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JP2008135362A - ソケット、それを用いたソケット付ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

ソケット、それを用いたソケット付ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置 Download PDF

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JP2008135362A
JP2008135362A JP2007148904A JP2007148904A JP2008135362A JP 2008135362 A JP2008135362 A JP 2008135362A JP 2007148904 A JP2007148904 A JP 2007148904A JP 2007148904 A JP2007148904 A JP 2007148904A JP 2008135362 A JP2008135362 A JP 2008135362A
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Takashi Maniwa
隆司 馬庭
Yutaka Nishida
豊 西田
Taizo Ono
泰蔵 小野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】バックライトユニットへのランプの組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプのリード線封着部のクラックを防止することのできるソケットを提供する。
【解決手段】ガラスバルブ7と、このガラスバルブ7の端部から突出するリード線6とを有するランプ5が取り付けられるソケット8であって、ガラスバルブ7を保持する保持部9と、ガラスバルブ7が保持部9に保持された状態において、リード線6と接触している接続部10とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、ソケット、それを用いたソケット付ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。
従来、液晶表示装置のバックライトとして用いられるランプ(冷陰極蛍光ランプ)は、ガラスバルブと、このガラスバルブの端部から突出したリード線とを有し、バックライトユニット内に組み込まれ、点灯回路に接続される。このランプのバックライトユニットへの組み込み作業は自動化されつつあり、それに伴ってランプが取り付けられるソケットを自動化に対応できるものにすることが要求されている。そこで、そのようなソケットとして、図24に示すように、リード線が挟持できるように略V字状に折り曲げられた溝部1aを有する金属片からなるものがある。
しかし、このようなソケット1を用いた場合、ソケット1の溝部1aにリード線を差し込む際、リード線が封着されているガラスバルブの封着部に負荷がかかり、毀損するおそれがある。
そこで、図25に示すように、ランプ5をソケット1に取り付ける際、当該封着部への負荷を和らげることを目的としたコネクタ装置2が提案されている(例えば特許文献1等参照)。このコネクタ装置2は、本体3とアクチュエータ4とで構成されている。本体3は、ランプ5のリード線6と電気的に接触する二つの接点部3aと接点部3aを開閉させる作動片3bとガラスバルブ7の管端を載せる座3cとで構成されている。アクチュエータ4は、本体3のカバーの役割を果たしている。最初、アクチュエータ4は、図25に示すように開いた状態となっており、このとき、アクチュエータ4の内部に設けられているカム部4aが本体の作動片3bの間に介在することで、本体の接点部3aが開いた状態となっている。よって、ランプ5のリード線6を二つの接点部3aの間に配置させつつ、ガラスバルブ7の管端を座3cに載せることができる。その後、アクチュエータ4を閉じると、カム部4aが作動片3bの間から外れ、両接点部3aが閉じることとなる。この作用により、リード線6は、二つの接点部3aに挟持されて固定されることとなる。
特開2005−259370号公報
ところが、このようなコネクタ装置2を用いた場合、リード線6を二つの接点部3aの間に配置させるという作業の後、アクチュエータ4を閉じるという作業が発生して作業時間がかかるだけでなく、アクチュエータ4が非常に小さな部品であるために、アクチュエータ4を閉じるという作業が伴ったこれら一連の作業を自動化するには困難であった。
また、コネクタ装置2では、ランプ5のリード線6のみを挟持することにより、ランプ5をコネクタ装置2に固定しているため、バックライトユニットの組み立てや移動の際、ランプ5にたわみが起こるとランプ5の封止部に負荷がかかり、クラックを生じるおそれがある。
また、本体3とアクチュエータ4を異なる複雑な部品で構成しているため、コネクタ装置2の製造に手間もかかる。
そこで、本発明は、バックライトユニットへのランプの組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプのリード線封着部にクラックが発生するのを防止することのできるソケットを提供することを目的とする。
また、本発明は、ソケット付ランプにおいてガラスバルブにソケットを取り付ける作業において、バルブのリード線封着部にクラックが発生するのを防止することのできるソケット付ランプを提供することを目的とする。
また、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、ランプのリード線封着部においてクラックに対する高い信頼性を実現することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るソケットは、ガラスバルブと、このガラスバルブの端部から突出するリード線とを有するランプが取り付けられるソケットであって、前記ガラスバルブを保持する保持部と、前記ガラスバルブが前記保持部に保持された状態において、前記リード線と接触している接続部とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るソケットは、前記保持部は前記ガラスバルブを保持するための一対の保持挟持片を有し、前記保持挟持片は、前記ガラスバルブが挿入される際、一旦押し広げられるように開いた後、前記ガラスバルブの挿入後に閉じて前記ガラスバルブを保持しており、前記接続部は前記リード線を挟み込んで接続する接続挟持片を有し、前記保持挟持片の開閉に同期して開閉することが好ましい。
また、本発明に係るソケット付ランプは、ガラスバルブと、このガラスバルブの端部から突出するリード線とを有し、両端部に前記ソケットが装着されたソケット付ランプであって、前記ガラスバルブが前記保持部により保持され、前記リード線が前記接触部と接触していることを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトユニットは、ランプと、このランプが取り付けられ、かつ点灯回路に接続されるソケットを備えることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記ソケット付ランプを備えることを特徴とする。
さらに、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ることを特徴とする。
本発明に係るソケットは、バックライトユニットへのランプの組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプのリード線封着部にクラックが発生するのを防止することのできるソケットを提供することができる。
また、本発明は、ソケット付ランプにおいてガラスバルブにソケットを取り付ける作業において、ガラスバルブのリード線封着部にクラックが発生するのを防止することができる。
また、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、ランプのリード線封着部においてクラックに対する高い信頼性を実現することができる。
(第1の実施形態)
図1に本発明の第1の実施形態に係るソケットの斜視図を示す。図2にランプ5がソケット8に組み込まれた状態の要部拡大正面図を、図3にその左側面図をそれぞれ示す。
ソケット8は、図1に示すように、例えば一枚のリン青銅、黄銅、洋白等の銅合金や鉄とニッケルとの合金製等の板材を折り曲げて加工したものであって、後述するランプ5のガラスバルブ7を保持する保持部9と後述するランプ5のリード線6に接触する接続部10から構成されている。
保持部9は、図1に示すように一対の挟持片9aから構成されており、各々の挟持片9aはその下端部において連結されている。そして、保持部9は、挟持片9aのばね作用によりランプ5のガラスバルブ7を保持する役割を果たす。保持部9は、ランプ5のガラスバルブ7をその一対の挟持片9aの間に安定して保持できるようにガラスバルブ7の形状、寸法に適合した円弧状になっている。また、挟持片9aの上端部に位置する挿入部9bは、ランプ5のガラスバルブ7を挿入しやすいように外方向に約1[mm]程度折れ曲がっている。なお、ランプ5を挿入していない状態における保持部9の挟持片9aの間の内側の最大距離Pは、ランプ5のガラスバルブ7の外径より多少小さいものを適宜用いればよい。例えば外径4[mm]のガラスバルブ7を用いる場合には、Pは、3.5[mm]程度であればよい。
また、この場合の保持部9におけるランプ5の長手方向の長さNは、例えば8[mm]である。
図1〜図3に示す保持部9は、一対の挟持片9aで構成されているが、例えば二対以上の挟持片で構成されていてもよい。この場合、それぞれガラスバルブ7の管端付近において2箇所以上でガラスバルブ7を保持するため、ランプ5の保持の安定性がより高まる。
接続部10は、図2および図3に示すように、幅の細い板状であって、その一端部がランプ5のリード線6と接触しており、ランプ5と電気的に接続する役割を果たしている。そして、保持部9の下端部はこの接続部10の他端部を介して連結している。この板状の接続部10は、例えば保持部9の下端部からガラスバルブ7を避けてリード線に接触できるように斜め上に向かって延出している。また、この接続部10の先端部は、延出方向とはほぼ逆方向に折り曲げられ、屈曲部が形成されている。そして、この屈曲部にV字状に切り込んだ溝部10aが設けられている。リード線6は、その線軸に対して垂直に切った断面が略円形状をしているため、この溝部10aに載せられることにより、接続部10との接触面積が増え、電気的な接続が安定する。接続部10の他端を基準にしたこの溝部10aの高さは、ランプ5のガラスバルブ7を保持部9に組み込んだ状態において、リード線6の高さ(接続部10の他端が基準)に対してやや高めに設定することが好ましい。これにより、リード線6と接続部10との接触に接続部10のばね作用の力が加わり、その接触を安定させることができる。
本発明の第1の実施形態に係るソケットは、上記の構成により、バックライトユニットへのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部にクラックが発生するのを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片9aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット8への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。
ここで、溝部10aを形成するに当たり、略V字状の切り込み加工を行う代わりに図4に示すソケット11のように接続部12を長手方向に二つ折りにしてその長手方向に対して垂直に切った断面が略V字状になるようにしてもよい。この場合において、接続部12の先端部の屈曲角度を、その先端部がリード線6と平行になる程度にすることにより、リード線6と接続部12との接触面積を一層増加させ、その電気的接続を一層安定化させることができる。
また、保持部9と接続部10の構成は、一枚の板材を加工したものに限定されるものではなく、例えばそれぞれ別の素材で構成されていて例えば溶接等によって一体化されていてもよい。ランプ5がホロー電極を採用した冷陰極蛍光ランプの場合、保持部9が、ガラスバルブ7と接触している部分は、ランプ5の電極が存在する領域である。ランプ電流値が小さい場合において、保持部9が熱伝導率の高い素材で構成されていると、点灯中に保持部9の放熱効果により、ランプ5の電極付近の温度が、ランプ5の中央部に比べて低くなってしまうことがある。この場合、ランプ5内部に封入されている水銀は、温度の低い方に移動する特性があるため、ランプ5の電極付近に水銀が集中してしまい、ランプ5の輝度が低下してしまう。そこで、保持部9のうち、少なくともガラスバルブ7と接触する部分を熱伝導率の低い素材(その他の部分が銅の場合にニッケル等)で形成することにより、放熱効果を抑えてランプ5の輝度低下を防止することができる。反対に、ランプ電流値が大きい場合には、ランプ5の電極付近の温度が高くなりすぎ、多量のスパッタが起こり、そのスパッタ物質によって水銀が消耗されるため、輝度維持率が低下してしまうことがある。そこで、保持部9のうち、少なくともガラスバルブ7と接触する部分を熱伝導率の高い素材(その他の部分がニッケルの場合に銅等)で形成することにより、ランプ5の電極付近の放熱効果を高めることで、ランプ5の輝度維持率の低下を防止することができる。
また、図5に示すように、保持部14と接続部10のうち、上記したように斜め上方向に延出する部分との間にストッパー15を設けてもよい。図6(a)にストッパー15を挿入する前のソケット13の正面図を示す。図6(b)にストッパー15を挿入後のソケット13の正面図を示す。まず、図6(a)に示すように、接続部10を所定の位置(図中、一点鎖線で示す)よりも保持部14側に余分に曲げる。「所定の位置」とは、保持部14にランプ5のガラスバルブ7を挿入した場合に接続部10の溝部10aがリード線6に接触できる位置である。その後、接続部10と保持部14との間にストッパー15を挿入することにより、接続部10を図6(b)の2点鎖線で示す位置から前記所定の位置まで曲げ返す。なお、ストッパー15は、図5および図6に示すように、保持部14にストッパー15を挿入するためのスリット14cを設け、そのスリット14cに嵌挿することにより固定してもよいが、保持部14に直接溶接することにより固定してもよい。板状の接続部10を斜め上方向に折り曲げて加工する際、プロセス上、曲げの度合にばらつきが生じ、リード線6と接続部10との接触が不十分になるおそれがある。これに対して、ストッパー15を設けることによって、その折り曲げ角度が強制的に一定化され、リード線6と接続部10との接触を十分に確保することができる。
また、本発明の第1の実施形態に係るソケット8(変形例を含む)や以降の各実施形態において、接続部10の溝部10aを導電性ゴム等の低融点素材で形成してもよい。この場合、ランプ5点灯中に、ランプ5に過電流が流れてランプ5が異状に高温となった場合、溝部10aの低融点素材が溶出して、接続部10とリード線6との接続を絶つことで通電を停止させることができる。ランプ5に過電流が流れ続けると、電極が溶融する等の不具合が懸念されるため、これを未然に防止するためである。
さらに、接続部10の材料として、ランプ5と反対側をランプ5側よりも熱膨張係数の小さい金属で形成したバイメタルを用いてもよい。この場合、ランプ5に対して過電流が流れ、接続部10の温度が一定温度以上に達した場合に、接続部5が熱膨張係数の小さい金属側、つまりランプ5のリード線6から離れる側に曲がり、リード線6との接続を絶つことで通電を停止させることができる。
なお、ソケットは、バックライトユニットに取り付けられた状態において、ランプ5に電力を供給するため、給電リード線を介して、点灯回路(図示せず)に接続される。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係るソケット16の斜視図を図7に示す。ソケット16にランプ5が取り付けられた状態の正面図を図8に、その左側面図を図9に示す。第2の実施形態に係るソケット16は、接続部17以外の構成については、上記のソケット8と実質的に同じ構成を有しているので、異なる部分のみを詳細に説明し、それ以外については説明を省略する。
板状の接続部17は、保持部9の他端から斜め上方向にまっすぐ延出するが、その途中において、延出方向を回転軸として時計回りに90[°]ねじったねじれ部17aが形成されている。もちろん、ねじり方向は反時計方向であってもよい。接続部17のねじれ部17aより先の先端部は、平らな板状のままであって、リード線6と接触する接触部17bを形成している。なお、接触部17bのリード線6と接触する接触面は、図9の紙面上において、垂直方向xに対して角度Qだけ傾いている。
本発明の第2の実施形態に係るソケット16は、上記構成により、前記本発明の第1の実施形態に係るソケット8の構成と同様に、バックライトユニットへのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部のクラックを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片9aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット16への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。さらに、角度Qを適宜変化させることによって、ランプ5をバックライトユニットに組み込んだ後、バックライトユニットの縦揺れ(図9の紙面上の縦方向の揺れ)や横揺れ(図9の紙面上の横方向の揺れ)によってリード線6のその揺れによる動きに自由度が増し、リード線6へ加わる力を調節することができる。例えば、後述する図13に示すバックライトユニット21が横揺れする場合のリード線6へ加わる力を抑制したいならば、角度Qを大きくすればよい。特に、角度Qが45[°]の場合、バックライトユニット21が縦揺れする場合にも横揺れする場合にもリード線6に加わる力が略均等になり、ランプ5のリード線6封着部にクラックが発生するのを防止する効果をより高めることができる。
なお、ソケット16についても、一枚の板材を加工して保持部9と接続部17とを形成してもよいし、それぞれ別々にして一体化したものでもよい。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係るソケット18の斜視図を図10に示す。ランプ5が挿入される前のソケット18の正面図を図11(a)に、その左側面図を図12(a)にそれぞれ示す。ランプ5が挿入中のソケット18の正面図を図11(b)に、その左側面図を図12(b)にそれぞれ示す。ランプ5を挿入された後のソケット18の正面図を図11(c)に、その左側面図を図12(c)にそれぞれ示す。
第3の実施形態に係るソケット18も、接続部20の構成を除いて、本発明の第1の実施形態と実質的に同じ構成を有しているので、相違点のみその詳細について説明し、それ以外の構成については説明を省略する。
接続部20は、リード線6を挟み込み、かつ電気的に接続する細長い板状の一対の接続挟持片20aと、一端部がこの接続挟持片20aに接続され、かつ他端部が保持部19の一端部に接続されて、保持部19と接続部20を連結し、保持部19に対して接続部20を支持するために板状部材をL字状に曲げた連結片20bとを有している。
一対の接続挟持片20aは、保持部19にガラスバルブ7が挟み込まれていない状態では図11(a)および図12(a)に示すように、それぞれ対向する面が接触して重なり合っている。もっとも、一対の接続挟持片20aはこの状態において、それぞれ対向する面が必ずしも接触している必要はなく、後述するように保持部19にガラスバルブ7を挟み込んだ状態においてリード線6を復元力によって挟持できればよいので、リード線6を十分に挟持できる程度であれば、それぞれ対向する面が離間していてもよい。また、一対の接続挟持片20aの他端部は、リード線6を挿入しやすくするために、互いに離間する方向(外方向)に折り曲げられている。
なお、接続挟持片20aにおけるランプ5の長手方向の長さMは、例えば2[mm]である。
連結片20bは、特にL字状に折り曲げられている必要はない。連結片20bは、ガラスバルブ7が保持部19に挟み込まれた状態において、保持部19がガラスバルブ7を十分に保持しつつ、かつ接続挟持片20aがリード線6を十分に挟み込めるように、保持部19および接続挟持片20aのそれぞれの一対の部材の間隔が適当になるように調節する機能も有している。したがって、その機能が確保できる範囲で適当な折り曲げ形状を選択することができる。
次にこのソケット18を用いた場合のランプ5の組み込みプロセスについて説明する。
(1)図11(a)および図12(a)に示すように、ランプ5挿入前のソケット18は、接続部20の一対の接続挟持片20aの対向する面が接触した状態となっている。
(2)次に、図11(b)および図12(b)に示すように、ランプ5をソケット18に組み込む。具体的には、ガラスバルブ7を保持部19に挿入する。その際、保持部19は、その一端部の挿入部19bの間隔がガラスバルブ7の外径よりも小さいために、ガラスバルブ7によって、外側に押し広げられる。この作用により、保持部19と連結している接続部20、すなわち一対の接続挟持片20aも同時に外側に押し広げられる。このときの一対の接続挟持片20aは、接触した状態から少なくともリード線6が余裕を持って挿入できる程度に離間する。ここでいう「余裕」とは、例えばリード線6を一対の接続挟持片20aの間に挿入する際、一対の接続挟持片20aがリード線6によって押し広げるような状態にはならない程度である。したがって、ガラスバルブ7を保持部19に挿入すると同時にリード線6を一対の接続挟持片20aの間に挿入することができる。
(3)次に、図11(c)および図12(c)に示すように、ランプ5のガラスバルブ7を保持部19へ挿入し終えると、保持部19はそのばね作用により内方向に戻ろうとしてガラスバルブ7を保持することができる。同時に、保持部19と連結している接続部20の一対の接続挟持片20aも内方向に戻ろうとしてリード線6を挟み込んで保持する。
本発明の第3の実施形態に係るソケット18は、上記構成により、前記本発明の第1の実施形態に係るソケット8の構成と同様に、バックライトユニットへのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部のクラックを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片19aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット18への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。
なお、ソケット18についても、一枚の板材を加工して保持部9と接続部20を形成してもよいし、それぞれ別の素材を接合して一体化したものでもよい。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係るバックライトユニット21の分解斜視図を図13に示す。図13に示すように、バックライトユニット21は直下方式であり、複数のランプ5と、光を取り出す光学シート類22側の面だけが開口しており、複数のランプ5を収納する筐体23と、この筐体の開口を覆う光学シート類22とソケット8とを備えている。バックライトユニット21は、例えば液晶パネル(図示せず)の背面に配置され、液晶表示装置における光源装置として用いられる。
筐体23は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂製であって、その内面に銀などの金属が蒸着されて反射面24が形成されている。なお、筐体23の材料としては、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウムや冷間圧延材(例えばSPCC)等の金属材料により構成しても良い。また、内面の反射面24として金属蒸着膜以外に、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂に炭酸カルシウム、二酸化チタン(TiO2)等を添加することにより反射率を高めた反射シートを筐体23に貼付して構成してもよい。
また、筐体23の内部には、ソケット8、ランプ5およびカバー25が配置されている。図13に示すように、筐体23の、ランプ5の両端部に対応する位置であって、筐体23の短手方向(縦方向)に所定間隔を空けて、それぞれ一組の第1の実施形態に係るソケット8が絶縁体26を介して配置されている。ソケット8は、その保持部9にランプ5のガラスバルブ7を挿入し、接続部10にランプのリード線6を接触させることにより、ランプ5と電気的に接続している。ソケット8は、例えばその底面において給電リード線(図示せず)と接続し、点灯回路(図示せず)に接続することで、ランプ5を点灯させる。
図14に第4の実施形態に係るバックライトユニットに用いるランプ5の長手方向の中心軸を含む断面図を示す。ランプ5は、図14に示すように、ガラスバルブ7、電極27、リード線6から構成されている冷陰極蛍光ランプである。
ガラスバルブ7は、例えば、ホウケイ酸ガラス製で、その管軸に対して垂直に切った断面が円環形状であって、全長は750[mm]、外径が4[mm]、内径が3[mm]、肉厚が0.5[mm]である。
ガラスバルブ7の内面には蛍光体層28が形成されている。例えば、赤色蛍光体(Y23:Eu3+)、緑色蛍光体(LaPO4:Ce3+,Tb3+)および青色蛍光体(BaMg2Al1627:Eu2+)からなる希土類蛍光体で形成されている。
なお、ガラスバルブ7の内面と蛍光体層28との間に例えば酸化イットリウム(Y23)、アルミナ(Al23)またはシリカ(SiO2)等の金属酸化物の保護膜(図示せず)を設けてもよい。
電極27は、例えばニッケル(Ni)製の有底筒状のホロー電極である。なお、電極27は、ニッケル製に限定されず、例えばニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、またはタングステン(W)製等にすることが考えられる。
電極27は、全長が5.2[mm]、外径が2.7[mm]、内径が2.3[mm]、肉厚が0.2[mm]である。電極27は、電極27の管軸とガラスバルブ7の管軸とがほぼ一致するように配置されている。
リード線6は、例えばタングステン(W)製の内部リード線6aと、半田等に付着し易いニッケル(Ni)製の外部リード線6bとの継線からなり、内部リード線6aと外部リード線6bとの接合面が、ガラスバルブ7の外表面とほぼ面一である。すなわち、内部リード線6aは、ガラスバルブ7の外表面よりも内側に位置し、外部リード線6bは、ガラスバルブ7の外表面よりも外側に位置する。
内部リード線6aは、断面が略円形であって、全長が3[mm]、線径が1.0[mm]である。当該内部リード線6aは、外部リード線6b側の端部がガラスバルブ7の端部に封着され、外部リード線6b側とは反対側の端部が電極27の底部の外側面略中央に接合されている。
外部リード線6bは、断面が略円形であって、全長Lが10[mm]、線形が0.8[mm]である。当該外部リード線6bは、電極27側の端部が内部リード線6aの外部リード線6b側の端部と接合されている。
なお、リード線6の構成は上記構成に限定されず、例えば、内部リード線6aと外部リード線6bが分けられておらず、鉄とニッケルとの合金による同一の構成であってもよい。
ランプ5の管端およびソケット8は、図13に示すように、カバー25により覆われている。カバー25は、例えばポリカーボネート(PC)樹脂製であり、その光学シート類22側の面が白色の拡散しやすい構造となっており、ランプ5から照射される光を拡散しやすくなっている。また、カバー25は、その上面がその上に光学シート類22を設置できるよう平坦になっている。
光学シート類22は、例えば図13に示すように、拡散板29、拡散シート30およびレンズシート31により構成されている。拡散板29は、例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)樹脂製の板状体であって、筐体23の開口部を塞ぐように配置されている。拡散シート30は、例えばポリエステル樹脂製である。レンズシート31は例えば、アクリル系樹脂とポリエステル樹脂の貼り合せである。これらの光学シート類22は、それぞれ拡散板29に順次重ね合わせるようにして配置されている。
本発明の第4の実施形態に係るバックライトユニット21は、上記構成により、ランプのリード線封着部においてクラックに対する高い信頼性を実現することができる。具体的には、バックライトユニット21へのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部にクラックが発生するのを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片19aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット8への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図を図15に示す。第5の実施形態に係るバックライトユニット32は、ソケット33および点灯回路35を除いて第4の実施形態に係るバックライトユニット21と実質的に同じ構成を有している。よって、ソケット33および点灯回路35について詳細に説明し、その他の点については省略する。
第5の実施形態に係るバックライトユニット32は、筐体23の、ランプ5の両端部に対応する位置であって、筐体23の短手方向(縦方向)に所定間隔を空けて、それぞれ一組ずつ配置されているソケットの一方が、図16に示すようなランプ5を2本挿入することのできるソケット33となっている(なお、他方のソケットは、本発明の第1の実施形態に係るソケット8である)。図16に示すように、ソケット33は、2つのソケット8の底面を金属基板34に溶接等で接続したものである。よって、隣り合う2本のランプ5における一方のリード線6(図15においてはランプLa1、La2およびランプLa3、La4等のリード線6)同士が接続されている。
バックライトユニット32に設けられた各ランプ5には、図17に示す点灯回路35からソケット8、33を介して電力が供給される。
図17は、バックライトユニット32が備える点灯回路35の一例を示し、図17(a)が点灯回路35を示す図で、図17(b)が点灯回路35に接続された各ランプ5の接続関係を示す図である。
例えば、点灯回路35は、図17(a)に示すように、直流電源(VDC)、直流電源(VDC)に接続されたスイッチ素子Q1、Q2およびコンデンサC2、C3、スイッチ素子Q1とスイッチ素子Q2の接続点とコンデンサC2とコンデンサC3の接続点との間に接続された昇圧トランスT1、T2(又は昇圧トランスT7、T8)、スイッチ素子Q1、Q2を交互にON−OFFさせるためのゲート信号を供給するインバータ制御ICから構成されたものである。
また、トランス2次側においては、図17(b)に示すように、トランス2次側漏れインダクタンスと、トランス出力と筐体23の内面およびランプ5に発生する寄生容量により直列共振回路を形成し、点灯回路35は、隣り合う2本のランプLa1、La2に位相差を略180度とした正弦波電流を供給する。
本発明の第5の実施形態に係るバックライトユニット32は、上記構成により、ランプのリード線封着部においてクラックに対する高い信頼性を実現することができる。具体的には、バックライトユニット32へのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部にクラックが発生するのを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片19aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット8、33への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。
さらに、例えば、2本の直管状のランプLa1、La2により、疑似屈曲管(U字管)を形成することができる。この構成によれば、インバータ本数を半分に減らすことができる疑似屈曲部(U字管等)を形成することができることに加え、従来の屈曲部を有するランプに比べ、ランプ5の長手方向(筐体内の左右両側)の輝度むらを少なくすることができる。また、直管状のランプ5を、例えば上下方向に配列しているため、発熱源となる前記電極が片側に集中することがないので、筐体23内の左右に温度差が生じることを防止でき、その結果、ランプ5の水銀蒸気圧の影響によるバックライトユニット32の輝度むらを抑制することができる。
なお、複数本のランプ5の接続は、図17(b)に示すように、隣り合う2本のランプLa1、La2の一方のリード線6と接触するソケット33により互いに接続され、疑似屈曲管(U字管)を形成する形態に限らず、図17(c)に示すように、ソケット33が隣り合う2本のランプ5の一方同士のリード線又は他方同士のリード線を接続するものであって、複数本が配列されたランプ5(例えば、隣り合う2本のランプLa1、La2、隣り合う2本のランプLa2、La3、隣り合う2本のランプLa3、La4や隣り合う2本のランプLa9、La10、隣り合う2本のランプLa10、La11、隣り合う2本のランプLa11、La12等であり、以降、説明を分かりやすくするため、隣り合う2本のランプLa1、La2、隣り合う2本のランプLa2、La3、隣り合う2本のランプLa3、La4についてのみ説明する)において、隣り合う2本のランプLa1、La2のリード線6の一方同士、次に隣り合う2本のランプLa2、La3のリード線6の他方同士および次に隣り合う2本のランプLa3、La4のリード線6の一方同士の順に接続するように、ソケット8、33を千鳥状に配置したものでもよい。この構成によれば、さらに点灯回路を少なくすることができる。
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る液晶表示装置36の概要を図18に示す。液晶表示装置36は、図18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37と本発明の第3の実施形態に係るバックライトユニット21と点灯回路38とを備える。
液晶画面ユニット37は、公知のものであって、液晶パネル(カラーフィルタ基板、液晶、TFT基板等)(図示せず)、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。
点灯回路38は、バックライトユニット21内部のランプ5を点灯させる。そして、ランプ5は、点灯周波数40[kHz]〜100[kHz]、ランプ電流3.0[mA]〜25[mA]で動作される。
なお、図18では、液晶表示装置36の光源装置として本発明の第4の実施形態に係るバックライトユニット21について説明したが、これに限らず、本発明の第5の実施形態に係るバックライトユニットも適用することができる。
上記のとおり、本発明の第6の実施形態に係る液晶表示装置36の構成によれば、ランプのリード線封着部においてクラックに対する高い信頼性を実現することができる。具体的には、バックライトユニット21へのランプ5の組み込み作業を自動化することができ、また当該作業時にランプ5のリード線6封着部にクラックが発生するのを防止することができる。また、ランプ5は、実質的にガラスバルブ7を挟持片19aに挟み込むことにより保持しているので、ソケット8への組み込み後において、ランプ5のリード線6封着部に負荷がかからなくてすむ。
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態に係るソケット付ランプの正面図を図19に示す。本発明の第7の実施形態に係るソケット付ランプは、両端部にソケット39が装着された冷陰極蛍光ランプ(以下、単に「ランプ40」という)である。ランプ40は、その両端部にソケット39が装着されている点を除いては、本発明の第4の実施形態において説明したランプ5と実質的に同じ構成を有するものである。よって、ソケット39について詳細に説明し、その他の点については説明を省略する。
図19に示すように、ソケット39は、保持部41の横断面が略C字形状である点を除いては、本発明の第1の実施形態に係るソケット8と実質的に同じ構成を有する。
図20にランプをバックライトユニットのソケット42に挿入する工程の概念図を示す。ここで、バックライトユニットのソケット42は、本発明の第1の実施形態に係るソケット8とは異なり、ソケット付ランプのソケット39の部分を挟み込むものである。バックライトユニットのソケット42は、接続部がない点を除いて、本発明の第1の実施形態に係るソケット8と実質的に同じ構成を有するものである。また、バックライトユニットについてもソケットの構成を除いて本発明の第4の実施形態に係るバックライトユニット21と実質的に同じ構成のものを用いることができる。
まず、図20(a)に示すように、ランプ40をソケット42の上方から、保持部9の挟持片9aを押し広げながら図20(b)に示すように、ソケット42にはめ込む。これにより、ランプ40のソケット41が、バックライトユニットのソケット42によって挟持されて、ランプ40がバックライトユニットに機械的に、かつ電気的に接続されることとなる。
上記のとおり、本発明の第7の実施形態に係るソケット付ランプ40の構成によれば、バックライトユニットのソケットに取り付ける作業において、ソケット付ランプ40のリード線封着部にクラックが発生するのを防止することができる。
ところで、ソケットの保持部は、図20に示すものに限られず、図21(a)および図21(b)に示すように、円筒状であって、その側面に折り爪状のピン44aが設けられた保持部44を有するソケット43も採用できる。ソケット43は、上述のソケット39とは異なり、保持部44とは反対側の円筒状の開口部からリード線6およびガラスバルブ7の先端部を挿入して装着する。
この場合、ランプ45のガラスバルブ7は主にソケット43のピン44aの先端のみにより挟持され、ガラスバルブ7とソケット43との接触面積を小さくすることができる。ガラスバルブ7とソケット43との接触面積を小さくすることで、ランプ点灯中に電極部で発生した熱がガラスバルブ7からソケット43を介して過剰に放出され、電極部周辺が過剰に冷却されて電極部周辺に水銀が凝集してしまい、ランプの長手方向中央部の水銀が少なくなってランプ45の寿命が短くなるのを防止することができる。
また、図21(a)に示すように、接続部46は、リード線6のうち、できるだけガラスバルブ7に近い部分、例えばガラスバルブ7に対する根元部分で接触していることが好ましい。リード線6のガラスバルブ7と反対側の先端部に近い部分で接触していると、ガラスバルブ7がその管軸に平行な方向に動いた場合に、リード線6の先端部から外れやすいためである。なお、リード線6が継線からなる場合、リード線6のうち、ガラスバルブ7から外部にちょうど露呈した部分にその接合痕6cが位置する場合が多い。接合痕6cの形状はランプ個体間でばらつくことがあるため、接続部46は、その接合痕6cを外しつつ接合痕6cにできるだけ近い位置でリード線6と接続されていることが好ましい。
なお、接続部46は、保持部44からリード線6に向かって延出させるに当たり、リード線6の軸心方向に対して垂直方向に延びるように保持部44からリード線6へ延出させるのではなく、その軸心方向に対して斜めに交わる方向に延びるように、かつリード線6が突出する向きに保持部44からリード線6へ延出させることが好ましい。この場合、ガラスバルブ7からソケット43が外れようとすると、リード線6はその軸心方向であって、その突出する向きとは反対側に接続部46の接触面と摺動して動くので、接続部46がその動きに伴ってガラスバルブ7側に折り返されたり反ったりする。そうすると、接続部46のリード線6を押す力が増し、リード線6が動きにくくなる。これにより、ランプ45をバックライトユニットのソケット42に装着したり、交換したりする際、取り外したりする際にも、ランプ45からソケット43が外れるのを防止することができる。ところで、ガラスバルブ7の端部は、略円筒状のガラス管を溶融させてビードガラス等に封着させることによって封止されているため、その形状にばらつきが生じることがある。特に一端部が封止された後に封止される他端部については、内部に封入されているガスの圧力が大気圧よりも低いため、その圧力差によって形状が不安定となることが多い。例えば図22(a)に示すように、その一端部が団子状(図22中、領域Xで示す)になることがある。領域Xのガラスバルブ7の管軸方向の長さは、例えば1[mm]〜3[mm]程度である。
この図22(a)に示す領域Xを図21に示すソケット43の保持部44で挟持すると、その不安定な形状によって、ガラスバルブ7の挟持が不安定となり、接続部46とランプ45のリード線6との接続が不安定となるおそれがある。
そこで、図22(b)に示すように、ガラスバルブ7の領域Xを避けた部分をソケット47の保持部44で挟持することが好ましい。より好ましくは、ソケット47の接続部48は、ランプ49のガラスバルブ7に密接せずに、適宜形状を加工することによってガラスバルブ7との間に所定の距離が空くようにすることが好ましい。領域Xは、ガラスバルブ7のストレートな部分よりも径が小さくなっているものだけでなく、大きくなっているものが存在し、この場合に接続部48がガラスバルブ7に密接していると、接続部48がそのガラスバルブ7の形状に沿うように変形して、接続部48とリード線6とが接続できなくなるおそれがあるからである。
また、本実施形態や他の実施形態において、保持部の一部がメッシュ状になっていてもよい。ランプの始動時に電極に負の電圧が印加されると、電極と例えば点灯装置の底板のような近接導体との間の電界により、ガラスバルブ7内のイオンが加速され、電極に衝突して二次電子を発生する。そして、この二次電子を起点として放電が開始される。しかしながら、ソケットを装着したランプ(ソケット付ランプ)は、電極と近接導体との距離よりもソケットと近接導体との距離の方が短く、また電極とソケットとが同電位になることから、ソケットと近接導体との間により強度の高い電界が発生し、電極とソケットとの間の電界強度が低くなってしまい、ガラスバルブ7の内部での電子の加速作用が弱まるため、放電が起こり難くなって暗黒始動性が悪化する。そこで、ガラスバルブ7の内部におけるソケットよりもランプの長手方向中央部側にエミッタを設けることが考えられるが、この部分はランプの発光部であるために、エミッタを付着させた部分において光束の損失が発生し、有効発光長が短くなるおそれがあり好ましくない。
そこで、保持部41の一部をメッシュ状とすることで、メッシュの隙間部分であって、ランプ40の非発光部に電界強度が強い部分を発生させることができる。よって、ランプ40の非発光部である電極の外側側面やガラスバルブ7の電極対向部にエミッタを付着させることで、有効発光長を維持しつつ暗黒始動特性を向上させることができる。
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態に係るソケット付ランプの正面図を図23に示す。本発明の第8の実施形態に係るソケット付ランプ(以下、単に「ランプ50」という)は、その両端部にソケット51が装着されている点を除いては、本発明の第4の実施形態において説明したランプ5と実質的に同じ構成を有する。よって、ソケット51について詳細に説明し、その他の点については説明を省略する。
図23に示すように、ソケット51は、ガラスバルブ7およびリード線6にそれぞれ接触するように取り付けられた一本のコイルにより連続的に形成されている。特に、このコイルの一部はリード線6に電気的に接続されている。このコイルにおいて、ガラスバルブ7に取り付けられた部分は保持部52として機能し(以下、単に「保持部52」という)、保持部52から延出してリード線6と接触する部分は接続部53として機能する(以下、単に「接続部53」という)。このコイルの材料は、本発明の第1の実施形態に係るソケットと同様のものを採用することができる。ここで保持部52のコイル径は、ガラスバルブ7の径よりもやや小さい径となるように巻線されており、接続部53は、例えば保持部52のガラスバルブ管端側からガラスバルブ7を避けてリード線に接触できるように斜め上に向かって延出している。また、この接続部53の先端部は、リード線を延出方向から支えられるように半円環状に折り曲げられ、屈曲部53aが形成されている。
上記のとおり、本発明の第8の実施形態に係るソケット付ランプ50の構成によれば、バックライトユニットのソケットに取り付ける作業において、ソケット付ランプ50のリード線封着部にクラックが発生するのを防止することができる。
さらに、ガラスバルブ7に取り付けられた部分のコイルの隙間であって、ランプ50の非発光部に電界強度が強い部分が発生することで、ランプ50の非発光部である電極の外側側面やガラスバルブ7の電極対向部にエミッタを付着させて、有効発光長を維持しつつ暗黒始動特性を向上させることができる。
<変形例>
以上、本発明を上記した各実施形態に示し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した具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を用いることができる。
1.ガラスバルブに用いるガラスについて
(1)暗黒始動特性について
ランプのガラスバルブ7に用いるガラスは、ホウケイ酸ガラスに限らず、ソーダガラス、鉛ガラス、鉛フリーガラス、等を用いてもよい。ソーダガラス、鉛ガラス、鉛フリーガラスを用いた場合には、暗黒始動性が改善できる。すなわち、上記したようなガラスは、酸化ナトリウム(Na2O)に代表されるアルカリ金属酸化物を多く含み、それらアルカリ金属酸化物により暗黒始動性を改善することができる。例えば、アルカリ金属酸化物が酸化ナトリウムの場合はナトリウム(Na)成分が時間の経過とともにガラスバルブ7の内面に溶出する。ナトリウムは電気陰性度が低いため、(保護膜の形成されていない)ガラスバルブ7の内側端部に溶出したナトリウムが、暗黒始動性の向上に寄与するものと思われるからである。
例えば、アルカリ金属酸化物が酸化ナトリウムの場合、その含有率は、5[mol%]以上20[mol%]以下が好ましい。5[mol%]未満であると暗黒始動時間が向上しにくく、20[mol%]を超えると、長時間の使用によりガラスバルブが黒(茶褐色)化や白色化して輝度の低下を招いたり、ガラスバルブの強度が低下したりするなどの問題が生じるからである。
また、自然環境保護を考慮した場合、鉛フリーガラスを用いるのが好ましい。ただし、鉛フリーガラスと言っても、製造過程で不純物として鉛を含んでしまう場合があるので、0.1[wt%]以下というレベルで鉛が含有されているガラスも鉛フリーガラスと定義することとする。
(2)紫外線吸収について
ランプ用ガラス管100,300の材料であるガラスに遷移金属の酸化物をその種類によって所定量をドープすることにより254[nm]や313[nm]の紫外線を吸収することができる。具体的には、例えば酸化チタン(TiO2)の場合は、組成比率0.0
5[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収し、組成比率2[mol%]以上ドープすることにより313[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化チタンを組成比率5.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまうため、組成比率0.05[mol%]以上5.0[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。
また、酸化セリウム(CeO2)の場合は、組成比率0.05[mol%]以上ドープ
することにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化セリウムを組成比率0.5[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化セリウムを組成比率0.05[mol%]以上0.5[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。なお、酸化セリウムに加えて酸化スズ(SnO)をドープすることにより、酸化セリウムによるガラスの着色を抑えることができるため、酸化セリウムを組成比率5.0[mol%]以下までドープすることができる。この場合、酸化セリウムを組成比率0.5[mol%]以上ドープすれば313[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、この場合においても酸化セリウムを組成比率が5.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが失透してしまう。
また、酸化亜鉛(ZnO)の場合は、組成比率2.0[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化亜鉛を組成比率20[mol%]より多くドープした場合、ガラスが失透してしまうおそれがあるため、酸化亜鉛を2.0[mol%]以上20[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。
また、酸化鉄(Fe23)の場合は、組成比率0.01[mol%]以上ドープすることにより254[nm]の紫外線を吸収することができる。ただし、酸化鉄を組成比率2.0[mol%]より多くドープした場合には、ガラスが着色してしまうため、酸化鉄を組成比率0.01[mol%]以上2.0[mol%]以下の範囲でドープすることが好ましい。
(3)赤外線透過係数について
ガラス中の水分含有量を示す赤外線透過率係数は、0.3以上1.2以下の範囲、特に0.4以上0.8以下の範囲となるように調整することが好ましい。赤外線透過率係数が1.2以下であれば、外部電極蛍光ランプ(EEFL)や長尺の冷陰極蛍光ランプ等の高電圧印加ランプに適用可能な低い誘電正接を得やすくなり、0.8以下であれば誘電正接が十分に小さくなって、さらに高電圧印加ランプに適用可能となる。
なお、赤外線透過率係数(X)は下式で表すことができる。
X=(log(a/b))/t
a:3840[cm-1]付近の極小点の透過率[%]
b:3560[cm-1]付近の極小点の透過率[%]
t:ガラスの厚み
(4)ガラスバルブの形状について
ガラスバルブ7の形状は、直管形状のものに限られず、例えばL字形状、U字形状、コの字形状、渦巻き形状等であってもよい。また、その管軸に対して垂直に切った断面は、略円形状のものに限られず、例えばトラック形状や角丸形状のような扁平形状や楕円形状等であってもよい。
2.蛍光体層の蛍光体について
(1)紫外線吸収について
例えば、近年、液晶カラーテレビの大型化に伴って、バックライトユニットの開口を塞ぐ拡散板に寸法安定性の良いポリカーボネートが使用されるようになっている。このポリカーボネートは、水銀が発する313[nm]の波長の紫外線により劣化しやすい。このような場合には、波長313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体を利用するとよい。なお、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体としては、以下のものがある。
(a)青色
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl1017]又は[Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl1627
ここで、x,y,zはそれぞれ0≦x≦0.4、 0.07≦y≦0.25、 0≦z<0.1なる条件を満たす数であることが好ましい。
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[BaMg2Al1627:Eu2+]、[BaMgAl1017:Eu2+] (略号:BAM−
B)や、ユーロピウム付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[(Ba,Sr)Mg2Al1627:Eu2+]、[(Ba,Sr)MgAl1017:Eu2+](略号:SBAM−B)等がある。
(b)緑色
・マンガン不活マグネシウムガレート[MgGa24:Mn2+](略号:MGM)
・マンガン付活アルミン酸セリウム・マグネシウム・亜鉛[Ce(Mg,Zn)Al11
19:Mn2+](略号:CMZ)
・テルビウム付活アルミン酸セリウム・マグネシウム[CeMgAl1119:Tb3+](略号:CAT)
・ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[Ba1-x-ySrxEuyMg1-zMnzAl1017]又は[Ba1-x-ySrxEuyMg2-zMnzAl1627
ここで、x,y,zはそれぞれ0≦x≦0.4、 0.07≦y≦0.25、 0.1≦z≦0.6なる条件を満たす数であり、zは0.4≦x≦0.5であることが好ましい。
このような蛍光体としては、例えば、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・マグネシウム[BaMg2Al1627:Eu2+,Mn2+]、[BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+](略号:BAM−G)や、ユーロピウム・マンガン共付活アルミン酸バリウム・ストロンチウム・マグネシウム[(Ba,Sr)Mg2Al1627:Eu2+,Mn2+]
、[(Ba,Sr)MgAl1017:Eu2+,Mn2+](略号:SBAM−G)等がある。
(c)赤色
・ユーロピウム付活リン・バナジン酸イットリウム[Y(P,V)O4:Eu3+](略号
:YPV)
・ユーロピウム付活バナジン酸イットリウム[YVO4:Eu3+](略号:YVO)
・ユーロピウム付活イットリウムオキシサルファイド[Y22S:Eu3+](略号:YOS)
・マンガン付活フッ化ゲルマン酸マグネシウム[3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+](略号:MFG)
・ジスプロシウム付活バナジン酸イットリウム[YVO4:Dy3+](赤と緑の2成分
発光蛍光体であり、略号:YDS)
なお、一種類の発光色に対して、異なる化合物の蛍光体を混合して用いてもよい。例えば、青色にBAM−B(313[nm]を吸収する。)のみ、緑色にLAP(313[nm]を吸収しない。)とBAM−G(313[nm]を吸収する。)、赤色にYOX(313nmを吸収しない。)とYVO(313[nm]を吸収する。)の蛍光体を用いてもよい。このような場合は、前述のように波長313[nm]を吸収する蛍光体が、総重量組成比率で50%より大きくなるように調整することで、紫外線がガラスバルブ外に漏れ出ることをほとんど防止できる。したがって、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体を蛍光体層105に含む場合には、上記のバックライトユニットの開口を塞ぐポリカーボネート(PC)からなる拡散板等の紫外線による劣化が抑制され、バックライトユニットとしての特性を長時間維持することができる。
ここで、「313[nm]の紫外線を吸収する」とは、254[nm]付近の励起波長スペクトル(励起波長スペクトルとは、蛍光体を波長変化させながら励起発光させ、励起波長と発光強度をプロットしたものである。)の強度を100[%]としたときに、313[nm]の励起波長スペクトルの強度が80[%]以上のものと定義する。すなわち、313[nm]の紫外線を吸収する蛍光体とは、313[nm]の紫外線を吸収して可視光に変換できる蛍光体である。
(2)高色再現について
液晶カラーテレビで代表される液晶表示装置では、近年における高画質化の一環としてなされる高色再現化に伴い、当該液晶表示装置のバックライトユニットの光源として用いられる冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプにおいて、再現可能な色度範囲の拡大化の要請がある。
このような要請に対して、例えば、以下の蛍光体を用いることで、実施の形態での蛍光体を用いる場合よりも、色度範囲の拡大を図ることができる。具体的には、CIE1931色度図において、高色再現用の当該蛍光体の色度座標値が、実施の形態で使用した3つの蛍光体の色度座標値を結んでできる三角形を含んで色再現範囲を広げる座標に位置する。
(a)青色
・ユーロピウム付活ストロンチウム・クロロアパタイト[Sr10(PO46Cl2:Eu2+](略号:SCA)、色度座標:x=0.151、y=0.065
上記以外に、ユーロピウム付活ストロンチウム・カルシウム・バリウム・クロロアパタイト[(Sr,Ca,Ba)10(PO46Cl2:Eu2+](略号:SBCA)も使用でき
、上記波長313(nm)の紫外線も吸収できるSBAM−Bも高色再現用に使用できる。
(b)緑色
・BAM−G、色度座標:x=0.139、y=0.574
・CMZ、色度座標:x=0.164、y=0.722
・CAT、色度座標:x=0.267、y=0.663
なお、これらは上述したように、波長313[nm]の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した3つの蛍光体粒子以外にも、MGMも高色再現用に使用することもできる。
(c)赤色
・YOS、色度座標:x=0.651、y=0.344
・YPV、色度座標:x=0.658、y=0.333
・MFG、色度座標:x=0.711、y=0.287
なお、これらは上述したように、波長313[nm]の紫外線も吸収でき、また、ここで説明した3つの蛍光体粒子以外にも、YVO、YDSも高色再現用に使用することもできる。
また、上記で示した色度座標値は各々の蛍光体の粉体のみで測定した代表値であり、測定方法(測定原理)等に起因して、各蛍光体の粉体が示す色度座標値は、上掲した値と若干異なる場合があり得る。参考として上記実施の形態1の各蛍光体の粉体の色度座標値は、YOX(x=0.644、y=0.353)、LAP(x=0.351、y=0.585)、BAM−B(x=0.148、y=0.056)で構成されている。
さらに、赤、緑、青の各色を発光させるために用いる蛍光体は各波長につき1種類に限らず、複数種類を組み合わせて用いることとしても良い。
ここで、上記の高色再現用の蛍光体粒子を用いて蛍光体層を形成した場合について説明する。ここでの評価は、CIE1931色度図内においてNTSC規格の3原色の色度座標値を結ぶNTSC三角形(NTSCtriangle)の面積を基準とした、高色再現用の蛍光体を用いた場合の3つの色度座標値を結んでできる三角形の面積の比(以下、NTSC比という。)で行なう。
例えば、青色としてBAM−B、緑色としてBAM−G、赤色としてYVOを用いると(例1)NTSC比が92[%]となり、また、青色としてSCA、緑色としてBAM−G、赤色としてYVOを用いると(例2)NTSC比が100[%]となり、また、青色としてSCA、緑色としてBAM−G、赤色としてYOXを用いると(例3)、NTSC比が95[%]となり、例1及び2に比べて輝度を10[%]向上させることができる。
なお、ここでの評価に用いた色度座標値は、ランプ等が組み込まれた液晶表示装置とした状態で測定したものである為、カラーフィルターとの組み合わせにより色再現範囲が上記値より前後する可能性がある。
3.ランプの種類について
なお、上記の各実施形態に係るソケット付ランプにおいては、そのガラスバルブの内面に蛍光体層を有するものとして冷陰極蛍光ランプについて説明したが、この他にも外部電極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプであってもよい。また、蛍光体層を設けていない紫外線ランプや、放電媒体として水銀を含まない無水銀ランプであってもよい。
本発明は、ソケット、それを用いたソケット付ランプ、バックライトユニットおよび液晶表示装置に広く適用することができる。
本発明の第1の実施形態に係るソケットの斜視図 同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ状態の要部拡大正面図 同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ状態の要部拡大左側面図 同じくソケットの変形例の斜視図 同じくソケットの別の変形例の斜視図 (a)同じくソケットの別の変形例において、ソケットにストッパーを挿入する前の状態の正面図、(b)同じくソケットの別の変形例において、ソケットにストッパーを挿入した後の状態の正面図 本発明の第2の実施形態に係るソケットの斜視図 同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ状態の要部拡大正面図 同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ状態の要部拡大左側面図 本発明の第3の実施形態に係るソケットの斜視図 (a)同じくソケットにおいて、ランプを組み込む前の状態の正面図、(b)同じくソケットにおいて、ランプ組み込み中の状態の正面図、(c)同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ後の状態の正面図 (a)同じくソケットにおいて、ランプを組み込む前の状態の左側面図、(b)同じくソケットにおいて、ランプ組み込み中の状態の左側面図、(c)同じくソケットにおいて、ランプを組み込んだ後の状態の左側面図 本発明の第4の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図 同じくバックライトユニットに用いるランプの長手方向の中心軸を含む断面図 本発明の第5の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図 同じくバックライトユニットの一部に用いるソケットの斜視図 (a)同じくバックライトユニットの点灯回路図、(b)点灯回路に接続された各ランプの接続関係を示す図、(c)変形例の点灯回路に接続された各ランプの関係を示す図 本発明の第6の実施形態に係る液晶表示装置の概略図 本発明の第7の実施形態に係るソケット付ランプの正面図 同じくソケット付ランプをバックライトユニットのソケットに挿入する工程の概念図 (a)同じくソケット付ランプの変形例1の正面図、(b)同じくソケット付ランプの変形例1の右側面図 (a)同じくソケット付ランプの変形例2のソケット装着前の正面図、(b)同じくソケット付ランプの変形例2のソケット装着後の正面図 本発明の第8の実施形態に係るソケット付ランプの正面図 従来のソケットの斜視図 従来のコネクタ装置の斜視図
符号の説明
5 ランプ
6 リード線
7 ガラスバルブ
8、11、13、16、33、39、43、47、51 ソケット
9、14、19 保持部
10、12、17 接続部
19a 保持挟持片
20a 接続挟持片
21、32 バックライトユニット
40、45、49、50 ソケット付ランプ

Claims (6)

  1. ガラスバルブと、このガラスバルブの端部から突出するリード線とを有するランプが取り付けられるソケットであって、前記ガラスバルブを保持する保持部と、前記ガラスバルブが前記保持部に保持された状態において、前記リード線と接触している接続部とを備えることを特徴とするソケット。
  2. 前記保持部は前記ガラスバルブを保持するための一対の保持挟持片を有し、前記保持挟持片は、前記ガラスバルブが挿入される際、一旦押し広げられるように開いた後、前記ガラスバルブの挿入後に閉じて前記ガラスバルブを保持しており、前記接続部は前記リード線を挟み込んで接続する接続挟持片を有し、前記保持挟持片の開閉に同期して開閉することを特徴とする請求項1に記載のソケット。
  3. ガラスバルブと、このガラスバルブの端部から突出するリード線とを有し、両端部に請求項1または2に記載のソケットが装着されたソケット付ランプであって、前記ガラスバルブが前記保持部により保持され、前記リード線が前記接触部と接触していることを特徴とするソケット付ランプ。
  4. ランプと、このランプが取り付けられ、かつ点灯回路に接続される請求項1または2に記載のソケットを備えることを特徴とするバックライトユニット。
  5. 請求項3に記載のソケット付ランプを備えることを特徴とするバックライトユニット。
  6. 請求項4または5に記載のバックライトユニットを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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WO2009113205A1 (ja) * 2008-03-13 2009-09-17 シャープ株式会社 ランプコネクタ、バックライト装置及び液晶表示装置
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