(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す斜視図である。
【
図2】
図2は、実施形態に係る面状照明装置の一例について説明するための図面である。
【
図3】
図3は、
図2の例に示す面状照明装置の部分の拡大図である。
【
図4】
図4は、
図2の例に示す面状照明装置の部分の断面図である。
【
図5】
図5は、
図2の例に示す面状照明装置の2つの部分の拡大図である。
【
図6】
図6は、実施形態に係る面状照明装置の部分に対応する比較例に係る面状照明装置の部分の拡大図である。
【
図7】
図7は、実施形態に係る面状照明装置の部分に対応する比較例に係る面状照明装置の部分の断面図である。
【
図8】
図8は、比較例に係る面状照明装置において、導光板が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
【
図9】
図9は、比較例に係る面状照明装置において、導光板が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
【
図10】
図10は、実施形態に係る面状照明装置において、導光板が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
【
図11】
図11は、本実施形態に係る面状照明装置において、導光板が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
【
図12】
図12は、実施形態の第1の変形例に係る面状照明装置の一例の平面図である。
【
図13】
図13は、導光板の形状が矩形以外の形状である場合の一部分を示す図である。
【
図14】
図14は、導光板の形状が矩形以外の形状である場合の一部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【0010】
(実施形態)
図1は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す斜視図である。
図1の例に示すように、実施形態に係る面状照明装置10は、上フレーム11と、下フレーム12と、光学シート13とを備える。なお、実施形態に係る面状照明装置10は、更に、
図1では図示されていないが、後述する導光板14と、板ばね20と、複数のLED(Light Emitting Diode)30も備える。ここで、上フレーム11は、面状照明装置10を平置きにした状態での上側に位置するフレームであり、下フレーム12は、下側に位置するフレームである。
【0011】
上フレーム11は、開口部11aを有する。光学シート13から出射された光は、開口部11aを通り、図示しない液晶表示装置に照射される。本実施形態に係る面状照明装置10は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、例えば、車両に搭載されたカーナビゲーションシステムにおいて用いられる。なお、光学シート13は、複数の種類の光学シートが積層されたものである。実施形態では、光学シート13が、
図1では図示しない3種類の光学シート13a、13b、13cがこの順で積層されたものである場合について説明する。
【0012】
図2は、実施形態に係る面状照明装置10の一例の平面図である。
図3は、
図2の例に示す面状照明装置10の部分40の拡大図である。
図4は、
図2の例に示す面状照明装置10の部分40の断面図である。
【0013】
図2〜
図4の例に示すように、下フレーム12は、枠12aを有する。枠12aは、光学シート13、導光板14、及び、反射板15を囲むように、下フレーム12に形成されている。枠12aによって形成される空間内に、光学シート13、導光板14及び反射板15が配置される。例えば、
図4の例に示すように、枠12aによって形成される空間内に、反射板15、導光板14及び光学シート13が、この順で積層されている。
【0014】
導光板14は、透明材料(例えば、ポリカーボネート樹脂)を用いて上面視矩形状に形成されている。導光板14は、その外表面に、2つの主面と、LED30を配置する側の側面である入光側面14aとを有する。入光側面14aには、LED30が発した光が入射される。2つの主面のうち1つの主面14bは、入光側面14aから入射された光(LED30が発した光)が出射される出射面である。そのため、以下の説明では、「主面14b」を「出射面14b」と表記する場合がある。なお、出射面は、光が発光する面でもあるため、発光面とも称される。導光板14の主面14bとは反対側の面(2つの主面のうち主面14b以外の主面)側の部分には、例えば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成されている。光路変更パターンを形成することにより、導光板14内を進む光の進行方向が変更されて、出射面14bから光が出射される。すなわち、実施形態に係る面状照明装置10は、いわゆるエッジライト型の照明装置である。
【0015】
反射板15は、出射面14bから漏れた光を反射して、再度導光板14に戻す。反射板15は、導光板14の出射面14bとは反対側の面に設けられている。
【0016】
LED30は、点状の光源(点状光源)である。LED30は、例えば、青色LEDと黄色蛍光体とからなる疑似白色LEDである。複数のLED30は、その発光面を、導光板14の入光側面14aに対向させた状態で、入光側面14aの長辺方向に沿って、所定の間隔を空けて配置される。そして、複数のLED30は、入光側面14aに向けて光を発する。このように、複数のLED30は、入光側面14aに入射される光を発する。
【0017】
板ばね20は、導光板14と、フレーム12の枠12aとの間に設けられ、導光板14を方向21a及び方向21bに押圧して導光板14を支持する。例えば、板ばね20は、ステンレス鋼を含んで構成されている。例えば、板ばね20は、ステンレス鋼から構成される板状の部材が折れ曲がった弾性部材であり、側面から見た場合に概ねL字型の形状となる。
【0018】
また、
図2及び
図3の例に示すように、板ばね20は、折れ曲がった箇所20aから一方の端部までの部分20bと、折れ曲がった箇所20aから他方の端部までの部分20cとに分けられる。部分20b及び部分20cのそれぞれの部分は、導光板14側に凸となるように湾曲している。このため、部分20bは、導光板14の入光側面14aとは反対側の側面14cを、側面14cから側面14aに向かう方向21aに押圧し、部分20cは、導光板14の側面14dを、側面14dから側面14eに向かう方向21bに押圧する。なお、方向21aは、第1の方向の一例であり、方向21bは、第2の方向の一例であり、第2の方向は、第1の方向とは異なる方向である。この結果、導光板14には、方向21aに加えられた力と、方向21bに加えられた力とが合成された力が新たな方向21cに加えられることとなる。すなわち、導光板14は、方向21cに向かって押圧されることとなる。これにより、導光板14は、フレーム12の枠12aの内側の4つのコーナーのうち、板ばね20が設けられているコーナー12bに対して対角となるコーナー12cに当接した状態で位置が固定される。このようにして、板ばね20は、導光板14を支持して固定するので、導光板14と下フレーム12とが衝突することによるラトル音の発生を抑制することができる。
【0019】
また、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、4つのコーナーのうち1つのコーナー12bのみに、ステンレス鋼の板ばね20を設けているため、簡易な構成で、且つ、低コストな面状照明装置を実現することができる。
【0020】
図5は、
図2の例に示す面状照明装置10の部分41及び部分42の拡大図である。
図5の例に示すように、入光側面14aには、複数の凸部50が形成されている。例えば、入光側面14aの長辺方向の両端に凸部50が形成されている。
【0021】
板ばね20により導光板14が押圧されると、複数の凸部50がフレーム12の枠12aに当接された状態で、導光板14の位置が固定される。LED30は、2つの凸部50間に配置されて、入光側面14aに入射される光を発する。このように、本実施形態では、入光側面14a側に形成された凸部50が枠12aに当接されて、導光板14の位置が固定される。このため、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、LED30と入光側面14aとの距離Lが一定となる状態が維持される。したがって、光学的に安定した状態を維持させることができる。
【0022】
ここで、板ばね20に代えてゴムが用いられた面状照明装置を比較例として説明する。
図6は、実施形態に係る面状照明装置10の部分40に対応する比較例に係る面状照明装置の部分の拡大図である。
図7は、実施形態に係る面状照明装置10の部分40に対応する比較例に係る面状照明装置の部分の断面図である。
【0023】
図6及び
図7の例に示すように、比較例に係るゴム60は、導光板14と、フレーム12の枠12aとの間に設けられ、導光板14を第1の方向21a及び第2の方向21bに押圧して導光板14を支持する。
【0024】
また、
図6及び
図7の例に示すように、ゴム60は、折れ曲がった箇所60aから一方の端部までの部分60bと、折れ曲がった箇所60aから他方の端部までの部分60cとに分けられる。部分60b及び部分60cのそれぞれの部分は、弾性体であるため、部分60bは、側面14cを、第1の方向21aに押圧し、部分60cは、側面14dを、第2の方向21bに押圧する。この結果、導光板14は、第3の方向21cに向かって押圧されることとなる。これにより、導光板14は、コーナー12c(
図2参照)に当接した状態で位置が固定される。
【0025】
ここで、比較例に係る面状照明装置において、導光板14が熱により膨張した場合について説明する。
図8及び
図9は、比較例に係る面状照明装置において、導光板14が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
図8の例に示すように、導光板14が熱によりY方向に膨張して部分60bに力を加えると、部分60bは、X方向(矢印61aが示す方向;出射面14bの長辺方向)に伸びるように変形する。また、
図8の例に示すように、導光板14が熱によりX方向に膨張して部分60cに力を加えると、部分60cは、Y方向(矢印61bが示す方向;出射面14bの短辺方向)に伸びるように変形する。
【0026】
このとき、
図9の例に示すように、ゴム60(ゴム60b及びゴム60c)は、Z方向(出射面14bに対して垂直な方向)に伸びるように変形する。これにより、ゴム60が光学シート13を押し上げる。光学シート13は、押し上げられたことにより、しわが発生する。このため、面状照明装置をバックライトとして用いる液晶表示装置の画面に輝度むらが生じてしまう。すなわち、比較例に係る面状照明装置は、熱に対する信頼性が低い。
【0027】
ゴム60により光学シート13が押し上げられないようにするために、枠12aと光学シート13の端部との間に所定の距離(隙間)を空けることも考えられる。しかしながら、所定の距離を空けた場合には、枠12aと光学シート13の端部との距離を狭くすることができないことから、比較例に係る面状照明装置を狭額縁化することができない。
【0028】
ここで、
図10及び
図11を参照して、本実施形態に係る面状照明装置10において、導光板14が熱により膨張した場合について説明する。
図10及び
図11は、実施形態に係る面状照明装置10において、導光板14が熱により膨張した状態の一例を示す図である。
図10の例に示すように、導光板14が熱によりY方向に膨張して部分20bに力を加えると、部分20bは、X方向(矢印61aが示す方向;出射面14bの長辺方向)に伸びるように変形する。また、
図10の例に示すように、導光板14が熱によりX方向に膨張して部分20cに力を加えると、部分20cは、Y方向(矢印61bが示す方向;出射面14bの短辺方向)に伸びるように変形する。ここで、板ばね20の厚さを、0.1mm〜0.2mmとすることができる。このため、導光板14の側面14c及び側面14dは、枠12aから0.1mm〜0.2mm離れた位置まで膨張することができる。したがって、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、導光板14の膨張を大きく許容することができる。
【0029】
このとき、本実施形態に係る板ばね20は、
図11の例に示すように、Z方向(出射面14bに対して垂直な方向)に伸びない。すなわち、板ばね20は、導光板14から力を加えられた場合に、出射面14bに対して垂直な方向に変形しないように構成されている。したがって、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、導光板14が熱により膨張した場合であっても、光学シート13が押し上げられない。よって、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、光学シート13のしわの発生を抑制することができる。ひいては、面状照明装置10をバックライトとして用いる液晶表示装置の画面における輝度むらの発生を抑制することができる。すなわち、本実施形態に係る面状照明装置10は、熱に対する信頼性が高い。
【0030】
また、本実施形態では、光学シート13が板ばね20により押し上げられないため、枠12aと光学シート13の端部との距離を狭くすることができる。したがって、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、狭額縁化することができる。
【0031】
以上、本実施形態に係る面状照明装置10について説明した。上述したように、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、ラトル音の発生を抑制することができる。また、上述したように、本実施形態に係る面状照明装置10は、熱に対する信頼性が高い。したがって、本実施形態に係る面状照明装置10によれば、ラトル音を抑制しつつ、高い信頼性を有することができる。
【0032】
(実施形態の第1の変形例)
上述した実施形態では、板ばね20が1つの場合について説明したが、板ばね20の数は複数でもよい。そこで、板ばね20の数が複数の場合の実施形態を、実施形態の第1の変形例として説明する。なお、以下の説明では、板ばね20の数が2つである場合を例に挙げて説明するが、板ばね20の数は、3つ以上であってもよい。また、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。
【0033】
図12は、実施形態の第1の変形例に係る面状照明装置70の一例の平面図である。
図12の例に示すように、面状照明装置70は、2つの板ばね20を有する。また、面状照明装置70は、側面14a側に加えて、側面14c側にも複数のLED30が配置される。
【0034】
側面14c側に配置された複数のLED30は、その発光面を、導光板14の側面14cに対向させた状態で、側面14cの長辺方向に沿って、所定の間隔を空けて配置される。そして、側面14c側に配置された複数のLED30は、側面14cに向けて光を発する。このように、側面14c側に配置された複数のLED30は、側面14cに入射される光を発する。側面14cに入射された光は、側面14aに入射された光と同様に、出射面14bから出射される。
【0035】
2つの板ばね20のうち、側面14c側に設けられた板ばね20は、上述した実施形態で説明した板ばね20と同様の構成であるため、説明を省略する。側面14a側に設けられた板ばね20は、折れ曲がった箇所20aから一方の端部までの部分20bと、折れ曲がった箇所20aから他方の端部までの部分20cとに分けられる。部分20b及び部分20cのそれぞれの部分は、導光板14側に凸となるように湾曲している。このため、部分20bは、導光板14の入光側面14aを、入光側面14aから側面14cに向かう方向21dに押圧し、部分20cは、導光板14の側面14dを、側面14dから側面14eに向かう方向21bに押圧する。この結果、導光板14には、方向21dに加えられた力と、方向21bに加えられた力とが合成された力が方向21eに加えられることとなる。すなわち、導光板14は、方向21eに向かって押圧されることとなる。これにより、導光板14は、フレーム12の枠12aの4つの辺のうち、辺12dに当接した状態で位置が固定される。このようにして、板ばね20は、導光板14を支持して固定するので、導光板14と下フレーム12とが衝突することによるラトル音の発生を抑制することができる。
【0036】
また、第1の変形例に係る面状照明装置70は、実施形態に係る面状照明装置10と同様に、熱に対する信頼性が高い。したがって、第1の変形例に係る面状照明装置70によれば、ラトル音を抑制しつつ、高い信頼性を有することができる。
【0037】
(実施形態の第2の変形例)
上述した実施形態及び第1の変形例では、導光板14の形状が矩形状であり、板ばね20が導光板14の90度の角(コーナー)の部分を、押圧する場合について説明した。しかしながら、導光板14の形状が、矩形以外の形状(いわゆる異形状)であってもよい。このとき、板ばね20は、90度の角の部分以外の導光板14の部分を押圧してもよい。そこで、このような実施形態を、実施形態の第2の変形例として説明する。なお、上述した実施形態や第1の変形例と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する場合がある。
【0038】
図13及び
図14は、導光板14の形状が矩形以外の形状である場合の一部分を示す図である。
図13の例に示すように、導光板14は、90度よりも大きい角度の角を有するような形状であってもよい。この場合、板ばね20は、90度よりも大きい角度の角の部分を押圧するように設けられてもよい。
【0039】
また、
図14の例に示すように、導光板14は、外縁が曲線となる部分を有する形状であってもよい。この場合、板ばね20は、この部分を押圧するように設けられてもよい。
【0040】
なお、上述した実施形態、第1の変形例及び第2の変形例のそれぞれでは、エッジライト型の照明装置に、上述した実施形態、第1の変形例又は第2の変形例の内容を適用した場合について説明したが、いわゆる直下型の面状照明装置に、上述した実施形態、第1の変形例又は第2の変形例の内容を適用してもよい。
【0041】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。