(57)【要約】【課題】導光板を安定に固定することのできる面状照明装置を提供すること。【解決手段】実施形態の面状照明装置は、保持部と、光源基板と、導光板と備える。前記保持部は、帯状の背面部と、該背面部の短手方向の両端からそれぞれ前記背面部から離れる方向に延在する帯状の第１側部および第２側部とを有する。前記光源基板は、前記背面部の内面に固定される。前記導光板は、前記第１側部の先端側の部分と前記第２側部の先端側の部分とに入光側面側の端部が挟まれて保持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の背面部と、該背面部の短手方向の両端からそれぞれ前記背面部から離れる方向に延在する帯状の第１側部および第２側部とを有する保持部と、
前記背面部の内面に固定される光源基板と、
前記第１側部の先端側の部分と前記第２側部の先端側の部分とに入光側面側の端部が挟まれて保持される導光板と
を備える、面状照明装置。
【請求項２】
前記導光板の出射面側の前記第２側部は、先端側の部分が前記第１側部側に折れ曲がった段差部を形成する、
請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記導光板は、前記入光側面の短手方向の両端から外側に延在する複数の突起部を有し、
前記保持部は、前記複数の突起部に係合する複数の係合部を有する、
請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記保持部は、前記第１側部および前記第２側部の先端側の部分から内側に延在する複数の突起部を有し、
前記導光板は、前記複数の突起部に係合する複数の係合部を有する、
請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記導光板は、前記第１側部の先端側の部分および前記第２側部の先端側の部分に固定される、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記導光板の出射面側の前記第２側部と前記導光板との間には、光学シートの端部が固定されるスペーサが配置され、
該スペーサは前記保持部に固定される、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記保持部と前記光源基板と前記導光板とを収容する有床箱状のボトムフレームと、該ボトムフレームの開口側を覆うトップフレームとを有し、
前記ボトムフレームは、前記導光板の前記保持部と反対側と対向する側壁が薄く形成されるかまたは設けられない、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記導光板の前記保持部と反対側の第２入光側面に設けられる、第２保持部と、第２光源基板とを備え、
前記第２保持部は、帯状の背面部と、該背面部の短手方向の両端からそれぞれ前記背面部から離れる方向に延在する帯状の第３側部および第４側部とを有し、
前記第２光源基板は、前記第２保持部の背面部の内面に固定される、
請求項１〜７のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
導光板の側面（入光側面）にＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等の光源から光を入射し、導光板の一方の主面から光を出射するタイプの面状照明装置では、導光板のがたつきの防止と、光源と導光板の入光側面とのギャップの維持による輝度の安定化とが求められる。
【０００３】
従来の面状照明装置では、導光板の入光側面と反対側に設けられたゴム等の弾性部材により筐体内で導光板を光源側に圧迫することで、導光板のがたつきの防止と、光源と導光板の入光側面とのギャップの維持による輝度の安定化とが図られることが多かった（例えば、特許文献１等を参照）。
【０００４】
一方、ＬＥＤを用いたものではなく、光源と導光板の入光側面とのギャップの維持を目的としたものでもないが、光源と導光板の端部とを覆うリフレクター等が開示されている（例えば、特許文献２、３等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−０４９４０４号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８７３９号公報
【特許文献３】特開平７−１０４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ゴム等の弾性部材により導光板を光源側に圧迫する構成では、面状照明装置が大型化して導光板が大型化すると、温度変化による導光板の伸縮を弾性部材で吸収するのが難しくなり、安定した圧迫ができないことから、導光板のがたつきの防止と輝度の安定化とが難しくなる。また、光源と導光板の入光側面とのギャップを安定に維持できないことで、光源と入光側面との衝突回避のためにギャップを充分に狭くすることができず、輝度の向上も図れない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、導光板を安定に固定することのできる面状照明装置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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、保持部と、光源基板と、導光板と備える。前記保持部は、帯状の背面部と、該背面部の短手方向の両端からそれぞれ前記背面部から離れる方向に延在する帯状の第１側部および第２側部とを有する。前記光源基板は、前記背面部の内面に固定される。前記導光板は、前記第１側部の先端側の部分と前記第２側部の先端側の部分とに入光側面側の端部が挟まれて保持される。
【０００９】
本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板を安定に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態における面状照明装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、図１における面状照明装置のＹ−Ｙ断面図である。
【図３】図３は、保持部と導光板との係止構造を示す斜視図である。
【図４】図４は、保持部、導光板およびスペーサ等を抜き出して示した平面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態における面状照明装置の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、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。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における面状照明装置１の外観斜視図である。図１において、説明の便宜上、図の左右方向をＸ軸方向、図の奥行方向をＹ軸方向、図の上下方向をＺ軸方向とする。
【００１３】
図１において、面状照明装置１は、略長方形（略正方形でも可）で板状の外形をしており、後述する導光板等を収容する有床箱状のボトムフレーム２と、ボトムフレーム２の開口側を覆うトップフレーム３とから筐体が構成されている。トップフレーム３には略矩形状の開口部３ａにより出射面４が設けられており、面状照明装置１の内部から外部に向かって光が照射されるようになっている。ボトムフレーム２およびトップフレーム３は、ダイカストや板金等により形成されている。車載用のナビゲーション装置やインジケータ等のバックライトとして面状照明装置１が用いられる場合、液晶表示装置等は出射面４の側に装着される。
【００１４】
図２は、図１における面状照明装置１のＹ−Ｙ断面図である。図２において、ボトムフレーム２は、床部２ａと、この床部２ａの周囲の３辺の側壁２ｂとを有しており、導光板１０の終端側（入光側と反対側）の側壁は除去されている。導光板１０は、樹脂等により形成されている。なお、導光板１０の終端側に側壁がないのは、図の右側の側壁のない側から、後述する保持部５等と組み合わされた導光板１０をボトムフレーム２に挿入することで容易に製造が行えるという理由からであり、製造工程を変えれば、導光板１０の終端側に側壁を設けてもよい。ただし、導光板１０は入光側で片持ち状態で保持され、終端側の側壁に大きな力は働かないため、終端側の側壁に高い強度は要求されず、側壁を薄く構成することができる。導光板１０の終端側に側壁がないか、または側壁が薄くて済むことにより、面状照明装置１の狭額縁化を図ることができる。
【００１５】
ボトムフレーム２の一の側壁２ｂの内面には保持部５が熱圧着テープ等による固定部６により固定されている。固定部６は、短冊状または飛島状（短冊状のベースに糊殺しにより飛島状としたものを含む）に設けられている。保持部５は、アルミ等のダイカストや板金等により形成され、図示のＹ軸方向に延びる帯状の背面部５ａと、背面部５ａの短手方向（Ｚ軸方向）の両端からそれぞれ折れ曲がってＸ軸方向に延在する帯状の側部５ｂ、５ｃとを有している。側部５ｃには、先端側の部分が側部５ｂ側に折れ曲がった段差部５ｄが形成されている。段差部５ｄにより保持部５の開口が絞られることで、導光板１０の端部を挟む開口側に比べて背面部５ａ側の幅（Ｚ軸方向の長さ）を確保することができ、内部に配置する光源基板７の幅に自由度がでる。また、段差部５ｄの外面は、後述する光学シート１６の貼り付けスペースとしても利用されるが、光源基板７の幅が小さい場合、導光板１０を保持するという機能からは段差部５ｄを省略することもできる。
【００１６】
保持部５の背面部５ａの内面には、トップビュータイプ（天面から発光するタイプ）のＬＥＤ等の光源８が搭載された光源基板７が両面テープ等による固定部９により固定されている。なお、トップビュータイプに代えて、側面から発光するサイドビュー型のＬＥＤを用いてもよい。この場合、光源基板７の面は導光板１０の入光側面１０ａと直交する形となる。なお、保持部５は、前述のように、アルミ等の金属製であるため、内部に保持される光源８から発生する熱を効率よく伝導することができる。また、光源８と導光板１０の端部とが保持部５により覆われるため、光の漏れがなくなり、輝度効率が高まる。なお、保持部５の内面を白色等に着色しておくことで、輝度効率をより高めることができる。
【００１７】
略平板状の導光板１０の入光側面１０ａ側は、保持部５の側部５ｂの先端側の部分と、側部５ｃの先端側の部分である段差部５ｄとの間に挟まれて保持されている。導光板１０の両面は、熱圧着テープ等による固定部１１により保持部５に固定されている。出射面４側の固定部１１は、後述する突起部１０ｂが設けられた部分に隣接して、飛島状に設けられている。出射面４と反対側の固定部１１は、短冊状または飛島状（短冊状のベースに糊殺しにより飛島状としたものを含む）に設けられている。
【００１８】
また、導光板１０には入光側面１０ａの短手方向の両端から外側に延在する複数の突起部１０ｂが設けられており、保持部５にはそれらの複数の突起部１０ｂに係合する複数の係合部５ｅが設けられている。
【００１９】
図３は、保持部５と導光板１０との係止構造を示す斜視図であり、図では導光板１０のＹ軸方向の一端側の突起部１０ｂと、対応する保持部５の係合部５ｅとが示されているが、他端側と中央（前述の図２は中央の断面図）にも同様に突起部１０ｂと係合部５ｅとが設けられている。なお、突起部１０ｂと係合部５ｅとの位置や数はこれに限られず、突起部１０ｂと係合部５ｅとにかかる力の強度等に応じて適宜に変更することができる。
【００２０】
なお、図示の例では、係合部５ｅとして、保持部５の板金等を貫通し、導光板１０側が開口した切欠き部となっているが、板金等を貫通せずに、内側の面に設けられた溝部であってもよい。また、係合部５ｅとして、導光板１０側の端面に切欠き部や溝部が連ならず、導光板１０の突起部１０ｂが保持部５の奥まで挿入された状態で突起部１０ｂと係合する、保持部５の板金等を貫通した孔部や、板金等を貫通しない内側の面に設けられた凹部としてもよい。また、導光板１０に突起部１０ｂが設けられ、保持部５に係合部５ｅが設けられる場合について説明したが、反対に、導光板１０に係合部が設けられ、保持部５に突起部が設けられるようにしてもよい。すなわち、保持部５は、側部５ｂと、側部５ｃまたは段差部５ｄの先端側の部分とから内側に延在する複数の突起部を有し、導光板１０は、それらの複数の突起部に係合する複数の係合部を有するようにしてもよい。
【００２１】
保持部５の係合部５ｅと導光板１０の突起部１０ｂとが係合した状態で、導光板１０が保持部５に固定部１１により固定されることで、正確に位置決めされた状態で導光板１０を安定に固定することができる。すなわち、従来のように、ゴム等の弾性部材を用いることなく、導光板１０のがたつきを防止することができ、導光板１０が大型化しても安定に固定することができる。また、光源８と導光板１０の入光側面１０ａとのギャップを安定して維持することができ、光源８と入光側面１０ａとが衝突しないぎりぎりまでギャップを狭くすることで、輝度の向上を図ることができる。例えば、ギャップを0.35mmから0.2mmに狭めることで、約10％の輝度向上を図ることができる。
【００２２】
図２に戻り、導光板１０の出射面４側の側部５ｃの先端側の部分である段差部５ｄと導光板１０との間には、スペーサ１２が配置されている。スペーサ１２は、保持部５に両面テープ等により固定されており、導光板１０には固定されていない。
【００２３】
図４は、保持部５、導光板１０およびスペーサ１２等を抜き出して示した平面図である。スペーサ１２は、先端が保持部５の内部に潜り込み、後端が保持部５から露出（出射面４には露出しない）して配置され、突起部１０ｂおよび固定部１１の部分と干渉しないように複数の切欠部１２ａが設けられている。スペーサ１２の導光板１０側の面は、白色等により着色され、導光板１０から漏れた光を反射するようになっていることが望ましい。
【００２４】
図２に戻り、スペーサ１２の後端側には、両面テープ等による固定部１５により光学シート１３、１４の一端が固定されている。光学シート１３、１４の他端は導光板１０の終端側付近までを覆っている。なお、スペーサ１２の熱膨張係数は、光学シート１３、１４と近いものに選ばれており、温度変化が生じても光学シート１３、１４との固定部１５に皺や剥がれが生じるのを防ぐことができる。光学シート１３、１４は、導光板１０から出射される光の光学特性を調整するための部材であり、図示の例では２枚としているが、これに限られない。光学シート１３、１４としては、拡散シート、プリズムシート等がある。
【００２５】
また、保持部５の段差部５ｄの外面には、輝度上昇フィルム（ＤＢＥＦ：Dual  Brightness  Enhancement  Film）等の光学シート１６の一端が両面テープ等による固定部１７により固定されている。輝度上昇フィルム等の光学シート１６は、比較的に重さがあるが、保持部５に直接に固定されることで、安定した固定が行われる。
【００２６】
また、ボトムフレーム２の床部２ａの内面には、導光板１０と対向して反射シート１８が固定されている。なお、ボトムフレーム２の床部２ａを白色等に着色することで、反射シート１８を省略することもできる。
【００２７】
ボトムフレーム２の開口側は、トップフレーム３により覆われている。トップフレーム３は、有床箱状であり、略矩形状の開口部３ａが設けられている。トップフレーム３の開口部の一端は、片面テープ等による固定部１９によりボトムフレーム２の床部２ａに固定されている。
【００２８】
なお、組立工程としては、例えば、保持部５の内面に光源基板７を固定し、更に、保持部５にスペーサ１２を固定した上で、保持部５に導光板１０を嵌合して固定する。一方、ボトムフレーム２の床部２ａの内面に反射シート１８を固定し、保持部５および導光板１０をボトムフレーム２に挿入して固定する。そして、光学シート１３、１４、１６を固定し、トップフレーム３をかぶせる。なお、導光板１０は保持部５により片持ちとされるため、端部が不安定になる場合には、導光板１０の終端側とトップフレーム３の内面との間にスポンジ等の弾性部材を配置してもよい。
【００２９】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態における面状照明装置１の外観斜視図であり、輝度向上のために、第１の実施形態における導光板１０の終端側にも光源を配置したものである。
【００３０】
図５において、図における左側の構成は、図２に示された面状照明装置１と同様である。図５の右側において、導光板１０の終端側（左側の入光側に対する終端側）にも入光側面１０ａ’が設けられ、光源８’を配置した光源基板７’が設けられている。保持部５’は、配置される向きが逆になる点と、ボトムフレーム２に固定されないだけで、保持部５と同様の構成である。すなわち、保持部５’は、板金等により形成され、Ｙ軸方向に延びる帯状の背面部５ａ’と、背面部５ａ’の短手方向（Ｚ軸方向）の両端からそれぞれ折れ曲がってＸ軸方向に延在する帯状の側部５ｂ’、５ｃ’と、側部５ｃ’の先端側の部分が内側に折れ曲がった段差部５ｄ’とを有している。
【００３１】
保持部５’がボトムフレーム２に固定されないのは、温度変化による導光板１０の伸縮に対応するためであり、導光板１０が伸縮しても、光源８の発光面と導光板１０の入光側面１０ａとの間と同様に、光源８’の発光面と導光板１０の入光側面１０ａ’との間の距離を一定に保つことができ、輝度を安定させることができる。なお、従来構造として、例えば、ボトムフレームの対向する側壁に一対の光源基板をそれぞれ固定した場合には、温度が変化すると、樹脂による導光板と金属によるボトムフレームとの熱膨張係数の違いによって、光源と導光板との距離が変化してしまうため、輝度を安定に保つことができない。
【００３２】
保持部５’の背面部５ａ’の内面には、トップビュー型のＬＥＤ等の光源８’が搭載された光源基板７’が両面テープ等による固定部９’により固定されている。なお、トップビュー型に代えて、サイドビュー型のＬＥＤを用いてもよい。
【００３３】
略平板状の導光板１０の入光側面１０ａ’側は、保持部５’の側部５ｂ’の先端側の部分と、側部５ｃ’の先端側の部分である段差部５ｄ’との間に挟まれて保持されている。導光板１０は、熱圧着テープ等による固定部１１’により保持部５’に固定されている。また、導光板１０には入光側面１０ａ’の短手方向の両端から外側に延在する複数の突起部１０ｂ’が設けられており、保持部５’にはそれらの複数の突起部１０ｂ’に係合する複数の係合部５ｅ’が設けられている。なお、導光板１０に突起部１０ｂ’が設けられ、保持部５に係合部５ｅ’が設けられる場合について説明したが、反対に、導光板１０に係合部が設けられ、保持部５に突起部が設けられるようにしてもよい。
【００３４】
また、保持部５’側にはスペーサは設けられておらず、光学シート１３、１４の端部はフリーの状態となっている。また、光学シート１６の端部は保持部５’に固定されておらず、フリーの状態となっている。これらは、導光板１０の温度変化による伸縮により光学シート１３、１４、１６に皺が発生したり、固定部が剥がれたりするのを防止するためである。
【００３５】
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。
【００３６】
以上のように、実施形態に係る面状照明装置は、帯状の背面部と、背面部の短手方向の両端からそれぞれ背面部から離れる方向に延在する帯状の第１側部および第２側部とを有する保持部と、背面部の内面に固定される光源基板と、第１側部の先端側の部分と第２側部の先端側の部分とに入光側面側の端部が挟まれて保持される導光板とを備える。これにより、ゴム等の弾性部材を用いることなく、導光板を安定に固定することができる。
【００３７】
また、導光板の出射面側の第１側部は、先端側の部分が内側に折れ曲がった段差部を形成する。これにより、保持部の内面の空間を大きくすることができ、収容する光源基板の大きさに自由度がでる。また、段差部の外面に光学シートの端部を貼り付けるスペースを提供することができ、導光板の温度変化による伸縮に影響を受けない状態で光学シートを固定することができる。
【００３８】
また、導光板は、入光側面の短手方向の両端から外側に延在する複数の突起部を有し、保持部は、複数の突起部に係合する複数の係合部を有する。これにより、光源と導光板の入光側面との間のギャップを正確に維持することができる。
【００３９】
また、保持部は、第１側部および第２側部の先端側の部分から内側に延在する複数の突起部を有し、導光板は、複数の突起部に係合する複数の係合部を有する。これにより、光源と導光板の入光側面との間のギャップを正確に維持することができる。
【００４０】
また、導光板は、第１側部の先端側の部分および第２側部の先端側の部分に固定される。これにより、片持ち構造で導光板を安定に固定することができる。
【００４１】
また、導光板の出射面側の第２側部と導光板との間には、光学シートの端部が固定されるスペーサが配置され、スペーサは保持部に固定される。これにより、光学シートの端部を貼り付けるスペースを提供することができ、導光板の温度変化による伸縮に影響を受けない状態で光学シートを固定することができる。
【００４２】
また、保持部と光源基板と導光板とを収容する有床箱状のボトムフレームと、ボトムフレームの開口側を覆うトップフレームとを有し、ボトムフレームは、導光板の保持部と反対側と対向する側壁が薄く形成されるかまたは設けられない。これにより、面状照明装置の狭額縁化を図ることができる。
【００４３】
また、導光板の保持部と反対側の第２入光側面に設けられる、第２保持部と、第２光源基板とを備え、第２保持部は、帯状の背面部と、背面部の短手方向の両端からそれぞれ背面部から離れる方向に延在する帯状の第３側部および第４側部とを有し、第２光源基板は、第２保持部の背面部の内面に固定される。これにより、輝度向上を図ることができる。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
１  面状照明装置，２  ボトムフレーム，３  トップフレーム，５、５’  保持部，５ａ、５ａ’  背面部，５ｂ、５ｃ、５ｂ’、５ｃ’  側部，５ｄ、５ｄ’  段差部，５ｅ、５ｅ’  係合部，７、７’  光源基板，８、８’  光源，１０  導光板，１０ｂ、１０ｂ’  突起部，１２  スペーサ
【図１】
2020187879.tif 000003
【図２】
2020187879.tif 000004
【図３】
2020187879.tif 000005
【図４】
2020187879.tif 000006
【図５】
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