次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
図1乃至図3は、本発明の第1実施例である光源装置30A、及びこの光源装置30Aを用いた液晶表示ユニット10(表示装置)を示している。先ず、図3を参照して光源装置30Aが搭載される液晶表示ユニット10について説明する。液晶表示ユニット10は、大略すると液晶パネル11,化粧版12,導光板14,キャリッジフレーム17,裏面板18,及び光源装置30A等により構成されている。
液晶パネル11は、文字・画像等が表示される液晶パネル本体25の外周に、この液晶パネル本体25を駆動するためのドライバー26が配設された構成とされている。この液晶パネル11の上部には、化粧版12が配設される。
化粧版12は、ステンレス(SUS),鉄またはアルミニウム等の金属材或いは樹脂材等により形成されており、枠体部27と開口部28とによりなる箱蓋状形状に加工されている。この化粧版12は、液晶パネル11を補強する機能を奏するものである。
枠体部27は、液晶パネル本体25に配設されたドライバー26に対向するよう構成されている。また、開口部28は、液晶パネル11の液晶パネル本体25と対向するよう構成されている。
一方、キャリッジフレーム17は、液晶パネル11の下部に配設される。このキャリッジフレーム17は、ポリカーボネート等の樹脂成形品またはSUS,アルミニウム等の金属材で構成されており、液晶パネル11を支持する機能を奏するものである。
光源装置30Aは、放電管31(蛍光管)とリフレクタ45等により構成されている。この光源装置30Aは、導光板14の側面と対向するよう配設される。放電管31は液晶表示ユニット10の光源となるものであり、リフレクタ45に着脱可能な構成とされている。尚、説明の便宜上、光源装置30Aの詳細については後述するものとする。
導光板14は、アクリル等の透明度の高い樹脂により形成されている。この導光板14は、液晶パネル11の裏面と対向するよう配設される。また、導光板14の表面側(液晶パネル11と対向する側)には光学シート15が配設される。
この光学シート15は、導光板14から放出される光を集光・拡散等し、液晶パネル11へ効率よく光を放出させるものである。また、導光板14の裏面側には反射シート16が配設されている。この反射シート16は、導光板14から漏れた光を反射させ再度導光板14の内部へ光を戻す役割を果たしている。
裏面板18は、前記したリフレクタ13,導光板14,光学シート15,反射シート16等を収納するものである。この裏面板18は、キャリッジフレーム17と同様にポリカーボネート等の樹脂成形品またはSUS,アルミニウム等の金属材料により形成されている。
続いて、上記構成とされた液晶表示ユニット10に配設される30について、図1及び図2を参照しつつ詳述する。
前記したように、光源装置30Aは、放電管31とリフレクタ45等により構成されている。図1及び図2は、光源装置30Aに設けられた放電管31の一端部の近傍を拡大して示している。
放電管31は冷陰極管であり、ガラス管42内に水銀がArガスやNeガスの中に封入され、管壁には蛍光物質が塗布されている。水銀ガスは放電中に紫外線を発生し、紫外線が蛍光物質に当たって可視光が発生する。本実施例では、10mm以下の狭い領域に、直径3mm程度の2本の放電管31を配置した構成とされている。
また、各放電管31の両端部には電極34が内設されており、この電極34に接続された電極端子33はガラス管42から外部に引き出され、金属板38Aにハンダ40により接合された構成とされている。また、金属板38Aには、給電用のハーネス配線36の端子部37が、電極端子33と同様にハンダ40により接合された構成とされている。
これにより、放電管31の各電極34には、ハーネス配線36から金属板38Aを介して給電が行なわれる。尚、ハーネス配線36は有底開口部35Aの底部に形成された挿通孔39に挿通され、ハーネス配線36の外部に引き出される構成とされている。
また、本実施例に係る光源装置30Aは、局所的な冷却を行なうことにより放電管31内の水銀ガス濃度の均一化を図り、これにより放電管31全体における輝度の均一化を図る構成とされたものである。このため、本実施例に係る光源装置30Aでは、放電管31の略中央位置に中央部用導熱部材51を取り付けた構成としている。
図7は中央部用導熱部材51を示しており、図8は中央部用導熱部材51を放電管31に取り付けた状態を示している。中央部用導熱部材51は、例えば熱伝導率0.3W/m/Kのシリコーンゴム製であり、放電管装着部52及び放電管係止部53を一体的に形成した構成されている。
放電管係止部53は、スリット54を設けることにより可撓変形可能な構成とされており、よって放電管31の取り付け性を向上した構成とされている。この放電管係止部53は、放電管31が装着される放電管装着部52と反対側の面がリフレクタ45と接触するよう構成されている。
よって、放電管31で発生した熱は、中央部用導熱部材51を介してリフレクタ45に放熱されるため、放電管31を局所的に冷却することが可能となる。また上記のように,放電管31の中央部用導熱部材51の配設位置は冷却されるため、水銀ガスの濃度を高めることができる。従って、中央部用導熱部材51の配設位置を適宜選定することにより、放電管31内における水銀ガスの濃度の均一化を図ることができ、これに伴い放電管31で生成される光の輝度を均一化することができる。
上記構成とされた放電管31の端部は、導熱部材32Aを介してリフレクタ45に保持された構成とされている。リフレクタ45は、SUS,鉄またはアルミニウム等の主に金属材により形成されており、放電管31に沿うよう配設されている。このリフレクタ45の放電管31と対向する面には銀蒸着層または白色反射層が形成されており、放電管31からの光を効率よく反射させるよう構成されている。これにより、放電管31の光は、分散することなく効率よく導光板14に導かれる。
導熱部材32Aは、例えば熱伝導率0.3W/m/Kのシリコーンゴム製であり、その中央部に有底開口部35が形成された構成とされている。前記した金属板38A及び放電管31の一部は、この有底開口部35内に装着される。
この装着の際、予め有底開口部35内に低熱伝導率部材41Aを充填しておく。この低熱伝導率部材41Aは接着剤として機能するものであり、導熱部材32Aよりも熱伝導率が低い(熱伝導が行なわれにくい)材質が選定されている。具体的には、低熱伝導率部材41Aとしてシリコーン系室温硬化型(RTV型)ゴム(東レ・ダウ製SE4486:白色)或いは同等の機能を有するグリース等を用いることができる。
この低熱伝導率部材41Aの充填量は、調整することが可能である。具体的には、放電管31が導熱部材32に装着された状態で電極端子33のみ覆う充填量を最小充填量とし、この最小充填量から有底開口部35を満たす最大値充填量までの間で任意に充填量を設定することができる。本実施例では、図1に示すように、低熱伝導率部材41Aの充填量は、電極端子33及びガラス管42の端部の一部が覆われる充填量に設定している。
上記のように有底開口部35に低熱伝導率部材41Aを充填しておくことにより、各放電管31は低熱伝導率部材41Aを介して導熱部材32Aに保持される。この際、低熱伝導率部材41Aが配設されていない領域においては、放電管31と導熱部材32Aとは離間している(図1に矢印ΔHで示す量離間している)。
このため、放電管31と導熱部材32Aとが離間している領域では、放電管31から導熱部材32Aへの放熱量は少ない。これに対し、放電管31と導熱部材32Aとの間に低熱伝導率部材41Aが介在している領域では、放電管31から導熱部材32Aへの放熱量は低熱伝導率部材41Aの熱伝導率に応じて放熱が行なわれる。
このように、本実施例によれば、放電管31と導熱部材32Aとの間に低熱伝導率部材41Aを配設した構成としたため、放電管31から導熱部材32Aへの熱伝導の度合を低熱伝導率部材41Aにより制御することが可能となる。この低熱伝導率部材41Aは、前記のように導熱部材32Aよりも熱伝導率が低いため、放電管31を導熱部材32Aに直接接触させる構成に比べ、放電管31の放熱効率を低下させることができる。
これにより、放電管31の電極34の近傍位置が冷えすぎることを防止でき、放電管31内における水銀ガスの分布を均一化することが可能となり、よって放電管31全体にわたり輝度の均一化を図ることができる。
また本実施例では、低熱伝導率部材41Aを選定するに際し、低熱伝導率部材41Aにより放熱(冷却)されることにより、放電管31の電極端子33の温度がハンダ40(接合材)の溶融温度を超えない温度に維持しうる熱伝導率のものが選定されている。
このように低熱伝導率部材41Aの熱伝導率を選定することにより、低熱伝導率部材41Aは電極端子33の温度をハンダ溶融温度よりも低い温度に維持するため、電極端子33が金属板38Aから離脱することを防止でき、放電管31とハーネス配線36との接続信頼性を高めることができる。
更に本実施例では、放電管31が導熱部材32Aと接触する電極34の配設位置近傍の部位(以下、電極位置という)における温度をT1(以下、電極温度T1という)とした場合、この電極位置以外の位置において最も放電管31の温度が低い部位(以下、低温部という)の温度T2(以下、低温部温度T2という)に対し電極温度T1が高く(T1>T2)なるよう、低熱伝導率部材41Aの熱伝導率が選定されている。
具体的には、図7及び図8を用いて説明したように、放電管31における低温部は、中央部用導熱部材51が配設された部位である。よって、電極温度T1が低温部温度T2よりも高くなるよう低熱伝導率部材41Aの熱伝導率を選定する。本実施例の場合には、中央部用導熱部材51と導熱部材32Aは同一材質であるため、低熱伝導率部材41Aの熱伝導率を中央部用導熱部材51及び導熱部材32Aの熱伝導率よりも低く設定することにより、電極温度T1を低温部温度T2よりも高くすることができる。
前記したように放電管31内における水銀ガスの濃度は、温度が低い部位において高く、温度が高い部位において低くなる特性を有している。よって上記構成とすることにより、発光に寄与する水銀ガスのガス濃度が電極34の近傍において高くなることを防止できるため、放電管31から放射される光の輝度の安定化を図ることができる。
次に、本発明の第2実施例について説明する。
図4は、本発明の第2実施例である光源装置30Bを示している。尚、図4において、図1乃至図3に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略するものとする。また、以下説明する各実施例についても同様とする。
本実施例に係る光源装置30Bでは、第1実施例に係る光源装置30Aで用いていた低熱伝導率部材41Aに代えて、130mm2のシリコーン系オイルコンパウンド(東レ・ダウ製G750。熱伝導度1.5W/K/m)を低熱伝導率部材41Bとして有底開口部35内に充填したことを特徴とするものである。
このシリコーン系オイルコンパウンドは、第1実施例で用いた低熱伝導率部材41Aの材質であるシリコーン系室RTV型ゴムに比べて粘性が低い材質である。よって、放電管31及び金属板38A等を有底開口部35内に装着する際、電極端子33及び電極34の端部を容易に低熱伝導率部材41B内に挿入することができる。
これにより、放電管31を導熱部材32A内に容易に装着することができ、作業性を向上させることができる。また、上記装着時にハーネス配線36に不要な外力が印加されることはなく、ハーネス配線36の断線を防止することができる。
更に、低熱伝導率部材41Bは流動性が高いため、放電管31,電極端子33,及び金属板38A等との接触性を高めることができる。尚、シリコーン系室RTV型ゴムは、放置することにより室温で硬化する。よって、硬化後においては低熱伝導率部材41Bは放電管31等を導熱部材32A内に保持する。
次に、本発明の第3実施例について説明する。
図5は、本発明の第3実施例である光源装置30Cを説明するための図である。本実施例に係る光源装置30Cは、第1及び第2実施例で用いていた導熱部材32Aを用いず、放電管31を第1のスペーサ46Aによりリフレクタ45に保持し、ハーネス配線36を第2のスペーサ47Aによりリフレクタ45に保持し、更に第1のスペーサ46Aと第2のスペーサ47Aとの間に低熱伝導率部材41Cを充填したことを特徴とするものである。
第1のスペーサ46A及び第2のスペーサ47Aは、例えばシリコーン樹脂を成形した板状部材である。第1のスペーサ46Aは、図5(B)に示すように、各放電管31が挿入され保持される2個の保持孔48が形成されている。また、第2のスペーサ47Aは、図5(C)に示すように、電極端子33挿入され保持される保持孔50と端子部37が挿入される挿入孔44が形成されている。
放電管31とリフレクタ45との間の位置出しは、第1のスペーサ46Aをリフレクタ45に嵌入することにより行なっている。また、第2のスペーサ47Aもリフレクタ45に嵌入されており、これによりハーネス配線36は第2のスペーサ47Aを介してリフレクタ45に保持された構成となっている。
第1及び第2のスペーサ46A,47A間に形成された空間部には、例えばディスペンサーを用いて低熱伝導率部材41Cが充填される。この低熱伝導率部材41Cは接着剤として機能するものであり、例えばシリコーン系RTV型ゴム(東レ・ダウ製SE4486:白色)を用いることができる。
この低熱伝導率部材41は、リフレクタ45よりも熱伝導率が低い(熱が伝達されにくい)材質が選定されている。これにより、放電管31からリフレクタ45への熱伝導は、低熱伝導率部材41Cにより制御することが可能となる。
この低熱伝導率部材41Cは、リフレクタ45よりも熱伝導率が低いため、放電管31を直接リフレクタ45に接触させる構成に比べ、放電管31の放熱効率を低下させることができる。これにより、放電管31の電極34の近傍位置が冷えすぎることを防止でき、放電管31内の水銀ガスの分布を均一化することが可能となり、よって放電管31全体にわたり輝度の均一化を図ることができる。
また本実施例では、放電管31の電極34の近傍が低熱伝導率部材41Cと接触する部位(以下、電極位置という)における電極温度T1が、前記した低温部の低温部温度T2に対し高く(T1>T2)なるよう、低熱伝導率部材41Cの熱伝導率が選定されている。この構成とすることにより、前記した第1実施例で説明したと同様の理由により、発光に寄与する水銀ガスのガス濃度が電極34の近傍において高くなることを防止でき、よって放電管31から放射される光の輝度の安定化を図ることができる。
次に、本発明の第4実施例について説明する。
図6は、本発明の第4実施例である光源装置30Dを説明するための図である。本実施例に係る光源装置30Dは、前記した第3実施例に係る光源装置30Cと同様に、第1及び第2実施例で用いていた導熱部材32Aを用いず、第1及び第2のスペーサ46B,47Bにより放電管31及びハーネス配線36を保持した構成としている。また、第1のスペーサ46Bと第2のスペーサ47Bとの間には、低熱伝導率部材41Cが充填されている。
また、第1のスペーサ46Bは図6(A)に示すように、第3実施例に係る光源装置30Cに設けられている第1のスペーサ46Aと変わるところはないが、放電管31の保持位置が第3実施例に係る光源装置30Cに比べて図6(A)に示すように図中左側にずれた位置(電極34の図中左端部位置)に配設されている。一方、第2のスペーサ47Bはハーネス配線36のみを保持するため、図6(C)に示すように1つの保持孔49のみが形成された構成とされている。
また、第1のスペーサ46Bと第2のスペーサ47Bとの間には、第3実施例と同様に低熱伝導率部材41Cがディスペンサー等を用いて充填される。この低熱伝導率部材41Cの材質及び特性は、第3実施例で説明した通りである。上記した第4実施例に係る光源装置30Dは、第3実施例に係る光源装置30Cに比べ、ハーネス配線36の一部(端子部37ではない)も接着剤として機能する低熱伝導率部材41Cで固定することができる。このため、図6(A)における右方向にハーネス配線36に引っ張り等の外力が印加されても、ハーネス配線36が低熱伝導率部材41Cにより固定されているため、端子部37が金属板38Aから離脱することを防止することができる。
ここで、放電管31とハーネス配線36を電気的に接続する構造に注目し、以下説明する。
図9は、一般的な放電管31とハーネス配線36との接続構造を示している。この接続構造は、上記した第1〜第4実施例に係る光源装置30A〜30Dで用いられている接続構造と略同一のものである。即ち、同図に示す接続構造では、図9(A)に示すように3個の孔55を有する金属板38Aを用意し、図9(B)に示すように各孔55に放電管31の電極端子33及びハーネス配線36の端子部37を挿入する。その上で、電極端子33及び端子部37の金属板38Aへの挿入位置をハンダ56で接合し、これにより金属板38Aを介して端子部37を電極端子33に電気的に接続する。
図10は、他の放電管31とハーネス配線36との接続構造を示している。この接続構造では、放電管31の電極端子33を略直角に折り曲げておき、この折り曲げ部分を金属コイル57により仮止めする。そして、仮止めされた金属コイル57の上部にハンダ56を配設し、これにより電極端子33と端子部37とを電気的に接続する。
しかしながら、上記した接続構造では経時劣化等により仮にハンダ56が配設された接続部温度がハンダ溶融温度に近い120℃程度まで上昇すると、ハンダ56(接合部)の強度不足やクリープ現象による長期信頼性不足が発生する。尚、ハンダのクリープ現象とは、ハンダ付け部を高温放置するとハンダ56が一様ではなくなり、再結晶化が進み、この結晶同士の境界の強度が低下し破断する現象をいう。
そこで考案された放電管31とハーネス配線36との接続構造を図11に示す。同図に示す接続構造は、ハンダ56を用いることなく放電管31とハーネス配線36とを接続する構造である。即ち、ハンダ56に代えてかしめ金具58を用い、このかしめ金具58により放電管31とハーネス配線36とを機械的に接続する構造のものである。
図11(A)に示す接続構造は、ハーネス配線36の端子部37(銅の細線を束ねたもの)を二股状に分岐させ、それぞれの端子部37と電極端子33をかしめ金具58によりかしめ固定したものである。また、図11(B)に示す接続構造は、ハーネス配線36の端子部37にかしめ金具58により2本のリード線59をかしめ固定すると共に、各リード線59を各電極端子33にかしめ金具58によりかしめ固定したものである。
更に、図11(C)に示す接続構造は、ハーネス配線36の端子部37にかしめ金具58により一方の放電管31の電極端子33及びリード線59の一端部をかしめ固定すると共に、リード線59の他端部を他方の放電管31の電極端子33にかしめ金具58によりかしめ固定したものである。このように、かしめ金具58を用いて接続を行なう構成では、機械的に電極端子33と端子部37は接続されるため、環境温度が上昇してもハンダ56を用いた時に発生するような接合強度の低下は発生しない。
しかしながら、図10及び図11に示す接続構造では、一対の放電管31間の離間距離を一定にすることができないという問題点も生じる(尚、図10の接続構造では、ハンダ56に起因した問題も生じる)。
即ち、図9に示した接続構造では、電極端子33が金属板38Aの孔55に挿入されるため、電極端子33の位置(即ち、放電管31の位置)は金属板38Aにおける孔55の形成位置により位置決めされる。よって、図9に示す接続構造では、一対の放電管31間の離間距離Lは一定となる。
これに対し、図10及び図11に示す接続構造では、電極端子33の折り曲げ部分の金属コイル57内における重なり量により、一対の放電管31間の離間距離Lは変動する。また、図11に示す接続構造では、端子部37及びリード線59が変形することにより、一対の放電管31間の離間距離Lは変動する。
前記したように、放電管31は通常10mm以下の狭い領域に配設されるものであるため、一対の放電管31間の離間距離Lは一定で、出来るだけ狭い距離に設定する必要がある。これに対し、上記のように放電管31間の離間距離Lが変動すると、リフレクタ45と放電管31が接触してしまうという問題点がある。更に、接続に要するスペースが大きくなり、最近の小型、薄型が望まれている光源装置内に組み込むことが困難になるという問題点もある。
次に、本発明の第5実施例について説明する。
図12は、本発明の第5実施例である光源装置30Eを説明するための図である。尚、図12乃至図22を用いて以下説明する各実施例は、上記した電極端子33と端子部37とを接続する接続構造上で発生する問題点を解決しようとするものである。
第5実施例に係る光源装置30Eは一対の放電管31を有しており、この各放電管31に設けられた電極端子33をハーネス配線36の端子部37に共に接続する構成としている。本実施例では、放電管31とハーネス配線36とを接続するのに、図12(B)に示す展開形状の金属板60Aを用いたことを特徴とするものである。尚、同図において破線で示すのは、折り曲げ位置を示している。
金属板60Aは、第1のかしめ部61A,第2のかしめ部62A,及び基部63Aを一体的に形成した構成とされている。この金属板60Aに対し、一対の放電管31は並列に位置するよう配置される。そして、第1のかしめ部61Aには一方の放電管31の電極端子33のみがかしめ固定され、第2のかしめ部62Aには他方の放電管31の電極端子33とハーネス配線36の端子部37とが一括的にかしめ固定される。
更に、第1のかしめ部61Aと第2のかしめ部62Aとを連絡する基部63Aには、一対の位置決め孔64が形成されている。この位置決め孔64は、放電管31の電極端子33が挿通されるものである。
図13は、金属板60Aに形成された第2のかしめ部62Aをかしめる方法を説明するための図である。同図に示すように、第2のかしめ部62A(金属板60A)をかしめるには、金型65を用いる。この金型65は上型66と下型67とよりなり、上型66には湾曲上の型部68が、下型67には電極端子33及び端子部37を装着するくぼみ状の型部69が形成されている。
かしめ処理を行なうには、先ず図13(A)に示すように、型部69に電極端子33及び端子部37を装着した上で、上型66と下型67との間に第2のかしめ部62A(金属板60A)を介装する。その上で、上型66を下型67に押圧(プレス)する。これにより、図13(B)に示すように、電極端子33及び端子部37は第2のかしめ部62Aにかしめ固定され、機械的にかつ電気的に接続が行なわれる。
図13では、金属板60Aの第2のかしめ部62Aのみをかしめ処理する部分のみ図示したが、他方の放電管31の電極端子33を第1のかしめ部61Aにかしめ固定する処理も、第2のかしめ部62Aにかしめ固定と一括的に実施される。このように第1及び第2のかしめ部61A,62Aのかしめ処理を一括的に実施することにより、かしめ処理の効率化を図ることができる。
このように、放電管31の各放電管31及びハーネス配線36の端子部37は、金属板60Aの各かしめ部61A,62Aに機械的処理であるかしめにより固定される。このため、放電管31及び端子部37と各かしめ部61A,62Aの接合強度は強く、よって環境の温度が上昇しても放電管31及び端子部37が金属板60Aから離脱するようなことはなく、光源装置30Eの信頼性を向上させることができる。
また、金属板60Aに形成された各かしめ部61A,62Aの形成位置は、既定位置に並列に配置された各放電管31の電極端子33の位置と対応するよう構成されている。このため、金属板60Aに放電管31をかしめることにより、各放電管31の位置は金属板60Aにより位置決めされることとなる。特に、本実施例の構成では、基部63Aに位置決め孔64が形成されているため、この位置決め孔64に電極端子33を挿通することにより、より高い精度で各放電管31の位置決めを行なうことができる。これにより、一対の放電管31の間隔Lを高い精度で確保し、省スペースで電極端子33と端子部37との接続を行なうことができる。
更に、本実施例では一方の放電管31の電極端子33と、ハーネス配線36の端子部37を第2のかしめ部62Aで一括的にかしめる構成としている。これにより、放電管31と端子部37を別個にかしめる構成に比べ、かしめ部の総数を削減することができ、金属板60A及び光源装置30Eの小型化を図ることができる。
図14は、第6実施例である光源装置30Fを説明するための図である。
本実施例では、放電管31とハーネス配線36とを接続するのに、図14(B)に示す展開形状の金属板60Bを用いたことを特徴とするものである(尚、同図において破線で示すのは、折り曲げ位置を示している)。
金属板60Bは、第5実施例と同様に第1のかしめ部61Bと第2のかしめ部62Bを有している。この各かしめ部61B,62Bは、基部63Bに対し略直角に折り曲げられた構成となっている。このため、本実施例に係る金属板60Bを用いることにより、かしめ後の金属板60Bの面積を小さくすることができ、光源装置30Fの小型化を図ることができる。
図15は、第7実施例である光源装置30Gを説明するための図である。
本実施例では、放電管31とハーネス配線36とを接続するのに、図15(B)に示す展開形状の金属板60Cを用いたことを特徴とするものである(尚、同図において破線で示すのは、折り曲げ位置を示している)。
金属板60Cは、第5実施例と同様に第1のかしめ部61Bと第2のかしめ部62Bを有すると共に、このかしめ部61B,62Bを連続させる基部63Cの形状を略Z字状としたことを特徴とするものである。この構成することにより、各かしめ部61B,62Bが図15(B)における左右方向及び上下方向にずれた位置となるため、同一平面で2箇所のかしめ部61B,62Bを同時にかしめることが可能となる。このため、かしめ工程の簡略化を図ることができる。
図16は、第8実施例である光源装置30Hを説明するための図である。
本実施例では、放電管31とハーネス配線36とを接続するのに、図16(B)に示す展開形状の金属板60Dを用いたことを特徴とするものである(尚、同図において破線で示すのは、折り曲げ位置を示している)。
本実施例の金属板60Dは、放電管31をかしめる第1のかしめ部61Dと、ハーネス配線36の端子部37をかしめる第2のかしめ部62Dとを別個に設けたことを特徴とするものである。この構成とすることにより、電極端子33と端子部37を異なるかしめ部61D,62Dで固定できるため、接続強度を向上させることができる。
図17は、第9実施例である光源装置30Iを説明するための図である。
本実施例では、第1のかしめ部61Eと第2のかしめ部62Eとを接続する基部63Eにスリット70を形成することにより、基部63Eを弾性変形可能な構成としたことを特徴とするものである。
このように、金属板60Eの各かしめ部61E,かしめ部62E間に位置する基部63Eを弾性変形可能な弾性変形部としたことにより、かしめ処理後に放電管31,ハーネス配線36,或いは金属板60Eに外力印加が行なわれた場合であっても、基部63Eが弾性変形することにより外力を吸収することができる。これにより、外力により放電管31等が損傷することを防止でき、光源装置30Iの信頼性を向上させることができる。
尚、上記した実施例ではスリット70を設けることにより基部63Eを弾性変形可能な構成としたが、基部63Eに穴を形成したり、厚さを薄くする等の他の方法により弾性を持たせたりする構成としてもよい。
図18は、第10実施例である光源装置30Jを説明するための図である。
本実施例では、放電管31のガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離(図中、矢印Dで示す)が、少なくとも電極端子33の直径以上の離間距離を有するよう構成したことを特徴とするものである。
図19は、本発明者が実施した、ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離(横軸)と、ガラス管42にクラックが発生する発生率(縦軸)との関係を示している。同図示すようにガラス管42の端部と金属板60Eか接している場合には、クラック発生率は約28パーセントと高い値となる。
そして、ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離が増大するに従い、クラック発生率は漸次減少し、略ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離が電極端子33の直径となった時点でクラックの発生率はゼロとなる。これは、ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離が増大することにより、この部位(即ち、電極端子33)における弾性変形可能量が増大し、外力を吸収することが可能となることによる。
従って、ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離を、電極端子33の直径以上となるよう設定することにより、放電管31にクラックが発生することを防止することができる。但し、ガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離を徒に増大させても、光源装置30Jが大型化してしまうだけである。このため、現実的にはガラス管42の端部と金属板60Eとの離間距離は、略電極端子33の直径と等しく設定することが望ましい。
図20は、第10実施例に係る光源装置30Jで用いている金属板60Fの詳細を説明するための図である。
本実施例に係る金属板60Fも、図20(A)に示されるように、第1のかしめ部61Fと第2のかしめ部62Fを有している。また、第1のかしめ部61Fと第2のかしめ部62Fは、基部63Fにより一体的に接続されている。図20(B)は、かしめられた状態の金属板60Fを電極端子33の軸方向から見た図である。同図に示されるように、電極端子33は第1のかしめ部61Fにかしめ固定され、電極端子33及び端子部37は第2のかしめ部62Fによりかしめ固定されている。
図20(C)は、かしめ処理前の金属板60Fを示している。金属板60Fは、形状安定性、耐腐食性、低コストな点から真鍮(黄銅)、あるいは黄銅にニッケルを加えた洋白を用いている。
この金属板60Fは、基部63Fの両側部にくぼみ部71が形成されている。そして、このくぼみ部71の両側から、図中斜め上方に向けて延出部72が延出した構成となっている。このくぼみ部71には、かしめ処理を行なう際、電極端子33及び端子部37が装着される。
具体的には、金属板60Fを用いて放電管31とハーネス配線36とを接続する場合、先ず一方のくぼみ部71に電極端子33を位置決めして装着し、他方のくぼみ部71に電極端子33と端子部37を位置決めして同時に装着する。続いて、先に図13で説明したような金型65を用いて各延出部72をかしめ、第1のかしめ部61F及び第2のかしめ部62Fを一括的に形成する。
即ち、第1の及び第2のかしめ部61F,62Fを一括的にかしめ処理する。これにより、電極端子33及び端子部37を、金属板60F上の所定位置に簡単かつ確実にかしめることが可能となる。また、各くぼみ部71に電極端子33を装着した時点で、放電管31の隣接する離間ピッチは一対のくぼみ部71の離間ピッチにより決められる。よって、放電管31の離間ピッチを精度よく決めることができる。
一方、図20(C)に示すように、金属板60Gに設けられる一対のくぼみ部71A,71Bの形状を異ならせる構成としてもよい。本実施例では、電極端子33のみがかしめられる第1のかしめ部61Fに対応するくぼみ部71Aに対し、電極端子33及び端子部37がかしめられる第2のかしめ部62Fに対応するくぼみ部71Bを大きく形成した構成としている。
このように、内部に装着される電極端子33,端子部37の数により、くぼみ部71A,71Bの大きさを適宜変更することにより、各くぼみ部71A,71Bに対応する各かしめ部61F,62Fを一括的にかしめても、これを確実にかしめ固定することができ、電極端子33或いは端子部37が各かしめ部61F,62Fからはみ出したり離脱したりすることを防止することができる。
図21は、第11実施例である光源装置を説明するための図である。
本実施例では、2本の放電管31の電極端子33A,33Bを略直角に折り曲げ、この電極端子33A,33Bを金属板60Hでハーネス配線36の端子部37と同時にかしめた構成としたものである。この構成とすることにより、金属板60Hの小型化による低コスト化と、1回のかしめ処理による接続が可能となり、かしめ処理の簡略化及び工数削減を図ることができる。
図22は、図21に示した光源装置の変形例を示している。本変形例では、放電管31の電極端子33A,33Bをクランク状に曲げ、この電極端子33A,33Bとハーネス配線36の端子部37を金属板60Hで同時にかしめることで、接続を実現した。この構成とすることにより、金属板60Hの小型化による低コスト化、及び1回のかしめ処理による接続が可能となり、かしめ処理の簡略化及び工数削減を図ることができる。
次に、本発明の第12実施例について説明する。
図23は第12実施例に係る光源装置30Kの導熱部材32B近傍を拡大して示している。前記したように、放電管31の端部には電極34が配設されており、この電極34の近傍は導熱部材32Bにより保持されている。また、電極34はハーネス配線36に接続されている。
図24は、比較例として従来の光源装置の保持部32C(導熱部材32Bに相当する)の近傍を拡大して示している。従来においては、前記した局所冷却は行なわれておらず、保持部32Cは放電管31を保持することのみを目的として配設されていた。このように従来においては、保持部32Cは保持が目的であるため,放電管31から導光板14(図3参照)の入射効率が低下しない程度(電極が全て覆われない程度)に小さくしていた。
しかしながら、放電管31は寿命末期になると電極34の発光部端より1mm〜2mm以内のガラス管内壁にスパッタ物が堆積する(以下、スパッタ物が堆積した領域をスパッタ領域75という)。このようにスパッタ領域75が電極34の発光部端に堆積した場合、スパッタ物に電流が流れ、発熱し、特に電圧が高い場合にはスパッタ領域75とリフレクタ45との間で放電現象が発生する場合がある。この放電が発生すると光源装置の輝度分布が不均一となり、また放電管31の寿命が著しく低下してしまう。
そこで本実施例では、図23に示すように、放電によりガラス管内にスパッタが付着するスパッタ領域75を、導熱部材32Bにより覆う構成としたことを特徴とするものである。具体的には、導熱部材32Bが電極34の発光部側端より1mm以上の部分まで覆うよう構成する。
導熱部材32Bは、前記したようにシリコーンゴム等の電気的絶縁材である。よって、スパッタ領域75を導熱部材32Bで覆うことにより、スパッタ領域75とリフレクタ45との間に放電が発生することを防止でき、光源装置30Dの信頼性を向上させることができる。
しかしなから、導熱部材32Bを大きくすると、放電管31の発光領域の一部も導熱部材32Bで覆うことになる。このため、導熱部材32Bの影が導光板14の入射面に入ってしまうことが考えられる。この場合、放電管31の両端部の近傍が暗くなってしまう現象が生じてしまう。
そこで本実施例では、導光板14に配設される反射シート16にドットパターンまたはラインパターンの面積密度を増した高密度領域76を形成し、この高密度領域76がスパッタ領域75の近傍、換言すれば放電管31の両端部近傍に位置するよう構成した。これにより、光源装置30Kのスパッタ領域75の近傍において反射シート16の反射率が増大するため、導熱部材32Bの近傍位置における輝度を高めることが可能となる。このため、光源装置30Kの全体にわたり、照明の輝度を均一化することができる。
次に、本発明の第13実施例について説明する。
図25及び図26は、第13実施例に係る液晶表示装置80を示している。図25は液晶表示装置80の分解斜視図であり、図26は要部拡大した斜視図である。この液晶表示装置80は、液晶表示ユニット10,フロントカバー81,リアカバー82,及び保持ユニット83等により構成されている。
液晶表示ユニット10は、先に図3を用いて説明したものと同等の構成を有するものであり、その上下両側部に光源装置30Lが配設されている。この光源装置30Lは、前記した局所冷却を行なう構成とされたものであり、このため図26に示すように、放電管31の所定位置には中央部用導熱部材51が配設されている。
この液晶表示ユニット10は、保持ユニット83に固定される。保持ユニット83は、保持板84とチルト機構85とを有した構成とされている。保持板84は、例えばアルミニウム或いは鋼板等の金属板を成形したものであり、熱伝導率が高い(熱伝導しやすい)ものである。また、チルト機構85は保持板84をチルト動作させるものであり、これにより液晶パネル11を見易い角度に調整できる構成とされている。液晶表示装置80は、この液晶表示ユニット10を固定した保持ユニット83をフロントカバー81とリアカバー82とにより覆った構成とされている。
ところで、前記したように本実施例では局所冷却を行なう構成とされており、このため放電管31の所定位置に中央部用導熱部材51を設けた構成とされている。この中央部用導熱部材51は、図8に示したように放電管31と係合しており、放電管31の熱をリフレクタ45に放熱する構成とされている。また、リフレクタ45に熱伝導した熱は、液晶表示ユニット10の裏面板18を介して外部に放熱される構成とされている。
しかしながら、中央部用導熱部材51の配設位置は、通常液晶表示ユニット10の奥所であり放熱が困難な位置である。このため、中央部用導熱部材51を配設しても、中央部用導熱部材51から効率よく熱を放熱できない場合が発生し、この場合にはやはり光源装置30Lの輝度の不均一が発生する。
そこで本実施例では、保持ユニット83の保持板84に、中央部用導熱部材51に熱的に接続される放熱部87Aを設けたことを特徴とするものである。本実施例では、保持板84の中央部用導熱部材51の配設位置と対応する部位に、放熱部87Aを設けた構成としている。放熱部87Aは、保持板84をプレス加工により一括的に成形し、液晶表示ユニット10に向けて折り曲げた構成としている。このため、放熱部87Aの形成は容易に行なうことができる。
上記構成とされた放熱部87Aは、液晶表示ユニット10を保持ユニット83に装着した際、図26に示されるように中央部用導熱部材51の配設位置の背面(裏面板18の背面)に当接するよう構成されている。これにより、放電管31で発生した熱は、中央部用導熱部材51に伝達され、続いてリフレクタ45を介して裏面板18に熱伝達される。
更に、中央部用導熱部材51の背面に位置する裏面板18には放熱部87Aが当接しているため、これにより中央部用導熱部材51はリフレクタ45,裏面板18を介して保持ユニット83の保持板84に熱的に接続された構成となる。従って、放電管31で発生した熱は効率良く放熱され、これにより放電管31を効率よく局所冷却することが可能となり、放電管31全体としての輝度の安定化を図ることができる。
図27は、上記した第13実施例に係る液晶表示装置80の第1変形例を示している。本変形例では、放熱部87Bにノブ88を設けると共に、ノブ88が保持板84に形成した案内溝89に沿って図中矢印X1,X2方向に移動可能な構成としたことを特徴とするものである。放熱部87Bは、一面が裏面板18と摺接し、他面(ノブ88が形成された面)が保持板84と摺接する構成とされている。
具体的には、ノブ88を図中矢印X2方向にスライドすることにより、放熱部87Bは中央部用導熱部材51の配設位置に近づく。逆に、ノブ88を図中矢印X1方向にスライドすることにより、放熱部87Bは中央部用導熱部材51の配設位置から離間する。裏面板18と保持板84は、放熱部87Bによってのみ熱的に接続した構成となっている。よって、ノブ88を図中矢印X2方向にスライドすることにより、中央部用導熱部材51からの熱の放熱量を高めることができ、逆にノブ88を図中矢印X1方向にスライドすることにより、中央部用導熱部材51からの熱の放熱量を低減することができる。
前記したように、放電管31内の水銀ガスの分布は、放電管31の温度に依存しているため、放電管31の冷却度合を調整することにより水銀ガスの分布(即ち、輝度の分布)を調整することが可能となる。よって、放熱部87Bが中央部用導熱部材51の熱伝導の度合を調整する調整機構として機能することにより、中央部用導熱部材51の放熱状態を最適な状態に調整することが可能となり、放電管全体としての輝度を安定化させることができる。
図28は、第13実施例に係る液晶表示装置80の第2変形例を示している。本変形例では、裏面板18の導熱部材32Bの背面位置に開口部90を形成し、端子部37Aを直接導熱部材32Bに接触させることにより、導熱部材32Bの放熱効率をたかめるよう構成したものである。
本変形例のように、放熱部87Aにより放熱特性を高める部位は、中央部用導熱部材51の配設位置に限定されものではなく、光源装置30Lの両端位置に位置する導熱部材32Bを冷却する構成としてもよい。また、局所冷却を効率的に行なうため、導熱部材32B及び中央部用導熱部材51が配設されてない部位を放熱部87Aにより冷却する構成とすることも可能である。