バックライト装置
【課題】平面型蛍光ランプの外部電極に、簡単な構造で確実にリード線を接続できる構造を有する誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを用いたバックライト装置を提供すること。
【解決手段】バックライト装置１、１ａ、１ｂで、平面型蛍光ランプ４、４ａの外部電極３と給電部材５は、電極押さえ部材６、６ａ、６ｂからの押圧力により当接固定する。
【解決手段】バックライト装置１、１ａ、１ｂで、平面型蛍光ランプ４、４ａの外部電極３と給電部材５は、電極押さえ部材６、６ａ、６ｂからの押圧力により当接固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライト光源として用いられるバックライト装置関するものであり、特に、誘電体バリア放電を利用した平面型蛍光ランプを用いたバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から液晶表示装置で用いられているバックライト装置の光源には、水銀が封入された細長い円筒状の冷陰極蛍光ランプが複数本使用されてバックライトとしての面光源がつくられていた、しかしながらより均一に面発光する光源を求め、徐々に発光面積の広い平面蛍光ランプが開発され、ＰＣモニターや大型液晶ＴＶに用いられるようになってきている。
【０００３】
また、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを面光源として用いた例として、平坦な面で高輝度で、かつ、輝度均一性を高め、消費電力も同時に低くした面光源装置の構造が開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、図１０に外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの一例の斜視図を示す。すなわち、平面型蛍光ランプの構成は、例えばソーダガラス等からなる前面板５１、ソーダガラスやセラミック等からなる絶縁基板５２、側板５３は例えば低融点ガラス（図示せず）で一体に気密封着され、絶縁基板５２の内面には蛍光体５４が塗布され、放電空間５５には水銀と始動用ガスとしてアルゴンやネオン−アルゴン等の混合ガスまたはキセノン、クリプトン、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の希ガスの放電ガスとが封入されている。また、前面板５１の外表面には互いに平行な一対の帯状の放電電極５６、５７が設けられ、放電電極５６、５７は放電空間５５の両端部に位置しており、放電電極５６、５７はアルミニウムからなる金属テープを前面板５１に接着することにより設けられている。
【０００４】
この外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの場合、外部電極は面光源装置の前面板に、アルミニウム等の金属テープをアクリル系粘着剤等の接着剤によって接着することにより形成されている例が開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプで、線状の放電セルを列設して面光源を形成した例として、平坦な照明面が高輝度で、かつ、輝度の均一性を高め、消費電力も低くした面光源装置の構造が開示されている。（例えば、特許文献２を参照）
【特許文献１】特開平１０−２２２０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、バックライト装置の光源として用いた、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの場合、外部電極は面光源装置の前面板に、アルミニウム等の金属テープをアクリル系粘着剤等の接着剤によって接着している。しかも、外部電極とリード線の接続は、はんだ付けによるはんだ接合によりおこなわれている。この場合のアルミニウムへのはんだ接合は、作業的に不確実な場合が生じやすくあまり好ましいものではない。度々はんだ外れが発生する恐れがある。特に、大量生産した際には、小さな確率であるかもしれないが、はんだ外れが生じて、リード線が外れてしまう不具合が発生する可能性が高い。
【０００６】
本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの外部電極に、簡単な構造で確実にリード線を接続できる構造を有する誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを用いたバックライト装置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】
【０００７】
本発明のバックライト装置は、各部材を積層状に収納する開口部が形成された皿状の筐体と、前記開口部に収納され外面に外部電極が形成された誘電体バリア放電を用いた平面型蛍光ランプと、前記外部電極に電力を供給する給電部材と、この給電部材を前記外部電極に押圧する電極押さえ部材と、この電極押さえ部材の上方に端部が密接して配置されている拡散板および光学シートと、この拡散板および光学シートの上方から額縁状の形状で前記各部材を前記筐体内に固定する枠体とを有するバックライト装置であって、
前記外部電極と前記給電部材は前記電極押さえ部材からの押圧力により当接固定されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明のバックライト装置は、前記給電部材の前記外部電極との当接面は凹凸状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明のバックライト装置は、前記給電部材と前記外部電極とが当接の際に、前記電極押さえ部材は弾性変形することを特徴とする。
【００１０】
また本発明のバックライト装置は、前記電極押さえ部材は、前記筐体にねじにより固定されたアーチ状の弾性絶縁部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの外部電極を、リード線に確実かつ信頼性が高く接続することができ、それによる給電により外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを、良好な面光源として発光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をバックライト装置の最良の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
なお、バックライト装置の光源として用いる、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを面光源として用いたランプを、以下、単に、平面型蛍光ランプという。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実態形態１を示すバックライト装置の一部切開斜視図である。また、図２はその分解斜視図である。
【００１５】
直下式のバックライト装置１は、底板２ａとこの底板２ａから立設した側板２ｂにより開口部２ｃが形成された皿状の筐体２を有している。この筐体２の開口部２ｃに底板２ａ側から順次、一対の外部電極３を有する平面型蛍光ランプ４、外部電極３に当接固定して電気的に導通している給電部材５、この給電部材５を押さえている絶縁材で形成されている電極押さえ部材６、この一対の電極押さえ部材６に密接して、透光性の乳白色の樹脂板で形成され、発光面全体での輝度の均一性を図るための拡散板及び光学シート７が、順次装着されている。装着された各部材は、枠体８により押圧されて筐体２の内部に収納固定され、全体が筐体２に組み込まれて一体に形成されてバックライト装置１を形成している。なお、給電部材５は、ハーネス（リード線）９を介して高周波インバータ等の電源側１０に接続されている。
【００１６】
平面型蛍光ランプ４の構造は、図３に一部切欠断面図を示す。すなわち、放電容器１１を形成する対向配置された２枚の透光性のガラス板１１ａ、１１ｂが向き合って気密に封着されている。ガラス板１１ａ、１１ｂの内側表面の少なくとも一方に、蛍光体層１２が塗布されている。放電容器１１の内部には、水銀蒸気やネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムの希ガスが、単独または混合した放電媒体が封入された放電空間を形成している。
【００１７】
一対の外部電極３は、超音波はんだディッピングや導電性ペーストの塗布、印刷などによる膜状、あるいはテープ状の導電体などによって形成されている。
【００１８】
給電部材５は、ステンレス、アルミニウム、銅等の金属材料で厚さ１ｍｍ以下の板材が用いられ、矩形状等の所定形状にプレス成型されている。給電部材５は、バックライト装置１の設計に合わせた所定位置に、はんだ付けによりリード線９（ハーネス）が接続されている。リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４は放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層１２によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４は平面光源として利用できる。なお、給電部材５にリード線９を接合しているはんだは、錫−銀−銅合金等の鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられている。
【００１９】
電極押さえ部材６は、給電部材５に面接触して押圧固定するもので、少なくとも給電部材５との接触面は、絶縁性の弾性部材であるシリコンゴムや発泡プラスチック等により形成されている。
【００２０】
拡散板及び光学シート７を構成している拡散板は、乳白色の所定の厚さを有する樹脂板で、プレート形状からなり、平板蛍光ランプと所定間隔に離隔されて配置されている。平板蛍光ランプから出射される光を拡散させて、光の輝度均一性を向上させる機能を有している。
【００２１】
光学シートは、拡散板を通じて拡散された光を集光させて光の輝度を向上させる機能を有している集光シートである。なお、光学シートは、拡散板を通じて拡散された光を、再度拡散させるための拡散シートを含むことができる。また、液晶表示装置の要求される輝度特性によって、光学シートの追加または除去が行われる。
【００２２】
枠体８は、プラスチック製、あるいは金属製の蓋構造で、筐体２と嵌合するように形成されている。
【００２３】
バックライト装置１の組み立ては、各部材を、筐体２の開口部２ｃの中に所定の順次で収納し、収納した全体を枠体８により所定の押圧力で押圧した状態で、ねじまたははまり止め等の締結手段（不図示）により、筐体２と枠体８を固定して一体化している。締結の際に、電極押さえ部材６が弾性部材であるので、電極押さえ部材６の弾性変形による押圧力により、各部材は所定の押圧力を受けて所定位置に固定され、相互に位置ずれを起こすことは防止される。
【００２４】
（実施形態２）
図４は、本発明の実態形態２を示すバックライト装置の斜視図であり、また、図５はその分解斜視図である。
【００２５】
実施形態２の場合も、給電部材５ａの形状以外の基本構成は上述の実施形態１と同様であるので、図４および図５において、図１および図２と同一機能箇所には、同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００２６】
実施形態２の場合も、直下式のバックライト装置１ａは、底板２ａとこの底板２ａから立設した側板２ｂにより開口部２ｃが形成された皿状の筐体２を有している。この筐体２の開口部２ｃに底板２ａ側から順次、一対の外部電極３を有する平面型蛍光ランプ４、外部電極３に接触して電気的に導通している給電部材５、この給電部材５を押さえている絶縁部材で形成されている電極押さえ部材６、透光性の乳白色の樹脂板で形成され発光面全体での輝度の均一性を図るための拡散板及び光学シート７が、それぞれ順次装着され、枠体８により押圧されて筐体２の内部に収納固定され、全体が筐体２に組み込まれて一体に形成されている。なお、給電部材５は、ハーネス（リード線）９を介して高周波インバータ等の電源側１０に接続されている。
【００２７】
これらの構成で、筐体２、平面型蛍光ランプ４、電極押さえ部材６、拡散板及び光学シートおよび枠体８は、上述の実施形態１と同様であるが、給電部材５ａは形状が異なる。
【００２８】
給電部材５ａは、図６（ａ）に外観図を、（ｂ）に下面図を示したように、実施形態１と同様に、ステンレス、アルミニウム、銅等の金属材料で厚さ１ｍｍ以下の板材が用いられて形成されている。形状的には、下面側にストライプ状の凹凸溝１５ａが複数本刻設されている。また上面側は中央部１６ａが両側部１６ｂよりも段差により高くプレス成型されている。また、給電部材５ａは、バックライト装置１ａの全体設計に合わせた所定位置で、両側部１６ｂのいずれか一方にはんだ９ａ付けによりリード線９が接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４は放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体２によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４は平面光源として利用できる。なお、給電部材５にリード線９を接合しているはんだ９ａは、錫−銀−銅合金等の鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられている。
【００２９】
なお、図６（ａ）、（ｂ）では、給電部材５ａの下面側にストライプ状の凹凸溝１５ａが刻設されていたが、図７に示したように、給電部材５ｂの下面側は千鳥状模様の凹凸溝１５ｂに形成することもできる。
【００３０】
バックライト装置１ａの組み立ては、上述の実施形態１と同様に、各部材を、筐体２の開口部２ｃの中に所定の順次で収納し、収納した全体を枠体８により所定の押圧力で押圧した状態で、ねじまたははまり止め等の締結手段により、筐体２と枠体８を固定して一体化している。締結の際に、電極押さえ部材６が弾性部材であるので、電極押さえ部材６の弾性変形による押圧力により、各部材は所定の押圧力を受けて所定位置に固定され、位置ずれを起こすことはない。
【００３１】
しかも、給電部材５の下面側、すなわち、外部電極３と接触する面が，ずれにくいように凹凸状に凹凸溝１５ａ、１５ｂ形成されているので、外部電極３と給電部材５ａとが位置ずれを起こすことなく、正確に位置合わせされる。それにより、所望の十分な電気的接続が得られる。
【００３２】
（実施形態３）
実施形態３でも、直下式のバックライト装置としての基本構成は、上述の（実施形態１）と同様であるので省略し、実施形態３では、平面型蛍光ランプ４と、その外部電極３と給電部材５および電極押さえの周辺で構成した平面型蛍光ランプユニットの要部構成についてのみ説明する。
【００３３】
図８（ａ）は、本発明の実態形態３を示すバックライト装置の要部構成を示す断面図で、図８（ｂ）は、その平面図である。
【００３４】
バックライト装置の要部１ａは、平面型蛍光ランプ４ａとこの平面型蛍光ランプ４ａの前面ガラス板１１ｃの外面に設けられた外部電極３に電気的に接続した給電部材５と、給電部材５と外部電極３の接続を固定するための電極押え部材６ａ等で構成されている。
【００３５】
平面型蛍光ランプ４ａは、内面に蛍光体が塗布されて蛍光体層（不図示）が形成された前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄが対向して配置されている。前面ガラス板１１ｃは平面ガラスを使用し、光を透過させて取り出す機能を果たしている。また、背面ガラス板１１ｄは加工した波形形状の曲面ガラスを使用し、蛍光体の発光を前面方向に放射させる機能を果たしている。したがって、蛍光体層の膜厚は、前面ガラス板１１ｃは５μｍから２０μｍを必要とし、一方、背面ガラス板１１ｄは６０μｍから１２０μｍを必要としている。
【００３６】
なお、背面ガラス板１１ｄの波形形状の曲面は、凸部１７が前面ガラス板１１ｃと接して、前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄとの間隔を一定に保持するためのスペーサの機能を果たしている。
【００３７】
２枚のガラス板１１ｃ、１１ｄの対向する周辺部は封止部材である側壁１８により相互に密閉接合されて密閉した放電容器１１Ａを形成している。この放電容器１１Ａの内部には、水銀蒸気やネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムの希ガスが、単独または混合した放電媒体が封入された放電空間を形成している。
【００３８】
前面ガラス板１１ｃの外面側には外部電極３が配設されている。外部電極３の配設の態様は、着脱可能な態様および着脱不能な態様のいずれであってもよい。そして、平面型蛍光ランプ４ａが形成している放電容器１１Ａの内部に、放電容器１１Ａの壁面（前面ガラス板１１ｃ）を誘電体とする誘電体バリア放電を生起させるように作用する。
【００３９】
また、放電容器１１Ａの両側に形成された一対の外部電極３は、給電部材５を介してリード線９に接続され、リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４ａは放電を開始し、水銀蒸気から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層（不図示）によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４ａは平面光源として利用できる。
【００４０】
平面型蛍光ランプ４ユニット１ａとしては、筐体２の上面に平面型蛍光ランプ４ａが前面ガラス板１１ｃを上側として載置されている。前面ガラス板１１ｃの上部の外部電極３と正対する位置には、外部電極３と略同面積のアーチ型のプラスチック部材で形成された電極押え部材６ａが配置されている。この電極押え部材６ａが外部電極３をアーチの凸部部位で弾性的に加圧して固定している（弾性力付与手段）。なお、電極押え部材６ａは、ねじ１９によって筐体２に固定されている。それにより、ねじ１９を調整することによって電極押え部材６ａの押圧力を調整することもできる。
【００４１】
なお、電極押え部材６ａとして用いているプラスチック部材としては、弾性金属部材の外表面がプラスチックによってコーティングされているものも含んでいる。さらに、弾性金属部材のアーチ状の凸部側にプラスチックやゴム等の絶縁部材を貼着したものも含んでいる。
【００４２】
従って、この場合の外部電極３とリード線９との接続は、リード線９に接続された給電部材５が、電極押え部材６ａによって外部電極３に密接するように押圧されて接続されている。それにより、はんだ付けのような作業が不要になり、作業上の不出来による接続ミスが発生することを確実に防止することができる。その結果、平面型蛍光ランプ４ａは常に良好な発光をおこなうことができる。
【００４３】
（実施形態４）
実施形態４でも、直下式のバックライト装置としての基本構成は、上述の（実施形態１）と同様であるので省略し、実施形態３では、平面型蛍光ランプ４と、その外部電極３と給電部材５および電極押さえ部材６ｂの周辺で構成した平面型蛍光ランプ４ユニットの要部構成についてのみ説明する。
【００４４】
図９（ａ）は、本発明の実態形態４を示すバックライト装置の要部構成を示す断面図で、図９（ｂ）は、その平面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）において、図８（ａ）および図８（ｂ）と同一箇所には同一符号を付して、そのここの説明を省略する。
【００４５】
この実施形態４は、上述の実施形態３と比較すると、外部電極３と給電部材５との接続構造が異なる。その他の構造に関しては、実施形態３と同構造であるので、同構造の部分の説明は重複説明を避けるために、同一機能箇所に同一符号を付して、その個々の説明を省略する。
【００４６】
すなわち、上述の実施形態３と同様に、バックライト装置の要部１ｂは、前面ガラス板１１ｃの外面側には外部電極３が配設されている。外部電極３の配設の態様は、着脱可能な態様および着脱不能な態様のいずれであってもよい。
【００４７】
そして、気密の放電容器１１Ａは、放電容器１１Ａの前面ガラス板１１ｃを誘電体とする誘電体バリア放電を内部に生起させるように作用する。
【００４８】
また、外部電極３は給電部材５を介してリード線９に接続され、リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４ａは放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層（不図示）によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４ａは平面光源として利用できる。
【００４９】
バックライト装置としては、筐体２の上面に平面型蛍光ランプ４ａが前面ガラス板１１ｃを上側として載置されている。前面ガラス板１１ｃの上部の外部電極３との上面に給電部材５が当接固定されて配置され、給電部材５の上面には電極押さえ部材６ｂが密接して配置されている。この電極押さえ部材６ｂは、外部電極３と略同面積のゴム等による絶縁性弾性部材２０と、絶縁性弾性部材２０の上面には、絶縁性弾性部材２０の全体を覆うように密接して配置されている固定部材２１によって形成されている。固定部材２１は、絶縁性弾性部材２０に対して所定の押圧力を印加するように、ねじ２２によって筐体２に固定されている。従って、ねじ２２を調整することによって給電部材５への押圧力を調整することもできる。
【００５０】
なお、電極押さえ部材６ｂを形成している固定部材２１と絶縁性弾性部材２０とは、別体ではなく、固定部材２１の下面側に絶縁性弾性部材２０が貼着されたものを用いることもできる。
【００５１】
従って、この場合の外部電極３とリード線９との接続は、リード線９に接続された給電部材５が、絶縁性弾性部材２０と固定部材２１によって外部電極３に当接固定され、密接するように押圧されて接続されている。それにより、はんだ付けのような作業が不要になり、作業上の不出来による接続ミスが発生することを確実に防止することができる。その結果、平面型蛍光ランプ４ａは常に良好な発光をおこなうことができる。
【００５２】
なお、上述の実施の形態では、平面型蛍光ランプ４ａとして、蛍光体層が形成された前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄとの２枚のガラス板を対向して配置し、背面ガラス板１１ｄには加工した波形形状の曲面ガラスを使用しているが、背面ガラス板１１ｄとして平板を用いた場合にも適用できることは言うまでもない。
【００５３】
以上に説明したように、上述の実施の態様によるバックライト装置１、１ａ、１ｂでは、平面型蛍光ランプ４、４ａの外部電極３と給電部材５、５ａとの接続が容易で確実である。しかも、外部電極３と給電部材５、５ａとの接続がシンプルな構成となるので、製造コストの低下が見込め、特に、量産に好適である。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実態形態を示すバックライト装置の一部切開斜視図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】本発明のバックライト装置に用いている平面型蛍光ランプの一部切欠断面図。
【図４】本発明の実態形態を示すバックライト装置の一部切開斜視図。
【図５】図４の分解斜視図。
【図６】（ａ）は、本発明のバックライト装置に用いている給電部材の外観図、（ｂ）は、その下面図。
【図７】本発明のバックライト装置に用いている給電部材の下面図。
【図８】（ａ）は、本発明の実態形態を示すバックライト装置の要部構成を示す一部切開断面図、（ｂ）は、その平面図。
【図９】（ａ）は、本発明の実態形態を示すバックライト装置の要部構成を示す一部切開断面図、（ｂ）は、その平面図。
【図１０】従来の外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの一例の斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１、１ａ、１ｂ…バックライト装置、２…筐体、３…外部電極、４、４ａ…平面型蛍光ランプ、５、５ａ、５ｂ…給電部材、６、６ａ、６ｂ…電極押さえ部材、７…拡散板および光学シート、９…リード線、１０…電極側、１１…放電容器、１２…蛍光体層、２０…弾性絶縁部材、２１…固定部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライト光源として用いられるバックライト装置関するものであり、特に、誘電体バリア放電を利用した平面型蛍光ランプを用いたバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から液晶表示装置で用いられているバックライト装置の光源には、水銀が封入された細長い円筒状の冷陰極蛍光ランプが複数本使用されてバックライトとしての面光源がつくられていた、しかしながらより均一に面発光する光源を求め、徐々に発光面積の広い平面蛍光ランプが開発され、ＰＣモニターや大型液晶ＴＶに用いられるようになってきている。
【０００３】
また、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを面光源として用いた例として、平坦な面で高輝度で、かつ、輝度均一性を高め、消費電力も同時に低くした面光源装置の構造が開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、図１０に外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの一例の斜視図を示す。すなわち、平面型蛍光ランプの構成は、例えばソーダガラス等からなる前面板５１、ソーダガラスやセラミック等からなる絶縁基板５２、側板５３は例えば低融点ガラス（図示せず）で一体に気密封着され、絶縁基板５２の内面には蛍光体５４が塗布され、放電空間５５には水銀と始動用ガスとしてアルゴンやネオン−アルゴン等の混合ガスまたはキセノン、クリプトン、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の希ガスの放電ガスとが封入されている。また、前面板５１の外表面には互いに平行な一対の帯状の放電電極５６、５７が設けられ、放電電極５６、５７は放電空間５５の両端部に位置しており、放電電極５６、５７はアルミニウムからなる金属テープを前面板５１に接着することにより設けられている。
【０００４】
この外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの場合、外部電極は面光源装置の前面板に、アルミニウム等の金属テープをアクリル系粘着剤等の接着剤によって接着することにより形成されている例が開示されている。（例えば、特許文献１を参照）
また、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプで、線状の放電セルを列設して面光源を形成した例として、平坦な照明面が高輝度で、かつ、輝度の均一性を高め、消費電力も低くした面光源装置の構造が開示されている。（例えば、特許文献２を参照）
【特許文献１】特開平１０−２２２０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、バックライト装置の光源として用いた、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの場合、外部電極は面光源装置の前面板に、アルミニウム等の金属テープをアクリル系粘着剤等の接着剤によって接着している。しかも、外部電極とリード線の接続は、はんだ付けによるはんだ接合によりおこなわれている。この場合のアルミニウムへのはんだ接合は、作業的に不確実な場合が生じやすくあまり好ましいものではない。度々はんだ外れが発生する恐れがある。特に、大量生産した際には、小さな確率であるかもしれないが、はんだ外れが生じて、リード線が外れてしまう不具合が発生する可能性が高い。
【０００６】
本発明はこれらの事情に基づいてなされたもので、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの外部電極に、簡単な構造で確実にリード線を接続できる構造を有する誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを用いたバックライト装置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】
【０００７】
本発明のバックライト装置は、各部材を積層状に収納する開口部が形成された皿状の筐体と、前記開口部に収納され外面に外部電極が形成された誘電体バリア放電を用いた平面型蛍光ランプと、前記外部電極に電力を供給する給電部材と、この給電部材を前記外部電極に押圧する電極押さえ部材と、この電極押さえ部材の上方に端部が密接して配置されている拡散板および光学シートと、この拡散板および光学シートの上方から額縁状の形状で前記各部材を前記筐体内に固定する枠体とを有するバックライト装置であって、
前記外部電極と前記給電部材は前記電極押さえ部材からの押圧力により当接固定されていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明のバックライト装置は、前記給電部材の前記外部電極との当接面は凹凸状に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明のバックライト装置は、前記給電部材と前記外部電極とが当接の際に、前記電極押さえ部材は弾性変形することを特徴とする。
【００１０】
また本発明のバックライト装置は、前記電極押さえ部材は、前記筐体にねじにより固定されたアーチ状の弾性絶縁部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの外部電極を、リード線に確実かつ信頼性が高く接続することができ、それによる給電により外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを、良好な面光源として発光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明をバックライト装置の最良の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
なお、バックライト装置の光源として用いる、外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプを面光源として用いたランプを、以下、単に、平面型蛍光ランプという。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、本発明の実態形態１を示すバックライト装置の一部切開斜視図である。また、図２はその分解斜視図である。
【００１５】
直下式のバックライト装置１は、底板２ａとこの底板２ａから立設した側板２ｂにより開口部２ｃが形成された皿状の筐体２を有している。この筐体２の開口部２ｃに底板２ａ側から順次、一対の外部電極３を有する平面型蛍光ランプ４、外部電極３に当接固定して電気的に導通している給電部材５、この給電部材５を押さえている絶縁材で形成されている電極押さえ部材６、この一対の電極押さえ部材６に密接して、透光性の乳白色の樹脂板で形成され、発光面全体での輝度の均一性を図るための拡散板及び光学シート７が、順次装着されている。装着された各部材は、枠体８により押圧されて筐体２の内部に収納固定され、全体が筐体２に組み込まれて一体に形成されてバックライト装置１を形成している。なお、給電部材５は、ハーネス（リード線）９を介して高周波インバータ等の電源側１０に接続されている。
【００１６】
平面型蛍光ランプ４の構造は、図３に一部切欠断面図を示す。すなわち、放電容器１１を形成する対向配置された２枚の透光性のガラス板１１ａ、１１ｂが向き合って気密に封着されている。ガラス板１１ａ、１１ｂの内側表面の少なくとも一方に、蛍光体層１２が塗布されている。放電容器１１の内部には、水銀蒸気やネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムの希ガスが、単独または混合した放電媒体が封入された放電空間を形成している。
【００１７】
一対の外部電極３は、超音波はんだディッピングや導電性ペーストの塗布、印刷などによる膜状、あるいはテープ状の導電体などによって形成されている。
【００１８】
給電部材５は、ステンレス、アルミニウム、銅等の金属材料で厚さ１ｍｍ以下の板材が用いられ、矩形状等の所定形状にプレス成型されている。給電部材５は、バックライト装置１の設計に合わせた所定位置に、はんだ付けによりリード線９（ハーネス）が接続されている。リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４は放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層１２によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４は平面光源として利用できる。なお、給電部材５にリード線９を接合しているはんだは、錫−銀−銅合金等の鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられている。
【００１９】
電極押さえ部材６は、給電部材５に面接触して押圧固定するもので、少なくとも給電部材５との接触面は、絶縁性の弾性部材であるシリコンゴムや発泡プラスチック等により形成されている。
【００２０】
拡散板及び光学シート７を構成している拡散板は、乳白色の所定の厚さを有する樹脂板で、プレート形状からなり、平板蛍光ランプと所定間隔に離隔されて配置されている。平板蛍光ランプから出射される光を拡散させて、光の輝度均一性を向上させる機能を有している。
【００２１】
光学シートは、拡散板を通じて拡散された光を集光させて光の輝度を向上させる機能を有している集光シートである。なお、光学シートは、拡散板を通じて拡散された光を、再度拡散させるための拡散シートを含むことができる。また、液晶表示装置の要求される輝度特性によって、光学シートの追加または除去が行われる。
【００２２】
枠体８は、プラスチック製、あるいは金属製の蓋構造で、筐体２と嵌合するように形成されている。
【００２３】
バックライト装置１の組み立ては、各部材を、筐体２の開口部２ｃの中に所定の順次で収納し、収納した全体を枠体８により所定の押圧力で押圧した状態で、ねじまたははまり止め等の締結手段（不図示）により、筐体２と枠体８を固定して一体化している。締結の際に、電極押さえ部材６が弾性部材であるので、電極押さえ部材６の弾性変形による押圧力により、各部材は所定の押圧力を受けて所定位置に固定され、相互に位置ずれを起こすことは防止される。
【００２４】
（実施形態２）
図４は、本発明の実態形態２を示すバックライト装置の斜視図であり、また、図５はその分解斜視図である。
【００２５】
実施形態２の場合も、給電部材５ａの形状以外の基本構成は上述の実施形態１と同様であるので、図４および図５において、図１および図２と同一機能箇所には、同一符号を付してその個々の説明を省略する。
【００２６】
実施形態２の場合も、直下式のバックライト装置１ａは、底板２ａとこの底板２ａから立設した側板２ｂにより開口部２ｃが形成された皿状の筐体２を有している。この筐体２の開口部２ｃに底板２ａ側から順次、一対の外部電極３を有する平面型蛍光ランプ４、外部電極３に接触して電気的に導通している給電部材５、この給電部材５を押さえている絶縁部材で形成されている電極押さえ部材６、透光性の乳白色の樹脂板で形成され発光面全体での輝度の均一性を図るための拡散板及び光学シート７が、それぞれ順次装着され、枠体８により押圧されて筐体２の内部に収納固定され、全体が筐体２に組み込まれて一体に形成されている。なお、給電部材５は、ハーネス（リード線）９を介して高周波インバータ等の電源側１０に接続されている。
【００２７】
これらの構成で、筐体２、平面型蛍光ランプ４、電極押さえ部材６、拡散板及び光学シートおよび枠体８は、上述の実施形態１と同様であるが、給電部材５ａは形状が異なる。
【００２８】
給電部材５ａは、図６（ａ）に外観図を、（ｂ）に下面図を示したように、実施形態１と同様に、ステンレス、アルミニウム、銅等の金属材料で厚さ１ｍｍ以下の板材が用いられて形成されている。形状的には、下面側にストライプ状の凹凸溝１５ａが複数本刻設されている。また上面側は中央部１６ａが両側部１６ｂよりも段差により高くプレス成型されている。また、給電部材５ａは、バックライト装置１ａの全体設計に合わせた所定位置で、両側部１６ｂのいずれか一方にはんだ９ａ付けによりリード線９が接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４は放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体２によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４は平面光源として利用できる。なお、給電部材５にリード線９を接合しているはんだ９ａは、錫−銀−銅合金等の鉛を含まない鉛フリーはんだが用いられている。
【００２９】
なお、図６（ａ）、（ｂ）では、給電部材５ａの下面側にストライプ状の凹凸溝１５ａが刻設されていたが、図７に示したように、給電部材５ｂの下面側は千鳥状模様の凹凸溝１５ｂに形成することもできる。
【００３０】
バックライト装置１ａの組み立ては、上述の実施形態１と同様に、各部材を、筐体２の開口部２ｃの中に所定の順次で収納し、収納した全体を枠体８により所定の押圧力で押圧した状態で、ねじまたははまり止め等の締結手段により、筐体２と枠体８を固定して一体化している。締結の際に、電極押さえ部材６が弾性部材であるので、電極押さえ部材６の弾性変形による押圧力により、各部材は所定の押圧力を受けて所定位置に固定され、位置ずれを起こすことはない。
【００３１】
しかも、給電部材５の下面側、すなわち、外部電極３と接触する面が，ずれにくいように凹凸状に凹凸溝１５ａ、１５ｂ形成されているので、外部電極３と給電部材５ａとが位置ずれを起こすことなく、正確に位置合わせされる。それにより、所望の十分な電気的接続が得られる。
【００３２】
（実施形態３）
実施形態３でも、直下式のバックライト装置としての基本構成は、上述の（実施形態１）と同様であるので省略し、実施形態３では、平面型蛍光ランプ４と、その外部電極３と給電部材５および電極押さえの周辺で構成した平面型蛍光ランプユニットの要部構成についてのみ説明する。
【００３３】
図８（ａ）は、本発明の実態形態３を示すバックライト装置の要部構成を示す断面図で、図８（ｂ）は、その平面図である。
【００３４】
バックライト装置の要部１ａは、平面型蛍光ランプ４ａとこの平面型蛍光ランプ４ａの前面ガラス板１１ｃの外面に設けられた外部電極３に電気的に接続した給電部材５と、給電部材５と外部電極３の接続を固定するための電極押え部材６ａ等で構成されている。
【００３５】
平面型蛍光ランプ４ａは、内面に蛍光体が塗布されて蛍光体層（不図示）が形成された前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄが対向して配置されている。前面ガラス板１１ｃは平面ガラスを使用し、光を透過させて取り出す機能を果たしている。また、背面ガラス板１１ｄは加工した波形形状の曲面ガラスを使用し、蛍光体の発光を前面方向に放射させる機能を果たしている。したがって、蛍光体層の膜厚は、前面ガラス板１１ｃは５μｍから２０μｍを必要とし、一方、背面ガラス板１１ｄは６０μｍから１２０μｍを必要としている。
【００３６】
なお、背面ガラス板１１ｄの波形形状の曲面は、凸部１７が前面ガラス板１１ｃと接して、前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄとの間隔を一定に保持するためのスペーサの機能を果たしている。
【００３７】
２枚のガラス板１１ｃ、１１ｄの対向する周辺部は封止部材である側壁１８により相互に密閉接合されて密閉した放電容器１１Ａを形成している。この放電容器１１Ａの内部には、水銀蒸気やネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、ヘリウムの希ガスが、単独または混合した放電媒体が封入された放電空間を形成している。
【００３８】
前面ガラス板１１ｃの外面側には外部電極３が配設されている。外部電極３の配設の態様は、着脱可能な態様および着脱不能な態様のいずれであってもよい。そして、平面型蛍光ランプ４ａが形成している放電容器１１Ａの内部に、放電容器１１Ａの壁面（前面ガラス板１１ｃ）を誘電体とする誘電体バリア放電を生起させるように作用する。
【００３９】
また、放電容器１１Ａの両側に形成された一対の外部電極３は、給電部材５を介してリード線９に接続され、リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４ａは放電を開始し、水銀蒸気から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層（不図示）によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４ａは平面光源として利用できる。
【００４０】
平面型蛍光ランプ４ユニット１ａとしては、筐体２の上面に平面型蛍光ランプ４ａが前面ガラス板１１ｃを上側として載置されている。前面ガラス板１１ｃの上部の外部電極３と正対する位置には、外部電極３と略同面積のアーチ型のプラスチック部材で形成された電極押え部材６ａが配置されている。この電極押え部材６ａが外部電極３をアーチの凸部部位で弾性的に加圧して固定している（弾性力付与手段）。なお、電極押え部材６ａは、ねじ１９によって筐体２に固定されている。それにより、ねじ１９を調整することによって電極押え部材６ａの押圧力を調整することもできる。
【００４１】
なお、電極押え部材６ａとして用いているプラスチック部材としては、弾性金属部材の外表面がプラスチックによってコーティングされているものも含んでいる。さらに、弾性金属部材のアーチ状の凸部側にプラスチックやゴム等の絶縁部材を貼着したものも含んでいる。
【００４２】
従って、この場合の外部電極３とリード線９との接続は、リード線９に接続された給電部材５が、電極押え部材６ａによって外部電極３に密接するように押圧されて接続されている。それにより、はんだ付けのような作業が不要になり、作業上の不出来による接続ミスが発生することを確実に防止することができる。その結果、平面型蛍光ランプ４ａは常に良好な発光をおこなうことができる。
【００４３】
（実施形態４）
実施形態４でも、直下式のバックライト装置としての基本構成は、上述の（実施形態１）と同様であるので省略し、実施形態３では、平面型蛍光ランプ４と、その外部電極３と給電部材５および電極押さえ部材６ｂの周辺で構成した平面型蛍光ランプ４ユニットの要部構成についてのみ説明する。
【００４４】
図９（ａ）は、本発明の実態形態４を示すバックライト装置の要部構成を示す断面図で、図９（ｂ）は、その平面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）において、図８（ａ）および図８（ｂ）と同一箇所には同一符号を付して、そのここの説明を省略する。
【００４５】
この実施形態４は、上述の実施形態３と比較すると、外部電極３と給電部材５との接続構造が異なる。その他の構造に関しては、実施形態３と同構造であるので、同構造の部分の説明は重複説明を避けるために、同一機能箇所に同一符号を付して、その個々の説明を省略する。
【００４６】
すなわち、上述の実施形態３と同様に、バックライト装置の要部１ｂは、前面ガラス板１１ｃの外面側には外部電極３が配設されている。外部電極３の配設の態様は、着脱可能な態様および着脱不能な態様のいずれであってもよい。
【００４７】
そして、気密の放電容器１１Ａは、放電容器１１Ａの前面ガラス板１１ｃを誘電体とする誘電体バリア放電を内部に生起させるように作用する。
【００４８】
また、外部電極３は給電部材５を介してリード線９に接続され、リード線９はインバータ構成の給電装置（電源側）１０に接続されている。この接続により、外部電極３に高周波の正弦波電圧を印加することで平面型蛍光ランプ４ａは放電を開始し、放電媒体から紫外線を放出する。この紫外線は蛍光体層（不図示）によって可視光に変換される。それにより、平面型蛍光ランプ４ａは平面光源として利用できる。
【００４９】
バックライト装置としては、筐体２の上面に平面型蛍光ランプ４ａが前面ガラス板１１ｃを上側として載置されている。前面ガラス板１１ｃの上部の外部電極３との上面に給電部材５が当接固定されて配置され、給電部材５の上面には電極押さえ部材６ｂが密接して配置されている。この電極押さえ部材６ｂは、外部電極３と略同面積のゴム等による絶縁性弾性部材２０と、絶縁性弾性部材２０の上面には、絶縁性弾性部材２０の全体を覆うように密接して配置されている固定部材２１によって形成されている。固定部材２１は、絶縁性弾性部材２０に対して所定の押圧力を印加するように、ねじ２２によって筐体２に固定されている。従って、ねじ２２を調整することによって給電部材５への押圧力を調整することもできる。
【００５０】
なお、電極押さえ部材６ｂを形成している固定部材２１と絶縁性弾性部材２０とは、別体ではなく、固定部材２１の下面側に絶縁性弾性部材２０が貼着されたものを用いることもできる。
【００５１】
従って、この場合の外部電極３とリード線９との接続は、リード線９に接続された給電部材５が、絶縁性弾性部材２０と固定部材２１によって外部電極３に当接固定され、密接するように押圧されて接続されている。それにより、はんだ付けのような作業が不要になり、作業上の不出来による接続ミスが発生することを確実に防止することができる。その結果、平面型蛍光ランプ４ａは常に良好な発光をおこなうことができる。
【００５２】
なお、上述の実施の形態では、平面型蛍光ランプ４ａとして、蛍光体層が形成された前面ガラス板１１ｃと背面ガラス板１１ｄとの２枚のガラス板を対向して配置し、背面ガラス板１１ｄには加工した波形形状の曲面ガラスを使用しているが、背面ガラス板１１ｄとして平板を用いた場合にも適用できることは言うまでもない。
【００５３】
以上に説明したように、上述の実施の態様によるバックライト装置１、１ａ、１ｂでは、平面型蛍光ランプ４、４ａの外部電極３と給電部材５、５ａとの接続が容易で確実である。しかも、外部電極３と給電部材５、５ａとの接続がシンプルな構成となるので、製造コストの低下が見込め、特に、量産に好適である。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実態形態を示すバックライト装置の一部切開斜視図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】本発明のバックライト装置に用いている平面型蛍光ランプの一部切欠断面図。
【図４】本発明の実態形態を示すバックライト装置の一部切開斜視図。
【図５】図４の分解斜視図。
【図６】（ａ）は、本発明のバックライト装置に用いている給電部材の外観図、（ｂ）は、その下面図。
【図７】本発明のバックライト装置に用いている給電部材の下面図。
【図８】（ａ）は、本発明の実態形態を示すバックライト装置の要部構成を示す一部切開断面図、（ｂ）は、その平面図。
【図９】（ａ）は、本発明の実態形態を示すバックライト装置の要部構成を示す一部切開断面図、（ｂ）は、その平面図。
【図１０】従来の外部電極型で誘電体バリア放電型の平面型蛍光ランプの一例の斜視図。
【符号の説明】
【００５６】
１、１ａ、１ｂ…バックライト装置、２…筐体、３…外部電極、４、４ａ…平面型蛍光ランプ、５、５ａ、５ｂ…給電部材、６、６ａ、６ｂ…電極押さえ部材、７…拡散板および光学シート、９…リード線、１０…電極側、１１…放電容器、１２…蛍光体層、２０…弾性絶縁部材、２１…固定部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各部材を積層状に収納する開口部が形成された皿状の筐体と、前記開口部に収納され外面に外部電極が形成された誘電体バリア放電を用いた平面型蛍光ランプと、前記外部電極に電力を供給する給電部材と、この給電部材を前記外部電極に押圧する電極押さえ部材と、この電極押さえ部材の上方に端部が密接して配置されている拡散板および光学シートと、この拡散板および光学シートの上方から額縁状の形状で前記各部材を前記筐体内に固定する枠体とを有するバックライト装置であって、
前記外部電極と前記給電部材は前記電極押さえ部材からの押圧力により当接固定されていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記給電部材の前記外部電極との当接面は凹凸状に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装置。
【請求項３】
前記給電部材と前記外部電極とが当接の際に、前記電極押さえ部材は弾性変形することを特徴とする請求項１または２記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記電極押さえ部材は、前記筐体にねじにより固定されたアーチ状の弾性絶縁部材であることを特徴とする請求項３記載のバックライト装置。
【請求項１】
各部材を積層状に収納する開口部が形成された皿状の筐体と、前記開口部に収納され外面に外部電極が形成された誘電体バリア放電を用いた平面型蛍光ランプと、前記外部電極に電力を供給する給電部材と、この給電部材を前記外部電極に押圧する電極押さえ部材と、この電極押さえ部材の上方に端部が密接して配置されている拡散板および光学シートと、この拡散板および光学シートの上方から額縁状の形状で前記各部材を前記筐体内に固定する枠体とを有するバックライト装置であって、
前記外部電極と前記給電部材は前記電極押さえ部材からの押圧力により当接固定されていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記給電部材の前記外部電極との当接面は凹凸状に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装置。
【請求項３】
前記給電部材と前記外部電極とが当接の際に、前記電極押さえ部材は弾性変形することを特徴とする請求項１または２記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記電極押さえ部材は、前記筐体にねじにより固定されたアーチ状の弾性絶縁部材であることを特徴とする請求項３記載のバックライト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−３１６３８８（Ｐ２００７−３１６３８８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４６４５４（Ｐ２００６−１４６４５４）
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【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）】
【公開日】平成１９年１２月６日（２００７．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２６日（２００６．５．２６）
【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）】
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