JP4288523B2 - 液晶表示装置および照明ユニット - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置および照明ユニットに関し、特にインバータ基板によって給電される複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持するものに関する。

基板に対して冷陰極管の端子を基板に対して半田によって直付けするものが提案されている（特許文献１、参照。）。かかる構成によれば、冷陰極管に対する電気的な接続をコネクタやワイヤなどを介さず行うことができるため、部品点数の少ない照明ユニットを提供することができた。
特開２００２−３２４５９２号公報

上述した照明ユニットは、直管の冷陰極管の一端子が接続される小型の共通配線基板に対して冷陰極管の端子を接続するものであり、冷陰極管の端子を直接インバータ基板に接続するものではなかった。共通配線基板に対してインバータ基板を接続するための配線が必要となるため、その配線において漏れ電流が生じてしまうという問題があった。共通配線基板は、共通配線を設けるだけでよいため細く形成することができるが、インバータ基板はインバータ回路を備えるため細く形成することができない。従って、インバータ基板を安定して保持したり、照明ユニットの厚みを増加させないような工夫が必要であった。さらに、上述した技術をＵ字状の冷陰極管に適用した場合、一方の端子を半田付けした際に、もう一方の端子が共通配線基板から上方に浮いてしまい、もう一方の端子の半田付けが困難となるという課題もあった。

本発明は、このような課題にかんがみてなされたもので、インバータ基板と冷陰極管との間の漏れ電流の少なくする液晶表示装置および照明ユニットの提供を目的とする。

こうした目的を達成するため、請求項２にかかる発明では、インバータ基板によって給電される複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持する照明ユニットにおいて、各冷陰極管の両端に設けられた端子が上記反射パネルの一辺に沿って一列に並ぶように当該冷陰極管を上記反射パネルに対して平行に保持する冷陰極管保持機構と、上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に上記インバータ基板の下辺が到達するように当該インバータ基板を垂直に保持させる基板保持機構と、上記インバータ基板の下辺において上方に向かって上方に頂点を有するように切り込まれるとともに、上記冷陰極管を上記反射パネルに保持した後に上記インバータ基板を上記基板保持機構に保持させたときに上記端子がそれぞれ侵入しつつ該端子が上記頂点に誘導される複数の切り欠きと、上記切り欠きにおいて上記端子と上記インバータ基板に形成された上記冷陰極管への給電パターンとを電気的に接続させる半田とを具備する構成としてある。

上記のように構成した請求項２の発明において、照明ユニットでは、複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持され、当該冷陰極管に対してインバータ基板が給電する。冷陰極管保持機構は、各冷陰極管の両端に設けられた端子が上記反射パネルの一辺に沿って一列に並ぶように当該冷陰極管を上記反射パネルに対して平行に保持する。基板保持機構は、上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に上記インバータ基板の下辺が到達するように当該インバータ基板を垂直に保持させる。上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に到達した上記インバータ基板の下辺においては、上方に向かって上方に頂点を有するように切り込まれた複数の切り欠きが設けられ、各切り欠きにおいて、上記冷陰極管を上記反射パネルに保持した後に上記インバータ基板を上記基板保持機構に保持させたときに上記端子がそれぞれ侵入しつつ該端子が上記頂点に誘導される。そして、上記切り欠きにおいて上記端子と上記インバータ基板に形成された上記冷陰極管への給電パターンとを電気的に接続させる半田が設けられる。

また、本発明の一態様によれば、上記基板保持機構は矩形状の上記インバータ基板の側辺を外側から挟み込む一対のコの字状のレールである構成としてある。矩形状の上記インバータ基板は、一対の一対の断面略コの字状のレールによって側辺が外側から挟み込まれて保持される。

さらに、本発明の一態様によれば、上記給電パターンは上記インバータ基板に備えられたインバータトランスの２次側巻線側に接続されるとともに、当該インバータトランスは２次側巻線側の端子が上記インバータ基板の下辺に沿う方向で実装される構成としてある。上記給電パターンは上記インバータ基板に備えられたインバータトランスの２次側巻線側に接続することにより、上記冷陰極管に２次側ＡＣ電源を給電する。そして、このインバータトランスは、２次側巻線側の端子が上記インバータ基板の下辺に沿う方向で実装される。

以上の構成をさらに具体化した液晶表示装置によっても本発明を実現することができ、その具体例として請求項１にかかる発明は、インバータ基板によって給電される複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持する照明ユニットにおいて、各冷陰極管の両端に設けられた端子が上記反射パネルの一辺に沿って一列に並ぶように当該冷陰極管を上記反射パネルに対して平行に保持する冷陰極管保持機構と、矩形状の上記インバータ基板の側辺を外側から挟み込む一対のコの字状のレールによって、上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に上記インバータ基板の下辺が到達するように当該インバータ基板を垂直に保持させる基板保持機構と、上記インバータ基板に下辺において上方に向かって切り込まれ、上記端子がそれぞれ侵入する複数の切り欠きと、上記切り欠きにおいて上記端子と上記インバータ基板において２次側巻線側の端子が上記インバータ基板の下辺に沿う方向で実装されたインバータトランスの当該２次側巻線側の端子が接続する上記冷陰極管への給電パターンとを電気的に接続させる半田とを具備する構成としてある。

かかる構成においても請求項２から請求項４の各発明の発明特定事項が含まれるため、請求項２から請求項４の各発明の単独または相乗的な作用効果が実現できることはいうまでもない。

以上説明したように請求項１および請求項２の発明によれば、インバータ基板と冷陰極管との間の漏れ電流の少なくする液晶表示装置および照明ユニットを提供することができる。
請求項３の発明によれば、インバータ基板を安定して保持することができる。
請求項４の発明によれば、給電パターンの配線長を短くすることができるとともに、照明ユニットを薄型化することができる。

以下の順序にしたがって本発明の一実施形態を説明する。
（１）第１の実施形態：
（２）変形例：

（１）第１の実施形態
図１は、本発明の一実施形態にかかる照明ユニットを斜めから見て示している。同図において、照明ユニット１０は、概略、反射パネル１１とインバータ基板１２と３本の冷陰極管１３，１３，１３と拡散板１４から構成されている。反射パネル１１は、上方が開放した厚みの薄い略箱状の形状とされており、内側の面が高反射率を有している。拡散板１４は、反射パネル１１に蓋をするようにして取り付けられる。さらに、拡散板１４の外側から液晶パネル１５を取り付けることにより、液晶表示装置が形成される。

図３は、反射パネル１１を斜めから見て示している。同図において、反射パネル１１には、上方に向かって略Ｙ字状に突出する複数の冷陰極管保持機構１１ａ，１１ａ，１１ａ・・が備えられている。反射パネル１１の一辺においては、一対の断面略コの字状のレール１１ｂ，１１ｂ（基板保持機構）が上方に向かって垂直に突設されており、これらは互いに内側に向き合っている。

図２は、反射パネル１１に冷陰極管１３，１３，１３がセットされた状態を斜めから見て示している。同図において、各冷陰極管１３，１３，１３は互いに平行となり、それぞれの両端に設けられた端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・が反射パネル１１においてレール１１ｂ，１１ｂが設けられた側に位置するように向きが揃えられている。冷陰極管保持機構１１ａ，１１ａ，１１ａ・・は、各冷陰極管１３，１３，１３の端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・付近を下方から支持する位置と、各冷陰極管１３，１３，１３の屈曲部を下方から支持する位置に備えられている。

各冷陰極管保持機構１１ａ，１１ａ，１１ａ・・の高さは同じに形成されているため、各冷陰極管１３，１３，１３は反射パネル１１の底面に対して平行に保持されることとなる。このとき、各冷陰極管１３，１３，１３の端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・は反射パネル１１の反射パネル１１においてレール１１ｂ，１１ｂが設けられた側において一列に配列されることとなり、反射パネル１１の底面から一定の高さで浮いた状態となっている。

図１に示すように、矩形板状に形成されたインバータ基板１２は、側辺が外側からレール１１ｂ，１１ｂによって挟み込まれている。そして、側辺をレール１１ｂ，１１ｂの内側にて下方に摺動させることによって、インバータ基板１２の下辺が反射パネル１１の底面に到達するように、インバータ基板１２がレール１１ｂ，１１ｂの内側にて差し込まれている。これにより、インバータ基板１２が反射パネル１１に対して垂直に保持されることとなる。インバータ基板１２における部品面には略矩形板状のインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａが実装されている。

インバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａは各冷陰極管１３，１３，１３に対応して備えられており、図示しない１次側巻線と２次側巻線を有している。この１次側巻線にインバータ基板１２に備えられた図示しない発振回路による発振パルスを入力することにより、２次側巻線から各冷陰極管１３，１３，１３に出力可能なＡＣを得ることができる。インバータ基板１２は、反射パネル１１の内側に部品面が向く方向でレール１１ｂ，１１ｂに差し込まれており、反対側のパターン面が反射パネル１１の内側に向いている。

図４は、レール１１ｂ，１１ｂに差し込まれた状態のインバータ基板１２をパターン面側から見て示している。同図において、インバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａの貫通端子１２ａ１，１２ａ１，１２ａ１・・がインバータ基板１２のパターン面まで貫通している。このうち、インバータ基板１２の下辺に近い側が２次側巻線に接続する貫通端子１２ａ１，１２ａ１，１２ａ１・・とされている。一般にインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａは、一次側の端子と２次側の端子を矩形状の本体のそれぞれ対辺に設けるようにしており、本実施形態においては２次側の貫通端子１２ａ１，１２ａ１，１２ａ１・・がインバータ基板１２の下辺に沿って同じ高さで並ぶようにインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａの実装方向が決められている。

このようにすることにより、冷陰極管１３，１３，１３とインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａの２次側との配線長を短くすることができ、漏れ電流を防止することができる。また、インバータ基板１２を照明ユニット１０の厚み方向にコンパクトに形成することができ、照明ユニット１０を薄型化させることができる。照明ユニット１０を液晶テレビジョンのバックライトに用いた場合には、液晶テレビジョンを薄型化することができる。なお、本実施形態ではインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａを裏面実装方式のものとしたが、表面実装方式のインバータトランス１２ａ，１２ａ，１２ａをパターン面に実装するようにしてもよい。

インバータ基板１２の下辺には、上方に向かって切り込んだ形状の６個の切り欠き１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ・・が形成されている。切り欠き１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ・・・は、最上部が曲線上となる略Ｕ字状に切り込まれており、切り欠き１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ・・・の周囲に銅パターンが露出した半田パッド１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ・・・が形成されている。各半田パッド１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ・・・は永久レジストに被覆された図示しない銅パターンによって２次側の貫通端子１２ａ１，１２ａ１，１２ａ１・・・に電気的に接続されている。各半田パッド１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ・・・と２次側の貫通端子１２ａ１，１２ａ１，１２ａ１・・・とを接続する銅パターンが本発明の給電パターンに相当する。

インバータ基板１２の下辺が反射パネル１１の底面に到達するまでインバータ基板１２を下方にスライドさせると、冷陰極管１３，１３，１３の各端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・が切り欠き１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ・・・の内側に侵入していき、曲線状の先端に突き当たる。先端は上方に凸の曲線状に形成されているため、各端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・がずれていても、切り欠き１２ｂ，１２ｂ，１２ｂ・・・の頂点に誘導することができる。また、端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・が上に浮いていても上方から進行するインバータ基板１２によって下方へ押さえ込むことができる。略Ｕ字状の冷陰極管１３，１３，１３が傾いていたとしても、両端の端子１３ａ，１３ａ，１３ａ・・・が同時に同じ高さで押さえ込まれるため冷陰極管１３，１３，１３の幅方向の傾きを防止することができる。

以上のようにしてインバータ基板１２の差し込みが完了すると、半田パッド１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ・・・に対して半田付けを行う。図５は、半田パッド１２ｃにおいて形成された半田１２ｄを示している。同図において、半田１２ｄは、切り欠き１２ｂの頂点付近を貫通する端子１３ａと半田パッド１２ｃにまたがるように形成されており、端子１３ａと半田パッド１２ｃが電気的に接続される。このような半田１２ｄをすべての半田パッド１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ・・・に対して形成する。以上により、冷陰極管１３，１３，１３とインバータ基板１２とが電気的に接続されるとともに、インバータ基板１２が反射パネル１１に対して強固に固定されたこととなる。

（２）変形例：
図６は、変形例にかかるインバータ基板の一部を示している。上述した実施形態と同様にインバータ基板１１２の下辺に切り欠き１１２ｂ，１１２ｂ，１１２ｂ・・・が形成されているが、本変形例において切り欠き１１２ｂ，１１２ｂ，１１２ｂ・・・は略三角形に形成されている。このような形状としても、端子１１３ａ，１１３ａ，１１３ａ・・・を斜辺に沿って滑らせつつ、切り欠き１１２ｂ，１１２ｂ，１１２ｂ・・・の頂点に誘導することができる。

照明ユニット（液晶表示装置）の分解斜視図である。 反射パネルの斜視図である。 反射パネルの斜視図である。 インバータ基板の背面図である。 切り欠きおよび半田の正面図である。 変形例にかかるインバータ基板の背面図である。

符号の説明

１０…照明ユニット、１１…反射パネル、１１ａ…冷陰極管保持機構、１１ｂ…レール、１２…インバータ基板、１２ａ…インバータトランス、１２ｂ…切り欠き、１２ｃ…半田パッド、１２ｄ…半田、１２ａ１…貫通端子、１３…冷陰極管、１３ａ…端子、１４…拡散板、１５…液晶パネル、１１２…インバータ基板、１１３ａ…端子。

Claims (4)

1. インバータ基板によって給電される複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持する照明ユニットを具備する液晶表示装置において、
   各冷陰極管の両端に設けられた端子が上記反射パネルの一辺に沿って一列に並ぶように当該冷陰極管を上記反射パネルに対して平行に保持する冷陰極管保持機構と、
   矩形状の上記インバータ基板の側辺を外側から挟み込む一対のコの字状のレールによって、上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に上記インバータ基板の下辺が到達するように当該インバータ基板を垂直に保持させる基板保持機構と、
   上記インバータ基板の下辺において上方に向かって上方に頂点を有するように切り込まれるとともに、上記冷陰極管を上記反射パネルに保持した後に上記インバータ基板を上記基板保持機構に保持させたときに上記端子がそれぞれ侵入しつつ該端子が上記頂点に誘導される複数の切り欠きと、
   上記切り欠きにおいて上記端子と上記インバータ基板において２次側巻線側の端子が上記インバータ基板の下辺に沿う方向で実装されたインバータトランスの当該２次側巻線側の端子が接続する上記冷陰極管への給電パターンとを電気的に接続させる半田とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
2. インバータ基板によって給電される複数の略Ｕ字状の冷陰極管を反射パネルに対して平行に保持する照明ユニットにおいて、
   各冷陰極管の両端に設けられた端子が上記反射パネルの一辺に沿って一列に並ぶように当該冷陰極管を上記反射パネルに対して平行に保持する冷陰極管保持機構と、
   上記反射パネルにおける上記端子が並ぶ位置に上記インバータ基板の下辺が到達するように当該インバータ基板を垂直に保持させる基板保持機構と、
   上記インバータ基板の下辺において上方に向かって上方に頂点を有するように切り込まれるとともに、上記冷陰極管を上記反射パネルに保持した後に上記インバータ基板を上記基板保持機構に保持させたときに上記端子がそれぞれ侵入しつつ該端子が上記頂点に誘導される複数の切り欠きと、
   上記切り欠きにおいて上記端子と上記インバータ基板に形成された上記冷陰極管への給電パターンとを電気的に接続させる半田とを具備することを特徴とする照明ユニット。
3. 上記基板保持機構は矩形状の上記インバータ基板の側辺を外側から挟み込む一対の断面略コの字状のレールであることを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。
4. 上記給電パターンは上記インバータ基板に備えられたインバータトランスの２次側巻線側に接続されるとともに、当該インバータトランスは２次側巻線側の端子が上記インバータ基板の下辺に沿う方向で実装されることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の照明ユニット。

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