JP2008262819A - 熱陰極蛍光ランプを備えたバックライト - Google Patents

Abstract

【課題】熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて効果的に額縁領域を小さくする。
【解決手段】熱陰極蛍光ランプ１０を備えたバックライト１００であって、バルブ１２を有する熱陰極蛍光ランプ１０と、熱陰極蛍光ランプ１０の端部に設けられた口金５０と、口金５０の外部端子５２と接続されるソケット４０とを備え、口金５０の外部端子５２は、バルブ１２の長手方向９２に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向９０の逆方向）に延びており、ソケット４０は、バルブ１２の長手方向９２に沿って外部端子５２を摺動可能なように保持する機構４５を備えている、バックライト１００である。
【選択図】図５

Description

本発明は、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトに関し、特に、大画面テレビ用または看板用のバックライトに関する。

現在、液晶ディスプレイのバックライトユニットの光源としては、冷陰極蛍光ランプが主に採用されている。冷陰極蛍光ランプは、細径化に適しているので、薄型化が要求されるバックライトユニットの光源として用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５６−７３８５５号公報

近年、液晶ディスプレイの大型化が進んでおり、これに伴ってバックライトユニットも大型化してきている。このバックライトユニットの大型化により、光源として冷陰極蛍光ランプを用いると、点灯回路が複雑になるとともに、消費電力が高くなることが危惧されている。

さらに説明すると、冷陰極蛍光ランプは、他のランプと比べて駆動に必要な電圧（駆動電圧）が大きく、高圧な電源を用いることが必要である。特に、画面サイズが３２インチ又はそれを超えるような大型の液晶ディスプレイ（例えば、３２インチ、４２インチ、４６インチ、６５インチまたはそれ以上の液晶ディスプレイ）が最近登場しているため、ランプ長はより長くなり、その分、駆動電圧はさらに高圧化する傾向が強くなっている。

また、冷陰極蛍光ランプは、１本当たりに投入する電力が小さいため、画面輝度を確保するためには本数を多くする必要があり、それゆえに、部品コストが増大するとともに、組み立て工数がかかるという問題が顕在化する可能性が高い。

そのような中、冷陰極蛍光ランプよりも高効率であり、点灯回路も簡素化できる熱陰極蛍光ランプをバックライトユニットの光源として採用することが検討され始めている。しかしながら、バックライトとしては冷陰極蛍光ランプの開発・研究が今日に至るまで盛んに行われた結果、熱陰極蛍光ランプの欠点が克服されていないのが実情である。

本願発明者は、液晶ディスプレイの大型化に伴って益々顕在化してくるバックライトユニットの問題を、現在主流の冷陰極蛍光ランプの改良により解決するのではなく、熱陰極蛍光ランプを用いることによって解決することを試みている。

熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトユニットは、冷陰極蛍光ランプを用いたものと比較して、額縁領域が広くなる傾向がある。これは、熱陰極蛍光ランプでは、熱電子を放出するフィラメントを含む電極が用いられ、そのフィラメントよりもランプ外側の領域は非発光部分となるからであり、加えて、当該フィラメントを保持する一対のリード線を封止する封止部が所定の長さでランプ端部に延在しているからである。

実際のバックライトユニットでは、熱陰極蛍光ランプのランプ端部（封止部）に口金が取り付けられ、そして、その口金の外側に、当該口金の端子ピン（外部端子）が挿入されるソケットが配置される。そのソケットを含んだバックライトの形態において、額縁領域を出来るだけコンパクトにするには工夫が必要となる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて効果的に額縁領域を小さくできる構成を提供することにある。

本発明の熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトは、内面に蛍光体が形成されたバルブを有する熱陰極蛍光ランプと、前記熱陰極蛍光ランプの端部に設けられた口金と、前記口金の外部端子と接続されるソケットとを備え、前記口金の前記外部端子は、前記バルブの長手方向に対して略垂直な方向に延びており、前記ソケットは、前記バルブの長手方向に沿って前記外部端子を摺動可能なように保持する機構を備えている。
ある好適な実施形態において、前記口金の外部端子は、ピンの形状であり、前記ソケットは、筐体と、前記筐体内に配置され、前記ピンを挟み込むバネとから構成されている。
ある好適な実施形態において、前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、前記ソケットは、筐体と、前記筐体内に配置され、前記外部端子の前記略矩形の面における表面及び裏面の両面を挟み込むバネとから構成されている。
ある好適な実施形態において、前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、前記ソケットは、筐体と、前記筐体内に配置され、前記外部端子の前記略矩形の面における前端の辺と後端の辺との両辺を挟み込むバネとから構成されている。
ある好適な実施形態において、前記ソケットの筐体内には、前記口金の外部端子の底部と接触する放熱部材が配置されており、前記放熱部材は、前記筐体の底から露出している。
ある好適な実施形態において、前記放熱部材は、放熱性の弾性体から構成されている。
ある好適な実施形態において、前記ソケットの筐体内には、前記口金の外部端子を収納するポケットが設けられており、前記バネは、前記ポケットを付勢するように設けられている。
ある好適な実施形態において、前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、前記外部端子の一辺は、前記筐体の底面に接触している。
ある好適な実施形態において、前記口金および前記ソケットには、互いを係合する係合爪が形成されており、前記口金は、前記係合爪によって前記ソケットに固定されている。
ある好適な実施形態において、前記係合爪には、前記バルブの長手方向に沿って前記口金を移動させるスライド溝が形成されている。
ある好適な実施形態において、前記口金の下面の少なくとも一部には、平面が形成されている。
ある好適な実施形態において、前記ソケットは、前記バックライトの筐体に載置されており、前記ソケットと前記筐体の間には、弾性体が設けられている。
ある好適な実施形態において、前記弾性体は、フィラーを含有するシリコーンシートである。
ある好適な実施形態において、前記バックライトの筐体および前記ソケットには、互いを係合する係合爪が形成されており、前記ソケットは、前記係合爪によって前記バックライトの筐体に固定されている。
ある好適な実施形態において、前記口金の外部端子は、前記バックライトのスクリーン方向と逆向きに延びている。
ある好適な実施形態において、前記バックライトは、直下型の画像表示装置用のバックライトである。
ある好適な実施形態において、前記バックライトは、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイ用の光源であり、前記バックライトには、前記熱陰極蛍光ランプが４本から６本配置されている。
ある実施形態において、前記フィラメントは、四重コイルからなる。
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプは、公称寿命２万時間以上のランプである。
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプの一本における一対の電極のうちの一個の前記フィラメントに５．０ｍｇ以上のエミッタが塗布されている。
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプにおける前記バルブ内のガス圧は、５００Ｐａ以上である。
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプのバルブの断面は、円形である。
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプのバルブの断面は、略楕円形となっている。

本発明のバックライトによれば、熱陰極蛍光ランプの端部に設けられた口金の外部端子を、バルブの長手方向に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向と逆の方向）に延ばして、額縁領域のコンパクト化を図った場合でも、口金の外部端子に接続されるソケットが、バルブ長手方向に沿って外部端子を摺動可能なように保持する機構を備えているので、ランプ点灯時のバルブの熱膨張やバルブの長手方向の公差によって発生する問題を解消することができる。その結果、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて効果的に額縁領域を小さくすることが可能となる。

本願発明者は、大画面化が益々加速する液晶ディスプレイ用のバックライトに好適なものは、現在主流の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を用いたものでなく、冷陰極蛍光ランプと比べて１本あたりに大出力の電力を投入できる熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）を用いたものに移行すると考え、研究開発を行っていた。そのように移行すると考えた理由は、熱陰極蛍光ランプの「大出力」という特徴を生かすことで、液晶テレビにおけるコントラスト比を大きくすることができ、動画を含めた高画質化が可能となるとともに、冷陰極蛍光ランプに比べ、バックライトとして使用するランプの本数が大幅に削減でき、コストダウンが可能であるからである。

また、冷陰極蛍光ランプを用いたバックライトに比べ、熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトは、額縁領域が広くなる傾向があるので、その対応も検討していた。バックライトの額縁領域が大きくなると、画像表示装置（液晶ディスプレイ）の外形寸法も大きくなり、デザイン上の要求を満たすことができない場合が発生する。また、外形寸法に拘わらず、狭額縁のデザインが求められる場合にも、その要求を満たすことができなくなる。

このような中、本願出願人は、熱陰極蛍光ランプの端部に取り付けられる口金の外部端子（口金ピン）が延びる方向を変えることで、額縁領域をコンパクトにすることに成功した。具体的には、口金ピンをランプの長手方向に沿って延ばすのではなく、当該長手方向に直角な方向（特に、バックライトの筐体の方向）に延ばすことにより、口金ピンの延長上に来るソケットが占める空間分、額縁領域をコンパクトにすることができた。つまり、ソケットを、ランプ長手方向に沿った口金の外側に配置するのでなく、口金の側方（筐体方向、または、スクリーン方向と逆方向）に配置することにより、額縁領域のコンパクト化に成功した。

しかしながら、熱陰極蛍光ランプのバルブ（ガラス管）は、使用時に長手方向に熱膨張するとともに、個々のバルブはその長手方向にバラツキ（公差）を持っているため、口金ピンを当該長手方向以外の方向に延ばすと、熱陰極蛍光ランプをセットするのが困難になってしまう。具体的には、口金ピンが長手方向に沿って延び、その方法にソケットの受け口が存在する構成であれば、熱膨張ないし公差のバラツキを吸収するのは容易であるが、口金ピンが筐体方向に延びているとすれば、そのバラツキを簡単に吸収することはできず、口金ピンがソケットに収納されない事態を引き起こしてしまう。

本願発明者は、そのバラツキを吸収できるような口金とソケットの構成を鋭意検討して考えだし、本発明に至った。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。

図１から図４を参照しながら、本発明の実施形態に係るバックライト１００について説明する。

図１は、本実施形態のバックライト１００を含む画像表示装置（液晶表示装置）１０００の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図２は、本実施形態のバックライト１００を構成する熱陰極蛍光ランプ１０の断面構成を模式的に示している。図３および図４は、それぞれ、本実施形態のバックライト１００および画像表示装置１０００の構成を示す断面図および上面図である。

本実施形態のバックライト１００は、熱陰極蛍光ランプ１０を備えており、熱陰極蛍光ランプ１０は、内面に蛍光体（不図示）が形成されたバルブ１２から構成されている。バルブ１２内には、熱電子を放出するフィラメント１４が設けられており、そして、熱陰極蛍光ランプの端部には、口金５０が設けられている。口金５０は、例えば、樹脂材料（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）など）、または金属材料（アルミニウムなど）から構成されている。

本実施形態の構成では、口金５０の外部端子と接続されるように、口金５０の周囲にソケット（不図示）が配置されている。口金５０の外部端子は、バルブ１２の長手方向９２に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向９０と逆方向）に延びている。そして、ソケットは、バルブ１２の長手方向９２に沿って外部端子を摺動可能なように保持する機構を備えている。その機構および口金５０の詳細な構成については後述する。

図２は、本実施形態のバックライト１００に用いる熱陰極蛍光ランプ１０の断面構成を模式的に示している。本実施形態の熱陰極蛍光ランプ１０は、バックライト用として用いられるので、長寿命のものが使用される。好ましくは、熱陰極蛍光ランプ１０は、公称寿命１．２万時間以上のランプであり、さらに好ましくは、公称寿命２万時間以上、または、３万時間以上のランプである。なお、ディスプレイとして従来から広く普及しているＣＲＴ（陰極線管）の寿命は、約２００００時間であるので、それ以上の寿命があるランプであることが望まれる。

図示した熱陰極蛍光ランプ１０は、直管状のガラスバルブ１２と、ガラスバルブ１２の両端に配設された一対の電極１１とから構成されている。

ガラスバルブ１２は、ソーダ石灰ガラス製、または、バリウム・ストロンチウムシリケート（軟化点６７５℃の軟質ガラス）製である。バルブ１２の寸法を例示すると、３２インチ用としては、バルブ１２の外径１２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ７３０ｍｍである。４５インチ用としては、バルブ１２の外径１２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ１０１０ｍｍである。６５インチ用としては、バルブ１２の外径２５．５ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ１４９９ｍｍである。なお、１０５インチ用としては、バルブ１２の外径３８ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、長さ２３６７ｍｍである。なお、バルブの肉厚は、１．０ｍｍにすることもできる。

ガラスバルブ１２の内面には蛍光体（不図示）が塗布されている。より具体的には、ガラスバルブ１２の内面１２ａには、アルミナからなる保護膜が形成されており、その保護膜の上に蛍光体層が積層されている。蛍光体層を構成する蛍光体は、例えば、赤（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ）、緑（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ，Ｔｂ_３）および青（ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２７：Ｅｕ，Ｍｎ）の各色を発光する希土類蛍光体を混合したものを用いることができる。なお、蛍光体は、他の希土類蛍光体を用いることができる。例えば、赤として、（Ｙ,Ｌａ）_２Ｏ_３：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ、緑として、ＣｅＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９：Ｔｂ、ＧｄＭｇＢ_２Ｏ_１０：Ｃｅ，Ｔｂ、青として、（Ｓｒ，Ｃａ）_１０（ＰＯ_４）_６Ｃ_ｌ２：Ｅｕを挙げることができる。

ガラスバルブ１２内には、水銀と、希ガスが封入されている。本実施形態では、ガラスバルブ１２内に、約５ｍｇの水銀（不図示）と、緩衝用希ガスとして常温における圧力５００Ｐａのアルゴン（Ａｒ）が封入されている。なお、バルブ１２内に封入する水銀は、水銀単体の他に、例えば、亜鉛水銀、スズ水銀、ビスマス、インジウム水銀などのアマルガムの形態で封入することもできる。

また、希ガスとしては、アルゴン（Ａｒ）の混合比率が１００％のものの他、アルゴン（Ａｒ）にクリプトン（Ｋｒ）を混合したものを用いることもできる。クリプトン（Ｋｒ）の混合比（分圧比）は、例えば、２０％〜６０％であり、一例として、アルゴン：クリプトン＝５０％：５０％の混合ガス（ガス圧６００Ｐａ）を挙げることができる。

本実施形態における電極１１は、フィラメント１４と、フィラメント１４を保持する一対のリード線１３と、この一対のリード線１３を保持するビーズガラス１５とから構成されている。ビーズガラス１５は、ビーズマウントとも称される。図示した電極１１は、いわゆるガラスビーズマウント方式のものである。

フィラメント１４は、タングステン製であり、本実施形態の構成の一例では、長寿命ランプにするためにエミッタ塗布量を大きくするように複雑なコイル形状としている。すなわち、太いタングステン線の周囲にゆるく覆うように細いタングステン線を巻つけて長い籠状の構造体を形成し、この構造体を螺旋状に巻いたものが二重コイルと称される。フィラメント１４は前記二重コイルをいまいちど螺旋状に巻いて三重コイルとしたもの、または前記三重コイルをさらに螺旋状に巻いて四重コイルとしたものである。フィラメント１４が三重コイルの場合、三重目のコイルが５〜７ターンの電極コイルである。またフィラメント１４が四重コイルの場合、２〜４ターンの電極コイルである。

フィラメント１４に塗布されるエミッタは、例えば、ストロンチウム、カルシウム、バリウムの酸化物である。本実施形態では、長寿命ランプを実現するために、フィラメント１４に塗布するエミッタ量を多くするようにしており、本実施形態では、熱陰極蛍光ランプ１０の一本あたり、一対の電極のうちの一つのフィラメント１４に５．０ｍｇ以上のエミッタを塗布している。なお、希ガスの構成をアルゴン１００％でなく、アルゴンよりも原子量の大きいクリプトンを所定混合比で混入させると、エミッタがフィラメント１４から飛散し難くなり、その技術的意味でランプ寿命を長くすることができる。

図示した電極１１は、ガラスバルブ１２の封止部１６にてピンチシールされている。また、ガラスバルブ１２の少なくとも一方の端部には、排気管１７が封着されている。この排気管１７は、バルブ１２内を排気したり、希ガスを封入したりする時に使用され、その排気・封入の後に封着されたものである。なお、排気管１７をバルブ１２の一端でなく、両端に設けると、ガス排気・封入を効率良く行うことができるメリットがある。また、それにより、バルブ１２内部の不純物の割合を低下させることもできる。

ガラスバルブ１２の端部には、封止部１６や排気管１７を覆うように口金５０が設けられている。なお、封止部１６から外へ延びたリード線（１３）の延長部１８と口金５０との結線手法は、ランプ１０の仕様に合わせて適宜決定すればよい。具体的には、口金５０に形成された外部端子（例えば、ピン）と、リード線１３の延長部１８とが電気的に接続される。口金５０の外部端子（不図示）は、バルブ１２の長手方向９２に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向と逆向き）に延びており、口金５０の外部端子は、ソケット（不図示）に接続されることになる。なお、口金５０およびその周辺の構造については後述する。

図１、図３及び図４に示すように、熱陰極蛍光ランプ１０を含むバックライト１００は、液晶表示装置１０００内に組み込まれており、本実施形態におけるバックライト１００は、直下型の画像表示装置用のバックライトである。加えて、バックライト１００は、例えば、２６インチ以上（好ましくは、３２インチ以上。例えば、３２インチ、４０インチ、４２インチ、４６インチ、６５インチなど）の液晶ディスプレイ用の面状光源として使用される。なお、図１では液晶パネル６０を示していないが、図３では液晶パネルを示している。

図示した例では、熱陰極蛍光ランプ１０が６本配置された例を示している。しかし、熱陰極蛍光ランプ１０の本数は、この数に限定されるものではない。なお、本実施形態の好適な一例では、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイのパネルに対して、熱陰極蛍光ランプ１０を４本から６本配置して、点灯・動作させることが可能である。

本実施形態のバックライト１００を収納する筐体の一部となる反射板２１は、金属板（例えば、メッキを施した鉄製、または、アルミニウム製）から構成されており、その厚さは１．５ｍｍである。図示した例では、反射板２１の一部は、凸状（三角状）に屈曲されて、補助反射板２２を構成している。補助反射板２２を含む反射板２１の上面（筐体の主面２０ｂ）には、反射シート２３が形成されている。反射シート２３は、白色の酸化チタン（又は炭酸カルシウム）が分散されてなるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の樹脂層から構成されており、その厚さは２．０ｍｍである。補助反射板２２の頂点（または稜線）の一部には、光学シート３０の下面を支持するための支柱２４が形成されている。支柱２４は、白色樹脂製である。なお、図３に示したバックライト１００の高さＨ（反射板２１の上面から光学シート３０が位置する面までの高さ）は、例えば、２７ｍｍである。

また、バックライト１００の反射板２１の下方には、図３に示すように、点灯回路（バラスト回路または安定器）７０を配設することができる。この例では、各ランプ１０に、一つの点灯回路７０が設けられており、したがって、６本のランプ１０に６個の点灯回路７０が使用されている。ただし、点灯回路７０とランプ１０の数は異なるものにすることが可能である。

点灯回路７０は、口金５０を介してランプ１０に電気的に接続されており、また、調光機能も備えている。点灯回路７０を収納するように反射板２１の下には、下カバー７２が設けられている。下カバー７２は、厚さ１．５ｍｍの金属板から構成されている。下カバー７２と反射板２１との間の空間には、例えば、配線が配設されている。なお、バックライト１００に下カバー７２は設けなくてもよく、その場合、点灯回路７０は液晶ディスプレイ（例えば、液晶テレビ）の筐体内に配置しておくことも可能である。

また、反射板２１の端部には、図４に示すように、ランプ１０を保持するためのランプホルダ７５が設けられている。ランプホルダ７５は、例えば、白色樹脂製のものである。加えて、バックライト１００の筐体の開口部２０ａには、光学シート３０が配置されている。この例では、光学シート３０は、上から順に、偏向シート３１（住友３Ｍ社製のＤＢＥＦ（Dual Brightness Enhancement Film）、厚さ０．４４０ｍｍ）、レンズシート３２（厚さ０．１５５ｍｍ）、拡散シート３３（厚さ０．１１３ｍｍ）、拡散板３４（厚さ２．０ｍｍ）を含んでいる。拡散板３４の下面に、さらにレンズシートを設けることも可能である。

さらに、光学シート３０の上には、液晶パネル（例えば、厚さ約２ｍｍ）６０が配設され、そして、その液晶パネル６０及び光学シート３０を覆うように上カバー６２が配設されている。上カバー６２は、例えば、厚さ１．５ｍｍの金属板からなる。なお、この例における画像表示領域６５（図４参照）は、１０１８ｍｍ×５７３ｍｍであるが、勿論その寸法に限らず、他の寸法であってもよい。また、ランプ１０の封止部１６周辺は、ランプ１０の非点灯部位を隠すために額縁領域として覆われて、その非点灯の部位は外部には見えないことになる。なお、バックライト１００から見て、液晶パネル６０が位置する方向をスクリーン方向９０となる。

次に、図５及び図６を参照しながら、本実施形態の口金５０の外部端子５２およびソケット４０の構成について説明する。図５は、口金５０の外部端子５２がソケット４０に接続される構成を説明するための斜視図であり、図６は、外部端子５２がソケット４０に接続された際の断面図である。

本実施形態の口金５０は、熱陰極蛍光ランプ１０のバルブ１２の端部に取り付けられており、口金５０の外部端子５２は、金属材料（例えば、銅または銅合金など）から構成されており、ピンの形状をしている。口金５０のピン５２は、口金５０の周辺に配置されたソケット４０に接続される。ソケット４０は、図３に示した点灯回路７０に電気的に接続されており、したがって、口金５０のピン５２をソケット４０に接続することにより、ランプ１０は点灯回路７０に電気的に接続されることになる。

ソケット４０の筐体４２には、口金５０のピン５２を収納する開口部４１が形成されており、その開口部４１を通して、ピン５２はソケット４０に接続される。本実施形態の構成では、ソケット４０の筐体４２の上面４２ａが平面であり、それに対応させて、口金５０の底面５０ａの少なくとも一部を平面（または略平面）にして、口金５０とソケット４０との接続安定性を向上させている。なお、口金５０の底面５０ａに平面部分を形成する場合、底面５０ａの全面を平担にしてもよいし、底面５０ａの一部を平担にしてもよい。

あるいは、口金５０の形状にあわせて、ソケット４０の筐体４２の上面４２ａを改変することも可能である。例えば、口金５０の断面形状が円形（または楕円形、長円形）の場合に、それに対応した円弧の面を持った上面４２ａにすることができる。なお、口金５０のピン５２の長さによっては、もちろん、口金５０の形状が円形で、ソケット４０の筐体４２の上面４２ａが平担な構成であっても構わない。

加えて、本実施形態の構成では、図６に示すように、ピン５２の下端がソケット４０の筐体４２の底面４２ｂに接するようにして、ピン５２とソケット４０の接続安定性の向上を図っている。ただし、そのような構成を採用しなくても、ピン５２へのバネ４４の挟み込み、および／または、口金５０の底面５０ａとソケット４０の上面４２ａとの接触性によって、ピン５２とソケット４０の接続安定性の向上を図ることは可能である。

本実施形態のソケット４０は、上述したように、バルブ１２の長手方向９２に沿ってピン５２を摺動可能なように保持する機構４５を備えている。その摺動保持機構４５は、バネ４４によって実現することができ、バネ４４は、金属材料（銅、銅合金、ステンレスなど）から構成することができる。

さらに説明すると、図６に示すように、ソケット４０の筐体４２内には、ピン５２を挟み込むバネ４４が配置されており、この構造によって、ピン５２を摺動可能に保持する摺動保持機構４５が実現されている。具体的には、ソケット４０の筐体４２には、バルブ１２の長手方向９２に沿って縦長の開口部４１が形成され、筐体４２内に設けられた金属製のバネ４４の弾性力（または付勢力）によってピン５２が挟み込まれて保持されているので、ピン５２は、バルブ１２の長手方向９２に沿って摺動することができる。

したがって、本実施形態の構成によれば、ソケット４０が摺動保持機構４５を備えているので、その機構４５によってピン５２をバルブ長手方向９２に沿って摺動させることができる。それゆえ、バルブ長手方向９２に沿って口金５０の端面からピン５２を延ばす典型的な形態に代えて、ピン５２が延びる方向を、バルブの長手方向９２に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向９０と逆の方向）にして、画像表示装置１０００の額縁領域（図４中の画像表示領域６５の外側の領域）のコンパクト化を図った場合でも、ランプ点灯時のバルブ１２の熱膨張や、バルブ１２の長手方向９２の公差によって発生する問題を解消することができる。その結果、熱陰極蛍光ランプ１０を備えたバックライトにおいて効果的に額縁領域を小さくすることが可能となる。

バルブ（ガラス管）１２がソーダライムガラスから構成されている場合、ソーダライムガラスの線膨張係数は９１×１０^１７／℃であるので、例えば、バルブ１２の長さが１０００ｍｍで温度上昇が３０℃のときには約０．３ｍｍ程度伸びることになる。また、バルブ１２の長さの公差は約±１．５ｍｍくらいある。そのようなバルブ１２の伸びが発生しても、本実施形態の構成によればそのような問題を解決することができる。

図示した例では、バックライト１００の筐体にソケット４０を取り付けられており、口金５０のピン５２はスクリーン方向９０と逆向きに延びているが、ピン５２が延びる方向は、その方向に限らない。ピン５２が、バルブ１２の長手方向９２に対して略垂直に延びていれば、バルブ１２の端部からそのまま延びている場合に比べて、画像表示装置１０００の額縁領域を小さくすることができるからである。

次に、図７から図１０を参照しながら、本実施形態のバックライト１００の改変例について説明する。

図７に示した構成は、図５に示した構成と基本的に同じであるが、外部端子５２の形状を改変したものである。図７に示した口金５０の外部端子５２’は、バルブ１２の長手方向９２に延びた略矩形の面を有している。また、ソケット４０の開口部４１もそれに対応した形状となっている。具体的には、開口部４１は、略矩形の外部端子５２’が摺動できるように、バルブ１２の長手方向９２に沿った外部端子５２’の辺よりも大きい寸法で形成されている。

図７に示した外部端子５２’の場合、図８に示すように、ソケット４０の筐体４２の底面４２ｂとの接触安定性を向上させることができる。外部端子５２’は、バネ４４によって挟み込まれてソケット４０内にて収納される。

図８に示すように、バネ４４は、外部端子５２’の略矩形の面における表面及び裏面の両面を挟み込むようにしてもよいし、あるいは、図９に示すように、バネ４４は、外部端子５２’の略矩形の面における前端の辺と後端の辺との両辺を挟み込むようにしてもよい。なお、図５に示した外部端子（ピン）５２を、図９に示すように、前方と後方とから挟み込むようにして保持することも可能である。

さらに、本実施形態のソケット４０が備える摺動保持機構４５は、バネ４４を用いるものに限らず、バルブ１２の長手方向９２に沿って口金５０の外部端子５２を摺動できるものであれば他の手段を用いることもできる。

例えば、図１０に示すように、ソケット４０に弾性体７４を介在させて、それによって摺動保持機構４５を実現することもできる。さらに説明すると、図１０に示した例では、ソケット４０は、バックライト１００の筐体（例えば、下カバー７２）に載置されており、そして、そのソケット４０とバックライト１００の筐体（７２）との間には弾性体７４が設けられている。

このようにソケット４０に弾性体７４を設けることにより、外部端子５２をバルブ長手方向９２に移動させることができ、その結果、ランプ点灯時のバルブ１２の熱膨張や、バルブ１２の長手方向９２の公差によって発生する問題を解消することができる。

図１０に示した弾性体７４は、フィラーを含有するシリコーンシートから構成することができ、フィラーの種類によって弾性体７４の熱伝導率を上げて放熱性を向上させることもできる。例えば、無機フィラーとして、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢＮ、 ＡｌＮを弾性体７４に添加した場合、熱伝導性を良好にすることができる。また、適切な無機フィラーを選択することによって、熱膨張係数を調整することが可能である。

ソケット４０の載置方法は、特に限定されないが、弾性体７４を介在させる場合には図１０に示したような構成を採用することができる。図１０に示した例では、バックライト１００の筐体７２とソケット４０とに、互いを係合する係合爪（７５ａ、４２ａ）を形成し、その係合爪（７５ａ、４２ａ）によってソケット４０をバックライト１００の筐体７２に固定している。

なお、図１０に示した構成では、口金５０の外部端子５２としてピン形状のものを示したが、これに限らず、他の形状のもの（例えば、図７に示した矩形のもの）を用いることも可能である。

また、バックライト１００は、スクリーン方向９０が平行になるように配置される配置される他、スクリーン方向９０が下斜めを向くように配置される場合もあり得る。そのような場合、口金５０がソケット４０に嵌り込んで容易に外れない構造にしておくことが望ましい。特に、本実施形態の構成では、口金５０の外部端子５２が摺動可能なようにソケット４０に保持されているので、口金５０とソケット４０との間にガタツキが発生しないようにすることが望ましい。

図１１は、口金５０とソケット４０とが容易には外れないように固定構造５７を持たせた構成を示している。図１１に示した固定構造５７では、口金５０およびソケット４０に互いを係合する係合爪（５９，４９）を形成し、口金５０をその係合爪（５９，４９）によってソケット４０に固定している。
この固定構造５７によれば、口金５０とソケット４０とを強固に固定することができるとともに、バルブ１２の長手方向（９２）においては、口金５０は移動することができる。すなわち、図１１に示した例では、係合爪（５９，４９）において、バルブ１２の長手方向（９２）に沿って口金５０を移動させるスライド溝が形成されている。また、この係合爪（５９，４９）による固定構造５７は、嵌めやすく、抜けにくいというメリットも有している。

さらに、バネ４４の劣化（特に、経時劣化）によってバネ４４が口金５０の外部端子５２を挟み込む力（付勢力）を落とさないようにすることも好ましい。例えば、図１２に示す構成では、ソケット４０の筐体４２内には、放熱部材４８が配置されており、放熱部材４８は、口金５０の外部端子５２の底部と接触するとともに、ソケット４０の筐体４２の底から露出している。

この構成により、外部端子５２に接触する放熱部材４８が、矢印４７のようにバネ４４の熱をソケット４０の外へ（特に、バックライトの筐体７２）逃がすことができるので、熱によるバネ４４の付勢力の低下を抑制することができる。また、バネ４４の経時劣化の進行を抑制することができる。本実施形態の放熱部材４８は、放熱性に優れた弾性体から構成することが好ましく、例えば、フィラーを含有したシリコーンゴム（またはシリコーンシート）から構成することができる。放熱部材４８に弾性体を用いると、その弾性力によって外部端子５２との接触面積を増やすことができて好ましい。

また、熱によるバネ４４の劣化を抑制するために、図１３に示すような構成を採用することも可能である。図１３に示した構成では、ソケット４０の筐体４２内には、口金５０の外部端子５２を収納するポケット４３が設けられている。そして、バネ４４は、当該ポケット４３を付勢するように設けられている。このようにすると、ランプ１０から伝達してきた熱が外部端子５２又はポケット４３でとめることができ、バネ４４にまで伝わり難くすることができる。 また、図１３に示した構成例では、外部端子５２とバネ４４とが直接接触しないので、両者の摩擦に伴って生じるバネ４４の劣化を抑制することもできる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

例えば、熱陰極蛍光ランプ１０のバルブ１２の断面は円形（又は略円形）に限らず、略楕円形（楕円形、長円、その他の扁平形状）のものを用いることができる。熱陰極蛍光ランプ１０のフィラメント（コイル）１４の構造や配置も適宜好適なものを採用することができる。

また、本発明の実施形態に係るバックライトは、上述したように、例えば３２インチ以上の大画面液晶ＴＶに好適に用いられるが、それに限らず、中型（例えば、２６インチ〜１４インチ）の液晶ＴＶにも適用可能である。加えて、液晶ＴＶに限らず、他の画像表示装置（特に、大画面用）のバックライトに用いることも可能であるし、あるいは、広告看板のバックライトに用いることもできる。

本発明によれば、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて効果的に額縁領域を小さくできる構成を提供することができる。

本発明の実施形態に係るバックライト１００を含む画像表示装置１０００の構成を説明するための分解斜視図 本発明の実施形態に係る熱陰極蛍光ランプ１０を模式的に示す断面図 本発明の実施形態に係るバックライト１００の構成を示す断面図 本発明の実施形態に係るバックライト１００の構成を示す平面図 本発明の実施形態に係る口金５０およびソケット４０の構成を説明するための斜視図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０およびソケット４０の改変例を説明するための斜視図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図 本発明の実施形態に係る口金５０とソケット４０との接続状態を説明するための断面図

符号の説明

１０ 熱陰極蛍光ランプ
１１ 電極
１２ バルブ
１３ リード線
１４ フィラメント
１５ ビーズガラス
１６ 封止部
１７ 排気管
１８ リード線延長部
２１ 反射板
２２ 補助反射板
２３ 反射シート
２４ 支柱
３０ 光学シート
３１ 偏向シート
３２ レンズシート
３３ 拡散シート
３４ 拡散板
４０ ソケット
４１ 開口部
４２ 筐体
４３ ポケット
４４ バネ
４５ 摺動保持機構
４８ 放熱部材
４９ 係合爪
５０ 口金
５２ 外部端子（ピン）
５２’外部端子
５７ 固定構造
５９ 係合爪
６０ 液晶パネル
６２ 上カバー
６５ 画像表示領域
７０ 点灯回路
７２ 下カバー
７４ 弾性体
７５ ランプホルダ
９０ スクリーン方向
９２ バルブ長手方向
１００ バックライト
１０００ 画像表示装置

Claims (17)

1. 熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトであって、
   内面に蛍光体が形成されたバルブを有する熱陰極蛍光ランプと、
   前記熱陰極蛍光ランプの端部に設けられた口金と、
   前記口金の外部端子と接続されるソケットと
   を備え、
   前記口金の前記外部端子は、前記バルブの長手方向に対して略垂直な方向に延びており、
   前記ソケットは、前記バルブの長手方向に沿って前記外部端子を摺動可能なように保持する機構を備えている、バックライト。
2. 前記口金の外部端子は、ピンの形状であり、
   前記ソケットは、
   筐体と、
   前記筐体内に配置され、前記ピンを挟み込むバネと
   から構成されている、請求項１に記載のバックライト。
3. 前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、
   前記ソケットは、
   筐体と、
   前記筐体内に配置され、前記外部端子の前記略矩形の面における表面及び裏面の両面を挟み込むバネと
   から構成されている、請求項１に記載のバックライト。
4. 前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、
   前記ソケットは、
   筐体と、
   前記筐体内に配置され、前記外部端子の前記略矩形の面における前端の辺と後端の辺との両辺を挟み込むバネと
   から構成されている、請求項１に記載のバックライト。
5. 前記ソケットの筐体内には、前記口金の外部端子の底部と接触する放熱部材が配置されており、
   前記放熱部材は、前記筐体の底から露出している、請求項２から４の何れか一つに記載のバックライト。
6. 前記放熱部材は、放熱性の弾性体から構成されている、請求項５に記載のバックライト。
7. 前記ソケットの筐体内には、前記口金の外部端子を収納するポケットが設けられており、
   前記バネは、前記ポケットを付勢するように設けられている、請求項２から４の何れか一つに記載のバックライト。
8. 前記口金の外部端子は、前記バルブの長手方向に延びた略矩形の面を有しており、
   前記外部端子の一辺は、前記筐体の底面に接触している、請求項１から４の何れか一つに記載のバックライト。
9. 前記口金および前記ソケットには、互いを係合する係合爪が形成されており、
   前記口金は、前記係合爪によって前記ソケットに固定されている、請求項１から４の何れか一つに記載のバックライト。
10. 前記係合爪には、前記バルブの長手方向に沿って前記口金を移動させるスライド溝が形成されている、請求項９に記載のバックライト。
11. 前記口金の下面の少なくとも一部には、平面が形成されている、請求項１から５の何れか一つに記載のバックライト。
12. 前記ソケットは、前記バックライトの筐体に載置されており、
    前記ソケットと前記筐体の間には、弾性体が設けられている、請求項１に記載のバックライト。
13. 前記弾性体は、フィラーを含有するシリコーンシートである、請求項１２に記載のバックライト。
14. 前記バックライトの筐体および前記ソケットには、互いを係合する係合爪が形成されており、
    前記ソケットは、前記係合爪によって前記バックライトの筐体に固定されている、請求項１２または１３に記載のバックライト。
15. 前記口金の外部端子は、前記バックライトのスクリーン方向と逆向きに延びている、請求項１から１４の何れか一つに記載のバックライト。
16. 前記バックライトは、直下型の画像表示装置用のバックライトである、請求項１から１５の何れか一つに記載のバックライト。
17. 前記バックライトは、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイ用の光源であり、
    前記バックライトには、前記熱陰極蛍光ランプが４本から６本配置されている、請求項１６に記載のバックライト。

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