JP4126914B2

JP4126914B2 - 液晶表示器

Info

Publication number: JP4126914B2
Application number: JP2002013183A
Authority: JP
Inventors: 洋樹酒本; 泰ニ中川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: JP2003215583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエッジライト型バックライトを用いた液晶表示器に関し、特に複数の蛍光灯などの光源を導光板の側面に沿って配置して高輝度を得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示器は、一対のガラス基板間に液晶層を介在させた液晶パネルと、その液晶パネルに背面側から光を照射するバックライトとを備えている。このバックライトとしては、導光板の側方に光源を配置したエッジライト型が主に用いられている。エッジライト型は、液晶パネルの背面側に液晶パネルとほぼ同等の大きさの導光板を配置し、その導光板の背面には反射板を、導光板と液晶パネルとの間には拡散シートなどを配置する。導光板の側方には蛍光管などの線状光源を配置するが、液晶表示器の仕様として要求される輝度に応じて蛍光管の本数や配置箇所が決まる。例えばノートパソコン用液晶表示器では１本の蛍光管を導光板の長辺側方に配置する形態が一般的であるが、液晶表示器のサイズが大きくなったり、液晶テレビ用のように高い輝度が求められるときは２本以上の蛍光管を用いる。このとき蛍光管を導光板の２つの長辺側面に沿ってそれぞれ配置したり、または導光板の１つの長辺側面に沿ってまとめて配置したりする。
【０００３】
高輝度を得るためには、エッジライト型よりも直下型のバックライトの方が多くの蛍光管を配置することができ、有利である。しかし直下型ではバックライトが厚くなるため、高輝度化と共に薄型化を要求される場合はエッジライト型でできるだけ高輝度を実現する必要がある。従って、例えば１５インチクラスの液晶テレビでは高輝度なエッジライト型が望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高輝度なエッジライト型バックライトを実現するために、導光板の側方に３本以上の蛍光管をまとめて配置する場合がある。このとき各蛍光管はそれぞれ導光板の側面に対して平行で且つ導光板と等間隔を置いて配置され、その断面方向から見たときに導光板の側面に沿って３本の蛍光管を一直線上に並設していた。一般に蛍光管の輝度は周囲温度によって変化し、例えば冷陰極蛍光管では４５℃から５０℃付近で輝度が高くなり、４５℃以下若しくは５０℃以上になると徐々に輝度が低下する。蛍光管は使用中に発熱して周囲温度が上昇するが、蛍光管の周囲に配置されたランプハウスなどを介して放熱される。したがって１、２本の蛍光管がまとめて配置されている場合には、発熱量と放熱量のバランスにより蛍光管の周囲温度を約５０℃程度に維持することができるが、３本以上の蛍光管を１箇所にまとめて配置した場合は、発熱量が多くなるため各蛍光管の周囲温度が５０℃以上になり、輝度が低下する。特に中央に位置する蛍光管は隣接する２本の蛍光管からの熱の影響を受けるため、この蛍光管の輝度低下が大きくなり、他の蛍光管との点灯状態などのバランスがよくなかった。
【０００５】
また、一般に蛍光管の両端の端子に電源を供給するリード線を接続しているが、複数の蛍光管をまとめて配置するとき、各蛍光管のＧＮＤ側を１本のリード線に接続する場合がある。このとき蛍光管内部の電極から伸びた端子が蛍光管の両端部からそれぞれ突出し、各ＧＮＤ側端子を１本のリード線に共通して接続することになり、この際、各蛍光管のＧＮＤ側端子を曲げ加工し、曲げた各ＧＮＤ側端子やリード線の一部分を重ね合わせ、その重ね合わした部分に銅線のような導電性部材を巻き付け、その巻き付け部分を半田付けして固定していた。これは例えば実用新案登録第３０２９２６７号公報に記載されている。
【０００６】
しかしこの固定方法は、ＧＮＤ側端子を曲げる工程や導線等を巻き付けて固定する工程が必要であり、蛍光管の本数が増えるのに伴って非常に複雑で煩雑な作業であった。また蛍光管の位置決めをしながらの固定作業となるため、作業に時間がかかり、蛍光管の配置もばらつき易かった。さらに狭額縁化や薄型化を図る上で、ＧＮＤ側端子とリード線とを接続するスペースも小さくする必要があるが、従来の固定方法では、蛍光管内の電極に負荷が掛からないようにＧＮＤ側端子を曲げなければならないため、蛍光管の端面から曲げ位置までの長さが大きくなり、接続に必要なスペースを小さくすることが出来なかった。
【０００７】
そこで本発明は、複数の光源を用いても各光源を効率よく利用でき、その光源の取付作業も容易にできる液晶表示器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルと、液晶パネルの背面側に配置された導光板と、導光板の少なくとも１つの側面に沿って配置された複数本の光源と、光源の端部に位置し、光源を導光板の側方に保持するランプホルダとを備えた液晶表示器において、光源の一方の端部から突出したＧＮＤ側端子と、ランプホルダ内に収納されると共に複数の光源のＧＮＤ側端子を予め決まった位置に保持する保持具を有し、保持具は保持する各光源のＧＮＤ側端子を共通して電気的に接続する。また保持具が金属製の三角形の平板であり、各頂点付近に光源のＧＮＤ側端子が挿入可能な保持孔を有し、3 本の光源を等間隔に離れた位置に配置する。そして、平板の中央部にはリード線を固定する固定孔を設けることを特徴とする。
【０００９】
この構成によって、3 本の光源をまとめて配置するときに、各光源の位置決めと各ＧＮＤ側端子の接続作業が容易に且つ確実に行える。また、光源同士の距離を夫々等間隔に離して配置することにより、光源周囲の温度を最適温度に保つことができ、導光板に光が効率よく入射されて輝度の向上に繋がる。さらに各光源のＧＮＤ側端子の接続スペースを小さくすることができ、狭額縁化や薄型化に適した固定方法である。
【００１０】
また本発明は、３本の光源を一組としてこの一組の光源を共通の保持具で保持すると共に、光源の断面方向から見たときに３本の光源を三角形状に配置する。また保持具は三角形状の平板であり、各頂点付近に光源のＧＮＤ側端子を保持する保持部が設けられている。この構成によって、各光源を高輝度な点灯を保てる状態に配置することができ、その取付け作業も容易で各確実に行える。
【００１１】
また本発明は、一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルと、液晶パネルの背面側に配置された導光板と、導光板の少なくとも１つの側面に沿って配置された３本の光源とを備えた液晶表示器において、３本の光源を一組として、その各光源が他の２本の光源とほぼ等間隔を離して配置されている。また、一組の光源は２本の光源が導光板に近接して配置されている。また、導光板の対向する側面にそれぞれ一組の光源が配置されている。
【００１２】
この構成によって導光板の側面に沿って３本の光源を配置したときに、各光源における熱の影響が均等になると共に光源の周囲温度が上がり過ぎることを防止でき、各光源が高い輝度で点灯できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は液晶表示器の背面斜視図、図２は図１の領域Ａの拡大図、図３は光源部分の要部断面図である。
【００１４】
１は液晶表示器の背面を成す金属フレームであり、前面側が開放した箱状に形成されている。２は樹脂製の中間枠、３は金属製の前面枠である。中間枠２は表示領域に該当する部分が開口しており、金属フレーム１の側面部分を覆って取付けられる。前面枠３には表示領域部分に中間枠よりも小さい開口が形成され、前面側から中間枠２を覆った状態で取付けられる。中間枠２には金属フレーム１と前面枠３にそれぞれ係合する係止片４、５が設けられており、係止片４は金属フレーム１の固定孔（図示しない）に嵌り込み、係止片５は前面枠３の固定孔６に嵌って取り付けられる。
【００１５】
金属フレーム１内には白色の樹脂製の反射板７、導光板８が配置され、反射板７や導光板８は金属フレーム１と中間枠２によって挟み込まれて取付けられる。導光板８上に複数のプリズムシート９などが積層され、その前面側に液晶パネル１０が配置される。液晶パネル１０は一対のガラス基板をシール材によって中空状に貼り合せ、その内部に液晶層を封入している。中間枠２に前面枠３を取り付けたとき、前面枠３が液晶パネル１０の周囲を押さえ込み、液晶パネル１０を導光板８の前面側に保持する。
【００１６】
１１は光源である直線状の冷陰極管であり、導光板８の長辺側面に沿って配置されている。この実施例では３本の冷陰極管１１を一組としてまとめ、導光板８の２つの長辺側面にそれぞれ一組ずつの冷陰極管１１を配置している。つまり液晶表示器に計６本の冷陰極管１１を使用し、導光板８の側面にそって３本ずつ配置している。
【００１７】
図４及び図５は冷陰極管１１を含む光源部分の斜視図であり、図４ではランプハウス１２を省略し、図５ではランプハウス１２をつけた状態を示している。一組の冷陰極管１１はそれぞれ平行に並べて配置され、各冷陰極管１１は両端部分でそれぞれ樹脂製のランプホルダ１３、１４に取付けられている。この実施例ではランプホルダ１３が冷陰極管１１のＧＮＤ側に、ランプホルダ１４が冷陰極管１１のホット側に相当する。ランプハウス１２は例えばアルミを断面コ字状に折り曲げ、導光板８側に開口部分を向けるようにランプホルダ１３、１４に取付けられる。ランプハウス１２は冷陰極管１１の周囲に位置し、冷陰極管１１からの光を反射して導光板８へ効率よく導く働きをする。１５はＧＮＤ側のリード線であり、後述するようにランプホルダ１３内で３本の冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７と共通に接続されている。そしてランプホルダ１３外に導きされたリード線１５はランプハウス１２の外側に沿ってランプホルダ１４側まで伸びている。また１６はホット側のリード線であり、ランプホルダ１４内で各冷陰極管１１のホット側端子と接続されている。ホット側ではリード線１６と冷陰極管１１が１対１で対応するため、リード線１６は３本になる。３本のリード線１６と１本のリード線１５の先端には接続コネクタ１８が取付けられ、液晶表示器の外側にまで延在している。そして、この一組の冷陰極管１１とランプハウス１２、ランプホルダ１３、１４は一体にまとめられ、導光板８の側面に沿ってスライド可能に形成され、液晶表示器から着脱可能に取り付けられる。
【００１８】
３本の冷陰極管１１はその断面方向から見たときに、各冷陰極管１１との間隔が略均等になるように三角形状に配置される。そして冷陰極管１１を導光板８の側面に沿って取り付けたとき、２本の冷陰極管１１が導光板８に近接し、残り１本の冷陰極管１１が導光板８から離れて位置するように配置する。この配置によって３本の冷陰極管１１からの光ができるだけ導光板に入射することになり、輝度アップにつながる。各冷陰極管１１の間隔を単に均等にするだけではなく、冷陰極管１１を配置する限られたスペースの中でできるだけ離して配置するとよい。３本の冷陰極管１１をそれぞれ三角形の頂点に配置することで各冷陰極管１１の間隔を広くすることが可能となり、隣接する冷陰極管１１からの熱の影響を低減して、冷陰極管１１の使用中に周囲温度を最適温度（約４０°〜５０°）に保持することができる。また各冷陰極管１１の間隔が均等になっているため、熱などの影響が特定の冷陰極管１１に集中することを防止でき、さらに各冷陰極管１１とランプハウス１２との距離及び近接面数を可能な限り同じに設計すれば電気的バランスが改善され、各冷陰極管１１の発光効率を向上させることができる。冷陰極管１１を三角形状に配置することで、冷陰極管１１を直列配列するときに比べて約２５％の輝度アップが可能になった。
【００１９】
図６は冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７とリード線１５との接続部分の要部概略図であり、図７は保持具である金属プレート１９の正面図である。冷陰極管１１のＧＮＤ側の端部には、内部のランプ電極とつながるＧＮＤ側端子１７が突出している。金属プレート１９はアルミなどで形成された三角形の平板であり、各頂点付近にはＧＮＤ側端子１７が挿入可能な保持孔２０が形成されている。この保持孔２０の位置は、３本の冷陰極管１１を上述した最適な配置に取り付けた際の各冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７に対応している。また保持孔２０の大きさは、ＧＮＤ側端子１７が挿入でき且つＧＮＤ側端子１７を挿入した際に確実に金属プレート１９と導通する大きさに設定される。ＧＮＤ側端子１７を保持孔２０に挿入した状態で半田付けを行い、冷陰極管１１を金属プレート１９に固定する。このとき、１つの冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７に対してリード線１５内の銅線を絡ませた状態で半田付けを行い、３本のＧＮＤ側端子１７をリード線１５に共通して導通させる。そして冷陰極管１１が取り付けられた金属プレート１９をランプホルダ１５に固定する。
【００２０】
このように金属プレート１９に各ＧＮＤ側端子１７を挿入するだけで複数の冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７を共通に導通させることができ、リード線１５と各ＧＮＤ側端子１７との接続作業が容易に行える。また金属プレート１９へＧＮＤ側端子を固定することでそのまま各冷陰極管１１の位置決めが行え、作業性が向上する。また、従来の各ＧＮＤ側端子を折り曲げ、その折り曲げ部分とリード線を固定する場合に比較して、ＧＮＤ側端子を折り曲げるスペースが必要なくなるため、各冷陰極管１１の取付け部分のスペースを小さくすることができる。
【００２１】
金属プレート１９の外形を三角形状にして各頂点付近に保持孔２０を形成すれば、金属プレート１９の外形と冷陰極管１１の位置が対応するため、金属プレート１９をランプホルダ１３に取り付ける際の位置確認も容易に行える。しかし金属プレート１９は保持孔２０の位置が各冷陰極管１１の配置に対応して設定されていればよく、金属プレート１９の外形を三角形状に限定するものではなく、ランプホルダ１３に取付可能な形状であれば他の形状でもよい。
【００２２】
この実施例では金属プレート１９に保持孔２０を形成したが、冷陰極管１１のＧＮＤ側端子１７が金属プレート１９に導通した状態で予め決まった位置に保持できる構成であればよく、例えば金属プレート１９の所定箇所に窪みを形成し、その窪みにＧＮＤ側端子１７を嵌め込むものでも良い。
【００２３】
また保持具として金属プレート１９を用いたが、金属プレート１９に接続したＧＮＤ側端子１７が共通して導通できる構成であれば良く、例えば樹脂プレートに金属よる所定パターンのコーティング又は金属箔の貼り付けを行い、各ＧＮＤ側端子１７を導通させる構成でも良い。またリード線１５を金属プレート１９に取付ける際に、リード線１５と１つのＧＮＤ側端子１７とを半田付けしたが、例えば金属プレート１９の中央に保持孔２０を形成するなどリード線１５用の固定部を設けても良い。また金属プレート１９への固定方法として半田付けを用いたが、半田付けを用いることなくＧＮＤ用端子１７を金属プレート１９に挿入するだけで固定できる形態でも良い。
【００２４】
冷陰極管１１やランプハウス１２は導光板８の側面に沿って金属フレーム１内に収納され、固定ネジ２１によって金属フレーム１に取付けられる。ランプハウス１２の両端部分には固定ネジ２１が挿入できる取付孔２３が設けられ、ランプハウス１２はランプホルダ１３、１４付近で金属フレーム１に確実に且つ直接的に接触する。ランプハウス１２を金属ケース１に接触させることで、ランプハウス１２内の熱を金属フレーム１を介して外部へ放熱することができる。３本の冷陰極管１１をまとめて配置すると発熱量も大きくなるため、特に発熱が大きい冷陰極管１１の両電極付近の放熱効果を向上させることが望ましく、ランプハウス１２の両端で金属フレーム１に固定することが効果的である。
【００２５】
固定ネジ２１を外したとき、リード線１５、１６を引っ張ると冷陰極管１１やランプハウス１２を金属フレーム１から取り外せる。そして冷陰極管１１などを金属フレーム１内に収納したとき、ランプハウス１２などは固定ネジ２１の部分で保持されることになる。従って、この状態でリード線１５、１６に負荷が掛かると、その負荷が固定ネジ２１や取付孔２３部分に集中し、破損しやすくなる。２２は中間枠２に形成されたリード線支持部２２であり、リード線１５、１６をリード線支持部２２に引っ掛けるようにして保持する。ここでリード線１５、１６に負荷が掛かってもリード線支持部２２で保持されるため、固定ネジ２１などに直接負荷が掛かることを防止している。
【００２６】
なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば上記実施形態以外の形態も可能である。例えば保持具については３本の光源をまとめて取付ける場合に限定するものではなく、３本以外の光源を取付けるときにも有効である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、保持具に光源のＧＮＤ側端子を取付けるだけで、簡単に複数の光源のＧＮＤ側端子の導通が取れると共に、光源の位置決めもできる。よって光源の取付け作業が容易に且つ確実に行え、ＧＮＤ側端子の接続スペースを小さくすることができる。
【００２８】
また、３本の光源をまとめて配置するときに、各光源の間隔が均等になるように配置するので、各光源における熱の影響を均等にすることができ、また周囲温度で適性温度に保持することができる。従って、光源の輝度もバランスよく均一にすることができ、各光源を高い輝度で効率よく点灯することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である液晶表示器の背面斜視図である。
【図２】図１における領域Ａの拡大図である。
【図３】液晶表示器における光源部分の要部断面図である。
【図４】ランプハウスを除いた状態の光源部分の斜視図である。
【図５】ランプハウスを取付けた状態の光源部分の斜視図である。
【図６】冷陰極管のＧＮＤ側端子とリード線との接続状態を示す側面図である。
【図７】保持具である金属プレートの正面図である。
【符号の説明】
１金属フレーム
８導光板
１１冷陰極管
１２ランプハウス
１３、１４ランプホルダ
１５、１６リード線
１７ＧＮＤ側端子
１９金属プレート
２０保持孔

Claims

一対の基板間に液晶を封入した液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に配置された導光板と、前記導光板の少なくとも１つの側面に沿って配置された複数本の光源と、前記光源の端部に位置し、前記光源を前記導光板の側方に保持するランプホルダとを備えた液晶表示器において、前記光源の一方の端部から突出したＧＮＤ側端子と、ランプホルダ内に収納されると共に複数の光源の前記ＧＮＤ側端子を予め決まった位置に保持する保持具を有し、前記保持具は三角形状の平板で、各頂点付近に光源のＧＮＤ側端子を保持する保持部が設けられ、前記保持具の中央部にリード線を固定する固定孔が設けられ、保持部で保持される光源のＧＮＤ側端子を共通して電気的に接続し、３本の光源を一組としてこの一組の光源を共通の保持具で保持すると共に、前記光源の断面方向から見たときに３本の光源を等間隔に離れた位置に配置することを特徴とする液晶表示器。
前記保持具は金属性の平板であり、前記光源のGND側端子が挿入可能な保持孔を有することを特徴とする請求項1記載の液晶表示器。
一組の光源をランプホルダに固定して一体化すると共に、前記光源を前記導光板の側面に沿ってスライドさせて着脱可能にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の液晶表示器。