(57)【要約】      （修正有）【課題】導光板の端面と光源との間の隙間をなくし発光効率を向上したエッジライト型面発光装置を提供する。【解決手段】平面視矩形の樹脂製の導光板２と、導光板の対向する端面２Ａ、２Ｂに沿って配置された光源３と、光源及び導光板を囲むハウジング体４とを少なくとも備えており、光源３の光が導光板２の端面２Ａ、２Ｂから入射して導光板２内で反射して導光板２の出光面２Ｙから出射するようになっているエッジライト型面発光装置１において、導光板２を両方の端面２Ａ、２Ｂ側から挟む挟み機構５を備えており、挟み機構５は光源３を端面２Ａ、２Ｂに押し付けながら導光板２を挟むようになっており、且つ導光板２の膨張及び収縮に伴って挟み間隔が拡縮するようにした。【選択図】図１
2012123933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視矩形の樹脂製の導光板と、
導光板の対向する端面の少なくとも一方の端面に沿って配置された光源と、
光源及び導光板を囲むハウジング体と、
を少なくとも備えており、光源の光が導光板の上記端面から入射して導光板内で反射して導光板の出光面から出射するようになっている、エッジライト型面発光装置において、
導光板を両方の上記端面側から挟む挟み機構を備えており、
上記挟み機構は、光源を上記端面に押し付けながら導光板を挟むようになっており、且つ、導光板の膨張及び収縮に伴って、挟み間隔が拡縮するようになっている、
ことを特徴とするエッジライト型面発光装置。
【請求項２】
上記挟み機構は、
２個の板部材と、弾性部材とからなっており、
上記板部材は、縦板部と横板部とからなっており、
縦板部は、導光板の上記端面に沿って設けられており、
横板部は、導光板の反射面の中央の手前まで延びて設けられており、
弾性部材は、２個の板部材の横板部を導光板の反射面の中央にて連結しており、
上記挟み機構は、弾性部材によって２個の板部材を相互に引き寄せることによって、導光板を挟むようになっており、且つ、弾性部材の弾性力によって、導光板の膨張及び収縮に伴って上記挟み間隔が拡縮するようになっている、
請求項１記載のエッジライト型面発光装置。
【請求項３】
上記弾性部材が、スプリングである、
請求項２記載のエッジライト型面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジライト型面発光装置に関するものである。この面発光装置は、オフィス等の屋内や新幹線等の車両内等で使用される照明体、液晶ディスプレイに使用されるバックライトユニット、看板等に、有用である。
【背景技術】
【０００２】
エッジライト型面発光装置は、一般に、光源と、光源から入射した光を面発光させるための導光板と、光源及び導光板を囲んで支持するハウジング体と、を少なくとも備えている。導光板としては、（メタ）アクリル樹脂等の樹脂製の板が代表的に使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７７０７７号公報
【特許文献２】特開平６−１８６４３３号公報
【特許文献３】特開２００６−１８５７２４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、導光板は、樹脂製である故に、光源からの熱や使用環境下における温度変化や湿度変化によって、膨張する。それ故、従来では、導光板の膨張を考慮して、予め、導光板と光源との間に、及び／又は、導光板とハウジング体との間に、膨張を吸収するための隙間を確保していた。
【０００５】
しかしながら、予め、導光板と光源との間に隙間を確保した場合には、光源からの光の一部が導光板の外へ漏れてしまうので、発光効率が低い、という不具合がある。また、予め、導光板とハウジング体との間に隙間を確保した場合には、導光板がハウジング体の中で不安定であり、導光板や光源が破損する恐れがある、という不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記不具合を共に解消することができるエッジライト型面発光装置を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、平面視矩形の樹脂製の導光板と、導光板の対向する端面の少なくとも一方の端面に沿って配置された光源と、光源及び導光板を囲むハウジング体と、を少なくとも備えており、光源の光が導光板の上記端面から入射して導光板内で反射して導光板の出光面から出射するようになっている、エッジライト型面発光装置において、導光板を両方の上記端面側から挟む挟み機構を備えており、上記挟み機構は、光源を上記端面に押し付けながら導光板を挟むようになっており、且つ、導光板の膨張及び収縮に伴って、挟み間隔が拡縮するようになっている、ことを特徴としている。
【０００８】
なお、上記挟み機構は、例えば、次のような構成を有しているのが好ましい。すなわち、２個の板部材と、弾性部材とからなっており、上記板部材は、縦板部と横板部とからなっており、縦板部は、導光板の上記端面に沿って設けられており、横板部は、導光板の反射面の中央の手前まで延びて設けられており、弾性部材は、２個の板部材の横板部を導光板の反射面の中央にて連結しており、上記挟み機構は、弾性部材によって２個の板部材を相互に引き寄せることによって、導光板を挟むようになっており、且つ、弾性部材の弾性力によって、導光板の膨張及び収縮に伴って上記挟み間隔が拡縮するようになっている。
【０００９】
更に、上記弾性部材としては、具体的には、例えば、スプリング、ゴム紐等を用いるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）本発明においては、挟み機構によって、光源が導光板の端面に押し付けられているので、端面と光源との間には、隙間が存在していない。したがって、光源から放出された光は、隙間がある場合と比較して効率良く、端面に入射する。よって、本発明によれば、導光板による発光効率を向上できる。
【００１１】
（２）本発明においては、導光板が膨張すると、それに応じて、挟み機構の挟み間隔が拡がり、導光板の膨張は、挟み機構によって吸収される。したがって、導光板は、膨張した場合でも、挟み機構によって挟まれた状態が維持され、ハウジング体内に安定して保持される。それ故、本発明によれば、導光板の膨張によって導光板や光源が破損するのを、防止できる。
【００１２】
（３）本発明においては、導光板が膨張した場合でも、光源は挟み機構によって端面に押し付けられている。したがって、導光板が膨張しても、光源から放出された光は、効率良く、端面に入射する。よって、本発明によれば、導光板が膨張した場合でも、導光板による発光効率を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態のエッジライト型面発光装置の断面図である。
【図２】図１の挟み機構の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態のエッジライト型面発光装置の断面図である。この面発光装置１は、導光板２と、光源３と、ハウジング体４と、挟み機構５と、を少なくとも備えている。
【００１５】
導光板２は、平面視矩形の板である。光源３は、導光板２の対向する長辺の端面２Ａ、２Ｂに沿って、複数個配置されている。光源３は、基板３０上に固定されている。光源３としては、ＬＥＤ、蛍光灯、冷陰極管等を、使用でき、特に、ＬＥＤを好ましく使用できる。
【００１６】
導光板２は、樹脂を主成分としてできている。樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、及び（メタ）アクリル酸エステル−スチレン樹脂からなる群から選択される、少なくとも１種が好ましく、特に（メタ）アクリル樹脂が好ましい。これらの樹脂は、２種以上を混合して使用してもよく、また、２種以上を積層するように使用してもよい。導光板２の厚さは、通常は１〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜８ｍｍであり、より好ましくは２．５〜５ｍｍである。導光板２は、薄すぎる場合には、光源３からの光が入射しにくくなることがあり、厚すぎる場合には、発光効率が不十分となることがあり、また、面発光装置全体の重量が重くなるので、薄すぎても厚すぎても好ましくない。
【００１７】
導光板２の反射面２Ｘには、乱反射層２１が形成されている。乱反射層２１は、反射面２Ｘに対して、ドット状又はストライプ状等に、レーザーによって直接加工を施したり、インクをスクリーン印刷又は蒸着等したり、又はインクジェット印刷したりすることにより、形成されている。特に、ドット状が好ましい。ドットの形態としては、例えば、略円形、略四角形、略六角形等が、好ましい。乱反射層２１をドット状に形成する方法としては、（１）ドットに対応する部分に対して、凹凸加工を施したりインク等を付着させたりする方法と、（２）ドット以外の地の部分に対して、凹凸加工を施したりインク等を付着させたりする方法とがある。（１）の方法を「ポジパターン」と言い、（２）の方法を「ネガパターン」と言う。なお、ドットの分布は、ポジパターンの場合には、単位面積当たりのドットの占める面積が端面２Ａ、２Ｂの側から中央へ向かって次第に大きくなっているのが、好ましく、ネガパターンの場合には、単位面積当たりのドットの占める面積が端面２Ａ、２Ｂの側から中央へ向かって次第に小さくなっているのが、好ましい。
【００１８】
乱反射層２１表面には、更に、反射フィルム２２が設置されている。反射フィルム２２の厚さは、通常は５０〜４００μｍである。反射フィルム２２としては、例えば、白色ポリエステル製の低発泡フィルムや、ガラス又はプラスチックからなるフィルムに反射率の高い金属を蒸着させたもの等を、使用できる。
【００１９】
導光板２の出光面２Ｙには、光拡散板２３が設置されている。光拡散板２３は、樹脂を主成分としてできており、光拡散剤を含有している。樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、及び（メタ）アクリル酸エステル−スチレン樹脂からなる群から選択される、少なくとも１種が好ましく、特に（メタ）アクリル樹脂が好ましい。これらの樹脂は、２種以上を混合して使用してもよく、また、２種以上を積層するように使用してもよい。光拡散剤としては、アクリル系架橋ビーズ、（メタ）アクリル酸メチル−スチレン共重合体系（ＭＳ系）架橋ビーズ等の、有機系微粒子や、シリカ、酸化チタン、硫酸バリウム等の、無機系微粒子を、使用でき、これらは２種以上を同時に使用してもよい。特に、有機系微粒子が好ましい。光拡散板２３は、導光板２と同様に、平面視矩形の板でもよい。その厚さは、通常は０．１〜５ｍｍ程度であり、好ましくは０．１５〜４ｍｍである。光拡散板２３は、薄すぎる場合には、光拡散板２３自体に皺が発生しやすくなり、厚すぎる場合には、面発光装置全体の重量が重くなるので、薄すぎても厚すぎても好ましくない。また、光拡散板２３の出光面側に、光拡散板２３の皺の発生を抑制するために、光拡散板２３を覆うように、平面視矩形のクリア保護板（図示せず）を設置するのが、好ましい。
【００２０】
ハウジング体４は、導光板２、光源３、及び挟み機構５を、囲んで支持するように、構成されている。
【００２１】
そして、挟み機構５は、光源３を端面２Ａと端面２Ｂとに押し付けながら導光板２を両端面２Ａ、２Ｂ側から挟むようになっており、且つ、導光板２の膨張及び収縮に伴って、挟み間隔Ｗが拡縮するようになっている。
【００２２】
図２は、図１の挟み機構５の平面図である。挟み機構５は、具体的には、２個の板部材５１、５２と、弾性部材５３と、からなっている。弾性部材５３としては、スプリングが用いられている。板部材５１は、縦板部５１１と横板部５１２とからなっている。縦板部５１１は、導光板２の端面２Ａに沿って設けられている。横板部５１２は、導光板２の反射面２Ｘの中央の手前まで延びて設けられている。板部材５２も、同様に、縦板部５２１と横板部５２２とからなっている。縦板部５２１は、導光板２の端面２Ｂに沿って設けられている。横板部５２２は、導光板２の反射面２Ｘの中央の手前まで延びて設けられている。弾性部材５３は、横板部５１２と横板部５２２とを、導光板２の反射面２Ｘの中央にて、連結している。なお、図２では、弾性部材５３は、横板部５１２と横板部５２２とを、２箇所で連結しているが、これは、一例にすぎず、連結箇所の数や位置は、図２の例に限定されず、適宜設定される。具体的には、弾性部材５３は、一端が横板部５１２に設けられたフック５１３に連結され、他端が横板部５２２に設けられたフック５２３に連結されている。これにより、挟み機構５は、弾性部材５３によって板部材５１と板部材５２とを相互に引き寄せることによって、導光板２を挟むようになっており、且つ、弾性部材５３の弾性力によって、導光板２の膨張及び収縮に伴って挟み間隔Ｗが拡縮するようになっている。なお、縦板部５１１、５２１の内側には、光源３が固定された基板３０が、取り付けられている。したがって、挟み機構５は、光源３を端面２Ａ、２Ｂに押し付けながら導光板２を挟むようになっている。
【００２３】
ハウジング体４は、上向き支持部４１と下向き支持部４２とによって、導光板２と挟み機構５とを、上下から把持するように、支持している。これにより、導光板２は、ハウジング体４内に安定して支持され、挟み機構５は、水平状態が維持されている。
【００２４】
上記構成の面発光装置１においては、光源３から放出された光は、端面２Ａ及び端面２Ｂから導光板２内に入射し、導光板２内で反射を繰り返しながら、乱反射層２１のドットにおいて乱反射するとともにドット間においては反射面２Ｘ及び反射フィルム２２において反射して、出光面２Ｙから、光拡散板２３によって拡散されて、出射する。すなわち、光源３から放出された光によって、出光面２Ｙが面発光する。これにより、面発光装置１は、面発光機能を発揮する。上記構成の面発光装置１は、十分な照度を有し、特に屋内向けの照明装置として好適である。
【００２５】
ところで、上記構成の面発光装置１においては、挟み機構５によって、光源３が導光板２の端面２Ａ、２Ｂに押し付けられている。それ故、端面２Ａと光源３との間、及び、端面２Ｂと光源３との間には、隙間が存在していない。したがって、光源３から放出された光は、隙間がある場合と比較して効率良く、端面２Ａ、２Ｂに入射する。よって、導光板２による発光効率を向上できる。
【００２６】
一方、導光板２は、光源からの熱や使用環境下における温度変化や湿度変化によって、膨張する。しかるに、上記構成の面発光装置１においては、導光板２が矢印Ａ方向に膨張すると、それに応じて、挟み間隔Ｗが拡がるように、弾性部材５３が伸びる。すなわち、導光板２の膨張は、弾性部材５３によって吸収される。したがって、導光板２は、膨張した場合でも、挟み機構５によって挟まれた状態が維持され、ハウジング体４内に安定して保持される。それ故、導光板２の膨張によって導光板２や光源３が破損するのを、防止できる。しかも、導光板２が膨張した場合でも、光源３は挟み機構５によって端面２Ａ、２Ｂに押し付けられている。したがって、導光板２が膨張しても、光源３から放出された光は、効率良く、端面２Ａ、２Ｂに入射する。よって、導光板２が膨張した場合でも、導光板２による発光効率を維持できる。
【００２７】
なお、上記構成の面発光装置１は、次のような変形構成を採用してもよい。
（１）光源３は、導光板２の端面２Ａ、２Ｂの一方のみに設けてもよい。
（２）弾性部材５３としては、スプリング以外の、例えば、ゴム紐等を用いてもよい。
【実施例】
【００２８】
［実施例１］
図１の構成を有する面発光装置１である。各部の具体的構成は、次のとおりである。
・導光板２…住友化学株式会社製の製品名「スミペックスＥ００５」の（メタ）アクリル樹脂板を用いた。寸法は、厚さが３ｍｍ、幅が２５０ｍｍ、長さが６００ｍｍである。なお、「スミペックス」は住友化学株式会社の登録商標である。
・乱反射層２１…スクリーン印刷法によって反射インクを印刷することにより、形成した。反射インクは、揮発硬化型樹脂インク、アクリルビーズ、シリカ微粒子、及び蛍光体からなっている。印刷パターンは、ネガパターンであり、ドットの形状は、略円形であり、ドットのピッチ（中心間距離）は、一定である。ネガパターンは、照明として使用した際の輝度が均一になるように、単位面積当たりの印刷部分が、光源付近では少なく、中央に向かうほど多くなるように、設定されている。
・反射フィルム２２…東レ株式会社製の製品名「Ｅ６０」を用いた。
・光拡散板２３…株式会社きもと製の製品名「ＧＭ７」を用いた。厚さは１８０μｍである。更に、クリア保護板として、住友化学株式会社製の製品名「スミペックスＥ０００」のアクリル樹脂板を用いた。厚さは１．５ｍｍである。
・ＬＥＤ…導光板２の長辺の端面２Ａ、２Ｂに、それぞれ、８４個ずつ配置した。
なお、実施例１では、ＬＥＤは、挟み機構５によって、端面２Ａ、２Ｂに押し付けられており、これにより、ＬＥＤと端面２Ａ、２Ｂとの間には、隙間がない。
【００２９】
［比較例１］
挟み機構５を有していない点のみが実施例１とは異なっている。なお、比較例１では、ＬＥＤと端面２Ａ、２Ｂとの間には、それぞれ、１．１ｍｍの隙間が設けられている。
【００３０】
［性能試験］
実施例１の面発光装置１を、全光束測定用大型積分球の中心部に、設置した。そして、３７．６Ｗの電力をかけて面発光装置１を発光させ、その全光束量を、ダイオードアレイ分光器によって測定した。
比較例１の面発光装置についても、同様にして、全光束量を測定した。
その結果を表１に示す。
なお、全光束測定用大型積分球としては、株式会社ネムテック製の型式１５００型の球面光束計を用いた。また、ダイオードアレイ分光器としては、Labsphere製のDAS-2100を用いた。
【００３１】
【表１】
2012123933.tif 000003
【００３２】
表１から明らかなように、実施例１の面発光装置１は、発光効率が優れている。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のエッジライト型面発光装置は、導光板の膨張に追随できるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００３４】
１  エッジライト型面発光装置  ２  導光板  ２Ａ、２Ｂ  端面  ３  光源  ４  ハウジング体  ５  挟み機構  ５１、５２  板部材  ５１１、５２１  縦板部  ５１２、５２２  横板部  ５３  弾性部材
【図１】
2012123933.tif 000004
【図２】
2012123933.tif 000005