JP4091519B2 - バックライト装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等に用いられるバックライト装置に関する。

近年、大型液晶表示装置の普及に伴い、液晶パネルに対して平行となるように複数の蛍光ランプを並列に配置したバックライト装置の開発が進んでいる。図１５の組立斜視図に示すように、従来のバックライト装置は、発光面側から順に、フロントフレーム１、拡散シート２、拡散シート３、拡散板４、反射板５、バックフレーム６が配置され、拡散板４と反射板５の間に、直管型の複数の蛍光ランプ３７が並列に配置された構成である。各蛍光ランプ３７の一方の端の電極部は、挿入孔を備えた複数のゴムホルダー１０によりそれぞれ保持され、ハーネス１２が接続される。各蛍光ランプ３７の他方の端の電極部は、同じくゴムホルダー１３により保持され、ハーネス１４が接続される。蛍光ランプ３７の電極部が位置するバックライト装置の両側面には、側板１１ａ，１１ｂがそれぞれ固定される。

同図に示すように、発光面の直下に複数の蛍光ランプを配置した直下式のバックライト装置は、各蛍光ランプを点灯させたときの光を発光面に対して直接照射させるので高輝度化に適している。現在では、直管型の蛍光ランプの他、蛍光ランプの中央に両端の電極部を一方に揃えるための屈曲部を備えた蛍光ランプの開発が進んでいる。

しかしながら、従来は、蛍光ランプの屈曲部を発光エリア外に配置されたゴムホルダーで固定するようになっていたため、屈曲部は輝度を向上させるのに有効な部分であるにも関わらず、これを十分に活用することができなかった。

また、屈曲部をゴムホルダーで固定していたため、固定圧によるランプ割れの問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蛍光ランプの屈曲部による輝度を有効に活用可能なバックライト装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、固定圧によるランプ割れを防止し得るバックライト装置を提供することにある。

本発明に係るバックライト装置は、両端の電極部を一方に揃えるための屈曲部を備えた複数の蛍光ランプを前記屈曲部が発光エリア内に位置するように並列に配置したことを特徴とする。

本発明にあっては、並列に配置された複数の蛍光ランプについて、各屈曲部が発光エリア内に位置するようにしたことで、屈曲部の輝度を有効に活用できるようにしている。

本バックライト装置は、前記蛍光ランプの側部を挟み込む対突起を各蛍光ランプに対応して複数備えた保持板を有することを特徴とする。

本発明にあっては、蛍光ランプの側部を対突起により挟み込んで保持するようにしたことで、蛍光ランプの屈曲部をゴムホルダーで固定した場合のような固定圧がかかることを避けるようにしている。

本バックライト装置において、前記保持板は、蛍光ランプからの光を反射させる反射板と同色または透明であることを特徴とする。

本発明にあっては、保持板を反射板と同色または透明としたことで、保持板の部分における輝度の低下を抑えるようにしている。

本バックライト装置は、前記蛍光ランプの電極部から屈曲部までの長さを発光エリアの幅よりも短くしたことを特徴とする。

本発明にあっては、各蛍光ランプの電極部から屈曲部までの長さを発光エリアの幅よりも短くすることで、低消費電力化を図るようにしている。

本バックライト装置は、隣り合う蛍光ランプで電極部を発光エリアの対向する２つの端辺に交互に配置したことを特徴とする。

本発明にあっては、隣り合う蛍光ランプで電極部を発光エリアの対向する２つの端辺に交互に配置したことで、各蛍光ランプの電極部が発光エリアの一方の端辺に集中した場合と比較して、発光エリアにおける輝度分布のバラツキを低減できるようにしている。

本バックライト装置において、前記対突起は、それぞれの突起を蛍光ランプの軸に対して非対称に配置したことを特徴とする。

本発明にあっては、蛍光ランプを対突起に挿入するときに突起が外側に広がる幅が短くなるようにして、弾性が損われにくくしている。

本バックライト装置は、前記蛍光ランプの一方の側部を挟み込む対の突起の間隔を前記側部との隙間がない幅とし、他方の側部を挟み込む対の突起の間隔を当該側部との間に隙間がある幅としたことを特徴とする。

本発明にあっては、蛍光ランプの両側部を固定した場合には屈曲部の曲げ加工による蛍光ランプのピッチやねじれの寸法バラツキにより蛍光ランプの側部に応力が加わり続けるところ、一方の側部だけを固定し、他方の側部については隙間を設けることで、このような応力が加わり続けることを防止できるようにしている。

本発明に係るバックライト装置によれば、蛍光ランプの屈曲部を発光エリア内に配置したことで、屈曲部の輝度を有効に活用することができる。

また、蛍光ランプの側部を対突起により挟み込んで保持する保持板を設けたことで、ゴムホルダーで固定したときの固定圧によるランプ割れを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

［第１の実施の形態］
図１の組立斜視図に示すように、本実施の形態におけるバックライト装置は、発光面側から順に、フロントフレーム１、拡散シート２、拡散シート３、拡散板４、反射板５、バックフレーム６が配置され、拡散板４と反射板５の間に、両端の電極部を一方に揃えるための屈曲部を有する複数の蛍光ランプ７が、発光面に対して平行となるように並列に配置される。各蛍光ランプ７は、電極部が発光エリアの一方の端辺に、屈曲部が他方の端辺に位置するように配置される。各蛍光ランプ７の電極部は、挿入孔を備えた複数のゴムホルダー１０により発光エリアの外部でそれぞれ保持される。各電極部にはハーネス１２が接続される。蛍光ランプの電極部あるいは屈曲部が位置するバックライト装置の側部には、側板１１ａ，１１ｂがそれぞれ固定される。

蛍光ランプ７としては、例えば、ガラスバルブの内壁に蛍光体層が形成され、ガラスバルブの内部に希ガスと水銀が挿入された状態で気密に封着された冷陰極蛍光ランプを用いる。

図２の配列構造に示すように、各蛍光ランプ７は、その屈曲部が発光エリア内に位置するように配置される。本バックライト装置では、このような配置とすることで、屈曲部の輝度を有効に活用できるようにしている。なお、図２においては、各蛍光ランプ７の屈曲部をコ字形状としているが、Ｕ字形状としてもよい。

各蛍光ランプ７の側部は、保持板１５により保持される。蛍光ランプ７の管軸方向における保持板１５の幅は、一例として５ｍｍとする。図３の拡大図に示すように、保持板１５は、蛍光ランプ７の側部を挟み込む対突起１６を各蛍光ランプに対応して複数備えた構成である。１本の蛍光ランプ７における２つの側部を２つの対突起１６でそれぞれ保持するようになっている。

保持板１５は、反射板５と同色または透明とする。例えば、反射板５が白色であれば、保持板１５を白色または透明とする。これにより、保持板１５が位置する部分における輝度の低下を抑える。

保持板１５の材質は、樹脂またはシリコンゴムとする。保持板１５は、蛍光ランプ７の管軸方向に対して垂直に配置されるが、その位置は任意である。例えば、各蛍光ランプ７を安定的に保持するには、図２に示すように、蛍光ランプ７の屈曲部の近傍と中央部の近傍の２箇所に保持板１５を配置するようにする。

一本の蛍光ランプ７に対応する２つの対突起１６は、一方が蛍光ランプ７を十分に保持し、他方が軽く支える程度となるように、それぞれの対となる突起の間隔が微妙に異なっており、蛍光ランプ７の取り付け、取り外しが容易にできるようになっている。

本バックライト装置では、蛍光ランプ７の側部を対突起１６により挟み込んで保持することで、屈曲部をゴムホルダーで固定した場合のような固定圧がかかることを避けるようにしている。

次に、比較例のバックライト装置について説明する。ただし、図１乃至３と同一物には、同一の符号を付すこととし、ここでは重複した説明は省略する。図４の組立斜視図および図５の配列構造に示すように、複数の蛍光ランプ１７は、それぞれの屈曲部が発光エリア外に配置される。図２に示す本バックライト装置における蛍光ランプ７の電極部から屈曲部までの長さＡは、図５に示す比較例の蛍光ランプ１７の電極部から屈曲部までの長さＢよりも短い構成となっている。

図６の拡大図に示すように、各蛍光ランプ１７の屈曲部は、各屈曲部を嵌め込むための複数の嵌込部２１を備えたゴムホルダー９により保持される。各嵌込部２１は、凹形状の窪みと、この窪み中央の突起を備え、これら窪みと突起によりコ字形状又はＵ字形状の屈曲部の嵌め込みが可能となっている。

各蛍光ランプ１７の電極部は、図４に示すように、電極部を挿入するための挿入孔を備えた複数のゴムホルダー１０によってそれぞれ別個に保持され、ハーネス１２がそれぞれ接続される。

図７の拡大図に示すように、各蛍光ランプ１７の側部にはＯリング１８が挿入され、このＯリング１８によって反射板５の表面に対する各蛍光ランプ１７の位置が同じ高さに固定される。このＯリング１８は、乳白色または透明のシリコンゴムで形成される。

この比較例のようにＯリング１８を用いた場合には、蛍光ランプ１７の固定位置を高く設定するためには、Ｏリング１８の径を大きく、幅を広げる必要がある。また、Ｏリング１８は、１本の蛍光ランプ７に対して複数個挿入する必要があるため、複数の蛍光ランプがある場合には取り付けに時間がかかることになる。

したがって、本実施の形態によれば、並列に配置された複数の蛍光ランプ７の屈曲部が発光エリア内に位置するようにしたことで、屈曲部の輝度を有効に活用することができる。また、蛍光ランプ７の長さを比較例のものよりも短くすることができ、その分だけ低消費電力化を図ることができる。

本実施の形態によれば、蛍光ランプ７の側部を対突起１６により挟み込んで保持する保持板１５を設けたことで、屈曲部をゴムホルダーで固定した場合のような固定圧がかからないので、ランプ割れを防止することができる。

本実施の形態によれば、保持板１５を反射板５と同色または透明としたことで、保持板１５の部分における輝度の低下を抑えることができる。

本実施の形態によれば、保持板１５を用いることで、蛍光ランプ７の屈曲部をゴムホルダーで固定するための加工をする必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。また、各蛍光ランプ７をワンタッチで保持板１５に装着可能であり、比較例のように蛍光ランプにＯリング１８を装着する場合と比べて、蛍光ランプを反射板５の表面に対して一定の高さに固定する時間を大幅に短縮することができる。さらに、各蛍光ランプ毎のＯリング１８やゴムホルダー９等の部品が不要であり、少ない部品数で複数の蛍光ランプ７を固定でき、部品コストを削減することができる。

［第２の実施の形態］
第１の実施の形態においては、図２に示す蛍光ランプ７の電極部から屈曲部までの長さＡを比較例のものよりも短くすることで、低消費電力化を図ることとした。この長さＡを短くする程、消費電力を低減できるのであるが、同図に示すような配列構造では、長さＡを短くしていくと発光エリア内において蛍光ランプ７が配置されない部分、すなわち図２における各蛍光ランプ７の屈曲部の右側部分の面積が拡大していくこととなる。この部分は蛍光ランプが配置されず暗いため、発光エリアにおける輝度分布に著しい偏りが生じることとなる。本実施の形態では、このような輝度分布の偏りを防止し、低消費電力化を図るようにしたバックライト装置について説明する。

本実施の形態におけるバックライト装置の基本的な構成は、第１の実施の形態のものと同様であるので、同一物には同一の符号を付すこととして、ここでは重複した説明を省略し、相違点である蛍光ランプの長さ及び配列構造についてだけ説明する。

図８の配列構造に示すように、本実施の形態では、各蛍光ランプ２７の電極部から屈曲部までの長さを発光エリアの幅よりも短くするとともに、隣り合う蛍光ランプで電極部が発光エリアの対向する２つの端辺に交互に位置するように配置する。各蛍光ランプ２７の側部は第１の実施の形態と同様に保持板１５で保持するものとし、電極部はゴムホルダー１０により保持するものとする。

したがって、本実施の形態によれば、各蛍光ランプ２７の電極部から屈曲部までの長さを発光エリアの幅よりも短くしたことで、低消費電力化を図ることができる。また、隣り合う蛍光ランプで電極部を発光エリアの対向する２つの端辺に交互に配置したことで、各蛍光ランプ２７の電極部が発光エリアの一方の端辺に集中した場合と比較して、発光エリアにおける輝度分布の偏りを防止することができる。特に、発光エリアの中央近傍では、第１の実施の形態のバックライト装置と同等の輝度を得ることができる。

［第３の実施の形態］
第１の実施の形態では、図３に示したように、保持板１５に設けられた対突起１６は、左右の突起が蛍光ランプの軸に対して対称な位置に配置されていた。対突起１６は、それぞれの突起が蛍光ランプ側部の同じ位置を圧迫するように力を加え保持することになるので、蛍光ランプを対突起１６に挿入するときに突起が外側に大きく広がることになる。このため、バックライト装置の組立や蛍光ランプの交換回数が増すにつれて対突起の弾性が失われ易くなる。

そこで、本実施の形態では、図９の平面図、図１０の斜視図に示すように、対突起を構成する突起３６ａ，３６ｂを蛍光ランプ７の軸に対して非対称な位置となるように保持板３５上に配置する。突起３６ａ，３６は、先端が爪状であり、この爪で蛍光ランプ７を抑え付けるようになっている。なお、本実施の形態におけるバックライト装置の基本的な構成は、第１の実施の形態のものと同様であるので、ここでは重複した説明は省略する。

本実施の形態によれば、対突起のそれぞれの突起３６ａ，３６ｂを蛍光ランプ７の軸に対して非対称な位置に配置したことで、蛍光ランプを対突起に挿入するときに突起３６ａ，３６ｂが外側に広がる幅が短くなるので、弾性を損われにくくできる。また、突起３６ａ，３６ｂで蛍光ランプ７の側部を挟み込んだときの応力が一箇所に集中しなくなるので、蛍光ランプ７の破損を軽減でき、蛍光ランプ７の肉厚を薄くでき、小径化を図ることができる。

［第４の実施の形態］
本実施の形態では、図１１の平面図、図１２の側面図に示すように、蛍光ランプ７の一方の側部を挟み込む爪状の突起４６ａ，４６ｂの間隔を蛍光ランプ７の側部との隙間がない幅とし、蛍光ランプ７の他方の側部を挟み込む突起４６ｃ，４６ｄの間隔を当該側部との間に隙間がある幅となるように、突起４６ａ，４６ｂ、突起４６ｃ，４６ｄを保持板４５に配置する。

また、図１３の拡大平面図に示すように、突起４６ｂ，４６ｄの爪の部分のランプ軸方向の長さｂ、ランプ軸に垂直な方向の長さｄは、突起４６ａ，４６ｃの爪の部分のランプ軸方向の長さａ、ランプ軸に垂直な方向の長さｃよりも長くなっており、蛍光ランプ７の脱落を防止している。

突起４６ａ，４６ｂ、突起４６ｃ，４６ｄをそれぞれ蛍光ランプ７の軸に対して非対称な位置に配置することは、第３の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態におけるバックライト装置の基本的な構成は、第１の実施の形態のものと同様であるので、ここでは重複した説明は省略する。

本実施の形態によれば、突起４６ａ，４６ｂの間隔を蛍光ランプ７の側部との隙間がない幅にしてガタツキなく蛍光ランプ７の側部を固定する一方、蛍光ランプ７の他の側部を挟み込む突起４６ｃ，４６ｄの間隔を当該側部との間に隙間がある幅にして当該側部の浮き上がりを防ぐ程度の押さえの役割を主とする構造としたことで、蛍光ランプ７の両側部を固定した場合には屈曲部の曲げ加工による蛍光ランプ７のピッチやねじれの寸法バラツキにより蛍光ランプ７の側部に応力が加わり続けるところ、このような応力が加わり続けることを防止できるので、振動・衝撃などに対して蛍光ランプ７を破損しにくくすることができる。

本実施の形態によれば、対になる突起を蛍光ランプ７の軸に対して非対称な位置に配置したことで、蛍光ランプを対突起に挿入するときに突起が外側に広がる幅が短くなるので、弾性を損われにくくできる。また、対突起で蛍光ランプ７の側部を挟み込んだときの応力が一箇所に集中しなくなるので、蛍光ランプ７に加わる応力を軽減することができる。

なお、上記各実施の形態では、蛍光ランプ７の屈曲部の近傍と中央部の近傍の２箇所に保持板を配置する構成としたが、このような配置に限られるものではない。例えば図１４の平面図にしめすように、２つの保持板５５をともに屈曲部の近傍に配置するようにしてもよく、その配置は任意である。

第１実施形態におけるバックライト装置の構成を示す組立斜視図である。 上記バックライト装置における複数の蛍光ランプの配列構造を示す平面図である。 上記バックライト装置における蛍光ランプを保持する保持板の構造を示す拡大図である。 比較例のバックライト装置の構成を示す組立斜視図である。 上記比較例のバックライト装置における複数の蛍光ランプの配列構造を示平面す図である。 上記比較例のバックライト装置における蛍光ランプの屈曲部を保持する部分の構造を示す拡大図である。 上記比較例のバックライト装置における蛍光ランプの中央部を保持する部分の構造を示す拡大図である。 第２実施形態のバックライト装置における複数の蛍光ランプの配列構造を示す平面図である。 第３実施形態のバックライト装置における複数の蛍光ランプの配列構造を示す平面図である。 第３実施形態の蛍光ランプの保持部の構造を示す斜視図である。 第４実施形態のバックライト装置における複数の蛍光ランプの配列構造を示す平面図である。 第４実施形態の蛍光ランプの保持部の構造を示す側面図である。 第４実施形態の蛍光ランプの保持部の構造を示す拡大平面図である。 保持板の別の配置構造を示す平面図である。 従来のバックライト装置の構成を示す組立斜視図である。

符号の説明

１…フロントフレーム、２…拡散シート
３…拡散シート、４…拡散板，５…反射板
６…バックフレーム
７，１７，２７，３７…蛍光ランプ
９，１０，１３…ゴムホルダー
１１ａ，１１ｂ…側板
１２，１４…ハーネス
１５，３５，４５…保持板、
１６，３６，４６…対突起
１８…Ｏリング、２１…嵌込部

Claims (2)

1. 両端の電極部を一方に揃えるための屈曲部を備えた複数の蛍光ランプを前記屈曲部が発光エリア内に位置するように並列に配置し、
   前記蛍光ランプの側部を挟み込む対突起を各蛍光ランプに対応して複数備えた保持板を設け、
   前記蛍光ランプの一方の側部を挟み込む対突起の間隔を当該側部との隙間がない幅とし、他方の側部を挟み込む対突起の間隔を当該側部との間に隙間がある幅としたことを特徴とするバックライト装置。
2. 隣り合う蛍光ランプで電極部を発光エリアの対向する２つの端辺に交互に配置したことを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。

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