JP2003207780A - バックライトユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示面部に実装する発光ダイオードの個数が
変化した場合でも発光ダイオードを実装する基板を共通
化できるバックライトユニットを提供することである。 【解決手段】 所望個数の発光ダイオード１３が基板１
２の表面に均一に接続配置できるように基板１２の表面
に配線パターンを形成する。この配線パターンに所望個
数の発光ダイオード１３を基板全体で均一になるように
接続配置する。そして、その基板１２を筐体１１に収納
し、基板１２と所定の間隔を保って表示面部の背面に拡
散板１４を配置し、発光ダイオード１３の光を拡散板１
４で拡散させて表示面部に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示面部を背後か
ら照明するバックライトユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶画像が表示される表示面部の明るさ
が足りない場合には、背後からバックライトユニットに
より照明して画像を鮮明に表示するようにしている。こ
のバックライトユニット用の光源としては冷陰極蛍光ラ
ンプが使用されており、また、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）を使用するものも開発されている。

【０００３】例えば、特公平７−６９５４２号公報に示
される液晶表示装置では、バックライトユニット用の光
源としてダイオード型のＬＥＤが用いられ、プリント基
板に複数個のダイオード型ＬＥＤを実装してバックライ
トユニットを形成している。また、ダイオード型ＬＥＤ
の取付面は白色に印刷し、実装される部品名は抜き文字
にしている。これにより、表示面部の照明効果を高めて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイオ
ード型ＬＥＤが実装されるプリント基板には、実装され
る部品名が予め抜き文字で印刷されており、実装される
ダイオード型ＬＥＤの個数は予め決められている。従っ
て、表示面部が異なる場合には、その表示面部が要求す
る照明の明るさに応じたプリント基板を用意する必要が
ある。このように、表示面部に応じて、複数種類の基板
を用意する必要があり基板の標準化が図れないものであ
った。

【０００５】本発明の目的は、表示面部に実装する発光
ダイオードの個数が変化した場合でも発光ダイオードを
実装する基板を共通化できるバックライトユニットを提
供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るバ
ックライトユニットは、表示面部の背後から光を照射す
る発光ダイオードが実装された基板と；所望個数の発光
ダイオードが配置できるようにマトリクス状に多数の発
光ダイオード取り付け端子を有する配線パターンと；前
記基板と所定の間隔を保って前記表示面部の背面に配置
され前記発光ダイオードの光を拡散させる拡散板と；前
記基板を収納すると共に拡散板を保持する筐体と；を備
えたことを特徴とする。

【０００７】本発明および以下の発明において、特に指
定しない限り用語の定義および技術的意味は以下によ
る。

【０００８】表示面部は、例えば液晶表示素子（ＬＣ
Ｄ）で形成される。表示面部には画像が形成され、発光
ダイオードからの光により画像を鮮明に表示する。発光
ダイオード（ＬＥＤ）は白色のもの、もしくは表示面部
の特性に応じて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のもの
を組み合わせて表示面部を適切に照明する。

【０００９】基板は、リジット基板もしくはＦＰＣ(fle
xibile printed circuit)のいずれでも良い。ＦＰＣを
使用した場合は薄型化や屈曲配線が可能になる。また基
板の表面には配線パターンが形成され基板に実装される
発光ダイオードに点灯電力を供給する。

【００１０】配線パターンは、基板の縦方向に陰極と陽
極とを１組にした２本のパターンからなる給電パターン
を形成し、給電パターンの２本のパターン間に複数個の
発光ダイオード取り付け端子を有する。このような複数
の給電パターンを基板の横方向に形成して配線パターン
を形成する。

【００１１】これにより、発光ダイオード取り付け端子
は基板にマトリクス状に配置される。従って、基板の表
面に均一に発光ダイオードが配置されるように所望個数
の発光ダイオードをその取り付け端子に接続することが
可能となる。すなわち、それぞれ給電パターンの２本の
パターンの取り付け端子間に間隔を保って複数個の発光
ダイオードを並列に接続し、基板全体として発光ダイオ
ードの配置位置が均一となるように上下左右対称になる
ように配置する。

【００１２】拡散板は基板と所定の間隔を保って表示面
部の背面に配置される。拡散板は、発光ダイオードから
の光を拡散して表示面部に均等に光が照射されるように
するものであり、ガラス板または樹脂板で形成される。
基板に配置される発光ダイオードの個数が少ないときは
基板との間を大きくし、一方、基板に配置される発光ダ
イオードの個数が多いときは基板との間を小さくして、
薄型を図り表示面部の均斉度を所定の均斉度に保つ。

【００１３】筐体は、基板を収納すると共に拡散板を保
持する。基板は筐体に収納される。拡散板は、筐体の内
部側面に設けられた係止部または筐体の内部側面に配置
されるスペーサにより保持され、基板と所定の間隔を保
つ。また、筐体は拡散板の前面に配置される表示面部も
保持する。

【００１４】本発明によれば、所望個数の発光ダイオー
ドが基板表面に均一に接続配置できるように、基板の配
線パターンを形成しているので、基板に実装する発光ダ
イオードの個数を任意に選択できる。これにより、表示
面部が要求する照明の明るさに応じて、複数種類の基板
を用意する必要がなくなり基板の標準化が図れる。

【００１５】請求項２の発明に係るバックライトユニッ
トは、請求項１の発明において、前記基板の前記発光ダ
イオードが取り付けられた部分以外を覆って配置された
反射板を備えたことを特徴とする。

【００１６】本発明は、反射板としてシート状の反射板
を使用するようにしたものである。すなわち、シート状
の反射板は基板の発光ダイオードが取り付けられた部分
以外を覆って配置される。発光ダイオードからのほとん
どの光は直接的に拡散板に照射されるが、一部の光は拡
散板の方向以外に照射され反射される。そこで、基板の
発光ダイオードが取り付けられた部分を切り欠いたシー
ト状の反射板を基板に配置し、発光ダイオードからの直
射光や拡散板での反射光を反射する。反射板は照度の高
い色、例えば白色で形成される。これにより、表示面部
での均斉度を向上させる。

【００１７】本発明によれば、基板の発光ダイオードが
取り付けられた部分を切り欠いたシート状の反射板を基
板に配置するので、表示面部の照明効果を向上させるこ
とができ、また均斉度を向上させることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係るバックライトユ
ニットの説明図であり、図１（ａ）は側面図、図１
（ｂ）は基板の平面図である。図１（ａ）に示すよう
に、筐体１１の内部に基板１２が収納されている。基板
１２には発光ダイオード１３が実装されており、この発
光ダイオード１３の光は拡散板１４で拡散され図示省略
の表示面部を背部から照射する。筐体の内部側面には係
止部１５が設けられており、基板１２および拡散板１４
は、この係止部１５で保持されている。拡散板１４は、
発光ダイオード１３からの光を拡散して表示面部に均等
に光が照射されるようにするものであり、ガラス板また
は樹脂板で形成される。なお、図１（ａ）では係止部１
５により基板１２や拡散板１４を保持するようにしてい
るが、係止部１５に代えてスペーサを挿入し、そのスペ
ーサにより保持するようにしても良い。

【００１９】次に、図１（ｂ）に示すように、基板１２
の表面には配線パターンが形成されている。この配線パ
ターンは、陰極パターン１６ａと陽極パターン１６ｂと
からなり、陰極パターン１６ａと陽極パターン１６ｂと
が１組になって一つの給電パターン１７を形成し、複数
の給電パターン１７が基板１２の縦方向に形成されてい
る。そして、一つの給電パターン１７には複数個の発光
でダイオード１３を並列に接続可能となっている。すな
わち、給電パターン１７には２本のパターン間に複数個
の発光ダイオード取り付け端子２０が設けられ、発光ダ
イオード１３はこれら取り付け端子間に接続される。図
１（ｂ）では例えば１１個の発光ダイオード１３を並列
に接続できる場合を示している。また、これら給電パタ
ーン１７の陰極パターン１６ａおよび陽極パターン１６
ｂは基板１２の端部で集端されて電源端子を形成し電源
に接続される。

【００２０】発光ダイオード１３は、一つの給電パター
ンの陰極パターン１６ａと陽極パターン１６ｂとの取り
付け端子２０間に跨って接続される。これにより、所望
の個数の発光ダイオード１３を並列に接続可能となる。
複数個の発光ダイオード１３を接続するにあたっては、
基板１２全体として発光ダイオード１３の配置位置が均
一となるように上下左右対称になるように配置する。

【００２１】このように配線パターンは、一つの給電パ
ターンの陰極パターン１６ａと陽極パターン１６ｂとの
取り付け端子２０間に搭載できるようになっており、こ
れにより、複数個の発光ダイオード１３が搭載できるよ
うになっている。

【００２２】図２は、基板１２に４５個の発光ダイオー
ド１３を配置した場合の基板１２の平面図である。な
お、図２では電源端子の図示を省略している。図２に示
すように、基板１２には縦方向に１９組の給電パターン
１７が形成されており、給電パターン１７の一つおき
に、発光ダイオード１３を接続したものを示している。
一つの給電パターン１７には５個の発光ダイオード１３
が接続され、４５個の発光ダイオード１３は基板全体と
して均一に接続配置されている。

【００２３】図３は、図２に示した４５個の発光ダイオ
ード１３を配置した基板１２の筐体１１への配置位置の
説明図であり、図３（ａ）は取り付け過程の説明図、図
３（ｂ）は基板１２に反射板１８を装着し反射板１８を
配置した状態における図３（ａ）のＡ−Ａ線での断面図
である。

【００２４】図３（ａ）に示すように、４５個の発光ダ
イオード１３が実装された基板１２の表面は、反射板１
８で覆われる。反射板１８はシート状に形成され、基板
１２の発光ダイオード１３の取付部分に切り欠き孔１９
が設けられている。反射板１８が基板１２に取り付けら
れる際には、発光ダイオード１３はこの切り欠き孔１９
を貫通する。従って、反射板１８は基板１２の発光ダイ
オード１３の取付部分以外を覆って配置される。そし
て、反射板１８と一定の間隔を保って拡散板１４が配置
され、さらに図示省略の表示面部が配置される。

【００２５】図３（ｂ）に示すように、反射板１８が基
板１２に取り付けられる際には、基板１２の発光ダイオ
ード１３は反射板１８の切り欠き孔１９を貫通する。反
射板１８の切り欠き孔１９の部分はテーパー状に形成さ
れており、発光ダイオード１３からの斜め横方向の出射
光を反射できるようにしている。

【００２６】発光ダイオード１３からのほとんどの光は
直接的に拡散板１４に照射されるが、一部の光は拡散板
の方向以外に照射され反射される。この実施の形態で
は、発光ダイオードの光の出射角度は広角の１１０°程
度のものを用いている。広角の出射角度を持つ発光ダイ
オード１３を用いるのは表示面部での均斉度を向上させ
るためである。そこで、反射板１８の切り欠き孔１９の
部分をテーパー状に形成し斜め横方向の出射光を反射さ
せる。また、反射板１８は拡散板１４等での反射光を反
射する。

【００２７】拡散板１４は基板１２と所定の間隔ｄを保
って表示面部の背面に配置されており、この所定の間隔
ｄは５〜２０ｎｍ程度とする。基板１２に配置される発
光ダイオード１３の個数が少ないときは基板１２との間
を大きくし、一方、基板１２に配置される発光ダイオー
ド１３の個数が多いときは基板１２との間を小さくし
て、表示面部の均斉度を所定の均斉度に保つ。なお、透
明樹脂の発光ダイオードの場合には、反射板１８と拡散
板１４との間隔は０とすることも可能である。

【００２８】これにより、基板１２は発光ダイオード１
３の取付部分以外は反射板１８で覆われることになるの
で、発光ダイオード１３からの直射光や拡散板１４等で
の反射光を反射し、表示面部での均斉度を向上させる。
反射板１８は照度の高い色、例えば白色で形成される。

【００２９】次に、図４は、基板１２に１５個の発光ダ
イオード１３を配置した場合の基板１２の平面図であ
る。なお、図４では電源端子の図示を省略している。図
４に示すように、基板１２には縦方向に１９組の給電パ
ターン１７が形成されており、給電パターン１７の二つ
おきに、発光ダイオード１３を接続したものを示してい
る。一つの給電パターン１７には３個の発光ダイオード
１３が接続され、１５個の発光ダイオード１３は基板全
体として均一に接続配置されている。

【００３０】この場合には、反射板１８の切り欠き孔１
９は発光ダイオード１３の個数と同じ１５個となり、ま
た、反射板１８と拡散板１４との間隔は図２に示した場
合よりも大きくする。これにより表示面部の均斉度を所
定の均斉度に保つ。

【００３１】このように、基板１２を共用化可能とした
ことに伴い、反射板１８は基板１２に実装される発光ダ
イオードの個数および位置により固有の反射板１８とな
るが、基板１２を個別に製作することと比較すると反射
板１８を個別に製作することは容易である。

【００３２】以上の説明では、白色の発光ダイオードを
設置する場合について説明したが、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色
の発光ダイオード、ＲＧＢ一体型の発光ダイオードを設
けるようにしても良い。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色の
発光ダイオードを設ける場合には、これらＲ、Ｇ、Ｂの
発光ダイオードを近接して接続する。そして、それぞれ
の照度を制御することも可能である。例えば、表示面部
の特性により白色の発光ダイオードではＲが弱いときに
は、Ｒの発光ダイオードの印加電圧を高くしてＲを強く
する。また、２個のＲの発光ダイオードを設け照度を強
くすることも可能である。これにより、表示面部での視
認性の向上が図れ、色再現性効率を向上させることがで
きる。

【００３３】以上述べたように、本発明の実施の形態に
よれば、表示面部の特性に応じて必要とされる明るさを
共通の基板１２を用いて対応できるので製作コストが軽
減する。また、シート状の反射板１８にて発光ダイオー
ドの取付部分以外を覆うので発光ダイオードから出射し
た光を適正に拡散板１４に入射でき、表示面部の均斉度
が向上する。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、所望個数の発光ダイオードが基板表面に均一に接
続配置できるように基板の配線パターンを形成している
ので、基板に実装する発光ダイオードの個数を任意に選
択できる。これにより、表示面部が要求する照明の明る
さに応じて、複数種類の基板を用意する必要がなくなり
基板の標準化が図れコストが軽減する。

【００３５】請求項２の発明によれば、基板の発光ダイ
オードが取り付けられた部分を切り欠いたシート状の反
射板を基板に配置するので、表示面部の照明効果を向上
させることができ、また均斉度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るバックライトユニッ
トの説明図。

【図２】本発明の実施の形態における基板に４５個の発
光ダイオードを配置した場合の基板の平面図。

【図３】図２に示した４５個の発光ダイオードを配置し
た基板の筐体への配置位置の説明図。

【図４】本発明の実施の形態における基板に１５個の発
光ダイオードを配置した場合の基板の平面図。

【符号の説明】

１１…筐体、１２…基板、１３…発光ダイオード、１４
…拡散板、１５…係止部、１６ａ…陰極場ターン、１６
ｂ…陽極パターン、１７…給電パターン、１８…反射
板、１９…切り欠き孔、２０…取り付け端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示面部の背後から光を照射する発光ダ
   イオードが実装された基板と；所望個数の発光ダイオー
   ドが配置できるようにマトリクス状に多数の発光ダイオ
   ード取り付け端子を有する配線パターンと；前記基板と
   所定の間隔を保って前記表示面部の背面に配置され前記
   発光ダイオードの光を拡散させる拡散板と；前記基板を
   収納すると共に拡散板を保持する筐体と；を備えたこと
   を特徴とするバックライトユニット。
2. 【請求項２】 前記基板の前記発光ダイオードが取り付
   けられた部分以外を覆って配置されたシート状の反射板
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のバックライト
   ユニット。