JP2005327700A - バックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】
導光板と入射光源アセンブリの光源モジュールとの位置関係がずれ難いため明度が高く、且つ、製造コストが低いバックライトユニットを提供すること。
【解決手段】
入射光源アセンブリ載置用側板及び導光板載置用突設板を有するハウジングと、回路基板及び該回路基板上に複数個突設される光源モジュールを有する入射光源アセンブリと、前記導光板載置用突設板に載置可能な導光板とを含むバックライトユニットであって、前記導光板は、導光板本体及び該導光板本体の一端面から該端面に垂直な方向且つ前記導光板本体に平行な方向に突設される複数の導光板突片部を有することにより隣接する該導光板突片部間に導光板凹欠部が形成されたものであり、前記入射光源アセンブリは、前記回路基板の他の一部が前記導光板突片部上に載置されると共に前記光源モジュールが前記導光板凹欠部に位置するように前記導光板に載置されるバックライトユニット。
【選択図】 図５

Description

本発明は、バックライトユニットに関し、特に、導光板、入射光源アセンブリ及びハウジング間の組立ての誤差を減少させるバックライトユニットに関するものである。

液晶ディスプレイ装置は、一般的に、バックライトユニット、液晶パネル、反射板及び拡散板等から構成されている。バックライトユニットは、ハウジング、導光板及び入射光源アセンブリから構成されており、従来、バックライトユニットの製造方法としては、まず、ハウジングに入射光源アセンブリを組み込み、次に、導光板を組み込む方法が採用されている。

図１は、従来用いられているハウジングの斜視図である。図１に示すハウジング１は、全体が矩形の枠状体であり、矩形のハウジング本体１８の三辺に導光板を載置可能な導光板載置用突設板１６がそれぞれ形成され、残りの一辺に入射光源アセンブリを載置可能な入射光源アセンブリ載置用側板１１が形成されている。入射光源アセンブリ載置用側板１１は、細長い矩形状の入射光源アセンブリ載置用側板本体１５と該入射光源アセンブリ載置用側板本体１５からハウジング本体１８の内部に向けて突設される複数の入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２とを有し、隣接する入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２間にはハウジング側板凹欠部１３が形成されている。

図２は、従来用いられている入射光源アセンブリの斜視図である。図２に示すように、入射光源アセンブリ２は、フレキシブルプリント配線板２１と該フレキシブルプリント配線板上に複数個突設される光源モジュール２２とからなり、各光源モジュール２２には例えば発光ダイオード２４等の光源が組み込まれている。

図３は、従来用いられているバックライトユニットの斜視図である。バックライトユニット１０は、ハウジング１、導光板３及び入射光源アセンブリ２からなる。入射光源アセンブリ２は、入射光源アセンブリ載置用側板１１上に、フレキシブルプリント配線板２１の表面が入射光源アセンブリ載置用側板本体１５及び入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２に接触すると共に、フレキシブルプリント配線板２１上に突設されている各光源モジュール２２がハウジング側板凹欠部１３内に位置するように載置される。また、導光板３は、導光板載置用突設板１６上に、導光板３と入射光源アセンブリ２とが略同じ高さになるように載置される。これにより、バックライトユニット１０は、入射光源アセンブリ２の光源モジュール２２から出光される光を導光板３が受光できるようになっている。

このとき、導光板３が光源モジュール２２から出光された光を効率よく受光するためには、導光板３の入光面と光源モジュール２２の発光面との距離が近いことが好ましく、また、導光板３の厚さ方向の中心の高さと光源モジュール２２の中心の高さとが一致することが好ましい。バックライトユニット１０の製造は、通常、まず、ハウジング１の入射光源アセンブリ載置用側板１１の上に入射光源アセンブリ２を載置、固定し、次に、ハウジング１の中に導光板３を載置、固定する順番で行う。

しかし、バックライトユニット１０は、導光板３と入射光源アセンブリ２とがそれぞれ別々にハウジング１に固定されたものであり、導光板３と入射光源アセンブリ２とは直接に固定されていない。このため、ハウジング１自体が歪んでいたり、導光板３や入射光源アセンブリ２の組み付けの際にハウジング１が歪んだりすると、導光板３と入射光源アセンブリ２との位置関係がずれ易い。

すなわち、図４は図３のＡ−Ａ線で切断したバックライトユニット１０の部分断面図であるが、図４に示すように、ハウジング１が歪むと導光板３と入射光源アセンブリ２の光源モジュール２２との位置関係がずれて、導光板３の入光面３１と光源モジュール２２の発光面２３との距離Ａが大きくなったり、導光板３の厚さ方向の中心の高さと光源モジュール２２の中心の高さのずれＢが大きくなったりし易くなる。そして、このように、距離ＡやずれＢが大きくなると、導光板３が入射光源アセンブリ２の光源モジュール２２から出光された光線を効果的に用いることができないため、バックライトユニット１０は、導光板３の明度が低下し易いという問題がある。また、バックライトユニット１０は、上記のようにハウジング１に入射光源アセンブリ２及び導光板３をそれぞれ別に載置して組み立てるため、製造工程が複雑で製造コストが高いという問題があった。

特開２０００−２２１５０２号公報（第１頁）

従って、本発明の目的は、導光板と入射光源アセンブリの光源モジュールとの位置関係がずれ難いため明度が高く、且つ、製造コストが低いバックライトユニットを提供することにある。

すなわち、本発明（１）は、入射光源アセンブリ載置用側板及び導光板載置用突設板を有するハウジングと、回路基板及び該回路基板上に複数個突設される光源モジュールを有し、該回路基板の一部が前記入射光源アセンブリ載置用側板上に載置される入射光源アセンブリと、前記導光板載置用突設板に載置可能な導光板とを含むバックライトユニットであって、前記導光板は、導光板本体及び該導光板本体の一端面から該端面に垂直な方向且つ前記導光板本体に平行な方向に突設される複数の導光板突片部を有することにより隣接する該導光板突片部間に導光板凹欠部が形成されたものであり、前記入射光源アセンブリは、前記回路基板の他の一部が前記導光板突片部上に載置されると共に前記光源モジュールが前記導光板凹欠部に位置するように前記導光板に載置されることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（２）は、本発明（１）において、前記回路基板がフレキシブルプリント配線板であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（３）は、本発明（１）において、前記回路基板がプリント配線板であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（４）は、本発明（１）〜本発明（３）のいずれかにおいて、前記光源モジュールの発光素子が発光ダイオードであることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（５）は、本発明（１）〜本発明（３）のいずれかにおいて、前記光源モジュールの発光素子が冷陰極蛍光灯であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（６）は、本発明（１）〜本発明（５）のいずれかにおいて、前記導光板凹欠部の形状が矩形であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（７）は、本発明（１）〜本発明（５）のいずれかにおいて、前記導光板凹欠部の形状が弓形状であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

また、本発明（８）は、本発明（１）〜本発明（５）のいずれかにおいて、前記導光板凹欠部の形状が多角形状であることを特徴とするバックライトユニットを提供するものである。

本発明に係るバックライトユニットによれば、入射光源アセンブリが直接導光板の上に固定されることから、組立て誤差が大幅に減少して導光板と入射光源アセンブリの光源モジュールとの位置関係がずれ難く、バックライトユニットの明度が高くなる。

また、本発明に係るバックライトユニットによれば、まず、入射光源アセンブリと導光板とを固定してからハウジングに組み込むため、製造が容易になり、製造コストが低減される。

また、本発明に係るバックライトユニットによれば、入射光源アセンブリが導光板の上に固定されるものであり、ハウジングの上に固定されるものでないから、ハウジングの構造を簡略化することができるため、製造コストが低減される。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照しながら、詳細に説明する。

図５は本発明に係るバックライトユニットの平面図であり、図９は図５のＢ−Ｂ線で切断した本発明に係るバックライトユニットを側面から見た拡大断面図である。バックライトユニット１００は、ハウジング１３０、導光板１１０及び入射光源アセンブリ１２０からなる。

ハウジング１３０は、ハウジング本体１８と同様の形態の全体が矩形の枠状体であるハウジング本体１３８の三辺に、図示しないが、導光板を載置可能な導光板載置用突設板１６と同様の形態の導光板載置用突設板がそれぞれ形成されている。また、ハウジング本体１３８の残りの一辺に、入射光源アセンブリ載置用側板１１の入射光源アセンブリ載置用側板本体１５と同様の形態の入射光源アセンブリを載置可能な入射光源アセンブリ載置用側板１３１が形成されている。

すなわち、入射光源アセンブリ載置用側板１３１は、図示しないが、細長い矩形状の入射光源アセンブリ載置用側板本体１３５のみからなり、入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２のような突片部は特に設けられていない。このように入射光源アセンブリ載置用側板１３１に突片部が特に設けられない理由は、本発明において、入射光源アセンブリは、図１に示すハウジング１のように入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２に接触して載置されるのでなく、後述の導光板突片部１１２の上に接触して載置されるためである。なお、必要により、入射光源アセンブリ載置用側板１３１に入射光源アセンブリ載置用側板突片部１２のような形態の導光板突片載置用側板突片部を設けてもよい。この場合、該導光板突片載置用側板突片部の上に導光板突片部１１２及び入射光源アセンブリがこの順番で載置される。

図６は本発明に係るバックライトユニットに用いられる導光板の平面図であり、図７及び図８は該導光板を側面から見た断面図である。図６に示すように、導光板１１０は、矩形の板状体からなる導光板本体１１１及び複数の導光板突片部１１２から構成されている。導光板突片部１１２は、導光板本体１１１の一端面から、該端面に垂直な方向且つ導光板本体１１１に平行な方向に突出した矩形の突片である。導光板突片部１１２は、入射光源アセンブリの載置が可能な形状及び間隔で形成される。

また、導光板１１０の隣接する導光板突片部１１２間には導光板凹欠部１１３が形成される。なお、導光板１１０では、導光板本体１１１の表面側から見た導光板凹欠部１１３の形状が矩形になっているが、本発明で用いられる導光板の導光板凹欠部は、該部分に光源モジュール１２１を配置可能な形状であればよく、特に限定されるものではない。このような形状としては、例えば、半円状等の弓形状、三角形、五角形、六角形等の多角形状等を採用することができる。

導光板突片部１１２は、図７に示す導光板突片部１１２ａや図８に示す導光板突片部１１２ｂのように、導光板本体１１１の上表面から段差１１５だけ下方に位置する入射光源アセンブリ載置用平面部１１６が設けられており、該入射光源アセンブリ載置用平面部１１６上に入射光源アセンブリ１２０の回路基板１２２を載置可能になっている。なお、導光板突片部１１２は、図８に示す導光板突片部１１２ｂのように、導光板本体１１１の下表面から段差１１７だけ上方に位置するハウジング側板接触用平面部１１８を設けることにより、該ハウジング側板接触用平面部１１８にハウジング１３０の導光板突片載置用側板突片部の上面が接触するようにして段差１１７部分に導光板突片載置用側板突片部が収容されるようにしてもよい。

導光板本体１１１及び導光板突片部１１２はプラスチック、ガラス等の公知の透明材料で形成されており、導光板突片部１１２は、導光板本体１１１の一部を切り欠き加工やエッチング加工したり、導光板本体１１１の端面に導光板突片部１１２を接着したりすることにより形成される。

入射光源アセンブリ１２０は、回路基板１２２及び該回路基板１２２上に複数個突設される光源モジュール１２１からなり、各光源モジュール１２１には例えば発光ダイオード等の光源が組み込まれている。回路基板１２２は、表面に光源モジュール１２１を取り付け可能で且つ光源モジュール１２１に電力を供給可能な構造になっている。回路基板１２２としては、例えば、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）、プリント配線板（ＰＣＢ）等が用いられる。入射光源アセンブリ１２０は、回路基板１２２が導光板１１０の導光板突片部１１２の入射光源アセンブリ載置用平面部１１６上に位置し、且つ、光源モジュール１２１がそれぞれ導光板１１０の導光板凹欠部１１３に位置するように載置、固定されることにより、入射光源アセンブリ１２０と導光板１１０とからなる複合体を形成する。該複合体は、ハウジング１３０に組み込まれるとバックライトユニット１００が形成される。

図９に示すように、光源モジュール１２１は、光源として発光素子１２３を有する。本発明に用いられる発光素子１２３としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）等が挙げられる。

次に、バックライトユニット１００の製造方法について説明する。まず、導光板１１０に入射光源アセンブリ１２０を載置、固定して導光板１１０と入射光源アセンブリ１２０とからなる複合体を形成する。この際、導光板１１０の導光板突片部１１２の上に入射光源アセンブリ１２０の回路基板１２２が接触し、且つ、導光板１１０の導光板凹欠部１１３に入射光源アセンブリ１２０の光源モジュール１２１が位置するようにする。なお、この固定の際に、図９に示すような、例えば、導光板の入光面１１４と光源モジュール１２１の発光面１２５との間隙Ａ’を小さくする等の調整や、光源モジュール１２１の発光素子１２３の中心線と、導光板本体１１１の高さ方向の中心線とを同一高さにする等の調整を行うことにより、導光板１１０と入射光源アセンブリ１２０との位置関係を、バックライトユニットの明度が高くなるように、最適化することができる。

次に、図５に示すように、上記複合体をハウジング１３０に組み込んでバックライトユニット１００の組み立てを完成する。得られたバックライトユニット１００は、図５及び図９に示すように、入射光源アセンブリ１２０の回路基板１２２がハウジング１３０の入射光源アセンブリ載置用側板本体１３５の上に載置されると共に、導光板突片部１１２の形成された部分では、図５に示すように、入射光源アセンブリ１２０の回路基板１２２が導光板突片部１１２上に直接に載置された構造になっている。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の本質及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。

従来用いられているハウジングの斜視図である。 従来用いられている入射光源アセンブリの斜視図である。 従来用いられているバックライトユニットの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線で切断した従来用いられているバックライトユニットの部分断面図である。 本発明に係るバックライトユニットの平面図である。 本発明に係るバックライトユニットに用いられる導光板の平面図である。 本発明に係るバックライトユニットに用いられる導光板を側面から見た断面図である。 本発明に係るバックライトユニットに用いられる導光板を側面から見た断面図である。 図５のＢ−Ｂ線で切断した本発明に係るバックライトユニットを側面から見た拡大断面図である。

符号の説明

１ ハウジング
２ 入射光源アセンブリ
３ 導光板
１０、１００ バックライトユニット
１１ 入射光源アセンブリ載置用側板
１２ 入射光源アセンブリ載置用側板突片部
１３ ハウジング側板凹欠部
１５ 入射光源アセンブリ載置用側板本体
１６ 導光板載置用突設板
１８ ハウジング本体
２１ フレキシブルプリント配線板
２２ 光源モジュール
２３ 発光面
２４ 発光ダイオード
３１ 入光面
１１０ 導光板
１１１ 導光板本体
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 導光板突片部
１１３ 導光板凹欠部
１１４ 入光面
１１５ 段差
１１６ 入射光源アセンブリ載置用平面部
１１７ 段差
１１８ ハウジング側板接触用平面部
１２０ 入射光源アセンブリ
１２１ 光源モジュール
１２２ 回路基板
１２３ 発光素子
１２５ 発光面
１３０ ハウジング
１３１ 入射光源アセンブリ載置用側板
１３５ 入射光源アセンブリ載置用側板本体
１３８ ハウジング本体
Ａ、Ａ’ 距離
Ｂ ずれ

Claims (8)

1. 入射光源アセンブリ載置用側板及び導光板載置用突設板を有するハウジングと、
   回路基板及び該回路基板上に複数個突設される光源モジュールを有し、該回路基板の一部が前記入射光源アセンブリ載置用側板上に載置される入射光源アセンブリと、
   前記導光板載置用突設板に載置可能な導光板と
   を含むバックライトユニットであって、
   前記導光板は、導光板本体及び該導光板本体の一端面から該端面に垂直な方向且つ前記導光板本体に平行な方向に突設される複数の導光板突片部を有することにより隣接する該導光板突片部間に導光板凹欠部が形成されたものであり、
   前記入射光源アセンブリは、前記回路基板の他の一部が前記導光板突片部上に載置されると共に前記光源モジュールが前記導光板凹欠部に位置するように前記導光板に載置されることを特徴とするバックライトユニット。
2. 前記回路基板がフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記回路基板がプリント配線板であることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
4. 前記光源モジュールの発光素子が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
5. 前記光源モジュールの発光素子が冷陰極蛍光灯であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
6. 前記導光板凹欠部の形状が矩形であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
7. 前記導光板凹欠部の形状が弓形状であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
8. 前記導光板凹欠部の形状が多角形状であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
   

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