(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記接着層は、複数の前記光源の実装面とは反対側の面を一体で覆う基部と、前記光源の前記発光面に対して当該発光面から光が出射される側を除いた領域に設けられる複数の突出部とを有し、
前記基部には前記複数の突出部が櫛歯状に形成されている、
請求項1〜3のいずれか一つに記載の面状照明装置。
前記第1固定部材は、前記光源の前記発光面に対して、当該発光面から光が出射される側を除いた領域に設けられる、請求項1〜12のいずれか1つに記載の面状照明装置。
【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、以下に説明する実施形態により面状照明装置の用途が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、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ことに留意する必要がある。さらに、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】
<面状照明装置の概要>
まずは、面状照明装置10の概要について、
図1を用いて説明する。
図1は、実施形態に係る面状照明装置10の外観の一例を示す上面図である。
図1に示すように、実施形態に係る面状照明装置10は、遮光シート30で覆われていない出射領域である有効エリア40から光を出射する。すなわち、遮光シート30により、有効エリア40が規定される。
【0011】
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、たとえば、スマートフォンに用いられる。
【0012】
なお、
図1において、右側の遮光シート30よりも左側の遮光シート30のほうが、幅が広い。これは、右側の遮光シート30は、後述するFPC(Flexible Printed Circuit)12やLED14などが含まれない比較的狭い領域を覆う一方で、左側の遮光シート30は、後述するFPC12やLED14などを含む比較的広い領域を覆うためである。左側の遮光シート30の幅は、たとえば、2.5mmである。
【0013】
<面状照明装置の詳細な構成>
つづいて、面状照明装置10の詳細な構成について、
図2〜
図5を参照しながら説明する。
図2は、実施形態に係る面状照明装置10の構成を説明するための断面斜視図である。なお、
図2では、FPC12、はんだ13、LED14、導光板15および第2固定部材17以外の図示を省略している。
【0014】
図2に示すように、面状照明装置10は、FPC12と、複数のLED14と、導光板15とを備える。そして、導光板15の側面15aに沿って、複数のLED14が並んで配置される。LED14は、発光面14aと実装面14bとを有し、発光面14aを導光板15の側面15aに対向させた状態で、側面15aの長辺方向に沿って並んで配置される。
【0015】
また、LED14は、全体として直方体状に形成され、FPC12に実装される実装面14bと垂直な面に発光面14aを有する、いわゆるサイドビュー型のLEDである。
【0016】
次に、面状照明装置10の各構成部材について、
図3を参照しながら説明する。
図3は、
図2のA−A線における断面図であり、LED14の発光面14a(
図2参照)が含まれない部分における断面図である。なお、
図3は、
図2の断面図ではあるが、
図2で図示を省略した構成部材を省略することなく図示した断面図である。
【0017】
図3に示すように、面状照明装置10は、フレーム11と、FPC12と、はんだ13と、LED14と、導光板15と、第1固定部材16と、第2固定部材17と、遮光部材18と、拡散シート19と、プリズムシート20と、反射シート21と、両面テープ22とを含む。なお、以降の図面においては、
図1に示した遮光シート30の図示を省略している。
【0018】
フレーム11は、面状照明装置10を構成する各構成部材を収容する部材である。フレーム11は、剛性が大きい、たとえば、ステンレス製の板金フレームである。フレーム11は、底面11aを有する。なお、フレーム11は、たとえば、樹脂からなる枠状部材と、遮光シートや熱伝導性に優れたグラファイトシートからなり底面11aを有する底部とから構成されてもよい。
【0019】
FPC12は、主面12aと裏面12bとを有し、主面12aにLED14が実装される基板である。FPC12には、所定の配線パターン(図示せず)が形成されており、かかる配線パターンを介して、外部電源(図示せず)からの電力がLED14に供給され、LED14を発光させることができる。
【0020】
FPC12は、LED14および導光板15と、フレーム11の底面11aとの間に、導光板15の主面15bと略平行に配置される。そして、FPC12の裏面12bは、フレーム11の底面11aに当接する。なお、FPC12の裏面12bは、フレーム11の底面11aに接合されていてもよいし、接合されていなくてもよい。
【0021】
はんだ13は、FPC12の主面12aに形成される配線パターンとLED14の実装面14bとを電気的に接続するとともに、LED14をFPC12に固定する。
【0022】
LED14は、点状の光源(点状光源)である。LED14は、たとえば、青色LEDと黄色蛍光体とからなる疑似白色LEDである。LED14は、導光板15の側面15aに入射される光を発光する。
【0023】
導光板15は、透明材料(たとえば、ポリカーボネート樹脂)を用いて平板状に形成されている。導光板15は、その外表面に、側面15aと、主面15bと、裏面15cとを有する。なお、導光板15は、たとえば、入光側に楔部を有していてもよい。
【0024】
側面15aは、LED14から発光した光が入射される入射面である。また、主面15bは、側面15aから入射された光が外方に出射される出射面である。さらに、主面15bとは反対側の面である裏面15cには、たとえば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成される。
【0025】
かかる光路変更パターンを形成することにより、導光板15内を進む光の進行方向が変更されて、主面15bから効率的に光が出射される。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。
【0026】
第1固定部材16は、FPC12の主面12aと導光板15の裏面15cとの間に配置され、導光板15をFPC12に固定する部材である。第1固定部材16は、たとえば、両面テープであり、一方の面が、FPC12の主面12aにおける導光板15寄りの少なくとも一部に貼り付けられるとともに、導光板15の裏面15cのLED14寄りの少なくとも一部に貼り付けられる。
【0027】
ここで、LED14は、はんだ13でFPC12に固定されていることから、第1固定部材16は、FPC12とはんだ13とを介して導光板15をLED14に固定する。そして、第1固定部材16は、LED14の光軸と導光板15の光軸とが一致された状態で、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させる。
【0028】
第2固定部材17は、導光板15に対して第1固定部材16とは反対側に配置され、導光板15をLED14に固定する部材である。第2固定部材17は、基材17aと、接着層17bとを有する。
【0029】
基材17aは、たとえば、PETなどの樹脂で構成される。接着層17bは、LED14の実装面14bとは反対側の面における導光板15寄りの少なくとも一部と、導光板15の主面15bにおけるLED14寄りの少なくとも一部とに接着される。そして、第2固定部材17は、LED14の光軸と導光板15の光軸とが一致された状態で、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させる。
【0030】
第2固定部材17は、たとえば、片面テープである。一方で、第2固定部材17は、片面テープに限られず、たとえば、両面テープなどであってもよい。
【0031】
ここまで説明したように、実施形態では、導光板15の主面15bと裏面15cとに2つの固定部材(第1固定部材16および第2固定部材17)を設けて、導光板15をLED14に固定する。これにより、導光板15に対する固定部材の接着面積を増加させることができる。したがって、実施形態によれば、LED14に対する導光板15の固定力を向上させることができる。
【0032】
一方で、導光板15の主面15bに第2固定部材17を設けた場合、かかる第2固定部材17の接着層17bに用いられる接着剤の屈折率が導光板15の屈折率に近いことから、かかる接着剤に光が吸収され、面状照明装置10の発光効率が低下する場合がある。
【0033】
そこで、実施形態では、第2固定部材17に対して、
図2に示すように、導光板15側に突出する複数の突出部17cと、隣接する突出部17c同士の間に形成される切欠部17dとが設けられる。すなわち、第2固定部材17は、櫛歯状の形状を有する。
【0034】
そして、
図2に示すように、切欠部17dが、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側に配置される。換言すると、第2固定部材17は、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側を除いた領域に設けられる。
【0035】
すなわち、接着層17bは、隣接するLED14の間において、一方のLED14の発光面14aの端部から、かかる端部に隣接する他方のLED14の発光面14aの端部に跨って設けられる。
【0036】
これにより、実施形態では、発光面14aから導光板15に入射された光が、第2固定部材17の接着層17bに当たって吸収されることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、面状照明装置10の発光効率を良好に維持することができる。
【0037】
また、実施形態では、
図4に示すように、第1固定部材16においても、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側を除いた領域に設けられる。
図4は、実施形態に係る第1固定部材16の配置を示す上面図である。
【0038】
たとえば、
図4に示すように、島状の第1固定部材16が、隣接するLED14の境界部に向かい合うように、複数並んで形成される。そして、隣接する第1固定部材16同士の間には、間隙16aが形成され、かかる間隙16aが、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側に配置される。
【0039】
これにより、実施形態では、発光面14aから導光板15に入射された光が、第1固定部材16の接着層に当たって吸収されることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、面状照明装置10の発光効率を良好に維持することができる。
【0040】
なお、
図2および
図4では、第1固定部材16および第2固定部材17が、発光面14aの前方側に入り込まないように配置された例について示しているが、第1固定部材16または第2固定部材17の少なくとも一方が、発光面14aの前方側に若干入りこむように配置されてもよい。
【0041】
一方で、
図2に示したように、切欠部17dが、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側に配置された場合、発光面14aから出射される光が切欠部17dを通過して外部に漏れる場合がある。かかる漏れる光としては、たとえば、導光板15に入射されなかった光や、導光板15に入ってすぐに主面15bから飛び出した光などが挙げられる。
【0042】
そして、かかる漏れた光は、ホットスポットと呼ばれる局所的に明るい箇所となることから、面状照明装置10における発光の品位を低下させる恐れがある。
【0043】
そこで、実施形態では、
図5に示すように、切欠部17dを覆うように遮光部材18を設ける。
図5は、
図2のB−B線における断面図であり、LED14の発光面14aが含まれる部分における断面図である。なお、
図5は、
図2の断面図ではあるが、
図2で図示を省略した構成部材を省略することなく図示した断面図である。
【0044】
これにより、空気層を形成する切欠部17dを通過した光が遮光部材18により吸収されるため、切欠部17dを通過した光が外部に漏れることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0045】
遮光部材18は、たとえば、光を遮ることが可能な片面テープである。なお、遮光部材18は、光を遮ることが可能な片面テープに限られず、光を遮ることが可能な両面テープや、光を遮ることが可能で粘着層のないテープ、遮光性を有するインクで印刷された印刷層などであってもよい。
【0046】
なお、第1固定部材16においても、第2固定部材17の切欠部17dに対応する間隙16aが形成されており、かかる間隙16aから光が漏れる場合がある。しかしながら、間隙16aを下方から覆うように設けられるFPC12が遮光性を有することから、間隙16aから漏れた光が外部に漏れ出すことはない。
【0047】
実施形態では、遮光部材18が、拡散シート19の導光板15側の面に、切欠部17dを含んだ第2固定部材17に向かい合うように貼り付けられる。
【0048】
拡散シート19は、導光板15の主面15b側に配置され、主面15bから出射される光を拡散する部材である。具体的には、拡散シート19は、主面15bおよびLED14の上面の少なくとも一部を覆うように配置される。
【0049】
プリズムシート20は、拡散シート19に対して導光板15とは反対側に配置され、導光板15の主面15bを覆うように配置される。プリズムシート20は、拡散シート19により拡散された光の配光制御を行って、配光制御が行われた光を出射する部材である。
【0050】
実施形態では、プリズムシート20におけるLED14側の端部20aが、遮光部材18と重なるように配置されるとよい。もし仮に、プリズムシート20の端部20aが遮光部材18に重ねられていないとすると、端部20aからプリズムシート20の内部に入射した光が前方に伝播することにより、かかる光が輝線として視認される場合がある。これにより、面状照明装置10における発光の品位が低下する恐れがある。
【0051】
しかしながら、実施形態では、プリズムシート20の端部20aが遮光部材18と重ねられていることから、上述の輝線が視認されることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0052】
反射シート21は、導光板15の裏面15cから漏れた光を反射して、ふたたび導光板15に戻す部材である。反射シート21は、両面テープ22によりフレーム11の底面11a上に固定された状態で、導光板15の裏面15cとフレーム11との間に配置される。
【0053】
両面テープ22は、一方の面が反射シート21の少なくとも一部に貼り付けられ、他方の面がフレーム11の底面11aに貼り付けられる。これにより、反射シート21は底面11a上に固定される。
【0054】
<変形例>
次に、
図6〜
図9を参照しながら、実施形態の各種変形例について説明する。
図6は、実施形態の変形例1に係る面状照明装置10の断面図であり、実施形態の
図5に対応する図面である。
【0055】
図6に示す変形例1では、遮光部材18の配置が実施形態と異なる。具体的には、変形例
1にかかる遮光部材18は、拡散シート19の導光板15側の面とは反対側の面に、拡散シート19を介して切欠部17dを含んだ第2固定部材17と向かい合うように貼り付けられる。
【0056】
これにより、切欠部17dを通過した光が外部に漏れることを抑制することができる。したがって、変形例1によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0057】
図7は、実施形態の変形例2に係る面状照明装置10の断面図であり、実施形態の
図5に対応する図面である。
【0058】
図7に示す変形例2では、第2固定部材17の構成が実施形態と異なる。具体的には、変形例2に係る第2固定部材17は、基材17aとして機能する遮光部材18と、かかる遮光部材18における導光板15側の面に設けられる接着層17bとを有する。
【0059】
そして、変形例2に係る第2固定部材17は、遮光部材18のみが設けられ、接着層17bが設けられていない部位を有し、かかる部位には、接着層17bが除かれた部分に間隙17eが形成される。
【0060】
ここで、変形例2では、かかる間隙17eが、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側に配置される。換言すると、接着層17bは、LED14の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が照射される側を除いた領域に設けられる。
【0061】
これにより、変形例2では、発光面14aから導光板15に入射された光が、第2固定部材17の接着層17bに当たって吸収されることを抑制することができる。したがって、変形例2によれば、面状照明装置10の発光効率を良好に維持することができる。
【0062】
また、変形例2では、実施形態と同様、間隙17eを覆うように遮光部材18が設けられていることから、間隙17eを通過した光が外部に漏れることを抑制することができる。したがって、変形例2によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0063】
図8は、実施形態の変形例3に係る面状照明装置10の断面図であり、実施形態の
図5に対応する図面である。
【0064】
図8に示す変形例3では、遮光部材18の配置が実施形態と異なる。具体的には、変形例3にかかる遮光部材18は、第2固定部材17の基材17aにおける接着層17bが設けられる面とは反対の面に、切欠部17dを覆うように設けられる。すなわち、変形例3では、遮光部材18が、第2固定部材17における導光板15側の面とは反対側の面に設けられる。
【0065】
これにより、切欠部17dを通過した光が外部に漏れることを抑制することができる。したがって、変形例3によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0066】
なお、変形例1〜変形例3では、実施形態と同様、プリズムシート20におけるLED14側の端部20aが、遮光部材18と重なるように配置されるとよい。これにより、端部20aからプリズムシート20の内部に入射した光が前方に伝播して輝線として視認されることを抑制することができることから、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0067】
図9は、実施形態の変形例4に係る面状照明装置10の断面図であり、実施形態の
図3に対応する図面である。
図9に示す変形例4では、FPC12が導光板15の裏面15c側ではなく、主面15b側に配置される。具体的には、FPC12は、LED14および導光板15と、拡散シート19との間に配置される。そして、FPC12の裏面12bは、拡散シート19の導光板15側の面に当接する。
【0068】
また、変形例4では、第1固定部材16が、FPC12の主面12aと導光板15の主面15bとの間に配置され、導光板15をFPC12に固定する。
【0069】
さらに、変形例4では、第2固定部材17が、LED14の実装面14bとは反対側の面における導光板15寄りの少なくとも一部と、導光板15の裏面15cにおけるLED14寄りの少なくとも一部とに接着される。すなわち、変形例4では、実施形態と同様、第2固定部材17は、導光板15に対して第1固定部材16とは反対側に配置される。
【0070】
このように、第1固定部材16で導光板15の主面15b側を固定し、第2固定部材17で導光板15の裏面15c側を固定することでも、導光板15に対する固定部材の接着面積を増加させることができる。したがって、変形例4によれば、LED14に対する導光板15の固定力を向上させることができる。
【0071】
なお、変形例4では、実施形態と同様、切欠部17d(
図2参照)を含んだ第2固定部材17を下側から覆うように、遮光部材18を配置してもよい。これにより、切欠部17dを通過した光が、フレーム11の底面11aで反射して外部に漏れることを抑制することができる。したがって、変形例4によれば、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0072】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、実施形態では、1つの発光面14aを有するLED14を用いた面状照明装置10について示したが、2つ以上の発光面14aを有するLED14を用いてもよい。
【0073】
以上のように、実施形態に係る面状照明装置10は、導光板15と、基板(FPC12)と、光源(LED14)と、第1固定部材16と、第2固定部材17とを備える。導光板15は、側面15aと主面15bとを有し、側面15aから入射される光を主面15bから出射する。基板(FPC12)は、導光板15の主面15bと略平行に配置される。光源(LED14)は、基板(FPC12)上において導光板15の側面15aに対向して設けられ、側面15aに入射される光を発する発光面14aを有する。第1固定部材16は、導光板15と基板(FPC12)との間に配置され、導光板15を基板(FPC12)に固定する。第2固定部材17は、導光板15に対して第1固定部材16とは反対側に配置され、導光板15を光源(LED14)に固定する。これにより、LED14に対する導光板15の固定力を向上させることができる。
【0074】
また、実施形態に係る面状照明装置10において、第2固定部材17は、光源(LED14)と導光板15とに接着される接着層17bを有し、接着層17bは、光源(LED14)の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側を除いた領域に設けられる。これにより、面状照明装置10の発光効率を良好に維持することができる。
【0075】
また、実施形態に係る面状照明装置10において、光源(LED14)は、基板(FPC12)上に複数配列され、接着層17bは、隣接する光源(LED14)間において、一方の光源(LED14)の発光面14aの端部から、かかる端部に隣接する、他方の光源(LED14)の発光面14aの端部に跨って設けられる。これにより、面状照明装置10の発光効率を良好に維持することができる。
【0076】
また、実施形態に係る面状照明装置10は、光源(LED14)の発光面14aに対して、かかる発光面14aから光が出射される側を覆うように配置される遮光部材18をさらに備える。これにより、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0077】
また、実施形態に係る面状照明装置10は、主面15bを覆うように配置される拡散シート19をさらに備え、遮光部材18は、拡散シート19に設けられる。これにより、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0078】
また、実施形態に係る面状照明装置10において、第2固定部材17は、基材17aと接着層17bとを有し、遮光部材18は、基材17aにおいて接着層17bとは反対側の面に設けられる。これにより、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0079】
また、実施形態に係る面状照明装置10において、第2固定部材17は、遮光部材18と接着層17bとを有し、接着層17bは、遮光部材18において導光板15側の面に設けられる。これにより、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0080】
また、実施形態に係る面状照明装置10は、主面15bを覆うように配置されるプリズムシート20をさらに備え、プリズムシート20の端部20aは、遮光部材18に重なっている。これにより、面状照明装置10における発光の品位を良好に維持することができる。
【0081】
また、実施形態に係る面状照明装置10において、第2固定部材17は、主面15b側に配置される。これにより、FPC12を導光板15の裏面15c側に配置することができることから、FPC12をフレーム11に容易に取り付けることができる。
【0082】
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。