KR20120012791A

KR20120012791A - 백라이트 유닛

Info

Publication number: KR20120012791A
Application number: KR1020117023733A
Authority: KR
Inventors: 나루오 하시노
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2012-02-10
Also published as: CN102395825B; JP5246791B2; WO2010122708A1; CN105223644A; US20120033447A1; CN102395825A; JP2010257622A

Abstract

LED 실장 기판이 착탈 가능한 구조로 되어 있고, 도광판이 유동되어도 도광판의 수광면과 LED 실장 기판의 거리의 정밀도가 향상된 백라이트 유닛을 공급하는 것을 목적으로 한다. 광원이 되는 LED(20)를 갖는 LED 실장 기판(15)과, LED(20)가 대향 배치되고 LED(20)의 광이 입사되는 수광면과 입사된 광이 출사되는 출사면을 갖는 도광판(12)과, 도광판(12)을 유지하는 프레임을 갖는 백라이트 유닛(10)에 있어서, 프레임(14)은, LED 실장 기판(15)과 결합하는 위치 결정용 돌기(14b)를 구비하고 있다.

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}

본 발명은, 백라이트 광원으로서 발광 다이오드(이하, 「LED」라고 한다)를 사용한 백라이트 유닛에 관한 것으로, 상세히 설명하자면, 백라이트 광원으로서의 LED를 기판에 고정한 LED 실장 기판을 교환 가능하게 함과 함께, LED 실장 기판의 위치 결정을 정확하게 할 수 있도록 하여, 휘도 불균일이나 교환 전후의 휘도의 불균일성을 억제한 백라이트 유닛에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 CRT(음극선관)와 비교하여 경량, 박형, 저소비 전력이라는 특징이 있기 때문에, 표시용으로서 많은 전자 기기에 사용되고 있다. 액정 표시 장치는, 소정 방향으로 정렬한 액정 분자의 방향을 전계에 의해 바꾸고, 액정층의 광의 투과량을 변화시켜 화상을 표시시키는 것이다. 이 액정 표시 장치의 표시 방법으로서 반사형, 투과형 및 반투과형의 것이 있다. 반사형의 액정 표시 장치는 백라이트를 필요로 하지 않으므로 소비 전력이 작지만, 어두운 곳에서는 보기 어려워진다. 그 때문에, 액정 표시 장치는 백라이트를 사용하는 투과형 혹은 반투과형의 것이 많이 사용되고 있다.

백라이트의 광원에는, 액정 표시 패널의 배면에 배치하는 직하형의 것과, 액정 표시 패널의 배면의 표시 영역에 도광판을 배치하고 그 도광판의 측면에 광원을 배치하는 사이드 라이트형의 것이 있다. 사이드 라이트형의 백라이트 광원에서는, 광원으로부터의 광은 도광판에 의해 액정 표시 패널의 방향으로 반사된다. 그로 인해, 사이드 라이트형의 백라이트 광원쪽이 직하형의 것보다 액정 표시 장치를 얇게 할 수 있고, 또한, 휘도를 균일하게 하기 쉽다는 특징을 갖고 있다.

또한, 백라이트 광원으로서는 냉음극 방전관 및 LED가 많이 사용되고 있다. LED는, 냉음극 방전관과 비교하여, 소형화이고 소비 전력이 적고, 장수명이며, 환경 오염의 원인이 되는 수은이 포함되어 있지 않고, 직류 점등 가능하기 때문에 고주파 노이즈의 발생이 적고, 저온 시에도 점등하기 쉽다는 이점을 갖고 있다. 이로 인해, LED로 이루어지는 백라이트 광원은, 중?소형의 휴대용 전자 기기, 특히 휴대 전화 장치나 포터블 내비게이션 장치 등에 많이 사용되고 있다.

한편, LED로 이루어지는 백라이트 광원에서는, 도광판의 수광면과의 거리가 너무 가까우면 휘도가 불균일해지고, 지나치게 멀면 휘도가 낮아진다는 특성이 있다. 이 때문에, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, LED와 도광판의 수광면 사이가 소정 거리만큼 이격하도록 설계되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 백라이트 광원에서는, 방열 효과를 향상시키기 위해, LED를 기판에 고정한 LED 실장 기판은 금속제 프레임에 열 전도성이 양호한 양면 테이프로 설치되어 있다.

그러나, LED로 이루어지는 백라이트 광원은, 수명이 길다고는 해도 LED의 발광 소자를 덮는 수지가 경년 변화에 따라 착색된다는 단점이 있다. 이 때문에, 하기 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, LED를 기판에 고정한 LED 실장 기판을 용이하게 착탈할 수 있는 구성을 생각할 수 있다. 하기 특허문헌 2에 개시되어 있는 LED로 이루어지는 백라이트 유닛에서는, 백라이트 유닛의 저면에 LED 실장 기판을 착탈하는 착탈구를 형성하고, LED 실장 기판이 장착된 상태에서는 커버로 착탈구를 막는 구조가 채용되어 있다.

일본 특허 공개 제2007-163620호 공보 일본 특허 공개 제2008-218039호 공보

LED 실장 기판을 교환할 필요가 없는 백라이트 유닛에서는, LED 실장 기판을 위치 결정용의 지그 또는 장치를 사용하여 양면 테이프로 고정할 수 있기 때문에, 높은 정밀도로 LED 실장 기판의 위치 결정을 할 수 있고, 또한, 차량의 이동이나 도보 등의 진동에 의해 LED 실장 기판이 덜걱거리는 일은 적다. 이에 대해 LED 실장 기판을 교환할 수 있도록 한 백라이트 유닛에서는, 좁은 착탈구를 통한 LED 실장 기판의 착탈 작업이므로, LED 실장 기판의 위치 결정용의 지그나 장치를 사용하여 LED 실장 기판을 설치 내지 제거하는 것은 행하기 어렵다. 또한, LED 실장 기판을 교환할 필요가 있는 경우, LED 실장 기판을 양면 테이프로 고정한 구성을 채용하는 것은 곤란하다.

또한, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 액정 표시 장치와 같이, LED 실장 기판을 교환할 수 있는 구성으로 해도, 단순한 스토퍼로 LED 기판을 고정하기만 하면, LED 실장 기판이 소정의 위치에 위치 결정되어 있지 않으므로, 진동에 의해 LED 실장 기판이 덜걱거려 도광판의 수광면과 LED 실장 기판의 거리의 정밀도가 나빠진다는 문제점이 존재한다. 또한, LED 실장 기판이, 도광판의 수광면과 평행한 방향을 따라서 움직여 버린다는 것이 발생해 버린다. 특히 LED는 소위 점 형상 광원이기 때문에, 냉음극관과 같은 선상 광원에 비하여, 수광면과 평행한 방향을 따라 조금이라도 움직여 버리면 도광판으로부터 출사하는 광의 휘도에 매우 큰 영향을 준다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하도록 이루어진 것이며, 백라이트 광원으로서의 LED를 기판에 고정한 LED 실장 기판을 교환 가능하게 함과 함께, LED 실장 기판의 위치 결정을 정확하게 할 수 있도록 하여, 휘도 불균일이나 교환 전후의 휘도의 불균일성을 억제한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 백라이트 유닛은, 백라이트 광원이 되는 발광 다이오드(이하, 「LED」라고 한다)를 갖는 LED 실장 기판과, 상기 LED가 대향 배치됨과 함께 상기 LED로부터의 광이 입사되는 수광면과 입사된 광이 출사되는 출사면을 갖는 도광판과, 상기 LED 실장 기판 및 상기 도광판을 유지함과 함께, 상기 LED 실장 기판의 착탈구를 구비한 프레임을 갖고, 상기 LED 실장 기판은 상기 프레임에 착탈 가능하게 유지되어 있는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 프레임과 상기 LED 실장 기판 사이에는 서로 결합하는 결합부가 형성되어 있는 것을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 백라이트 유닛은, LED 실장 기판 및 도광판을 유지하는 프레임과 LED 실장 기판 사이에 서로 결합하는 결합부를 구비하고 있다. 그로 인해, 본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, 차량의 이동이나 도보 등의 진동에 의해 LED 실장 기판이 덜걱거려도, 프레임과 LED 실장 기판 사이에 형성되어 있는 결합부에 의해 위치 결정되어 있기 때문에 위치 어긋남이 억제되어, 도광판의 수광면과 LED 실장 기판의 거리의 변동을 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서는, 상기 결합부는 상기 LED 실장 기판에 형성된 구멍과 상기 프레임에 형성된 돌기로 이루어지는 것으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, 프레임에 형성된 위치 결정용 돌기가 LED 실장 기판에 형성된 구멍에 결합하고 있으므로, 보다 심한 진동 조건 하에 놓여도 LED 기판의 위치 어긋남을 억제할 수 있기 때문에, 보다 도광판의 수광면과 LED 실장 기판의 거리의 변동을 억제할 수 있게 된다. 또한, LED 실장 기판에 형성하는 구멍은, 원형이어도 좋고, 타원형이어도 좋고, 방형 형상이어도 좋다. 요는, 프레임에 형성된 위치 결정용 돌기와 LED 실장 기판에 형성된 구멍이 밀하게 결합되어, 심한 진동 조건 하에 놓여도 결합이 이격되기 어렵게 되어 있으면 된다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서는, 상기 LED 실장 기판은, 상기 LED가 탑재되는 플렉시블 인쇄 배선 기판과, 상기 플렉시블 인쇄 배선 기판이 장착되는 금속제의 보강판으로 이루어지고, 상기 보강판에 상기 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, LED 실장 기판이 프린트 배선 기판과 같이 변형되기 쉬운 것이어도, 이 LED 실장 기판이 금속제 보강판에 장착되어 있음과 함께 프레임에 형성된 위치 결정용 돌기가 보강판에 형성된 구멍에 결합하도록 이루어져 있으므로, LED 실장 기판을 정확하게 위치 결정할 수 있게 된다. 또한, 보강판은 금속제로서 열 전도율이 좋으므로, LED의 방열성이 양호해진다. 그로 인해, 본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, LED에 흘리는 전류를 크게 할 수 있으므로 밝은 백라이트 유닛이 얻어진다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서는, 상기 프레임에는 상기 프레임으로부터 연장되어 탄성 변형되는 가압부가 형성되고, 상기 돌기는 상기 가압부로부터 돌출되도록 형성되어 있는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 백라이트 유닛에 있어서의 탄성 변형하는 가압부는, 프레임이 사출 성형품일 때는 프레임 제작용의 금형의 일부를 깎기만 해도 탄성을 갖는 리브로 이루어지는 가압부를 형성할 수 있고, 또한 프레임이 프레스 가공품일 때는 굽힘 가공을 가하기만 해도 탄성을 갖는 아암으로 이루어지는 가압부를 형성할 수 있다. 그로 인해, 본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, 용이하게 프레임에 탄성 변형되는 가압부를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, LED 실장 기판을 프레임에 장착하여 가압부로부터 돌출되어 있는 돌기를 LED 실장 기판의 구멍에 끼워 맞추게 한다는 간단한 구성으로 LED 실장 기판의 위치 결정을 행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 백라이트 유닛에 있어서는, 상기 돌기는 경사진 측면을 구비하고, 상기 LED 실장 기판을 장착 혹은 이탈시킬 때에 상기 LED 실장 기판이 상기 돌기가 경사진 측면을 미끄럼 이동함으로써, 상기 가압부가 탄성 변형되도록 이루어져 있는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 백라이트 유닛에 의하면, 돌기는 LED 실장 기판이 미끄럼 이동하는 경사면을 구비하고 있기 때문에, LED 실장 기판을 실장할 때는 LED 실장 기판이 경사면을 미끄럼 이동하여 자동으로 가압부를 탄성 변형시키기 때문에, 용이하게 프레임 내에 LED 실장 기판을 장착할 수 있다. 또한, LED 실장 기판을 제거할 때에는 가압부를 변형시킴으로써, 용이하게 LED 실장 기판을 제거할 수 있게 된다.

도 1은 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 백라이트 유닛의 외관 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III선의 단면도 및 그 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선의 단면도이다.
도 5a는 LED 실장 기판의 사시도 및 그 부분 확대도이며, 도 5b는 도 5a와는 상이한 방향에서 본 LED 실장 기판의 사시도 및 그 부분 확대도이다.
도 6a는 도광판과 LED 광원의 위치 관계를 도시하는 사시도이며, 도 6b는 광 제어부의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 7은 프레임의 형상을 도시하는 사시도 및 그 부분 확대도이다.
도 8은 슬라이드의 형상을 도시하는 사시도 및 그 부분 확대도이다.
도 9는 LED 실장 기판의 착탈을 도시하는 사시도이다.
도 10은 슬라이드의 착탈을 도시하는 사시도 및 그 부분 확대도이다.
도 11a는 제1 변형예를 도시하는 단면도이며, 도 11b는 제2 변형예를 도시하는 단면도이다.

이하, 실시 형태 및 도면을 참조로 하여 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명하지만, 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 발명을 여기에 기재한 것에 한정하는 것을 의도하는 것은 아니며, 본 발명은 특허 청구 범위에 기재한 기술 사상을 일탈하지 않고 다양한 변경을 행한 것에도 균등하게 적용할 수 있는 것이다. 또한, 이 명세서에 있어서의 설명을 위하여 사용된 각 도면에 있어서는, 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해서, 각 층이나 각 부재마다 축척을 상이하게 하여 표시하고 있어, 반드시 실제의 치수에 비례하여 표시되어 있는 것이 아니다.

본 발명의 실시 형태의 액정 표시 장치를 도 1 내지 도 10을 사용하여 설명한다. 실시 형태의 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트 유닛(10)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 투과형 혹은 반투과형의 액정 표시 패널(50)의 배면에 배치되어 있다. 액정 표시 패널(50)은 백라이트 유닛(10)과 상부 케이스(51)에 의해 끼움 지지되어 있다. 백라이트 유닛(10)에는, 액정 표시 패널(50)의 배면측, 즉 도 1에 있어서의 상측으로부터, 하부 케이스(11), 도광판(12), 광학 시트(13) 및 프레임(14)이 중첩되어 있다. 그리고, 백라이트 유닛(10)에는, 도광판(12)의 수광면이 되는 측면에 대향하여 LED 실장 기판(15)이 프레임(14)에 유지되어 있고, 도 2에 도시한 바와 같이, 프레임(14)의 측면에 형성된 커버 삽입구(14f)로부터 슬라이드 커버(16)를 슬라이드할 수 있도록 삽입되어 있다.

하부 케이스(11)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 스테인리스판을 압출 가공함으로써 형성되어 있다. 도시는 생략했지만, 하부 케이스(11)의 내면측에는 백색의 반사 시트가 부착되어 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, LED 실장 기판(15)은, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)이 보강판(18)에 양면 테이프(19)로 고정된 것이다. 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)은 복수의 LED(20)가 탑재되고, 보강판(18)에 점착되는 주부(17a)와, 외부의 전원(도시 생략)과 접속되는 접속부(17b)로 이루어진다. 보강판(18)은 스테인리스 스틸제의 판으로 프레스 가공에 의해 제작된 것이다. 또한 인접하는 LED(20)와 LED(20) 사이 및 보강판(18)의 양단부에 각각 구멍(18a)을 갖고 있다. 양면 테이프(19)는 LED(20)의 발열을 보강판(18)에 양호하게 전도시키기 위해서, 열 전도성이 높은 것이 선정되어 있다. 그리고, 여기에서는, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 크기는 보강판(18)의 크기보다 작게 되고, 보강판(18)의 외주가 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 외주보다 외측에 위치하도록 이루어져 있다.

도광판(12)은, 투명한 아크릴 수지(PMMA…폴리메타크릴산메틸 수지)로 이루어지고, 사출 성형에 의해 제작된 것이다. 이 도광판(12)은, 직사각형의 판상으로 형성되고, 도 6a에 도시한 바와 같이 LED 실장 기판(15)의 LED(20)로부터의 광이 입사되는 측의 측면은 LED(20)측에 연장되고, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 LED(20) 사이에 위치하는 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 주부(17a)에 접촉하는 연장부(12a)를 갖고 있다. 또한, 각각의 LED에 대응하는 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 측면의 위치를 중심으로 하여 파문 형상으로 광 제어부(12b)가 형성되어 있다. 광 제어부(12b)는, 도 3의 하부의 확대도에 도시한 바와 같이, 소정 각도 θ, 예를 들어 약 10도 각도의 반사면이 톱니 형상으로 형성된 형상을 갖고 있다. 이 파문 형상의 광 제어부(12b)에 의해, 복수의 LED(20)로부터의 입사광이, 입사 방향과는 직각 방향으로 광로를 바꾸고, 입사 방향과는 직각 방향의 휘도가 균일화된다.

광학 시트(13)는, 도 1에 도시한 바와 같이 복수의 시트, 예를 들어 휘도가 균일해지도록 확산시키기 위한 제1 확산 시트, Y축 방향(표시의 세로 방향)을 향하는 광을 액정 표시 패널(50)측에 집광시키기 위한 Y축 프리즘 시트, X축 방향(표시의 가로 방향)을 향하는 광을 액정 표시 패널(50)측에 집광시키기 위한 X축 프리즘 시트, 휘도가 균일해지도록 확산시키기 위한 제2 확산 시트의 4매로 구성된다.

프레임(14)은, 합성 수지, 예를 들어 폴리카르보네이트로 이루어지고, 사출 성형에 의해 제작된 것이다. 프레임(14)은, 도광판(12)으로부터 출사되는 광이 차단되지 않고 액정 표시 패널(50)의 표시 영역에 조사되도록, 중앙부가 크게 개구된 프레임 형상으로 되어 있다. 그리고, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에서는, 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 프레임(14)은, 하부 케이스(11)와 끼워 맞추어져, 도광판(12), 광학 시트(13)를 수납하고 있으며, 하부 케이스(11)를 프레임(14)으로부터 제거하지 않아도 LED 실장 기판(15)을 착탈할 수 있도록 하기 때문에, 하부 케이스(11)는 프레임(14)보다 약간 짧게(도 2 참조) 이루어지고, 하부 케이스(11)의 선단과 프레임(14) 사이에 착탈구(11a)가 형성되어 있다.

또한, 프레임(14)과 LED 실장 기판(15)이 서로 결합하도록 결합부가 형성되어 있다. 그 구체예는, 본 실시 형태에 있어서, 프레임(14)은, 도 3, 도 7에 도시한 바와 같이, LED 실장 기판(15)의 보강판(18)의 구멍(18a)과 대응하는 위치에, 프레임(14)의 광학 시트(13)와 평행한 면측으로부터 세워 설치하는 리브(14a)가 복수 형성되고, 각각의 리브(14a)는 외팔보와 같이 탄성 변형 가능하게 가늘게 형성되어 있다. 또한, 각각의 리브(14a)는, 리브(14a)로부터 돌출된 돌기(14b)를 구비하고 있다. 그리고 돌기(14b)는 보강판(18)에 형성되어 있는 복수의 구멍(18a)과 각각 끼워 맞추어진다. 돌기(14b)는 경사면(14c)을 갖고 끝이 가는 산형으로 되어 있다. 도 9에 도시한 바와 같이, LED 실장 기판(15)이 프레임(14)에 장착되기 전의 상태는, 프레임(14)의 돌기(14b)와 도광판(12)의 연장부(12a)의 간극(L1)은, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)과 보강판(18)을 더한 두께(L2)보다 작게 되어 있다.

이 때문에, LED 실장 기판(15)이 상부의 착탈구(14d)로부터 프레임(14)과 도광판(12) 사이에 장착될 때 보강판(18)의 외주측이 돌기(14b)의 경사면(14c)을 미끄럼 이동하여 리브(14a)가 도광판(12)과는 역방향으로 탄성 변형됨으로써, 돌기(14b)가 구멍(18a)에 끼워 맞추어진다. 이 끼워 맞춤에 의해, 프레임(14)에 LED 실장 기판(15)이 위치 결정된다. 종래의 LED 실장 기판이 착탈 가능한 백라이트 유닛에 있어서는 LED 실장 기판의 위치가 어긋나기 쉽지만, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에서는, 돌기(14b)가 보강판(18)의 구멍(18a)에 끼워 맞추어지기 때문에, LED 실장 기판(15)은 견고하게 프레임(14)과 도광판(12) 사이에 정확하게 위치 결정된다. 즉, 이렇게 프레임(14)의 돌기(14b)와, LED 실장 기판(15)에 있어서의 보강판(18)의 구멍(18a)에 의해, 프레임(14)과 LED 실장 기판(15)이 서로 결합됨으로써, 도광판(12)의 수광면과 평행한 방향(도 4, 도 8에 있어서의 슬라이드 커버(16)의 삽입 방향)에 있어서의 LED(20)의 위치 어긋남, 또한 도광판(12)의 수광면에 대한 상하 방향(도 3의 단면도에 있어서의 도광판(12)의 두께 방향)에 있어서의 LED(20)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 특히 냉음극관과 같은 선상 광원과 달리, LED(20)는 소위 점 형상 광원이며, 도광판(12)과의 관계로, 도광판(12)으로부터 출사한 광이 가장 고효율이 되도록 이 LED(20)의 위치가 결정되어 있다. 따라서, LED(20)가, 도광판(12)의 수광면과 평행한 방향, 혹은 도광판(12)의 수광면에 대한 상하 방향에 대하여 조금이라도 움직여 버리면, 도광판(12)으로부터의 출사광이 저하되어 버리게 되지만, 본 발명에 의해 LED(20)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능하게 된다. 특히 LED 실장 기판(15)에 실장된 복수의 LED(20)에 있어서, 인접하는 LED(20)와 LED(20) 사이에서, 이 구멍(18a)과 돌기(14b)의 끼워 맞춤이 행해지고 있다. 따라서, 특히 LED(20)의 위치 어긋남이 발생하기 쉬운 LED 실장 기판(15)의 중앙 부근에 있어서도, LED(20)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

돌기(14b)가 구멍(18a)에 끼워 맞추어진 상태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 리브(14a)는 탄성 변형에 의해 LED 실장 기판(15)의 보강판(18)측을 도광판(12)의 방향으로 가압한다. 그렇게 하면, 보강판(18)은 강성이기 때문에, LED 실장 기판(15)은 균일하게 도광판(12)측에 가압되어, LED(20)과 도광판(12)의 간극이 양호하게 소정 치수(도 6b의 L3)로 위치 결정된다. 따라서, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에 의하면, 차량의 이동이나 도보 등의 진동에 의해 도광판(12)이 유동되어도 거기에 동기하여 리브(14a)의 탄성 변형에 의해 LED 실장 기판(15)이 도광판(12)의 방향으로 이동되므로, 도광판(12)과 LED 실장 기판(15)의 거리를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에 있어서는, 도광판(12)은 LED 실장 기판(15)의 LED(20) 사이에 위치하도록, LED 실장 기판(15)측의 방향으로 돌출되는 연장부(12a)(도 6 및 도 7 참조)가 형성되어 있다. 이 연장부(12a)는, LED 실장 기판(15)이 상부의 착탈구(14d)로부터 프레임(14)과 도광판(12) 사이에 장착되면, LED 실장 기판(15)의 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 주부(17a)와 접촉되도록 이루어져 있다. 이러한 구성으로 하면, LED 실장 기판(15)의 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 주부(17a)는, LED 실장 기판(15)의 보강판(18)과 도광판(12)의 연장부(12a) 사이에 끼워지도록 가압되기 때문에, 보다 LED 실장 기판(15)의 LED(20)와 도광판(12) 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있게 된다.

또한, LED(20)를 고정하고 있는 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)은 열 전도성이 양호한 양면 테이프(19)에 의해 스테인리스 스틸제의 보강판(18)의 표면에 고정되어 있기 때문에, LED(20)에 발생한 열은 보강판(18)에 열 전도되어 냉각된다. 그로 인해, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에 의하면, 종래예의 LED를 사용한 백라이트 유닛보다, LED(20)에 의해 대전류를 흘릴 수 있게 되므로, 보다 밝은 백라이트 유닛을 얻을 수 있게 된다.

또한, 하측 커버의 착탈구(11a)를 거쳐 LED 실장 기판(15)을 프레임(14) 및 도광판(12) 사이에서 탈착시킬 때는, 도 9에 도시한 바와 같이, 보강판(18)의 구멍(18a)(도 5 참조)이 돌기(14b)의 경사면(14c)을 미끄럼 이동하여 리브(14a)가 도광판(12)과는 역방향으로 탄성 변형되어 돌기(14b)와 구멍(18a)의 끼워 맞춤이 해제되므로, LED 실장 기판(15)을 취출할 수 있다.

또한, LED 실장 기판(15)을 착탈구(14d)로부터 장착시킨 후, 도 10에 도시한 바와 같이, 슬라이드 커버(16)를 프레임(14)의 슬라이드 커버 삽입구(14f)(도 1 및 도 2 참조)로부터 삽입하고, 프레임(14)의 제조 시의 금형의 결합에 의해 LED 실장 기판(15)측의 측벽에 형성되는 홈(14e)과, 하부 케이스(11)의 직각인 Z 굽힘에 의해 설치된 하부 케이스(11)와 도광판(12)의 간극(11b)에 슬라이드 커버(16)를 미끄럼 이동시켜 장착함으로써, 하부 케이스(11)의 착탈구(14d)를 막는다.

그와 함께, 슬라이드 커버(16)의 일단부는 L자 형상으로 절곡된 설편(16a)이 형성되어 있기 때문에, 이 설편(16a)이, 프레임(14)의 슬라이드 커버 삽입구(14f)(도 1 및 도 2 참조)를 막을 수 있다. 그로 인해, 이 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에서는, 하부 케이스(11)와 프레임(14) 사이에 형성된 LED 실장 기판(15)의 착탈구(14d) 및 프레임(14)의 측면에 형성된 슬라이드 커버 삽입구(14f)는, 슬라이드 커버(16)에 의해 동시에 폐쇄되어, 이 착탈구(14d)와 슬라이드 커버 삽입구(14f)로부터 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 슬라이드 커버(16)의 설편(16a)은, 슬라이드 커버(16)를 삽입할 때 스토퍼로서 이용할 수 있다.

또한, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 접속부(17b)는, S자 형상으로 절곡되어, 도광판(12)과 슬라이드 커버(16) 사이, 슬라이드 커버(16)와 하부 케이스(11) 사이를 통과하고, 하부 케이스(11)의 외면에 노출되어 있다. 이러한 구성으로 하면, 상기 특허문헌 2에 개시되어 있는 백라이트 유닛과 같이, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 배선면이 슬라이드 커버(16)에 접촉되지 않으므로, 플렉시블 인쇄 배선 기판(17)의 단선을 방지할 수 있다.

또한, 상부 케이스(51)도 스테인리스 스틸제의 판으로 이루어지는 프레스 가공품이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(51)는 상자형의 형상을 이루고 있고, 액정 표시 패널(50)의 표시 영역을 시인할 수 있도록, 중앙부가 크게 개구되어 있다. 그리고, 상부 케이스(51)는 프레임(14)과 끼워 맞추어져, 상부 케이스(51)와 프레임(14) 사이에 액정 표시 패널(50)을 수납하고 있다. 상술한 구성에 의해, LED 실장 기판(15)의 LED(20)로부터 조사된 광은, 도광판(12)의 측면을 거쳐 도광판에 내부에 입사되고, 반사판으로 반사 확산되어, 광학 시트(13)로 또한 광의 확산과 소정의 방향으로의 집광이 이루어지고, 액정 표시 패널(50)의 배면에 조사되게 된다.

또한, 상술한 실시 형태의 백라이트 유닛(10)에서는, 프레임(14)에 형성한 리브(14a)는 외팔보 형상으로 했기 때문에, 이 리브(14a)를 형성하기 위해서는 금형의 일부를 절삭하면 되므로, 용이하게 형성할 수 있다. 그러나, 리브(14a)는, 보강판(18)에 형성된 구멍(18a)과 리브(14a)에 형성된 돌기(14b)가 끼워 맞춤할 수 있는 것이면 되며, 외팔보 형상에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 변형예의 백라이트 유닛(10A)으로서 도 11a에 도시한 바와 같이, 상하가 연결된 양팔보 형상이나, 제2 변형예의 백라이트 유닛(10B)으로서 도 11b에 도시한 바와 같이, 좌우가 연결된 양팔보 형상의 것으로 해도 좋다. 양팔보 형상의 형상이면, LED 실장 기판(15)에 도광판(12)의 수광면에 대하여 평행한 압박력을 가할 수 있기 때문에, 위치 결정 정밀도가 보다 양호해져, LED 실장 기판(15)의 덜걱거림도 적어진다. 또한, 도 11a 및 도 11b에 있어서는, 도 1 내지 도 10에 도시한 실시 형태의 백라이트 유닛(10)과 동일한 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하여 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 상기한 실시 형태에 있어서, 프레임(14)의 돌기(14b)와, LED 실장 기판(15)에 있어서의 보강판(18)의 구멍(18a)에 의해 프레임(14)과 LED 실장 기판(15)이 서로 결합하는 것을 나타냈지만, 예를 들어 프레임(14)의 측에 구멍을 형성하고, LED 실장 기판(15)에 돌기를 형성한 것이어도 좋고, 프레임과 LED 실장 기판의 결합은, 돌기와 구멍에 의한 결합부에 한정되는 것은 아니고, 서로 갈고리(claw)를 설치하고, 이 갈고리끼리 결합하는 구조 등이어도 좋다.

10, 10A, 10B: 백라이트 유닛
11: 하부 케이스
11a: 개구
11b: 간극
12: 도광판
12a: (도광판의) 연장부
12b: 광학 제어부
13: 광학 시트
14: 프레임
14a: 리브
14b: 돌기
14c: 경사면
14d: 착탈구
14e: 홈
14f: 커버 삽입구
15: LED 실장 기판
16: 슬라이드 커버
16a: 설편
17: 플렉시블 인쇄 배선 기판
17a: (플렉시블 인쇄 배선 기판의) 주부
17b: (플렉시블 인쇄 배선 기판의) 접속부
18: 보강판
18a: (보강판의) 구멍
19: 양면 테이프
20: LED
50: 액정 표시 패널
51: 상부 케이스

Claims

백라이트 광원이 되는 발광 다이오드(이하, 「LED」라고 한다)를 갖는 LED 실장 기판과, 상기 LED가 대향 배치됨과 함께 상기 LED로부터의 광이 입사되는 수광면과 입사된 광이 출사되는 출사면을 갖는 도광판과, 상기 LED 실장 기판 및 상기 도광판을 유지함과 함께, 상기 LED 실장 기판의 착탈구를 구비한 프레임을 갖고, 상기 LED 실장 기판은 상기 프레임에 착탈 가능하게 유지되어 있는 백라이트 유닛으로서,
상기 프레임과 상기 LED 실장 기판 사이에는 서로 결합하는 결합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,
상기 결합부는 상기 LED 실장 기판에 형성된 구멍과 상기 프레임에 형성된 돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제2항에 있어서,
상기 LED 실장 기판은, 상기 LED가 탑재되는 플렉시블 인쇄 배선 기판과, 상기 플렉시블 인쇄 배선 기판이 장착되는 금속제의 보강판으로 이루어지고, 상기 보강판에 상기 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 프레임에는 상기 프레임으로부터 연장되어 탄성 변형되는 가압부가 형성되고, 상기 돌기는 상기 가압부로부터 돌출되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제4항에 있어서,
상기 돌기는 경사진 측면을 구비하고, 상기 LED 실장 기판을 장착 혹은 이탈시킬 때에 상기 LED 실장 기판이 상기 돌기가 경사진 측면을 미끄럼 이동함으로써, 상기 가압부가 탄성 변형되도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
제1항에 있어서,
상기 LED 실장 기판에는 상기 LED가 복수 실장되어 있고,
인접하는 상기 LED와 상기 LED 사이에, 상기 결합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.