JP2005078832A - バックライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 均一な輝度でかつＬＥＤの出射光の利用効率に優れたバックライト装置を提供する。
【解決手段】 導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体１０は、底部１９と、回路基板１６に対して光源２７と反対側の位置に設ける第１の側壁１１と、回路基板１６の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁１２と第３の側壁１３とを有し、第２の側壁１２及び第３の側壁１３の一方の端部にそれぞれ切欠部１７ａ、１７ｂを設け、該切欠部１７ａ、１７ｂによって形成される第２の側壁１２及び第３の側壁１３のそれぞれの端面に弾性押圧部１２ａ、１３ａを設け、弾性押圧部１２ａ、１３ａにより回路基板１６を第１の側壁１１の内面に押圧保持したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はバックライト装置に係り、特にＬＥＤを光源に用いたサイドライト型のバックライト装置に関する。

透過型または半透過型液晶表示パネルには、その背面にバックライトが設けられる。このバックライトには、大別して光拡散板などの下に光源を配置した直下型と、導光体の側面に光源を配置したサイドライト型とがある。サイドライト型バックライトは、液晶表示パネルとほぼ同じ大きさに形成された合成樹脂からなる平板状の導光体を備え、その一つの側面が受光面とされ、その受光面に対向して光源が配置される（例えば、特許文献１参照。）。

このように、サイドライト型バックライトは、導光体の側方に光源を配置する構成であるため、直下型バックライトに比べて薄型化が可能であり、また、液晶表示パネルに対する光源の発熱の影響を少なくし得る点で有利であるとされているが、光源で発した光を導光板内に有効に取り込むためには、導光板に対して光源の位置を適正に保持することが重要であリ、これに対応した例が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。

以下、図面を用いて従来技術における液晶表示装置用のバックライト装置の具体的例について説明する。図７は従来技術における液晶表示装置用のバックライト装置の分解斜視図、図８は図７における組み立てられたバックライト装置のＢ−Ｂ断面図である。図７及び図８に示すように、このバックライト装置は、上面が開放した箱型の枠体２４内に導光板２８、液晶セル２５及び光源であるＬＥＤ２７を備えている。枠体２４は第１収容部２４ａと第２収容部２４ｂとを備え、第１収容部２４ａに導光板２８、光拡散シート３１、液晶セル２５が順次積層形成され、第２収容部２４ｂにＬＥＤ２７を実装した回路基板２６が組み込まれている。この第２収容部２４ｂには、底面２２ａの端部にＬＥＤ２７を実装した回路基板２６を立てた状態で支持する取付溝３３及びガイド溝３４が形成されている。また、第２収容部２４ｂに組み込まれた回路基板２６の上端部には、遮光壁３２が第２収容部２４ｂの上方に配設されている。

導光板２８は、透明なアクリル材で形成された薄板で、第１収容部２４ａのスペース内に適合するサイズに形成されており、その一側面にはＬＥＤ２７を入れるために湾曲状に凹設した受光部２９が形成されている。また、導光板２８の両側面にはそれぞれフック３５が突出形成され、このフック３５を枠体２４の段部の両側面に予め形成された溝部３６に嵌め合うことで、枠体２４に位置決め固定される。

枠体２４の第２収容部２４ｂに組み込まれる回路基板２６は、ガラスエポキシ基板やシート状のフレキシブル基板を使用することができ、図９（ａ）に示すように、下端に突出部３９を備えた実装部４４と、回路配線部４０とで一体形成されている。突出部３９の幅は実装するＬＥＤ２７が収まるような寸法で形成されており、ＬＥＤ２７は突出部３９の上方に実装される。回路配線部４０は、枠体２４の段部２２ｃに載置され、枠体２４に設けた切欠部４１から突出させて図示しない外部装置に接続される。回路配線部４０からは配線がＬＥＤ２７に向かって形成されている。また、突出部３９に近い回路基板２６の一端部にはガイド突起３８が設けられている。この回路基板２６は図９（ｂ）に示すように、枠体２４の底面２２ａの端部に開設された取付溝３３とガイド溝３４に突出部３９とガイド突起３８を嵌め込んで位置決めされ、枠体２４の側壁２３ｂと図１に示した導光板２８の受光部２９との間に挟まれて固定される。さらに、図７及び図８に示したように、回路基板２６が枠体２４と遮光壁３２によって光潟れを防止する構造となっている。

特開２００２−３５７８２３号公報（第２頁、図１−２） 特願２００２−０７８８２８号（第４−６頁、図１−３）

しかしながら、従来技術ににおけるバックライト装置は枠体の取付溝３３とガイド溝３４に回路基板の突出部３９とガイド突起３８を嵌め込んで位置決めされるため、ガイド溝３４のサイズはガイド突起３８の外形より若干大きく形成される。このため枠体や回路基板の寸法公差で、ガイド溝３４とガイド突起３８のとの間に隙間が生じ、導光板と光源であるＬＥＤとの位置ずれが発生する場合がある。特に上下方向は動き易く輝度むらが発生する場合があった。

（発明の目的）
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決して枠体に配置された導光板の受光部に光源からの光を効率よく照射するように前記光源の発光面を適正位置に配置し固定することによって、均一な輝度でかつＬＥＤの出射光の利用効率に優れたバックライト装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のバックライト装置は、導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体は、底部と、回路基板に対して光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、第２の側壁及び第３の側壁の一方の端部にそれぞれ切欠部を設け、該切欠部によって形成される第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に弾性押圧部を設け、弾性押圧部により回路基板を第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とする。

また、導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体は、底部と、回路基板に対して光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、第１の側壁の上部に枠体の内側に向かって突出する係止爪を設け、回路基板を枠体の底部と係止爪とで狭持したことを特徴とする。

また、導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、枠体は、底部と、回路基板に対して光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、第１の側壁の上部に枠体の内側に向かって突出する係止爪を設け、第２の側壁及び第３の側壁の一方の端部にそれぞれ切欠部を設け、該切欠部によって形成される第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に弾性押圧部を設け、回路基板を枠体の底部と係止爪とで狭持すると共に、弾性押圧部により回路基板を第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とする。

また、弾性押圧部が第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面から突出する凸部からなり、横断面形状が略半円形形状であることを特徴とする。

また、回路基板の係止爪に対応する位置に凹部を設け、該凹部に係止爪が嵌合されていることを特徴とする。

また、回路基板両端のそれぞれの近傍に回路基板両端をガイドするための第４の側壁と第５の側壁とを有することを特徴とする。

また、第４の側壁及び第５の側壁の高さが第２の側壁または第３の側壁の高さと比較して、いずれの高さよりも低い値に設定されていることを特徴とする。

以上のように本発明のバックライト装置は枠体に回路基板を固定するための係止爪及び弾性押圧部を設けることにより枠体や回路基板の出来上がり寸法のばらつきに関係なく回路基板を安定して固定できるため、導光板に対してＬＥＤの位置を適正な位置に配置、固定することができる。この結果、バックライトの輝度むらが低減され、ＬＥＤの出射光の有効利用を図ることができる。
また、構造が簡単であり、低価格のバックライト装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１、図２、図３を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態におけるバックライト装置の一部を示す斜視図、図２はバックライト装置の一部を示す平面図、図３は、枠体に回路基板を取り付ける方法を説明するための図である。本実施形態におけるバックライト装置は枠体に回路基板を取り付ける構造が従来例と異なっており基本構造は従来例におけるバックライト装置に類似している。従って、枠体に回路基板を取り付ける構造について詳細に説明し、その他の従来例と同様な構成については説明を省略する。

本実施形態におけるバックライト装置は図１、図２に示すように上面が開放した箱型の枠体１０に導光板（図示せず）と、導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く回路基板１６に取り付けられた光源２７とを備えている。枠体１０は回路基板１６のＬＥＤ２７が装着されている面と反対側の面が密着保持されるように設ける第１の側壁１１と、回路基板１６の左右両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁１２と第３の側壁１３と、各側壁に連接する底部１９とを備えている。 第１の側壁１１の上部には回路基板１６を保持するために枠体１０の内側に向かって突出する二つの係止爪１１ａ、１１ｂが設けられている。また、第２の側壁１２及び第３の側壁１３には、回路基板１６が配置される側の端部にそれぞれ切欠部１７ａ、１７ｂを設け、この切欠部１７ａ、１７ｂによって形成される第２の側壁１２及び第３の側壁１３のそれぞれの端面に回路基板１６を押圧保持するための弾性押圧部１２ａ、１３ａが設けられている。回路基板１６は枠体１０の底部１９と係止爪１１ａ、１１ｂとで狭持されように配置されると共に、弾性押圧部１２ａ、１３ａにより第１の側壁１１の内壁面に密着するように押圧保持されている。

第１の側壁１１に設ける二つの係止爪１１ａ、１１ｂは第２の側壁１２と第３の側壁１３とに対応する位置の間に所定の間隔で配置される。この係止爪１１ａ、１１ｂの幅、厚さについては特に限定されることはなく必要強度と適度な弾性を有するように設定すればよいが、長さにについては枠体１０と回路基板１６との着脱を考慮すると回路基板１６の厚さと同程度に設定することが好ましい。また、枠体１０の底部１９と係止爪１１ａ、１１ｂの下面との距離は回路基板１６の高さと略一致し、やや小さい値に設定する。これによって、回路基板１６の寸法にばらつきが生じた場合にも係止爪１１ａ、１１ｂの弾性によって対応が可能であり、回路基板１６を確実に保持することができる。

また、第２の側壁１２及び第３の側壁１３に設ける弾性押圧部１２ａ、１３ａは、第２の側壁、第３の側壁のそれぞれの端面から突出する凸部からなり横断面形状が略半円形形状で、端面の上部から下部までの全長に亘って設けられている。また、この弾性押圧部１２ａ、１３ａは、回路基板１６の両端の近傍で中心よりの位置に対応する位置に設けられている。また、弾性押圧部１２ａ、１３ａの先端と第１の側壁１１の内壁面との距離は、回路基板１６の厚さと略一致し、やや小さい値に設定されている。これによって、回路基板１６の厚さのばらつきに対して弾性押圧部１２ａ、１３ａである略半円形形状の凸部の頂点の部分が弾性変形することによって対応し、回路基板１６を第１の側壁１１の内壁面に確実に押圧保持することができる。

さらに、回路基板１６の両端のそれぞれの近傍に回路基板１６の両端をガイドするための第４の側壁１４と第５の側壁１５とが設けられており、これによって回路基板１６の左右方向の動きが規制されている。第４の側壁１４の一端は第１側壁１１の一方の端部と連接し、他端は第２の側壁１２と連接して設けられている。同様に第５の側壁１５の一端は第１側壁１１の他方の端部と連接し、他端は第３の側壁１２に連接して設けられている。また、第４の側壁１４及び第５の側壁１５の高さは第２の側壁１２または第３の側壁１３の高さと比較して、いずれの高さよりも低い値に設定する。第４の側壁１４及び第５の側壁１５の高さは回路基板１６をガイドするために必要な高さを確保し、出来るだけ低い値に設定すると回路基板の脱着が容易となり好ましい。尚、回路基板１６は長方形で所定の位置にＬＥＤ２７が１個搭載された構造で従来例と基本的に類似している。また、その他の構成についても従来例とほぼ同様であるため説明を省略する。

次に回路基板１６を枠体１０に装着する方法について図３を用いて説明する。まず、図３（ａ）に示すように第 の側壁１１の上部を枠体１０の外側方向（図中矢印Ａの方向）に変形させ、回路基板１６を枠体１０の上方から下方（図中矢印Ｂの方向）に移動させ、図３（ｂ）に示すように第４側壁１４と第５の側壁１５の間で、且つ第１側壁１１の内壁と弾性押圧部１２ａ、１３ａとの間に回路基板１６を差し込み、枠体１０の底部１９に回路基板１６の下面を当接させる。その後図３（ｃ）に示すように第１側壁１１の押さえを除去して第１側壁１１の弾性を利用して元の位置に戻し、係合爪１１ａ、１１ｂの下部に回路基板１６を嵌め込む。これよって、回路基板１６は、枠体１０の底部１９と係合爪１１ａ、１１ｂとによって狭持されると共に、第２の側壁及び第３の側壁に設ける弾性押圧部１２ａ、１３ａによって第 の側壁１１の内壁面に押圧保持される。尚、回路基板を取り外すときは、逆の手順で簡単に取りはずすことができる。

以上のように本実施形態のバックライト装置によれば、ＬＥＤ２７を搭載した回路基板１６は、その前後、左右、上下方向共に枠体１０に確実に固定され、適正な位置を確保することができる。また、外力の作用に対しても強く安定した固定力を有する。従って、導光板に対する位置が適正に保持され、輝度むらが低減されＬＥＤの出射光の有効利用を図ることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図４、図５、図６を参照して詳細に説明する。図４は本実施形態におけるバックライト装置を一部を示す斜視図、図５はバックライト装置を一部を示す平面図、図６は、枠体に回路基板を取り付ける方法を説明するための図である。本実施形態におけるバックライト装置は回路基板に係止爪に勘合する凹部を設け、第４の側壁と第５の側壁を設けない点が第１の実施形態と異なる点であり、その他は第１実施形態と同様である。従って、第１の実施形態と同一の構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。

本実施形態におけるバックライト装置は図４、図５に示すように回路基板１８の上部に凹部１８ａ、１８ｂを設けている。この凹部１８ａ、１８ｂは第１側壁１１の係止爪１１ａ、１１ｂのそれぞれの位置に対応する位置に設けられており、この凹部１８ａ、１８ｂに係止爪１１ａ、１１ｂが嵌合されている。凹部１８ａ、１８ｂの幅は係止爪１１ａ、１１ｂの幅に対して僅かに小さい値に設定される。また、回路基板１８の下面から凹部１８ａ、１８ｂまでの距離は枠体１０の底面１９から係止爪１１ａ、１１ｂの下面までの距離と略一致するように設定する。これによって回路基板１８の左右の動きを規制される。また、回路基板１８は、枠体１０の底部１９と係合爪１１ａ、１１ｂとによって狭持されると共に、第２の側壁１２及び第３の側壁１３に設ける弾性押圧部１２ａ、１３ａによって第１の側壁１１の内壁面に押圧保持される。従って第１実施形態において設けた第４の側壁と第５の側壁を設けなくても良く、この結果、第１の側壁１１の外側への変形力が小さくなり、回路基板１８の脱着が容易となる。また、回路基板１８の寸法のばらつきに対する対応は第１の実施形態と同様である。尚、説明を分かり易くするために図４においては第２の側壁１２及び第３の側壁１３を省略してある。

回路基板１８を枠体１０に装着する方法については図６に示すように、第１の実施形態と同様の方法で取り付けることができるが、本実施形態においては、図６（ａ）に示すように、第１の側壁１１を外側（図中矢印Ａの方向）の方向に変形させる時、第１の側壁１１が枠体１０の底部１９との連接部を支点として変形するため、第１の実施形態に比べて変形力が小さくなり回路基板の脱着作業がし易くなる効果を有する。尚、本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

尚、各実施形態において、弾性押圧部は横断面形状が略半円形形状の凸部で端面の上部から下部までの全長に亘って設けた例で説明したが、部分的に分けて設けても良い。又形状についても、半円形に限定されるものではなく適正な弾性を有する形状で有ればよい。 また、係止爪については、二箇所に設ける例で説明したが、これに限定されるものではなく、一箇所または三箇所に設けても良い。
また、弾性押圧部１２ａ、１３ａは第１の側壁１１と対応する面に設ける実施形態として示したが、その位置に限定されるものではない。さらに弾性押圧部１２ａ、１３ａは第２の側壁１２、第３の側壁１３の端面中央部に設ける実施形態として示したが、この位置に限定されるものでもない。
また、光源としてのＬＥＤについも、１個搭載した例で説明したが、２個以上搭載する場合においても、同様の効果を得ることができる。

本発明のバックライト装置は、携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。

本発明の第１の実施形態における液晶表示装置用のバックライト装置の一部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態における液晶表示装置用のバックライト装置の一部を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における回路基板を枠体に装着する方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置用のバックライト装置の一部を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における液晶表示装置用のバックライト装置の一部を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態における回路基板を枠体に装着する方法を示す図である。 従来の液晶表示装置用のバックライト装置の全体構成を説明する分解斜視図である。 従来の液晶表示装置用のバックライト装置の全体構成を説明する断面図である。 従来の回路基板と枠体の一部を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 枠体
１１ 第１の側壁
１１ａ、１１ｂ 係止爪
１２ 第２の側壁
１２ａ 弾性押圧部
１３ 第３の側壁
１３ａ 弾性押圧部
１４ 第４の側壁
１５ 第５の側壁
１６ 回路基板
１７ａ、１７ｂ 切欠部
１８ 回路基板
１８ａ、１８ｂ 回路基板の凹部
１９ 枠体の底部
２０ 枠体
２２ａ 底部
２３ｂ 側壁
２２ｃ 段部
２４ 枠体
２４ａ 第１収容部
２４ｂ 第２収容部
２５ 液晶セル
２６ 回路基板
２７ ＬＥＤ
２８ 導光板
２９ 受光部
３１ 光拡散シート
３２ 遮光壁
３３ 取付溝
３４ ガイド溝
３５ フック
３６ 溝部
３８ ガイド突起
３９ 突出部
４０ 回路配線
４１ 切欠部
４４ 実装部

Claims (7)

1. 導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、前記導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く前記回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、
   前記枠体は、底部と、前記回路基板に対して前記光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、前記回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、前記第２の側壁及び第３の側壁の一方の端部にそれぞれ切欠部を設け、該切欠部によって形成される前記第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に弾性押圧部を設け、前記弾性押圧部により前記回路基板を前記第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とするバックライト装置。
2. 導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、前記導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く前記回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、
   前記枠体は、底部と、前記回路基板に対して前記光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、前記回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、前記第１の側壁の上部に枠体の内側に向かって突出する係止爪を設け、前記回路基板を前記枠体の底部と前記係止爪とで狭持したことを特徴とするバックライト装置。
3. 導光板と、該導光板を保持する枠体と、該枠体に装着される回路基板と、前記導光板の受光部となる側面に近接または密接して対向する如く前記回路基板に取り付けられた光源とを備えたバックライト装置において、
   前記枠体は、底部と、前記回路基板に対して前記光源と反対側の位置に設ける第１の側壁と、前記回路基板の両端側の位置にそれぞれ設ける第２の側壁と第３の側壁とを有し、前記第１の側壁の上部に枠体の内側に向かって突出する係止爪を設け、前記第２の側壁及び第３の側壁の一方の端部にそれぞれ切欠部を設け、該切欠部によって形成される前記第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面に弾性押圧部を設け、前記回路基板を前記枠体の底部と前記係止爪とで狭持すると共に、前記弾性押圧部により前記回路基板を前記第１の側壁の内面に押圧保持したことを特徴とするバックライト装置。
4. 前記弾性押圧部が前記第２の側壁及び第３の側壁のそれぞれの端面から突出する凸部からなり、横断面形状が略半円形形状であることを特徴とする請求項１又は請求項３記載のバックライト装置。
5. 前記回路基板の前記係止爪に対応する位置に凹部を設け、該凹部に前記係止爪が嵌合されていることを特徴とする請求項２又は３記載のバックライト装置。
6. 前記回路基板両端のそれぞれの近傍に前記回路基板両端をガイドするための第４の側壁と第５の側壁とを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のバックライト装置。
7. 前記第４の側壁及び第５の側壁の高さが前記第２の側壁または第３の側壁の高さと比較して、いずれの高さよりも低い値に設定されていることを特徴とする請求項６記載のバックライト装置。

Images