(57)【要約】【課題】ＬＥＤの寸法公差に関係なく、ＬＥＤの発光面を容易に導光板に当接させる。【解決手段】発光装置１は、ケース５と、ケース５内に収容される光源３２と、ケース５内に収容され、一側部に第一の面２３ａを有した孔２２が設けられた導光板２と、孔２２の第一の面２３ａに対向する第二の面４１側に設けられた反力受け部４と、を備え、光源３２を孔２２に収容すると、反力受け部４が押し潰されることによって光源３２の発光面３２ａが第一の面２３ａに接触して挟持される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に収容される光源と、
前記ケース内に収容され、一側部に第一の面を有した孔が設けられた導光板と、
前記孔の前記第一の面に対向する第二の面側に設けられた反力受け部と、を備え、
前記光源を前記孔に収容すると、前記反力受け部が押し潰されることによって前記光源の発光面が前記第一の面に接触して挟持されることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記孔における前記第一の面と前記第二の面以外の側面にも更に反力受け部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記孔は複数設けられ、１つの前記孔につき１つ以上の前記光源が収容されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記孔は、矩形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記反力受け部は、前記孔に取り付けられた弾性体であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記弾性体は、前記導光板と一体成型されていることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記反力受け部は、前記孔の内面に設けられ、前記光源に向かって尖った先端部を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
導光板に孔を形成するとともに前記孔の内面に光を導入する第一の面を設け、前記孔の内面であって前記第一の面と対向する第二の面側に反力受け部を設け、光源を前記第一の面と前記反力受け部との間に嵌め込むとともに、前記反力受け部が前記光源と前記孔の内面とで押しつぶされ、前記光源の発光面が前記第一の面に接触して把持された状態とすることを特徴とする発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置のバックライトに用いられる発光装置と、その発光装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源の発光面と導光板とが離れてしまうと、輝度が低下してしまうという問題がある。これを防ぐため、従来の発光装置においては、ＬＥＤ固定板（３）に穿孔された固定部（６）及び、ＬＥＤ実装基板（４）に形成された穿孔部（１３）にＬＥＤ（２）を嵌め込み、固定板の平滑面（７）とＬＥＤの発光面（８）を面一にした状態で、平滑面の上に導光板（レンズ体（１））を取り付けていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０１６１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＥＤを製造する際には、その寸法に公差が生じる。ＬＥＤの寸法が穿孔部や固定部の寸法よりも大きくなった場合、ＬＥＤを穿孔部や固定部に嵌め込むことが困難となる。逆に、ＬＥＤの寸法が穿孔部や固定部の寸法よりも小さくなった場合、ＬＥＤが固定部から動いてしまい、ＬＥＤ実装基板の固定や導光板の取り付けが困難となる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＬＥＤの寸法公差に関係なく、ＬＥＤの発光面を容易に導光板に接触させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
ケースと、
前記ケース内に収容される光源と、
前記ケース内に収容され、一側部に第一の面を有した孔が設けられた導光板と、
前記孔の前記第一の面に対向する第二の面側に設けられた反力受け部と、を備え、
前記光源を前記孔に収容すると、前記反力受け部が押し潰されることによって前記光源の発光面が前記第一の面に接触して挟持されることを特徴とする発光装置が提供される。
【０００６】
好ましくは、前記孔における前記第一の面と前記第二の面以外の側面にも更に反力受け部を備えている。
好ましくは、前記孔は複数設けられ、１つの前記孔につき１つ以上の前記光源が収容されている。
好ましくは、前記孔は、矩形状である。
好ましくは、前記反力受け部は、前記孔に取り付けられた弾性体である。
好ましくは、前記弾性体は、前記導光板と一体成型されている。
好ましくは、前記反力受け部は、前記孔の内面に設けられ、前記光源に向かって尖った先端部を有する。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
導光板に孔を形成するとともに前記孔の内面に光を導入する第一の面を設け、前記孔の内面であって前記第一の面と対向する第二の面側に反力受け部を設け、光源を前記第一の面と前記反力受け部との間に嵌め込むとともに、前記反力受け部が前記光源と前記孔の内面とで押しつぶされ、前記光源の発光面が前記第一の面に接触して把持された状態とすることを特徴とする発光装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源の寸法公差が基準寸法より大きくても小さくても、その公差に合わせて樹脂部材が圧縮され、光源が導光板の入射面と樹脂部材とに挟持された状態となる。このため、光源の発光面を容易に入射面に接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態における発光装置を示した正面図である。
【図２】同実施形態における導光板を示した正面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示した図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態における発光装置の一部を拡大して示した正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態における発光装置を示した正面図である。
【図８】同実施形態の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
＜第１実施形態＞
まず、発光装置１の構成について説明する。
図１は、発光装置１の正面図である。この発光装置１は、導光板２と、導光板２の一側部に取り付けられたＬＥＤユニット３と、導光板２及びＬＥＤユニット３を収納するケース５を備えている。ＬＥＤユニット３は、ＦＰＣ基板３１と、ＦＰＣ基板３１の上に複数実装されたＬＥＤ３２とで構成されている。ＦＰＣ基板３１は、帯状の実装部３１ａと、実装部３１ａの一側部から延びる延出部３１ｂと、延出部３１ｂの先端に設けられ、図示しない電子機器に接続される端子３１ｃとを有している。ＬＥＤ３２は、導光板２に光を供給する光源であり、図１の方向から見て略矩形状をした部材である。ＬＥＤ３２は、発光面３２ａ（図５に図示）を有している。ＬＥＤ３２は、実装部３１ａの長手方向に沿って一列に、且つ等間隔に並べられている。
【００１２】
図２は導光板２の正面図である。導光板２は、ＬＥＤ３２から導入した光を面状にして射出するものである。導光板２は、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料によって略矩形の板状に形成されている。導光板２の中央部は略矩形の反射部２１となっている。反射部２１の背面には、入射光を乱反射させるための微細な溝または半円上の凹部が無数に形成されている。導光板２の一側部には、ＬＥＤ３２を嵌め込むための孔２２が複数形成されている。孔２２は、反射部２１の一辺に沿って一列に、且つ等間隔に並べて形成されている。隣り合う二つの孔２２の間隔は、隣り合う二つのＬＥＤ３２の間隔と等しくなっている。
以下、導光板２の孔２２よりも反射部２１の側を本体２３、それ以外の部分を側辺部２４と称する。側辺部２４は、孔２２よりも導光板２の外側の部分である周囲部２５と、本体２３と周囲部２５を繋ぐ連結部２６とからなる。側辺部２４は、周囲部２５の左右両端から連結部２６を入射面２３ａの方向にそれぞれ延ばした形状をしており、入射面２３ａの方向に開放されている。
【００１３】
図３は、図２の円で囲んだ部分を拡大して示した図であり、図４は、図２のIV−IV断面図である。図３に示すように、孔２２は、導光板２の厚さ方向（図３の紙面に垂直な方向）に沿って形成されている。図３の方向から見た孔２２の形状は、図１の方向から見たＬＥＤ３２よりも一回り大きな矩形となっている。孔２２の内面であって本体２３の側面は、ＬＥＤ３２の発光面３２ａから出射した光を導光板２へと導入する入射面２３ａとなっている。
【００１４】
孔２２の中には樹脂部材４が一体成型されている。樹脂部材４はゴム等の弾性体で形成され、弾性を有している。樹脂部材４は、周囲部２５の側面２５ａに沿って形成された背後面４１、及び連結部２６の側面２６ａ，２６ｂに沿って形成された側部４２，４３からなり、図３に示す方向から見て入射面２３ａの方向に開放されたＵ字状となっている。背後面４１は、図４に示すように、側面２５ａと平行且つその奥行きが導光板２の厚さと等しくなるよう形成されている。図示しないが、側部４２，４３も同様に形成されている。入射面２３ａと背後面４１とは所定間隔を空けて互いに対向している。入射面２３ａと背後面４１との距離は、図１の方向から見たＬＥＤ３２の短手方向の幅よりも短く、側部４２と側部４３との距離は、図１の方向から見たＬＥＤ３２の長手方向の幅より短くなっている。なお、実験的、理論的或いは経験的に、ＬＥＤ３２の寸法にはばらつきが生じることが推測される。このため、入射面２３ａと背後面４１との距離、及び側部４２と側部４３との距離は、推測される中で最も小さく製造されるＬＥＤ３２の寸法を基準として設計することが好ましい。
【００１５】
図５は、図１のＶ−Ｖ断面図である。ＬＥＤユニット３が導光板２に取り付けられると、ＦＰＣ３１の実装部３１ａと導光板２の背面とが両面テープで接着される。そして、ＬＥＤ３２が孔２２に嵌め込まれる。すると、周囲部２５及び連結部２６によって、ＬＥＤ３２及び樹脂部材４が覆われる。すると、樹脂部材４の背後面４１が反力受け部として機能し、図５に示すようにしてＬＥＤ３２と周囲部２５の側面２５ａとで圧縮される。そして、ＬＥＤ３２の発光面３２ａが背後面４１の弾性力によって入射面２３ａの方向へと押し付けられる。また、樹脂部材４の側部４２，４３が反力受け部として機能し、ＬＥＤ３２と連結部２６の側面２６ａ，２６ｂとで圧縮される。そして、ＬＥＤ３２が側部４２，４３の弾性力によって側面２６ａ，２６ｂの方向へ押される。このようにして発光装置１が構成されている。
【００１６】
次に、発光装置１の製造方法について説明する。
始めに、導光板２を製造する。略矩形状に窪み、その窪みの一端部に四角柱形の突起が複数形成された金型を作り、そこにアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の樹脂材料を流し込む。樹脂材料が固化すると一側部に孔２２が形成された樹脂板ができる。次に、略矩形状に窪み、初めの金型と同じ位置に初めの金型より細い四角柱形の突起が複数形成された金型を作り、そこに製作した樹脂板をはめ込む。金型の突部と樹脂板の孔２２の間にできるＵ字状の隙間にゴムを流し込む。ゴムが固まると孔２２に樹脂部材４が一体成型される。樹脂板の背面にレーザ加工等により反射部２１を形成する。こうして導光板２が出来上がる。
【００１７】
次に、導光板２にＬＥＤユニット３を取り付ける。導光板２背面の孔２２の周囲に両面テープを貼り付ける。そして、ＬＥＤユニット３のＬＥＤ３２を対応する孔２２にそれぞれ押し込む。すると、樹脂部材４が反力受け部として機能し、樹脂部材４がＬＥＤ３２に押し潰され、孔２２の中にＬＥＤ３２が入り込む。ＬＥＤ３２が孔２２に最後まで嵌め込まれると、実装部３１ａと導光板２の背面が接着される。こうして発光装置１が出来上がる。
【００１８】
本発明によれば、ＬＥＤ３２の寸法公差が基準寸法より大きくても小さくても、その公差に合わせて樹脂部材４の背後面４１が圧縮され、ＬＥＤ３２が導光板２の入射面２３ａと背後面４１とに挟持された状態となる。このため、ＬＥＤ３２の発光面３２ａを容易に入射面２３ａに接触させることができるという効果を奏する。
更に、連結部２６とＬＥＤ３２との間に樹脂部材４の側部４２，４３を介在させることにより、ＬＥＤ３２の連結部２６の側面２６ａ，２６ｂの方向への動きを規制できるという効果も奏する。
更に、樹脂部材４をゴム等の弾性体によって形成することにより、弾性体の弾性力によってＬＥＤ３２が導光板２の方向に押し付けられ、ＬＥＤ３２がより確実に入射面２３ａに接触するという効果も奏する。
【００１９】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態における導光板１０２の一部（図２の円で囲んだ部分）を拡大して示したものである。本実施形態は、導光板１０２の孔１２２の形状が第１実施形態と異なっているが、ＬＥＤユニット３やケース５等の他の構成は第１実施形態と同様である。なお、図６ではＬＥＤユニット３及びケース５の図示は省略する。
【００２０】
導光板１０２に形成された孔１２２の内面には、複数の尖った突起が設けられている。突起は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂材料で導光板１０２の側辺部１２４とそれぞれ一体に形成されており、弾性を有していない。突起は、周囲部１２５の側部に形成された背後面１４１と、連結部１２６の側部に形成された側部１４２，１４３とからなる。背後面１４１の先端部１４１ａは入射面１２３ａの方向に向き、側部１４２の先端部１４２ａと側部１４３の先端部１４３ａは互いに向き合っている。入射面１２３ａと先端部１４１ａの距離は、ＬＥＤ３２の短手方向幅より短く、先端部１４２ａと先端部１４３ａとの距離は、ＬＥＤ３２の長手方向の幅より短くなっている。このようにして発光装置１０１が構成されている。
【００２１】
先端部１４１ａ、１４２ａ，１４３ａは、尖っているために導光板１０２の本体１２３や側辺部１２４に比べて脆くなっている。このため、先端部１４１ａ、１４２ａ，１４３ａが反力受け部として機能し、孔１２２にＬＥＤ３２を押し込むと、ＬＥＤ３２によって先端部１４１ａ，１４２ａ，１４３ａが押し潰され、ＬＥＤ３２が、入射面１２３ａと先端部１４１ａとで挟持されるとともに、先端部１４２ａと先端部１４３ａとでも挟持される。
【００２２】
本実施形態によれば、突起が弾性を有していないので、ＬＥＤ３２の発光面３２ａが入射面１２３ａに接触した状態でＬＥＤ３２を導光板１０２に固定することができるという効果を奏する。また、樹脂部材１０４を導光板１０２と一体に形成することで、導光板１０２の製作工程を減らすことができるという効果も奏する。
【００２３】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態における発光装置２０１の正面図である。本実施形態は、導光板２０２の形状が第１実施形態と異なっているが、ＬＥＤユニット３やケース５等の構成は第１実施形態と同様である。なお、図７でもＬＥＤユニット３及びケース５の図示を省略する。
【００２４】
導光板２０２の一側部には、面方向に突出する凸部２２６が等間隔に複数形成されている。隣り合う二つの凸部２２６の間隔は、寸法のばらつきが推測される中で最も大きく製造されるＬＥＤ３２の長手方向の幅よりも長くなっている。本体２２３の側面であって隣り合う二つの凸部２２６の間は、入射面２２３ａとなっている。ケース２０５は、周囲に側壁２５１が形成された略矩形トレー状の部材である。樹脂部材２０４は、ゴム等の弾性体で棒状に形成されている。
【００２５】
導光板２０２は、ケース２０５に収納されると共にケース２０５に固定される。そして、入射面２２３ａは側壁（背後面）２５１と所定の間隔を空けて対向する。樹脂部材２０４は、凸部２２６の先端と側壁２５１の内面２５１ａとの間に挟みこまれる。そして、入射面２２３ａ、凸部２２６及び樹脂部材２０４で囲まれる空間（孔）２２２が等間隔に複数形成される。空間２２２内において、入射面２２３ａと樹脂部材２０４との距離は、ＬＥＤ３２の短手方向の幅より短い。
【００２６】
ＬＥＤユニット３は、導光板２０２の表側から取り付けられる。ＬＥＤユニット３が導光板２０２に取り付けられると、ＦＰＣ３１の実装部３１ａと導光板２０２の正面とが両面テープで接着される。そして、ＬＥＤ３２が空間２２２に嵌め込まれる。すると、樹脂部材２０４が反力受け部として機能する。即ち、樹脂部材２０４がＬＥＤ３２と側壁２５１の内面２５１ａとで押し潰されて圧縮される。そして、ＬＥＤ３２の発光面３２ａが樹脂部材２０４の弾性力によって入射面２２３ａの方向へと押し付けられる。このようにして発光装置２０１が構成されている。
【００２７】
（第３実施形態の変形例）
図８は、第３実施形態の変形例を示した図である。本変形例では、樹脂部材２０４の形状が異なっている。樹脂部材２０４は、棒状の背後面２４１及び背後面２４１に複数形成された凸部２４２からなる。隣り合う二つの凸部２４２の間隔は、狭い箇所と広い箇所が交互になっている。狭い箇所の間隔は、凸部２２６の太さとほぼ等しく、広い箇所の間隔は、ＬＥＤ３２の長手方向の幅より短くなっている。導光板２０２と共にケース２０５に収納された樹脂部材２０４は、背後面２４１が凸部２２６と側壁２５１との間に挟み込まれ、凸部２４２が凸部２２６を挟み込んでいる。そして、入射面２２３ａ、凸部２４２及び背後面２４１で囲まれる空間（孔）２２２が等間隔に複数形成される。
【００２８】
この空間２２２にＬＥＤ３２が嵌め込まれると、背後面２４１及び凸部２４２が反力受け部として機能する。即ち、背後面２４１がＬＥＤ３２と側壁２５１の内面２５１ａとで押し潰されて圧縮される。そして、ＬＥＤ３２の発光面３２ａが背後面２４１の弾性力によって入射面２２３ａの方向へと押し付けられる。また、凸部２４２がＬＥＤ３２と凸部２２６とで圧縮される。そして、ＬＥＤ３２が凸部２４２の弾性力によって左右から押される。
【００２９】
本実施形態によれば、樹脂部材２０４以外は従来の部品を用いることが可能で、更に容易にＬＥＤを接触させることができるという効果を奏する。
【００３０】
なお、樹脂部材はＬＥＤと周囲部とに挟まれる部分と、ＬＥＤと連結部とに挟まれる部分とで分かれていてもよい。
また、樹脂部材を一体成型せずに、導光板とは別に製造し、後から導光板に取り付けてもよい。
また、樹脂部材以外にも、圧縮可能な部材であれば何でも用いることができる。
また、第３実施形態において、ＬＥＤユニット３を先に導光板２０２に取り付けておき、後から樹脂部材２０４を詰めてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１，１０１，２０１   発光装置
２，１０２，２０２   導光板
２３ａ，１２３ａ，２２３ａ  入射面（第１の面）
２５，１２５  周囲部
２６，１２６  連結部
３     ＬＥＤユニット
３２   ＬＥＤ（光源）
３２ａ 発光面
４，１０４，２０４   樹脂部材（反力受け部）
１４１ａ、１４２ａ、１４３ａ先端部（反力受け部）
２２６ 凸部（反力受け部）
５，２０５    ケース
２５１ 側壁
【図１】
2011054456.tif 000003
【図２】
2011054456.tif 000004
【図３】
2011054456.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011054456.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011054456.tif 000009
【図８】
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