(57)【要約】【課題】ランプ交換を簡単かつコストを抑えて行うことができ、また、交換時の異物の付着による表示品位の低下を抑制することができるバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法の提供。【解決手段】バックライト光の光源となるランプ１０と、ランプに電源を供給するインバータ基板１２、リターン基板１３、リターンケーブル１４等の電源経路部とがランプ支持枠１６により支持されたランプセット５と、バックライト光を拡散する拡散板１９や光学シート２０等の光学部材を拡散板保持凹部で保持するとともに、ランプセットを抜き差し可能に保持するバックライトシャーシ２１とから構成され、最小単位でランプを交換可能とすることにより、交換作業を容易にすると共に交換に要するコストを低減し、又、光学部材を残すことにより液晶パネルへの異物の付着を防止して表示品位の低下を抑える。【選択図】図３
2004342550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配列された複数の棒状のランプと、前記ランプに電源を供給する回路基板と、前記ランプの光を略均一な照明光とする光学部材と、筐体とを含むバックライトユニットにおいて、
少なくとも前記ランプと前記回路基板とが枠状の支持手段に支持されてなる交換ユニットと、少なくとも前記光学部材を保持する前記筐体とが分離して形成され、
前記筐体に、前記交換ユニットが引き出し可能に保持されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記枠状の支持手段は、対向する２辺で前記ランプの両側端部を支持する枠部と、前記枠部の外側に設けられ前記回路部を支持する基板取付部とからな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】
同一形状の２つの前記枠状の支持手段を備え、
一方の前記枠状の支持手段と、裏返した状態で対向させた他方の前記枠状の支持手段とで、前記ランプの両側端部が挟み込まれて支持されることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記枠状の支持手段の前記枠部に、前記複数のランプの各々に対応した切り込みが形成され、前記ランプの端部には前記切り込みに対応した形状に加工された保持ゴムが取り付けられ、前記支持ゴムが前記切り込みにはめ込まれることにより、前記ランプが前記枠部に支持されることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記交換ユニットに、該交換ユニットの引き出し方向から見て、前記交換ユニットの引き出し口となる前記筐体の開口部を少なくとも覆い、前記ランプの光の漏洩を防止する第１の遮光手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記第１の遮光手段は、前記交換ユニットを前記筐体に格納した状態で、前記開口部周縁に係止する天板からなることを特徴とする請求項５記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記枠状の支持手段及び前記筐体に、前記枠状の支持手段の前記枠部と前記筐体の内面とがスライド可能に当接するガイド部を備え、
前記交換ユニットに、該交換ユニットの引き出し方向に直交し、かつ前記枠部で形成される平面に平行な方向から見て、前記ガイド部における前記枠部と前記筐体との間の隙間を少なくとも覆い、前記ランプの光の漏洩を防止する第２の遮光手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記筐体は、前記枠状の支持手段の前記基板取付部を格納する領域が、前記ガイド部よりも幅が広く形成され、
前記枠部の前記基板取付部側端部又は前記基板取付部が、前記ガイド部の前記前記基板取付部を格納する領域側の面に当接するように広がって、前記第２の遮光手段が形成されていることを特徴とする請求項７記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記枠状の支持手段の前記枠部及び前記筐体に、互いに噛み合わされた状態でスライドが可能な嵌合部を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記筐体は、前記光学部材の各辺に対応して分割して形成され、各々の前記筐体に前記光学部材を保持する凹部を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一に記載のバックライトユニットの表裏面に液晶パネルが配設され、表裏面の双方に表示面が形成されることを特徴とする両面液晶表示装置。
【請求項１２】
対向する基板間に液晶が狭持されてなる液晶パネルと、所定の間隔で配列された複数の棒状のランプと前記ランプに電源を供給する回路基板と前記ランプの光を略均一な照明光とする光学部材と第１の筐体とを含むバックライトユニットと、前記液晶パネルと前記バックライトユニットとを保持する第２の筐体とを少なくとも備える液晶表示装置におけるランプの交換方法であって、
前記バックライトユニットを、少なくとも前記ランプと前記回路基板とが枠状の支持手段に支持されてなる交換ユニットと、少なくとも前記光学部材を保持する前記第１の筐体とに分離して形成し、
前記第１の筐体に引き出し可能に格納された前記交換ユニットのみを引き出して、前記ランプの交換を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は小型、薄型、低消費電力という特質からＯＡ機器やテレビジョンのモニタなどとして広く用いられている。この液晶表示装置は、図３０に示すように、対向する透明基板間に液晶が狭持されてなる液晶パネル６と、ＴＣＰ８を介して液晶パネル６に接続される基板７と、液晶パネル６を照明するバックライト光を発生するバックライトユニット３と、これらを支持する筐体４（シールドフロント）とを主な構成要素としている。
【０００３】
また、バックライトユニット３は、図３１に示すように、光源となるランプ１０と、ランプ１０に電源を供給するインバータ基板１２やリターン基板１３、それらの基板を接続するリターンケーブル１４等の電源回路部と、ランプ１０を保持するランプ支持台２８と、ランプ１０の光を液晶パネル方向に反射する反射板２９と、ランプ１０の光を均一な照明光とする拡散板１９及び光学シート２０等の光学部材と、筐体（バックライトシャーシ２１）とからなり、図３２に示すようにバックライトシャーシ２１とスペーサ３０を備えた反射板２９とで各構成部品を一体的に保持する構造となっている。
【０００４】
上記液晶表示装置１を構成する要素の中で、液晶パネル６の寿命は長いのに対してバックライトユニット３を構成するランプ１０の寿命は比較的短いため、ランプ１０の輝度が低下したり破損してしまった場合にはランプ１０を交換する必要がある。その場合に、従来の液晶表示装置では、ランプ１０や拡散板１９、光学シート２０などが一体となったバックライトユニット３全体を交換していた。
【０００５】
このバックライトユニット３が図３０に示すように液晶表示装置１の筐体４に保持されている場合には、まず、液晶表示装置１自体を分解してバックライトユニット３を取り外さなければならず、交換作業に時間がかかってしまう。そこで、バックライトユニット３の交換を容易にするために、実開平７−１６９２５号公報では、液晶表示パネルとバックライトユニットとハウジングとを備えた液晶表示装置において、ハウジングにバックライトユニットの着脱が可能な大きさの着脱口を設け、バックライトユニットの一端に着脱口を塞ぎ、着脱口の周縁部に係止する係止部を設ける構造が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
実開平７−１６９２５号公報（第５−８頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の液晶表示装置では、ランプ１０を交換するためには、まず液晶表示装置１を分解してバックライトユニット３を取り外し、その後、バックライトユニット３を分解してランプ１０を取り外さなければならず、交換作業に時間がかかってしまうという問題がある。また、バックライトユニット３全体を交換するため、交換すべきランプ１０以外の拡散板１９や光学シート２０等の光学部材やランプ支持台２８，反射板２９、バックライトシャーシ２１等の構成部品も廃棄しなければならず、無駄が多く交換部品のコストが高くなってしまうという問題が生じる。
【０００８】
また、液晶表示装置１からバックライトユニット３を取り外すと、液晶パネル６の裏面（バックライト光の入射面）が露出してしまい、そこに埃等の異物が付着して表示品位を著しく低下させてしまうという問題が生じる。すなわち、液晶パネル６の裏面にはバックライトユニット３の拡散板１９や光学シート２０により均一な光が入射するために、異物でバックライト光が遮られてしまうと、その影が視認されてしまう。
【０００９】
また、バックライトユニット３では、ランプ１０は反射板２９やバックライトシャーシ２１等の構造体によって固定されているが、液晶表示装置１の軽量化を図るためにこれらの構造体も軽量化する必要があり、通常、金属の薄板で形成されることになる。ここで、液晶表示装置１のサイズが小さい場合には十分強度を保てるが、液晶表示装置１のサイズが大きくなると構造体が変形しやすくなり、その結果、輸送や取り扱いが困難になるという問題も生じる。
【００１０】
このような問題は上述した片面に表示面を持つ液晶表示装置に限らず、表裏両面に表示面が設けられる両面液晶表示装置でより顕著になる。この両面液晶表示装置の構造について説明すると、図３３に示すように、両面液晶表示装置１ａは、表面及び裏面の両方向にバックライト光を照射する両面バックライトユニット３ａと、両面バックライトユニット３ａの各々の面に設置される液晶パネル６ａ、６ｂと、各々の液晶パネル６を両面バックライトユニット３ａに保持する筐体（シールドフロント４ａ、４ｂ）とからなる。また、両面バックライトユニット３ａは、ランプ１０と、ランプ１０に電源を供給する電源回路部（インバータ基板１２及びリターン基板１３及びリターンケーブル１４）と、ランプ１０を両側から保持するランプ支持台２８ａ、２８ｂと、ランプ１０の光を拡散する拡散板１９ａ、１９ｂ、拡散した光を均一な照明光とする光学シート２０ａ、２０ｂと、バックライトの筐体（バックライトシャーシ２１ａ、２１ｂ）とからなり、図３５に示すように、バックライトシャーシ２１ａとバックライトシャーシ２１ｂとで各構成部品を一体的に保持している。
【００１１】
このような構造の両面液晶表示装置１ａでは、両面バックライトユニット３ａの部品点数が多く構造も複雑であるために、片面に表示面がある液晶表示装置１よりもランプ１０の交換作業に時間がかかり、また、両面バックライトユニット３ａ全体を交換すると、多くの光学部材や構造体が無駄になってしまう。また、両面液晶表示装置１ａでは、両面バックライトユニット３ａも厚くなるため、両面液晶表示装置１ａから両面バックライトユニット３ａを取り外すと大きな隙間ができ、各々の液晶パネル６ａ、６ｂのバックライト光入射面に異物が付着しやすいために表示品位の低下が生じやすい。更に、両面バックライトユニット３ａのサイズが大きくなるために強度が保てず、輸送や取り扱い時に構造体が変形しやすい。従って、両面液晶表示装置の方がランプ交換時の問題が顕著に現れる。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、ランプ交換を簡単かつコストを抑えて行うことができ、また、交換時の異物の付着による表示品位の低下を抑制することができるバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のバックライトユニットは、所定の間隔で配列された複数の棒状のランプと、前記ランプに電源を供給する回路基板と、前記ランプの光を略均一な照明光とする光学部材と、筐体とを含むバックライトユニットにおいて、少なくとも前記ランプと前記回路基板とが枠状の支持手段に支持されてなる交換ユニットと、少なくとも前記光学部材を保持する前記筐体とが分離して形成され、前記筐体に、前記交換ユニットが引き出し可能に保持されるものである。
【００１４】
本発明においては、前記枠状の支持手段は、対向する２辺で前記ランプの両側端部を支持する枠部と、前記枠部の外側に設けられ前記回路基板を支持する基板取付部とからなることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、同一形状の２つの前記枠状の支持手段を備え、一方の前記枠状の支持手段と、裏返した状態で対向させた他方の前記枠状の支持手段とで、前記ランプの両側端部が挟み込まれて支持される構成、又は、前記枠状の支持手段の前記枠部に、前記複数のランプの各々に対応した切り込みが形成され、前記ランプの端部には前記切り込みに対応した形状に加工された保持ゴムが取り付けられ、前記支持ゴムが前記切り込みにはめ込まれることにより、前記ランプが前記枠部に支持される構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記交換ユニットに、該交換ユニットの引き出し方向から見て、前記交換ユニットの引き出し口となる前記筐体の開口部を少なくとも覆い、前記ランプの光の漏洩を防止する第１の遮光手段を備える構成、又は、前記枠状の支持手段及び前記筐体に、前記枠状の支持手段の前記枠部と前記筐体の内面とがスライド可能に当接するガイド部を備え、前記交換ユニットに、該交換ユニットの引き出し方向に直交し、かつ前記枠部で形成される平面に平行な方向から見て、前記ガイド部における前記枠部と前記筐体との間の隙間を少なくとも覆い、前記ランプの光の漏洩を防止する第２の遮光手段を備える構成、又は、前記枠状の支持手段の前記枠部及び前記筐体に、互いに噛み合わされた状態でスライドが可能な嵌合部を備える構成とすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記筐体は、前記光学部材の各辺に対応して分割して形成され、各々の前記筐体に前記光学部材を保持する凹部を備える構成とすることもできる。
【００１８】
また、本発明の液晶表示装置は、上記バックライトユニットの表裏面に液晶パネルが配設され、表裏面の双方に表示面が形成されるものである。
【００１９】
また、本発明のランプの交換方法は、対向する基板間に液晶が狭持されてなる液晶パネルと、所定の間隔で配列された複数の棒状のランプと前記ランプに電源を供給する回路基板と前記ランプの光を略均一な照明光とする光学部材と第１の筐体とを含むバックライトユニットと、前記液晶パネルと前記バックライトユニットとを保持する第２の筐体とを少なくとも備える液晶表示装置におけるランプの交換方法であって、前記バックライトユニットを、少なくとも前記ランプと前記回路基板とが枠状の支持手段に支持されてなる交換ユニットと、少なくとも前記光学部材を保持する前記第１の筐体とに分離して形成し、前記第１の筐体に引き出し可能に格納された前記交換ユニットのみを引き出して、前記ランプの交換を行うものである。
【００２０】
このように、本発明は上記構成により、バックライト光の光源となるランプを交換する場合に、バックライトユニット全体ではなく、ランプとランプに電源を供給する電源回路部とが枠体に保持された交換ユニットのみを引き出して交換することができるため、交換作業を容易にすることができ、また、拡散板や光学シートなどの光学部材や筐体はそのまま使用することができるため、交換にかかるコストを低減することができる。また、ランプ交換時に拡散板や光学シートは液晶表示装置本体に組み込まれたままとなるため、液晶パネルのバックライト光入射面が露出されず、交換作業時に埃等の異物が付着して表示品位が低下するといった問題を回避することができる。更に、バックライトユニット全体に比べて交換ユニットは小型、軽量であるために輸送、取り扱いを容易に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る液晶表示装置は、その好ましい一実施の形態において、バックライト光の光源となるランプと、ランプに電源を供給するインバータ基板、リターン基板、リターンケーブル等の電源回路部とがランプ支持枠により支持されたランプセットと、バックライト光を拡散する拡散板や光学シート等の光学部材を拡散板保持凹部で保持するとともに、ランプセットを抜き差し可能に保持するバックライトシャーシとから構成され、最小単位でランプを交換可能とすることにより、交換作業を容易にすると共に交換に要するコストを低減し、又、光学部材を残すことにより液晶パネルへの異物の付着を防止して表示品位の低下を抑えることができる。
【００２２】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の実施例では、本発明のバックライトユニットを両面液晶表示装置に適用する場合について示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではなく、片面のみに表示面を備える通常の液晶表示装置についても同様に適用することができる。
【００２３】
［実施例１］
まず、本発明の第１の実施例に係るバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法について、図１乃至図６を参照して説明する。図１は第１の実施例に係るバックライトユニットを用いて作製される両面液晶表示装置の構造を示す断面図であり、図２はバックライトユニットの構成を示す斜視図、図３はその分解図である。また、図４乃至図６は本実施例のバックライトユニットの構造を示す断面図であり、図７はバックライトの光漏れを説明するための断面図である。
【００２４】
図１に示すように、図の中央部分のランプセット５が拡散板１９ａ、１９ｂや光学シート２０ａ、２０ｂなどの光学部材を保持するバックライトシャーシ２１ａ、２１ｂに抜き差し可能に保持されてバックライトユニットが形成され、バックライトユニットの両面には、各々ＴＣＰ８ａ、８ｂを介して基板７ａ、７ｂが接続された液晶パネル６ａ、６ｂが配置され、バックライトユニットと液晶パネル６ａ、６ｂとは筐体（シールドフロント４ａ、４ｂ）によって固定されている。なお、本発明はバックライトユニット３の構造に特徴を有するものであり、液晶パネル６や筐体４などのバックライトユニット以外の液晶表示装置の構成部品の構造は特に限定されない。以下、バックライトユニットの具体的な構造について説明する。
【００２５】
図２は本実施例のバックライトユニット３を構成するバックライトシャーシ２１からランプセット５を取り出した状態を示す斜視図であり、図３は、バックライトユニット３の構成を示す分解図である。図３に示すように、バックライトユニット３は、液晶表示パネル６を照明するバックライト光の光源となる複数の棒状のランプ１０と、ランプ１０の両端に取り付けられた保持ゴム１１と、ランプ１０に電源を供給するためのインバータ基板１２、リターン基板１３及びそれらを接続するリターンケーブル１４等の回路要素（以下、電源回路部と称する。）と、ランプ１０の両端部を表裏両面から挟み込んでランプ１０を保持するランプ支持枠１６ａ、１６ｂと、ランプ１０の光を拡散する拡散板１９ａ、１９ｂと、拡散した光を均一な照明光とする拡散シートやレンズシートなどからなる光学シート２０ａ、２０ｂと、バックライトの筐体（バックライトシャーシ２１ａ、２１ｂ）とを備え、ランプ１０及び電源回路部とランプ支持枠１６ａ、１６ｂとでランプセット５が形成されている。
【００２６】
そして、図２に示すように、拡散板１９や光学シート２０を保持したバックライトシャーシ２１の一面（図では上面）に開口部が形成され、その開口部からランプセット５が抜き差しできるように構成されている。なお、上記構成は本実施例のバックライトユニット３の一例を示すものであり、例えば、ランプ１０の本数や形状、配列方向、インバータ基板１２やリターン基板１３の形状や配置、その接続方法等は適宜変更することができ、図の要素以外の構成物を含んでいてもよい。
【００２７】
次に、バックライトユニット３の詳細構造について図４乃至図６を参照して説明する。図４は図２のＡ−Ａ断面の構造を示す図であり、図４に示すように、ランプ１０はその両端部の保持ゴム１１部分でランプ支持枠１６ａ、１６ｂに挟み込まれて固定され、インバータ基板１２及びリターン基板１３は、ランプ支持枠（ここではランプ支持枠１６ｂ）の両側に延びる基板取付部１７に取り付けられ、ランプ１０と電源回路部とが一体となってバックライトシャーシ２１から取り外せるようになっている。また、拡散板１９と光学シート２０は、バックライトシャーシ２１ａ、２１ｂの各々に設けられたコの字状の拡散板支持凹部２５にはめ込まれて固定されており、ランプセット５を取り外しても拡散板１９と光学シート２０とはバックライトシャーシ２１側に残るようになっている。
【００２８】
また、図５は図２のＢ−Ｂ断面の構造を示す図であり、図５に示すように、バックライトシャーシ２１によって形成される空間にランプ支持枠１６が挿入できるようになっている。ここで、バックライトユニット３をランプセット５とバックライトシャーシ２１とに分割した場合、ランプセット５をバックライトシャーシ２１から抜き差しするためにはそれらの間にある程度の隙間が必要であり、部材寸法の製造ばらつきにより隙間の大きさが変動する。この隙間が大きくなったとき、図７に示すように、隙間からランプ１０の光が漏れてしまい、輝度の低下や輝度むら起こすことが懸念される。また、隙間から埃などの異物の侵入が起こりやすく、内部に蓄積すると表示品位を劣化させる要因にもなる。この問題に対して、本実施例では図５に示すようにランプ支持枠１６の引き出し側端部にバックライトシャーシ２１の開口部より大きい天板を設け、この天板を光漏れ防止部１８ａとして機能させ、光漏れと異物の侵入とを同時に防止している。なお、バックライトシャーシ２１やランプ支持枠１６の材料は特に限定されないが、光漏れを防止する観点から少なくとも光を透過しない材料で形成する必要があり、表面が光反射性のよい白色や銀色等の材料で形成されていることが好ましい。
【００２９】
また、図６は、図５の状態からランプ支持枠１６の光漏れ防止部１８ａを持ってランプセット５を引き出した状態を示す図であり、図６に示すように、拡散板１９や光学シート２０をバックライトシャーシ２１側に残した状態でランプセット５のみを簡単に取り出すことができる。
【００３０】
ここで、ランプ１０と電源回路部（インバータ基板１２、リターン基板１３及びリターンケーブル１４）とでランプセット５を形成しているのは、各々のランプ１０がインバータ基板１２やリターン基板１３にコネクター接続されており、特に両面バックライト構造の場合は裏表に照光面があるために、バックライトユニット３を分解せずにランプ１０と上記基板のコネクターを外すことが困難であるからであるが、バックライトユニット３からランプセット５を抜き取った後にランプセット５から電源回路部を取り外すことにより、電源回路部のリサイクルを簡単に行うことができる。これにより、ランプ１０交換時に廃棄する部品はランプ１０とランプ支持枠１６（ランプ支持枠１６は通常、ランプ１０に完全に固定されているため再利用することはできない。）のみになり、最小の手間とコストでランプ交換を実現することができる。
【００３１】
また、ランプセット５の引き出し時には、拡散板１９や光学シート２０はバックライトシャーシ２１側に残っており、光学シート２０と液晶パネル６とは分離しないため、バックライトユニット３全体を取り外す従来構造のように、ランプ交換時に液晶パネル６のバックライト光入射面が露出して異物が付着することによって表示品位が低下するという問題を回避することができる。なお、本実施例の構造の場合、ランプセット５を引き出すと拡散板１９が露出することになるが、拡散板１９のランプ１０側に多少異物が付着しても、拡散板１９や光学シート２０によってバックライト光が散乱されるため異物の影は視認されにくく、液晶パネル６に異物が付着した場合のように表示品位が低下することはない。
【００３２】
［実施例２］
次に、本発明の第２の実施例に係るバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法について、図８乃至図２３を参照して説明する。図８は第２の実施例に係るバックライトユニットの構成を示す斜視図であり、図９はバックライトシャーシを分解した斜視図である。また、図１０乃至図１３はバックライトユニットの構造を示す断面図であり、図１４乃至図２２はバックライトシャーシとランプ保持枠の接続構造のバリエーションを示す断面図である。また、図２３は、バックライトシャーシが変形する様子を示す断面図である。
【００３３】
図８に示すように、バックライトユニット３は、ランプ１０とインバータ回路１２やリターン回路１３、これらを接続するリターンケーブル１４等の電源回路部とランプ支持枠１６とからなるランプセット５と、拡散板１９や光学シート２０などの光学部材を保持するバックライトシャーシ２１とから構成され、本実施例ではバックライトシャーシ２１が複数のシャーシによって構成されている。
【００３４】
すなわち、第１の実施例では左右２つのバックライトシャーシ２１を用いていたが、本実施例では、図９に示すように、バックライトシャーシ２１が拡散板１９と光学シート２０の４辺側に分割されており、ランプセット５の引き出し側（トップ側）のシャーシ（Ｔ）２３と、対向する側（ボトム側）のシャーシ（Ｂ）２２と、左右の各々に２つづつ設けられたシャーシ（ＬＲ）２４の計６つのシャーシで構成されている。そして、図１０（図８のＤ−Ｄ断面）に示すように、各々のシャーシの内側側面には拡散板１９や光学シート２０を支持するための拡散板支持凹部２５が設けられており、拡散板１９と光学シート２０を支持することにより、１辺に開口部のある中空の略箱形状を形成し、この中空の部分にランプ１０と電源回路部とをランプ支持枠１６で支持したランプランプセット５が挿入される。
【００３５】
ここで、第１の実施例のように左右２つのバックライトシャーシ２１を対向させる構成では、拡散板１９や光学シート２０（特に厚みのある拡散板１９）を取り付けることができるように拡散板支持凹部２５の形状や凹部の深さ、幅などに制限が生じるが、本実施例の構造の場合、拡散板１９や光学シート２０の４辺から各々のシャーシを組み合わせることができるため、拡散板支持凹部２５の深さや幅を拡散板１９や光学シート２０に合わせて形成することができ、拡散板１９や光学シート２０をより確実に保持することができる。
【００３６】
また、左右２つのバックライトシャーシ２１を対向させる構成では、左右のシャーシが分離しているためねじれに対して十分な強度が得られない場合もあるが、本実施例のようにシャーシ（Ｂ）２２やシャーシ（Ｔ）２３が一体的に形成されている構造では強度を向上させることができるという効果もある。なお、図ではバックライトシャーシ２１を６つのシャーシに分割する構造を示しているが、分割数、各々のシャーシの形状、構造等は任意であり、バックライトユニット３の形状、構造、組み立て性等を勘案して適宜設定することができ、例えば、左右に位置する２つのシャーシ（ＬＲ）を一体的に形成することもできる。
【００３７】
また、第１の実施例では、ランプ支持枠１６の引き出し側端部（上部）に光漏れ防止部１８ａを設けて、ランプ支持枠１６とバックライトシャーシ２１の上部の隙間からの光漏れや異物の侵入を防止する構造としたが、本実施例では、更にランプ支持枠１６とバックライトシャーシ２１の側部への光漏れや側部からの異物の侵入を防止する対策を施している。具体的には、第１の実施例ではランプ支持枠１６端部に設ける基板取付部１７をランプの長手方向にまっすぐ延ばす構造としたが、本実施例では、図１１に示すように、ランプ支持枠１６の基板取付部１７をバックライトシャーシ２１の内面に沿うように屈曲させて形成し、また、基板取付部１７に対向する側（図１１の上部側）も同様にバックライトシャーシ２１の内面に沿うように形成している。このような構造とすることにより、ランプ１０からバックライトシャーシ２１側部に向かって漏れる光を遮断して輝度の低下や輝度むらを防止し、また、バックライトシャーシ２１からの異物の侵入も防止することができる。また、第１の実施例ではランプセット５はバックライトシャーシ２１に対してランプ１０の長手方向に動くことができるため、ランプ１０の位置がずれて液晶パネル６の照明に偏りが生じる恐れがあったが、本実施例では、ランプ支持枠１６側部に設ける光漏れ防止部１８ｂによってバックライトシャーシ２１に対してランプセット５が位置決めされるためにランプ１０の長手方向の位置ずれを防止することができる。更に、光漏れ防止部１８ｂがランプセット５を抜き差しするときのレールの役目も果たすため、ランプセット５の交換作業が容易になるという効果も得られる。
【００３８】
また、本実施例の構造の場合、ランプセット５による交換を可能としているためにランプセット５周辺の部材は１つの面が開口した略中空の箱形状になっており変形しやすい。特に昨今のように画面の大型化が進むと変形が顕著となり、図２３に示すように外部からの力や振動、部材の歪み等でランプセット５を中心にバックライトシャーシ２１が外側に広がり隙間が拡大してしまい、光漏れや異物侵入を防止することができなくなる恐れがある。また、バックライトユニットの輸送時における振動により各部材がバラバラに振動して衝突することによりランプ１０の割れ等が発生しやすくなる。
【００３９】
このような不具合を防止するために、ランプ支持枠１６とバックライトシャーシ２１とに嵌合部２６を設ける構成とすることもできる。例えば、図１２及び図１３に示すように、ランプ支持枠１６の光漏れ防止部１８ｂにランプ１０の方向に突出する凸部を設け、一方、バックライトシャーシ２１の対応する位置に上記凸部に嵌合する凹部を設ける。このような構造にすることにより、ランプ支持枠１６とバックライトシャーシ２１とが一体化するために剛性を向上させることができる。これにより隙間の発生を防止し、光漏れや異物の侵入を確実に防止することができる。
【００４０】
この嵌合構造のバリエーションとしては、図１４乃至図２２に示すような構造も可能である。例えば、図１４は、嵌合部２６をランプ支持枠１６の拡散板１９側に設ける構造であり、この構造の場合バックライトシャーシ２１が外側（液晶パネル６側）に開く動きを抑えることはできないが、ランプ１０の長手方向のずれを確実に防止でき、凸部によって光漏れや異物の侵入を防止する効果が得られる。また、図１５は、嵌合部２６の凸部をバックライトシャーシ２１側に、凹部をランプ支持枠１６側に設け、かつ凸部の形状に丸みを持たせた構造であり、このような構造によってもランプ１０の長手方向のずれや光漏れや異物の侵入を防止することができる。
【００４１】
また、図１６及び図１７は、バックライトシャーシ２１及びランプ支持枠１６の接触面を階段状に形成して嵌合させる構造であり、この構造でもバックライトシャーシ２１が外側に開く動きを抑えることはできないが、ランプ１０の長手方向への位置ずれや光漏れ、異物の侵入を防止できると共に加工が容易であるため製造しやすいという特徴がある。また、図１８は、図１２及び図１３に示す嵌合部２６の形状に丸みを持たせたものであり、嵌合部２６に丸みを持たせることによりランプセット５をバックライトシャーシ２１から抜き差しする動作をスムーズにすることができる。
【００４２】
また、図１４乃至図１７は、バックライトシャーシ２１とランプ支持枠１６の一方向のずれを防止する構造であるが、図１９に示すように、図１６又は図１７の階段形状の角部を鋭角にすることによりランプ１０の長手方向のずれを防止すると共にバックライトシャーシ２１が外側（又は内側）にずれる動きも抑えることができ、バックライトシャーシ２１とランプ支持枠１６とをより強固に固定することができる。また、図２０はランプ１０側（図の左側）に嵌合部２６を設けた構造であり、このような構造とすることによってもバックライトシャーシ２１が図の左方向に引き寄せられる動きを抑えることができ、結果としてバックライトシャーシ２１が外側にずれる動きも抑えることができる。又、図２１及び図２２は、図１４に示すランプ支持枠１６の側部に設ける嵌合部２６の形状を変更したものであり、このような構造とすることによってもバックライトシャーシ２１とランプ支持枠１６の長手方向のずれ及びバックライトシャーシ２１が外側（又は内側）にずれる動きも抑えることができる。
【００４３】
このように、バックライトシャーシ２１を分割して構成することにより、拡散板１９や光学シート２０を簡単かつ確実に保持することができ、バックライトシャーシ２１の強度を向上させることができる。また、ランプ支持枠１６の引き出し側端部に光漏れ防止部１８ａを設けると共に側部に光漏れ防止部１８ｂや嵌合部２６を設けることにより、側部への光漏れや側部からの異物の侵入を防止して表示品位の低下を抑制することができる。また、嵌合部２６を設けることによってバックライトシャーシ２１とランプ支持枠１６を一体化させて剛性を向上させることもできる。なお、本実施例の光漏れ防止部１８ｂや嵌合部２６の構造を第１の実施例のバックライトユニットに適用することも可能である。
【００４４】
［実施例３］
次に、本発明の第３の実施例に係るバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法について、図２４乃至図２９を参照して説明する。図２４は、第３の実施例に係るランプセットの構成を示す斜視図であり、図２５は、その断面図である。また、図２６はランプセットの他の構造を示す斜視図であり、図２７乃至図２９は、ランプの接続部分の構造を示す図である。
【００４５】
第１及び第２の実施例では、ランプ１０やインバータ基板１２、リターン基板１３、リターンケーブル１４等の電源回路部を、一方に基板取付部１７が形成された形状の異なるランプ支持枠１６ａ、１６ｂで挟み込む構成としたが、ランプ支持枠１６ａ、１６ｂの形状が異なると製造が複雑となり、液晶表示装置のコストが上昇する。そこで、図２４及び図２５に示すように、同一形状の２つのランプ支持枠１６ｃを向かい合わせてランプ１０を保持しインバータ基板１２とリターン基板１３とを別々のランプ支持枠１６ｃの基板取付部１７に固定しランプセット５を形成することもできる。このような構造にすることにより必要部材の種類を減らし、ランプ支持枠１６ｃの金型費などを削減することができる。
【００４６】
また、１つのランプ支持枠でランプセット５を形成することも可能である。例えば、図２６に示すように、ランプ支持枠１６ｄの両端部にインバータ基板１２とリターン基板１３とを固定する基板取付部を設け、更にランプ１０の両端に対応する位置に凹部を設け、その凹部にランプ１０の端部に取り付けられた保持ゴム１１を挿入することもできる。この保持ゴム１１を固定する方法として、図２６及び図２７に示すように、反射シート２７を貼りつけて固定する方法と、図２９に示すように保持ゴム１１とランプ支持枠１６ｄに凹凸の嵌合部３２を設けることにより固定する方法とがある。
【００４７】
ここで、保持ゴム１１は通常シリコン等で形成されているため反射特性が悪く、凹部に保持ゴム１１を挿入する場合、保持ゴム１１が露出している面積が多いために光の利用効率が悪くなる。そこで、反射シート２７を貼りつけて保持ゴム１１を固定すると共に反射シート２７で保持ゴム１１を覆い隠すことにより光の利用効率を高めて輝度を向上させることができる。その場合において、例えば、図２９に示すように、ランプ支持枠１６ｄに設けられた凹部にランプ１０に取り付けられた保持ゴム１１を嵌め込み、保持ゴム１１が組み込まれると保持ゴム１１のランプ１０に面した斜面とランプ支持枠１６ｄの斜面が同一平面に揃うように形成することにより、反射シート２７による固定をより確実にすることができる。また、１つのランプ支持枠１６ｄでランプセット５を形成する場合、ランプセット５をバックライトユニット３から抜き差しした場合に保持ゴム１１が引っかからないようにする必要があるため、図２９に示すようにランプ支持枠１６ｄから保持ゴム１１が飛び出さないように隙間を空けて固定することが好ましい。このように１つのランプ支持枠１６ｄでランプセット５を構成することにより、部材の種類も個数も減らすことができ、更にコストを低減することが可能である。また、この構造ではインバータ基板１２やリターン基板１３、ランプ１０を一方向から組み込むことができるため組み立て作業性を向上させることができるという効果も得られる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバックライトユニット及び液晶表示装置並びにランプの交換方法によれば下記記載の効果を奏する。
【００４９】
本発明の第１の効果は、バックライトを構成するランプを簡単に交換することができるということである。
【００５０】
その理由は、本発明の液晶表示装置では、バックライトユニットを、ランプとインバータ基板やリターン基板、リターンケーブル等の電源回路部とをランプ支持枠で固定したランプセットと、拡散板や光学シート等の光学部材を固定したバックライトシャーシとに分割し、ランプセットのみを抜き差し可能な構造としているため、ランプ交換時に液晶表示装置やバックライトユニットを分解する必要がないからである。
【００５１】
また、本発明の第２の効果は、ランプ交換時にかかるコストを削減することができるということである。
【００５２】
その理由は、バックライトユニット全体を交換する構造の場合、ランプ以外の拡散板や光学シート等の光学部材や筐体も廃棄しなければならないが、本発明では、取り外されるランプセットはランプと電源回路部とランプ支持枠のみであり、光学部材や筐体をそのまま利用することができるからである。また、ランプセットはインバータ基板やリターン基板を簡単に取り外せるように形成されているため、ランプセット引き出し後にこれらの基板を取り出して再利用することができるからである。更に、ランプ支持枠を同一形状の部品を組み合わせたり、１つの部品で構成することにより、交換に伴うコストを削減することができるからである。
【００５３】
また、本発明の第３の効果は、ランプ交換時に埃などの異物が侵入して液晶表示装置の表示品位が低下するという不具合を抑制することができるということである。
【００５４】
その理由は、バックライトユニット全体を交換する方法の場合、バックライトユニット取り出し時に液晶パネル面が露出して異物が付着してしまうのに対して、本発明ではランプセット取り出し時に拡散板や光学シートをバックライトシャーシに残しているため、液晶パネル面が露出することがないからである。また、拡散板のランプ側の表面に異物が付着しても拡散板や光学シートによって光が拡散されるための異物の写り込みが抑制されるからである。
【００５５】
また、本発明の第４の効果は、交換部品の輸送や取り扱いが容易になるということである。
【００５６】
その理由は、バックライトユニットに比べて、ランプセットは小型、軽量であり、強度が高いからである。
【００５７】
また、本発明の第５の効果は、バックライトシャーシとランプセットとの隙間からの光漏れや異物の侵入、位置ずれを防止することができ、又ランプセットの抜き差しをスムーズにすることができるということである。
【００５８】
その理由は、ランプ支持枠の上面にバックライトシャーシの開口部を覆う光漏れ防止部、側面にバックライトシャーシとの隙間を覆う光漏れ防止部を設けているからであり、また、バックライトシャーシとランプ支持枠の接触面に嵌合部を設けることにより位置ずれを防止することができるからである。また、光漏れ防止部や嵌合部により、バックライトユニットの強度を向上させることができ、ランプセットの抜き差しも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットを備える両面液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットの構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットを構成部品毎に分解した斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットの構造（図２のＡ−Ａ断面）を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットの構造（図２のＢ−Ｂ断面）を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施例に係るバックライトユニットの構造を示す断面図であり、ランプセットをバックライトシャーシから取り出した状態を示す図である。
【図７】バックライトシャーシとランプ支持枠の隙間からの光漏れを示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニットの構造を示す斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニットの構造を示す斜視図であり、バックライトシャーシを分解した状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニット（図８のＤ−Ｄ断面）の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニット（光漏れ防止部）の構造を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニット（嵌合部）の構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係るバックライトユニット（嵌合部）の構造を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図１７】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図２２】本発明の第２の実施例に係る嵌合部のバリエーションを示す断面図である。
【図２３】バックライトシャーシが変形する様子を示す断面図である。
【図２４】本発明の第３の実施例に係るランプセットの構造を示す斜視図である。
【図２５】本発明の第３の実施例に係るランプセットの構造を示す断面図である。
【図２６】本発明の第３の実施例に係るランプセットの他の構造を示す斜視図である。
【図２７】本発明の第３の実施例に係るランプセットのランプ接続部を拡大した斜視図である。
【図２８】本発明の第３の実施例に係るランプセットのランプ接続部を拡大した断面図である。
【図２９】本発明の第３の実施例に係るランプセットのランプ接続部を拡大した断面図である。
【図３０】従来の液晶表示装置の構造を示す斜視図である。
【図３１】従来の液晶表示装置の構造を示す分解図である。
【図３２】従来のバックライトユニットの構造を示す断面図である。
【図３３】従来の両面液晶表示装置の構造を示す分解図である。
【図３４】従来の両面液晶表示装置のバックライトユニットの構造を示す分解図である。
【図３５】従来の両面液晶表示装置のバックライトユニットの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  液晶表示装置
１ａ  両面液晶表示装置
３  バックライトユニット
３ａ  両面バックライトユニット
４、４ａ、４ｂ  筐体（シールドフロント）
５  ランプセット
６、６ａ、６ｂ  液晶パネル
７、７ａ、７ｂ  基板
８、８ａ、８ｂ  ＴＣＰ
１０  ランプ
１１  保持ゴム
１２  インバータ基板
１３  リターン基板
１４  リターンケーブル
１６、１６ａ〜１６ｄ  ランプ支持枠
１７  基板取付部
１８ａ、１８ｂ  光漏れ防止部
１９、１９ａ、１９ｂ  拡散板
２０、２０ａ、２０ｂ  光学シート
２１、２１ａ、２１ｂ  バックライトシャーシ
２２  シャーシ（Ｂ）
２３  シャーシ（Ｔ）
２４  シャーシ（ＬＲ）
２５  拡散板支持凹部
２６、３２  嵌合部
２７  反射シート
２８  ランプ支持台
２９、３１  反射板
３０  スペーサ
【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】
2004342550.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004342550.tif 000012
【図１１】
2004342550.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2004342550.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2004342550.tif 000030
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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