KR101243221B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

조립시나 운송시에 결합부에 있어서 상부 프레임과 하부프레임의 가로방향 사이에 어긋남이 발생되더라도 평면의 외형 치수를 일정하게 유지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공한다. 상방에 개구부를 갖는 하부 프레임과, 상기 개구부 내에 배치된 광원과, 상기 개구부 내에 배치되어 상기 광원으로부터의 빛을 도광하는 도광판과, 상기 개구부의 개구측에 배치되어 상기 도광판으로부터의 빛이 투과할 수 있는 창문부를 구비한 상부 프레임을 갖으며, 상기 하부 프레임과 상부 프레임은 한쪽 측면에 일체화된 돌기부와 다른 쪽 측면에서 상기 한쪽의 측면 측에 연장되어 상기 돌기부가 결합 가능한 구멍부를 구비한 리브부로 이루어지는 결합부위에서 결합 고정되어 이루어지는 백라이트 유닛에 있어서, 측면에서 보아 상기 상부 프레임의 측면 하부와 상기 하부 프레임의 측면 상부는 맞닿아 있으며, 상기 구멍부의 폭은 상기 돌기부의 폭보다 크고, 상기 돌기부의 한쪽 측방 단부를 상기 구멍부의 한쪽 측방 단부에 맞닿았을 때, 상기 상부 프레임의 측면은 한쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 한쪽의 측방 단부와 거의 같은 평면상에 위치하고 있으며, 다른 쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 다른 쪽 측방 단부보다 바깥쪽에 위치해 있는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 {BACKLIGHT UNIT}

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로 특히 결합구조를 구비한 한 쌍의 프레임체의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 백라이트 유닛은 광원이나 그 광원에서의 빛을 면상(面狀)으로 도광하는 도광판 등이 하부 프레임과 상부 프레임 사이에 수납되어 상부 프레임과 하부 프레임이 결합되어 있다. 이 결합부위로서 예를 들면 특허문헌1에는 상부 프레임 측면의 일부에 일체화된 버클소자와 그에 대응하는 하부 프레임의 측면 일부에 일체화된 돌출소자와의 조합이나 상부 프레임의 측면의 일부에 일체화된 T형 후크와 하부 프레임의 측면의 일부에 형성된 홈부의 조합이 개시되어 있다.

일본특허공개공보 제2006-285161호 공보

그러나 상기 어떤 조합의 결합부위에 있어서도 결합되는 버클소자나 T형 홈부의 가로 폭은 돌기소자나 T형 후크와의 가로 폭보다도 다소라도 크게 할 필요가 있다. 이들 폭의 차이는 클수록 작업성이 향상하지만, 조립의 정밀성이 저하하여 백라이트 모듈의 가장 바깥 외형 치수에 불균일이 발생될 우려가 있다.

따라서 본 발명은 안정된 작업성을 얻을 수 있는 결합 구조를 이용하더라도 가장 바깥 외형 치수를 일정하게 할 수 있는 백라이트 유닛을 제공하는 것에 있다.

이상의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 관련된 백라이트 유닛은 상방에 개구부를 갖는 하부 프레임과, 상기 개구부 내에 배치된 광원과, 상기 개구부내에 배치되어 상기 광원으로부터의 빛을 도광하는 도광판과, 상기 개구부의 개구측에 배치되어 상기 도광판으로부터의 빛이 투과 가능한 창문부를 구비한 상부 프레임을 갖으며, 상기 하부 프레임과 상부 프레임은 한쪽 측면에 일체화된 돌기부와 다른 쪽 측면에서 상기 한쪽 측면 쪽으로 연장되어 상기 돌기부가 결합할 수 있는 구멍부를 구비한 리브부로 이루어지는 결합부위에서 결합 고정되어 이루어지는 백라이트 유닛에 있어서, 측면에서 보아 상기 상부 프레임의 측면 하부와 상기 하부 프레임의 측면 상부는 맞닿아 있으며, 상기 구멍부의 폭은 상기 돌기부의 폭보다 크고, 상기 돌기부의 한쪽 측방 단부를 상기 구멍부의 한쪽 측방 단부에 맞닿았을 때 상기 상부 프레임의 측면은 한쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 한쪽의 측방 단부와 거의 같은 평면상에 위치해 있으며, 다른 쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 다른 쪽의 측방 단부보다 바깥쪽에 위치해 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 프레임의 측방의 폭과 상기 하부 프레임의 측방의 폭 차이는 상기 구멍부의 측방의 폭과 상기 돌기부의 측방의 폭 차이와 일치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 조립시나 운송시에 상부프레임과 하부프레임과의 고정이 좌우 방향으로 벗어나도 평면의 가장 바깥 외형 치수를 일정하게 유지할 수 있는 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시형태(1)의 백라이트 유닛을 상방에서 본 모식적 사시도이고,
도2는 도1의 A-A선에서의 모식적 단면도이고,
도3은 본 실시형태(1)의 백라이트 유닛의 모식적 측면도이고,
도4는 본 실시형태(1)의 백라이트 유닛의 모식적 측면도이다.

본 발명의 백라이트 유닛의 실시형태를 아래에서 상세하게 설명한다.

도1 내지 도4는 본 실시형태를 나타낸다. 도1은 본 실시형태의 백라이트유닛(100)의 평면측에서 본 모식적 사시도이고, 도2는 도1의 A-A선을 따라 절단한 모식적 단면도, 도3 및 도4는 본 실시형태의 백라이트 유닛(100)의 긴 쪽 방향의 모식적 측면도이다.

본 실시형태의 백라이트 유닛(100)은 주로 광원(5)과, 광원(5)으로부터의 빛을 도광하는 도광판(6)과, 이들을 수납하는 개구부를 구비한 하부 프레임(1)과, 하부 프레임(1)에 결합하는 상부 프레임(8)으로 구성된다. 상부 프레임(8)의 평면 외형 치수는 하부 프레임(1)의 평면 외형 치수보다 크게 설정된다. 또한 상부 프레임의 측면(81)과 하부 프레임(1)의 측면(11)은 교차하지 않고, 상부 프레임(8)의 측면(81)의 하부(81b)와 하부 프레임(1)의 측면(11)의 상부(11b)는 서로 맞닿아 있다.

본 실시형태의 백라이트 유닛(100)은 L자형으로 굴곡된 금속판(2)이 하부 프레임(1)의 저면 및 측면을 따라서 배치되어 있으며 금속판(2)의 평면상에 광반사성 시트(4), 도광판(6), 및 광학시트부(7)가 차례로 적층되며 금속기판(2)의 측면 내측에 광원(5)이 탑재된 실장기판(3)이 배치된다. 본 발명에 이용되는 백라이트의 구성은 이에 한정되는 것은 아니며 종래부터 사용되고 있는 여러 가지의 백라이트 유닛의 구성을 이용할 수 있다.

[광원(5)]

본 발명에서의 광원(5)이란, 광학 다이오드나 반도체 레이저 등의 반도체 발광소자, 냉음극선관 혹은 그들 중에서 여러 가지 선택하여 조합시킨 복합적인 광원 등, 도광판으로 입사시킬 수 있는 빛을 발하는 발광 부재를 말한다. 본 실시형태에서는 복수의 발광 다이오드(5)가 실장기판(3)의 긴 방향으로 이간되어 배치된다. 도광판(6)으로의 광원 배치 방법에 관해서 본 실시형태에서는 도광판(6)의 측단면에 광원(5)를 배설한 엣지라이트 방식을 기재하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도광판의 저면측에 광원을 배치한 직하형 방식이라도 된다.

실장 기판은 광원을 실장하여 고정, 배치하기 위한 것으로 광원에 전력을 공급하기 위한 도체 배선이 설치된다. 예를 들면 동박(銅箔)등으로 이루어지는 도전성 패턴이 형성된 글래스 에폭시 기판이나 후렉시블 기판 혹은 절연성 수지로 결합된 금속체 등에 의해 적절하게 형성할 수 있다. 혹은 알루미늄이나 구리로 이루어지는 금속재료에 절연성 재료를 통하여 도체 배선이 설치된 방열성이 높은 기판으로 할 수 있다. 또한 실장기판은 방열 시트와 같은 열전도성이 좋은 부재를 통하여 케이스체에 밀착하여 배치되는 것이 바람직하다.

[도광판(6)]

도광판(6)이란 광입사면, 광반사면 및 광출사면을 가지며, 광입사면에서 입사된 빛을 광반사면에 의해 도광하여 소정의 광출사면에서 원하는 형상으로 발광할 수 있는 투광성 부재이다. 따라서 광출사면을 원하는 형상으로 구성함으로써 미터기 바늘의 바늘 모양, 액정 백라이트 광원 등, 목적하는 바의 여러 가지 형상을 취할 수 있다. 도광판(6)은 광원(5)에서의 빛을 효율적으로 광출사면에서 방출하기 위하여 투광성을 갖는다. 이와 같은 도광판(6)의 재료로서는 아크릴수지나 폴리카보네이트 수지, 유리 등 여러 가지 재료를 적절하게 예로 들 수 있다.

도광판(6)의 광출사면에는 광학 시트부(7)가 배치된다. 본 실시형태의 광학 시트부(7)는 도광판(6)의 광출사면측에서 차례로 확산시트와, 프리즘 렌즈 시트와, 편광시트 등이 적층된 것이다. 이들 광학 시트는 도광판의 광출사면의 크기 및 형상에 상응한 형상으로 이루어져 있다. 또한 광학시트부는 이에 한정되는 것은 아니며, 확산시트, 프리즘렌즈시트 등에서 여러 가지로 선택되어 적층된 구조로 할 수 있다. 또한, 광학 시트부를 구성하는 각 시트는 백라이트 유닛의 광학특성을 고려하여서 시트 수나 각종 시트를 쌓아 올리는 순서가 적절하게 조정되다.

또한, 도광판(6)의 광출사면과 대향하는 광반사면측에는 광반사성시트(4)가 배치된다. 광반사성시트는 높은 광 반사성을 요구받기 때문에 백색 PET재, 또는 그 표면에 금속 코팅을 하는 것이 바람직하다. 또한 금속판은 내측에 탑재된 광원으로부터의 열을 하부 프레임의 저면측에서 방열하기 위한 부재이며 바람직한 재료로서는 알루미늄을 들 수 있다.

[하부프레임(1)]

본 실시 형태의 하부 프레임(1)은 대략 직사각형 형상의 평면과 측면을 갖으며, 상방의 대략 중앙에 광원(5)과 도광판(6)을 수납하기 위한 개구부를 갖는다.

하부프레임(1)은 서로 마주하는 한 쌍의 긴 방향의 측면에 있어서 외측면의 소정의 복수 위치에 외측에서 내측으로 오목한 제1 오목부를 갖으며, 그 제1 오목부내에 수용되도록 짧은 방향 측면의 형상이 사다리꼴인 제1 돌기부(12)가 일체 성형된다. 그리고 또한 하부 프레임(1)의 서로 마주하는 한 쌍의 짧은 방향 측면에 있어서 상단부에서 상부프레임(8)측으로 연장하도록 긴 방향의 측면 형상이 대략 직사각형인 제1 리브부(13)가 일체 성형되어 있으며 제1 리브부(13)에는 외측에서 내측으로 관통한 제1구멍부(14)가 형성되어 있다.

하부 프레임의 재료는 특별히 한정되지 않고 종래부터 사용되고 있는 금속재료나 수지재료를 이용할 수 있다. 특히 강도 및 가공성 면에서 수지재료를 이용하는 것이 바람직하며, 각종 광 확산제를 함유한 수지를 적절하게 들 수 있다. 하부 프레임(1)의 크기나 형상은 수납할 광원(5) 및 도광판(6)의 크기나 형상에 맞추어서 여러 가지로 선택할 수 있다. 또한 이와 같은 하부 프레임(1)의 재료로서 내충격성 및 내후성이 우수한 폴리카보네이트 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 하부 프레임으로서 수지재료를 이용하는 경우, 저면은 내부에 배치되는 광원(5)의 방열성을 높이기 위한 구멍(미도시)을 가지고 있는 것이 바람직하다.

[상부프레임(8)]

본 실시형태의 상부 프레임(8)은 대략 직사각형 형상의 평면과 측면을 갖는다. 상부 프레임(13)의 평면은 중앙에 백라이트(100)로부터 빛을 나오게 할 수 있는 창문부를 갖는다. 상부 프레임(8)의 크기나 형상은 하부 프레임(1)의 크기나 형상에 맞추어 여러 가지로 선택할 수 있는데, 필수적으로 상부 프레임(8)의 평면 외형 치수는 하부 프레임(1)의 평면 외형 치수보다도 크게 한다. 또한 상부 프레임(8)의 재료는 상부에 표시 패널을 재치하기 때문에 하부 프레임(1)의 재료보다도 가요성이 뛰어난 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

상부 프레임(8)은 서로 마주하는 한 쌍의 긴 방향의 측면에 있어서 하단부에서 하부 프레임(1)의 제1 오목부(15)로 연장하도록 긴 방향의 측면 형상이 대략 직사각형인 제2리브부(83)가 일체 성형되어 있으며, 제2리브부(83)에는 외측에서 내측으로 관통하여 하부 프레임의 제1 돌기부(12)가 결합 가능한 제2 구멍부(84)가 형성되어 있다. 또한 상부 프레임(8)의 서로 마주하는 한 쌍의 짧은 방향의 측면에 있어서 하부 프레임(1)의 제1 리브부(13)와 대향하는 부위에 외측에서 내측으로 오목한 제2 오목부를 갖으며, 그 제2 오목부내에 짧은 방향의 측면 형상이 사다리꼴로 하부 프레임(1)의 제1 구멍부(14)에 결합가능한 제2 돌기부(82)가 일체 성형되어 있다. 측면에서 볼 때 제1 구멍부(14)와 제2 돌기부(84)의 가로폭은 각각 제2 돌기부(82)와 제1 돌기부(12)의 가로폭보다 크게 설계되어 있다.

[결합부위]

상술한 바와 같이 본 실시형태의 백라이트 유닛(100)은 하부프레임(1)과 상부 프레임(8)은 각각의 측면(11,81)에서 결합부위를 갖는다. 본 실시형태의 백라이트 유닛(100)은 하부프레임(1)의 측면(11)의 상부(11b)와 상부 프레임(8)의 측면(81)의 하부(81b)는 맞닿아서 동일면 상에 위치하며, 또한 각 리브부(13,83) 및 각 돌기부(12,82)는 각각 서로 마주하는 각 오목부(85,15)내에 수납되어 있어서 평면 사이즈가 작고 경량의 백라이트 유닛을 얻을 수 있다. 본 발명의 결합부위 수나 형상, 그 배치장소는 본 실시 형태에 한정되지 않으며 하부 프레임(1)과 상부 프레임(8)을 결합 고정할 수 있다면 어떠한 형태라도 상관없다.

도3 및 도4는 본 실시형태1의 백라이트(100)의 긴 방향에서의 모식적 측면도이다. 도3(a)는 하부 프레임(1)의 측면(11)에 설치된 제1 돌기부(12)의 한쪽 측방 단부(12a)를 제1 돌기부(12)가 결합하는 상부 프레임(8)의 측면(81)에서 연장하는 제2 리브부에 설치된 제2 구멍부(84)의 한쪽 측방 단부(84a)에 맞닿았을 때의 모식적 측면도이며, 도3(b)는 도3(a)의 타원 점선 부분의 모식적 확대도이다. 도4(a)는 하부 프레임(1)의 측면(11)에 설치된 제1 돌기부(12)의 다른 쪽의 측방 단부(12a')를 제1 돌기부(12)가 결합한 상부 프레임(8)의 측면(81)에서 연장하는 제2 리브부에 설치된 제2 구멍부(84)의 다른 쪽 측방 단부(84a')에 맞닿을 때의 모식적 측면도이며, 도4(b)는 도4(a)의 타원 점선 부분의 모식적 확대도이다.

도3에서, 상부 프레임의 측면(81)의 한쪽 측방 단부(81a)는 하부 프레임(1)의 측면(11)의 한쪽 측면 단부(11a)와 거의 같은 평면상에 위치하며, 상부 프레임(8)의 측면(81)의 다른 쪽 측방 단부(81a')는 하부 프레임(1)의 측면(11)의 다른 쪽 측방 단부(11a')보다 바깥쪽에 위치한다. 이와 같이 각 프레임과 결합부위를 설정함에 따라 결합부위에 있어서 상부 프레임과 하부 프레임의 가로 방향 사이에 어긋남이 발생되어도 평면의 가장 바깥 외형 치수를 일정하게 유지할 수 있다. 여기서 본 명세에 있어서 상부 프레임의 한쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 한쪽 측방 단부와 거의 같은 평면상에 위치한다는 것은 각 측면의 한쪽 측방 단부의 차이가 0.1mm이하라는 것이다.

그리고 또한 본 실시형태에서는 상부 프레임의 측면폭과 하부 프레임의 측면폭과의 차이를 각 구멍부와 각 돌기부의 폭의 차이와 동등하게 한다. 이에 의해 도4에서 나타내는 바와 같이 하부 프레임(1)의 측면(11)에 설치된 제1 돌기부(12)의 다른 쪽 측방 단부(12a')를 제1 돌기부(12)가 결합하는 상부 프레임(8)의 측면(81)에서 연장하는 제2 리브부에 설치된 제2 구멍부(84)의 다른 쪽의 측방 단부(84a')에 맞닿을 때에 상부 프레임의 측면(81)의 다른 쪽 측방 단부(81a')는 하부 프레임(1)의 측면(11)의 다른 쪽의 측면 단부(11a')와 거의 같은 평면상에 위치한다. 이와 같이 각 프레임과 결합부위를 설정함에 따라 결합부위에 있어서 상부 프레임과 하부 프레임의 가로 방향에 어긋남이 생기더라도 평면의 가장 바깥 외형 치수를 일정하게 유지할 수 있는 소형 경량의 백라이트를 얻을 수 있다.

본 실시형태에서 각 구멍의 가로폭 치수는 3.8mm, 각 돌기부의 가로 폭 치수는 3.6mm, 상부 프레임의 측면 가로폭은 80mm, 및 하부 프레임의 측면 가로 폭은 79.8mm이다.

상부 프레임의 측면 폭과 하부 프레임의 측면 폭의 차이는 목적에 따라 조정할 수 있다. 예를 들면, 상부 프레임의 측면 폭과 하부 프레임의 측면 폭의 차이를 크게 설계된 백라이트 유닛의 상면에 액정 패널을 고정하여서 이루어지는 액정표시장치는 측면에 큰 단차를 가지고 있어서 차량의 프론트 패널에 정면에서 삽입 고정하는 경우 용이하게 장착할 수 있다.

산업상의 이용가능성

본 발명은 진동 등에 강하며, 박형화, 소형화, 저소비 전력화된 백라이트로서 차량 탑재용의 액정 표시 장치 등에 이용할 수 있다.

100; 백라이트 유닛
1; 하부 프레임
11; 측면
11a; 한쪽의 측방 단부
11a’; 다른 쪽의 측방 단부
11b; 상부
12; 제1 돌기부
12a; 한쪽의 측방 단부
12a’; 다른 쪽의 측방 단부
13; 제1 리브부
14; 제1 구멍부
15; 제1 오목부
2; 금속 기판
3; 실장(實裝)기판
4; 광반사 시트
5; 광원
6; 도광판
7; 광학 시트부
8; 상부 프레임
81; 측면
81a; 한쪽의 측방 단부
81a’; 다른 쪽의 측방 단부
81b; 하부
82; 제2 돌기부
82a; 한쪽의 측방 단부
82a’; 다른 쪽의 측방 단부
83; 제2 리브부
84; 제2 구멍부
84a; 한쪽의 측방 단부
84a’; 다른 쪽의 측방 단부
85; 제2 오목부

Claims (2)

1. 상방에 개구부를 갖는 하부 프레임과, 상기 개구부 내에 배치된 광원과, 상기 개구부 내에 배치되어 상기 광원으로부터의 빛을 도광하는 도광판과, 상기 개구부의 개구측에 배치되어 상기 도광판으로부터의 빛이 투과할 수 있는 창문부를 구비한 상부 프레임을 갖으며,
   상기 하부 프레임과 상부 프레임은 한쪽 측면에 일체화된 돌기부가 형성되고, 다른 쪽 측면에 상기 한쪽의 측면 쪽에 연장되는 리브부가 형성되며, 상기 리브부에는 상기 돌기부가 결합 가능한 구멍부가 형성되는 백라이트 유닛에 있어서,
   측면에서 보아 상기 상부 프레임의 측면 하부와 상기 하부 프레임의 측면 상부는 맞닿아 있으며 상기 구멍부의 폭은 상기 돌기부의 폭보다 크고,
   상기 돌기부의 한쪽 측방 단부를 상기 구멍부의 한쪽 측방 단부에 맞닿을 때 상기 상부 프레임의 측면은 한쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 한쪽의 측방 단부와 같은 평면상에 위치해 있으며, 다른 쪽의 측방 단부가 상기 하부 프레임의 측면의 다른 쪽 측방 단부보다 바깥쪽에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부 프레임의 측방의 폭과 상기 하부 프레임의 측방의 폭 차이는 상기 구멍부의 측방의 폭과 상기 돌기부의 측방의 폭 차이와 일치하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.

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