(57)【要約】【課題】ランプの電極部から発生する電界ノイズを効果的に遮蔽し、かつ光束のロスが少なく、輝度バランスのとれたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供する。【解決手段】光を取り出すための開口部８ａを有する外囲器２と、外囲器２の内部に収容されたランプ３と、ランプ３の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９と、開口部８ａに設けられた光調節体４とを備え、金属部材１９と光調節体４との間には、ランプ３の端部側からランプ３が延びる方向へ延出する板状又はフィルム状の電界遮蔽手段５を有しており、電界遮蔽手段５は、その一部がランプ３の端部側の一端よりもランプ３側に曲げられている。【選択図】図１
2007212624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を取り出すための開口部を有する外囲器と、前記外囲器の内部に収容されたランプと、前記ランプの端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材と、前記開口部に設けられた光調節体とを備え、前記金属部材と前記光調節体との間には、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ延出する板状又はフィルム状の電界遮蔽手段を有しており、前記電界遮蔽手段は、その一部が前記ランプの端部側の一端よりも前記ランプ側に曲げ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】
光を取り出すための開口部を有する外囲器と、前記外囲器の内部に収容されたランプと、前記ランプの端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材と、前記開口部に設けられた光調節体とを備え、前記金属部材と前記光調節体との間には、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ延出する板状又はフィルム状の電界遮蔽手段を有しており、前記電界遮蔽手段において前記ランプの端部側を第１の端部、その反対側を第２の端部とした場合、前記第２の端部は、前記第１の端部を含み、かつ前記ランプの長手方向の中心軸と平行な面よりも前記ランプ側に位置していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項３】
前記電界遮蔽手段と前記金属部材との間の最短距離は２［ｍｍ］以上であ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ユニット。
【請求項４】
前記電界遮蔽手段は、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ前記ランプの長手方向の中心軸と略平行にまっすぐ延出した後、前記ランプ側に略直角に折れ曲がり、かつまっすぐ延出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記電界遮蔽手段は、前記外囲器と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記ランプは、外部電極型蛍光ランプであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記ランプは、前記ランプの外周部に接続端子を有する冷陰極型蛍光ランプであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記ランプは、冷陰極型蛍光ランプであり、前記外囲器の内部にキャパシタを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載されたバックライトユニットを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６に示すようなバックライトユニット４９およびそれを用いた表示装置における課題の一つに主にランプ３の電極部（図示せず）やその周辺の電圧の印加される金属部材（図示せず）から発生する電界が挙げられる。この電界は、液晶表示装置の液晶パネル６や電子部品等に悪影響を及ぼすノイズ（電界ノイズ）となる。さらに、当該電界ノイズの強度は一般の冷陰極型蛍光ランプに比べて印加電圧の高い外部電極型蛍光ランプにおいて特に顕著である。近年、液晶表示装置が大型化され、それに伴い印加電圧が高くなるために、前記電界ノイズの抑制が大きな課題となっている。なお、５０は外囲器、４は光調節体をそれぞれ示す。
【０００３】
電界ノイズによる液晶パネルや電子部品等への影響を防止する方法として、液晶パネルとランプとの間に金属メッシュを設ける方法がある（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９１９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来のように液晶パネルとランプとの間に金属メッシュを設けると、電界ノイズを抑制することはできるものの、金属メッシュが液晶パネルとランプとの間に介在するために、実用上無視できないレベルまで光束の損失が発生することがわかった。また、ランプの液晶パネル側全面に金属メッシュが設けられているため、点灯中においてランプから金属メッシュへの漏れ電流が増加し、輝度バランスが悪化することもわかった。その対策としては、ランプ出力を増加させることも考えられるが、そのためには、印加電圧を高くする必要があり、結果として更なるノイズ増加要因となる。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み、例えばランプの電極部から発生する電界を光調節体側に対して効果的に遮蔽して液晶パネル等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制し、かつ光束の損失が少なく、輝度バランスのとれたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るバックライトユニットは、光を取り出すための開口部を有する外囲器と、前記外囲器の内部に収容されたランプと、前記ランプの端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材と、前記開口部に設けられた光調節体とを備え、前記金属部材と前記光調節体との間には、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ延出する板状又はフィルム状の電界遮蔽手段を有しており、前記電界遮蔽手段は、その一部が前記ランプの端部側の一端よりも前記ランプ側に曲げられていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「板状」とは、数十［ｍｍ］程度以下の最大厚みを有していてもよいが、バックライトユニットのコンパクト性を考慮すると、少なくとも数［ｍｍ］程の最大厚みを有するものが好ましく、例えば平板状や波板状等を含み、またその表面上に凹凸が形成されていてもよい。「フィルム状」とは、前記「板状」よりも薄い薄膜を意味する。
【０００８】
また、本発明に係るバックライトユニットの他の特定の局面では、光を取り出すための開口部を有する外囲器と、前記外囲器の内部に収容されたランプと、前記ランプの端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材と、前記開口部に設けられた光調節体とを備え、前記金属部材と前記光調節体との間には、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ延出する板状又はフィルム状の電界遮蔽手段を有しており、前記電界遮蔽手段において前記ランプの端部側を第１の端部、その反対側を第２の端部とした場合、前記第２の端部は、前記第１の端部を含み、かつ前記ランプの長手方向の中心軸と平行な面よりも前記ランプ側に位置していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記電界遮蔽手段と前記金属部材との間の最短距離は２［ｍｍ］以上であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記電界遮蔽手段は、前記ランプの端部側から前記ランプが延びる方向へ前記ランプの長手方向の中心軸と略平行にまっすぐ延出した後、前記ランプ側に略直角に折れ曲がり、かつまっすぐ延出していることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記電界遮蔽手段は、前記外囲器と電気的に接続されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記ランプが外部電極型蛍光ランプである場合に適している。
【００１３】
また、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記ランプが前記ランプの外周部に接続端子を有する冷陰極型蛍光ランプである場合に適している。
【００１４】
さらに、本発明に係るバックライトユニットにおいて、前記ランプが冷陰極型蛍光ランプであり、前記外囲器の内部にキャパシタを有する場合に適している。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置は、前記バックライトユニットを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るバックライトユニットおよび液晶表示装置は、主にランプの電極部やその周辺の電圧の印加される金属部材から発生する電界を光調節体側に対して効果的に遮蔽することができるので、液晶パネル等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制することができ、かつ光束の損失が少なく、さらに輝度バランスをとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１の分解斜視図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１は、液晶テレビ用の直下方式のバックライトユニットであって、主に外囲器２、ランプ３、光調節体４および電界遮蔽手段５により構成され、液晶パネル６の背面に配置され、液晶表示装置７（図１５参照）における光源装置として用いられる。
【００１８】
図２は、図１におけるＡ−Ａ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図である。図２および図３に示すように、外囲器２は、シャーシ８、Ｌ字型絶縁体９（図３のみ図示）、ソケット１０（図３のみ図示）およびカバー１１により構成されている。図１に示すように、外囲器２の内部には複数の外部電極型蛍光ランプであるランプ３がそれぞれの長手方向の中心軸Ｘが略平行になるように並設されている。それらランプ３から放射される光は、開口部８ａから後述する光調節体４を通って液晶パネル６へ投射される。
【００１９】
シャーシ８は、図１に示すように、光を取り出すための開口部８ａを有する外形形状が直方体状の金属製の箱体である。このシャーシ８の内部には、図３に示すように、その長手方向の両端部においてポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製のＬ字型絶縁体９を介し、ランプ３が取り付けられるソケット１０がそれぞれ配置されている。
【００２０】
Ｌ字型絶縁体９は、シャーシ８とソケット１０とを絶縁するためのものである。
【００２１】
ソケット１０は、図３に示すように、例えばリン青銅等の銅合金製の板材を折り曲げて加工したものであって、ランプ３の電極部１２が嵌め込まれる一対の挟持片１０ａと、これら隣り合う挟持片１０ａ同士を下端縁で電気的に連結する連結片１０ｂとからなる。挟持片１０ａにランプ３の電極部１２を嵌め込めば、前記挟持片１０ａによってランプ３がソケット１０に保持されるとともに、ソケット１０と電極部１２とが電気的に接続される。そして、バックライトユニット１に取り付けられたランプ３には、バックライトユニット１の点灯回路（図示せず）からソケット１０を介して電力が供給される。
【００２２】
カバー１１は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製であり、ソケット１０を覆うようにシャーシ８の長手方向の両端部に設けられた絶縁部１１ａと、シャーシ８の長手方向と平行な内側の側壁部にそれぞれ設けられた拡散部１１ｂとに分けられる。絶縁部１１ａは、主にランプ３の電極部１２およびソケット１０を覆ってこれらの電気的な絶縁性を確保している。拡散部１１ｂはランプ３の光を拡散させるために設けられており、白色が好ましい。絶縁部１１ａについては、もちろん絶縁部材（例えば、ＰＥＴ、ポリカーボネート等）が用いられるが、拡散部１１ｂについては、絶縁部材に限らず、導電性部材に白色塗装を施したものでもよい。ランプ３の光を拡散させるためには、拡散部１１ｂが外囲器２の内側全周に設けられていることが好ましいため、例えば後述する電界遮蔽手段５を白色で塗装したり、図４に示すように、電界遮蔽手段５の上に拡散部１１ｂを設けてもよい。
【００２３】
外部電極型蛍光ランプ３は、図３に示すように、両端部が封止された直管状のガラス管１３と、このガラス管１３の両端部の外周面に直接設けられた電極部１２とを備える。
【００２４】
ガラス管１３は、例えばホウ珪酸ガラスからなり、その横断面形状が例えば略円形状をしている。なお、ガラス管１３の材料、横断面形状はこれに限定するものではなく、例えば材料としてはソーダガラス等、形状としては楕円状、多角形状等にしてもよい。ガラス管１３の内周面には、例えば、赤（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）、緑（ＬａＰＯ4：Ｃｅ，Ｔｂ）および青（ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ，Ｍｎ）の希土類の蛍光体からなる蛍光体膜１４が形成されている。一方、ガラス管１３の内周面であって電極部１２に対応する部分には、蛍光体膜１４は形成されておらず、保護層１５が形成されている。保護層１５は、ガラス管１３から析出する金属酸化物（ガラス管１３の材料がソーダガラスである場合の酸化ナトリウム等）を除く金属酸化物（例えば、酸化イットリウム等）により構成されている。また、ガラス管１３の内部には、常温点灯時に圧力が約８［ｋＰａ］となるアルゴンおよびネオン等の希ガスと、約２［ｍｇ］の水銀がそれぞれ封入されている。
【００２５】
電極部１２は、例えば、アルミニウムの金属箔からなり、シリコン樹脂に金属粉体を混合した導電性粘着剤（図示せず）によってガラス管１３の両端部の外周面を覆うように貼着されている。
【００２６】
なお、導電性粘着剤において、シリコン樹脂の代わりにフッ素樹脂、ポリイミド樹脂又はエポキシ樹脂等を用いてもよい。また、金属箔を導電性粘着剤でガラス管１３に貼着する代わりに、銀ペーストをガラス管１３の電極形成部分の全周に塗布することによって電極部１２を形成してもよいし、例えば、金属製のキャップをガラス管１３の端部に被せてもよい。
【００２７】
光調節体４は、図１に示すように、拡散板１６、拡散シート１７およびレンズシート１８により構成されている。拡散板１６は、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製の板体であって、外囲器２の開口部８ａを塞ぐように配置されている。拡散シート１７はポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製であり、レンズシート１８はアクリル樹脂製であって、それぞれ拡散板１６に順次重ね合わせるようにして配置されている。
【００２８】
電界遮蔽手段５は、図１〜図３に示すように、ランプ３の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９、すなわち電極部１２およびソケット１０と光調節体４との間にあって、絶縁体カバー１１の外面上に設けられている。具体的に、電界遮蔽手段５は、ランプ３の端部側からランプ３が延びる方向へ延出する板状であって、ランプ３の端部側の一端部（以下、「第１の端部５ｂ」という）がシャーシ８と電気的にかつ機械的に接続されており、このシャーシ８との接続点からランプ３が延びる方向へ１５［ｍｍ］〜３５［ｍｍ］、ランプ３の長手方向の中心軸Ｘと略平行にまっすぐ延びた後、ランプ３側に約４５度折れ曲がり、そのまままっすぐ延びている。すなわち、この電界遮蔽手段５は、その一部が第１の端部５ｂの端よりもランプ３側に折り曲げられており、第１の端部５ｂとは反対側の他端部（以下、「第２の端部５ａ」という）が、第１の端部５ｂを含み、かつランプ３の長手方向の中心軸Ｘと平行な面よりもランプ３側に位置していることになる。また、第２の端部５ａの一部には、図２に示すように、ランプ３が貫通できるように半楕円形状に切り込まれたスリット部５ｃが形成されている。
【００２９】
もっとも、このスリット部５ｃの形状は、ランプ３の邪魔にならなければ、特に限定されるものではない。しかし、電界遮蔽手段５は導電性を有しているために、金属部材１９、すなわちソケット１０や電極部１２と近接しすぎると、電界遮蔽手段５への漏れ電流が増大し、ランプ３の輝度低下や、絶縁体カバー１１の絶縁破壊を引き起こすおそれがある。そこで、このような電界遮蔽手段５への漏れ電流の増大、またランプ３の輝度低下や絶縁体カバー１１の絶縁破壊が起きるのを防止するために、この第２の端部５ａの形状を適宜設定し、第２の端部５ａと金属部材１９との間の最短距離を２［ｍｍ］以上とすることが好ましい。また、このことは、第２の端部５ａだけではなく、電界遮蔽手段５の全領域に亘って言えることであり、よって第２の端部５ａを含む電界遮蔽手段５の全領域と金属部材１９との間の最短距離を２［ｍｍ］以上とすることが好ましい。さらに、対象となる金属部材１９としては、ソケット１０や電極部１２に限らず、その周辺に位置して電圧が印加されている部材があれば、それも全て含まれる。
【００３０】
なお、電界遮蔽手段５の素材としては、例えば、金属、金属酸化物、炭素および金属酸化物を含む導電性プラスチックのようなものが適用できる。また、電界遮蔽手段５は、ランプ３が直管やＬ字型の場合にはランプ３の両端側に設けるが、ランプ３が例えばＵ字型の場合には、図５のように片側のみに設けるだけでよい。
【００３１】
また、図３に示すように、電界遮蔽手段５はシャーシ８のランプ３の端部側側面と接しているため、電界遮蔽手段５に溜まる電荷をシャーシ８に逃がすことができ、電界遮蔽手段５への電荷の蓄積による新たな電界の発生を防止することができる。電界遮蔽手段５の任意の一部分がシャーシ８に接していれば、電荷をシャーシに逃がすことができるため、例えばシャーシ８のランプ３の端部側側面と接していなくてもシャーシ８のその他の部分と直接または導電体等を通じて間接に接していれば、電荷を逃がすことができる。
【００３２】
次に、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１（以下、「実施例」という）の作用効果について確認した。図６（ａ）は実施例を通常どおり（印加電圧１０００［Ｖ］）で点灯させたとしたときの電極部１２付近の電界分布の様子をランプ３の長手方向の中心軸Ｘを含む断面でシミュレーションしたものである。このシミュレーションでは、電界分布を濃淡で示しており、白いほど電界強度が強く、黒いほど電界強度が弱い。なお、電極部１２からの電界の影響を調べるため、ランプ３の電極部１２以外の部分およびソケット１０から発生する電界については、無視している。また、光調節体４、Ｌ字型絶縁体９、カバー１１については、その素材がポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂であるため、電界に影響を与えないものとして、シミュレーションの構成要素としていない。
【００３３】
なお、比較のため、実施例とは電界遮蔽手段の構造が異なる点を除いては同じ構成を有しているバックライトユニット（以下、「比較例１」という）を作製し、実施例と同様に通常どおり（印加電圧１０００［Ｖ］）で点灯させたときの電極部１２付近の電界分布の様子をランプ３の長手方向の中心軸Ｘを含む断面でシミュレーションを行った。その結果を図６（ｂ）に示す。比較例において、電界遮蔽手段５´は、シャーシ８との接続点からランプ３が延びる方向へ電極部１２のランプ３の中央部側の端部と同一の水平位置まで、ランプ３の長手方向の中心軸と略平行にまっすぐ延びているのみであるという点で実施例の電界遮蔽手段５の構造と異なっている。
【００３４】
図６（ａ）から明らかなように、実施例では、液晶パネル６周辺が全体的に黒く表示されており、電極部１２で発生した電界が液晶パネル６に実質的に到達していないことがわかる。一方、図６（ｂ）から明らかなように、比較例において、液晶パネル６周辺のうち、電極部１２の近傍であって、電界遮蔽手段５´と対面していない領域では、薄いグレーで表示されており、電極部１２で発生した電界が液晶パネル６に到達していることがわかる。
【００３５】
以上のように、実施例の構成によれば、特に、電界遮蔽手段５はその一部が第２の端部５ａの端よりもランプ３の側に曲げられているために、より具体的には、電界遮蔽手段５の第１の端部５ｂとは反対側の第２の端部５ａが、第１の端部５ｂを含み、かつランプ３の長手方向の中心軸と平行な面よりもランプ３側に位置しているために、電極部１２で発生した電界が光調節体４側に、すなわち液晶表示装置７の液晶パネル６に対して効果的に遮蔽できる。したがって、液晶表示装置７に組み込まれた状態において、液晶パネル６はもちろんのこと、その他の電子部品等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制できる。しかも、実施例では、発生した電界を遮蔽するに当たり、従来のバックライトユニット（後述の比較例２に相当）とは異なり開口部８ａ全体を電界遮蔽手段５で覆う必要がないので、電界遮蔽手段５による光束の損失が発生するのを抑制することができる。
【００３６】
なお、実施例の場合の光束の損失率は次のようになる。また、比較のために、実施例において電界遮蔽手段５の代わりにランプ３と光調節体４との間であって、開口部８ａ全体を覆うアルミニウム製の金属メッシュを設けた点を除いて実施例と同じ構成を有しているバックライトユニット（以下、「比較例２」という）を作製した。
【００３７】
実施例の場合、発光部の長さ（ランプ３の全長から電極部１２の長さを差し引いた長さ）をＬ［ｍｍ］（図７参照）、電界遮蔽手段５とランプ３の発光部３ａとの重複部分３ｂの長さをｌ［ｍｍ］（図７参照）とすると、光束の損失率ｂは、次の数式１で表すことができる。
【００３８】
［数式１］ｂ＝１００｛１−（Ｌ−２ｌ）／Ｌ｝
したがって、Ｌ＝９４０［ｍｍ］（ランプの長さを１０００［ｍｍ］、電極部の長さを３０［ｍｍ］とした場合）、ｌ＝４［ｍｍ］とすると、０．８５［％］のロスとなる。
【００３９】
一方、比較例２の場合、金属メッシュの格子状（正方形）のメッシュのワイヤーの中心軸の間隔をＭ［ｍｍ］、ワイヤー径をｗ［ｍｍ］とすると、光束の損失率ｂは、次の数式２で表すことができる。
【００４０】
［数式２］ｂ＝１００｛１−（Ｍ−ｗ）2／Ｍ2｝
したがって、Ｍ＝５［ｍｍ］、ｗ＝０．１［ｍｍ］とすると、光束の損失率は、金属メッシュを設けていない場合と比べ、４［％］ものロスとなる。
【００４１】
次に、実施例と比較例２とにおいて、ランプ３の長手方向における輝度傾斜の比較（図７参照）を行った。なお、輝度傾斜の測定には面輝度測定器を用いた。
【００４２】
図７から明らかなように、実施例における発光部３ａの端部と中央部との輝度差（輝度バランス）は、比較例における輝度バランスに比して相対的に良好なことがわかる。したがって、実施例において、電界遮蔽手段５による輝度バランスへの影響は実用上、問題がないと言える。もっとも、実施例の場合、電界遮蔽手段５とランプ３の発光部３ａとが重複している部分３ｂがあり、その部分でランプ３の発光部３ａから電界遮蔽手段５への漏れ電流によって、輝度が上昇する傾向がある。しかし、その部分から発せられる光は、光調節体４に対して電界遮蔽手段５によって遮られているため、実質的に輝度のばらつきには影響しない。
【００４３】
一方、比較例２の場合、図７に示すように発光部３ａの端部と中央部とで輝度が大きくばらつくのは、ランプ３の発光部３ａ全体から金属メッシュへ漏れ電流が発生しているためであると考えられる。
【００４４】
以上のとおり、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１の構成によれば、ランプの端部の外側に位置し、かつ電圧の印加される金属部材（ソケット１０や電極部１２）から発生する電界を光調節体４側に対して効果的に遮蔽することができるので、液晶表示装置等に組み込まれた状態において液晶パネル６や電子部品等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制することができ、かつ光束の損失が少なく、さらに輝度バランスをとることができる。
【００４５】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットは、主としてランプが外部接続端子を有する冷陰極型蛍光ランプを用いている点およびそれに付随する点を除いては前記第１の実施形態に係るバックライトユニット１と基本的に同じ構成を備えている。よって、第２の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図については図１と、また図１におけるＡ−Ａ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図についても図２とそれぞれ同じである。第２の実施形態に係るバックライトユニットの図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図を図８に示す。
【００４６】
本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２０は、図１に示すように、液晶テレビ用の直下方式のバックライトユニットであって、主に外囲器２１、ランプ２２、光調節体４および電界遮蔽手段５により構成され、液晶パネル６の背面に配置され、液晶表示装置７（図１５参照）として用いられる。
【００４７】
外囲器２１は、図８に示すように、シャーシ２３、Ｌ字型絶縁体２４、ソケット２５およびカバー１１により構成されており、各ソケット２５が下端に設けられた給電リード線２６によってそれぞれ個別の点灯回路（図示せず）に接続されている点を除いては、第１の実施形態に係るバックライトユニット１に用いられている外囲器２と同じ構成を有している。
【００４８】
給電リード線２６は、絶縁部材で被覆された銅製であって、上記のようにソケット２５に接続されており、シャーシ２３の底部を貫通し、点灯回路（図示せず）に接続している。
【００４９】
ランプ２２は、上述したとおり外部接続端子２７を有する冷陰極型蛍光ランプであり、内部に蛍光体膜２８を有するガラス管２９、外部接続端子２７、電極３０、リード線３１から構成されており、公知のものである。よって、その詳細な構成の説明は省略する。ここでは、ランプ２２の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９に相当するのは、ソケット２５、外部接続端子２７であるので、これについての詳細を説明する。
【００５０】
外部接続端子２７は、ガラス管２９の両端部の外周面を覆うようにして設けられている。また、外部接続端子２７は、例えば、半田製であって、後述するリード線３１と接合されている。
【００５１】
一般に半田は、導電性が良く、熱伝導率も低く、その上低価格であるため、外部接続端子２７の材料として好適である。特に、スズ（Ｓｎ）、スズ−インジウム（Ｉｎ）合金、スズ−ビスマス（Ｂｉ）合金等を主成分とする半田は、機械的強度の高い外部接続端子２７を形成することができるため、より好適である。それらに、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）のうちの少なくとも１種類を添加した半田は、ガラスとの馴染みが良いために、ガラス管２９から剥がれ難い外部接続端子２７を形成することができ、さらに好適である。加えて、鉛を含まない半田は、環境に配慮したランプ２２を作製することができるため好適である。
【００５２】
外部接続端子２７を形成する材料は半田に限定されず、少なくとも導電性を有する材料であれば良い。ただし、外部接続端子２７の放熱作用が大きくならないように、熱伝導率の低い材料であることが好ましい。
【００５３】
電極３０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）製の有底のホロー電極である。なお、電極３０の材料は、ニッケルに限定されず、例えばニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、または、モリブデン（Ｍｏ）等であってもよい。
【００５４】
リード線３１は、例えばタングステン（Ｗ）製であって、一端部が電極３０に接続され、かつ他端部がガラス管２９から導出して、外部接続端子２７と電気的に接続されている。つまり、リード線３１は外部接続端子２７と電極３０とを電気的に接続する。
【００５５】
以上のように本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２０の構成によれば、ランプ２２として外部接続端子２７を有する冷陰極型蛍光ランプを用いた場合であっても、ランプ２２の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９（ソケット２５や外部接続端子２７）から発生する電界ノイズを光調節体４側に対して効果的に遮蔽することができるので、液晶表示装置等に組み込まれた状態において液晶パネル６や電子部品等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制することができ、かつ光束の損失が少なく、さらに輝度バランスをとることができる。なお、給電リード線２６からも電界が発生するが、本実施形態の場合、当該電界は、給電リード線２６と光調節体４との間にソケット２５等が介在するために、ソケット２５等によって遮蔽され、実質的には液晶パネル６へほとんど到達しない。したがって、給電リード線２６の配置によっては前記金属部材１９に該当する場合がある。
【００５６】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態に係るバックライトユニットは、主としてランプが冷陰極型蛍光ランプであり、外囲器内にキャパシタを有している点およびそれに付随する点を除いては前記第１の実施形態に係るバックライトユニットと基本的に同じ構成を備えている。よって、第３の実施形態に係るバックライトユニット３２の分解斜視図については図１と同じである。第３の実施形態に係るバックライトユニット３２の図１におけるＡ−Ａ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図を図９に、第３の実施形態に係るバックライトユニット３２の図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図を図１０にそれぞれ示す。
【００５７】
図９および図１０に示すように、外囲器３３は、シャーシ３４、Ｌ字型絶縁体３５、キャパシタ３６、ランプホルダ３７およびカバー３８により構成されている。
【００５８】
シャーシ３４は、図１に示すように、光を取り出すための開口部３４ａを有する外形形状が直方体状の金属製の箱体である。このシャーシ３４の内部には、図１０に示すように、その長手方向の両端部においてポリカーボネート（ＰＣ）樹脂製のＬ字型絶縁体３５を介し、ランプ電流安定化（バラスト）用のキャパシタ３６およびランプ４１を保持するためのランプホルダ３７が配置されている。
【００５９】
キャパシタ３６は、容量形成されたプリント基板３９とその両面に設けられた銅箔４０とから構成されている。ここでは、ランプ４１の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９に相当するのは、このキャパシタ３６の銅箔４０と後述するリード線４２である。
【００６０】
ランプホルダ３７は、例えば、シリコンゴム等の絶縁性の素材からなり、ランプ４１を保持するべくランプ４１の端部が嵌まり込むような凹状の穴３７ａと、後述するリード線４２を通すための貫通孔３７ｂとが形成されている。
【００６１】
ランプ４１は、外部接続端子が設けられていない点を除いては前記第２の実施形態のバックライトユニット２０に用いられている冷陰極型蛍光ランプ２２と同じ構成を有しており、ガラス管の端部から一端部が電極３０に接続されているリード線４２の他端部が導出している。また、このランプ４１はその両端部がランプホルダ３７によって保持され、リード線４２を前記キャパシタ３６の銅箔４０に半田付け等によって接続することにより、キャパシタ３６と電気的に接続される。そしてこのランプ４１には、バックライトユニット３２の点灯回路（図示せず）から前記キャパシタ３６を介して電力が供給される。なお、リード線４２は複数の材料から構成されるものであってもよい。
【００６２】
以上のように本発明の第３の実施形態に係るバックライトユニット３２の構成によれば、ランプ４１として冷陰極型蛍光ランプを用い、外囲器３３内にキャパシタ３６を有したものを用いた場合であっても、ランプ４１の端部の外側に位置し、かつ電圧が印加される金属部材１９（キャパシタ３６の銅箔４０やリード線４２）から発生する電界を光調節体４側に対して効果的に遮蔽することができるので、液晶表示装置等に組み込まれた状態において液晶パネル６や電子部品等に悪影響を及ぼす電界ノイズの発生を抑制することができ、かつ光束の損失が少なく、さらに輝度バランスをとることができる。
【００６３】
＜第４の実施形態＞
図１５は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置７の概要を示す図である。
【００６４】
液晶表示装置７は、図１５に示すように、例えば３２吋液晶テレビであり、液晶パネル等を含む液晶画面ユニット４３と本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１と高周波安定器４４とを備える。
【００６５】
液晶画面ユニット４３は、公知のものであって、液晶パネル６（カラーフィルタ基板、液晶、ＴＦＴ基板等）、駆動モジュール等（図示せず）を備え、外部からの画像信号に基づいてカラー画像を形成する。
【００６６】
高周波電子安定器４４は、バックライトユニット１内部の１６本の外部電極型放電ランプ３の全てを点灯させる点灯回路である。そして、外部電極型放電ランプ３は、点灯周波数４０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］、ランプ電流３．０［ｍＡ］〜８．０［ｍＡ］で動作される。
【００６７】
なお、本発明の第４の実施形態では、その光源装置として本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット、具体的には外部電極型蛍光ランプ３を適用した場合について説明したが、これに限らず、本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２０、具体的には外部接続端子２７を有する冷陰極型蛍光ランプ２２を適用した場合や本発明の第３の実施形態に係るバックライトユニット３２、具体的には冷陰極型蛍光ランプ４１であって、外囲器の内部にキャパシタ３６を有するものを適用した場合等にも適用することができる。
【００６８】
＜変形例＞
以上、本発明を上記した各実施形態に示された具体例に基づいて説明したが、本発明の内容が各実施形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような電界遮蔽手段５の変形例を用いることができる。
【００６９】
１．変形例１
一実施例として、電界遮蔽手段４５は、図１１に示すように、ランプ３の端部側から前記ランプが延びる方向へランプ３の長手方向の中心軸Ｘと略平行にまっすぐ延出した後、ランプ３側に略直角に折れ曲がり、かつまっすぐ延出していてもよい。
【００７０】
２．変形例２
また、一実施例として、図１２に示すように、前記変形例１と同様の構成においては、第２の端部４６ａが電極部１２のランプ３の長手方向の中央部側の先端を含む平面Ｙ上にある場合、最も効率よく電界を遮蔽し、かつ光束の損失も少ない。
【００７１】
３．変形例３
また、一実施例として、電界遮蔽手段５は、ランプ３の長手方向の中心軸Ｘを含む断面の形状が波板状、凹凸状、鋸刃状等の形状であってもよい。
【００７２】
４．変形例４
また、一実施例として、電界遮蔽手段４７は、図１３に示すように、ランプ３の端部側の一端部（第１の端部４７ｂ）がシャーシと機械的にかつ電気的に接続されており、このシャーシとの接続点からランプ３が延びる方向へ一旦ランプ３から遠ざかり、その後、ランプ３に近づくように湾曲している。結果的に、この電界遮蔽手段４７は、その一部が第１の端部４７ｂよりもランプ側に曲げられ、言い換えれば、その他端部（第２の端部４７ａ）は第１の端部４７ｂを含み、かつランプ３の長手方向の中心軸Ｘと平行な面よりもランプ３側に位置している。さらに、ランプ３の電極部１２を覆うような曲面状であってもよい。電界はその発生源から放射状に広がる性質を有しているため、電界遮蔽手段４７と金属部材１９（図１３の場合、ソケット１０および電極部１２）との距離をほぼ一定とすることで、電界の集中を低減でき絶縁性能を高くすることができる。よって、湾曲の度合いについては、発生源となる金属部材１９の形状によって異なる。
【００７３】
５．変形例５
また、一実施例として、電界遮蔽手段４８は、図１４に示すように、第２の端部４８ａとランプ３との間の距離が電界遮蔽手段４８とランプとの最短距離より大きくてもよい。図１４の電界遮蔽手段４８は、第１の実施形態と同様にシャーシ８との接続点からランプ３が延びる方向へ１５［ｍｍ］〜３５［ｍｍ］、ランプ３の長手方向の中心軸と略平行にまっすぐ延びた後、ランプ３側に約４５度折れ曲がり、そのまままっすぐ延び、さらに第２の端部４８ａが光調節体４側に鉛直方向に折れ曲がっている。このような場合であっても、電界遮蔽手段４８の電界遮蔽の作用効果は第１〜３の実施形態と同様のものが得られる。
【００７４】
なお、電界遮蔽手段４８の折れ曲がる角度、方向は上記のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、バックライトユニット及び液晶表示装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１、２、３の実施形態に係るバックライトの分解斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットの図１におけるＡ−Ａ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図３】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットの図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図４】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットにおいて、拡散部を電界遮蔽手段の上に設けた場合のバックライトユニットのＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図５】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットにおいて、Ｕ字型のランプを用いた場合のバックライトユニットの分解斜視図
【図６】実施例の場合と比較例１の場合の電界遮蔽手段のランプの長手方向中心軸を含む断面の電界遮蔽のシミュレーション図
【図７】実施例の場合と比較例２の場合のランプの輝度傾斜を比較した図
【図８】本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットの図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図９】本発明の第３の実施形態に係るバックライトユニットの図１におけるＡ−Ａ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図１０】同じく図１におけるＢ−Ｂ´線の断面の一部分を示す要部拡大断面図
【図１１】電界遮蔽手段の変形例１を示す図
【図１２】電界遮蔽手段の変形例２を示す図
【図１３】電界遮蔽手段の変形例４を示す図
【図１４】電界遮蔽手段の変形例５を示す図
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の概要を示す図
【図１６】従来のバックライトユニットの基本的構成の分解斜視図
【符号の説明】
【００７７】
１、２０、３２  バックライトユニット
２、２１、３３  外囲器
３、２２、４１  ランプ
４  光調節体
５、４５、４６、４７、４８  電界遮蔽手段
５ａ、４５ａ、４６ａ、４７ａ、４８ａ  第２の端部
５ｂ、４５ｂ、４６ｂ、４７ｂ、４８ｂ  第１の端部
７  液晶表示装置
８ａ、２１ａ、３４ａ  開口部
１９  金属部材
２７  外部接続端子
３６  キャパシタ
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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６】
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