説明

バックライトユニット

【課題】 蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットを提供すること。
【解決手段】 蛍光放電ランプ点灯回路を装着した回路基板11について、蛍光ランプ7から延出したランプリード線9を回路基板11に挿入する挿入部位14、18をランプリード線9の挿入係止部16に案内溝17を介して連通して形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、大型液晶用TV等に用いる照明装置に使用するバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
液晶テレビ等での大型液晶パネルの普及に伴い、それに用いる直下式のバックライトユニットは、蛍光ランプを並列に配列する多灯構造が多く採用されている。蛍光ランプは、電力低減やコスト削減のために、屈曲部を有するU字型またはコ字型の長尺の蛍光ランプが用いられている。
【0003】
図7は、従来のバックライトユニット31の分解斜視図である。直下型の場合のバックライトユニット31は、上フレーム32、下フレーム33、および側板34、34により形成されたケーシング35の内部に各部品が収納されて形成されている。下フレーム33は内側に、白色又は鏡面の反射板36が装着または形成されている。下フレーム33の上方には、上フレーム32の方向に向かって直管又は屈曲(湾曲)した蛍光ランプ(冷陰極低圧放電ランプ)37が、給電端子側をゴムなどの弾性体から成るランプホルダ38に装着されて電気的に接続され、かつ、ランプホルダ38によって各蛍光ランプ37は平面的に配置されている。また、屈曲(湾曲)側は弾性支持部材45で支持されている。各蛍光ランプ37の上方には、合成樹脂系の拡散透過板42が配置されて形成されている。
【0004】
各蛍光ランプ37は、端部から延出したランプリード線39がハーネス40を介して回路基板41に形成されたインバータ等から構成される蛍光放電ランプ点灯回路(不図示)に接続され、蛍光放電ランプ点灯回路により点灯される。このように、蛍光放電ランプ点灯回路への連結は、通常、ハーネス40を用いてコネクタにより接合するのが一般である。(例えば、特許文献1を参照)
また、図8(a)に平面図を(b)に正面図を、また、図9に正面図を示したように、蛍光ランプ37のランプリード線39と蛍光放電ランプ点灯回路との間にハーネス40を介さず、ランプリード線39を蛍光放電ランプ点灯回路を装着している回路基板41や、それを中継する中継基板の回路パターン43に直接にはんだ接続するハーネスレス接続構造も開発されている。(例えば、特許文献1を参照)
このハーネスレス接続構造では、蛍光ランプ37のランプリード線39と回路基板41(あるいは中継基板)の回路パターン43との接続は、図8(a)および(b)、ならびに、図9に示したように、回路基板41の回路パターン43に形成されたスルーホール44にランプリード線39を挿入し、挿入後にはんだ付けで接続固定している。
【0005】
すなわち、それらは、図8(a)および(b)に示したように、ランプリード線39を折り曲げて回路基板41の回路パターン43に形成されたスルーホール44に挿入するものや、図9に示したように、ランプリード線39を折り曲げずに直線状のまま回路基板41の回路パターン43に形成されたスルーホール44に挿入する形態が一般に用いられている。
【特許文献1】特開2001−13881号公報 (段落番号[0020]〜[0021])
【特許文献2】実開平4−136858号公報 (第2頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述のように、蛍光ランプのランプリード線と蛍光放電ランプ点灯回路とをハーネスを用いて接続する場合は、ハーネス線の増加や、作業時間の増加や、ハーネス線の結線後の処理等のさまざまなコストアップの要因につながる問題が存在し、それらは解消されていない。
【0007】
また、ハーネスを用いないで接続するハーネスレス接続による場合は、蛍光ランプのランプリード線と回路基板の回路パターンとの接続は、回路基板(あるいは中継基板)の回路パターンに形成されたスルーホールにランプリード線を挿入し、挿入後にはんだ付けで接続固定している。
【0008】
つまり、この接続固定作業は、(イ)蛍光ランプのランプリード線を回路基板(あるいは中継基板)の回路パターンに形成されたスルーホールに挿入するステップ。(ロ)回路パターンに形成されたスルーホールに挿入されたランプリード線をはんだ付けするステップとの2つのステップによる成立している。
【0009】
各ステップの作業性では、(イ)のステップでは、スルーホールの孔径がランプリード線の径に比して、大きいほどランプリード線を挿入し易くなるので、スルーホールの孔径は大きい方が好ましい。一方、(ロ)のステップでは、スルーホールの内径に挿入されたランプリード線の外径が密接している方がはんだ付け作業を良好におこなうことができ、また、スルホールの孔径が大きい場合ははんだ付けの信頼性も低下してVA設計上も好ましくない。
【0010】
つまり、(イ)のステップと(ロ)のステップでは、ランプリード線径に対するスルーホール径の関係が、反対になり、両ステップを迅速で良好に両立させて作業することは困難である。なお、この場合、スルーホールの語は、孔の形が円形状だけでなく、孔の壁の一部がランプリード線の案内溝に連通して開口して形成された、ランプリード線の挿入係止部も含んで意味している。
【0011】
本発明はこれらの事情にもとづいてなされたもので、蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明によれば、底面に反射板が装着または形成されたケーシングと、このケーシングの内部にそれぞれ収納配置された、蛍光放電ランプ点灯回路を装着または中継し、この蛍光放電ランプ点灯回路に接続する回路パターンに複数のランプリード線の挿入係止部が形成された回路基板と、前記蛍光放電ランプ点灯回路により点灯され、延出した前記ランプリード線が前記ランプリード線の挿入係止部にはんだ付けされている複数の蛍光ランプと、これらの蛍光ランプの光を拡散する拡散板とを具備したバックライトユニットであって、
前記回路基板は、前記蛍光ランプから延出した前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位が前記ランプリード線の挿入係止部に案内溝を介して連通して形成され、かつ、前記挿入係止部は前記案内溝の終端あるいは途中に設けられていることを特徴とするバックライトユニット。
【0013】
また本発明によれば、前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位の巾は、前記案内溝の巾よりも広く形成されていることを特徴とするバックライトユニットである。
【0014】
また本発明によれば、前記案内溝は、直線状あるいは湾曲状あるいは屈曲状およびそれらの組合せのいずれかであることを特徴とするバックライトユニットである。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、蛍光ランプのランプリード線を挿入部位から挿入して連通した案内溝を介して回路基板の回路パターンに形成されたランプリード線の挿入係止部に導き、その挿入係止部ではんだ付けにより接続固定する一連の動作を、極めて良好に行うことのできる接続構造を有するバックライトユニットが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【0017】
ます、本発明の基本的な考え方を説明すると、バックライトユニットで用いられている蛍光ランプのランプリード線と蛍光放電ランプ点灯回路との接続は、ハーネスを用いないハーネスレス接続の場合は、大別すると、(イ)蛍光放電ランプ点灯回路を装着した回路基板(あるいは中継基板)の挿入部位からランプリード線を挿入して、ランプリード線を連通している案内溝を介して、案内溝の終端または途中に形成されたランプリード線の挿入係止部に導き挿入するステップと、次の、(ロ)ランプリード線の挿入係止部にランプリード線をはんだ付けにより接続固定するステップ、との2つのステップで構成されている。
【0018】
本発明では、2つのステップを迅速で極めて良好に行うために、従来のように2つのステップを回路基板の同一位置で行うのではなく、2つのステップを、他のステップのやり易さは配慮せずに、それぞれのステップのみがやり易い条件になるように、回路基板の近接した別の位置で行い、かつ、最初のステップの位置から次のステップの位置へのランプリード線の移動を、2つの位置を連通した案内溝を介して導くことにより、極めて容易に行えるように回路基板を形成したものである。
【0019】
以下、本発明のバックライトユニットについて説明する。図1は、本発明のバックライトユニットの分解斜視図である。
【0020】
直下型のバックライトユニット1は、上フレーム2、下フレーム3、および側板4、4により形成されたケーシング5の内部に各部品が収納されている。下フレーム3の内面側には、白色又は鏡面の反射板6が装着または形成されている。下フレーム3の上方、すなわち、反射板6の上方には、上フレーム2に方向に向かって、U字状に屈曲(湾曲)した複数本の蛍光ランプ7(冷陰極低圧放電ランプ)が、屈曲端側をゴムなどの弾性体から成る弾性支持部材10に保持され固定されている。一方、蛍光ランプ7の給電端子側は、弾性材からなるランプホルダ8(図3に表示)に装着されて、各蛍光ランプ7はランプホルダ8によって平面的に配置されている。ランプホルダ8から延出したランプリード線9が回路基板11または中継基板の後述する回路パターンのランプリード線9の挿入係止部に、はんだ接続により電気的に接続されて固定されている。なお、複数本の各蛍光ランプ7は平面的に配置されている。各蛍光ランプ7のさらにその上方には、合成樹脂系の拡散透過板12が配置されている。
【0021】
なお、蛍光ランプ7に屈曲(湾曲)した蛍光ランプ7を用いずに、直管形の蛍光ランプ7を用いた場合は、蛍光ランプ7の両端からランプリード線9が延出するので、両端ともランプリード線9が回路基板11または中継基板の回路パターンのランプリード線9の挿入係止部に、はんだ接続により電気的に接続されて固定される。
【0022】
ランプリード線9の挿入係止部にランプリード線9が接続された回路パターンは、回路基板11に装着された蛍光放電ランプ点灯回路等の蛍光放電ランプ点灯回路(不図示)に電気的に接続されている。
【0023】
蛍光放電ランプ点灯回路は一般にインバータ点灯回路と呼ばれているもので、例えば、電源として直流(DC)を入力し、その直流をトランジスタやFETを用いて高周波スイッチングさせることで直流を交流に変換(DC−AC変換)し、さらに圧電素子或いは巻線トランスで昇圧した数十KHZ〜数百KHZで数KVの高周波高電圧を出力するように構成されている。
【0024】
次に、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターンへの接続部について説明する。
【0025】
図2(a)、(b)および(c)に平面図を示すように、回路基板11の端部には、ランプリード線9の挿入部位として、「ハ」字状や半円状の切欠きによる開口14が形成されている。この開口14は、回路パターン13に形成にされたランプリード線9の挿入係止部16の内径よりも幅広に形成され、この開口14の奥部には、ランプリード線9の挿入係止部16の内径と略同様の巾の巾狭の案内溝17が連通している。案内溝17は、「J」字状や「く」字状等に形成され、しかもこの案内溝17は回路基板11に形成された回路パターン13のランプリード線9の挿入係止部16に連通している。また、回路パターン13は蛍光放電ランプ点灯回路(不図示)に接続している。
【0026】
なお、開口14の形状は一例を示したもので、これらの形状に限定されるものではない。要は、ランプリード線9を挿入しやすい形状で、案内溝17やランプリード線9の挿入係止部16よりも巾が広く形成されていれば、どのような形状でも良い。
【0027】
図3に示したように、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターン13へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線9を、ランプリード線9の挿入部位である開口14の中に矢印A方向から回路基板11の板厚に交差する方向に入れる。なお、ランプリード線9は、ランプリード線9の長さをハーネスで経由する場合の1.5〜2倍の長さに形成されている。
【0028】
この場合、開口14の入口の巾は、少なくともランプリード線9の線径の倍以上の巾広で、例えば、ランプリード線9の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線9を極めて容易に開口14の中に挿入することができる(実際の作業で確認した)。次に挿入されたランプリード線9を開口14の奥部位14a方向に移動させて案内溝17に導く、さらに案内溝17に沿って移動させれば、ランプリード線9はランプリード線9の挿入係止部16の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線9の挿入係止部16の内径とランプリード線9の外径は略一致しているので、ランプリード線9の挿入係止部16にランプリード線9が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。
【0029】
また、案内溝17が「J」字状や「く」字状等のように屈曲して形成されているので、移動中のランプリード線9の抜け防止を図ることができる。
【0030】
また、ランプリード線9を回路基板11に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。
【0031】
また、インバータ(不図示)をケーシング5の内部に収納した回路基板11に装着しているので、常に、バックライトユニット1の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット1を構成できる。
【0032】
次に、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターン13への接続についての第1の変形例について説明する。
【0033】
図4(a)、(b)および(c)にそれぞれ平面図を示すように、回路基板11の端部側には、ランプリード線9の挿入部位として、ランプリード線9の挿入係止部16より内径の大きい円状あるいは台形状の幾何学形状の挿入口18が形成され、この挿入口18の奥部位18aには、ランプリード線9の挿入係止部16の内径と略同様の巾の巾狭の案内溝17が連通している。案内溝17は「く」字状や直線等に形成され、しかもこの案内溝17は回路基板11に形成された回路パターン13のランプリード線9の挿入係止部16に連通している。また、回路パターン13は蛍光放電ランプ点灯回路(不図示)に接続している。
【0034】
なお、挿入口18の形状は一例を示したもので、これらの形状に限定されるものではない。要は、ランプリード線9を挿入しやすい形状で、案内溝17やランプリード線9の挿入係止部16よりも巾が広く形成されていれば、どのような形状でも良い。
【0035】
図5に示したように、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターン13へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線9を挿入口18の中に上方から挿入する。この場合、挿入口18の対辺部の距離は、少なくともランプリード線9の線径の倍以上で、例えば、ランプリード線9の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線9を極めて容易に挿入口18の中に挿入することができる(実際の作業で確認した)。次に挿入されたランプリード線9を挿入口18の奥部位方向に移動させて案内溝17に導く、さらに案内溝17に沿って移動させれば、ランプリード線9はランプリード線9の挿入係止部16の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線9の挿入係止部16の内径とランプリード線9の外径は略一致しているので、ランプリード線9の挿入係止部16にランプリード線9が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。
【0036】
また、上述場合と同様に、案内溝17が「く」字状等のように屈曲して形成されている場合は、移動中のランプリード線9の抜け防止を図ることができる。
【0037】
また、ランプリード線9を回路基板11に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。
【0038】
また、インバータ(不図示)をケーシング5の内部に収納した回路基板11に装着しているので、常に、バックライトユニット1の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット1を構成できる。
【0039】
次に、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターン13への接続についての第2の変形例について説明する。
【0040】
図6(a)に平面図、(b)に側面図を示すように、この変形例では、ランプリード線9の挿入部位である、各蛍光ランプ7のランプリード線9の挿入口18Aが共通化している。すなわち、各蛍光ランプ7の配置の全領域に対応して長孔状の挿入口18Aが形成されている。また、挿入口18Aから、各蛍光ランプ7の配置の位置にそれぞれ対応して案内溝17が形成されている。この案内溝17は回路基板11に形成された回路パターン13のランプリード線9の挿入係止部16に連通している。また、回路パターン13は蛍光放電ランプ点灯回路20に接続している。なお、挿入口18Aの巾は、案内溝17やランプリード線9の挿入係止部16よりも広く形成されている。
【0041】
この場合、蛍光ランプ7のランプリード線9の回路基板11の回路パターン13へ接続する際は、まず、屈曲されたランプリード線9を挿入口18Aの中に上方から挿入する。この場合、挿入口18の対辺部の距離は、少なくともランプリード線9の線径の倍以上で、例えば、ランプリード線9の線径の数倍以上に形成されている。したがって、ランプリード線9を極めて容易に挿入口18Aの中に挿入することができる(実際の作業で確認した)。次に挿入されたランプリード線9を挿入口18の案内溝17の方向に移動させて案内溝17に導く、さらに案内溝17に沿って移動させれば、ランプリード線9はランプリード線9の挿入係止部16の内部に装着される。この状態で、所定のはんだ付け作業を行う。この場合、ランプリード線9の挿入係止部16の内径とランプリード線9の外径は略一致しているので、ランプリード線9の挿入係止部16にランプリード線9が密接した状態での良好なはんだ付けをおこなうことができる。
【0042】
この場合も、ランプリード線9を回路基板11に直接はんだ付けによる接続を行うことで、ハーネス接続の場合と異なり、インバータ側にもコネクタが不要になり、コネクタ装着時間の削減と共にコスト削減につながる。
【0043】
また、インバータ(不図示)をケーシング5の内部に収納した回路基板11に装着しているので、常に、バックライトユニット1の本体に密着させた状態になり、漏れ電流が還元でき、ロスの少ないバックライトユニット1を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明のバックライトユニットの分解斜視図。
【図2】(a)〜(c)は、本発明のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。
【図3】本発明のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線を、回路パターンへの接続部に接続する動作の説明図。
【図4】(a)〜(c)は、本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についてのそれぞれの説明図。
【図5】本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線を、回路パターンへの接続部に接続する動作の説明図。
【図6】(a)は、本発明の変形例のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についてのそれぞれの平面図、(b)はその側面図。
【図7】従来のバックライトユニットの分解斜視図。
【図8】(a)および(b)は、従来のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。
【図9】従来のバックライトユニットでの蛍光ランプのランプリード線と、回路パターンへの接続部についての説明図。
【符号の説明】
【0045】
1…バックライトユニット、2…上フレーム、3…下フレーム、4…側板、5…ケーシング、6…反射板、7…蛍光ランプ、8…ランプホルダ、9…ランプリード線9、11…回路基板、12…拡散透過板、13…回路パターン、14…開口(挿入部位)、16…挿入係止部、17…案内溝、18…挿入口(挿入部位)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
底面に反射板が装着または形成されたケーシングと、このケーシングの内部にそれぞれ収納配置された、蛍光放電ランプ点灯回路を装着または中継し、この蛍光放電ランプ点灯回路に接続する回路パターンに複数のランプリード線の挿入係止部が形成された回路基板と、前記蛍光放電ランプ点灯回路により点灯され、延出したランプリード線が前記ランプリード線の挿入係止部にはんだ付けされている複数の蛍光ランプと、これらの蛍光ランプの光を拡散する拡散板とを具備したバックライトユニットであって、
前記回路基板は、前記蛍光ランプから延出した前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する挿入部位が前記ランプリード線の挿入係止部に案内溝を介して連通して形成され、かつ、前記挿入係止部は前記案内溝の終端あるいは途中に設けられていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項2】
前記ランプリード線を前記回路基板に挿入する前記挿入部位の巾は、前記案内溝の巾よりも広く形成されていることを特徴とする請求項1記載のバックライトユニット。
【請求項3】
前記案内溝は、直線状あるいは湾曲状あるいは屈曲状およびそれらの組合せのいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載のバックライトユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−66720(P2007−66720A)
【公開日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−251837(P2005−251837)
【出願日】平成17年8月31日(2005.8.31)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】