(57)【要約】    【課題】  液晶ディスプレイ用のバックライト照明装置の小型薄型化を図るとともに、組み立て時の安全性、信頼性を高める。    【解決手段】  液晶ユニット（２）の裏側に配置されるフレームは、表面板に液晶ユニット（２）とほぼ同一の大きさの開口部を有し薄い箱状に形成され該開口部に光透過型の光拡散板が張設されるように構成されている。このフレームに、インバータ回路（１６）が設けられたインバータプリント基板（１４）と冷陰極管（２２）を保持具を介して直接にあるいは間接的に一体的に結合して、フレームとインバータ回路（１６）と冷陰極管（２２）とを単一化する。冷陰極管（２２）の電極のリード線はインバータ回路（１６）の高電圧出力端子に接続される。インバータプリント基板（１４）またはフレームには外部配線と接続するためのコネクタ（２０）が固設され、該コネクタ（２０）を通じてインバータ回路（１６）に電源が供給され、該インバータ回路（１６）から冷陰極管（２２）の電極に高電圧が供給される。【選択図】  図１
2009245951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面板に開口部を有して薄い箱状に形成され該開口部に光透過型の光拡散板が張設されるようにした前記液晶ユニットの裏側に配置されるフレームと、前記フレームに内蔵された冷陰極管と、インバータ回路が設けられたインバータプリント基板とを備え、前記インバータプリント基板を前記フレームの底板の下面に固定し、前記フレーム、冷陰極管及びインバータプリント基板とを一体的に結合して単一化し、前記フレームに切欠部を穿設し、前記冷陰極管の電極のリード線を前記切欠部を通じて前記インバータ回路の高電圧出力端子に接続し、前記インバータプリント基板に外部配線と接続するためのコネクタを固設し、該コネクタを通じて前記インバータ回路に電源を供給し、該インバータ回路から前記冷陰極管の電極に高電圧を供給するようにしたことを特徴とするバックライト照明ユニット。
【請求項２】
表面板に液晶ユニットとほぼ同一の大きさの開口部を有して薄い箱状に形成され該開口部に光透過型の光拡散板が張設されるようにした前記液晶ユニットの裏側に配置されるフレームと、前記フレームに内蔵された冷陰極管と、インバータ回路と調光回路が設けられたインバータプリント基板とを備え、前記インバータプリント基板を前記フレームの底板の下面に固定し、前記フレーム、冷陰極管及びインバータプリント基板とを一体的に結合して単一化し、前記フレームに切欠部を穿設し、前記冷陰極管の電極のリード線を前記切欠部を通じて前記インバータプリント基板のスルーホールに導き、前記インバータ回路の高電圧出力端子に接続し、前記インバータプリント基板に外部配線と接続するためのコネクタを固設し、該コネクタを通じて前記インバータ回路に電源を供給するとともに、前記調光回路に電源と調光信号を供給し、該インバータ回路から前記冷陰極管の電極に高電圧を供給するようにしたことを特徴とするバックライト照明ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パソコンやカーナビ、テレビ等の液晶ディスプレイ装置に用いられるバックライト照明ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンやテレビ、カーナビ等の液晶表示電子機器において、バックライト付液晶ディスプレイ装置が広く用いられている。このバックライトの光源としては、冷陰極管などの蛍光管が用いられている。此の種の液晶ディスプレイ装置は、図１５に示すように、液晶ユニット（２）と、冷陰極管（４）を備えたランプユニット（６）と、液晶制御ユニット（８）と、インバータユニット（１０）とコネクタ（１２）とから構成され、これらの装置は、コードを介して図示の如く電気的に接続され、パソコンやカーナビに組み付けられる。インバータユニット（１０）には、コネクタ（１２）を通じて電源が供給され、液晶制御ユニット（８）には、コネクタ（１２）を通じて電源と制御信号が入力されるように構成されている。また、近年、液晶ユニットと液晶制御ユニットとを一体化した製品も開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
液晶ディスプレイ装置を小型薄型化しようとするとき、ランプユニットとインバータユニットとがそれぞれ別体で構成されていると極めて不都合であり、液晶ディスプレイ装置の小型化に適しない。また、ランプユニットとインバータユニットとが別体に構成されていると、インバータユニットとランプユニットとを接続する高電圧供給電線が長くなってしまうことがあり、安全性が阻害されるという問題点がある。また、高圧電線が長くなると、アース間との浮遊容量により電流がリークし、ランプ部分に電圧が到達するまでに電圧が下がってしまう。この場合、インバータユニットの回路を調整し直す必要が生じるという問題点がある。本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため本発明は、表面板に開口部を有して薄い箱状に形成され該開口部に光透過型の光拡散板が張設されるようにした前記液晶ユニットの裏側に配置されるフレームと、前記フレームに内蔵された冷陰極管と、インバータ回路が設けられたインバータプリント基板とを備え、前記インバータプリント基板を前記フレームの底板の下面に固定し、前記フレーム、冷陰極管及びインバータプリント基板とを一体的に結合して単一化し、前記フレームに切欠部を穿設し、前記冷陰極管の電極のリード線を前記切欠部を通じて前記インバータ回路の高電圧出力端子に接続し、前記インバータプリント基板に外部配線と接続するためのコネクタを固設し、該コネクタを通じて前記インバータ回路に電源を供給し、該インバータ回路から前記冷陰極管の電極に高電圧を供給するようにしたものである。
また本発明は、表面板に液晶ユニットとほぼ同一の大きさの開口部を有して薄い箱状に形成され該開口部に光透過型の光拡散板が張設されるようにした前記液晶ユニットの裏側に配置されるフレームと、前記フレームに内蔵された冷陰極管と、インバータ回路と調光回路が設けられたインバータプリント基板とを備え、前記インバータプリント基板を前記フレームの底板の下面に固定し、前記フレーム、冷陰極管及びインバータプリント基板とを一体的に結合して単一化し、前記フレームに切欠部を穿設し、前記冷陰極管の電極のリード線を前記切欠部を通じて前記インバータプリント基板のスルーホールに導き、前記インバータ回路の高電圧出力端子に接続し、前記インバータプリント基板に外部配線と接続するためのコネクタを固設し、該コネクタを通じて前記インバータ回路に電源を供給するとともに、前記調光回路に電源と調光信号を供給し、該インバータ回路から前記冷陰極管の電極に高電圧を供給するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は上述の如く冷陰極管とインバータプリント回路基板とを一体化し、両者をユニット化したので、バックライト照明装置全体の小型及び薄型化を実現でき、しかも高圧線の引き回しが不要となるので安全性と動作の信頼性を向上することができる。また、インバータプリント基板のスルーホールを介して冷陰極管のリード線とインバータ基板とを最短距離で接続でき、且つバックライト照明ユニットをコンパクトに構成することができる。また、外部配線をコネクターに接続することで、インバータ回路へ電源供給と、調光回路への電源及び調光信号供給の双方を同時にできるため、配線作業が容易となる等の効果が存する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す説明的正面図である。
【図３】本発明の実施形態を示す説明的正面図である。
【図４】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す平面的正面図である。
【図６】Ｃ−Ｃ線断面図である。
【図７】Ｄ−Ｄ線断面図である。
【図８】ランプ保持機構の説明図である。
【図９】冷陰極管とプリント基板との接続機構を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す説明的正面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態を示す説明的正面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態を示す説明的正面図である。
【図１３】E−E線断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態を示す説明的正面図である。
【図１５】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。図２において、（１４）はガラスエポキシ樹脂等から成るプリント基板であり、これにセラミック圧電トランスや巻線トランスを含む高電圧発生回路即ちインバータ回路（１６）と、これに接続する調光回路（１８）が印刷配線技術により形成されている。前記プリント基板（１４）の側部にはコネクタ（２０）が固設され、該コネクタ（２０）の入力側に電源が入力される２つの端子と、調光信号が入力される１つの端子が設けられている。前記インバータ回路（１６）及び調光回路（１８）は前記コネクタ（２０）に接続し、コネクタ（２０）を介して、外部から電源が入力される。
【０００８】
また調光回路（１８）にはコネクタ（２０）を通じて電源と調光信号が入力されるように構成されている。（２２）はコ字状に屈曲された高電圧で点灯する冷陰極管（ＣＣＦＬ）であり両端部が保持金具（２４）によってプリント基板（１４）に固定されている。冷陰極管（２２）の一方の電極のリード線（２６）は、最短距離でインバータ回路（１６）の高電圧出力端子（２８）にハンダ付けにより固着され、冷陰極管（２２）の他方の電極のリード線（２６）は、プリント基板（１４）のアース電位端子（３０）にハンダ付けにより接続している。これにより、冷陰極管（２２）のリード線（２６）とインバータ回路（１６）との間の高圧線の引き回しが不要となる。
【０００９】
インバータ回路（１６）の他の出力端子（３２）はアース電位に接続している。上記プリント基板（１４）と冷陰極管（２２）とによりバックライト用の照明ユニットが構成される。本発明の実施形態は上記構成に加えて次のような構成を付加している。（３４）はフレームであり、その表面板（３４ｃ）に液晶ユニット（２）とほぼ同一の大きさの開口部（３４ｄ）を有し、側方が開放された構造の薄い箱状に形成されている。フレーム（３４）の開口部には光透過型の光拡散板（４４）が張設され、光を均一に照射する光均一照射面が形成されるように構成さている。フレーム（３４）は、液晶ユニット（２）の裏側に配置され、これに固定される。そのため、フレーム（３４）には、該フレーム（３４）を液晶ユニット（２）に固定するための取付部（図示省略）及びフレーム（３４）を液晶表示電子機器のボディに固定するための取付部（図示省略）が設けられている。図４に示すように、フレーム（３４）Ｕ字状部に冷陰極管（２２）が収納配置されている。
【００１０】
フレーム（３４）の背面部即ちフレーム（３４）の底板（３４ｅ）にはピラミッド型の微少な凸部が多数形成された光反射型の光反射拡散板（３６）が固定配置され、この光反射拡散板（３６）によりフレーム（３４）の背面開放部が遮蔽されている。フレーム（３４）の底板（３４ｅ）の開放された中央部には透明のアクリル板（３８）が配置され、該アクリル板（３８）の３方向の縁部がフレーム（３４）のＵ字状部に支承されている。前記アクリル板（３８）は、冷陰極管（２２）の光を端面側から水平方向に導き、アクリル板（３８）の正面側に均一な白色光の照射面を形成する。前記フレーム（３４）のＵ字状部の内面には光をアクリル板（３８）の端面方向に反射する鏡面（３４ａ）が形成されている。
【００１１】
フレーム（３４）の正面側開口部（３４ｄ）には透明な光拡散板（４０）と導光板（４２）が積層されて互いに接着されて配置され、これにより均一な白色の光照射面を構成し、この光照射面（４４）によってフレーム（３４）の正面側の開口部（３４ｄ）を遮蔽している。前記光照射面（４４）を構成する光拡散板（４０）及び導光板（４２）は各々片側のみが前記フレーム（３４）のＵ字状部の一方側に固着され、これにより、これらの熱収縮現象を逃げている。前記フレーム（３４）の一側部（３４ｂ）は上部が切欠され、この切欠端面が前記プリント基板（１４）の一側部に対接し、該状態で一側部（３４ｂ）はねじ（４６）によってプリント基板（１４）の一側部に固定されている。前記アクリル板（３８）の周囲は、プリント基板（１４）端面とフレーム（３４）とで囲まれた四角形の保持空間内に支承されている。
【００１２】
上記した構成において、冷陰極管（２２）、プリント基板（１４）、フレーム（３４）、光反射拡散板（３６）、光拡散板（４０）、導光板（４２）、アクリル板（３８）は一体的に結合し、全体として薄板状のユニット化されたバックライト装置を構成する。このバックライト照明ユニットは、液晶ユニットの背面に重ねて配置され、液晶板を照射する。上記実施形態では、プリント基板（１４）にランプ保持具（２４）によって直接、冷陰極管（２２）を固定したが、冷陰極管（２２）はフレーム（３４）に固定するようにしても良く、また、図５乃至図９に示すように、フレーム（３４）とは別体にランプ保持板（５０）を設け、このランプ保持板（５０）に、嵌め込み保持式のランプ保持具（５２）を介して冷陰極管（２２）を保持し、ランプ保持板（５０）をプリント基板（１４）にねじ（５４）により固定する構成としても良い。
【００１３】
図６において、冷陰極管（２２）は、ランプ保持板（５０）とともにフレーム（３４）のＵ字状部内に遊嵌配置され、フレーム（３４）は、インバータ回路（１６）及び調光回路（１８）が形成されたプリント基板（１４）にねじ（５４）止め固定される。本実施形態において、ランプ保持板（５０）による冷陰極管（２２）の保持の構成以外は第１の実施形態と同一である。冷陰極管（２２）の両端は、図７に示すように、プリント基板（１４）上に配置され、該冷陰極管（２２）の一端の電極のリード線（５６）は、図９に示すように、プリント基板（１４）のインバータ回路の高電圧出力端子（５８）に金具（５９）を介してハンダ付けにより接続し、他端の電極のリード線はプリント基板（１４）のアースにハンダ付けにより接続している。リード線（５６）は金具（５８）を介さないで直接プリント基板（１４）の高電圧出力端子（５８）にハンダ付けしても良い。前記ランプ保持具（５２）は、弾性体から成り、上部の隙間から保持具（５２）の弾性に抗して冷陰極管（２２）を圧入し、該冷陰極管を保持凹部（５２ａ）に装着し得るように構成されている。
【００１４】
次に本発明の他の実施形態を図１０を参照して説明する。（６０）（６２）（６４）は、直管型の冷陰極管であり、各一端部は、保持金具（６６）を介して、インバータ回路（１６）と調光回路（１８）が形成されたプリント基板（１４）の一側に固定され、各他端は、ガラスエポキシ樹脂板などから成る支持板（６８）に保持金具（７０）を介して固定されている。前記インバータ回路（１６）の高電圧出力端子（７２）（７４）（７６）には、冷陰極管（６０）（６２）（６４）の各一端の電極のリード線（７８）がハンダ付けにより接着されている。
【００１５】
前記インバータ回路（１６）の、高電圧出力端子（７２）（７４）（７６）と対を成す、出力端子（８０）は、プリント基板（１４）にアースされている。前記支持板（６８）には、導電体から成るライン（８２）が形成され、このライン（８２）に、冷陰極管（６０）（６２）（６４）の各他端の電極のリード線（８４）がハンダ付けにより接続している。前記ライン（８２）は、支持板（６８）に固設されたコネクタ（８６）と、プリント基板（１４）に固設されたコネクタ（８８）と、コネクタ（８６）（８８）を接続する低電圧コード（９０）を通じて、プリント基板（１４）にアースされている。
【００１６】
上記した構成において、前記インバータ回路（１６）に、プリント基板（１４）に固設されたコネクタ（２０）を通じて入力電源が供給され、且つ、調光回路（１８）にコネクタ（２０）を通じて入力電源と調光信号が入力され、冷陰極管（６０）（６２）（６４）の点灯、及び明るさがインバータ回路（１６）により制御される。尚、図１３に示すように、表面板（１０２ａ）に液晶ユニット（２）とほぼ同一の大きさの開口部（１０２ｂ）を有して薄い箱状に形成され該開口部（１０２ｂ）に光透過型の光拡散板（１１４）が張設されるようにした、液晶ユニット（２）の裏側に配置される、フレーム（１０２）を設け、このフレーム（１０２）に図１０に示す、プリント基板（１４）、支持板（６８）、冷陰極管（６０）（６２）（６４）を内蔵し、該フレーム（１０２）、プリント基板（１４）、冷陰極管（６０）（６２）（６４）とでユニットを構成するようにしても良い。
【００１７】
図１１は、複数のＵ字状の冷陰極管（９２）（９４）の両端を保持金具（９６）を介して、インバータ回路（１６）と調光回路（１８）が形成されたプリント基板（１４）に固定した実施形態を示している。インバータ回路（１６）の高電圧出力端子（９８）（１００）には、冷陰極管（９２）（９４）の一方端の電極のリード線がハンダ付けにより接続され、インバータ回路（１６）の高電圧出力端子と対の出力端子（８０）は、アース電位に接続している。冷陰極管（９２）（９４）の他方端の電極のリード線はハンダ付けにより、プリント基板（１６）のアース電位に接続している。インバータ回路（１６）には、コネクタ（２０）を通じて、電源が入力され、調光回路（１８）には、コネクタ（２０）を通じて、電源と調光信号が入力されるように構成されている。尚、この実施形態でも、上記と同様に、図１３に示すように、表面板（１０２ａ）に液晶ユニット（２）とほぼ同一の大きさの開口部（１０２ｂ）を有して薄い箱状に形成され該開口部（１０２ｂ）に光透過型の光拡散板（１１４）が張設されるようにした、液晶ユニット（２）の裏側に配置される、フレーム（１０２）を設け、このフレーム（１０２）に、図１１に示す、プリント基板（１４）、冷陰極管（９２）（９４）を内蔵し、該フレーム、プリント基板、冷陰極管とでユニットを構成するようにしても良い。
【００１８】
次に図１２及び図１３を参照して本発明の他の実施形態について説明する。（１０２）は、表面板（１０２ａ）に開口部（１０２ｂ）が形成された、金属、プラスチックなどから成るフレームであり、薄い箱状に構成されている。フレーム（１０２）には、テレビなどの液晶表示電子機器のボディ（１０４）にビス（１０６）止めするための取付部（１０８）と、液晶ユニット（２）にねじ（１１２）止めするためのスタッドから成る取付部（１１０）が設けられている。前記フレーム（１０２）の開口部（１０２ｂ）には導光板（１１２）と光透過型の光拡散板（１１４）が貼り付けられている。前記開口部（１０２ｂ）は、光照射面を構成し、該光照射面は、液晶ユニット（２）とほぼ同一の大きさに設定されている。前記フレーム（１０２）の底板（１０２ｃ）の上面（１０２ｄ）即ちフレーム（１０２）の底面には、光反射型の光拡散面が形成され、且つ、該底面には、断面三角形状の光反射板（１１６）が固設されている。（１１８）は冷陰極管であり、ホルダー台（１２０）及び保持金具（１２２）を介してフレーム（１０２）の底面に固定されている。前記冷陰極管（１１８）の電極に隣接して、フレーム（１０２）の底面には、ビス（１２４）によって、インバータプリント基板（１４）が固定されている。
【００１９】
前記冷陰極管（１１８）（１１８）の一方の電極のリード線（１２６）は、インバータプリント基板（１４）の高電圧出力端子にハンダ付けにより固着され、冷陰極管（１１８）（１１８）の他方の電極のリード線（１２８）は、インバータプリント基板（１４）のアース電位端子にハンダ付けにより接続している。フレーム（１０２）にはコネクタ（１３０）が固設され、該コネクタ（１３０）は、インバータプリント基板（１４）のコネクタ（２０）に接続している。上記した構成において、フレーム（１０２）、冷陰極管（１１８）、インバータプリント基板（１４）は一体的に結合して、全体として薄箱型のユニットを構成し、該ユニットは、液晶ユニット（２）の背面に重ねて取り付けられ、液晶ユニット（２）の液晶板を照射する。尚、上記実施形態は、インバータプリント基板（１４）を、フレーム（１０２）の内部に外部と遮断して配置しているが、図１４に示すように、フレーム（１０２）の底部外壁面即ちフレーム（１０２）の下面（１０２ｅ）に固着し、フレーム（１０２）に内蔵した冷陰極管（１１８）のリード線（１２６）（１２８）を、フレーム（１０２）の底板（１０２ａ）に穿設した切欠部（１３２）を通じて、プリント基板（１４）のスルーホールに導き、リード線をプリント基板（１４）にハンダ付けするようにしても良い。
【符号の説明】
【００２０】
２      液晶ユニット
４      冷陰極管
６      ランプユニット
８      液晶制御ユニット
１０    インバータ
１２    コネクタ
１４    インバータプリント基板
１６    インバータ回路
１８    調光回路
２０    コネクタ
２２    冷陰極管
２４    保持金具
２６    リード線
２８    端子
３０    端子
３２    端子
３４    枠
３４ａ  鏡面
３６    光反射拡散板
３８    アクリル板
４０    光拡散板
４２    導光板
４４    光照射面
４６    ねじ
５０    ランプ保持板
５２    ランプ保持具
５４    ねじ
５６    リード線
５８    端子
６０    冷陰極管
６２    冷陰極管
６４    冷陰極管
６６    保持金具
６８    支持板
７０    保持金具
７２    端子
７４    端子
７６    端子
７８    リード線
８０    端子
８２    ライン
８４    リード線
８６    コネクタ
８８    コネクタ
９０    コード
９２    冷陰極管
９４    冷陰極管
９６    保持金具
９８    端子
１００  端子
１０２  フレーム
１０４  ボディ
１０６  ビス
１０８  取付部
１１０  取付部
１１２  導光部
１１４  光拡散部
１１６  光反射板
１１８  冷陰極管
１２０  ホルダー台
１２２  保持金具
１２４  インバータ
１２６  リード
１２８  リード線
１３０  コネクタ
１３２  切欠部
【図１】
2009245951.tif 000003
【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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【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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