JP2009193681A - バックライトユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】厳しい環境下での使用においても、高い信頼性を保持することが可能なバックライトユニットを提供する。
【解決手段】本発明のバックライトユニットは、バックライトと、前記バックライトを収納する凹部を有する樹脂フレームと、前記凹部を覆うとともに前記バックライトからの光を取り出すことが可能な窓部を有する金属フレームと、を備えたバックライトユニットにおいて、前記樹脂フレームは、前記凹部周縁の平面に突起部を有しており、前記金属フレームは、前記窓部周縁の平面に前記突起部が貫通可能な切欠部を有していることを特徴とする。また、前記窓部の平面形状が略矩形形状の場合、前記切欠部は、前記窓部周縁の平面において前記窓部を構成する短辺の延長線より外側に配置されていることが好ましい。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶表示パネル等の背面に配置されるバックライトユニットに関するものである。
バックライトユニットにおいて、バックライトを収納する樹脂フレームの強度を高めることを目的として、樹脂フレームの表示パネル側に、ほぼ箱型をなし表示パネルの表示領域に相当する部分に開口が形成されてなる金属フレームを設けることが開示されている。このように樹脂フレームと金属フレームとを嵌め合わせることにより、対角線の周りの捻れに対して強い強度を有することができる。また、金属フレームの角部に樹脂材からなる表示パネル用の位置決めスペーサが設けられており、これにより表示パネルと金属フレームとの位置決めが可能となっている。
特開2000−75273号公報。
しかしながら、樹脂材からなる位置決めスペーサを金属フレーム上に取り付けた場合、衝撃や、異種材料の線膨張係数の差から、激しい温度変化のある環境での使用時に金属フレームから取れてしまうおそれがある。一方、金属材からなる位置決めスペーサを金属フレーム上に構成すると、製造時および使用時において表示パネルと金属材からなる位置決めスペーサが干渉し表示パネルが損傷する恐れがある。
そこで本発明は、厳しい環境下での使用においても、高い信頼性を保持することが可能なバックライトユニットを提供する。
以上の目的を達成するために本発明に係るバックライトユニットは、バックライトと、前記バックライトを収納する凹部を有する樹脂フレームと、前記凹部を覆うとともに前記バックライトからの光を取り出すことが可能な窓部を有する金属フレームと、を備えたバックライトユニットにおいて、前記樹脂フレームは、前記凹部の縁の平面に突起部を有しており、前記金属フレームは、前記窓部の縁の平面に前記突起部が貫通可能な切欠部を有していることを特徴とするバックライトユニットである。
また、前記窓部の平面形状が略矩形形状の場合、前記切欠部は前記窓部周縁の平面において前記窓部を構成する短辺の延長線より外側に配置されていることが好ましい。
また、前記窓枠部は、内角が半径0.3mm以上2.3mm以下のR形状であることが好ましい。
本発明は、厳しい環境下での使用においても、高い信頼性を保持することが可能なバックライトユニットを提供することができる。
本発明の発光装置の実施の形態を以下に詳細に説明する。
実施の形態1
図1(a)の平面側からみた模式的斜視図、および図1(b)の平面側からみた模式的分解斜視図に示すように、この実施の形態のバックライトユニット10は、主として、樹脂フレーム11、バックライト12、および金属フレーム13にて構成されている。具体的には、バックライト12と、バックライトを収納する凹部11aを備えた樹脂フレーム11と、樹脂フレーム11の凹部11aを覆うとともにバックライト12のからの光を取り出すことが可能な窓部13aを有する樹脂フレーム11と、を備えたバックライトユニット10において、樹脂フレーム11は、凹部11aの周縁の平面に突起部11b,11b´を有しており、金属フレーム13は、窓部13aの周縁の平面に樹脂フレーム11の突起部11b,11cが貫通可能な切欠部13b,13cを有している。
(樹脂フレーム11)
本実施の形態の樹脂フレーム11は、略矩形形状の底面と側面とからなる凹部を有し、凹部11aの周縁の平面から突出した突起部11b,11cが一体的に成形されている。樹脂フレーム11の材料は、各種光拡散剤を含有した樹脂が好適に挙げられる。樹脂フレーム11の大きさや形状は、収納するバックライト12の大きさや形状に合わせて種々選択することができる。このような樹脂フレーム11の材料として、耐衝撃性および耐候性に優れた樹脂を用いることが好ましく、具体的にはポリカーボネート樹脂を用いることができる。
樹脂フレーム11の突起部11b,11cは、金属フレーム13との位置決めのほか、金属フレーム13の平面側に配置される表示パネルの位置決めの役割をしている。このように、位置決め部材が樹脂フレーム11と一体的に形成されていることから、位置精度が高く、また部材点数を削減することができる。突起部11b,11cは、少なくとも隣り合う2方向の凹部11a周縁の平面に形成されていればよい。本実施の形態では、凹部11aの長手方向の周縁の平面の2箇所と、隣り合う凹部11bの短手方向の周縁の平面の1箇所に、それぞれ突起部11b,11cを設けている。これらの突起部11b,11cは、それぞれ対応する金属フレーム13の切欠部13b,13cから突出している。また、樹脂フレームの底面は、内部に配置されるバックライト12の放熱性を高めるための孔(図示していない)を有していることが好ましい。
(バックライト12)
本実施の形態のバックライト12は、樹脂フレーム11の凹部11aに収納されており、光源12aと、光源12aが搭載された実装基板12bと、光源12aと対向する光入射側面を有し光源12aからの光を平面から出射する導光板12cと、導光板12c上に積層され導光板12cから出射される光を光学的に制御する光学シート部12dと、を有している。本実施の形態では、L字型に屈曲した金属板12eが樹脂フレーム11の底面および側面に沿って配置されており、金属板12eの平面上に光反射性シート12f、導光板12c、および光学シート部12dが順次積層され、金属基板12eの側面の内側に光源12aが搭載された実装基板12bが配置されている。本発明のバックライトの構成は、これに限定されるものではなく、従来から使用されている種々のバックライトを用いることができる。
本形態における光源12aとは、発光ダイオードや半導体レーザなどの半導体発光素子、冷陰極線管あるいはそれらから種々選択して組み合わせた複合的な光源など、導光板に入射させることができる光を発する発光部材をいう。導光板への光源の配置の仕方について、本実施の形態は導光板の側端面に光源を配したエッジライト方式を記載しているが、これに限定されるものではなく、導光板の底面側に光源を配した直下型方式としてもよい。
実装基板12bは、光源を実装して固定、配置するためのものであり、光源12aに電力を供給するための導体配線が施されている。例えば、銅箔などからなる導電性パターンが形成されたガラスエポキシ基板やフレキシブル基板あるいは絶縁性樹脂で結合された金属体などによって好適に形成することができる。あるいは、アルミニウムや銅からなる金属材料に絶縁性材料を介して導体配線が施された放熱性が高い基板とすることができる。また、実装基板は、放熱シートのような熱良導性部材を介して筺体に密着して配置されることが好ましい。
導光板12cとは、端面の一部から入射された光源からの光をその内部の反射を利用して導光し、所定の光出射面から所望の形状に発光させることができる透光性部材である。したがって、発光面の所望形状により、メーター針の針状、液晶バックライト光源として利用可能な板状など種々の形状を取ることができる。導光板12cは光源12aからの光を効率よく発光面から放出するために、透光性を有している。このような導光板の材料としてはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、ガラスなど種々の材料が好適に挙げられる。
本形態の光学シート部12dは、導光板12c側から順に、拡散シートと、第一のプリズムレンズシートと、その第一のプリズムレンズシートとはプリズムの配列方向が異なる第二のプリズムレンズシートと、が積み重ねられたものである。これらの拡散シートと、第一のプリズムレンズシートと、第二のプリズムレンズシートの形状は、導光板12cの光出射面の大きさおよび形状に相応した形状とされている。なお、光学シート部12dは、これに限定されるものではなく、拡散シート、プリズムレンズシートあるいは偏向シートなどから種々選択されて積層された構造とすることができる。また、光学シート部を構成する各シートは、バックライトユニットの光学特性を考慮して、シート数や各種シートを積み重ねる順序が適宜調整される。
光反射性シート12fは、高い光反射性を要求される為、白色PET材、またはその表面に金属コーティングを施したものが好ましい。また、金属板12eは、内側に搭載された光源12aからの熱を樹脂フレーム11の底面側から放熱するための部材であり、好ましい材料としてアルミニウムがあげられる。
(金属フレーム13)
本実施の形態の金属フレーム13は、バックライト12から光を取り出すことが可能な窓部13aを有し、窓部13a周縁の平面に樹脂フレーム11の突起部11b,11cが貫通可能な切欠部13b,13cを有している。このような金属フレーム13の材料として、優れた耐食性を有するステンレス鋼を用いることができる。特に、熱を発する光源12aを複数搭載してなる本実施の形態の場合、熱伝導性に優れたフィライト系ステンレス鋼を用いることが好ましい。本実施の形態では、JIS:SUS430からなり、板厚が0.3mmの金属フレームを用いている。切欠部13b,13cの形状は、突起部11b,11cの形状に合わせて任意の形状とすることができる。本実施の形態では、樹脂フレーム11の凹部11a周縁の平面のみから突出した突起部11bには、窓部13a周縁の平面にのみ孔を形成した切欠部13bを対応させている。これにより、金属フレームの平面の強度を確保することができる。また、樹脂フレーム11の凹部11a周縁の平面および側面の双方から突出した突起部11cには、窓部13a周縁の平面から側面まで切り欠いた切欠部13cを対応させている。
金属フレーム13と樹脂フレーム11とは、互いに嵌合できるような形状を有している。本実施の形態では、樹脂フレーム11の側面に凹部11dを設け、金属フレーム13の側面に設けられた凸部13dを前記凹部11dに嵌合して固定している。このように、樹脂製の凹部11dに、バネ性を有する金属製の凸部を嵌合させる構造は、金属製の凹部に樹脂製の凸部を嵌合させる構造と比較して、凸部に磨耗が生じにくく好ましい。凹部11dおよび凸部13dの数量や形状は、これらの固定ガタツキが防止される程度のものとすれば、どのような形態でも構わない。
実施の形態2
この実施の形態2のバックライトユニット20は、図2に示したように、樹脂フレーム21の4つの角部において樹脂フレーム21の凹部周縁の平面および側面の双方から突出した突起部21cを設け、それらと対向して金属フレーム23の窓部23a周縁の平面から側面まで切り欠いた切欠部を設けている以外、実質的に実施の形態1と同様の構成である。このように、突起部21cを4角部に配置する場合、切欠部23cおよびそこから突出する突起部21cは、窓部23a周縁の平面において窓部23aを構成する短辺の延長線より外側に配置されていることが好ましい。これにより、金属フレーム23への外力に対して強い強度を保持することができる。
実施の形態3
この実施の形態3のバックライトユニット30は、図3に示したように、窓部33aの内角33eが、半径0.3mm以上2.3mm以下のR形状とした以外、実質適に実施の形態2と同様の構成である。このように、窓枠部13aの内角を調整することにより、バックライトから光を取り出すために必要な開口面積を維持したまま金属フレームの強度を上げることができる。
本発明は、振動などに強く、薄型化、小型化、低消費電力化されたバックライトとして、車載用の液晶表示装置などに利用可能である。
図1(a)は、本発明の実施の形態のバックライトユニットの模式的斜視図であり、図1(b)は、図1(a)の模式的分解斜視図である。 図2は、本発明の他の実施の形態のバックライトユニットの模式的斜視図である。 図3は、本発明の他の実施の形態のバックライトユニットの模式的斜視図である。
符号の説明
10・・・バックライトユニット
11、21・・・樹脂フレーム
11a・・・底面
11b、21b・・・第一の側面
11c、11c´、21c・・・突起部
11d・・・凹部
12・・・バックライト
12a・・・光源
12b・・・実装基板
12c・・・導光板
12d・・・光学シート部
12e・・・金属基板
12f・・・光反射性シート
13・・・金属フレーム
13a、23a、33a・・・窓枠部
13b・・・第二の側面
13c、13c´、23c・・・突起部
13d・・・凸部
33e・・・内角

Claims (3)

  1. バックライトと、前記バックライトを収納する凹部を有する樹脂フレームと、前記凹部を覆うとともに前記バックライトからの光を取り出すことが可能な窓部を有する金属フレームと、を備えたバックライトユニットにおいて、
    前記樹脂フレームは、前記凹部周縁の平面に突起部を有しており、
    前記金属フレームは、前記窓部周縁の平面に前記突起部が貫通可能な切欠部を有していることを特徴とするバックライトユニット。
  2. 前記窓部は、平面形状が略矩形形状であり、
    前記切欠部は、前記窓部周縁の平面において前記窓部を構成する短辺の延長線より外側に配置されてい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. 前記窓部は、内角が半径0.3mm以上2.3mm以下のR形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のバックライトユニット。
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