JP2009283293A - バックライト用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】取付誤差や蛍光灯の熱膨張を吸収でき、蛍光灯の破損を防止できるバックライト用ソケットを提供する。
【解決手段】回路基板４０に実装され、バックライトとしての蛍光灯３０が着脱されるバックライト用ソケット５０であって、蛍光灯３０を弾性的に挟持又は解放する蛍光灯着脱部５０ａと、回路基板４０に装着される基板固定部５０ｂと、基板固定部５０ｂと蛍光灯着脱部５０ａとの間に設けられた可撓部５５とを備え、基板固定部５０ｂが、蛍光灯着脱部５０ａと回路基板４０との間に第１隙間Ｃ１を形成するためのスペーサー部５２Ｔを有し、蛍光灯着脱部５０ａが、リミッタ片５６を有し、基板固定部５０ｂが、リミッタ片５６に対して回路基板４０から離間する方向に第２隙間Ｃ２を隔てて配設された当接部５９を有し、蛍光灯着脱部５０ａが回路基板４０から離間する方向に第２隙間Ｃ２の長さ移動したときリミッタ片５６が当接部５９に当接する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等に備えられるバックライト用ソケットに関するものである。

例えば、液晶テレビに用いられる液晶ディスプレイは、拡散板、光学シート等からなる光学部材と反射板との間に、その光学部材を照射するバックライトとして複数の蛍光灯が平行に近接して配設された構成となっている。

この蛍光灯は、そのガラス管の直径が１．８ｍｍ、２．０ｍｍ、２．２ｍｍ、２．６ｍｍ・・・５．０ｍｍと言った極細のもので、且つ同ガラス管の両端部を夫々覆うように金属管状の電極を配して成る。この蛍光灯は、両端部の電極が回路基板に取り付けられた一対のバックライト用ソケット（以下ソケット）に嵌め込まれて保持され、導通される（特許文献１参照）。

特許文献１に記載された発明によれば、回路基板に取り付けられた一対のソケット（文献１における導電性クリップ２１０）に蛍光灯を嵌め込むだけで、液晶ディスプレイに蛍光灯を的確に且つ容易にセットすることができるので、液晶ディスプレイの生産性を高めることができる。

特開２００６−３５１５２７号公報

ところで、特許文献１に記載されたソケットは、蛍光灯の電極が嵌め込まれる部分が回路基板にしっかりと固定される構造となっており、嵌め込まれた蛍光灯が回路基板に対して殆ど移動できない構造となっている。

このため、回路基板に取り付けられた一対のソケット同士の軸線がずれている場合、それらソケットに嵌め込まれて支持される蛍光灯に曲げが加わり、蛍光灯に応力が作用してしまう。

また、蛍光灯が点灯して発熱して膨張した場合も、蛍光灯の電極がソケットにしっかりと保持されているためその逃げ場がなく、この熱膨張による応力も蛍光灯に作用してしまう。

これらの応力により、上述のように極細で脆弱なガラス管から成る蛍光灯が破損する可能性がある。殊に、大型テレビ用の液晶ディスプレイにあっては、その直径に比して非常に長尺の蛍光灯を採用することになり、上記軸線のずれ並びに熱膨張が増幅されることから、蛍光灯の破損の可能性が高まる。

以上の事情を鑑みて創案された本発明の目的は、取付誤差や蛍光灯の熱膨張を吸収でき、蛍光灯の破損を防止できるバックライト用ソケットを提供することにある。

上記目的を達成すべく本発明は、回路基板に実装され、バックライトとしての蛍光灯が着脱されるバックライト用ソケットであって、蛍光灯を弾性的に挟持又は解放する蛍光灯着脱部と、回路基板に装着される基板固定部と、該基板固定部と上記蛍光灯着脱部との間に設けられた可撓部とを備え、上記基板固定部が、上記蛍光灯着脱部と上記回路基板との間に第１隙間を形成するためのスペーサ部を有し、上記蛍光灯着脱部が、リミッタ片を有し、上記基板固定部が、上記リミッタ片に対して上記回路基板から離間する方向に第２隙間を隔てて配設された当接部を有し、上記蛍光灯着脱部が上記回路基板から離間する方向に上記第２隙間の長さ移動したとき上記リミッタ片が上記当接部に当接するものである。

また、上記蛍光灯着脱部が、基部と、該基部から延設され上記蛍光灯を弾性的に挟持又は解放する保持部と、上記基部から延設された上記リミッタ片とを備え、上記基板固定部が、回路基板に装着されるリード部と、上記スペーサ部と、上記当接部とを備え、一枚の金属板を打ち抜き、そこに上記基部に対して片持梁状に上記保持部、上記可撓部、上記リミッタ片となる部位を成形すると共に、上記可撓部に繋がる上記スペーサ部、上記当接部、上記リード部となる部位を成形し、この成形品を折り曲げて成るものであってもよい。

本発明に係るバックライト用ソケットによれば、蛍光灯着脱部が基板固定部に対して可撓部の変形範囲で移動できるので、回路基板に対する取付誤差や蛍光灯の熱膨張を吸収できる。よって、蛍光灯に応力が発生することが回避され、蛍光灯の損傷を防止できる。

以下、本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、液晶ディスプレイの光学部材（図示しない拡散板、光学シート等からなる）の背面辺りを示す模型的斜視図である。

１０は反射板、２０は仕切板、３０はバックライトとしての蛍光灯、４０は回路基板、５０はバックライト用ソケット（以下ソケット）を示す。仕切板２０は矩形状に形成されており、仕切板２０の一端と他端とに回路基板４０がそれぞれ取り付けられ、回路基板４０にはソケット５０が十対配設されている。ソケット５０には、蛍光灯３０が十本架け渡されてセットされ、これら蛍光灯３０と対向する仕切板２０の表面には反射板１０が取り付けられている。

なお、本実施形態ではソケット５０が十対でそこに十本の蛍光灯３０がセットされる例を示したが、それらの数は液晶ディスプレイの大きさ等によって必要数量が決まって来るものであり、十対及び十本に限定されない。また、仕切板２０に取り付けられた二枚の回路基板４０は、通常、一方が電源に連なり、他方がアースされるが、ここでは詳しい説明は省略する。

図２は、ソケット５０に蛍光灯３０をセットした状態を示す拡大斜視図である。図中、Ｘは蛍光灯３０の軸方向、ＹはＸと直交する面内におけるソケット５０の並設方向、ＺはＸＹ平面と直交する方向である。

蛍光灯３０は、ガラス製の細長い管部３１と、その両端にはめ込まれた管状の外部電極３２（金属製）とを有しており、各外部電極３２がソケット５０の保持部５１に弾性的に挟持されている。

一対のソケット５０は、設計的には、一方のソケット５０の軸線Ｘ１と他方のソケット５０の軸線Ｘ２とがほぼ一致するように、回路基板４０に取り付けられている。但し、製造上の誤差等の理由により軸線Ｘ１、Ｘ２が或る程度以上にずれることも考えられ、その場合、軸線Ｘ１、Ｘ２のずれがソケット５０の可撓部５５で吸収される状況については後述する。

図３は、ソケット５０単体の斜視図、図４は、ソケット５０を成形すべく打ち抜かれた薄い金属製の板Ｋを示す斜視図である。

ソケット５０は、蛍光灯３０を弾性的に挟持又は解放する保持部５１を有する蛍光灯着脱部５０ａと、回路基板４０に装着されるリード部５２を有する基板固定部５０ｂと、基板固定部５０ｂと蛍光灯着脱部５０ａとの間に設けられた可撓部５５とを備えている。

蛍光灯着脱部５０ａは、基部５４と、基部５４からＺ方向に延出された保持部５１と、基部５４からＹ方向に延出されたリミッタ片５６とを備えている。

基部５４はＸＹ平面と平行な板体からなる。基部５４には、そのＹ方向の両側にスリットＳを介して２葉づつ計４葉形成された保持片５１Ｈから成る保持部５１が設けられている。各保持片５１Ｈは、蛍光灯３０の外部電極３２の曲率に対応する曲率の抱き込み部５１Ｄ、これと逆の方向に湾曲した誘い込み部５１Ｙ、その先端の自由端５１Ｊ等を有し、保持部５１は、全体として、あたかも文字Ωを倒立させた如き形状となっている。

なお、前記軸線Ｘ１、Ｘ２は、狭義にとらえると、この抱き込み部５１Ｄの曲率中心ということができる。

基部５４のＸ方向の一端には、Ｚ方向に延出された２本のストッパ５７が設けられ、ストッパ５７の先端には、外方に屈曲されたガイド部５７Ｇが形成されている。このストッパ５７により、蛍光灯３０の外部電極３２を保持部５１に嵌め込む際、蛍光灯３０の端面３３（図２参照）がガイド部５７Ｇに当接されてストッパ５７に沿って案内され、蛍光灯３０のＸ方向の位置決めがなされる。

基部５４には、Ｘ方向に間隔を隔ててＺ方向に延出された突き当て部５８が設けられている。突き当て部５８には、蛍光灯３０の外部電極３２を保持部５１に嵌め込む際、外部電極３２が当接され、これにより嵌め込み深さが過度に大きくなることが防止される。

基部５４には、リミッタ片５６が設けられている。リミッタ片５６は、基部５４のＸ方向の両端部に、Ｙ方向に延出して、計４片、形成されている。リミッタ片５６と基部５４とは同一平面に配設されている。リミッタ片５６の機能については後述する。

他方、前記基板固定部５０ｂは、Ｘ方向に間隔が隔てられた複数のリード部５２と、これらリード部５２を連結する連結部５３とを有する。なお、リード部５２は、基部５４の片側にて１個でもよく、連結部５３を省略してリード部５２に直接可撓部５５を接続してもよい。

基板固定部５０ｂは、ソケット５０を回路基板４０に実装したとき、基部５４と回路基板４０との間に第１隙間Ｃ１を形成するためのスペーサー部５２Ｔを有する。スペーサー部５２Ｔは、本実施形態ではリード部５２に備えられた立上部から成るが、この構成に限られることはない。すなわち、スペーサー部５２Ｔは、基部５４と回路基板４０との間に第１隙間Ｃ１を形成できれば足り、リード部５２と可撓部５５との間に設けられても、可撓部５５の一部であってもよい。

各スペーサー部５２Ｔは、本実施形態では、基部５４が回路基板４０に対して平行となるように、長さが揃えられている。但し、対となるソケット５０の軸線Ｘ１、Ｘ２の方向が一致するのであればそれらソケット５０の基部５４と回路基板４０とは必ずしも平行である必要はなく、その場合、各スペーサー部５２Ｔの長さが全ては揃わないことになる。

連結部５３の両端部には、Ｘ方向に延出された当接部５９が設けられている。当接部５９は、リミッタ片５６に対して、Ｚ方向（回路基板４０から離間する方向）に第２隙間Ｃ２を隔てて配設されている。なお、連結部５３を省略した場合、当接部５９は、スペーサー部５２Ｔに繋げて、連結部５３のあった位置に配設される。

これら第１隙間Ｃ１、第２隙間Ｃ２は、後述するように、基板固定部５０ｂに対して蛍光灯着脱部５０ａがＺ方向に移動したとき、可撓部５５の変形量が塑性変形に至らないように設定される。第１隙間Ｃ１と第２隙間Ｃ２とは同等であってもよい。

可撓部５５は、一端が蛍光灯着脱部５０ａの基部５４に、他端が基板固定部５０ｂの連結部５３に接続された逆Ｕ字状（ヘアピン状）の部材からなり、基部５４のＹ方向両側部にＸ方向に間隔を隔てて、計４本、設けられている。可撓部５５は、それ自身が弾性変形することで、基板固定部５０ｂに対して蛍光灯着脱部５０ａが或る程度の範囲で移動することを許容する。なお、連結部５３を省略した場合、可撓部５５は、スペーサー部５２Ｔに接続される。

以上の構成からなるソケット５０は、図４に示すように、一枚の金属板を打ち抜き、そこに基部５４に対してＹ方向に延出させて片持梁状に保持部５１、可撓部５５、リミッタ片５６となる部位を成形すると共に、可撓部５５に繋がる連結部５３及びリード部５２となる部位を成形し、この成形品を適宜折り曲げて成形される。なお、基部５４の中央の平坦な部分は、ソケット５０を図示しない吸着器で捕捉する際の吸着部Ｆである。

斯様なソケット５０は、図１に示すように、回路基板４０に適切な間隔をあけて複数（１０個）に整列して実装され、電源或いはアースに接続される。その回路基板４０は、仕切板２０の左端側に１セット、右端側に１セット、夫々、ソケット５０のストッパ５７が外側に位置づけされるように、取り付けられる。

詳しくは、これら回路基板４０は、図２に示すように、一方のソケット５０の軸線Ｘ１とこれと対となる他方のソケット５０の軸線Ｘ２とが一致するように、且つ両方のソケット５０の夫々のストッパ５７に蛍光灯３０の端面３３が適切に当接し得るように、仕切板２０に取り付けられる。

なお、必要があれば、仕切板２０と回路基板４０との間に、絶縁体を介設してもよい。また、仕切板２０に回路基板４０を取り付ける手段については、接着、ネジ止め、はんだ付け等、手段を問わない。

本実施形態の作用を述べる。

ソケット５０に蛍光灯３０を装着するときには、図２、図３に示す保持部５１の誘い込み部５１Ｙの上に蛍光灯３０の外部電極３２を載置し、蛍光灯３０の端面３３をストッパ５７のガイド部５７Ｇに沿わせつつ、外部電極３２を下方に押し込む。すると、保持部５１の保持片５１Ｈが外部電極３２の進入によって弾性的に外側に押し開かれ、外部電極３２が抱き込み部５１Ｄに降下することが許容されて、突き当て部５８に当接するまで降下した後、弾性変形した保持片５１が復元して外部電極３２を抱き込む。こうして、蛍光灯３０の装着が完了する。

ここで、ソケット５０は、リード部５２により回路基板４０に実装された状態において、基部５４が回路基板４０から第１隙間Ｃ１だけ浮いて（離間して）おり、且つ基部５４とリード部５２との間には可撓部５５が設けられている。よって、保持部５１に挟持された蛍光灯３０は、Ｘ方向のみならず、それに直角なＹ方向やＺ方向にも移動することが可能である。

従って、仮に前記一方のソケット５０の軸線Ｘ１と他方のソケット５０の軸線Ｘ２とが、Ｙ方向またはＺ方向に若干ずれていても、蛍光灯３０をそれらソケット５０にセットした際、可撓部５５が撓んでこのずれを吸収し、蛍光灯３０にストレスを与えるようなことがない。

また、蛍光灯３０が点灯して熱を発し、それ自身が軸線Ｘ３方向に膨張した場合でも、可撓部５５がＸ方向に撓んでこの熱膨張ずれを吸収し、蛍光灯３０にストレスを与えるようなことがない。

ところで、ソケット５０に蛍光灯３０をセットするときは、保持部５１の誘い込み部５１Ｙを介して抱き込み部５１Ｄに外部電極３２を押し込むことになるところ、この押し込み力により、保持片５１Ｈが弾性変形しつつ可撓部５５も撓むことになる。

ここで、可撓部５５のＺ方向の撓み量が第１隙間Ｃ１の長さに達した時点で基部５４の裏面が回路基板４０に当接し、可撓部５５がそれ以上変形することが防止され、同時に、回路基板４０からの反力が生じるので、外部電極３２の押し込み（セット）が達成される。

よって、蛍光灯３０のセット時、可撓部５５に過度の撓み（弾性変形を越えて塑性変形に至る撓み）が発生することはなく、可撓部５５の機能が損なわれるようなことはない。可撓部５５が塑性変形してしまうと、前記軸線Ｘ１、Ｘ２のずれを招いてしまう。

加えて、このソケット５０では、突き当て部５８が設けられているので、保持部５１に押し込まれる蛍光灯３０の外部電極３２の下降位置が、突き当て部５８に当接するまでに制限される。よって、外部電極３２が保持片５１Ｈの下部の窄まり部５１Ｓ（図３参照）を押圧して、弾性限界を超えて押し開き、保持片５１Ｈを塑性的に変形させ、前記曲率や軸線Ｘを狂わせてしまうことが防止される。

また、蛍光灯３０をソケット５０にセットする作業は、従来と変わるところがなく、生産性が損なわれない。

次に、ソケット５０から蛍光灯３０を抜き取る場合には、抱き込み部５１Ｄから外部電極３２をＺ方向に引き出すことになり、この引き出し力によって保持片５１Ｈが弾性変形しつつ可撓部５５も撓むことになる。

ここで、可撓部５５のＺ方向の撓み量が第２隙間Ｃ２の長さに達した時点で当接部５９にリミッタ片５６が当接し、可撓部５５のそれ以上の撓みの進行が阻止され、同時に、上記引き出し力は専ら保持片５１Ｈの押し開き力として作用し、蛍光灯３０の抜き取りが達成される。よって、蛍光灯３０の抜去時、可撓部５５に過度の撓み（弾性変形を越えて塑性変形に至る撓み）が発生することはなく、可撓部５５の機能が損なわれるようなことはない。

仮に、リミッタ片５６及び当接部５９が存在しないとすると、ソケット５０から蛍光灯３０を抜き取る際に、可撓部５５が上方に引き伸ばされて塑性変形してしまい、軸線Ｘ１が元の位置から上方に変位し、相手方ソケット５０の軸線Ｘ２に対してＺ方向にずれが生じかねないところ、このような問題がリミッタ片５６及び当接部５９によって未然に防止される。

また、本実施形態に係るソケット５０は、薄い金属製の板Ｋを打ち抜き、それを折り曲げる等して立体形成したので、複数の構成部品を別途に用意してそれらを組み立てるような煩雑な生産工程がなく、容易に低コストで製造できる。よって、非常に廉価なソケット５０を提供することができる。

さらに、図４中、記号Ｆで示す前記基部５４の中央部位は、ソケット５０（半完成品を含む）を吸着器で捕捉する際の吸着部とするのに最適な部位で、この部位の存在により、組み立て性の向上に寄与することができる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、リード部５２、保持片５１Ｈ、可撓部５５の数や形状は、適宜変更してよい。蛍光灯３０は、外部電極３２の他に芯線を有してしても構わない。

本実施形態に係るバックライト用ソケットが実装された回路基板等を示す斜視図である。 上記バックライト用ソケットに蛍光灯をセットした状態を示す拡大斜視図である。 上記バックライト用ソケット単体の斜視図である。 上記バックライト用ソケットを成形すべく打ち抜かれた薄い金属製の板を示す斜視図である。

符号の説明

３０ 蛍光灯
４０ 回路基板
５０ バックライト用ソケット
５０ａ 蛍光灯着脱部
５０ｂ 基板固定部
５１ 保持部
５２ リード部
５２Ｔ スペーサー部
５４ 基部
５５ 可撓部
５６ リミッタ片
５９ 当接部
Ｃ１ 第１隙間
Ｃ２ 第２隙間
Ｋ 金属板

Claims (2)

1. 回路基板に実装され、バックライトとしての蛍光灯が着脱されるバックライト用ソケットであって、
   蛍光灯を弾性的に挟持又は解放する蛍光灯着脱部と、
   回路基板に装着される基板固定部と、
   該基板固定部と上記蛍光灯着脱部との間に設けられた可撓部とを備え、
   上記基板固定部が、上記蛍光灯着脱部と上記回路基板との間に第１隙間を形成するためのスペーサ部を有し、
   上記蛍光灯着脱部が、リミッタ片を有し、
   上記基板固定部が、上記リミッタ片に対して上記回路基板から離間する方向に第２隙間を隔てて配設された当接部を有し、
   上記蛍光灯着脱部が上記回路基板から離間する方向に上記第２隙間の長さ移動したとき上記リミッタ片が上記当接部に当接する
   ことを特徴とするバックライト用ソケット。
2. 上記蛍光灯着脱部が、基部と、該基部から延設され上記蛍光灯を弾性的に挟持又は解放する保持部と、上記基部から延設された上記リミッタ片とを備え、
   上記基板固定部が、回路基板に装着されるリード部と、上記スペーサ部と、上記当接部とを備え、
   一枚の金属板を打ち抜き、そこに上記基部に対して片持梁状に上記保持部、上記可撓部、上記リミッタ片となる部位を成形すると共に、上記可撓部に繋がる上記スペーサ部、上記当接部、上記リード部となる部位を成形し、この成形品を折り曲げて成る
   請求項１に記載のバックライト用ソケット。

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