JP2008098153A - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光管取り付け時において取り付け間違いや蛍光管の破損などを防止すると共に、蛍光管の管軸方向に生じる輝度差によるバックライトの輝度ムラを低減する。
【解決手段】バックライト装置２は、両端に電極２１１を有する４本の蛍光管２１と、４本の蛍光管２１の両端電極付近を収納する一対のランプホルダ５とで構成される蛍光管セットを複数配置し、該複数の蛍光管セットを一対のインバータ回路基板で駆動させる。バックライト装置２は、前記蛍光管セットを構成する隣り合う２本の蛍光管毎に、２本の蛍光管２１の一端の電極２１１と接続され且つ該一端の電極２１１からの配線９を収束して電力伝達する電力伝達部材１０と、２本の蛍光管の他端の電極２１１と接続され且つ該他端の電極同士を導通させる導通部材７とを備え、ランプホルダ５は、電力伝達部材１０と導通部材７とを交互に配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、インバータ回路により駆動する複数の蛍光管を備えたバックライト装置、該バックライト装置を使用した液晶表示装置に関する。

近年、液晶テレビなどの大画面化に伴って、バックライトも大型化が要求されている。この大型化要求、さらには省エネ化、低価格化等の要求に対応するために、従来の直管蛍光ランプに代わって、長尺の直管蛍光ランプの略中央部を曲げることによってＵ字型やコの字型などの曲管蛍光ランプを作製し、この曲管蛍光ランプを光源とするバックライトが開発されている。

上記曲管蛍光ランプを用いたバックライトの場合、１７インチ未満の画面サイズでは、比較的均一な温度分布となり、管軸方向の温度差や輝度差は若干発生するものの問題になることは少なかった。しかし、大画面化が進むことにより、主発熱源であるランプ電極部における高温化に加えて、ランプの長尺化によりランプ印加電圧が増加し、これに伴うランプ−ユニット間での浮遊容量によって高圧部付近にリーク電流が発生しやすくなる。また、ランプの電力増加に伴うインバータ電力の増加のため、ランプ電極部裏側に配置されたインバータの発熱量が増加する。これらの結果、ランプ管軸方向での温度差が大きくなる。

さらに、上記リーク電流の発生により、管軸方向高圧部付近において、定格電流とリーク電流を合計した電流値でランプが点灯していることになり、これがランプ管軸方向に生じる輝度差の原因となる。このように、バックライトの大型化に伴い、ランプ管軸方向の温度差、輝度差が増加する傾向にあり、これらが原因となってバックライトの輝度ムラが発生していた。

これに対して、大画面液晶ディスプレイであっても、均一な輝度で照明できるバックライトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側を交互に配置し、各蛍光ランプの電極給電側の反射ケースの直裏側にそれぞれインバータを配置することで、ランプ管軸方向及び盤面方向での管壁温度差を低減させかつ盤面上の輝度差を低減するようにしたものである。
特開２００５−２６８０２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、Ｕ字形状のランプユニットをバックライトに実装する際に、反射ケース等の中に順序正しく並べようとすると、一本目のランプ電極に対して二本目のランプ電極の位置が反対になるように配置しなければならない。この作業は、特に直径２〜５ｍｍφ程度で全長が数十ｃｍ〜数ｍオーダーのバックライト用の蛍光管を取り付ける際に、取り付け数のカウント作業とランプ持替え作業を伴うことが多く、ランプユニットの実装に手間がかかり、取り付け間違いやランプ破損という問題を誘発するおそれがある。
また、ランプ電極を取り付ける際、保持部との固定には半田付け等が必要であり、作業時間の増加の原因になっていた。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、蛍光管取り付け時において取り付け間違いや蛍光管の破損などを防止すると共に、蛍光管の管軸方向に生じる輝度差によるバックライトの輝度ムラを低減または解消できるようにしたバックライト装置、該バックライト装置を使用した液晶表示装置を提供すること、を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、並列に配置され両端に電極を有する複数の蛍光管と、該並列に配置された蛍光管の電極付近を収納する電極収納手段とを備えたバックライト装置であって、前記電極収納手段は、前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管へ電力を伝達する電力伝達部材と、前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管の電極と他の蛍光管の電極とを導通させる導通部材とを備えたことを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記電極収納手段は、前記電力伝達部材と前記導通部材とを、前記蛍光管の配列方向に対して交互に収納していることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記電極収納手段は一対で構成され、前記一対の電極収納手段が前記蛍光管の両端の電極それぞれを収納する状態で筐体に取り付けられたことにより、一方の前記電極収納手段が備える電力伝達部材に保持された前記蛍光管が他方の前記電極収納手段が備える導通部材に保持されることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記導通部材が２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより、コの字状放電路を形成したことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記電極収納手段は一対で構成され、前記一対の電極収納手段は、一方の前記電極収納手段が備える導通部材が２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第一の領域と、他方の前記電極収納手段が備える導通部材が他の２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第二の領域とが互いに重なる状態で筐体に取り付けられたことを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１乃至第５のいずれか１の技術手段において、前記電力伝達部材は複数の保持部を備え、該保持部に電極を保持された蛍光管へ電力信号が同時に供給されることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第６の技術手段において、前記電力伝達部材により接続された２つの前記蛍光管は、互いに位相が略反転した同一周波数の電力信号が供給されることを特徴としたものである。

第８の技術手段は、並列に配置され両端に電極を有する複数の蛍光管と、該並列に配置された蛍光管の少なくとも一端の電極付近を収納する電極収納手段とを備えたバックライト装置であって、前記電極収納手段は、前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管の電極と他の蛍光管の電極とを直列接続させる電気的接続手段を蛍光管の並び方向に複数備えたことを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第８の技術手段において、前記電気的接続手段に接続された２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより、コの字状放電路を形成したことを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第８の技術手段において、前記電気的接続手段に接続された２つの前記蛍光管は、互いに位相が略反転した同一周波数の電力信号が供給されることを特徴としたものである。

第１１の技術手段は、第１乃至第１０のいずれか１の技術手段において、前記蛍光管は、外部電極蛍光管で構成されていることを特徴としたものである。

第１２の技術手段は、第１乃至第１０のいずれか１の技術手段において、前記蛍光管は、所定長の線状電極を両端に備え、前記電極収納手段は、前記蛍光管の線状電極を挟み込んで保持する保持部材を備えることを特徴としたものである。

第１３の技術手段は、第１乃至第１２のいずれか１の技術手段におけるバックライト装置と、該バックライト装置によって照明される液晶パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置である。

本発明によれば、蛍光管取り付け時において取り付け間違いや蛍光管の破損などを防止すると共に、蛍光管の管軸方向に生じる輝度差によるバックライトの輝度ムラを低減または解消できるようにしたバックライト装置、該バックライト装置を使用した液晶表示装置を提供することができる。
また、蛍光管の線状電極を挟み込んで保持する構造により、半田付け等の作業が不要となるため、蛍光管の取り付け作業時間を短縮することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明のバックライト装置、該バックライト装置を使用した液晶表示装置の好適な実施の形態について説明する。なお、同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明によるバックライト装置を使用した液晶表示装置の構成例を示す断面図である。図中、液晶表示装置は、主な構成として、液晶パネル１及びバックライト装置２を備えている。液晶パネル１は、映像信号処理された映像信号を液晶パネル１のクロック信号に応じて画素毎に所定の階調電圧として給電し、画面上に順次走査による映像表示処理を施すことで映像信号に応じた映像を表示する。また、バックライト装置２は、液晶パネル１の表示面の反対側から光を照射する。このバックライト装置２の光源としては、例えば、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）などの蛍光管が用いられる。

バックライト装置２は、液晶パネル１に光を供給するための複数の蛍光管２１と、各蛍光管２１から発光した光を液晶パネル１側に有効に照射するための反射シート又は反射板（以下、反射シートで代表する）２２と、これらを収納するための筐体２３と、により構成される。筐体２３の背面（すなわち、蛍光管２１の設置面の反対側の面）には、インバータ回路を搭載するためのインバータ回路基板２８（インバータ回路２８）が配置される。このインバータ回路２８には、各蛍光管２１に電力を供給する昇圧回路としてインバータトランス２９などの部品が設けられている。このインバータトランス２９としては、例えば、２つのコイルの電磁誘導効果によって互いのコイルの巻き数比に基づいて変圧する巻線型などがある。

インバータ回路２８としては、例えば、他励式インバータを適用することができる。一般に他励式インバータは、一次側に発振回路を設け、この発振回路の駆動周波数と同じ周波数の交流に変換するもので、この他励式インバータを上記のような巻線型のインバータトランス２９の駆動に利用することにより、巻線型でありながら、圧電型インバータを越える小型で高効率化されたインバータを実現することができる。

液晶パネル１は、液晶層を挟んだ２枚の直交ニコルの関係を有した偏光板付ガラス基板からなり、この液晶パネル１を厚み方向に対し２枚のフレーム３，４で固定保持する。このフレーム３，４は、バックライト装置２の全体を覆うように、断面略Ｌ字型に折れ曲がった構造を有している。

バックライト装置２を構成する蛍光管２１は、直線形状であり、その直線部分が互いに平行になるように配置される。また、反射シート２２の形状は、例えば、図１に示すように平面形状としてもよく、また、断面凹凸の形状としてもよい。

さらに、液晶表示装置に必要とされる光学性能に応じて各種光学部材を設けるようにしてもよい。例えば、図１に示すように、複数本の蛍光管２１によって構成される光源に対して、蛍光管２１の配置位置とそれ以外の位置との輝度差を緩和するための拡散板２４と、要求される使用形態に対して最適な配光特性を供給するための拡散シート２５と、特定方向の光を集光するためのプリズムシート２６と、特定方向の光の偏波を選択的に透過／反射して液晶パネル１に入射する光の偏光度を向上させるための反射偏光板２７などで構成される。これらの各種光学部材（拡散板２４，拡散シート２５，プリズムシート２６，反射偏光板２７など）は板状又はシート状で構成されており、蛍光管２１と液晶パネル１との間に配置される。

蛍光管２１は、バックライト装置２の背面に略平行に配置されたインバータ回路２８のインバータトランス２９から電極へ供給される高圧交流電圧によって、蛍光管２１内の水銀を励起し、そのエネルギー準位によって紫外線付近の光を発光し、この紫外光によって蛍光管２１の赤，青，緑の３色の蛍光体が発光し、これらの発光色の混色によって白色光を供給する。こうして発光した白色光は、前述の各種光学部材によってその配光特性が各々制御され、液晶パネル１に有効に光を供給することが可能となる。このバックライト装置２からの光供給によって液晶パネル１の各画素では所定の階調電圧に応じた光透過率によって各画素の明るさが制御され、映像が画面上に表示される。

図２は、本発明に係るバックライト装置２の電極部付近の構成例を示す図である。図２（Ａ）中、５は４本の蛍光管２１の両端電極付近を収納する本発明の電極収納手段に相当するランプホルダ、６は（上から順に）隣り合う２本の蛍光管２１の電極２１１（Ｘ部参照）を保持するための保持部材、７は隣り合う他の２本の蛍光管２１の電極２１１を保持し電極間を導通させるための導通部材、８は導通部材７をランプホルダ５に固定する固定部材、９は保持部材６と接続される配線、１０は配線９を収束し電力伝達する電力伝達部材を示す。なお、保持部材６と配線９と電力伝達部材１０とにより構成される部材を、総称して電力伝達部材１０という。

なお、図２（Ａ）のＸ部に示すように、本実施形態における蛍光管２１は、所定長の線状電極２１１を両端に備える。そして保持部材６は、蛍光管２１の線状電極２１１を挟み込んで保持するように構成されている。

バックライト装置２は、両端に電極２１１を有する４本の蛍光管２１と、４本の蛍光管２１の両端電極付近を収納する２つのランプホルダ５とで構成される蛍光管を複数配置する。これら複数の蛍光管を収納するランプホルダ５は、保持部材６をランプホルダ５に取り付け固定するための取付穴５１、４本の蛍光管２１の電極部付近を収納するための切り欠き部５２、導通部材７をランプホルダ５に取り付け固定するための取付穴５３が形成されている。

保持部材６は、蛍光管２１の電極２１１を挟持固定する挟持部と、取付穴５１に差し込まれる差込部とからなり、この差込部が取付穴５１に差し込まれ、図２（Ａ）に示すように、互いに折り曲げられた状態の差込部と配線９とが半田付け等により接続される。これにより、保持部材６を介して蛍光管２１の電極２１１と配線９とが電気的に接続される。

電力伝達部材１０が備える複数の保持部材６には、保持部材６に電極２１１を保持された蛍光管２１へ電力信号が同時に供給されるようにしてもよい。この場合、後述の図６及び図７に示すように、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に、インバータトランス２９によって両側駆動される。そして、この際、電力伝達部材１０それぞれに対して、互いに位相を反転させた同一周波数の電力信号を供給するようにしてもよい。

導通部材７は、蛍光管２１の電極２１１を挟持固定する２つの保持部と、２つの保持部を導通可能に支持する支持部とからなり、この支持部が取付穴５３を介して固定部材８によってランプホルダ５の外側から固定される。これにより、導通部材７を介して蛍光管２１の電極２１１同士が導通される。

図２（Ａ）において、両端の各ランプホルダ５には、隣り合う２本の蛍光管毎に、電力伝達部材１０と導通部材７が１つずつ交互に配置される。例えば、一端のランプホルダ５は、上から順に、電力伝達部材１０、導通部材７が配置され、他端のランプホルダ５は、導通部材７、電力伝達部材１０が順に配置される。電力伝達部材１０は、インバータトランス２９と後述する接続部材を介して接続され、インバータトランス２９から電極２１１の少なくとも１つに高圧交流電圧が供給される。

４本の蛍光管２１の電極部付近がランプホルダ５の切り欠き部５２にセットされ、上から順に、２本の隣り合う蛍光管２１の電極２１１が保持部材６に挟持固定されることにより、電極２１１が電力伝達部材１０を介してインバータトランス２９と電気的に接続可能となる。さらに、他の２本の隣り合う蛍光管２１の電極２１１が導通部材７に挟持固定されることにより、電極２１１同士が電気的に導通される。この結果、導通部材７により２つの蛍光管２１の各電極２１１が保持され、コの字状の放電路が形成される。
挟持固定により、蛍光管２１を保持部材６に極めて短時間で固定完了させることができ、半田付け等の固定方法に比べ取り付け作業時間の面で有利である。また、ランプ交換作業においても、蛍光管２１を保持部材６から極めて容易に分離することができ、作業時間、作業品質の面で有利である。

また、ランプホルダ（電極収納手段）５は、並列配置された蛍光管２１の両端部の電極２１１をそれぞれ収納するために一対で構成され、この一対のランプホルダ５が蛍光管２１の一対の電極２１１それぞれを収納する状態で筐体に取り付けられる。これにより、一方のランプホルダ５の電力伝達部材１０に保持された蛍光管２１が、他方のランプホルダ５の導通部材７に保持された状態が形成される。

このようにして、ランプホルダ５に対して、直管の蛍光管２１を配置するだけで、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様の効果を得ることができる。すなわち、ランプホルダ内で蛍光管の高圧側（電力伝達部材１０側）と低圧側（導通部材７側）を交互に配置しているため、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

また、図２（Ｂ）に示すように、図２（Ａ）に示す導通部材７の代わりに、２つの保持部材６同士を接続することで蛍光管２１の電極２１１間を導通させる導通部材１１を用いるようにしてもよい。この２つの保持部材６を接続する導通部材１１により、図２（Ａ）に示す導通部材７と同様に、保持部材６に挟持固定された電極２１１同士を導通させることができる。なお、保持部材６と導通部材１１とにより構成される部材を、総称して導通部材１１という。

なお、上記一対のランプホルダ５のうち、一方のランプホルダ５が備える導通部材１１が２つの蛍光管２１の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第一の領域と、他方のランプホルダ５が備える導通部材１１が他の２つの蛍光管２１の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第二の領域とが互いに重なる状態で筐体に取り付けるようにしてもよい。すなわち、図２（Ａ）において、両端のランプホルダ５に配置される４本の蛍光管２１を、上から順に蛍光管２１_１，２１_２，２１_３，２１_４とすると、第一の領域は蛍光管２１_１と２１_３の各電極が導通部材１１により保持されて形成されるコの字状放電路を含む領域となり、第二の領域は蛍光管２１_２と２１_４の各電極が導通部材１１により保持されて形成されるコの字状放電路を含む領域となる。このように構成することで、第一の領域と第二の領域とが互いに重なり、蛍光管の高圧側と低圧側が蛍光管１つ毎に交互に配置されるため、管軸方向とは垂直方向（つまり蛍光管の配列方向）に対するバックライトの輝度ムラを解消する能力をより一層高めることができるという効果を奏する。

ここで、近年の液晶パネルサイズの大型化に伴って、液晶表示装置の高輝度と高効率を保障すると共に、長寿命と軽量化を図ることができるバックライト装置を実現するために、無電極ガラス管に外部電極を形成した外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）が提案されている。このＥＥＦＬを本発明の蛍光管２１に適用してもよい。

尚、この導通部材７あるいは１１の目的を鑑みると、上記配線の構成としては、蛍光管が「電気的に接続」されている状態をなす構成であれば良く、この導通手段を電気的接続手段と一部読み替えている。したがって、接続するべき電極間をその配線のみによって完全に導通するように構成する必要は無く、間にコンデンサやコイル、トランスなどのバラスト部品を介して両電極間が電気的に接続される。したがって他の目的で実装される部品の実装設計にも活用できる。例えば蛍光管の破損検出や電流値検出をするための回路を実装する目的にも適した構成ともいえる。

また、この導通部材７，１１すなわち電気的接続手段は、ランプホルダ５上において蛍光管の並び方向に並べて複数備えられ、蛍光管の電極を保持することにより当該蛍光管の電極と他の蛍光管の電極とを直列接続する。このような構成にすることで、電気的接続手段たる配線が蛍光管の一端側あるいは他端側のいずれかに複数必要な際に、この基板の部品点数を必要以上に多く備える手間が省けるという格別な効果を奏しうるものである。

図３は、蛍光管２１の他の実施形態である外部電極蛍光ランプの一例を示す外観図で、図中、２１′は外部電極蛍光ランプを示す。図３（Ａ）において、外部電極蛍光ランプ２１′は、ベルト形外部電極蛍光ランプであって、ガラス管２１２′の両端部に電極２１１′Ｒ，２１１′Ｌを設けている。両端部の電極２１１′Ｒ，２１１′Ｌは、数ＭＨｚ以上の高周波で駆動される。

図３（Ｂ）において、外部電極蛍光ランプ２１′は、カプセル形外部電極蛍光ランプであって、ガラス管２１２′の両端部に電極として金属カプセル２１３′Ｒ，２１３′Ｌを設けている。このような金属カプセル形の外部電極蛍光ランプ２１′は、特に、ガラス管２１２′の径が大きい場合に用いられる。

図４は、本発明に係るバックライト装置２の電極部付近の他の構成例を示す図である。本例は、図３に示した外部電極蛍光ランプ２１′を用いた場合の電極部付近の構成を示す。図４（Ａ）及び（Ｂ）において、ランプホルダ５は、保持部材６′及び導通部材７′を備え、これらの部材の形状が図２に示した保持部材６及び導通部材７（保持部）の形状と異なる。すなわち、図２に示した保持部材６及び導通部材７の形状は、蛍光管２１の電極２１１を挟持して固定するためにクリップ形状であったのに対して、本例に示す保持部材６′及び導通部材７′の形状は、蛍光管２１′の外部電極２１１′に対応しており、この外部電極２１１′を嵌め込むためにリング形状になっている。なお、その他の構成部材、すなわち、固定部材８、配線９、電力伝達部材１０、及び導通部材１１は図２に示したものと同じであるため、ここでの説明は省略する。

このように、ランプホルダ内に、蛍光管の電極間の電気的接続（導通）を行うための導通部材と、蛍光管の電極にインバータトランスからの高圧交流電圧を供給するための電力伝達部材とを交互に設けることで、直管蛍光ランプを挿入するだけで、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様の効果を得ることができる。すなわち、ランプホルダ内で蛍光管の高圧側と低圧側を交互に配置しているため、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

また、両端のランプホルダに４本の蛍光管を設置する際に、Ｕ字形状などの曲管蛍光ランプのように、電極の位置を考慮する必要がないため、ランプの持ち替え作業などが発生せず、設置作業が容易になる。そして、設置された複数の蛍光管をインバータ回路基板に接続する際も、蛍光管側の電力伝達部材を、インバータ回路基板側の接続部材に装着するだけでよい。このため、生産担当者等は、蛍光管の配置作業の際に、取り付け間違いやランプ破損などを防止でき、容易且つ確実に取り付け作業を行うことができる。

前述の図２あるいは図４に示したように複数の蛍光管を収納したランプホルダを複数箇所に配置することにより、蛍光管取り付け時において取り付け間違いや蛍光管の破損などを防止すると共に、蛍光管の管軸方向に生じる輝度差によるバックライトの輝度ムラを低減あるいは解消できるようにしたバックライト装置の各実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置２の構成例を示す図である。図５（Ａ）において、５Ｒは一方のランプホルダ、２１１Ｒは４本の蛍光管２１の一方の４つの電極、９Ｒは隣り合う２つの電極２１１Ｒからの配線、１０Ｒは配線９Ｒを収束して電力伝達する電力伝達部材、１１Ｒは隣り合う他の２つの電極２１１Ｒ同士を導通させる導通部材を示し、同様に、５Ｌは他方のランプホルダ、２１１Ｌは４本の蛍光管２１の他方の４つの電極、１１Ｌは隣り合う２つの電極２１１Ｌ同士を導通させる導通部材、９Ｌは隣り合う他の２つの電極２１１Ｌからの配線、１０Ｌは配線９Ｌを収束して電力伝達する電力伝達部材を示す。

なお、ランプホルダ内の保持部材６の記載は省略する。また、ランプホルダ５Ｒ，５Ｌと、電極２１１Ｒ，２１１Ｌと、配線９Ｒ，９Ｌと、電力伝達部材１０Ｒ，１０Ｌと、導通部材１１Ｒ，１１Ｌとはそれぞれ同じ部材で構成され、これらをしばしば、ランプホルダ５、電極２１１、配線９、電力伝達部材１０、及び導通部材１１で代表する。

バックライト装置２は、両端に電極２１１を有する４本の蛍光管２１と、４本の蛍光管２１の両端電極付近を収納する一対のランプホルダ５とで構成される蛍光管セットを複数配置する。さらに、バックライト装置２は、複数の蛍光管セットを点灯させるための一対のインバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌと、電力伝達部材１０Ｒ，１０Ｌと接続され且つ電力伝達部材１０Ｒ，１０Ｌに接続された２本の蛍光管の電極２１１Ｒ，２１１Ｌの一方の電極にインバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌ上のインバータトランス２９Ｒ，２９Ｌからの高圧交流電圧を供給する接続部材３０Ｒ，３０Ｌとを備え、ランプホルダ５は、電力伝達部材１０と導通部材１１を交互に配置している。

なお、インバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌと、インバータトランス２９Ｒ，２９Ｌと、接続部材３０Ｒ，３０Ｌとはそれぞれ同じ部材で構成され、これらをしばしば、インバータ回路基板２８、インバータトランス２９、及び接続部材３０で代表する。

図５（Ａ）において、４本の蛍光管２１と一対のランプホルダ５とで構成される蛍光管セットが３組（蛍光管２１が１２本）並べて配置される。また、一対のインバータ回路基板を構成するインバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌは、複数の蛍光管セットの設置面と反対側の面に設けられ、蛍光管セットの両端電極近傍に配置される。インバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌは、接続部材３０Ｒ，３０Ｌを、電力伝達部材１０Ｒ，１０Ｌと対応させて実装している。

一方のインバータ回路基板２８Ｒには、蛍光管セットの高圧側となる接続部材３０Ｒが実装され、ランプホルダ５Ｒには、上から順に、接続部材３０Ｒに接続される電力伝達部材１０Ｒと、低圧側となる導通部材１１Ｒとが交互に配置される。同様に、他方のインバータ回路基板２８Ｌには、蛍光管セットの高圧側となる接続部材３０Ｌが実装され、ランプホルダ５Ｌには、上から順に、低圧側となる導通部材１１Ｌと、接続部材３０Ｌに接続される電力伝達部材１０Ｌとが交互に配置される。なお、蛍光管セットの高圧側はインバータトランス２９と接続される側となり、低圧側は蛍光管２１の電極同士を導通させる側となる。

本実施形態では、ランプホルダ５内の隣り合う２つの蛍光管毎に、高圧側（インバータトランス２９が接続されている側）において、２つの電極２１１のうちの一方の電極にインバータトランス２９からの高圧交流電圧が供給され、他方の電極は接地されている。従って、ランプホルダ５内の２本の蛍光管毎に、１つのインバータトランス２９によって片側駆動される。

接続部材３０Ｒ，３０Ｌは、それぞれ電力伝達部材１０Ｒ，１０Ｌと着脱可能に接続される。接続部材３０は、例えばソケット（受け側）であり、電力伝達部材１０は、例えばプラグ（差し込み側）であり、このソケットとプラグが接続されることで、ランプホルダ５内の２本の蛍光管毎に、一方の電極とインバータトランス２９が電気的に接続される。もちろん、ソケットとプラグを逆にしてもよい。この場合、接続部材３０がプラグ、電力伝達部材１０がソケットとなる。

このような構成とすることで、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様の効果を得ることができる。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に高圧側と低圧側を交互に配置しているため、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

また、一対のランプホルダ５に対して、４本の蛍光管２１を設置する際に、Ｕ字形状などの曲管蛍光ランプのように、電極の位置を考慮する必要がないため、ランプの持ち替え作業などが発生せず、設置作業が容易になる。そして、設置された蛍光管セットをインバータ回路基板２８に接続する際も、蛍光管セット側の電力伝達部材１０を、インバータ回路基板側の接続部材３０に装着するだけでよい。このため、生産担当者等は、蛍光管の配置作業の際に、取り付け間違いやランプ破損などを防止でき、容易且つ確実に取り付け作業を行うことができる。

また、従来の曲管蛍光ランプの場合、折り曲げ構造にしているため、長尺方向の長さが、総延長が同じ直管蛍光ランプのおよそ半分程度の長さとなってしまい、大画面化には限界があった。一方、本発明に係るバックライト装置２では、直管蛍光ランプを使用しているため、大画面にも対応することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置２の構成例を示す図である。図６（Ａ）において、バックライト装置２は、インバータトランス２９と接続部材３０の構成が異なる点以外は、第１の実施形態と同様の構成とする。本実施形態の接続部材３０は、電力伝達部材１０と接続され且つ電力伝達部材１０に接続された２本の蛍光管２１の電極２１１の両方の電極にインバータ回路基板２８上のインバータトランス２９からの高圧交流電圧を供給する。インバータトランス２９は、電極２１１の両方の電極にそれぞれ１つずつ配置され、両方の電極２１１に高圧交流電圧を供給することができる。従って、ランプホルダ５内の２本の蛍光管毎に、２つのインバータトランス２９によって両側駆動される。

このような構成とすることで、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様の効果を得ることができる。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に高圧側と低圧側を交互に配置しているため、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置２の構成例を示す図である。図７（Ａ）において、バックライト装置２は、インバータトランス２９と接続部材３０の構成が異なる点以外は、第１の実施形態と同様の構成とする。本実施形態の接続部材３０は、電力伝達部材１０と接続され且つ電力伝達部材１０に接続された２本の蛍光管２１の電極２１１の両方の電極にインバータ回路基板２８上のインバータトランス２９からの高圧交流電圧を供給する。インバータトランス２９は、電極２１１の両方の電極に対して１つ配置され、両方の電極２１１に高圧交流電圧を供給することができる。従って、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に、１つのインバータトランス２９によって両側駆動される。

このような構成とすることで、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様の効果を得ることができる。すなわち、図７（Ｂ）に示すように、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に高圧側と低圧側を交互に配置しているため、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

図８は、本発明のバックライト装置２の組立方法の一例を説明するための図である。このように、筐体２３の外面（すなわち、蛍光管２１の設置面の反対側の面）にインバータ回路基板２８が配置される。このインバータ回路基板２８には、インバータトランス２９からの高圧交流電圧を供給するための接続部材３０が電力伝達部材１０と対応させて配置される。そして、ランプホルダ５内に収納された４本の蛍光管のうち、上側の隣り合う２本の蛍光管２１に対して、電力伝達部材１０と接続部材３０とを接続し、接続部材３０を介して２本の蛍光管２１の電極の少なくとも一つにインバータ回路基板２８上のインバータトランス２９からの高圧交流電圧を供給する。この際、下側の隣り合う他の２本の蛍光管２１の電極同士は導通部材１１を介して導通されている。このため、ランプホルダ内の２本の蛍光管毎に高圧側と低圧側が交互に配置され、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

本発明によれば、４本の蛍光管と一対のランプホルダとで構成される蛍光管セット内で蛍光管の高圧側と低圧側を交互に配置しているため、従来の曲管蛍光ランプの電極側と曲り部側とを交互に配置するのと同様に、管軸方向の輝度差を低減し、バックライトの輝度ムラを低減あるいは解消することができる。

また、一対のランプホルダに４本の蛍光管を設置する際に、Ｕ字形状などの曲管蛍光ランプのように、電極の位置を考慮する必要がないため、ランプの持ち替え作業などが発生せず、設置作業が容易になる。そして、設置された複数の蛍光管をインバータ回路基板に接続する際も、蛍光管側の電力伝達部材を、インバータ回路基板側の接続部材に装着するだけでよい。このため、生産担当者等は、蛍光管の配置作業の際に、取り付け間違いやランプ破損などを防止でき、容易且つ確実に取り付け作業を行うことができる。

（第４の実施形態）
上述のとおり記載した本発明の各実施形態について、更に図９に示すように、直列接続された２本の蛍光管を１つの単位とする蛍光管ユニット２１ａに対し、他の蛍光管ユニット（２１ｃ）とインバータトランスに対し並列接続された構成によって駆動させても良い。これによりインバータトランスが出力できる電力の範囲内において可能な限りその部品点数を削減することが可能となる。

具体例としては、主に以下のように接続されている。
図９（Ａ）に示すとおり、まず一方のインバータ回路基板２８Ｒには２つのインバータトランス２９Ｒが備えられている。そして、発振回路１０３から出力される発振信号によってスイッチ回路１０２Ｒ（例えば２つまたは４つで構成されるＦＥＴ等のトランジスタからなる）がプッシュプル駆動される。このスイッチ回路１０２Ｒによってそれぞれのトランスの１次巻線に流れる電流の向きが発振周波数に応じて絶えず変化し続ける。このようにトランスに入力された電力は、そのトランスが構成する１次巻線と２次巻線の巻数比に応じた昇圧比Ｎに入力電圧を乗じた出力電圧へと変換されて、蛍光管が放電現象をおこす程度の高圧交流電圧を印加することになる。

更に、これら２つのインバータトランス２９Ｒから出力される交流電圧が互いに逆位相の関係を維持するようにするために、位相反転回路１０１Ｒを備えている。具体的には、互いのトランスのボビンに巻かれた１次巻線に対しそれぞれの２次巻線が反対に巻かれる関係になるようにそれぞれが構成される等の実施例が考えられるが、別段これに限定されるものではなく、同一構成のトランスの各２次巻線におけるＧＮＤ端子と高圧端子を互いに逆にして高圧端子を蛍光管へ接続するように構成しても良い。

このようにして、２つのインバータトランス２９Ｒから出力された互いに逆位相の関係にある高圧交流電圧は、導通部材１１を介して直列接続された２本の蛍光管ユニット２１ａにおける２つの他端側の電極２１１Ｒへそれぞれ供給されことになり、Ｕ字状に接続された蛍光管が駆動する構成を備える。それと同時に、この２つの高圧交流電圧は他の２本の蛍光管ユニット２１ｃへも同様に入力されるように構成され、その結果、２本の直列接続された２つの蛍光管ユニット２１ａと２１ｃはインバータトランス２９Ｒに対し互いに並列接続されて駆動されることになる。

同様に、２本の蛍光管の直列接続で構成された蛍光管ユニット２１ｂと２１ｄについても、２つのインバータトランス２９Ｌやスイッチ回路１０２Ｌ、位相反転回路１０１Ｌなどを備え、前述の蛍光管ユニット２１ａと２１ｃの場合と同様な構成によって並列接続駆動される。
そして、インバータ回路基板２８Ｒ，２８Ｌのそれぞれによって駆動された蛍光管ユニット２１ａ，２１ｃ及び２１ｂ，２１ｄは互いに交互に配置されるように構成されるので、少ないトランスの部品点数であっても、各蛍光管の長さ方向に対する画面左右の輝度分布のバランスを保つことができ、かつ、作業者が蛍光管ユニットの配置向き等を常に意識することなく組み立てることが可能となる。

尚、インバータトランスの構成については、前述のようにその構成を示唆しているが、具体的には図９（Ｂ）に示すように、それぞれ１次巻線２９１Ｒ，２９１Ｌ及び２次巻線２９２Ｒ，２９２Ｌで構成される。

尚、図９（Ａ）に示される実施例において、各蛍光管ユニットを並列接続するインバータトランス２９は可能な限り少ない数で構成されるべきであるが、直列接続する蛍光管の本数及び長さ等を考慮した必要電力に対しインバータトランスの定格（例えば、出力電力等）が不足する際は、それぞれのインバータトランス２９を２つのトランスで構成し、かつ、図９（Ｃ）に示すように、その１次巻線同士及び２次巻線同士を並列接続して、各蛍光管ユニットに電力供給することにより必要な電力を供給することが可能となる。

また、本発明に基づく実施例として例示している前述の図８には、筐体２３の外面（すなわち、蛍光管２１の設置面の反対側の面）にインバータ回路基板２８が配置される構成例を示しているが、これらインバータ回路基板２８Ｌ、Ｒは少なくとも何れか一方が、あるいは共に、筐体２３の内面に配置されている構成であっても良い。その際、筐体内面に配置されたインバータ回路基板２８はこれら図中に例示されるランプホルダ５によって蛍光管の各端部と共に収納されるように組み立てられることで表示素子全体の薄型化を実現しながらも、上記インバータ回路基板が配置された付近において生じうる輝度ムラに影響を与えることを抑制することも可能となる。また、上記説明においてインバータ回路基板２８を、蛍光管２１を直列接続するためのランプホルダ５と一体的に設けて構成する例においても同様の効果を奏しうるものである。

本発明によるバックライト装置を使用した液晶表示装置の構成例を示す断面図である。 本発明に係るバックライト装置の電極部付近の構成例を示す図である。 蛍光管の他の実施形態である外部電極蛍光ランプの一例を示す外観図である。 本発明に係るバックライト装置の電極部付近の他の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るバックライト装置の構成例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るバックライト装置の構成例を示す図である。 本発明のバックライト装置の組立方法の一例を説明するための図である。 本発明の第４の実施形態に係るバックライト装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１…液晶パネル、２…バックライト装置、３，４…フレーム、５…ランプホルダ（電極収納手段）、６，６′…保持部材、７，７′，１１…導通部材、８…固定部材、９…配線、１０…電力伝達部材、２１…蛍光管、２１′…外部電極蛍光ランプ、２２…反射シート、２３…筐体、２４…拡散板、２５…拡散シート、２６…プリズムシート、２７…反射偏光板、２８…インバータ回路基板、２９…インバータトランス、３０…接続部材、１０１…位相反転回路、１０２…スイッチ回路、１０３…発振回路、２１１…電極。

Claims (13)

1. 並列に配置され両端に電極を有する複数の蛍光管と、該並列に配置された蛍光管の電極付近を収納する電極収納手段とを備えたバックライト装置であって、
   前記電極収納手段は、
   前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管へ電力を伝達する電力伝達部材と、
   前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管の電極と他の蛍光管の電極とを導通させる導通部材と、を備えたことを特徴とするバックライト装置。
2. 前記電極収納手段は、前記電力伝達部材と前記導通部材とを、前記蛍光管の配列方向に対して交互に収納していることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記電極収納手段は一対で構成され、
   前記一対の電極収納手段が前記蛍光管の両端の電極それぞれを収納する状態で筐体に取り付けられたことにより、一方の前記電極収納手段が備える電力伝達部材に保持された前記蛍光管が他方の前記電極収納手段が備える導通部材に保持されることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
4. 前記導通部材が２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより、コの字状放電路を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
5. 前記電極収納手段は一対で構成され、
   前記一対の電極収納手段は、一方の前記電極収納手段が備える導通部材が２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第一の領域と、他方の前記電極収納手段が備える導通部材が他の２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより形成されたコの字状放電路が成す第二の領域とが互いに重なる状態で筐体に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
6. 前記電力伝達部材は複数の保持部を備え、該保持部に電極を保持された蛍光管へ電力信号が同時に供給されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のバックライト装置。
7. 前記電力伝達部材により接続された２つの前記蛍光管は、互いに位相が略反転した同一周波数の電力信号が供給されることを特徴とする請求項６に記載のバックライト装置。
8. 並列に配置され両端に電極を有する複数の蛍光管と、該並列に配置された蛍光管の少なくとも一端の電極付近を収納する電極収納手段とを備えたバックライト装置であって、
   前記電極収納手段は、
   前記蛍光管の電極を保持することにより該蛍光管の電極と他の蛍光管の電極とを直列接続させる電気的接続手段を蛍光管の並び方向に複数備えたことを特徴とするバックライト装置。
9. 前記電気的接続手段に接続された２つの前記蛍光管の各電極を保持することにより、コの字状放電路を形成したことを特徴とする請求項８に記載のバックライト装置。
10. 前記電気的接続手段に接続された２つの前記蛍光管は、互いに位相が略反転した同一周波数の電力信号が供給されることを特徴とする請求項８に記載のバックライト装置。
11. 前記蛍光管は、外部電極蛍光管で構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のバックライト装置。
12. 前記蛍光管は、所定長の線状電極を両端に備え、
    前記電極収納手段は、前記蛍光管の線状電極を挟み込んで保持する保持部材を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のバックライト装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のバックライト装置と、該バックライト装置によって照明される液晶パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。

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