特許 6820190 面状ライトユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6820190

(24)【登録日】2021年1月6日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】面状ライトユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20210114BHJP

   F21V 15/04 20060101ALI20210114BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20210114BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20210114BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20210114BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20210114BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20210114BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALN20210114BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20210114BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 443

   F21S2/00 441

   F21S2/00 436

   F21V15/04

   G02F1/1333

   G02F1/13357

   G02B6/00 331

   G02B6/42

   H01L33/00 L

   !G02F1/1335

   F21Y115:10

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-240745(P2016-240745)

(22)【出願日】2016年12月12日

(65)【公開番号】特開2018-98017(P2018-98017A)

(43)【公開日】2018年6月21日

【審査請求日】2019年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131430

【氏名又は名称】シチズン電子株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123881

【弁理士】

【氏名又は名称】大澤 豊

(74)【代理人】

【識別番号】100085280

【弁理士】

【氏名又は名称】高宗 寛暁

(74)【代理人】

【識別番号】100080931

【弁理士】

【氏名又は名称】大澤 敬

(74)【代理人】

【識別番号】100134625

【弁理士】

【氏名又は名称】大沼 加寿子

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 清一

(72)【発明者】

【氏名】庄 功裕

(72)【発明者】

【氏名】柏木 直哉

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 崇

【審査官】 飯塚 向日子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１３８９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６５８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２０３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１１０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６８３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５３０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１２／１６５４０４（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２４５１０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ １５／０４

Ｇ０２Ｂ ６／００

Ｇ０２Ｂ ６／４２

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤと導光板の入射面との間が透明柔軟性樹脂により密着したサイドエッジ型の面状ライトユニットにおいて、
前記導光板は、一の主面に設けられた出射面と、前記出射面と対向する反射面と、一の側端に設けられた一つの凹部と、前記凹部の底面に設けられた前記入射面とを有し、
かつ、前記凹部は、前記導光板の前記入射面の上端から下端を挟む壁と前記底面よりなり、前記導光板の一の側端に設けられた細長い形状であって、
前記入射面の上端から下端を挟む壁間の距離は、前記凹部の外側に向かって広がっていると共に、前記入射面を挟む壁の少なくとも一方に凹凸構造が設けられており、
前記透明柔軟性樹脂は短冊形状であり、前記一つの細長い凹部に嵌め込まれていることを特徴とする面状ライトユニット。

【請求項2】

前記凹凸構造は、前記透明柔軟性樹脂を嵌め込む方向に稜線が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の面状ライトユニット。

【請求項3】

前記凹凸構造は、前記透明柔軟性樹脂を嵌め込む方向に直交するように稜線が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の面状ライトユニット。

【請求項4】

前記凹凸構造は、ドット状の凹凸でなることを特徴とする請求項１に記載の面状ライトユニット。

【請求項5】

前記導光板の前記入射面と対向する側面と前記導光板を収納するケースの側壁との隙間に弾性部材が配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の面状ライトユニット。

【請求項6】

前記導光板は、前記入射面と対向する前記側面の一部に前記弾性部材を保持する突起部が形成されることを特徴とする請求項５に記載の面状ライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶パネル等を背面から照明する面状ライトユニットに関し、さらに詳しくは、光源と導光板の入射面との間に透明柔軟性樹脂を配置して、発光効率を向上させたサイドエッジ型の面状ライトユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、液晶表示装置のバックライトとして、ひとつの側面（入射面）から入射した光を、主面（出射面）から出射させる導光板を備えたサイドエッジ型の面状ライトユニットが知られている。この面状ライトユニットでは、光源と導光板との間に空気層が介在しないように構成して発光効率を向上させようとすることがある。例えば、特許文献１の図１には、光源と導光板と、光源及び導光板を密着させる中間層とを備えた面状ライトユニットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１０３１０１号公報（図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般にサイドエッジ型の面状ライトユニットは、発光効率や輝度の均一性などの光学的な特性を維持するためＬＥＤと導光板との間の位置ずれを常に問題としている。特に、ＬＥＤと導光板の入射面の間に密着用の中間層を備えるようにすると、中間層のずれによって発光効率の低下や輝度の不均一等の光学特性の劣化が際立ってしまう。このため中間層を備えた面状ライトユニットでは、ＬＥＤと中間層と導光板とをケースに収納する工程において、中間層が導光板からずれないようにするため、きわめて精密で高度な作業が要求される。

【0005】

しかしながら、特許文献１の面状ライトユニットは、光源となるＬＥＤと導光板の入射面との間に、密着用の中間層として透明樹脂を配置すると、ＬＥＤと中間層と導光板とをケースに収納する際、中間層が導光板からずれて、ＬＥＤと導光板の間で中間層が正しく配置されないことある。この問題を解決するため本願発明者らは、導光板の入射部に凹部を設け、その凹部に中間層としての透明柔軟性樹脂を嵌め込むようにして面状ライトユニットを組み立てる試作実験を行った。

【0006】

この試作実験では、透明柔軟性樹脂は導光板の凹部の中で位置的に安定したが、ＬＥＤ、透明柔軟性樹脂及び導光板をケースに収納する際、透明柔軟性樹脂が導光板の凹部から抜け落ちしやすく、組み立て作業性が良くなかった。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明柔軟性樹脂を介在させても、ＬＥＤと透明柔軟性樹脂と導光板とをケースに収納する際、透明柔軟性樹脂が導光板からずれたり抜け落ちたりせず、容易に組み立てることができる面状ライトユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の面状ライトユニットは下記記載の構成を採用する。

【0009】

本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板の入射面との間が透明柔軟性樹脂により密着したサイドエッジ型の面状ライトユニットにおいて、前記導光板は、一の主面に設けられた出射面と、前記出射面と対向する反射面と、一の側端に設けられた一つの凹部と、前記凹部の底面に設けられた前記入射面とを有し、かつ、前記凹部は前記導光板の前記入射面の上端から下端を挟む壁と前記底面よりなり、前記導光板の一の側端に設けられた細長い形状であって、前記入射面の上端から下端を挟む壁間の距離は、前記凹部の外側に向かって広がっていると共に前記入射面を挟む壁の少なくとも一方に凹凸構造が設けられており、前記透明柔軟性樹脂は短冊形状であり、前記一つの細長い凹部に嵌め込まれていることを特徴とする。

【0010】

前記凹凸構造は、前記透明柔軟性樹脂を嵌め込む方向に稜線が形成されていても良い。

【0011】

前記凹凸構造は、前記透明柔軟性樹脂を嵌め込む方向に直交するように稜線が形成されていても良い。

【0012】

前記凹凸構造は、ドット状の凹凸でも良い。

【0013】

前記入射面を挟む壁間の距離は、前記凹部の外側に向かって広がると良い。

【0014】

前記導光板の前記入射面と対向する側面と前記導光板を収納するケースの側壁との隙間に弾性部材が配置されても良い。

【0015】

前記導光板は、前記入射面と対向する前記側面の一部に前記弾性部材を保持する突起部が形成されても良い。

【発明の効果】

【0016】

本発明の面状ライトユニットは、導光板の側端部に透明柔軟性樹脂を嵌め込む凹部を有している。この凹部は、底面が入射面となっており、入射面を挟む側壁に凹凸構造を備えたすべり防止部が設けられている。このすべり防止部により、導光板と透明柔軟性樹脂との間で接触面積が増え粘着力が向上する。これにより、組み立ての際、透明柔軟性樹脂が導光板の凹部からずれたり抜け落ちたりしなくなる。以上のように本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明柔軟性樹脂を介在させても、ケースにＬＥＤ及び導光板を収納する際、透明柔軟性樹脂が導光板からずれたり抜け落ちたりせず、容易に組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態として示す面状ライトユニットの平面図である。

【図2】図１で示す面状ライトユニットの切断線Ａ−Ａ´で切断した要部断面図である。

【図3】第１実施形態として示すすべり防止部の部分平面図と部分断面図である。

【図4】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程１の平面図である。

【図5】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程１の断面図である。

【図6】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程２の断面図である。

【図7】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程３の断面図である。

【図8】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程４の斜視図である。

【図9】第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程５の断面図である。

【図10】第１実施形態として示す面状ライトユニットの導光状態を説明する拡大断面図である。

【図11】第２実施形態として示す図１の切断線Ａ−Ａ´で切断した要部断面図である。

【図12】第２実施形態として示すすべり防止部の部分平面図と断面図である。

【図13】第３実施形態として示す図１の切断線Ａ−Ａ´で切断した要部断面図である。

【図14】第３実施形態として示すすべり防止部の部分平面図と断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図１〜図１４を参照して本発明の好適な第１〜第３実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図面の縮尺等は説明のため適宜変更し、また、構造が理解しやすいように一部を模式的に示している。

【0019】

［第１実施形態］
［第１実施形態の構成説明：図１］
図１により第１実施形態として示す面状ライトユニット１の構成について説明する。面状ライトユニット１は、いわゆるサイドエッジ型である。面状ライトユニット１は、導光板１０、複数のＬＥＤ２１、ＬＥＤ２１を実装する基板２３、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に配置される透明柔軟性樹脂であるエラストマー３０、及び、導光板１０、ＬＥＤ２１、基板２３、エラストマー３０等を収納するケースであるリアフレーム４０等によって構成される。なお、面状ライトユニット１は、リアフレーム４０を上部から覆うフロントフレーム６０や光学シート６２等（図９参照）を有するが、ここでの図示は省略する。

【0020】

導光板１０は、平板形状であり、一例として、厚さが２．０〜３．０ｍｍのポリカーボネートやアクリルなどからなる。導光板１０のひとつの側端には、細長い凹部１１が設けられ、凹部１１の底面には入射面１１ａ（縦の破線で示す）が設けられている。なお、凹部１１の詳細な構成は図２で説明する。また、導光板１０は、ひとつの主面に出射面１２ａ（四角の破線で囲う）が設けられている。また、凹部１１の両脇（図面の上下）に設けられ、出射面１２ａ側から出射面１２ａと平行に突出する支持部１３、１４を有している。ここで、入射面１１ａを基準に支持部１３、１４が突出している長さを突出長Ｌ１と称する。

【0021】

基板２３は、薄い短冊形状であり、ポリイミドをベースとするＦＰＣ（フレキシブルプリンテッドサーキット）である。基板２３には、複数のＬＥＤ２１が長手方向に所定の間隔で実装され、各ＬＥＤ２１に電力を供給するための電極（図示せず）が形成されている。ＬＥＤ２１は、青色ＬＥＤチップを蛍光樹脂で被覆したパッケージ品である。

【0022】

エラストマー３０は、短冊形状であり、柔軟性の高いシリコーン樹脂からなる。エラストマー３０は、導光板１０の凹部１１に嵌め込まれ、複数のＬＥＤ２１と導光板１０とを密着する。

【0023】

リアフレーム４０は、底板を有する枠状体であり、アルミニウムからなる。リアフレーム４０は、底板の四辺に側壁を有し、ＬＥＤ２１や導光板１０を収納する。リアフレーム４０の側壁４３（図面の左側）は、導光板１０の支持部１３、１４が当接する。基板２３は、リアフレーム４０の側壁４３の内側に伝熱テープ（両面テープ：図示せず）等で固着される。

【0024】

入射面１１ａに対向する導光板１０の側面１５と、リアフレーム４０の側壁４４（図面の右側）との隙間に二つの弾性部材１６ａ、１６ｂが配置される。この弾性部材１６ａ、１６ｂの横ずれを防ぐため、側面１５の一部に複数の突起部１７ａ〜１７ｄが形成されている。突起部１７ａと１７ｂは、対となって弾性部材１６ａを保持し、突起部１７ｃと１７ｄは、対となって弾性部材１６ｂを保持する。なお、図１は、後述する第２及び第３実施形態にも適用される。

【0025】

［第１実施形態における導光板の凹部周辺の詳細説明：図２］
次に、図２により導光板１０の凹部１１周辺の詳細を説明する。図２は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´に沿って描いた面状ライトユニット１の要部断面図である。図２に示すように、導光板１０の凹部１１は、底面（図では右側の面）に設けられた入射面１１ａと、この入射面１１ａを挟み対向する入射側面１１ｂ、１１ｃ（破線で示す）とを有する。入射側面１１ｂ、１１ｃのそれぞれには、凹凸構造を備えたすべり防止部５１、５２が設けられている。なお、すべり防止部５１、５２は、入射側面１１ｂ、１１ｃのどちらか一方でもよい。すべり防止部５１、５２の詳細な構成は、図３で説明する。

【0026】

対向する入射側面１１ｂ、１１ｃは、凹部１１の外側に向かって広がっている。すなわち、図２に示すように入射面１１ａの上端から下端までの距離より、凹部１１の外端における入射側面１１ｂ、１１ｃ間の距離の方が長い。

【0027】

導光板１０は、主面に設けられた出射面１２ａと、出射面１２ａに対向する反射面１２ｂを有し、反射面１２ｂの下面側には反射シート１８が配置される。反射シート１８は、樹脂からなり、導光板１０から漏れ出した光を反射させて出射面１２ａ側に戻す。

【0028】

また、導光板１０の出射面１２ａと凹部１１の間には、断面椀状の反射曲面１９ａが設けられている。同様に導光板１０の反射面１２ｂと凹部１１の間には、断面椀状の反射曲面１９ｂが設けられている。

【0029】

ＬＥＤ２１を実装した基板２３は、リアフレーム４０の側壁４３に位置決めされた状態で伝熱テープ（図示せず）で固着されている。

【0030】

エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれ、柔軟性があるので、凹部１１の形状に合わせて圧縮される。エラストマー３０の一方の面（右側）は、導光板１０の入射面１１ａと密着する。また、エラストマー３０の他方の面は、ＬＥＤ２１と密着する。このとき、ＬＥＤ２１の蛍光樹脂と、エラストマー３０及び導光板１０の屈折率は略１．５程度である。すなわち、ＬＥＤ２１と導光板１０の入射面１１ａとは、間に空気層が介在せず、エラストマー３０によって機械的及び光学的に密着する。

【0031】

［第１実施形態におけるすべり防止部の説明：図３］
次に、図３により凹部１１の入射側面１１ｂに形成されるすべり防止部５１の詳細を説明する。図３（ａ）は、すべり防止部５１の部分平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す切断線Ｂ−Ｂ´に沿って描いたすべり防止部５１の部分断面図である。図３に示すように、すべり防止部５１は、入射側面１１ｂの表面に線状の凹凸構造が形成される。

【0032】

このすべり防止部５１の凹凸構造は、エラストマー３０を凹部１１に嵌め込む方向（矢印Ｈ）に沿って稜線が形成される。なお、図３（ａ）の右側が入射面１１ａであり、左側が凹部１１の外端１１ｄである。すべり防止部５１の凹凸構造は、入射側面１１ｂの表面積を増やすことが目的であるので、凹凸構造の断面形状は限定されず、たとえば、三角形や半円形でも良い。なお、入射側面１１ｂに対向する入射側面１１ｃの表面に形成されるすべり防止部５２も同様である。

【0033】

ここで、エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれると（図２参照）、入射側面１１ｂ、１１ｃに挟まれるように圧縮され、表面がすべり防止部５１、５２の凹凸構造に沿って変形する。その結果、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃとエラストマー３０との間の接触面積が増え粘着力が向上する。これにより、エラストマー３０は、導光板１０の凹部１１に嵌め込まれた状態を維持し、導光板１０からずれたり抜け落ちたりしなくなる。

【0034】

［第１実施形態の組み立て工程の説明：図４〜図９］
次に、図４〜図９を用いて面状ライトユニット１の組み立て工程を説明する。

【0035】

工程１として図４と図５によりエラストマー３０の貼り付け工程について説明する。

【0036】

図４に示すように、エラストマー３０の上下の面（一方の面と他方の面）には、細長いセパレータ（台紙）３１、３２が貼り付けられている。上側のセパレータ３１は、エラストマー３０の長手方向より長く、両端がはみ出ている。図４に示す貼り付け工程では、まず、入射面１１ａ側（下側）のセパレータ３２をはがす。次に上側のセパレータ３１の両端（はみ出ている部分）を持って、エラストマー３０を矢印Ｃの方向に移動させ、導光板１０の凹部１１に嵌め込む。

【0037】

続いてセパレータ３１を介してエラストマー３０を弱い力で押圧する。これにより、エラストマー３０は凹部１１の入射面１１ａまで嵌め込まれるとともに入射側面１１ｂ、１１ｃ（図２参照）に粘着し、導光板１０に貼り付いた状態となる。最後にセパレータ３１をはがす。

【0038】

図５は、貼り付け工程におけるエラストマー３０と導光板１０の凹部１１の断面図である。図５では、セパレータ３２（図４参照）が剥がされたエラストマー３０を準備し、エラストマー３０を矢印Ｃの方向に移動させ、最終的にエラストマー３０が凹部１１に嵌め込まれた状態が得られる様子を示している。すなわち、前述したように、セパレータ３１を持ってエラストマー３０を移動させて入射面１１ａに押圧すると、エラストマー３０は、凹部１１の形状に合わせて変形し、粘着性を向上させるため接触面積を増大させたすべり防止部５１、５２に密着する。これにより、以降の組み立て工程で、エラストマー３０が導光板１０からずれたり抜け落ちたりすることを避けられる。

【0039】

工程２として図６の断面図によりリアフレーム４０に基板２３と導光板１０を収納する工程について説明する。図６に示すように、工程２の最初の段階で、リアフレーム４０の側壁４３の内側に、伝熱テープ２４によってＬＥＤ２１を実装した基板２３を貼り付ける。このとき、基板２３の位置ずれを防ぐために、基板２３の側面２３ａがリアフレーム４０の底板４５に当接するように位置決めして固着すると良い。

【0040】

次に凹部１１にエラストマー３０を貼り付けた導光板１０をリアフレーム４０の底板４５上に置く（矢印Ｄ方向に移動させる）。ここでエラストマー３０にはストレスが掛からない。すなわち、導光板１０の凹部１１に嵌め込まれているエラストマー３０は、前述したように、粘着力が向上しているので、凹部１１からずれたり抜け落ちたりしない。

【0041】

工程３として図７の断面図により導光板の押圧工程について説明する。図７に示すように、押圧治具１００を用いて、リアフレーム４０に収納された導光板１０を、側面１５から矢印Ｅの方向に押圧する。この押圧治具１００によって、導光板１０は、支持部１３、１４（図１参照）がリアフレーム４０の側壁４３に当接するまで押し込まれる。

【0042】

ここで、基板２３とＬＥＤ２１とエラストマー３０の各厚みを合計した長さＬ２（図７は押圧直前の状態を示している）が、支持部１３、１４の突出長Ｌ１（図１参照）より、所定量ДＬだけ長くなるように設計すると良い。これにより、導光板１０が押圧治具１００によって押圧されると、柔軟性のあるエラストマー３０が圧縮され、所定量ДＬ分だけ圧縮変形する。この結果、エラストマー３０はＬＥＤ２１の出光面２１ｂ及び導光板１０の入射面１１ａを確実に密着するので、ＬＥＤ２１の出光面２１ｂから導光板１０の入射面１１ａまでの間に空気層は存在し得ない。なお、エラストマー３０の圧縮変形の目安となるДＬは、エラストマー３０の圧力でＬＥＤ２１を破壊しない範囲で実験的に決めると良い。

【0043】

工程４として図８の斜視図により導光板の固定工程について説明する。図８に示すように、工程４は、前述の工程３の最後の段階において弾性部材１６ａ、１６ｂを挿入するものである。すなわち、押圧治具１００で導光板１０を矢印Ｅの方向に押圧して、支持部１３、１４をリアフレーム４０の側壁４３に当接させたら、入射面１１ａに対向する側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間に弾性部材１６ａ、１６ｂを挿入する。これにより、導光板１０は、弾性部材１６ａ、１６ｂの弾性力によってリアフレーム４０に固定される。

【0044】

ここで、工程３、４では導光板１０を水平方向にわずかな距離（ДＬ＋α程度の距離）を移動させるだけである。すなわち、工程３、４により、導光板１０をわずかな距離だけ移動させるだけで、導光板１０をリアフレーム４０に固定出来る。このとき、凹部１１に嵌め込まれているエラストマー３０は、ずれたり抜け落ちたりしないので、ＬＥＤ２１と導光板１０の間で正しく配置される。したがって面状ライトユニット１は、リアフレーム４０に導光板１０を固定する際の組み立て作業性が良い。

【0045】

工程５として図９の断面図により最終組み立て工程について説明する。図９に示すように、リアフレーム４０に固定された導光板１０の出射面１２ａに、光学シート６２を積層する。光学シート６２は、出射面１２ａ側から、拡散シート、プリズムシートを積層し、さらに必要に応じて反射型偏光板を積層する。

【0046】

次にリアフレーム４０の上側から枠状のフロントフレーム６０を被せ、図示しないフック等でリアフレーム４０と係合させる。以上により面状ライトユニット１が完成する。導光板１０の発光は、導光板１０の出射面１２ａから出射される出射光Ｐが光学シート６２を通って、フロントフレーム６０に設けられた開口部６１から、外部に出射される。

【0047】

［第１実施形態の導光状態の説明：図１０］
図１０により面状ライトユニット１の導光状態について説明する。図１０は、図２の断面図から光学特性に係る部材だけを抜き出して示した拡大断面図である。図１０では、ＬＥＤ２１から導光板１０へ入射し、導光板１０内を伝搬しようとする光線を矢印で示している。

【0048】

図１０に示すように、導光板１０には入射面１１ａの上下に反射曲面１９ａ、１９ｂが設けられている。また、導光板１０の出射面１２ａに対向する反射面１２ｂには、導光板１０内を伝搬する光の進行方向を変え、この光を出射面１２ａから出射させるためのドット（図示せず）が形成される。反射面１２ｂの下側には、空気層を介して反射シート（図示せず）を配置する。

【0049】

良く知られているように、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質に光が侵入しようとすると反射が発生する（以下、フレネル損という）。フレネル損は屈折率ｎ１と屈折率ｎ２の差が大きくなればなるほど大きくなる。面状ライトユニット１では、ＬＥＤ２１の蛍光樹脂、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に介在するエラストマー３０、及び、導光板１０の屈折率が前述したように略１．５程度になっている。このため、ＬＥＤ２１の出光面２１ｂから導光板１０の入射面１１ａまでの間で屈折率の段差がほとんどない。すなわち面状ライトユニット１では、フレネル損はほとんど発生しないため高い発光効率が得られる。

【0050】

したがって、ＬＥＤ２１に内蔵されたＬＥＤチップ２２から導光板１０に向かう光線のうち中心付近の光線Ｐｓは、ＬＥＤチップ２２を封止する蛍光樹脂２１ａと導光板１０の入射面１１ａがエラストマー３０によって機械的及び光学的に密着しているので、フレネル損がほとんどない状態で導光板１０の内部に導かれていく。

【0051】

また、斜め上方（又は下方）に向かう光線Ｐｈは、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃを通過して斜めに導光板１０に入射した後、反射曲面１９ａ、１９ｂによって全反射され、導光板１０の内部に導かれていく。この光線Ｐｈは、もし仮に反射曲面１９ａ、１９ｂがないとしたら多くの部分が導光板１０の上面から漏れ出してしまうものである。この結果、フレネル損がほとんど発生しないため高い発光効率が得られる面状ライトユニット１は、反射曲面１９ａ、１９ｂによってさらに発光効率を向上させている。

【0052】

また、入射側面に凹凸構造のない面状ライトユニットでは、出射面１２ａにおいて反射曲面１９ａとの境界付近で他の領域より明るくなる現象が見られた。しかしながら、面状ライトユニット１では、この領域において明るさが他の領域より明るくなる現象が改善され、均一な輝度分布を得ることができた。

【0053】

以上のように、面状ライトユニット１は、導光板１０の凹部１１において入射面１１ａを挟む入射側面１１ｂ、１１ｃに凹凸構造を備えたすべり防止部５１、５２が設けられていることを特徴としている。このすべり防止部５１、５２により、導光板１０とエラストマー３０との間では接触面積が増えることにより粘着力が向上する。すなわち、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に柔軟性の高いエラストマー３０が介在する面状ライトユニット１は、位置ずれを無くす調整作業などを不要とするなかで、エラストマー３０が導光板１０の凹部１１からずれたり抜け落ちたりしないため、よりいっそう容易に組み立てられるようになる。

【0054】

［第２実施形態］
図１１と図１２により第２実施形態として示す面状ライトユニット２について説明する。なお、面状ライトユニット２は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１（図１、図２参照）と比較して、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃに形成される凹凸構造のみが異なる。そこで、図１、３〜１０及びその説明が面状ライトユニット２にも適用できるものとして、凹部１１の構成を中心に説明し、他の構成の説明は省略する。

【0055】

［第２実施形態における導光板の凹部周辺の詳細説明：図１１］
図１１は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´に沿って描いた面状ライトユニット２の要部断面図である。図１１に示すように、導光板１０の凹部１１は、第１実施形態と同様に底面に設けられた入射面１１ａと、この入射面１１ａを挟み対向する入射側面１１ｂ、１１ｃとを有する。入射側面１１ｂ、１１ｃのそれぞれには、凹凸構造を備えたすべり防止部５３、５４が設けられている。

【0056】

なお、すべり防止部５３、５４は、入射側面１１ｂ、１１ｃのどちらか一方だけに設けてもよい。すべり防止部５３、５４の詳細な構成は、図１２で説明する。エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれ、圧縮されることにより凹部１１の形状に合わせて変形し、導光板１０の入射面１１ａに密着するとともに、凹凸構造と嵌合するようにして入射側面１１ｂ、１１ｃに密着する。

【0057】

［第２実施形態におけるすべり防止部の説明：図１２］
次に、図１２により凹部１１の入射側面１１ｂに形成されるすべり防止部５３の詳細を説明する。図１２（ａ）は、すべり防止部５３の部分平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す切断線Ｆ−Ｆ´に沿って描いたすべり防止部５３の断面図である。図１２に示すように、すべり防止部５３は、入射側面１１ｂの表面に線状の凹凸構造が形成される。

【0058】

すべり防止部５３の凹凸構造は、エラストマー３０を凹部１１に嵌め込む方向（矢印Ｈ）に直交するように稜線が形成される。すべり防止部５３の凹凸構造は、入射側面１１ｂの表面積を増やすことが目的であるので、凹凸構造の断面形状は限定されず、たとえば、三角形や半円形でも良い。なお、入射側面１１ｂに対向する入射側面１１ｃの表面に形成されるすべり防止部５４も同様である。

【0059】

ここで、エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれると（図１１参照）、入射側面１１ｂ、１１ｃに挟まれるように圧縮され、表面がすべり防止部５３、５４の凹凸構造に沿って変形する。その結果、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃとエラストマー３０との間の接触面積が増え粘着力が向上する。これにより、エラストマー３０は、導光板１０の凹部１１に嵌め込まれた状態を維持し、導光板１０からずれたり抜け落ちたりしなくなる。

【0060】

以上のように、面状ライトユニット２は、すべり防止部５３、５４に設けられた凹凸構造の稜線が、導光板１０の凹部１１にエラストマー３０を嵌め込む方向に直交することを特徴としている。このすべり防止部５３、５４により、導光板１０とエラストマー３０との間では接触面積が増えて粘着力が向上する。これにより、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と同様な効果を奏する。

【0061】

また、すべり防止部５３、５４は、前述したようにエラストマー３０を嵌め込む方向に直交するように稜線が形成されているので、エラストマー３０が凹部１１から抜け出る方向に対して抵抗力が生じ、第１実施形態として示した面状ライトユニット１より抜け落ちにくくなる。なお、面状ライトユニット２の組み立て工程と導光状態は、面状ライトユニット１と同様であるので説明は省略する。

【0062】

［第３実施形態］
図１３と図１４により第３実施形態として示す面状ライトユニット３について説明する。なお、面状ライトユニット３は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１（図１、図２参照）と比較して、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃに形成される凹凸構造のみが異なる。そこで、図１、３〜１０及びその説明が面状ライトユニット３にも適用できるものとして、凹部１１の構成を中心に説明し、他の構成の説明は省略する。

【0063】

［第３実施形態における導光板の凹部周辺の詳細説明：図１３］
図１３は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´に沿って描いた面状ライトユニット３の要部断面図である。図１３に示すように、導光板１０の凹部１１は、第１実施形態と同様に底面に設けられた入射面１１ａと、この入射面１１ａを挟み対向する入射側面１１ｂ、１１ｃとを有する。入射側面１１ｂ、１１ｃのそれぞれには、凹凸構造を備えたすべり防止部５５、５６が設けられている。

【0064】

なお、すべり防止部５５、５６は、入射側面１１ｂ、１１ｃのどちらか一方だけに設けてもよい。すべり防止部５５、５６の詳細な構成は、図１４で説明する。エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれ、圧縮されて凹部１１の形状に合わせて変形し、導光板１０の入射面１１ａに密着するとともに、凹凸構造と嵌合するようにして入射側面１１ｂ、１１ｃに密着する。

【0065】

［第３実施形態におけるすべり防止部の説明：図１４］
次に、図１４により凹部１１の入射側面１１ｂに形成されるすべり防止部５５の詳細を説明する。図１４（ａ）は、すべり防止部５５の部分平面図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す切断線Ｇ−Ｇ´に沿って描いたすべり防止部５５の断面図である。

【0066】

図１４に示すように、すべり防止部５５は、それぞれの凹凸構造が独立しており、ドット状に凹凸構造が形成される。図１４に示す例では、エラストマー３０の嵌め込み方向（矢印Ｈ）に対して、凹凸構造が半ピッチずつずれて形成されるが、このような構成に限定されず、たとえば、ランダムなドット状の凹凸構造でも良い。

【0067】

すべり防止部５５の凹凸構造は、入射側面１１ｂの表面積を増やすことが目的であるので、凹凸構造の断面形状は限定されず、たとえば、三角形や半円形でも良い。なお、入射側面１１ｂに対向する入射側面１１ｃの表面に形成されるすべり防止部５６も同様である。

【0068】

ここで、エラストマー３０は、凹部１１に嵌め込まれると（図１３参照）、入射側面１１ｂ、１１ｃに挟まれるように圧縮され、表面がすべり防止部５５、５６の凹凸構造に沿って変形する。その結果、凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃとエラストマー３０との間の接触面積が増え粘着力が向上する。これにより、エラストマー３０は、導光板１０の凹部１１に嵌め込まれた状態を維持し、導光板１０からずれたり抜け落ちたりしなくなる。

【0069】

以上のように、面状ライトユニット３は、導光板１０の凹部１１の入射側面１１ｂ、１１ｃにドット状の凹凸構造を備えたすべり防止部５５、５６が設けられていることを特徴としている。このすべり防止部５５、５６により、導光板１０とエラストマー３０との間では接触面積が増えて粘着力が向上する。これにより、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と同様な効果を奏する。

【0070】

また、すべり防止部５５、５６は、凹凸構造がドット状に形成されているので、エラストマー３０が凹部１１から抜け出る方向と、抜け出る方向に直交する方向との両方に大きな抵抗力を生じる。なお、面状ライトユニット３の組み立て工程と導光状態は、面状ライトユニット１と同様であるので説明は省略する。

【符号の説明】

【0071】

１、２、３ 面状ライトユニット
１０ 導光板
１１ 凹部
１１ａ 入射面
１１ｂ、１１ｃ 入射側面
１２ａ 出射面
１２ｂ 反射面
１３、１４ 支持部
１５ 側面
１６ａ、１６ｂ 弾性部材
１７ａ〜１７ｄ 突起部
１８ 反射シート
１９ａ、１９ｂ 反射曲面
２１ ＬＥＤ
２２ ＬＥＤチップ
２３ 基板
３０ エラストマー（透明柔軟性樹脂）
４０ リアフレーム（ケース）
５１〜５６ すべり防止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】