JP2008226651A - ランプ保持部材及びバックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リード線を介して接続された複数本の蛍光管の間隔を不均一にしたときに生じるリード線の弛みを適切に処理し、リード線の断線や線噛みなどを防止できるランプ保持部材を提供する。
【解決手段】ランプ保持部材は、複数本の蛍光ランプ２１がリード線１０４を介して接続された擬似Ｕ字管１００を複数並べて保持する。ランプ保持部材は、擬似Ｕ字管１００のリード線１０４を収納する複数のリード線収納部２０２，２０３を蛍光管配列方向に備える。複数のリード線収納部２０２，２０３は、リード線１０４を係着させてリード線１０４の弛みを防止するための突起２０５，２０６が形成され、擬似Ｕ字管１００を構成する複数本の蛍光ランプ２１の配列方向の間隔ｌに応じて突起２０５，２０６の長さｎ及び／又は幅ｍが異なるように構成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、ランプ保持部材及びバックライト装置、より詳細には、インバータ回路により駆動する複数の蛍光ランプを保持するためのランプ保持部材と、該ランプ保持部材を備えたバックライト装置に関する。

液晶テレビなどに用いられるバックライトには、液晶テレビの大画面化に伴って大型化が進行している。またバックライトに対しても、低消費電力化、低価格化等の要求が益々強くなっている。これらの要求に対応するため、従来の直管蛍光ランプに代えて、Ｕ字型やコの字型などの曲管蛍光ランプを配置することで、蛍光ランプの管数を少なくし、インバータの点数を削減できるようにした構成が適用されている。

また、最近では２本の直管蛍光ランプを、リード線を介して接続することでユニット化し、Ｕ字状の蛍光ランプ（ランプユニット）としたものがある。このランプユニットは直管蛍光ランプを２本繋げたものなので、従来の曲管蛍光ランプに比べて生産し易く、また蛍光ランプ実装時の作業性がよいことが知られている。

上記構成のランプユニットを直下型バックライト装置に適用した場合、複数の蛍光ランプがリード線を介して等間隔に接続されることになる。この場合、特許文献１などに記載されているバックライト保持装置を使用し、ランプハーネスの処理を行うことが可能であった。

一方、更なる低コスト化や省電力化を実現するために、蛍光ランプの間隔を広げて、ランプ本数を減らす場合がある。このようなランプ本数の削減によって生じる液晶テレビの輝度低下を防止するために、人間の目に付く場所はランプピッチ（すなわち、蛍光管配列方向の間隔）を狭くして輝度を高め、目に付きにくい場所はランプピッチを広くして輝度を低くする構成が考えられる。このとき蛍光ランプの間隔は、ランプの並び方向（配列方向）に対して不均一に構成されることになる。
特開平１１−１４６３０４号公報

しかしながら、上述のような構成とした場合、複数のランプユニットは、共通部品で作られるため、そのリード線の長さも等しく設計されることになる。このランプユニットをバックライトシャーシに収納すると、ランプピッチが狭い場所ではリード線の余長分を吸収し切れず、弛み易くなる。

この状態で、蛍光ランプを保持するランプホルダをバックライトシャーシに挿入してしまうと、弛んだリード線がランプホルダとバックライトシャーシに挟まれてしまい、断線や線噛みを引き起こす要因となり得る。このためバックライトが正常に点灯できなくなる可能性がある。

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、リード線を介して接続された複数本の蛍光管の間隔を不均一にしたときに生じるリード線の弛みを適切に処理し、リード線の断線や線噛みなどを防止できるランプ保持部材及び該ランプ保持部材を備えたバックライト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、複数本の蛍光管がリード線を介して接続されたランプユニットを複数並べて保持するランプ保持部材であって、ランプユニットのリード線を収納するリード線収納部を蛍光管配列方向に複数備え、複数のリード線収納部は、リード線を係着させてリード線の弛みを防止するための突起が形成され、ランプユニットを構成する複数本の蛍光管の配列方向の間隔に応じて突起の長さ及び／又は幅が異なる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、ランプユニットにより照明される表示パネルの画面中央付近に対応する間隔を短くし、表示パネルの画面上下端付近に対応する間隔を長く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２の技術手段において、間隔が長い場合、突起の長さを短くし、間隔が短い場合、突起の長さを長くすることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第２の技術手段において、間隔が長い場合、突起の幅を長くし、間隔が短い場合、突起の幅を短くすることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第２の技術手段において、間隔が長い場合、突起の長さを短くし且つ幅を長くし、間隔が短い場合、突起の長さを長くし且つ幅を短くする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、ランプユニットとそのリード線とを保持・固定するための上下一対のランプホルダを備え、ランプホルダの下部に複数のリード線収納部が形成されていることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１乃至第６のいずれか１の技術手段におけるランプ保持部材と、ランプ保持部材に保持されたランプユニットと、ランプ保持部材を装着するための筐体とを備えたことを特徴とするバックライト装置である。

本発明によれば、リード線を介して接続された複数本の蛍光管の間隔を不均一にしたときに生じるリード線の弛みを適切に処理することで、リード線の断線や線噛みなどを防止することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明のランプ保持部材及び該ランプ保持部材を備えたバックライト装置の好適な実施形態について説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同じ機能を有する部分には同じ符号を付し、その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（シャーシ）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、バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の一例を説明するための図で、図２（Ａ）は蛍光ランプの配置とインバータトランスの接続構成例を説明する図、図２（Ｂ）はこのときの蛍光ランプの駆動方式を説明する図である。図中、３０はインバータ回路基板上に設置された接続部材、１００は２本の蛍光ランプ２１によって構成される擬似Ｕ字管、１０１ａ，１０１ｂは蛍光ランプ２１の電極、１０２は電極１０１ａに接続されたリード線、１０３はソケット、１０４は電極１０１ｂを相互接続するリード線を示す。

本実施形態のバックライトでは、２本の直管の蛍光ランプ２１のそれぞれ片側の電極同士をリード線で接続した擬似Ｕ字管構成（本発明のランプユニットに相当）が採用される。擬似Ｕ字管構成を用いることによって、従来のＵ字管よりもハンドリングし易く、バックライトの組み立てが容易になるというメリットが得られる。また擬似Ｕ字管による構成は、Ｕ字管と異なり、蛍光ランプのピッチの使用変更に容易に対応できるというメリットもある。擬似Ｕ字管は、従来のＵ字管と同様のインバータ点数で点灯させることができる。

さらに本実施形態では、複数の擬似Ｕ字管によるランプユニットを本発明のランプ保持部材にセットしておくことにより、ランプユニットを構成する蛍光管の配列方向の間隔を不均一にしたときに生じるリード線の弛みを適切に処理できるため、リード線の断線や線噛みなどを防止することができる。このようなランプ保持部材の具体例については後述する。

図２において、擬似Ｕ字管１００により照明される液晶パネルの画面中央付近に対応する擬似Ｕ字管１００の間隔を短くし、液晶パネルの画面上下端付近に対応する擬似Ｕ字管１００の間隔を長くして、その間隔が蛍光管配列方向に対して不均一に構成されている。これは、擬似Ｕ字管の間隔を広げ蛍光管の本数を減らした場合、蛍光管本数の削減によって生じる輝度低下を防止するために、人間の目に付く場所（すなわち画面中央付近）はランプピッチを狭くし、人間の目に付きにくい場所（すなわち画面上下端付近）はランプピッチを広くしているためである。

擬似Ｕ字管１００は複数平行に配置される。各擬似Ｕ字管１００は、２本の直管蛍光ランプ２１のそれぞれ片側の電極１０１ｂ同士が、リード線１０４で接続されている。また蛍光ランプ２１のそれぞれの他方の電極１０１ａは、リード線１０２を介してソケット１０３に接続される。そしてソケット１０３が、インバータ回路基板２８の接続部材３０に接続される。
インバータ回路基板２８は左右に一対設けられ、筐体２３の背面側で、蛍光ランプ２１の両端の電極近傍に配置される。

本例では、２本の蛍光ランプ２１の駆動側の電極１０１ａのうち、一方の蛍光ランプ２１の電極１０１ａに対して、インバータ回路基板２８上のインバータトランス２９から、高圧交流電圧が供給される。また、駆動側の電極１０１ａのうち、他方の蛍光ランプ２１の電極１０１ａは接地される。従って、擬似Ｕ字管１００は、一つのインバータトランス２９により片側駆動されて点灯する。

そして複数配置された擬似Ｕ字管１００は、電極１０１ａと１０１ｂとが交互に並ぶように配置される。すなわち、擬似Ｕ字管が複数配列するバックライト装置において、隣接する擬似Ｕ字管同士ではソケット１０３を接続する電極の向きが異なるように配置されている。
これにより、インバータトランスに接続される電極１０１ａが、擬似Ｕ字管毎に左右交互に配置されることになり、高圧側と接地側との管軸方向に生じる輝度ムラが補償されて、バックライトとしての輝度ムラを低減させることができる。

図３は、バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の他の例を説明するための図で、図３（Ａ）は蛍光ランプの配置とインバータトランスの接続構成例を説明する図、図３（Ｂ）はこのときの蛍光ランプの駆動方式を説明する図である。

図３の構成は、擬似Ｕ字管１００を２つのインバータトランスで両側駆動するようにしたもので、他の構成は図２と同様である。
すなわち本例では、２本の蛍光ランプ２１の駆動側の電極１０１ａの両方にそれそれインバータトランス２９が接続され、両方の電極１０１ａに対して、位相が互いに反転した高圧交流電圧を供給する。これにより擬似Ｕ字管１００は２つのインバータトランス２９によって両側駆動されて点灯する。

図４は、バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の他の例を説明するための図で、図４（Ａ）は蛍光ランプの配置とインバータトランスの接続構成例を説明する図、図４（Ｂ）はこのときの蛍光ランプの駆動方式を説明する図である。

図４の構成は、擬似Ｕ字管１００を１つのインバータトランスで両側駆動するようにしたもので、他の構成は図２と同様である。
すなわち本例では、２本の蛍光ランプ２１の駆動側の電極１０１ａの両方に一つのインバータトランス２９が接続され、両方の電極１０１ａに対して、位相が互いに反転した高圧交流電圧を供給する。これにより擬似Ｕ字管１００は１つのインバータトランス２９によって、両側駆動されて点灯する。

図５は、本発明に係るランプ保持部材の構成例を示す図で、ランプ保持部材は、上下一対のランプホルダを蛍光ランプ２１の両端に備えて構成される。ここでは、説明を簡単にするために、擬似Ｕ字管１００のリード線側と駆動側とをそれぞれ片側に集めて配置し、このときのリード線側のランプ保持部材の例について示すものとする。なお、前述の図２〜図４に示したように、擬似Ｕ字管１００のリード線側と駆動側とを交互配置してもよいことは言うまでもない。

図５（Ａ）において、上下一対のランプホルダは、ランプホルダ下部２００とランプホルダ上部３００とから構成される。図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＸ部を拡大した図である。ランプホルダ下部２００には、擬似Ｕ字管１００のリード線１０４を収納する複数のリード線収納部２０１〜２０３が蛍光管配列方向に形成されている。また、ランプホルダ上部３００には、擬似Ｕ字管１００の取付位置に対応して設けられた複数のランプ固定部３０１〜３０３が形成されている。このランプ固定部３０１〜３０３は、蛍光ランプ２１とリード線１０４を固定するために、ランプ断面より数ｍｍ程度大きい半円形状の切り込みであって、擬似Ｕ字管１００の取付位置に対応して蛍光管配列方向に形成されている。

複数のリード線収納部２０１〜２０３は、リード線１０４を係着させてリード線１０４の弛みを防止するための突起２０４〜２０６が形成され、擬似Ｕ字管１００を構成する蛍光ランプ２１の配列方向の間隔（後述の図６（Ａ）に示す間隔ｌに相当）に応じて突起の長さ及び／又は幅が異なっている。

前述したように、複数の擬似Ｕ字管１００は、擬似Ｕ字管１００により照明される液晶パネルの画面中央付近に対応する間隔ｌを短くし、液晶パネルの画面上下端付近に対応する擬似Ｕ字管１００の間隔ｌを長くして、その間隔ｌを蛍光管配列方向に対して不均一にして取り付けられる。ここで、擬似Ｕ字管１００のリード線１０４の長さは一定であるため、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌを不均一にして配置する場合、間隔ｌが短くなる画面中央付近ではリード線１０４が弛んでしまい、リード線１０４の断線や線噛みの原因となる。

そこで、図５（Ｂ）に示すように、液晶パネルの画面中央付近に対応するリード線収納部２０３の突起２０６は、長さｎが長く、幅ｍが短く、画面端方向（図中の矢印方向）に向かって、突起２０５と突起２０４の長さｎが短く、幅ｍが長くなるように構成される。このような構成とすることで、画面中央付近に位置するリード線収納部２０３の場合、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが短いために生じるリード線１０４の弛みを突起２０６で吸収することができる。

なお、上記例では、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌに応じて突起の長さｎと幅ｍの両方を変更しているが、突起の長さｎと幅ｍのいずれか一方のみを変更するようにしてもよい。例えば、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが長い場合、突起の長さｎを短くし、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが短い場合、突起の長さｎを長くする。また、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが長い場合、突起の幅ｍを長くし、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが短い場合、突起の幅ｍを短くするようにしてもよい。

このように、擬似Ｕ字管１００を構成する蛍光ランプ２１の配列方向の間隔ｌを不均一にしたときに生じるリード線１０４の弛みを適切に処理できるため、リード線１０４の断線や線噛みなどを防止することができる。

図６は、本発明に係るランプ保持部材に擬似Ｕ字管を取り付けた状態を示す図である。図６（Ａ）は擬似Ｕ字管１００の構成例を示す図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示す擬似Ｕ字管１００をランプ保持部材に取り付けた状態を示す図である。また、図７は図６（Ｂ）のＹ部を拡大した図である。

図６（Ｂ）において、液晶パネルの画面中央付近に対応するリード線収納部２０３の突起２０６は、長さｎが長く、幅ｍが短く、画面上下端方向に向かって、突起２０５と突起２０４の長さｎが短く、幅ｍが長くなるように構成される。このような構成とすることで、画面中央付近に位置するリード線収納部２０３の場合、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌが短いために生じるリード線１０４の弛みを突起２０６で吸収することができる。

また、図７は図６（Ｂ）に示すＹ部の拡大図である。すなわち、擬似Ｕ字管１００により照明される液晶パネルの画面中央付近に対応する間隔ｌを短くし、液晶パネルの画面上下端に向けて（図中矢印の方向）、擬似Ｕ字管１００の間隔ｌを長くして、その間隔ｌを蛍光管配列方向に対して不均一に構成した場合でも、各擬似Ｕ字管１００のリード線１０４が突起２０４〜２０６に係着され、リード線１０４の弛みが吸収される。本例の場合、液晶パネルの画面中央付近に対応するリード線収納部２０３の突起２０６は、長さｎが長く、幅ｍが短く、画面上下端方向に向かって、突起２０５の長さｎが短く、幅ｍが長くなるように構成されている。

図８は、本発明のランプ保持部材により保持された擬似Ｕ字管１００を備えたバックライト装置の一例を示す外観図である。本発明のバックライト装置は、ランプ保持部材（ランプホルダ下部２００及びランプホルダ上部３００を含む）により複数の擬似Ｕ字管１００が保持・収納された筐体２３に、光学シート群（拡散板２４、拡散シート２５、プリズムシート２６、反射偏光板２７）がセットされ、さらに、液晶パネル１がセットされる。

このように液晶パネル１の画面中央に向けて、擬似Ｕ字管１００の蛍光管配列方向の間隔が狭くなっているが、前述の図７に示したランプ保持構造とすることで、擬似Ｕ字管１００の蛍光管を繋ぐリード線がランプ保持部材と筐体２３とに挟まれることがなくなるため、リード線の断線や線噛みを防止することができる。

以上説明したように、本発明によれば、リード線を介して接続された複数本の蛍光管の間隔を不均一にしたときに生じるリード線の弛みを適切に処理することで、リード線の断線や線噛みなどを防止することができる。

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。 バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の一例を説明するための図である。 バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の他の例を説明するための図である。 バックライト装置の蛍光ランプの配置と駆動方式の他の例を説明するための図である。 本発明に係るランプ保持部材の構成例を示す図である。 本発明に係るランプ保持部材に擬似Ｕ字管を取り付けた状態を示す図である。 図６（Ｂ）のＹ部を拡大した図である。 本発明のランプ保持部材により保持された擬似Ｕ字管を備えたバックライト装置の一例を示す外観図である。

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、２１…蛍光管（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、１００…擬似Ｕ字管（ランプユニット）、１０１ａ，１０１ｂ…電極、１０２，１０４…リード線、１０３…ソケット、２００…ランプホルダ下部、２０１〜２０３…リード線収納部、２０４〜２０６…突起、３００…ランプホルダ上部、３０１〜３０３…ランプ固定部。

Claims (7)

1. 複数本の蛍光管がリード線を介して接続されたランプユニットを複数並べて保持するランプ保持部材であって、
   前記ランプユニットのリード線を収納するリード線収納部を蛍光管配列方向に複数備え、
   前記複数のリード線収納部は、前記リード線を係着させて該リード線の弛みを防止するための突起が形成され、前記ランプユニットを構成する複数本の蛍光管の配列方向の間隔に応じて前記突起の長さ及び／又は幅が異なることを特徴とするランプ保持部材。
2. 請求項１に記載のランプ保持部材において、前記ランプユニットにより照明される表示パネルの画面中央付近に対応する前記間隔を短くし、前記表示パネルの画面上下端付近に対応する前記間隔を長くしていることを特徴とするランプ保持部材。
3. 請求項２に記載のランプ保持部材において、前記間隔が長い場合、前記突起の長さを短くし、前記間隔が短い場合、前記突起の長さを長くすることを特徴とするランプ保持部材。
4. 請求項２に記載のランプ保持部材において、前記間隔が長い場合、前記突起の幅を長くし、前記間隔が短い場合、前記突起の幅を短くすることを特徴とするランプ保持部材。
5. 請求項２に記載のランプ保持部材において、前記間隔が長い場合、前記突起の長さを短くし且つ幅を長くし、前記間隔が短い場合、前記突起の長さを長くし且つ幅を短くすることを特徴とするランプ保持部材。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のランプ保持部材において、前記ランプユニットとそのリード線とを保持・固定するための上下一対のランプホルダを備え、
   前記ランプホルダの下部に前記複数のリード線収納部が形成されていることを特徴とするランプ保持部材。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のランプ保持部材と、該ランプ保持部材に保持されたランプユニットと、前記ランプ保持部材を装着するための筐体とを備えたことを特徴とするバックライト装置。

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