JP5273622B2 - Ｂｌｕ用ｐｃｂコネクタ及びこれを用いたシャシー - Google Patents

Description

本発明はコネクタに関するもので、さらに詳しくはＢＬＵ（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）用ＰＣＢを連結するため半田づけを使用せずＰＣＢ相互間の電気的な連結を可能とするコネクタ及び上記コネクタが配列されたＰＣＢ実装用シャシーに関する。

電子機器の産業が発展するにつれ各種の表示装置が開発されつつあり、これを用いた映像機器、コンピューター、移動通信端末機などが開発される傾向にある。このような傾向を反映して登場した液晶表示装置（ＬＣＤ）は現在、モニターと移動通信端末機などの表示装置として脚光を浴びている。

上記ＬＣＤを照明するための光源として最近は発光ダイオード（以下'ＬＥＤ'）を用いたバックライトユニットが提案された。ＬＥＤは半導体に電圧を与えたときに生じる発光現象を利用して光を発生させる発光素子である。上記のようなＬＥＤは従来の光源に比べて小型で、寿命が長く、電気エネルギーが光エネルギーに直接変わるためエネルギー効率が高いと同時に低い動作電圧を有するという長所がある。従って、このような長所を有したＬＥＤがＬＣＤバックライトモジュールの光源として使用されている。

このようなＬＥＤバックライトユニットはＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：印刷回路基板）上に複数個のＬＥＤを実装して形成することが一般であるが、表示装置の大きさが大きくなるにつれさらに多い数のＬＥＤが必要になり、これによってＬＥＤ実装用ＰＣＢの大きさも増加することになった。

しかし、一つのＰＣＢに全てのＬＥＤを実装させるとＬＥＤ中一つだけでも不良が生じるとＰＣＢ全体を取り替えなければならないという問題があり、ＰＣＢの大きさが増加することによりＰＣＢ実装時にＰＣＢが曲がるという問題点が生じてしまい複数個のＰＣＢを連結して使用している。

図１は、従来の技術によるＢＬＵ用ＰＣＢを連結するコネクタの斜視図である。

図１を参照すると、２つのＰＣＢ１８ａ，１８ｂを電気的に連結するため、上記それぞれのＰＣＢに先に雌雄コネクタをＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いて付着した後それぞれのコネクタを連結する方式を採用している。

このような場合、ＰＣＢの配線と連結される雌雄コネクタを上記ＰＣＢにＳＭＴするためには半田づけ方式が必須として求められる。このようにＰＣＢとコネクタとの間１２を半田づけする際に様々な問題点が生じている。

即ち、ＰＣＢ同士の電気的な連結が必要なＬＥＤ ＢＬＵでの半田づけの方式はクリーンルーム（ｃｌｅａｎ ｒｏｏｍ）で作業するには不適切であり、組立時にかかる経費と工程が増加するという問題点がある。

また、それぞれのＰＣＢにコネクタを付着してＰＣＢ端子を連結する方式は上記コネクタの高さがＰＣＢに実装されたＬＥＤのドーム（ｄｏｍｅ）の高さを遥かに超えて光の経路を遮断するという問題点がある。

上記の問題点を解決すべく、本発明は、半田づけ工程を使用せずＬＥＤが実装されたＰＣＢを電気的に連結することができ、コネクタ自体の高さがＰＣＢ上に実装されたＬＥＤの放出光の経路を妨げないコネクタを提供することを目的とする。

本発明によるＢＬＵ用ＰＣＢコネクタは、水平支持部と、前記水平支持部を第１領域及び第２領域に分割するよう前記水平支持部に一端が連結された垂直支持部と、前記水平支持部の第１領域及び第２領域からそれぞれ一部が露出するよう前記水平支持部に形成される少なくとも一つの連結端子（４３ａ）と、前記垂直支持部により第１領域及び第２領域に分割されるよう前記垂直支持部の他端に連結され、前記水平支持部と所定の間隔を保ちＢＬＵ用ＰＣＢの挿入領域を形成する蓋部と、を含み、前記水平支持部には、前記連結端子の露出部位が弾性により流動可能であるよう前記第１領域及び第２領域の内部に所定の深さの溝が形成され、前記連結端子は前記水平支持部の内部に備えられて前記溝を介して一部のみが前記第１及び第２領域から露出され、他の部分は前記水平支持部の内部に内蔵されることにより前記水平支持部に覆われて外部の環境から保護され、前記連結端子は前記第１領域及び第２領域にそれぞれ一端が据置されるＰＣＢを電気的に連結し、前記水平支持部及び垂直支持部は、絶縁性を有する材質からなり、前記水平支持部及び垂直支持部は、プラスチックからなり、前記連結端子は、弾性片であり、前記蓋部は、前記水平支持部と同一の大きさに形成され、前記蓋部の第１領域及び第２領域にそれぞれ一部が露出するよう前記蓋部に形成される少なくとも一つの連結端子（４３ｂ）をさらに含み、前記蓋部に形成される連結端子は、弾性片であり、前記水平支持部には、据置されるＰＣＢを固定させるための少なくとも一つの結合突起と、前記水平支持部上に所定の深さで形成され前記結合突起の流動を可能とする安着部と、前記安着部に形成され前記結合突起に弾性力を与える弾性部材と、をさらに含むことを特徴とする。

前記弾性部材は、板スプリングであることを特徴とする。

前記板スプリングはＵ字状に形成されることを特徴とする。

前記水平支持部と前記蓋部との間隔は挿入されるＢＬＵ用ＰＣＢの厚さと同一に形成されることを特徴とする。

本発明によるＢＬＵ用シャシーは、ＬＥＤが実装された複数個のＰＣＢと、前記複数個のＰＣＢが実装できる空間を提供する本体と、前記複数個のＰＣＢを相互電気的に連結するため前記本体上に固定される上記のＢＬＵ用ＰＣＢコネクタと、を含んで構成されることを特徴とする。

前記本体は、前記ＰＣＢコネクタが固定されない領域に形成されるギャップパッドをさらに含むことを特徴とする。

前記ギャップパッドは、前記ＰＣＢコネクタの水平支持部の高さと同一に形成されることを特徴とする。

本発明によると、ＢＬＵを成すＬＥＤ実装用ＰＣＢを相互連結するにおいて、半田づけ工程を使用しないため製造工程を単純化し、かつＰＣＢを連結するコネクタの高さを最小化することができるため、ＬＥＤから発光する光の経路を最大に保障することが出来る。

以下、図面を参照に本発明を詳しく説明する。
図２の（ａ）及び（ｂ）は本発明の好ましい実施形態によるコネクタの斜視図及び断面図である。

図２の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、本実施形態によるコネクタ２０は、水平支持部２１、垂直支持部２２、及び連結端子２３を含む。

上記垂直支持部２２の一端にはスナップフィット形状の固定部２４が形成されることが出来る。

以下で使用される'ＰＣＢ'は、ＢＬＵを構成するための'ＬＥＤが実装されたＰＣＢ'を意味するものと定義する。

上記水平支持部２１は上記垂直支持部２２により第１領域及び第２領域に区切られる。上記第１領域及び第２領域はそれぞれＬＥＤが実装されたＰＣＢ２８ａ，２８ｂの一端が据置される空間として提供されることが出来る。

上記据置されるＰＣＢ２８ａ，２８ｂの一端には回路パターン（未図示）が露出しており、上記回路パターンは上記水平支持部の第１領域及び第２領域にそれぞれ一部が露出した連結端子２３と接触する。

上記水平支持部２１及び垂直支持部２２は絶縁体で形成されることができ、プラスチック材質で形成されることが好ましい。

上記連結端子２３は上記水平支持部の第１領域及び第２領域にそれぞれ一部が露出して上記水平支持部に据置されるそれぞれのＰＣＢ同士の電気的連結を担う。

図２の（ａ）及び（ｂ）に図示された通り上記連結端子２３は、その一部のみ上記水平支持部の第１及び第２領域にそれぞれ露出されることが好ましく、残りは上記水平支持部の内部に内蔵される構造で形成することにより外部の環境から上記連結端子を保護することが出来る。

上記連結端子２３は弾性片であることが好ましく、本実施形態では上記水平支持部に露出した領域を湾曲部が形成されるよう具現している。上記連結端子の湾曲部が弾性により流動可能であるよう上記水平支持部の内部には所定の深さの溝が形成されている。据置されるＰＣＢの配線パターンと電気的な接触を成す限りこのような連結端子の形態は様々に具現されることが出来る。

上記垂直支持部２２の一端にはスナップフィット形態の固定部２４が形成されることが出来る。上記スナップフィット形態の固定部２４は上記コネクタをＰＣＢに固定させる役割をする。

即ち、上記ＰＣＢ２８ａ，２８ｂが本体（未図示）上に固定された状態で離隔されて配置された場合、上記スナップフィット形態の固定部が形成された上記コネクタを上記ＰＣＢの間に挿入させることにより、上記コネクタ２０が上記ＰＣＢ２８ａ，２８ｂと物理的に固定されることが出来る。

上記スナップフィット形状の固定部２４は離隔配列されたＰＣＢとコネクタ２０をさらに堅固に結合させることにより、ＰＣＢ同士の電気的な連結状態を安定させることが出来る。

上記垂直支持部２２の一端に形成されたスナップフィット形状の固定部２４も上記垂直支持部と同一のプラスチック材質で形成されることが出来る。

本実施形態では上記スナップフィット形状の固定部２４を三角形に形成したが、固定されたＰＣＢの間にコネクタを固定させる機能を有する限り様々な形態で具現されることが出来る。

図３の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態によるコネクタを使用して本体上に配列されたＰＣＢを連結した斜視図及び断面図である。

図３の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、本実施形態におけるコネクタは、水平支持部３１、垂直支持部３２、及び連結端子３３を含む。

上記垂直支持部３２の一端にはスナップフィット形状の固定部３４が形成されることが出来る。

本実施形態のコネクタでは垂直支持部３２の高さが、ＰＣＢ３８ａ，３８ｂの厚さ、及び本体３９の厚さに該当する高さで形成されることが好ましい。

本実施形態のコネクタが使用されるためにＰＣＢ３８ａ，３８ｂは本体３９上に所定の間隔で離隔されるよう配列される。上記ＰＣＢ３８ａ，３８ｂ上にはＢＬＵの光源として使用されるＬＥＤ（未図示）が配列され、上記ＬＥＤは上記ＰＣＢ上に形成された配線パターンにより電気的に連結され回路を構成する。

上記本体３９には上記コネクタの垂直支持部の一端に形成されるスナップフィット形状の固定部３４が挿入される溝が形成されている。上記本体上にＰＣＢを配置した後、上記コネクタのスナップフィットを上記本体の溝に挿入させ上記ＰＣＢを固定させることが出来る。

図２の実施形態では、ＰＣＢが本体に固定された状態でコネクタを連結することにより電気的な連結を成す一方、図３の実施形態では、ＰＣＢが本体に固定されてなくても、コネクタを使用してＰＣＢを本体上に固定させることができ、電気的にも連結することが出来る。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態によるコネクタの斜視図及び断面図である。

図５の（ａ）及び（ｂ）は、図４のコネクタを使用して連結されるＰＣＢとコネクタの斜視図及び平面図である。

図４の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、本実施形態によるコネクタ４０は、水平支持部４１、垂直支持部４２、連結端子４３ａ、及び蓋部４５を含む。
上記蓋部４５には連結端子４３ｂがさらに含まれることが出来る。

上記水平支持部４１中ＰＣＢが据置される表面には上記ＰＣＢを固定させるための結合突起４７ａが形成されることが好ましい。

上記水平支持部４１は上記水平支持部から垂直に延長された垂直支持部４２により第１領域と第２領域に区切られ、上記垂直支持部４２の他端には上記水平支持部と所定の間隔を維持する蓋部４５が形成される。

上記水平支持部４１及び蓋部４５によりＰＣＢの挿入空間が形成される。従って、上記水平支持部４１と蓋部４５との間隔は挿入されるＰＣＢの厚さと同一に形成されることが好ましい。

上記水平支持部４１、垂直支持部４２及び蓋部４５は絶縁体で形成されることができ、弾性を有するプラスチック材質で形成されることが好ましい。

上記連結端子４３ａは上記水平支持部４１の第１領域及び第２領域にそれぞれ一部が露出して、上記水平支持部に据置されるそれぞれのＰＣＢ同士の電気的な連結を担う。

また、上記蓋部４５にも連結端子４３ｂが形成されることができ、これは挿入されるＰＣＢの両面に配線パターンが形成された場合に使用できるようにしたものである。

上記連結端子４３はその一部のみ上記水平支持部４１及び蓋部４５の第１及び第２領域にそれぞれ露出することが好ましく、残りは上記水平支持部４１及び蓋部４５の内部に内蔵される構造で形成することにより外部の環境から上記連結端子を保護することが出来る。

本実施形態のように水平支持部４１と同一の大きさの蓋部４５を形成した場合には、上記水平支持部４１に露出した連結端子が外部に露出することを防ぐことができ、コネクタ自体の保管及び取り扱いの際に上記露出した連結端子を外部の環境から保護できるという長所がある。

上記連結端子４３は弾性片であることが好ましく、本実施形態では上記水平支持部及び蓋部に露出した領域を湾曲部が形成されるよう具現している。上記連結端子の湾曲部が弾性により流動可能であるよう上記水平支持部及び蓋部の内部には所定の深さの溝が形成されている。据置されるＰＣＢの配線パターンと電気的な接触を成す限りこのような連結端子の形態は多様に具現されることが出来る。

上記水平支持部４１中ＰＣＢが据置される表面には上記ＰＣＢを固定させるための結合突起４７ａが形成されることが出来る。

上記水平支持部４１には上記結合突起が流動できるよう安着口４７ｂが形成され、上記安着口には上記結合突起に弾性力を与えるＵ字状の板スプリング４７ｃが装着される。

上記結合突起４７ａはＰＣＢの挿入時に上記安着口４７ｂに押し込まれＰＣＢの挿入を妨げることはないが、ＰＣＢが完全に挿入された後には上記板スプリング４７ｃにより弾性力が働いてＰＣＢに形成された結合口に安着してＰＣＢを固定させる役割をする。

このような結合突起をコネクタに形成することにより、ＰＣＢを本体に実装する前にコネクタにより堅固に固定することが出来る。

本実施形態では、上記水平支持部４１の角部に結合突起を一つずつ形成したが、挿入されるＰＣＢを固定する機能を提供する限りさらに多様な数及び形態で具現することが出来る。上記蓋部４５にも上記結合突起が形成されることが出来る。

図５の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、２つのＰＣＢ４８ａ，４８ｂをそれぞれコネクタの水平支持部４１及び蓋部４５により形成された挿入領域に挿入し、上記ＰＣＢ４８ａ，４８ｂには水平支持部に形成される結合突起が安着できる結合口（未図示）が形成されている。

上記コネクタの水平支持部４１及び蓋部４５に形成された連結端子により上記ＰＣＢの上面及び下面に形成された配線パターンは電気的に連結される。

図６は、本発明の一実施形態によるコネクタが付着したＰＣＢ実装用シャシーの斜視図である。
図７は、図６のシャシーにＰＣＢが実装された構造を表した斜視図である。

図６を参照すると、本実施形態によるシャシー６０は、ＰＣＢが実装されるための本体６９、及び上記本体に配列されるＰＣＢ同士の電気的な連結のためのコネクタを含む。

上記シャシーの本体６９は、ＰＣＢが実装できる空間を提供し、ＰＣＢを固定させるための溝が形成されることが好ましい。

上記シャシーの本体に付着するコネクタは水平支持部６１、垂直支持部６２、及び連結端子６３を含む。

上記水平支持部６１は上記垂直支持部６２により第１領域と第２領域に分離され、上記第１領域及び第２領域にはＰＣＢの電気的な連結のための連結端子の一部が露出するよう形成される。

上記垂直支持部６２の高さは実装されるＰＣＢの厚さと同一に形成することが好ましい。このように垂直支持部６２の高さを限定した場合、図７のように上記シャシーにＰＣＢを実装しても上記ＰＣＢの上面より高く形成されるコネクタ部分が無いため上記ＰＣＢに実装されるＬＥＤ（未図示）から発光した光の経路を遮断しないという長所がある。

図７において上記シャシーに実装されるＰＣＢ６８ａ，６８ｂは、別途の固定装置を用いて上記シャシーの本体６９に固定されることが好ましい。本実施形態のコネクタは実装されるＰＣＢ同士の電気的な連結は提供するが、機械的な固定は提供できないためである。

上記シャシー本体６９の上部にはギャップパッド６６がさらに形成されることが出来る。

上記ギャップパッド６６は、上記シャシー本体６９の上部中上記コネクタが形成されない領域に形成されることが好ましい。

上記ギャップパッド６６は、上記コネクタの水平支持部６１の厚さと上記シャシー本体６９の表面との高さの差を補償するため使われる。従って、上記ギャップパッド６６の厚さは上記コネクタの水平支持部６１の厚さと同一に形成されることが好ましい。上記ギャップパッド６６には実装されるＰＣＢを固定させるためのネジ溝６６ａが形成されることが出来る。

このように、本発明は上述の実施形態及び添付の図面により限定されない。即ち、スナップフィットの形態、結合突起の形態などは様々に具現されることが出来る。添付の請求範囲により権利範囲を限定し、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な形態の置換、変形及び変更が可能ということは当技術分野の通常の知識を有している者に自明である。

従来の技術によるＰＣＢコネクタの斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の好ましい実施形態によるＢＬＵ用ＰＣＢコネクタの斜視図及び断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態によるＢＬＵ用ＰＣＢコネクタの斜視図及び断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態によるＢＬＵ用ＰＣＢコネクタの斜視図及び断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図４のコネクタによりＰＣＢが連結される構造の斜視図及び平面図である。 本発明の一実施形態によるＢＬＵ用シャシーの斜視図である。 図６のシャシーにＰＣＢが実装された構造の斜視図である。

２１ 水平支持部
２２ 垂直支持部
２３ 連結端子
２４ 固定部
４５ 蓋部
４７ａ 結合突起
４７ｂ 安着部
４７ｃ 板スプリング
６６ ギャップパッド
６９ シャシー本体

Claims (7)

1. 水平支持部と、
   前記水平支持部を第１領域及び第２領域に分割するよう前記水平支持部に一端が連結された垂直支持部と、
   前記水平支持部の第１領域及び第２領域からそれぞれ一部が露出するよう前記水平支持部に形成される少なくとも一つの連結端子（４３ａ）と、
   前記垂直支持部により第１領域及び第２領域に分割されるよう前記垂直支持部の他端に連結され、前記水平支持部と所定の間隔を保ちＢＬＵ用ＰＣＢの挿入領域を形成する蓋部と、を含み、
   前記水平支持部には、前記連結端子の露出部位が弾性により流動可能であるよう前記第１領域及び第２領域の内部に所定の深さの溝が形成され、
   前記連結端子は前記水平支持部の内部に備えられて前記溝を介して一部のみが前記第１及び第２領域から露出され、他の部分は前記水平支持部の内部に内蔵されることにより前記水平支持部に覆われて外部の環境から保護され、
   前記連結端子は前記第１領域及び第２領域にそれぞれ一端が据置されるＰＣＢを電気的に連結し、
   前記水平支持部及び垂直支持部は、絶縁性を有する材質からなり、
   前記水平支持部及び垂直支持部は、プラスチックからなり、
   前記連結端子は、弾性片であり、
   前記蓋部は、前記水平支持部と同一の大きさに形成され、
   前記蓋部の第１領域及び第２領域にそれぞれ一部が露出するよう前記蓋部に形成される少なくとも一つの連結端子（４３ｂ）をさらに含み、
   前記蓋部に形成される連結端子は、弾性片であり、
   前記水平支持部には、
   据置されるＰＣＢを固定させるための少なくとも一つの結合突起と、
   前記水平支持部上に所定の深さで形成され前記結合突起の流動を可能とする安着部と、
   前記安着部に形成され前記結合突起に弾性力を与える弾性部材と、をさらに含むことを特徴とするＢＬＵ用ＰＣＢコネクタ。
   
2. 前記弾性部材は、板スプリングであることを特徴とする請求項１に記載のＢＬＵ用ＰＣＢコネクタ。
   
3. 前記板スプリングはＵ字状に形成されることを特徴とする請求項２に記載のＢＬＵ用ＰＣＢコネクタ。
   
4. 前記水平支持部と前記蓋部との間隔は挿入されるＢＬＵ用ＰＣＢの厚さと同一に形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＢＬＵ用ＰＣＢコネクタ。
   
5. ＬＥＤが実装された複数個のＰＣＢと、
   前記複数個のＰＣＢが実装できる空間を提供する本体と、
   前記複数個のＰＣＢを相互電気的に連結するため前記本体上に固定される請求項１に記載のＢＬＵ用ＰＣＢコネクタと、を含んで構成されることを特徴とするＢＬＵ用シャシー。
   
6. 前記本体において前記ＰＣＢコネクタが固定されない領域に形成されるギャップパッドをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のＢＬＵ用シャシー。
   
7. 前記ギャップパッドは前記ＰＣＢコネクタの水平支持部の高さと同一に形成されることを特徴とする請求項６に記載のＢＬＵ用シャシー。
   

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