形成されたケーシングと、このケーシングの内部にそれぞれ収納配置された、蛍光放電ランプ点灯回路を装着または中継し、この蛍光放電ランプ点灯回路に接続する回路パターンに複数のランプリード線の挿入係止部が形成された回路基板と、前記蛍光放電ランプ点灯回路により点灯され、延出したランプリード線が前記ランプリード線の挿入係止部にはんだ付けされている複数の蛍光ランプと、これらの蛍光ランプの光を拡散する拡散板とを具備したバックライトユニットであって、
   前記回路基板は、前記蛍光ランプから延出した前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位が前記ランプリード線の挿入係止部に案内溝を介して連通して形成され、かつ、前記挿入係止部は前記案内溝の終端あるいは途中に設けられていることを特徴とするバックライトユニット。
2. 前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する前記挿入部位の巾は、前記案内溝の巾よりも広く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ユニット。
3. 前記案内溝は、直線状あるいは湾曲状あるいは屈曲状およびそれらの組合せのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のバックライトユニット。

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