(57)【要約】【課題】ＬＥＤモジュールとフレームを分離型に構成し、該分離された各パート別に、安定的で単純な使用と組立とを可能とする直下型バックライトユニットを提供すること。【解決手段】組立て型ＬＥＤモジュール（１０）は、印刷回路基板（１２）と、該基板の上部に取り付けられた多数の直下型ＬＥＤパッケージ（１１）と、印刷回路基板（１２）の下部に取り付けられた放熱板（１３）を備えており、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の側面には、ガイドレール結合部（１５）が形成されている。そして、第２の外郭フレーム（２２）以外のフレーム（２１、２３、２４、２５）を組み立てておき、これに組立て型ＬＥＤモジュール（１０）をスライディング方式で嵌め込み、最後に第２の外郭フレーム（２２）を結合させて、直下型バックライトユニットとして完成させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷回路基板の上部に設けられた複数の直下型ＬＥＤパッケージと、前記印刷回路基板の下部に設けられた放熱板とを有する複数個の組立て型ＬＥＤモジュールと、
前記複数個の組立て型ＬＥＤモジュールをスライディング方式により結合させためのガイドレールを有するフレームと、
前記組立て型ＬＥＤモジュールからの出射光を照射面の全面に反射させる反射板と、
前記反射板の上部に位置し、前記組立て型ＬＥＤモジュールと前記反射板を通じて出射される光の輝度および輝度均一性を向上させて照射面の全面に光照射する光学シートと、を備えた直下型バックライトユニット。
【請求項２】
前記組立て型ＬＥＤモジュールの側面には、前記フレームに設けられたガイドレールとのスライディング結合を容易にするためのガイドレール結合部が設けられている、請求項１に記載の直下型バックライトユニット。
【請求項３】
前記組立て型ＬＥＤモジュールのガイドレール結合部は、前記放熱板に設けられている請求項２に記載の直下型バックライトユニット。
【請求項４】
前記フレームは、第１乃至４の外郭フレームと、該４つの外郭フレームの結合により形成される矩形が左右対称な矩形に分割されるように前記外郭フレームの結合により形成される矩形の中央に設けられる第５のフレームとを含み、
前記複数個の組立て型ＬＥＤモジュールが、前記左右対称な矩形内にスライディング結合されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の直下型バックライトユニット。
【請求項５】
前記第１乃至第４の外郭フレームの長手方向に直交する断面の形状は「コの字状」であり、前記第１乃至第４の外郭フレームのガイドレールは該第１乃至第４の外郭フレームの内側に形成されている、請求項４に記載の直下型バックライトユニット。
【請求項６】
前記第５のフレームのガイドレールは該第５のフレームの長手方向の両側面に設けられており、前記組立て型ＬＥＤモジュールがスライディング方式により結合された状態で前記組立て型ＬＥＤモジュール相互間に隙間が生じないように、前記放熱板の上面よりも低い位置に形成されている、請求項４又は５に記載の直下型バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置用バックライトユニットに関し、より詳細には、ＬＥＤモジュールとフレームを分離型に構成し、該分離された各パート別に、安定的で単純な使用と組立とを可能とする直下型バックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会へと時代が急発展することに伴い、薄型化、軽量化、省エネルギ化等の観点において優れた特性を有する平板表示装置の必要性が高まってきている。このような平板表示装置のなかでも、液晶表示装置は、解像度、カラー表示、画質等に優れており、ノートブックパソコン、デスクトップモニタ、あるいはＬＣＤ−ＴＶ等のディスプレイとして盛んに用いられてきている。
【０００３】
一般的に、液晶表示装置は、電界形成のための電極がそれぞれに設けられた２枚の基板を、これらの電極形成面が対向するように配置させ、該２枚の基板間に液晶物質を注入した後、上記２つの電極に電圧を印加して形成される電界により液晶分子の配向状態を変化させ、この配向状態に依存する光透過率の変化を利用して画像を表現する装置である。
【０００４】
しかし、液晶（材料）は自ら光を発することができず、単に、光の透過率を調節するものであるため、液晶表示装置として用いるためには別途の光源が必要である（例えば、特許文献１および特許文献２）。
【０００５】
このような理由から、液晶パネルの背面にバックライトを配置し、このバックライトから発せられる光を液晶パネルに入射させ、液晶の配列により光の量を調節することで画像表示がなされる。
【０００６】
このようなバックライトは、光源を液晶パネルの底面に置いて基板全面を直接照光する直下方式（Direct Type）と、液晶パネルの一側面又は両側面に光源を置いて導光板及び反射板等により光線を反射して拡散するエッジ方式（Edge Type）に区分される。直下方式は、ランプから出射された光が直ちに液晶パネルの正面に出射されるために導光板は不要である。一方、エッジ方式は、側面ランプから出射された光をバックライトの正面に出射させる導光板が必要である。
【０００７】
一般に、ノートブックパソコンやＬＣＤモニタに使用されるバックライトには、輝度斑点が少なく、薄型で、省電力消費が可能なエッジ方式が採択されている。これに対して、直下方式のバックライトは、光利用率が高く、取扱いが簡単で、表示面の大きさに制限がないため、大画面の液晶表示装置に広く使用されている。
【０００８】
しかし、直下方式のバックライトにおいて高輝度化を実現するためには、光源の個数の増加が当然に求められることとなるであろうし、多くの光源が設置された液晶表示装置の組立て過程又は使用過程で発生する各構成部材（要素）等の故障や不良等に伴う取替の際には、全ての構成部材等を全部解体し、取替作業後に再び組立てることが必要であるという不都合を甘受しなければならないといった短所があった。
【特許文献１】特開２００８−０３４２６７号公報
【特許文献２】特開２００７−１５７６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ＬＥＤモジュールとフレームを分離型に構成し、該分離された各パート別に、安定的で単純な使用と組立とを可能とする直下型バックライトユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の直下型バックライトユニットは、印刷回路基板の上部に設けられた複数の直下型ＬＥＤパッケージと、前記印刷回路基板の下部に設けられた放熱板とを有する複数個の組立て型ＬＥＤモジュールと、前記複数個の組立て型ＬＥＤモジュールをスライディング方式により結合させためのガイドレールを有するフレームと、前記組立て型ＬＥＤモジュールからの出射光を照射面の全面に反射させる反射板と、前記反射板の上部に位置し、前記組立て型ＬＥＤモジュールと前記反射板を通じて出射される光の輝度および輝度均一性を向上させて照射面の全面に光照射する光学シートとを備えている。
【００１１】
好ましくは、前記組立て型ＬＥＤモジュールの側面には、前記フレームに設けられたガイドレールとのスライディング結合を容易にするためのガイドレール結合部が設けられている。
【００１２】
また、好ましくは、前記組立て型ＬＥＤモジュールのガイドレール結合部は、前記放熱板に設けられている。
【００１３】
例えば、前記フレームは、第１乃至４の外郭フレームと、該４つの外郭フレームの結合により形成される矩形が左右対称な矩形に分割されるように前記外郭フレームの結合により形成される矩形の中央に設けられる第５のフレームとを含み、前記複数個の組立て型ＬＥＤモジュールが、前記左右対称な矩形内にスライディング結合されている。
【００１４】
好ましくは、前記第１乃至第４の外郭フレームの長手方向に直交する断面の形状は「コの字状」であり、前記第１乃至第４の外郭フレームのガイドレールは該第１乃至第４の外郭フレームの内側に形成されている。
【００１５】
また、好ましくは、前記第５のフレームのガイドレールは該第５のフレームの長手方向の両側面に設けられており、前記組立て型ＬＥＤモジュールがスライディング方式により結合された状態で前記組立て型ＬＥＤモジュール相互間に隙間が生じないように、前記放熱板の上面よりも低い位置に形成されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、多くの光源が設置された液晶表示装置の組立て過程又は使用過程において発生する各構成要素等の故障や不良等による取替の際に、全ての構成要素等を全部解体する必要がない。このため、取替作業が必要な部分のみ分離し、取替又は修理後、簡単に組立てられるという利点がある。その結果、維持保守費用及び時間が節約できる効果が得られ、商業的メリットも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、既に、液晶表示装置用バックライトユニットの技術分野において一般的な事項となっているものについては、詳細な説明は省略することがある。
【００１８】
図１は本発明の直下型バックライトユニットの組立て型ＬＥＤモジュールの構成例を説明するための図、図２は本発明の直下型バックライトユニットのフレームの構成を例示するための図、図３は本発明の直下型バックライトユニットの組立ての一実施例を説明する
ための図、図４は本発明の直下型バックライトユニットにおいて組立て型ＬＥＤモジュールをフレームにスライディング結合させた状態を説明するための断面図（一部）、そして、図５乃至図８は、本発明の直下型バックライトユニットの組立て過程を順番に説明するための図である。
【００１９】
先ず、図１を参照すると、本発明の直下型バックライトユニットの組立て型ＬＥＤモジュール（１０）は、印刷回路基板（１２）と、該基板の上部に取り付けられた多数の直下型ＬＥＤパッケージ（１１）と、印刷回路基板（１２）の下部に取り付けられた放熱板（１３）を備えており、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の側面には、ガイドレール結合部（１５）が形成されている。この図に示した態様では、ガイドレール結合部（１５）は放熱板（１３）に設けられている。なお、放熱板（１３）は、直下型ＬＥＤパッケージ（１１）を駆動させた際に発生する熱を外部に放出させて温度上昇を抑えるためのものである。
【００２０】
次に、図２を参照すると、上述の組立て型ＬＥＤモジュール（１０）を収容するためのフレーム（直下型バックライトユニットのフレーム）は、例えば、矩形フレームの四辺に相当する第１乃至４の外郭フレーム（２１〜２４）と、該矩形フレームの中央に設けられた第５のフレーム（２５）からなり、第１乃至４の外郭フレーム（２１〜２４）にはガイドレール（３１）が、中央の第５のフレーム（２５）にはガイドレール（３３）が設けられており、上述の組立て型ＬＥＤモジュール（１０）をスライディング方式で結合（載置）することを可能としている。
【００２１】
図３を参照すると、図１で説明した組立て型ＬＥＤモジュール（１０）を、図２で説明した直下型バックライトユニットのフレームにスライディング方式で結合（載置）させて本発明の直下型バックライトユニットを組立てる際には、例えば、第１の外郭フレーム（２１）、第３の外郭フレーム（２３）、第４の外郭フレーム（２４）、及び、中央の第５のフレーム（２５）を組み立てておき、これに組立て型ＬＥＤモジュール（１０）をスライディング方式で嵌め込む。そして、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の嵌め込み（装着）が終了したら、第２の外郭フレーム（２２）を第３乃至５のフレーム（２３、２４、２５）の一方端に結合させて、直下型バックライトユニットとして完成させる。
【００２２】
図５乃至図８を参照すると、先ず、第１の外郭フレーム（２１）、第３の外郭フレーム（２３）、第４の外郭フレーム（２４）、及び、中央の第５のフレーム（２５）を組み立てておく（図５）。この図に示されているように、好ましい態様として、第５のフレーム（２５）は、第１乃至４の外郭フレーム（２１〜２４）の結合により形成される矩形が左右対称な矩形に分割されるように、外郭フレームの結合により形成される矩形の中央に設けられる。そして、上述の複数個の組立て型ＬＥＤモジュールが、この左右対称な矩形内にスライディング結合されることとなる。
【００２３】
具体的には、図１で説明した組立て型ＬＥＤモジュール（１０）をスライディング方式で嵌め込み（装着）させ（図６）、複数個の組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の嵌め込み（装着）が終了したら（図７）、第２の外郭フレーム（２２）を第３乃至５のフレーム（２３、２４、２５）の一方端に結合させて、直下型バックライトユニットとして完成させる。
【００２４】
上述した組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の側面のガイドレール結合部（１５）は、フレーム（２１〜２５）ガイドレール（３１、３３）とのスライディング結合が容易になるように設けられているものである。
【００２５】
図４は、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）を、フレーム（２１〜２５）にスライディ
ング結合させた状態の一部を断面図で示した図で、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）の一方端は第３又は第４のフレーム（２３，２４）のガイドレールにより、他方端のガイドレール結合部（１５）は第５のフレームのガイドレールにより、保持されている。
【００２６】
この図に示したように、第１乃至第４の外郭フレーム（２１〜２４）の長手方向に直交する断面の形状は「コの字状」であり、これら第１乃至第４の外郭フレームのガイドレールは、その外郭フレームの内側に形成されている。
【００２７】
また、第５のフレーム（２５）のガイドレールは、該第５のフレームの長手方向の両側面に設けられており、組立て型ＬＥＤモジュールがスライディング方式により結合された状態で組立て型ＬＥＤモジュール相互間に隙間が生じないように、組立て型ＬＥＤモジュールの放熱板（１３）の上面よりも低い位置に形成されている。
【００２８】
なお、ここに例示した態様では、図４中に符号１４で示したフレームの内側斜面部が、組立て型ＬＥＤモジュール（１０）から出射される光を全面に反射させるための反射板として機能する。つまり、当該構成例では、外郭フレーム（２１〜２４）の内側斜面部は反射板（１４）としても機能しているが、このような反射板（１４）を、外郭フレームとは別に設ける態様としてもよいことは云うまでもない。この場合においても、反射板（１４）は、ＬＥＤパッケージ（１１）が設けられていない位置に設けられることは云うまでもない。
【００２９】
また、図示はしないが、本発明の直下型バックライトユニットには、上述の組立て型ＬＥＤモジュールからの出射光を照射面の全面に反射させるための反射板の上部に位置し、組立て型ＬＥＤモジュールと反射板を通じて出射される光の輝度および輝度均一性を向上させて照射面の全面に光照射するための光学シートが設けられる。
【００３０】
上述した本発明の構成とすれば、多くの光源が設置された液晶表示装置の組立て過程又は使用過程において発生される各構成要素等の故障や不良等による取替の際に全ての構成要素等を全部解体する必要無く、取替作業が必要な部分のみ分離し、取替又は修理後、簡単に組立てられるという利点がある。また、それにより、維持保守費用及び時間が節約できる効果が出るので、商業的にもその成果が期待できる。
【００３１】
以上、本発明に対し、前記実施例を参考に説明したものの、これは例示的なものに過ぎず、本発明に属する技術分野の通常の知識を有する者なら、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが理解できるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は添付された特許請求範囲の技術的思想により定められるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、ＬＥＤモジュールとフレームを分離型に構成し、該分離された各パート別に、安定的で単純な使用と組立とを可能とする直下型バックライトユニットを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の直下型バックライトユニットの組立て型ＬＥＤモジュールの構成例を説明するための図である。
【図２】本発明の直下型バックライトユニットのフレームの構成を例示するための図である。
【図３】本発明の直下型バックライトユニットの組立ての一実施例を説明するための図である。
【図４】本発明の直下型バックライトユニットにおいて組立て型ＬＥＤモジュールをフレームにスライディング結合させた状態を説明するための断面図（一部）である。
【図５】本発明の直下型バックライトユニットの組立て過程を順番に説明するための第１の図である。
【図６】本発明の直下型バックライトユニットの組立て過程を順番に説明するための第２の図である。
【図７】本発明の直下型バックライトユニットの組立て過程を順番に説明するための第３の図である。
【図８】本発明の直下型バックライトユニットの組立て過程を順番に説明するための第４の図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  組立て型ＬＥＤモジュール
１１  直下型ＬＥＤパッケージ
１２  印刷回路基板
１３  放熱板
１４  反射板
１５  ガイドレール結合部
２１、２２、２３、２４  第１〜４の外郭フレーム
２５  中央フレーム
３１、３３  ガイドレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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