JP2008066116A - 蛍光管用コネクタ装置、光源装置、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一端に複数の電極ピンを有する蛍光管において、電極ピン同士の不要な電気的連結が発生することを回避する。
【解決手段】蛍光管用コネクタ装置１の構成を、複数の接続端子２がモールドケース３によって固定され、このモールドケース３が複数の接続端子２を互いに絶縁するリブ３ａを備えている構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光管用コネクタ装置と、この蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置と、この光源装置を有する表示装置と、に関する。

液晶ディスプレイをはじめとする、所謂フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）と呼称される薄型の表示装置においては、全体的な照明となる光源装置と、光変調素子（例えば液晶ディスプレイにおける液晶素子）とが設けられており、この光源装置と光変調素子との組み合わせによって、所定の光出力が可能とされている。

光源装置は、その構成や種類について様々な検討がなされてきたが、近年では、発光効率、色域、及び長期信頼性などの点で、蛍光管の利用が有望視されている。
特に、熱陰極型の蛍光管は、発光効率が高く、輝度も高いことから、注目されている。熱陰極型の蛍光管は、ガラス管の両端部に電極を備え、ガラス管内の空間にアルゴン等のガスと水銀が封入されると共に、ガラス管の内面に蛍光体が塗布された構成を有する。

ところで、一般的に、冷陰極管を含めた蛍光管においては、光源装置などに組み込まれる際、蛍光管の端部の電極ピンを周辺機器と電気的に連結することが必要となる。従来、この連結は、図７に示すように、蛍光管の電極ピンに、周辺機器からの導線を巻きつけるなどした上で、ハンダによって固定するという手法によって形成されていた。
しかし、この手法によって形成される連結部は、導線に力学的負荷がかかりやすいために、消耗や切断によって電気的特性に不都合が生じる可能性が指摘されている。また、この手法によって形成される連結部は、巻きつけられた導線とハンダによって必要以上に大きくなってしまうことも問題とされている。

これに対し、コネクタを用い、このコネクタに電極ピンと導線とを挿入固定し、かしめたりハンダ付けしたりすることによって、電極ピンと導線とを連結する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、このような手法では、熱陰極管において特に生じる、別の問題に対応することができない。
熱陰極管は、図８に示すように、蛍光管の一端部に電極ピンが２本並行して突き出た構造を有している。ＦＰＤを構成する極細の熱陰極管においては、この２本のピンの間隔が特に狭いため、ハンダによって固定しようとすると、各電極ピンに個別に被着されたハンダが互いに接触することにより、電極ピン同士の不要な電気的連結の原因になるおそれがある。

例えば、電極ピンの間隔がセンター値で０．７ｍｍしか無い場合、電極ピンの半径を差し引いた実際の隙間は０．４ｍｍとなってしまうため、この０．４ｍｍより導線の幅が大きい場合にはショートが避けられない。また、導線の幅が小さくとも、製造において近接する電極ピンの電気的接触を避けるためには、例えば２本並行する電極ピンの一方に対するハンダ付けを他方を覆った状態で行うなど、手作業で行うには煩雑で確実性の低い対応をとらざるを得なかった。
特開平９−２５９７４９号公報

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、一端に複数の電極ピンを有する蛍光管において、電極ピン同士の不要な電気的連結の発生の回避を可能とする蛍光管用コネクタ装置と、この蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置と、この光源装置を有する表示装置とを提供することにある。

本発明に係る蛍光管用コネクタ装置は、蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えていることを特徴とする。

本発明に係る光源装置は、蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置であって、前記蛍光管用コネクタが、蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えていることを特徴とする。

本発明に係る表示装置は、光源装置を有する表示装置であって、前記光源装置が、蛍光管用コネクタ装置を有し、前記蛍光管用コネクタが、蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えていることを特徴とする。

本発明に係る蛍光管用コネクタ装置によれば、複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、このモールドケースが、複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えていることから、一端に複数の電極ピンを有する蛍光管において、複数の電極ピンの間隔が特に細い蛍光管と連結される場合にも、電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能となる。

本発明に係る光源装置によれば、この装置を構成する蛍光管用コネクタ装置において、蛍光管の一端で近接する電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能とされることから、光源となる蛍光管の安定的動作が図られることにより、装置の長期安定性が向上する。

本発明に係る表示装置によれば、この装置を構成する蛍光管用コネクタ装置において、蛍光管の一端で近接する電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能とされることから、光源となる蛍光管の安定的動作が図られることにより、装置の長期安定性が向上する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

＜蛍光管用コネクタ装置の実施の形態＞
まず、本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の実施の形態について、説明する。

図１Ａ〜図１Ｃは、それぞれ、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置が、蛍光管に連結された状態における、斜視図と、蛍光管の長手方向からみた側面図と、蛍光管の短手方向からみた側面図である。

本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１は、図１Ａに示すように、蛍光管１１の一端に設けられた複数の電極ピン１２に対応する、複数の接続端子２を備えている。そして、これら複数の接続端子２が、モールドケース（ボビン）３によって固定された構成を有する。
モールドケース３は、図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、複数の接続端子２を互いに絶縁するためのリブ（壁状の凸部）３ａを備えている。このリブ３ａにより、複数の接続端子２（本実施形態においては第１の接続端子２ａ及び第２の接続端子２ｂ）が、物理的及び電気的に絶縁分離される。

本実施形態において、蛍光管用コネクタ装置１が対象とする蛍光管１１は熱陰極管であり、接続端子２ａ及び２ｂは、蛍光管１１の一端に設けられる２つの電極ピン（第１の電極ピン１２ａ及び第２の電極ピン１２ｂ）に対応して、２つの接続端子として設けられている。
すなわち、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１は、少なくとも、蛍光管１１の一端に設けられる電極ピン１２の数に対応する数の接続端子２を備えており、蛍光管１１に取り付けられた後においては、一体的に機器（蛍光管による発光機器）を構成する。

図２は、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１を構成する、接続端子２の斜視図である。
本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１においては、接続端子２が（第１の接続端子２ａ及び第２の接続端子２ｂの両方が）、図２に示すような、弾性を有するフック形状の端子とされている。
このフック形状は、図１Ａに示したように、蛍光管用コネクタ装置１において、フック状の湾曲内面２ｃがモールドケース３のリブ３ａと対向する向きに配置される。そして、湾曲内面２ｃとモールドケース３のリブ３ａとが対向する間の空間が、蛍光管１１の電極ピン１２（第１の電極ピン１２ａ及び第２の電極ピン１２ｂ）の挿入空間となる。

図３は、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１を構成する、モールドケース３の斜視図である。
接続端子２において、少なくとも湾曲内面２ｃを含むフック形状の部分は、弾性材料によって構成されるか、或いは微小駆動が可能な構造（図示せず）を内在させることにより、弾性を有する構成とされている。
このような、弾性を有する構成とされた接続端子２において、少なくともフック形状の部分が、弾性によってモールドケース３のリブ３ａに向かう方向に力を生じるような位置角度で設けられることにより、前述の挿入空間に電極ピンが挿入された際、電極ピンとの充分な接触を確保できるとともに、電極ピンの落下を抑制することが可能となる。

なお、本実施形態において、接続端子２には、モールドケース３に取り付けられる際に所定の位置角度で固定されるようにガイド２ｄが設けられている。
また、フック形状の部分における湾曲内面２ｃ側に連続して、ガイド２ｄに沿う内面が導線用スペース２ｅとされており、実際にモールドケース３に取り付けられる際には、予めこのスペース２ｅ内に導線（図示せず）が設置される。
更に、導線用スペース２ｅの裏側、つまり湾曲内面２ｃやガイド２ｄが取り付けられるのとは逆の外側に、モールドケース固定部材２ｆが突出形成されている。このモールドケース固定部材２ｆは、モールドケース３の側面に設けられた接続端子固定部３ｂの孔にはめ込まれる形状寸法を有している。

ここで、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置の製造方法の例、及びこの蛍光管用コネクタ装置の蛍光管に対する取り付け方法の例について、説明する。

図４は、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置の、製造方法の説明に供する、接続端子及びモールドケースの斜視図である。
本例の取り付けにおいては、前述したように、導線の端部が導線用スペース２ｅ内に設置された接続端子２を、モールドケース固定部材２ｆを接続端子固定部３ｂの孔にはめ込んでモールドケース３に固定することにより行い、一体的に蛍光管用コネクタ装置１を作製する。得られた蛍光管用コネクタ装置１は、リブ３ａを挟んで左右にボックス状の構造を有しているため、後述するように蛍光管との電気的連結が形成された後には、外れにくくなる。

ここで、導線と接続端子２の連結は、モールドケース３への固定と同時でも、或いは固定に先立って行っても良い。最終的にａｓｓｙ品（ａｓｓｅｍｂｌｙ；集合部品）として構成されることにより、リブ３ａの形状を大きくとることができ、強度の向上、及び電極ピン挿入の円滑化が図られる。そして、このようにすれば、リブ３ａが薄い場合に生じうる（電極ピンの挿入時等における）変形も抑制できる。なお、特に接続端子２が小さい場合には、変形や作業性を考慮して、モールドケース３に導線を通した後、リブ３ａが位置する上側に突き出した導線に接続端子２を連結する手順で蛍光管用コネクタ装置１を作製することが好ましい。
また、電極ピン１２の挿入空間となる、湾曲内面２ｃとリブ３ａとの対向空間は、電極ピン１２自体の大きさよりも、高さ方向（リブ３ａの突き出し方向）に余裕を持たせた空間としておくことが好ましい。このようにすれば、電極ピン１２の回転を例えば±３０°許容することができ、挿入しやすさと、挿入後における接続端子２及び電極ピン１２にかかる負荷の軽減とを図ることができるからである。

蛍光管用コネクタ１の作製に続いて、導線の端部と、接続端子２と、蛍光管の電極ピンとを、電気的に連結する。
この電気的連結の形成は、例えば図５に示すように、レーザ光源１３と、レーザファイバ１４と、集光光学系１５とを有する溶接装置を用いることにより、レーザ溶接で行うことができる。レーザ溶接の具体的な条件としては、レーザファイバ１４のファイバ直径を０．２ｍｍとし、焦点距離（図中ｌ）を５６ｍｍとし、接続端子２を厚さ０．１ｍｍの鉄またはステンレス（ＳＵＳ）により構成する例が挙げられる。
このようにして、一体的に形成された蛍光管用コネクタ１により、導線と電極ピンとを電気的に連結する。

ここで、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１の接続端子２と、導線の端部と、蛍光管１１の電極ピン１２とを電気的に連結する手法としては、レーザ溶接の代わりに、各接続端子２ａ及び２ｂの湾曲内面側に、つまり各接続端子２ａ及び２ｂとモールドケース３（リブ３ａ）との間に、ハンダを流し込む手法を用いても良い。ハンダづけによる場合の具体的な条件としては、接続端子２を厚さ０．１ｍｍのリン青銅により構成する例が挙げられる。
このハンダによる場合にも、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１を用いることにより、ハンダを流し込むことによって簡単に電気的連結を図ることができる。
そして、レーザ溶接及びハンダづけのいずれの場合にも、導線及び接続端子２とモールドケース３とが一体的なａｓｓｙ品とされることにより、電気的連結の形成を的確かつ容易に行うことができる。

このように、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１によれば、従来のような、手作業で行うには煩雑で確実性の低い手法に依存することなく、簡便確実に所望の電気的連結を形成することが可能となる。

＜光源装置及び表示装置の実施の形態＞
次に、前述した実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置、及びこの光源装置を有する表示装置の実施の形態を説明する。

表示装置は一般に、蛍光管を備えた光源装置の配置方式によって、直下(ダイレクト)方式と、エッジライト（サイドライト）方式との２種類に大別される。
直下方式は、ディスプレイ面（表面）に対向する背面（裏面）に、蛍光管を複数備えた光源装置が設けられた構成を有する。光源装置からの光が直接的に利用できるため、高輝度化、高効率化、大型化に有利とされるが、薄型化が困難で、消費電力も大きい。
一方、エッジライト方式は、ディスプレイ面に対向する背面に、例えばアクリル製板状の導光部（ライトガイド）と光源装置とが配置された構成を有する。導光部で光が拡散されるため、小型化、薄型化、低消費電力化に有利とされるが、大画面のディスプレイでは重量が問題となる。なお、エッジライト方式は更に、光源装置の位置が導光部よりも背面側となるバックライトタイプと、光学素子において反射光を生じさせることを前提に光源装置の位置が導光部よりも表面側とされた、フロントライトタイプとに分類される。
本実施形態では、蛍光管及び蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置が、直下方式のバックライトとして表示装置を構成する場合を例として、説明を行う。

図６は、本実施形態に係る光源装置、及びこの光源装置を有する表示装置の、概略構成図である。
本実施形態に係る表示装置２１は、光源装置２２を有する。光源装置２２の、樹脂による導光部２６内には、前述した製造方法によって蛍光管１１が設置固定されている。すなわち、蛍光管１１は、前述した実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置１（図示せず）によって、光源装置２２内で電気的に連結されている。

本実施形態において、光源装置２２の、光学装置２３に対向する最近接部には、拡散シート２９が設けられている。この拡散シート２９は、蛍光管１１からの光を、光学装置２３側へ面状に均一に導くものである。光源装置２２の裏面側には、リフレクタ２４が設けられている。また、必要に応じて、リフレクタ２４と同様のリフレクタ２５が、導光部２６の側面にも設けられる。
なお、本実施形態に係る光源装置２２において、導光部２６を構成する樹脂は、エポキシ、シリコーン、ウレタンのほか、様々な透明樹脂を用いることができる。

また、表示装置２１は、光源装置２２からの光に対して変調を施すことにより所定の出力光を出力する光学装置（例えば液晶装置）２３を有する。この光学装置２３に対し、前述の光源装置２２は背面に設けられており、所謂直下方式のバックライトとなるこの光源装置２２から、光学装置２３に光が供給される。

この光学装置２３においては、光源装置２２に近い側から、偏向板３０と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）用のガラス基板３１及びその表面のドット状電極３２と、液晶層３３及びその表裏に被着された配向膜３４と、電極３５と、電極３５上の複数のブラックマトリクス３６と、このブラックマトリクス３６間に設けられる画素に対応した第１（赤色）カラーフィルタ３７ａ，第２（緑色）カラーフィルタ３７ｂ，第３カラーフィルタ３７ｃと、ブラックマトリクス３６及びカラーフィルタ３７ａ〜３７ｃとは離れて設けられるガラス基板３８と、偏向板３９とが、この順に配置されている。
ここで、偏向板３０及び３９は、特定の方向に振動する光を形成するものである。また、ＴＦＴガラス基板３１とドット電極３２及び電極３５は、特定の方向に振動している光のみを透過する液晶層３３をスイッチングするために設けられるものであり、配向膜３４が併せて設けられることにより、液晶層３３内の液晶分子の傾きが一定の方向に揃えられる。また、ブラックマトリクス３６が設けられていることにより、各色に対応するカラーフィルタ３７ａ〜３７ｃから出力される光のコントラストの向上が図られている。なお、これらのブラックマトリクス３６及びカラーフィルタ３７ａ及び３７ｃは、ガラス基板３８に取着される。

この、本実施形態に係る光源装置及び表示装置によれば、この装置を構成する蛍光管用コネクタ装置において、蛍光管の一端で近接する電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能とされることから、光源となる蛍光管の安定的動作が図られることにより、装置の長期安定性が向上する。

以上の実施の形態及び実施例で説明したように、本発明に係る蛍光管用コネクタ装置によれば、一端に複数の電極ピンを有する蛍光管において、複数の電極ピンの間隔が特に細い蛍光管と連結される場合にも、電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能となる。
また、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置によれば、従来のような、手作業で行うには煩雑で生産性の低下も伴う一方で確実性の低い対応に依存することなく、簡便確実に所望の電気的連結を形成することが可能となる。
また、この蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置及び表示装置によれば、この装置を構成する蛍光管用コネクタ装置において、蛍光管の一端で近接する電極ピン同士の不要な電気的連結の発生を回避することが可能とされることから、光源となる蛍光管の安定的動作が図られることにより、装置の長期安定性が向上する。

また、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置によれば、従来の手法ではハンダによって必要以上に大きくなりがちだった連結部を、接続端子とリブとの間の空間にハンダの領域を規定することにより、一定のサイズ（例えば冷陰極管におけるのと同等のサイズ）に抑制できることから、光源装置などのセット外観形状に対する影響が生じることを回避できる。
また、接続端子とモールドケースにより、電極ピンや導線の補強（保護）もなされることから、電極ピンや導線の破損を抑制することができる。なお、レーザ接合によって電気的連結を形成した場合には、接合強度の向上も図られると考えられる。

なお、本実施形態に係る蛍光管用コネクタにおいては、前述したように、電気的連結をレーザ溶接によって形成する場合には、ピンの表面が酸化していても影響が無いため、酸化層を除去するなどの工程を省略することができる。一方、ハンダ付けによって行う場合にも、酸化皮膜を除去する必要はあるものの、ハンダ付けの確実性及び能率を向上させることができる。すなわち、本実施形態に係る蛍光管用コネクタによれば、その作製において、レーザ溶接とハンダ付けのいずれによって電気的連結を形成する場合にも、作業性や生産性の改善が図られる。

また、前述の実施の形態では直下方式の例を説明したが、エッジライト方式の光源装置及び表示装置は、薄型化の点で有利であるため、（例えばノート型の）パソコン用ディスプレイなどに用いられる傾向にある一方、設けられる蛍光管が極端に細くなるおそれがある。したがって、エッジライト方式の光源装置及び表示装置において、本実施形態に係る蛍光管が設けられる場合には、この極細の蛍光管の実装が、本実施形態に係る蛍光管用コネクタ装置によって可能となるため、特に有効であると考えられる。

以上、本発明に係る蛍光管用コネクタ装置、光源装置、及び表示装置の実施の形態について説明したが、この説明で挙げた使用材料及びその量、処理時間及び寸法などの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法形状及び配置関係も概略的なものである。すなわち、本発明は、この実施の形態に限られるものではない。

Ａ〜Ｃ それぞれ、本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の一例の構成を示す、斜視図と、蛍光管の長手方向からみた側面図と、蛍光管の短手方向からみた側面図である。 本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の一例の構成における、接続端子の斜視図である。 本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の一例の構成における、モールドケースの斜視図である。 本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の一例の構成における、製造方法の説明に供する、接続端子及びモールドケースの斜視図である。 本発明に係る蛍光管用コネクタ装置の一例の構成における、製造方法の説明に供する、レーザ溶接の模式図である。 本発明に係る光源装置及び表示装置の、一例の構成を示す概略構成図である。 従来の蛍光管における、電極ピン及び導線の連結の模式図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、従来の蛍光管の、短手方向からみた側面図と、長手方向からみた側面図である。

符号の説明

１・・・蛍光管用コネクタ装置、２・・・接続端子、２ａ・・・第１の接続端子、２ｂ・・・第２の接続端子、３・・・モールドケース、３ａ・・・リブ、３ｂ・・・接続端子固定部、１１・・・蛍光管、１２・・・電極ピン、１２ａ・・・第１電極ピン、１２ｂ・・・第２電極ピン、１３・・・レーザ光源、１４・・・レーザファイバ、１５・・・集光光学系、２１・・・表示装置、２２・・・光源装置、２３・・・光学装置、２４・・・リフレクタ、２５・・・リフレクタ、２６・・・導光部、２９・・・拡散シート、３０・・・偏向板、３１・・・ＴＦＴガラス基板、３２・・・ドット電極、３３・・・液晶層、３４・・・配向膜、３５・・・電極、３６・・・ブラックマトリクス、３７ａ・・・第１カラーフィルタ、３７ｂ・・・第２カラーフィルタ、３７ｃ・・・第３カラーフィルタ、３８・・・ガラス基板、３９・・・偏向板、１０１，１１１・・・従来の蛍光管、１０２，１１２・・・電極ピン、１０３・・・導線、１０４・・・ハンダ、１１２ａ・・・第１電極ピン、１１２ｂ・・・第２電極ピン

Claims (5)

1. 蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、
   前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、
   前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えている
   ことを特徴とする蛍光管用コネクタ装置。
2. 前記複数の接続端子の少なくとも１つが、弾性を有するフック形状の端子とされ、
   該フック形状の湾曲内面と前記モールドケースのリブとの対向空間が、前記電極ピンの挿入空間となる
   ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光管用コネクタ装置。
3. 前記接続端子と前記電極ピンとが、溶接によって連結されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光管用コネクタ装置。
4. 蛍光管用コネクタ装置を有する光源装置であって、
   前記蛍光管用コネクタが、
   蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、
   前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、
   前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えている
   ことを特徴とする光源装置。
5. 光源装置を有する表示装置であって、
   前記光源装置が、蛍光管用コネクタ装置を有し、
   前記蛍光管用コネクタが、
   蛍光管の一端に設けられた複数の電極ピンに対応する、複数の接続端子を備え、
   前記複数の接続端子が、モールドケースによって固定され、
   前記モールドケースが、前記複数の接続端子を互いに絶縁するリブを備えている
   ことを特徴とする表示装置。

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