JP2011181425A - バックライトおよび液晶モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光ランプの破損を抑制して耐衝撃性を向上させることができるバックライトを提供する。
【解決手段】バックライト１Ａは、所定方向に配列された複数本の蛍光ランプと、蛍光ランプを取り囲む周壁２２を有するフレーム２と、蛍光ランプの中間部を保持する保持部材４とを備えている。さらに、バックライト１Ａは、周壁２２における対向する部分同士に跨って延びる固定部材５を備えている。保持部材４は、固定部材５に取り付けられている。固定部材５は、周壁２２における前記所定方向で対向する部分同士に跨って延びていることが好ましい。
【選択図】図２

Description

本発明は、蛍光ランプを光源とするバックライトおよびこれを用いた液晶モジュールに関する。

テレビジョン、モニター、パーソナルコンピュータ等の映像表示装置としては、液晶モジュールを筐体で囲繞した液晶表示装置が広く用いられている。

液晶モジュールは、画像を表示するための液晶パネルを備えている。また、液晶パネルが自発的に発光できない非発光性素子であるため、液晶パネルの裏側には光源装置としてバックライトが配設されている。このバックライトは、側光型のバックライトと、直下型のバックライトに区分される。

近年、テレビジョンやモニター等の映像表示装置の大画面化に伴い、液晶モジュールの大型化が求められている。このような大型の液晶モジュールには、高輝度が得られる直下型のバックライトが適している。

液晶モジュールが大型化されることによって、直下型のバックライトに使用される冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が長くなる。また、冷陰極蛍光ランプは、管内径が小さい程発光効率が高いために、長尺化と共に細管化される傾向にある。このため、冷陰極蛍光ランプ単体での機械的強度が非常に弱くなり、液晶表示装置または液晶モジュールに落下衝撃または外力が加わると、蛍光ランプが破損することがある。

このような問題点を解決するために、従来のバックライトでは、冷陰極蛍光ランプの中間部を保持部材（ランプホルダ）で保持することにより、蛍光ランプの曲げ変形を抑制する構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。なお、特許文献１に開示されたバックライトでは、ランプホルダの把持部における蛍光ランプとの接触面に衝撃緩和材を設けることによって、耐衝撃性を向上させている。

特開２００５−２０８３１７号公報

しかしながら、従来のバックライトにおいては、保持部材が、蛍光ランプを液晶パネルと反対側から収容するフレームに取り付けられているため、液晶表示装置または液晶モジュールに落下衝撃または外力が加わると、フレームが変形して保持部材が変位することにより、蛍光ランプが破損する（割れる）という課題があった。

ここで、図７および図８に、従来の一般的な構造のバックライト１１０を用いた液晶モジュール１００を示す。バックライト１１０は、液晶パネル１８０の裏側に配設されており、複数本の蛍光ランプ１３０と、蛍光ランプ１３０を液晶パネル１８０と反対側から収容するフレーム（背面部材）１２０と、蛍光ランプ１３０の中間部を保持する保持部材１４０とを備えている。フレーム１２０は、蛍光ランプ１３０に沿う主壁１２１、および主壁１２１の周縁部から立ち上がる周壁１２２を有しており、主壁１２１に保持部材１４０が取り付けられている。さらに、バックライト１１０は、フレーム１２０内に配置された一対のモールド１６０と、蛍光ランプ１３０からの光を拡散する拡散板１７１と、拡散板１７１の上に積層された、下拡散シート１７２、プリズムシート１７３および上拡散シート１７４とを備えている。

図７および図８に示すように、従来のバックライト１１０では、保持部材１４０がフレーム１２０の主壁１２１に取り付けられている。フレーム１２０は、通常は金属板をプレス加工することにより成形されることから、主壁１２１の厚みは薄い。このため、液晶モジュール１００が前面である表示面を下にして落下（以下「前面落下」ともいう。）または前面である表示面を上にして落下（以下「後面落下」ともいう。）したときには、主壁１２１が大きく変形し、保持部材１４０も大きく変位して、蛍光ランプ１３０が破損する。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、蛍光ランプの破損を抑制して耐衝撃性を向上させることが可能なバックライトおよびこのバックライトを用いた液晶モジュールを提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、所定方向に配列された複数本の蛍光ランプと、前記複数本の蛍光ランプと接続されるソケットが取り付けられたフレームであって前記複数本の蛍光ランプを該蛍光ランプが並ぶ配列面の外側から取り囲む周壁を有するフレームと、前記複数本の蛍光ランプを前記ソケットよりも内側の位置で保持する保持部材と、前記周壁における対向する部分同士に跨って延び、前記保持部材が取り付けられた固定部材と、を備える、バックライトを提供する。

また、本発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルの裏側に配設された、上記のバックライトと、を備える、液晶モジュールを提供する。

本発明のバックライトによれば、フレームとは別に保持部材を取り付けるための固定部材が設けられている。この固定部材は、周壁における対向する部分同士に跨って延びる長尺状のものである。蛍光ランプを収容する構造のフレームには、製造上の観点などからとり得る形状（厚さを含む）に限界があるが、長尺状の固定部材であれば、そのような制約がなく、変形し難い形状を容易に実現することができる。そして、そのような形状の固定部材を採用すれば、保持部材の変位を抑えて蛍光ランプの破損を抑制することができ、ひいては耐衝撃性を向上させることができる。

そして、このバックライトを備える本発明の液晶モジュールでは、液晶モジュールに落下衝撃または外力が加わっても蛍光ランプの破損を抑制することができ、衝撃に対する信頼性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係るバックライトを用いた液晶モジュールの分解斜視図 図１の液晶モジュールを背面側から見た斜視図 図１の液晶モジュールの拡大断面図 本発明の第２実施形態に係るバックライトを用いた液晶モジュールを背面側から見た斜視図 図４の液晶モジュールの拡大断面図 変形例の固定部材の斜視図 従来のバックライトを用いた液晶モジュールの分解斜視図 図７の液晶モジュールの拡大断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３に、本発明の第１実施形態に係るバックライト１Ａを用いた液晶モジュール１０を示す。ただし、図２では、後述するカバーフレーム９の作図を省略している（すなわち、図２は、バックライト１Ａを背面側から見た図でもある）。以下では、説明の便宜のために、バックライト１Ａが光を放射する側を前方、その反対側を後方ともいう。

液晶モジュール１０は、液晶パネル８と、液晶パネル８の裏側に配設されたバックライト１Ａとを備えている。液晶パネル８は、液晶層を挟んで重ね合わされた一対の基板（例えば、ガラス等の光透過性を有するとともに電気的な絶縁性を有する材料からなる基板）を含む。そして、液晶パネル８の裏面には、バックライト１Ａから放射された光が照射される。なお、液晶パネル８の周縁部は、例えば金属板からなるカバーフレーム９によってバックライト１Ａに固定されている。

バックライト１Ａは、所定方向に配列された複数本の蛍光ランプ３と、蛍光ランプ３と接続されるソケット３２が取り付けられ、蛍光ランプ３を液晶パネル８と反対側（蛍光ランプ３が並ぶ配列面と直交する方向の一方）から収容するフレーム２とを備えている。また、バックライト１Ａは、フレーム２内に配置された一対のモールド６と、蛍光ランプ３からの光を拡散する拡散板７１と、拡散板７１の上に積層された、下拡散シート７２、プリズムシート７３および上拡散シート７４とを備えている。

本実施形態では、蛍光ランプ３として直線状の冷陰極蛍光ランプが用いられており、これらが互いに平行に配列されている。ただし、蛍光ランプ３としては、Ｕ字状の冷陰極蛍光ランプを用いることも可能である。一対のモールド６は、蛍光ランプ３の両端部を支持するものであり、例えば合成樹脂で構成される。

フレーム２の背面には、適所に絞りによりボス（図示せず）が形成されており、このボスを利用して蛍光ランプ３への電力の供給を制御する回路基板（図示せず）などが取り付けられる。

フレーム２は、例えば金属板からなり、蛍光ランプ３を該蛍光ランプ３が並ぶ配列面の外側から取り囲む周壁２２と、周壁２２の前端部に連設された、カバーフレーム９を固定するための固定部２３とを有している。さらに、本実施形態のフレーム２は、周壁２２で囲まれる空間を後方から塞ぐ底壁２１を有している。すなわち、底壁２１は、蛍光ランプ３に沿っており、フレーム２の背面を形成する。本実施形態では、周壁２２にソケット３２が取り付けられているが、ソケット３２は底壁２１に取り付けられていてもよい。

底壁２１の蛍光ランプ３側の面は、反射板２５で覆われている。反射板２５は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などで構成される。

周壁２２は、一般に、蛍光ランプ３が配列された前記所定方向（以下「ランプ配列方向」という。）と直交する方向（すなわち、蛍光ランプ３の延在方向）に延びる長方形枠状をなしている。具体的に、周壁２２は、ランプ配列方向で蛍光ランプ３を挟んで互いに対向する一対の長辺部２２ａと、ランプ配列方向と直交する方向で蛍光ランプ３を挟んで互いに対向する一対の短辺部２２ｂとを有している。

さらに、バックライト１Ａは、蛍光ランプ３をソケット３２よりも内側の位置で保持する保持部材（ランプホルダ）４と、周壁２２の長辺部２２ａ同士に跨って延びる固定部材５とを備えている。そして、固定部材５に保持部材４が取り付けられている。本実施形態では、２つの固定部材５が、周壁２２の短辺部２２ｂ同士を結ぶ方向に離間するように設けられており、隣り合う一対の蛍光ランプ３が保持部材４により一方の固定部材５と他方の固定部材５とに交互に固定されている。

固定部材５は、底壁２１よりも後方でランプ配列方向に延びる、蛍光ランプ３が並ぶ配列面と平行な帯状の本体部５１と、この本体部５１の長手方向の両端部から立ち上がり、周壁２２の外壁面に固定される一対の脚部５２とを有している。脚部５２の周壁２２への固定は、例えばロウ付けまたはビス止めなどで行われる。

固定部材５の本体部５１には、保持部材４を取り付けるための嵌合穴５１ａが適所に設けられている。固定部材５の本体部５１は、ランプ配列方向と直交する断面において、蛍光ランプ３が並ぶ配列面と直交する方向の断面係数が同方向におけるフレーム２の底壁２１の断面係数よりも高くなるように構成されていることが好ましい。これを実現するには、例えば、固定部材５をフレーム２よりも厚さの厚い金属板で構成すればよい。

保持部材４は、蛍光ランプ３の中間部を固定部材５に固定する役割を果たす。具体的に、図３に示すように、保持部材４は、前記配列面と直交する方向に延びる軸部４１と、軸部４１の一端に設けられた、蛍光ランプ３が嵌め込まれる把持部４２と、軸部４１の他端に設けられたフック部４３とを有している。

本実施形態では、底壁２１が周壁２２で囲まれる空間を固定部材５の前方で塞いでいるので、底壁２１に、保持部材４の軸部４１が遊嵌した状態で挿通される挿通孔２１ａが設けられている。すなわち、保持部材４は、底壁２１に接触しないようになっている。なお、反射板２５にも挿通孔２１ａと連続する貫通孔が設けられている。そして、保持部材４３のフック部４３が挿通孔２１ａを通りながら嵌合穴５１ａに差し込まれると、フック部４３が嵌合穴５１ａの周囲部分に係合することにより、保持部材４が固定部材５に取り付けられる。

以上説明した構成のバックライト１Ａでは、例えば液晶モジュール１０が前面落下または後面落下したときにフレーム２の底壁２１が大きく変形したとしても、保持部材４の挙動をそれと独立させることができる。そして、変形し難い形状の固定部材５を採用すれば、保持部材４の変位を抑えて蛍光ランプ３の破損を抑制することができる。

なお、図略の回路基板は、固定部材５を利用して取り付けることも可能である。

（第２実施形態）
次に、図４および図５に本発明の第２実施形態に係るバックライト１Ｂを用いた液晶モジュールを示し、これらの図を参照して、本発明の第２実施形態に係るバックライト１Ｂを説明する。ただし、図４では、図２と同様に、カバーフレーム９の作図を省略している。なお、本実施形態では、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態のバックライト１Ｂでは、フレーム２に底壁２１が設けられておらず、フレーム２が周壁２２で囲まれる空間を蛍光ランプ３が並ぶ配列面と直交する方向の双方に解放するように構成されている。このため、固定部材５が蛍光ランプ３に対向している。なお、本実施形態のバックライト１Ｂを用いる場合は、液晶モジュールを囲繞して液晶表示装置を構成する筐体の一部である、バックライト１Ｂを後方から覆うバックカバー（図示せず）の内壁面に反射板を設ければよい。

このような構成でも、変形し難い形状の固定部材５を採用すれば、例えば液晶モジュール１０が前面落下または後面落下したときの保持部材４の変位を抑えて蛍光ランプ３の破損を抑制することができる。

さらに、フレーム２を本実施形態のような底壁２１を有しない形状にすることにより、材料費を大幅に削減することができる。

（その他の実施形態）
前記第１および第２実施形態では、帯状の本体部５１を有する固定部材５が採用されていたが、図６に示すような本体部５１にランプ配列方向に延びるリブ５５が設けられた固定部材５’を採用することも可能である。このような固定部材５’であれば、板厚の薄い金属板を用いても、ランプ配列方向への曲げ剛性が高い固定部材５’を得ることができる。

図６に示す固定部材５’では、リブ５５が、本体部５１の幅方向の両端部から脚部５２と同方向に折れ曲がる折れ曲がり片で構成されている。このような形状であれば、第１実施形態のようにフレーム２の底壁２１に挿通孔２１ａが設けられている場合には、挿通孔２１ａから漏れる光を遮蔽することができる。

なお、本体部５１にリブ５５を設ける場合は、溶接またはロウ付け等により本体部５１の幅方向の中央にリブ５５を立ててもよい。

また、前記第１および第２実施形態では、固定部材５が周壁２２の長辺部２２ａ同士に跨って延びているが、固定部材５は周壁２２の短辺部２２ｂ同士に跨って延びていてもよい。ただし、この場合は、例えば保持部材４と同数の固定部材５を設けることになるため、固定部材５は周壁２２の長辺部２２ａ同士に跨って延びていることが好ましい。

さらに、固定部材５は、フレーム２の内部に配設することも可能である。この場合は、例えば脚部５２を周壁２２の内壁面に固定すればよい。

本発明は、種々の用途のバックライトに適用可能であるが、特に液晶パネルの裏面に光を照射するバックライトに有用である。

１Ａ，１Ｂ バックライト
２ フレーム
２１ 底壁
２１ａ 挿通孔
２２ 周壁
２２ａ 長辺部
２２ｂ 短辺部
３ 蛍光ランプ
３２ ソケット
５，５’ 固定部材
５１ 本体部
５２ 脚部
５５ リブ
８ 液晶パネル
１０ 液晶モジュール

Claims (8)

1. 所定方向に配列された複数本の蛍光ランプと、
   前記複数本の蛍光ランプと接続されるソケットが取り付けられたフレームであって前記複数本の蛍光ランプを該蛍光ランプが並ぶ配列面の外側から取り囲む周壁を有するフレームと、
   前記複数本の蛍光ランプを前記ソケットよりも内側の位置で保持する保持部材と、
   前記周壁における対向する部分同士に跨って延び、前記保持部材が取り付けられた固定部材と、
   を備える、バックライト。
2. 前記固定部材は、前記周壁における前記所定方向で対向する部分同士に跨って延びている、請求項１に記載のバックライト。
3. 前記固定部材は、前記所定方向に延びる本体部と、この本体部の長手方向の両端部から立ち上がり、前記周壁の外壁面に固定される一対の脚部とを有する、請求項２に記載のバックライト。
4. 前記フレームは、前記周壁で囲まれる空間を前記固定部材の本体部側から塞ぐ底壁を有し、この底壁には、前記保持部材が遊嵌した状態で挿通される挿通孔が設けられている、請求項３に記載のバックライト。
5. 前記フレームは、前記周壁で囲まれる空間を前記配列面と直交する方向の双方に解放するように構成されている、請求項３に記載のバックライト。
6. 前記固定部材の本体部には、前記所定方向に延びるリブが設けられている、請求項４または５に記載のバックライト。
7. 前記リブは、前記本体部の幅方向の端部から折れ曲がる折れ曲がり片で構成されている、請求項６に記載のバックライト。
8. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの裏側に配設された、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバックライトと、
   を備える、液晶モジュール。

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