WO2010109716A1 - シャーシ、照明装置、および表示装置 - Google Patents

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WO2010109716A1
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backlight chassis
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政広 荒井
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a chassis mounted on an electronic device such as a lighting device, a lighting device (backlight unit or the like) itself including the chassis, and a display device (liquid crystal display device or the like) including the lighting device.
  • a lighting device backlight unit or the like
  • a display device liquid crystal display device or the like
  • the liquid crystal display device Normally, the liquid crystal itself in the liquid crystal display panel (display panel) does not emit light itself. Therefore, the liquid crystal display device takes in sunlight or the like as external light, and displays various images on the liquid crystal display panel using the external light. Then, it is desirable that the liquid crystal display device includes a backlight unit (irradiation device) that irradiates liquid crystal, assuming that external light cannot be captured.
  • a backlight unit irradiation device
  • a direct-type backlight unit 149 in which a plurality of fluorescent tubes 141 are arranged in parallel facing the back surface of the liquid crystal display panel as shown in FIG. 9 (see Patent Document 1).
  • both ends of the fluorescent tube 141 are held by the lamp holder 142, and portions other than both ends are held by the lamp clip 121.
  • the fluorescent tube 141 emits light by an AC signal of several tens KHz supplied from an inverter (not shown).
  • the luminance of the fluorescent tube 141 that emits light is adjusted by an AC signal called a dimming signal.
  • the backlight chassis (chassis) 111 that accommodates the fluorescent tube 141 is made of metal.
  • the problem is caused by a distributed capacitance (parasitic capacitance) generated between the fluorescent tube 141 supplied with an AC signal and the metal backlight chassis 111.
  • the fluorescent tube 141 vibrates due to the fluorescent tube 141 moving toward or away from the backlight chassis 111 in accordance with the electromagnetic force generated or disappeared by the AC signal.
  • the vibration of the fluorescent tube 141 is also transmitted to the backlight chassis 111 via the lamp clip 121 and causes the backlight chassis 111 to vibrate. (As a result, the backlight unit 149 vibrates).
  • the vibration of the backlight chassis 111 When the vibration of the backlight chassis 111 is caused by the dimming signal, the vibration is synchronized with the wavelength range of the AC signal of the dimming signal, and the vibration is several tens to several tens of thousands Hz. The vibration in this wavelength range is included in the human audible sound range. Therefore, when the liquid crystal display device equipped with the backlight unit 149 adjusts the luminance, the user or the like has to hear an unpleasant noise (noise sound).
  • An object of the present invention is to provide a chassis that suppresses the diffusion of vibration, an attacking device that suppresses vibration of the entire apparatus by mounting the chassis, and a display device that includes the lighting device.
  • the chassis includes a mounting portion for mounting a clip that holds the light source.
  • the chassis includes an annular enclosure that surrounds the attachment and absorbs vibration from the attachment.
  • the enclosing portion is a groove cut on one surface of the chassis.
  • channel is formed with the collection of a several different curved surface.
  • the enclosing portion is a bulge that rises from one side of the chassis.
  • the outer surface of the bulge is formed by a collection of a plurality of different curved surfaces.
  • an illuminating device including the above chassis, a linear light source that is a light source, and a clip that holds the linear light source can be said to be the present invention.
  • a display device including the illumination device and a display panel that receives light from the illumination device can also be said to be the present invention.
  • the entire chassis does not vibrate because the surrounding portion absorbs vibration. Therefore, the abnormal noise resulting from the vibration of the chassis is reduced.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device. These are the 2nd figures which show the top view and sectional drawing of a backlight chassis.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a backlight chassis.
  • FIG. 3 is a waveform diagram showing harmonics of a signal. These are the 2nd figures which show the top view and sectional drawing of a backlight chassis. These are waveform diagrams showing the waveform characteristics of the dimming signal.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a backlight chassis.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a lamp clip and a backlight chassis.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a conventional backlight unit.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device (display device) 69.
  • the liquid crystal display device 69 includes a liquid crystal display panel (display panel) 59, a backlight unit (illumination device) 49, and a bezel BZ for housing them.
  • the liquid crystal display panel 59 includes an active matrix substrate 51, a counter substrate 52, polarizing films 53 and 54, and a panel FPC (Flexible Printed Circuits) substrate PB1.
  • active matrix substrate 51 a counter substrate 52
  • polarizing films 53 and 54 polarizing films 53 and 54
  • panel FPC Flexible Printed Circuits
  • an active matrix substrate 51 including a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) and an opposing substrate 52 facing the active matrix substrate 51 are bonded together with a sealant (not shown). Then, liquid crystal (not shown) is injected into the gap between the substrates 51 and 52.
  • the polarizing film 53 is attached to the active matrix substrate 51 side, while the polarizing film 54 is attached to the counter substrate 52 side, and both the polarizing films 53 and 54 sandwich the active matrix substrate 51 and the counter substrate 52.
  • the liquid crystal display panel 59 is a non-light-emitting display panel, and exhibits a display function by receiving light from the backlight unit 49 (backlight light). Therefore, if the light from the backlight unit 49 can uniformly irradiate the entire surface of the liquid crystal display panel 59, the display quality of the liquid crystal display panel 59 is improved.
  • the backlight unit 49 includes a fluorescent tube (light source) 41, a lamp holder 42, a lamp clip 21, a backlight chassis 11, and an optical sheet group (a diffusion sheet 44 and prism sheets 45 and 46).
  • the fluorescent tubes 41 are linear (bar-shaped, cylindrical, etc.) light sources, and are arranged in a plurality in the backlight unit 49. (However, for convenience, only a part of the numbers are shown in the drawing).
  • the type of the fluorescent tube 41 is not limited, and may be, for example, a cold cathode tube or a hot cathode tube.
  • the parallel direction of the fluorescent tubes 41 (the direction in which the fluorescent tubes 41 are arranged linearly) is the X direction
  • the extending direction of the fluorescent tubes 41 is the Y direction
  • the direction perpendicular to both the X direction and the Y direction is the Z direction. Called.
  • the lamp holder 42 is a set of two block members, and holds the fluorescent tube 42, the diffusion sheet 44, and the prism sheets 45 and 46. More specifically, each lamp holder 42 supports one end and the other end of the fluorescent tube 42 so that the fluorescent tube 42 is mounted on the backlight unit 49. Further, one surface of the lamp holder 42 facing the liquid crystal display panel 59 supports the diffusion sheet 44, and the prism sheets 45 and 46 are placed thereon, so that the diffusion sheet 44 and the prism sheets 45 and 46 are attached to the backlight unit 49. Installed.
  • the lamp clip 21 holds the fluorescent tube 41 in order to more stably mount the fluorescent tube 41 on the backlight unit 49, and has an opening formed in the chassis surface (inner surface) 11 U of the backlight chassis 11 ( Attachment part) It is attached to HL.
  • FIG. 1 shows only a part of a plurality of lamp clips 21 for convenience. Details of the lamp clip 21 will be described later.
  • the backlight chassis 11 is a box-shaped member having an open surface, and is formed of a metal or the like having a reflection function. And the fluorescent tube 41 is spread on this box-shaped inner surface. Therefore, a part of the radial light emitted from the fluorescent tube 41 (radial light centered on the fluorescent tube 41) is reflected and guided to the open surface.
  • the structural member itself of the backlight chassis 11 is not formed of a metal having a reflecting function, it is desirable that a resin or a metal having a reflecting function covers the chassis surface 11U. This is because the light from the fluorescent tube 41 is efficiently guided to the open surface of the backlight chassis 1.
  • the diffusion sheet 44 is formed of a resin such as polyethylene terephthalate having a function of scattering and diffusing light, and is positioned so as to cover the fluorescent tubes 41 arranged in parallel. Therefore, when the light traveling from the fluorescent tube 41 enters the diffusion sheet 44, the light is scattered and diffused and spreads in the in-plane direction.
  • the prism sheets 45 and 46 are, for example, optical sheets that have a prism shape in the sheet surface and deflect light emission characteristics, and are positioned so as to cover the diffusion sheet 44. Therefore, the prism sheets 45 and 46 collect the light traveling from the diffusion sheet 44 and improve the luminance.
  • the backlight chassis 11 the group of fluorescent tubes 41 parallel to the chassis surface 11U of the backlight chassis 11, the diffusion sheet 44, and the optical sheets 45 and 46 are arranged in this order. They are stacked (note that this overlap direction is the Z direction).
  • the fluorescent tubes 41 arranged in parallel on the backlight chassis 11 via the lamp clip 21 emit light by an AC signal supplied from an inverter (not shown).
  • Such light reaches the diffusion sheet 44 directly, or reaches the diffusion sheet 44 after being reflected by the chassis surface (reflection surface) of the backlight chassis 11. Furthermore, the light that has reached the diffusion sheet 44 passes through the optical sheets 45 and 46 while being diffused, and is emitted as backlight light with enhanced emission luminance.
  • the fluorescent tube 41 that emits light by an AC signal from the inverter When the fluorescent tube 41 that emits light by an AC signal from the inverter is positioned on the chassis surface 11U of the metal backlight chassis 11 that is a conductor, an AC signal for dimming (included in the AC signal from the inverter) Due to the light control signal), a parasitic capacitance is generated between the fluorescent tube 41 and the backlight chassis 11. And the fluorescent tube 41 vibrates by the electromagnetic force resulting from this parasitic capacitance.
  • the lamp clip 21 includes a holding part 22, a support part 23, a base part 24, and an engaging part 25.
  • the holding unit 22 is a member that holds the fluorescent tube 41, and specifically includes gripping pieces 22A and 22A and branch pieces 22B.
  • the gripping piece 22A is a member that grips a side surface of the rod-like (columnar or the like) fluorescent tube 41. Therefore, the gripping piece 22A is a cylindrical tube having a cut ST on the side surface in order to grip the columnar fluorescent tube 41 or the like. Since the gripping piece 22A grips the fluorescent tube 41, the inner diameter of the gripping piece 22A is slightly larger than the outer diameter of the fluorescent tube 41.
  • the material of the gripping piece 22A is non-metal, for example, resin. This is because the gripping pieces 22A and 22A are in direct contact with the fluorescent tube 41, and in the case of metal, the AC signal supplied for the operation of the fluorescent tube 41 leaks (if the signal leaks, the light at that location Strength decreases).
  • the gripping piece 22A includes an overhanging portion AP / AP that becomes an edge portion of the cut ST.
  • Such overhanging portions AP and AP spread as they move away from the center of the inner diameter of the gripping piece 22A. Therefore, the interval between the cuts ST (between the protruding portions AP and AP) increases as the distance from the center of the inner diameter of the gripping piece 22A increases.
  • an overhanging portion AP / AP has an elastic force because it is made of resin. Then, when the fluorescent tube 41 is pressed in conformity with the cut ST, the overhang portions AP and AP are separated from each other due to elasticity. As a result, the fluorescent tube 41 easily fits inside the gripping piece 22A.
  • the overhanging portions AP / AP with the interval between the notches ST returned to the original state (normal state where the fluorescent tube 41 is not sandwiched) due to elasticity. Then, the overhanging portions AP and AP approach each other and press the fluorescent tube 41. As a result, the fluorescent tube 41 is stably gripped without dropping from the gripping piece 22A.
  • the branch piece 22B is a member that connects the gripping pieces 22A and 22A.
  • the shape of the branch piece 22B is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5, a member bent in an arc shape may be used, or a V-shaped member may be used. In short, the branch piece 22B only needs to connect the gripping pieces 22A and 22A.
  • the material of the branch piece 22B is not particularly limited. Therefore, the material may be a metal or a resin. In short, the branch piece 22B only needs to have a strength capable of supporting the gripping pieces 22A and 22A.
  • the support column 23 is a member that supports the holding unit 22. More specifically, the support column 23 supports the holding unit 22 by connecting the branch pieces 22B.
  • pillar part 23 is not specifically limited. For example, it may be a columnar or polygonal column support 23. However, the front end of the column portion 23 touches the diffusion sheet 44 to support not only the diffusion sheet 44 but also the prism sheets 45 and 46.
  • the material of the support 23 is not particularly limited.
  • the material may be a metal or a resin.
  • the base portion 24 is a member that is formed at the end of the support portion 23 and supports the support portion 23. In addition, the base portion 24 brings the support portion 23 up from the backlight chassis 11 by bringing the back surface 24 ⁇ / b> B (formation surface of the engaging portion 25) into contact with the chassis surface 11 ⁇ / b> U of the backlight chassis 11.
  • the back surface 24B of the base portion 24 has a shape with a high degree of close contact with the chassis surface 11U in order to stably start up the column portion 23.
  • the chassis surface 11U is a flat surface
  • the back surface 24B of the base portion 24 is also a flat surface.
  • the engaging portion 25 is a member connected to the back surface 24 ⁇ / b> B of the base portion 24, and is a member for attaching the lamp clip 21 itself to the chassis surface 11 ⁇ / b> U of the backlight chassis 11.
  • the engaging portion 25 includes a protruding piece 25A and a hooking piece 25B.
  • the protrusion piece 25A is a pillar piece having an outer diameter slightly smaller than the diameter of the opening HL formed in the backlight chassis 11 (however, the pillar shape may be a cylinder or a polygonal pillar). , Protruding from the back surface 24B of the base portion 24. Then, when the protruding piece 25A is fitted into the opening HL, the lamp clip 21 is immovable in the in-plane direction of the chassis surface 11U.
  • the hook piece 25 ⁇ / b> B is a member that is formed at the tip of the protrusion piece 25 ⁇ / b> A and hooks on the edge of the opening HL of the backlight chassis 11. Therefore, when the hook piece 25B is hooked on the edge of the opening HL, the lamp clip 21 is immovable in the rising direction (vertical direction or the like) with respect to the chassis surface 11U of the backlight chassis 11.
  • the fluorescent tube 41 mounted on the backlight chassis 11 by being sandwiched between the lamp clips 21 will be described in detail.
  • the vibration of the fluorescent tube 41 is caused by the following phenomenon based on the ON signal of the dimming signal as shown in FIG. 6 and the following phenomenon based on the OFF signal of the dimming signal (“T” in the figure). Means one period in the fundamental wave of the dimming signal).
  • the phenomenon in which the fluorescent tube 41 approaches the backlight chassis 11 by the electromagnetic force based on the parasitic capacitance generated between the fluorescent tube 41 and the backlight chassis 11 due to the ON signal of the dimming signal, and the dimming signal The fluorescent tube 41 vibrates due to a phenomenon in which the fluorescent tube 41 attempts to return to the original position due to parasitic capacitance (and electromagnetic force) that disappears due to the OFF signal.
  • the vibration of the fluorescent tube 41 is also transmitted to the backlight chassis 11 via the lamp clip 21 fitted in the opening HL (in short, the vibration of the fluorescent tube 41 is transmitted from the opening HL). 11 is vibrated.
  • FIGS. 1 and 2 a two-side view including a cross-sectional view and a plan view taken along the line PP ′ in FIG. 1
  • an opening HL into which the lamp clip 21 is fitted is provided.
  • An annular groove (enclosure) 12 is included.
  • the fluorescent tube 41 vibrates and the vibration wave is transmitted to the backlight chassis 11 through the lamp clip 21 fitted in the opening HL, the fluorescent tube 41 spreads over the entire area of the backlight chassis 11. No (in short, the groove 12 absorbs vibration transmitted from the lamp clip 21 fitted in the opening HL to the backlight chassis 11). As a result, abnormal noise caused by the vibration of the backlight chassis 11 is reduced.
  • the groove part 12 may be as follows. That is, the following expressions (1) and (2) may be defined, and the shape of the groove 12 may be changed using these expressions.
  • D Rd ⁇ 1 / (f ⁇ n) (1)
  • D Groove 12 at chassis surface 11U in backlight chassis 11 Width (groove width D)
  • Rd the shortest length from the lamp clip 21 (center C1) to the groove 12 (distance Rd)
  • f frequency of fundamental wave of dimming signal
  • rd D / 2 Formula (2)
  • rd radius of a curved surface (for example, curved surfaces A1 to A5) included in the inner surface A of the groove 12 (radius rd)
  • the formation position of the groove 12 is determined at a location that is a fixed distance (distance Rd) apart from the lamp clip 21 (center C1). For example, a position away from the lamp clip 21 by 0.04 (m) is a position where the groove 12 is formed.
  • the dimming signal has a frequency of 100 Hz
  • the coefficient (1/100 ⁇ 1) is multiplied by 0.04 (m) by the equation (1)
  • the groove width D is 4 ⁇ 10 ⁇ 4. (M).
  • the inner surface A of the groove 12 is formed by a collection of a plurality of different curved surfaces (for example, curved surfaces A1 to A5).
  • the inner surface A of the groove 12 is dimmed.
  • the inner surface A of the groove 12 is dimmed.
  • the inner surface A of the groove 12 is formed of a collection of a plurality of different curved surfaces (for example, curved surfaces A1 to A5), the following can be said.
  • the dimming signal is only the fundamental wave
  • the inner surface A of the groove portion 12 including only the groove width D and the curved surface A1 based on the radius rd obtained from the groove width D may be used.
  • the fluorescent tube 41 is dimmed by PWM (Pulse Width Modulation) control.
  • the energy transmitted to the backlight chassis 11 also changes, and as a result, harmonics that are a constant multiple of the fundamental wave of the dimming signal.
  • the vibration energy E per unit time of the dimming signal at the order n 1, 2, 3,..., E1, E2, E3.
  • the magnitude relationship of the vibration energy E is inversely proportional to the magnitude of the order (E1> E2> E3> ...) ⁇ .
  • the inner surface A of the groove portion 12 includes a curved surface (for example, a curved surface A2 to a curved surface A5) corresponding to each harmonic of the fundamental wave of the dimming signal in addition to the curved surface A1, various orders n. Even if the higher harmonics are transmitted to the backlight chassis 11 as vibrations, the groove 12 can sufficiently absorb the different vibrations. That is, even if the fluorescent tube 41 vibrates and the wave of vibration is transmitted to the backlight chassis 11 via the lamp clip 21 fitted in the opening HL, the wave of vibration is reliably transmitted to the entire area of the backlight chassis 11. Does not spread.
  • the groove portion 12 carved in the backlight chassis 11 prevents the vibration from spreading (transmitting) from the lamp clip 21 fitted in the opening HL, but is not limited thereto.
  • a raised portion 13 that rises from the chassis surface 11U of the backlight chassis 11 is formed around the lamp clip 21 (that is, the opening HL). May be.
  • annular protruding part (enclosure part) 13 surrounding the lamp clip 21 transmits the vibration wave transmitted to the backlight chassis 11 via the lamp clip 21 fitted in the opening HL. Do not spread over the entire area. That is, the raised portion 13 absorbs vibration.
  • the outer surface B of the raised portion 13 where the backlight chassis 11 is formed may be formed of a collection of a plurality of different curved surfaces (for example, curved surfaces B1 to B5).
  • curved surfaces B1 to B5 are designed in the same manner as the curved surfaces A1 to A5. Specifically, the curved surfaces B1 to B5 are designed by using the following equations (3) and (4) similar to the equations (1) and (2) (see FIGS. 7 and 8).
  • G Rg ⁇ 1 / (f ⁇ n) (3)
  • G Raised portion 1 on the chassis surface 11U in the backlight chassis 11 Length of width 3 (raised width G)
  • Rg the shortest length from the lamp clip 21 (center C1) to the raised portion 13 (distance Rg)
  • f frequency of fundamental wave of dimming signal
  • rg G / 2 Formula (4)
  • the formation position of the raised portion 13 is determined at a location that is a fixed distance (distance Rg) apart from the lamp clip 21 as in the case of the groove portion 12 (see FIG. 7).
  • the outer surface B of the raised portion 13 is formed by a collection of a plurality of different curved surfaces (for example, curved surfaces B1 to B5).
  • the outer surface B of the raised portion 13 is formed by a collection of a plurality of different curved surfaces, the same effect as the groove portion 12 formed by a collection of a plurality of different curved surfaces can be obtained. That is, even if various harmonics of order n are transmitted to the backlight chassis 11 as vibrations, the raised portions 13 can sufficiently absorb the different vibrations, and the vibration waves are reliably transmitted to the entire area of the backlight chassis 11. Does not spread.

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Abstract

 蛍光管(41)を把持するランプクリップ(21)を開孔HLに取り付けたバックライトシャーシ(11)には、その開孔(HL)を囲む環状の溝部(12)が含まれる。

Description

シャーシ、照明装置、および表示装置
 本発明は、照明装置のような電子機器に搭載されるシャーシ、そのシャーシを搭載する照明装置(バックライトユニット等)そのもの、および、照明装置を搭載する表示装置(液晶表示装置等)に関する。
 通常、液晶表示パネル(表示パネル)内の液晶自体は自ら発光しない。そのため、液晶表示装置は、太陽光等を外部光として取り込み、その外部光を利用して液晶表示パネルに種々の画像を表示させている。すると、液晶表示装置は、外部光を取り込めない場合を想定し、液晶を照射するバックライトユニット(照射装置)を有すると望ましい。
 そして、バックライトユニットには種々の種類が存在する。例えば、図9に示すような、複数本の蛍光管141を液晶表示パネルの背面に面して並列させた直下型のバックライトユニット149である(特許文献1参照)。
 ところで、このようなバックライトユニット149では、蛍光管141は、両端をランプホルダ142にて保持され、両端以外の箇所をランプクリップ121にて保持される。そして、蛍光管141は、不図示のインバータから供給される数十KHzの交流信号によって発光する。また、発光する蛍光管141の輝度は、調光信号と呼ばれる交流信号によって調整される。
特開2006-32358号公報(図1参照)
 そして、図9に示すようなバックライトユニット149の場合、蛍光管141を収容するバックライトシャーシ(シャーシ)111が金属製であると、問題が生じる。その問題は、交流信号を供給される蛍光管141と金属製のバックライトシャーシ111との間に生じる分布容量(寄生容量)に起因する。
 具体的には、以下の通りである。通常、交流信号のON信号により発生する寄生容量によって、蛍光管141に対する電磁力が生じ、その電磁力の影響を受ける蛍光管141がバックライトシャーシ111に対して変位する(バックライトシャーシ111に近づくように変位する)。一方で、交流信号のOFF信号によって寄生容量が消失し、電磁力の影響を受けない蛍光管141が元の位置に戻ろうとする(バックライトシャーシ111から離れようと変位する)。
 すなわち、交流信号により発生したり消失したりする電磁力に応じて、蛍光管141がバックライトシャーシ111に近づいたり離れたりすることに起因し、蛍光管141は振動する。その上、蛍光管141の振動は、ランプクリップ121を介してバックライトシャーシ111にも伝わり、かかるバックライトシャーシ111を振動させる。(ひいては、バックライトユニット149が振動する)。
 そして、このバックライトシャーシ111の振動が調光信号に起因する場合、調光信号の交流信号の波長域と同調する振動となり、数十から数万Hzの振動となる。この波長域の振動は、人間の可聴音域に含まれる。そのために、かかるバックライトユニット149を搭載する液晶表示装置が輝度を調整する場合、ユーザ等は不快な異音(ノイズ音)を聞かざるを得なかった。
 本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、振動の拡散を抑制するシャーシ、そのシャーシを搭載することで装置全体の振動を抑制する襲名装置、および、その照明装置を搭載する表示装置を提供することにある。
 シャーシは、光源を把持するクリップを取り付けるための取付部を含む。そして、このシャーシは、取付部を囲み、その取付部からの振動を吸収する環状の囲み部を含む。
 このようになっていると、例えば、光源の振動がクリップを介して、シャーシに伝わったとしても、その振動が囲み部によって吸収され、シャーシ全体に拡散しない。そのため、シャーシの振動に起因する異音が低減される。
 なお、囲み部は、シャーシの一面に刻まれる溝であると望ましい。そして、このような溝の場合、その溝における内面は、複数の異なる曲面の集まりで形成されると望ましい。
 また、囲み部は、シャーシの一面から盛り上がる隆起であると望ましい。そして、このような隆起である場合、その隆起における外面は、複数の異なる曲面の集まりで形成されると望ましい。
 なお、以上のシャーシと、光源である線状光源と、線状光源を把持するクリップと、を含む照明装置も本発明といえる。また、この照明装置と、照明装置からの光を受ける表示パネルと、を含む表示装置も本発明といえる。
 本発明のシャーシによれば、囲み部が振動を吸収することで、シャーシ全体が振動しなくなる。そのため、シャーシが振動することに起因する異音が低減される。
は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、バックライトシャーシの平面図および断面図を示す2面図である。 は、バックライトシャーシの拡大断面図である。 は、信号の高調波を示す波形図である。 は、バックライトシャーシの平面図および断面図を示す2面図である。 は、調光信号の波形特性を示す波形図である。 は、バックライトシャーシの拡大断面図である。 は、ランプクリップとバックライトシャーシとを示す斜視図である。 は、従来のバックライトユニットを示す斜視図である。
 [実施の形態1]
 本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号、ハッチング等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
 図1は、液晶表示装置(表示装置)69の分解斜視図である。この図に示すように、液晶表示装置69は、液晶表示パネル(表示パネル)59と、バックライトユニット(照明装置)49と、これらを収容するベゼルBZを含んでいる。
 液晶表示パネル59は、アクティブマトリックス基板51、対向基板52、偏光フィルム53,54、およびパネル用FPC(Flexible Printed Circuits)基板PB1を含む。
 詳説すると、液晶表示パネル59は、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板51と、このアクティブマトリックス基板51に対向する対向基板52とをシール材(不図示)で貼り合わせる。そして、両基板51,52の隙間に液晶(不図示)が注入される。なお、アクティブマトリックス基板51側に偏光フィルム53が取り付けられる一方、対向基板52側に偏光フィルム54が取り付けられ、両偏光フィルム53,54がアクティブマトリックス基板51と対向基板52とを挟持する。
 そして、この液晶表示パネル59は、非発光型の表示パネルであり、バックライトユニット49からの光(バックライト光)を受光することで表示機能を発揮する。そのため、バックライトユニット49からの光が液晶表示パネル59の全面を均一に照射できれば、液晶表示パネル59の表示品位が向上することになる。
 バックライトユニット49は、蛍光管(光源)41、ランプホルダ42、ランプクリップ21、バックライトシャーシ11、光学シート群(拡散シート44、およびプリズムシート45,46)、を含んでいる。
 蛍光管41は、線状(棒状、円柱状等)の光源であり、バックライトユニット49内に複数本で並べられる。(ただし、便宜上、図面では一部の本数のみが示されている)。なお、蛍光管41は種類を限定されることはなく、例えば、冷陰極管や熱陰極管であってもよい。また、以降では、蛍光管41の並列方向(蛍光管41が直線状に並ぶ方向)をX方向、蛍光管41の延び方向をY方向、X方向およびY方向の両方向に垂直な方向をZ方向と称する。
 ランプホルダ42は、2個1組のブロック状部材であり、蛍光管42、拡散シート44、およびプリズムシート45,46を保持する。詳説すると、各ランプホルダ42が、蛍光管42の一端と他端とを支えることで、その蛍光管42をバックライトユニット49に搭載させる。また、液晶表示パネル59に向いたランプホルダ42の一面が拡散シート44を支え、その上プリズムシート45,46が置かれることで、これら拡散シート44およびプリズムシート45,46がバックライトユニット49に搭載される。
 ランプクリップ21は、より安定的に蛍光管41をバックライトユニット49に搭載すべく、蛍光管41を把持するものであり、バックライトシャーシ11のシャーシ面(内面)11Uに形成される開孔(取付部)HLに取り付けられる。なお、図1は、便宜上、複数有るランプクリップ21の一部のみを図示する。また、ランプクリップ21の詳細については後述する。
 バックライトシャーシ11は、開放面を有する箱状の部材であり、反射機能を備える金属等で形成される。そして、この箱状の内面に、蛍光管41が敷き詰められる。そのため、蛍光管41から出射される放射状の光(蛍光管41を中心とした放射状の光)の一部が反射され、開放面に導かれる。
 なお、バックライトシャーシ11の構成部材自体が、反射機能を有する金属で形成されていない場合、反射機能を有する樹脂または金属等が、シャーシ面11Uを覆うと望ましい。このようになっていれば、蛍光管41の光が、効率よく、バックライトシャーシ1の開放面に導かれるためである。
 拡散シート44は、光を散乱させる機能および拡散させる機能を有するポリエチレンテレフタレート等の樹脂で形成されており、並列する蛍光管41を覆うように位置する。そのため、この拡散シート44に、蛍光管41から進行してきた光が入射すると、その光は散乱および拡散し、面内方向にいきわたる。
 プリズムシート45,46は、例えばシート面内にプリズム形状を有し、光の放射特性を偏向させる光学シートであり、拡散シート44を覆うように位置する。そのため、このプリズムシート45,46は、拡散シート44から進行してくる光を集光させ、輝度を向上させる。
 以上を踏まえると、バックライトユニット49では、バックライトシャーシ11、このバックライトシャーシ11のシャーシ面11Uに並列する蛍光管41の群、拡散シート44、および、光学シート45,46が、この順で積み重なる(なお、この重なり方向はZ方向になっている)。
 そして、以上のようなバックライトユニット49では、バックライトシャーシ11上にランプクリップ21を介して並列する蛍光管41が、インバータ(不図示)から供給される交流信号によって光を発する。
 かかる光は、直接拡散シート44に到達する、もしくは、バックライトシャーシ11のシャーシ面(反射面)にて反射した後に拡散シート44に到達する。さらに、拡散シート44に到達した光は、拡散されつつ光学シート45,46を通過することで発光輝度を高めたバックライト光になって出射する。
 なお、インバータからの交流信号によって発光する蛍光管41が、導電体である金属製のバックライトシャーシ11のシャーシ面11U上に位置すると、インバータからの交流信号に含まれるに調光用交流信号(調光信号)に起因して、寄生容量が蛍光管41とバックライトシャーシ11との間に発生する。そして、この寄生容量に起因する電磁力によって、蛍光管41は振動する。
 そこで、振動する蛍光管41を保持するランプクリップ21と、このランプクリップ21を開孔HLに取り付けたバックライトシャーシ11とについて、図1の他に、図2~図6を加えて詳説する。
 まず、図5を用いてランプクリップ21について詳説する。ランプクリップ21は、保持部22、支柱部23、土台部24、および係合部25を含む。
 保持部22は、蛍光管41を保持する部材であり、具体的には、把持片22A・22Aと枝片22Bとを含む。
 把持片22Aは、棒状(円柱状等)の蛍光管41における側面を把持する部材である。そのため、把持片22Aは、円柱状等の蛍光管41を把持するために、側面に切れ込みSTを備える円柱管状である。なお、把持片22Aが蛍光管41を把持するために、把持片22Aの内径は、蛍光管41の外径よりも若干大きい。
 また、把持片22Aの材質は、非金属、例えば樹脂である。なぜなら、把持片22A・22Aは、直接蛍光管41に接触するので、金属の場合、蛍光管41の動作のために供給される交流信号が漏れるためである(信号が漏れると、その箇所の光強度が低下する)。
 また、把持片22Aは、切れ込みSTの縁部分となる張り出し部分AP・APを含む。かかる張り出し部分AP・APは、把持片22Aの内径中心から離れるにしたがって広がっている。そのため、切れ込みSTの間隔(張り出し部分AP・AP同士の間)は、把持片22Aの内径中心から離れるにしたがって広がる。
 そして、このような張り出し部分AP・APは、樹脂製のために弾性力を有する。すると、蛍光管41が切れ込みSTに合致して押さえ付けられると、張り出し部分AP・AP同士が弾力性に起因して乖離する。その結果、蛍光管41が把持片22Aの内部に容易に嵌る。
 また、蛍光管41が把持片22Aに嵌った後、切れ込みSTの間隔を広げた張り出し部分AP・APは、弾力性に起因して元の状態(蛍光管41を挟まない通常状態)に戻る。すると、張り出し部分AP・AP同士が近づき、蛍光管41を押さえ付ける。その結果、蛍光管41が把持片22Aから脱落することなく、安定して把持される。
 枝片22Bは、把持片22A・22A同士をつなげる部材である。ただし、枝片22Bの形状は、特に限定されるものではない。例えば、図5に示すように弓状に曲がった部材であってもよいし、V字状の部材であってもよい。要は、枝片22Bは、把持片22A・22A同士をつなげるようになっていればよい。
 なお、枝片22Bの材質も特に限定されない。したがって、材質は、金属であってもよいし樹脂であってもよい。要は、枝片22Bは、把持片22A・22Aを支持可能な強度を有していればよい。
 支柱部23は、保持部22を支える部材である。詳説すると、支柱部23は、枝片22Bをつなげることで保持部22を支える。なお、支柱部23の形状は、特に限定されない。例えば、円柱状や多角柱状の支柱部23であってもよい。ただし、支柱部23の先端は、拡散シート44に触れることで、その拡散シート44だけでなく、プリズムシート45,46を支える。
 また、支柱部23の材質も特に限定されない。材質は、金属であってもよいし樹脂であってもよい。要は、支柱部23は、先端で光学シート群(44~46)、保持部22を介することで蛍光管41を支持できる強度を有すればよい。
 土台部24は、支柱部23の末端に形成され、その支柱部23を支える部材である。また、土台部24は、裏面24B(係合部25の形成面)を、バックライトシャーシ11のシャーシ面11Uに接させることで、支柱部23をバックライトシャーシ11に対して立ち上げさせる。
 そのため、安定的に支柱部23を立ち上げさせるべく、土台部24の裏面24Bは、シャーシ面11Uと密着度合いの高い形状であると望ましい。例えば、シャーシ面11Uが平面であれば、土台部24の裏面24Bも平面であると望ましい。
 係合部25は、土台部24の裏面24Bにつながる部材で、ランプクリップ21自体をバックライトシャーシ11のシャーシ面11Uに取り付けるための部材である。具体的には、係合部25は、突起片25Aと引っかけ片25Bとを含んでいる。
 突起片25Aは、バックライトシャーシ11に形成された開孔HLの径よりも若干小さい外径を有する柱片(ただし、柱の形状は円柱であっても多角柱であってもよい)であり、土台部24の裏面24Bから突起する。そして、突起片25Aが開孔HLに嵌ることで、シャーシ面11Uの面内方向において、ランプクリップ21が不動になる。
 引っかけ片25Bは、突起片25Aの先端に形成され、バックライトシャーシ11の開孔HLの縁に引っかかる部材である。したがって、引っかけ片25Bが開孔HLの縁に引っかかることで、バックライトシャーシ11のシャーシ面11Uに対する立ち上がり方向(垂直方向等)において、ランプクリップ21が不動になる。
 ここで、以上のランプクリップ21に挟まれることで、バックライトシャーシ11に搭載される蛍光管41について、詳説する。通常、蛍光管41の振動は、図6に示すような調光信号のON信号に基づく下記現象と、調光信号のOFF信号に基づく下記現象とに起因する(なお、図中の“T”は、調光信号の基本波における1周期を意味する)。
 すなわち、調光信号のON信号により蛍光管41とバックライトシャーシ11との間に生じた寄生容量に基づく電磁力で、蛍光管41がバックライトシャーシ11に対して近づく現象と、調光信号のOFF信号によって消失する寄生容量(ひいては電磁力)によって、蛍光管41が元の位置に戻ろうとする現象と、によって、蛍光管41は振動する。その上、かかる蛍光管41の振動は、開孔HLに嵌るランプクリップ21を介してバックライトシャーシ11にも伝わり(要は、開孔HLから蛍光管41の振動が伝わり)、かかるバックライトシャーシ11を振動させる。
 しかしながら、バックライトシャーシ11には、図1および図2(図1のP-P’線矢視断面図および平面図を併記する2面図)に示すように、ランプクリップ21の嵌る開孔HLを囲む環状の溝部(囲み部)12が含まれる。
 このようになっていると、蛍光管41が振動し、その振動の波が開孔HLに嵌るランプクリップ21を介してバックライトシャーシ11に伝わったとしても、そのバックライトシャーシ11全域には広がらない(要は、溝部12が、開孔HLに嵌るランプクリップ21からバックライトシャーシ11に伝わる振動を吸収する)。その結果、バックライトシャーシ11が振動することに起因する異音が低減される。
 また、溝部12は、以下のようになっていてもよい。すなわち、以下のような式(1)と式(2)とを定義し、これらの式を用いて溝部12の形状を変化させてもよい。
   D=Rd×1/(f×n) … 式(1)
 ただし、
 D :バックライトシャーシ11におけるシャーシ面11Uでの溝部12
    の幅の長さ(溝幅D)
 Rd:ランプクリップ21(中心C1)から溝部12までの最短の長さ
    (距離Rd)
 f :調光信号の基本波における周波数
 n :高調波の次数(ただし、n=1とする)
である。
   rd=D/2   … 式(2)
ただし、
 rd:溝部12の内面Aに含まれる曲面(例えば曲面A1~A5)の半径
    (半径rd)
 D :バックライトシャーシ11におけるシャーシ面11Uでの溝部12
    の幅の長さ(なお、式(1)での次数nを可変させて(n=1,2
    ,3…)求められる複数個の溝幅Dの値を使用する)
である。
 具体的には、まず、図2に示すように、ランプクリップ21(中心C1)を基準にして、一定距離(距離Rd)離れた箇所に、溝部12の形成位置を定める。例えば、ランプクリップ21から0.04(m)離れた箇所が、溝部12の形成位置とする。そして、調光信号が100Hzの周波数を有する場合、式(1)により、0.04(m)に対して係数(1/100×1)が乗算され、溝幅Dは、4×10-4(m)となる。
 そして、図3を参照に示すように、溝部12における内面Aを、複数の異なる曲面(例えば、曲面A1~A5)の集まりで形成する。各曲面A1、A2、A3、A4、A5は、式(1)での次数n=1、2、3、4、5の場合での溝幅Dで、式(2)から求められる半径rdに基づく曲面である
 つまり、ランプクリップ21からの距離Rdと、調光信号の基本波の周波数(ただし、高調波の次数nは1)と、から溝幅Dが決定すると、その溝部12の内面Aは、調光信号の高調波に対応させた形状を含む。なお、曲面A1~A5の形状を特定付ける半径rdの数値実施例は、以下の通りである{ただし、距離Rd=0.04(m)の場合}。
  曲面A1;半径rd1=4/1/2×10-4(m)
  曲面A2;半径rd2=4/2/2×10-4(m)
  曲面A3;半径rd3=4/3/2×10-4(m)
  曲面A4;半径rd4=4/4/2×10-4(m)
  曲面A5;半径rd5=4/5/2×10-4(m)
 以上のように、溝部12における内面Aを、複数の異なる曲面(例えば、曲面A1~A5)の集まりで形成していれば、以下のようなことがいえる。例えば、調光信号が基本波のみであれば、溝幅Dと、その溝幅Dから求められる半径rdに基づく曲面A1のみを含む溝部12の内面Aであってもかまわない。しかしながら、蛍光管41はPWM(Pulse Width Modulation)制御で調光される。
 そのため、このような調光がなされる場合、図4に示すように、バックライトシャーシ11に伝わるエネルギーも変化していき、それに起因して、調光信号の基本波に対し定数倍の高調波が、振動としてバックライトシャーシ11に伝わる{なお、図4に示すように、次数n=1、2、3…での調光信号の単位時間当たりの振動エネルギーEを、E1、E2、E3…とすると、振動エネルギーEの大小関係は、次数の大きさに反比例する(E1>E2>E3>…)}。
 しかしながら、溝部12の内面Aに、曲面A1の他に、調光信号の基本波に対する高調波毎に対応させた曲面(例えば、曲面A2~曲面A5)が含まれていると、種々の次数nの高調波が振動として、バックライトシャーシ11に伝わったとしても、溝部12が、その異なる振動を十分に吸収できる。つまり、蛍光管41が振動し、その振動の波が開孔HLに嵌るランプクリップ21を介してバックライトシャーシ11に伝わったとしても、その振動の波は、確実にバックライトシャーシ11全域には広がらない。
 [その他の実施の形態]
 なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
 例えば、以上では、バックライトシャーシ11に刻まれた溝部12が、開孔HLに嵌るランプクリップ21からの振動の拡散(伝達)を防止していたが、これに限定されるものではない。例えば、図7の2面図(平面図・断面図)に示すように、バックライトシャーシ11のシャーシ面11Uから盛り上がった隆起部13が、ランプクリップ21(すなわち、開孔HL)の周りに形成されてもよい。
 このようになっていても、ランプクリップ21を囲む環状の隆起部(囲み部)13が、開孔HLに嵌るランプクリップ21を介してバックライトシャーシ11に伝わる振動の波を、バックライトシャーシ11全域に広げない。すなわち、隆起部13が振動を吸収する。
 また、図8に示すように、バックライトシャーシ11の形成される隆起部13の外面Bが、複数の異なる曲面(例えば、曲面B1~B5)の集まりで形成されていてもよい。
 これらの曲面B1~B5は、曲面A1~A5と同様に設計される。詳説すると、式(1)および式(2)に類似する以下の式(3)および式(4)を利用して、曲面B1~B5は設計される(図7および図8参照)。
   G=Rg×1/(f×n) … 式(3)
ただし、
 G :バックライトシャーシ11におけるシャーシ面11Uでの隆起部1
    3の幅の長さ(隆起幅G)
 Rg:ランプクリップ21(中心C1)から隆起部13までの最短の長さ
    (距離Rg)
 f :調光信号の基本波における周波数
 n :高調波の次数(ただし、n=1とする)
 である。
   rg=G/2   … 式(4)
ただし、
 rg:隆起部13の外面Bに含まれる曲面(例えば曲面B1~B5)の半
    径(半径rg)
 G :バックライトシャーシ11におけるシャーシ面11Uでの隆起部1
    3の幅の長さ(なお、式(3)での次数nを可変させて(n=1,
    2,3…)求められる複数個の隆起幅Gの値を使用する)
 である。
 具体的には、溝部12の場合と同様にランプクリップ21を基準にして、一定距離(距離Rg)離れた箇所に、隆起部13の形成位置を定める(図7参照)。そして、図8に示すように、隆起部13における外面Bを、複数の異なる曲面(例えば、曲面B1~B5)の集まりで形成する。各曲面B1、B2、B3、B4、B5は、式(3)での次数n=1、2、3、4、5の場合での隆起幅Gで、式(4)から求められる半径rgに基づく曲面である
 以上のように、隆起部13における外面Bを、複数の異なる曲面の集まりで形成していれば、複数の異なる曲面の集まりで形成された溝部12同様の効果が得られる。すなわち、種々の次数nの高調波が振動として、バックライトシャーシ11に伝わったとしても、隆起部13が、その異なる振動を十分に吸収でき、その振動の波は、確実にバックライトシャーシ11全域には広がらない。
    11   バックライトシャーシ(シャーシ)
    HL   開孔(取付部)
    11U  シャーシ面
    12   溝部(囲み部、溝)
    A    溝部の内面
    13   隆起部(囲み部、隆起)
    B    隆起部の外面
    21   ランプクリップ(クリップ)
    22   保持部
    23   支柱部
    24   土台部
    25   係合部
    41   蛍光管(光源、線状光源)
    42   ランプホルダ
    44   拡散シート
    45   プリズムシート
    46   プリズムシート
    49   バックライトユニット(照明装置)
    59   液晶表示パネル(表示パネル)
    69   液晶表示装置(表示装置)

Claims (7)

  1.  光源を把持するクリップを取り付けるための取付部を含んだシャーシにあって、
    上記取付部を囲み、上記取付部からの振動を吸収する環状の囲み部を含むシャーシ。
  2.  上記囲み部は、上記シャーシの一面に刻まれる溝である請求項1に記載のシャーシ。
  3.  上記溝における内面は、複数の異なる曲面の集まりで形成される請求項2に記載のシャーシ。
  4.  上記囲み部は、上記バックライトユニットの一面から盛り上がる隆起である請求項1に記載のシャーシ。
  5.  上記隆起における外面は、複数の異なる曲面の集まりで形成される請求項4に記載のシャーシ。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のシャーシと、
     上記光源である線状光源と、
     上記線状光源を把持する上記クリップと、
    を含む照明装置。
  7.  請求項6に記載のバックライトユニットと、
     上記バックライトユニットからの光を受ける表示パネルと、
    を含む表示装置。
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