(57)【要約】【課題】導光体を薄くした場合でも、光の損失を抑え、目的とする方向に十分量の光を伝搬させ得る面状発光装置を提供する。【解決手段】光の出射面２ａが光透過性材料からなる光源２と、一方の面３ａを光源２に対向させたシート状の導光体３と、を備えた面状発光装置１Ａ。導光体３の光源２に対向する面の少なくとも一部は、光源２からの光が導入される導入領域５である。導入領域５、および／または反対面側領域７には、導光体３への導入光を散乱させて面方向に向ける散乱部９が形成されている。光源２の光透過性材料と導光体３とは屈折率が互いに異なる。光源２の出射面２ａは光透過性の粘着材１４を介して導光体３の導入領域５に接着されている。粘着材１４の屈折率は、光源２の光透過性材料と導光体３の屈折率のうち低い方の屈折率以上、かつ高い方の屈折率以下の範囲内にある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の出射面が光透過性材料からなる光源と、一方の面を前記光源に対向させたシート状の導光体と、を備え、
前記導光体の前記光源に対向する面の少なくとも一部は、前記光源からの光が導入される導入領域であり、
前記導入領域、および／または前記導入領域の反対面側の領域には、前記導光体への導入光を散乱させて前記導入光の少なくとも一部を前記導光体の面方向に向ける散乱部が形成され、
前記光源の光透過性材料と前記導光体とは屈折率が互いに異なり、
前記光源の出射面は、前記光源からの光が透過可能な粘着材を介して前記導光体の導入領域に接着され、
前記粘着材の屈折率は、前記光透過性材料と前記導光体の屈折率のうち低い方の屈折率以上、かつ高い方の屈折率以下の範囲内にあることを特徴とする面状発光装置。
【請求項２】
前記粘着材の屈折率は、前記光透過性材料と前記導光体の屈折率のうち低い方の屈折率を越え、かつ高い方の屈折率未満の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の面状発光装置。
【請求項３】
前記粘着材は、シート状の基材の両面にそれぞれ粘着層を形成した多層構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の面状発光装置。
【請求項４】
前記粘着材は、全体が均質な粘着材料からなる１層構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の面状発光装置。
【請求項５】
前記散乱部は、前記導光体に形成された表面凹凸からなることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の面状発光装置。
【請求項６】
前記導入領域の反対面側の領域には、前記導入光を前記導光体内に向けて反射させる反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の面状発光装置。
【請求項７】
前記導光体には、前記散乱部で散乱した前記導光体内の光の一部を、反射により前記面方向のうち特定の方向に向けるスリット状の反射部が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の面状発光装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の面状発光装置と、シートスイッチとを有することを特徴とするシートスイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、パーソナルコンピュータ等の操作ボタン、キーボタン等に好適に用いられる面状発光装置およびシートスイッチモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話等には、キーボタン部等を明るく表示する照明機能を有するシートスイッチモジュールが用いられている（特許文献１を参照）。
図１５は、特許文献１に開示されたシートスイッチモジュールを示すもので、このシートスイッチモジュールは、面状発光装置１１０と、シートスイッチ１２０とを備えている。
面状発光装置１１０は、基板１１２上に設けられた側面発光型の発光素子（ＬＥＤなど）からなる光源１１３と、光源１１３の上面側に設けられたシート状の導光体１１５とを備えている。
シートスイッチ１２０は、基板１１２上に設けられた固定接点１１１と、これを囲んで設けられたドーム型の可動接点１１４と、その上面に形成されたシート材１１７とを備えている。
面状発光装置１１０の導光体１１５は、シート材１１７の上面側に設けられている。導光体１１５の端部には、端面１１５ａに向かって徐々に厚みを増す立上がり部１１５ｂが形成されている。
【０００３】
このシートスイッチモジュールでは、導光体１１５を押圧し可動接点１１４を下方に変形させることによって、可動接点１１４を固定接点１１１に接触させ、これらを導通させることができる。
光源１１３からの光は、端面１１５ａから立上がり部１１５ｂに入射して導光体１１５内を面方向に伝搬し、その一部は導光体１１５表面の凹凸等（光取出部）（図示略）から外部に漏出する。これによって、キーボタン部等を明るく表示することができる。
【０００４】
図１６および図１７は、液晶表示装置のバックライト等に用いられる発光装置を示している。
この発光装置は、板状の導光体１２１と、導光体１２１の下面側に設けられた上面発光型の発光素子（ＬＥＤ等）からなる光源１２２とを備えている（特許文献２を参照）。導光体１２１は、十分な剛性をもたせるため厚く形成されている。
図１７に示すように、導光体１２１端縁部の上面は、断面円弧状の反射部１２４となっている。光源１２２からの光は、下面１２１ａから導光体１２１に入射した後、反射部１２４で反射して導光体１２１の面方向（図１７における右方）に導かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５３０６３号公報
【特許文献２】特許第４１３４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、機器の薄型化が要望されており、シートスイッチモジュールにおいても、より薄い導光体を使用することが検討されている。
しかしながら、図１５に示すシートスイッチモジュールでは、導光体１１５を薄型化すると光の結合効率が低下しやすく、損失が大きくなるという問題があった。
【０００７】
図１６および図１７に示す発光装置では、光源１２２として上面発光型の発光素子を用いるため、導光体の端面に対する位置合わせの問題はないが、次に示すように、導光体１２１を薄型化すると光の損失が大きくなるという問題があった。
図１８は、反射部１２４がない部分の導光体１２１に入射した光について説明する図である。
導光体１２１をアクリル樹脂（屈折率：１．５）によって形成した場合、入射角４５°で導光体１２１に入射した光は、スネルの法則に従って、約２８°で屈折する。導光体１２１と空気（屈折率：１）との界面での臨界角は約４２°であるから、この光は導光体１２１を上面側に通過してしまう。
図１９に示すように、光は反射部１２４に当たれば面方向に導かれるが、式（１）に示すように、反射部１２４の面積は導光体１２１の厚さに比例するため、導光体１２１を薄型化すると、反射部１２４に達する光量が少なくなり、面方向に導かれる光量は少なくなってしまう。
反射部１２４の面積＝π×ｔ×Ｗ／２  ・・・（１）
式（１）において、ｔは導光体１２１の厚さ、Ｗは導光体１２１の奥行き（図１９における紙面奥行き）である（反射部１２４の断面形状は４分円形と想定している）。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、導光体を薄型化した場合でも、光の損失を抑え、目的とする方向に十分量の光を伝搬させ得る面状発光装置およびシートスイッチモジュール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】
本発明は、光の出射面が光透過性材料からなる光源と、一方の面を前記光源に対向させたシート状の導光体と、を備え、前記導光体の前記光源に対向する面の少なくとも一部は、前記光源からの光が導入される導入領域であり、前記導入領域、および／または前記導入領域の反対面側の領域には、前記導光体への導入光を散乱させて前記導入光の少なくとも一部を前記導光体の面方向に向ける散乱部が形成され、前記光源の光透過性材料と前記導光体とは屈折率が互いに異なり、前記光源の出射面は、前記光源からの光が透過可能な粘着材を介して前記導光体の導入領域に接着され、前記粘着材の屈折率は、前記光透過性材料と前記導光体の屈折率のうち低い方の屈折率以上、かつ高い方の屈折率以下の範囲内にある面状発光装置を提供する。
前記粘着材の屈折率は、前記光透過性材料と前記導光体の屈折率のうち低い方の屈折率を越え、かつ高い方の屈折率未満の範囲内にあることが好ましい。
前記粘着材は、シート状の基材の両面にそれぞれ粘着層を形成した多層構造を有する構成とすることができる。
前記粘着材は、全体が均質な粘着材料からなる１層構造を有する構成とすることができる。
前記散乱部は、前記導光体に形成された表面凹凸からなることが好ましい。
前記導入領域の反対面側の領域には、前記導入光を前記導光体内に向けて反射させる反射膜を形成することができる。
前記導光体には、前記散乱部で散乱した前記導光体内の光の一部を、反射により前記面方向のうち特定の方向に向けるスリット状の反射部を形成することができる。
本発明は、前記面状発光装置と、シートスイッチとを有するシートスイッチモジュールを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源が粘着材を介して導光体に接着され、粘着材の屈折率が、光源の光透過性材料の屈折率と導光体の屈折率との間の値とされているので、光源と粘着材との屈折率差、および粘着材と導光体との屈折率差を小さくできる。
このため、光源からの光が導光体に導入される過程における、光源と粘着材との界面での反射を抑えるとともに、粘着材と導光体との界面での反射を抑え、導光体に導入される光量を多くできる。
また、粘着材によって光源が導光体に対して正確に位置決めされるため、導光体に導入される光量を十分に確保できる。
従って、導光体を薄型化した場合でも、十分量の光を導光体の面方向に伝搬させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の面状発光装置の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１におけるＡ１−Ａ１線断面図である。
【図３】図１の面状発光装置を示す下面図である。
【図４】光源の一例の内部構造を示す模式図である。
【図５】面状発光装置の一例の断面を示す写真である。
【図６】本発明の面状発光装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の面状発光装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の面状発光装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の面状発光装置の第５実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明の面状発光装置の第６実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の面状発光装置の第７実施形態を示す断面図である。
【図１２】前図におけるＡ２−Ａ２線断面図である。
【図１３】本発明の面状発光装置の第８実施形態を用いたシートスイッチモジュールを示す平面図である。
【図１４】シートスイッチの一例を示す断面図である。
【図１５】従来のシートスイッチモジュールの一例を示す断面図である。
【図１６】従来のバックライト用の発光装置を示す斜視図である。
【図１７】前図の発光装置を示す断面図である。
【図１８】面状発光装置における光の挙動を説明する説明図である。
【図１９】面状発光装置における別の部位での光の挙動を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の面状発光装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の面状発光装置の第１実施形態である面状発光装置１Ａの平面図（上面図）であり、図２は、図１のＡ１−Ａ１線断面図であり、図３は、面状発光装置１Ａの下面図である。図４は、光源の一例の内部構造を示す模式図である。
面状発光装置１Ａは、光源２と、光源２からの光が導入される導光体３とを備えている。
【００１２】
図１〜図３に示すように、導光体３は、シート状（または板状）に形成することができる。図示例の導光体３は平面視矩形状（長方形状）とされている。
導光体３は、透明な光透過性樹脂（光透過性材料）からなる。光透過性樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のエラストマー、ウレタンアクリレート等を用いることができる。光透過性樹脂としては、紫外線硬化型樹脂（アクリル樹脂、ウレタン樹脂等）を使用してもよい。
光透過性樹脂の屈折率は、例えば１．４９〜１．５８である。
導光体３の厚さは、例えば０．０５〜１ｍｍ（好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ）とすることができる。
【００１３】
光源２としては、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）（発光素子）を使用できる。本実施形態では、光源２として、上面発光型のＬＥＤ（例えば白色ＬＥＤ）が用いられている。
図４に示すように、光源２は、ベース部２ｂと、その上に設けられた発光素子本体２ｃと、発光素子本体２ｃを覆う封止材２ｄとを有する。封止材２ｄは光透過性の樹脂（光透過性材料）からなり、表面２ａは発光素子本体２ｃからの光を出射する出射面である。
封止材２ｄを構成する樹脂（少なくとも表面２ａを構成する樹脂）としては、シリコーン樹脂（屈折率約１．４）、エポキシ樹脂などがある。封止材２ｄには蛍光体を含有させることができる。
封止材２ｄの構成材料は、耐熱性などの特性を考慮して選択され、通常、導光体３の構成材料とは異なる材料が使用される。
なお、封止材２ｄは、表面２ａを含む部分が前記光透過性の樹脂からなり、その他の部分は前記光透過性の樹脂以外の材料で構成されていてもよい。
【００１４】
図示例では、光源２は、導光体３の下面３ａ側に、導光体３の長さ方向（図１における左右方向）の中央部よりも一端部３ｃ（図１における左端部）に近い位置に設けられている。
なお、光源２として使用される発光素子は、ＬＥＤに限らず、冷陰極管などでもよい。
光源２は、例えば配線基板（図示略）に実装された状態で使用される。
【００１５】
図２に示すように、導光体３は、下面３ａ（一方の面）を光源２に対向させて設置される。下面３ａの少なくとも一部は、光源２からの光が導入される導入領域５である。導入領域５は下面３ａの少なくとも一部の領域であって、光源２に臨む領域である。
図１および図３に示すように、導入領域５は、少なくとも光源２に対面する部分領域（対面部分６）を含む領域である。導入領域５は、対面部分６のみからなる領域であってもよいし、対面部分６を含みかつ対面部分６より広い領域であってもよい。なお、対面部分６は、平面視したときに光源２の表面２ａに一致する下面３ａの部分領域である。
図示例では、導入領域５は対面部分６を含んで形成されており、その面積は光源２の面積（対面部分６の面積）よりも大きくされている。この例の導入領域５は、一方の側縁３ｅから他方の側縁３ｅにかけて形成された矩形領域である。
なお、図示例では、導入領域５は下面３ａの一部領域であるが、下面３ａの全領域を導入領域５としてもよい。
【００１６】
図１〜図３に示すように、反対面側領域７（他方面側領域）は、導光体３の上面３ｂ（他方の面）の一部領域である。
反対面側領域７とは、平面視したときに対面部分６に一致する部分領域（光源部分４）を含む領域である。反対面側領域７は、光源部分４のみからなる領域であってもよいし、光源部分４を含みかつ光源部分４より広い領域であってもよい。
反対面側領域７の導入領域５に対する位置については、図示例のように平面視したときに導入領域５と一致する領域であることが好ましいが、導入領域５より小さい領域、または導入領域５を含みかつ導入領域５より広い領域であってもよい。
【００１７】
図示例の反対面側領域７は、平面視したときに光源部分４（対面部分６）を含むように形成されており（図１参照）、その面積は光源２の面積（対面部分６の面積）よりも大きくされている。この例の反対面側領域７は、一方の側縁３ｅから他方の側縁３ｅにかけて形成された矩形領域である。
なお、図示例では、反対面側領域７は上面３ｂの一部領域であるが、上面３ｂの全領域であってもよい。
導入領域５および反対面側領域７の平面視形状および大きさは図示例に限定されない。例えば、導入領域５および反対面側領域７の平面視形状は、円形、多角形（矩形等）、楕円形、その他、任意の形状としてよい。
【００１８】
図１〜図３に示すように、反対面側領域７には、散乱部９が形成されている。
散乱部９は、光源２からの光を散乱させ、ランダムな方向成分を生成させる構造であって、例えば導光体３の上面３ｂを粗面化することにより形成された微小な表面凹凸部によって構成することができる。散乱部９は、反対面側領域７の全面にわたって形成することができる。
図示例の散乱部９は、一方の側縁３ｅから他方の側縁３ｅにかけて延在する複数の溝状凹部９ａからなる。
【００１９】
散乱部９は、例えば表面粗さ（算術平均粗さＲａ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１）が０．２〜０．８μｍＲａとなるよう形成するのが好ましい。表面粗さをこの範囲とすることによって、光の損失を抑え、かつ十分な光散乱を得ることができる。
散乱部９は、導光体３へのレーザ加工、サンドブラスト加工により形成してもよいし、シボ加工、すなわち導光体３を成型する金型に微小な凹凸部を形成しておき、これを転写する方法により形成することもできる。また、マット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、パッド印刷などを用いて、インクからなる凸部を形成することで前記凹凸部を形成することもできる。
【００２０】
散乱部９の凹凸の大きさの分布については、平面視位置において光源２の中央に近いほど凹凸が大きく、中央から離れるほど凹凸が小さくなるようにしてもよい。図２では、散乱部９を構成する複数の溝状凹部９ａのうち、光源２の中央に近い溝状凹部９ａ（９ａ１）は比較的深く、中央から離れた溝状凹部９ａ（９ａ２）は比較的浅く図示されている。
この構造を採用することによって、散乱部９のうち光源２の平面視中央から離れた部分では散乱が比較的小さくなる。このため、散乱部９の周縁部での大きな散乱により損失が大きくなるのを防ぐことができる。
【００２１】
反対面側領域７には、散乱部９を覆って反射膜１０が形成されている。
反射膜１０は、光源２からの光を導光体３内部に反射するものであって、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂からなるシート材（またはフィルム材）を使用できる。前記シート材（またはフィルム材）は例えば白色としてよい。
反射膜１０としては、粘着材付きアルミニウムシート等の金属シート、ミラーインク、あるいは多層膜光学フィルタ等を使用してもよい。
【００２２】
反射膜１０は、反対面側領域７の全体を覆うように形成することができる。図示例の反射膜１０の平面視形状は反対面側領域７と同じ形状である。反射膜１０の平面視形状は特に限定されず、例えば円形、楕円形、多角形としてもよい。
反射膜１０は、光源部分４を含みかつ光源部分４よりも広い領域に形成することによって、導光体３に対する光源２の位置合わせが容易となり、導光体３の端面から光を入射させる場合に比べて、導光体３と光源２の相対位置のずれによる光学特性の低下が起こりにくくなる。
【００２３】
図２に示すように、光源２の表面２ａは、光透過性の粘着材１４を介して導入領域５に接着されている。
粘着材１４は、ほぼ一定の厚さの層状とされ、下面全域が光源２の表面２ａに当接するとともに上面全域が導入領域５に当接して、光源２と導光体３とを互いに接着している。
粘着材１４は、ＰＥＴなどの透明樹脂からなるシート状の基材１４ａの両面に、それぞれ粘着材料からなる粘着層１４ｂ、１４ｃを形成した３層構造のもの（図２（ｂ）参照）を用いてもよいし、１層構造（単層構造）のもの（図２（ａ）参照）を用いてもよい。
１層構造（単層構造）とは、基材を使用せず、全体が均質な粘着材料から形成された構造である。粘着材１４には、３層を越える多層構造、例えば基材の両面にそれぞれ２層以上の粘着層を形成した多層構造を採用してもよい。
多層構造の粘着材１４は、基材１４ａが十分な強度をもつことから取り扱いが容易であり、設置が容易となるという利点がある。１層構造の粘着材１４は、光の吸収を低減できる、印刷等により形成可能となる、などの利点がある。
粘着材料としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂（シリコン系樹脂）、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、天然ゴム系粘着材、合成ゴム系粘着材などが挙げられる。
【００２４】
粘着材１４の屈折率は、光源２の封止材２ｄを構成する樹脂（少なくとも表面２ａを構成する樹脂）の屈折率と、導光体３の屈折率のうち、低い方の屈折率以上、かつ高い方の屈折率以下の範囲内にある。なお、以下、光源２の封止材２ｄを構成する樹脂（少なくとも表面２ａを構成する樹脂）の屈折率を、単に「光源２の屈折率」という。
【００２５】
光源２の屈折率が導光体３の屈折率がより小さい場合には、粘着材１４の屈折率は、光源２の屈折率以上、かつ導光体３の屈折率以下とされる。例えば、光源２の屈折率が１．４であり、導光体３の屈折率が１．４９である場合には、粘着材１４の屈折率は１．４以上、１．４９以下とされる。
粘着材１４が多層構造の場合には、粘着材１４の屈折率とは、粘着材１４の表面における屈折率であり、図２（ｂ）に示す例では粘着層１４ｂ、１４ｃの屈折率である。
光源２に接する面における粘着材１４の屈折率（例えば図２（ｂ）の粘着層１４ｂの屈折率）は光源２の屈折率以上とされ、かつ導光体３に接する面における粘着材１４の屈折率（例えば図２（ｂ）の粘着層１４ｃの屈折率）は導光体３の屈折率以下とされる。
【００２６】
粘着材１４の屈折率は、光源２の屈折率と導光体３の屈折率のうち低い方の屈折率を越え、かつ高い方の屈折率未満の範囲内にあることが好ましい。
光源２の屈折率が導光体３の屈折率がより小さい場合には、粘着材１４の屈折率は、光源２の屈折率より大きく、かつ導光体３の屈折率より小さいことが好ましい。例えば、光源２の屈折率が１．４であり、導光体３の屈折率が１．４９である場合には、粘着材１４の屈折率は１．４を越え、１．４９未満が好ましい。粘着材１４が多層構造の場合には、光源２に接する面における粘着材１４の屈折率は光源２の屈折率を越え、かつ導光体３に接する面における粘着材１４の屈折率は導光体３の屈折率未満とされる。
【００２７】
光源２の屈折率が導光体３の屈折率がより大きい場合には、粘着材１４の屈折率は、光源２の屈折率以下（好ましくは光源２の屈折率未満）、かつ導光体３の屈折率以上（好ましくは導光体３の屈折率を越える値）とされる。粘着材１４が多層構造の場合には、光源２に接する面における粘着材１４の屈折率は光源２の屈折率以下（好ましくは光源２の屈折率未満）とされ、かつ導光体３に接する面における粘着材１４の屈折率は導光体３の屈折率以上（好ましくは導光体３の屈折率を越える値）とされる。
【００２８】
光源２と粘着材１４の屈折率差、および粘着材１４と導光体３の屈折率差は、それぞれ０．０１以上が好ましい。前記屈折率差は、大き過ぎれば界面での内部反射光量が多くなるため、それぞれ０．１以下（好ましくは０．０５以下）が好ましい。
なお、光源２の屈折率が導光体３の屈折率と等しい場合には、粘着材１４の屈折率は、光源２および導光体３の屈折率と同じとすればよい。
【００２９】
また、屈折率を増減させる作用を有する材料を粘着材料に添加することによって、粘着材１４の屈折率を調整することもできる。屈折率を低下させる作用を有する材料としては、シリコーン系フィラー（シリコン系フィラー）等があり、これを前記粘着材料、例えばアクリル系樹脂からなる粘着材料に添加することによって粘着材１４の屈折率を低くできる。
【００３０】
粘着材１４の厚みは特に限定されないが、０．１ｍｍ以下とすると面状発光装置１Ａを薄型化する点で好適である。粘着材１４の厚みは、例えば０．０１〜０．１ｍｍとすることができる。
図５は、面状発光装置１Ａの一例の断面を示す写真である。
【００３１】
図１および図２に示すように、光源２からの光は表面２ａから出射し、粘着材１４を通過して導入領域５から導光体３に導入される。
導光体３に導入された光の一部は散乱部９で散乱する。また、反射膜１０に達した光は導光体３内に向けて反射する。反射光の一部は散乱部９で散乱する。
散乱部９で得られた散乱光の一部、および反射膜１０で得られた反射光の一部は、導光体３の臨界角よりも大きな進行角度となって、導光体３の外面（上面３ｂ、下面３ａ、側縁３ｅ等）で反射しつつ導光体３内を面方向（導光方向Ｘ１）に伝搬する（図１および図２に符号Ｌで示す）。
【００３２】
導光体３内を面方向（導光方向Ｘ１）に伝搬する光の一部は、導光体３表面の凹凸等（光取出部）（図示略）から外部に取り出すことができる。このため、面状発光装置１Ａを携帯電話等に用いられるシートスイッチモジュールに適用すれば、目的とする構成（キーボタン部等）を明るく表示することが可能となる。
【００３３】
導光方向Ｘ１は、面方向のうち、他端部３ｄに近づく方向である。導光方向Ｘ１は他端部３ｄに近づく方向の総称であり、必ずしも導光体３の他端方向（図１および図２において右方）のみを意味するものではなく、例えば図１および図２において導光体３の上面３ｂ、下面３ａ、側縁３ｅ等に反射しつつ他端部３ｄに近づく光Ｌの方向はすべて導光方向Ｘ１に該当する。
なお、本実施形態では特定の方向（導光方向Ｘ１）に光を向けることを想定しているが、本発明では、散乱部により光を向けるべき方向は前記特定方向に限らず、面方向の全方向であってもよい。
【００３４】
面状発光装置１Ａによれば、光源２が粘着材１４を介して導光体３に接着され、粘着材１４の屈折率が前記範囲とされているので、光源２と粘着材１４との屈折率差、および粘着材１４と導光体３との屈折率差を小さくできる。
このため、光源２からの光が導光体３に導入される過程における、光源２の表面２ａと粘着材１４との界面、および、粘着材１４と導光体３との界面での反射を抑えることができる。
例えば図４に示すように、光源２の表面２ａが空気（屈折率１）に接していると、発光素子本体２ｃからの光Ｌのうち表面２ａで内部反射して封止材２ｄ内に留まる光Ｌ’が多くなるが、面状発光装置１Ａでは、図２に示すように、表面２ａが粘着材１４を介して導光体３に接着されるため、前記界面における反射光量を抑えることができる。このため、導光体３に導入される光量を多くできる。
また、粘着材１４によって光源２が導光体３に対して正確に位置決めされるため、光源２から導光体３までの距離が変動しないことから、導光体３に導入される光量を十分に確保できる。
従って、導光体３を薄型化した場合でも、十分量の光を導光体３の面方向に伝搬させることが可能となる。
【００３５】
面状発光装置１Ａでは、光源２が導光体３の一方の面に対向して設置されるため、光源２を導光体３の端部に設置する場合に比べ、導光体３と光源２との相対位置のずれが生じた場合でも入射光量の変動を防ぎ、光学特性への悪影響を小さくできる。
【００３６】
図６は、本発明の面状発光装置の第２実施形態である面状発光装置１Ｂの断面図である。以下の説明において、既出の構成については同一符号を付して説明を省略することがある。
面状発光装置１Ｂは、導入領域５に散乱部８を形成した点で、図２の面状発光装置１Ａと異なる。その他の構造は面状発光装置１Ａと同じとすることができる。
散乱部８は、光源２からの光を散乱させ、ランダムな方向成分を生成させる構造であって、例えば導光体３の下面３ａを粗面化することにより形成された微小な表面凹凸部によって構成することができる。散乱部８は、導入領域５の全面にわたって形成することができる。
【００３７】
散乱部８は、例えば表面粗さ（算術平均粗さＲａ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１）が０．２〜０．８μｍＲａとなるよう形成するのが好ましい。表面粗さをこの範囲とすることによって、光の損失を抑え、かつ十分な光散乱を得ることができる。
散乱部８は、図１の面状発光装置１Ａの散乱部９と同様の方法により形成することができる。
導入領域５における損失を小さくするため、散乱部８は上面３ｂ側の散乱部９に比べて光透過性が高いことが好ましい。このため、散乱部８の表面粗さは上面３ｂ側の散乱部９の表面粗さに比べて小さいことが好ましい。
【００３８】
光源２からの光は表面２ａから出射し、粘着材１４を通過して導入領域５から導光体３に導入される。導入光の一部は、散乱部８における散乱によって導光体３の面方向に伝搬する。散乱部８を通過した光の一部は、散乱部９の散乱または反射膜１０での反射により導光体３の面方向に伝搬する。
【００３９】
面状発光装置１Ｂでは、前記範囲の屈折率を有する粘着材１４によって、光源２と粘着材１４との界面、および粘着材１４と導光体３との界面における損失を抑制することができ、十分量の光を導光体３の面方向に伝搬させることができる。
面状発光装置１Ｂでは、導光体３への導入光は、散乱部８における散乱によって、その一部が導光体３内を面方向に伝搬するため、面方向に伝搬する光の量を多くできる。
【００４０】
図７は、本発明の面状発光装置の第３実施形態である面状発光装置１Ｃの断面図である。
面状発光装置１Ｃは、反対面側領域７に散乱部９が形成されていない点で、図６の面状発光装置１Ｂと異なる。その他の構造は面状発光装置１Ｂと同じとすることができる。
【００４１】
図８は、本発明の面状発光装置の第４実施形態である面状発光装置１Ｄの断面図である。
面状発光装置１Ｄは、反対面側領域７の散乱部９の表面に、反射膜１０に代えて、白色インク層からなる散乱層１１（散乱部）が形成されている点で、図２の面状発光装置１Ａと異なる。
白色インクとしては、例えば顔料として酸化チタンを用いたインクが好ましく、散乱層１１は印刷などにより形成することができる。散乱層１１は、反対面側領域７の全面にわたって形成することができる。
面状発光装置１Ｄでは、導光体３に導入された光の一部は、散乱層１１で散乱し、導光体３内を面方向に伝搬する。
【００４２】
図９は、本発明の面状発光装置の第５実施形態である面状発光装置１Ｅの断面図である。
面状発光装置１Ｅは、反対面側領域７に散乱層１１を形成し、その上に反射膜１０を積層した点で、図７の面状発光装置１Ｃと異なる。
反射膜１０は、散乱層１１の全体を覆うように形成されている。
【００４３】
図１０は、本発明の面状発光装置の第６実施形態である面状発光装置１Ｆの断面図である。
面状発光装置１Ｆは、導入領域５に形成される散乱部１３が、導光体３の内部に形成された多数の粒子部１３ａから構成されている点で、図６の面状発光装置１Ｂと異なる。
粒子部１３ａは、例えば導光体３の屈折率とは異なる屈折率を有する透明粒子からなり、導光体３の下面３ａ近傍の領域(下面３ａから所定深さの領域)に分散状態で形成されている。粒子部１３ａは、例えば導光体３内に形成された気泡（空気）とすることができる。粒子部１３ａは、ガラス、樹脂等の透明材料からなる粒子であってもよい。
散乱部１３では、導入光を粒子部１３ａで散乱させ、その一部を導光体３の面方向に伝搬させることができる。
【００４４】
粒子部１３ａは、例えばレーザ光の局所的な照射による加熱によって導光体３の所定の深さ領域に気泡を生じさせることによって形成することができる。粒子部１３ａは、レーザ加工などにより導光体３の下面３ａ側に形成した凹部内にガラスフィラー等の透明粒子を入れた後、凹部内に導光体３の材料を充填して前記透明粒子を埋設することにより形成することもできる。
【００４５】
なお、面状発光装置１Ａ〜１Ｆでは、表面凹凸部からなる散乱部８、９、白色インク層からなる散乱層１１（散乱部）、および粒子部１３ａからなる散乱部１３を例示したが、散乱部の構成はこれに限らず、十分な光散乱が得られれば、他の構成を採用することもできる。
【００４６】
図１１および図１２は、本発明の面状発光装置の第７実施形態である面状発光装置１Ｇの平面図、図１２は図１１のＡ２−Ａ２線断面図である。
面状発光装置１Ｇは、導光体３に反射部１２が形成されている点で、図１の面状発光装置１Ａと異なる。
反射部１２は、反対面側領域７よりも、導光方向Ｘ１とは異なる方向側、具体的には導光方向Ｘ１と反対の方向Ｘ２側に形成されている。
この方向Ｘ２は、導光体３の面方向のうち導光方向Ｘ１とは反対の方向（図１１および図１２における左方向）であり、以下、反導光方向Ｘ２という。
【００４７】
図１２に示すように、反射部１２は、反導光方向Ｘ２に進んだ光を反射させて導光方向Ｘ１に向けるためのもので、導光体３の上面３ｂに形成された所定深さのスリット状の溝である。
図示例の反射部１２は断面Ｖ字形とされている。反射部１２の断面形状は特に限定されず、例えば断面矩形、断面Ｕ字状等であってもよい。
反射部１２の導光方向Ｘ１側の内面１２ａは、反射部１２内の空気と、導光体３との間の界面となる。
反射部１２は、溝状に限らず、導光体３を厚さ方向に貫通するスリット状の貫通口であってもよい。
【００４８】
図１１に示すように、反射部１２は平面視直線状に形成されている。図示例の反射部１２は、導光体３の長さ方向（図１１における左右方向）に対し垂直な方向に形成され、その両端はそれぞれ導光体３の両側縁３ｅ、３ｅ近傍に達している。
反射部１２は、公知の方法、例えばレーザ加工等により形成できる。
反射部１２には何も充填しなくてもよいが、導光体３の材料に比べ低屈折率の材料を充填してもよい。また、反射部１２には多層膜反射フィルタや金属フィルムを挿入してもよい。
【００４９】
面状発光装置１Ｇでは、散乱部９で散乱して反導光方向Ｘ２に進んだ光を反射部１２（主に内面１２ａ）で反射させ、反射光（図１１および図１２に符号Ｌ２で示す）を導光方向Ｘ１に伝搬させることができる。このため、導光方向Ｘ１に伝搬する光の量を増加させることができる。
面状発光装置１Ｇでは、前記範囲の屈折率を有する粘着材１４によって、光源２と粘着材１４との界面、および粘着材１４と導光体３との界面における損失を抑制することができ、十分量の光を導光体３の面方向に伝搬させることができる。
【００５０】
図１３および図１４は、本発明のシートスイッチモジュールの一実施形態であり、このシートスイッチモジュール２０は、面状発光装置１Ｈと、面状発光装置１Ｈの導光体３の下面３ａ側に設けられたシートスイッチ２１とを備えている。
面状発光装置１Ｈは、図１１および図１２の面状発光装置１Ｇと同じ基本構造を有する。すなわち、面状発光装置１Ｈは、光源２と、下面３ａを光源２に対向させた導光体３とを備えている。
光源２は、粘着材１４を介して導光体３の導入領域５に接着されている。
導光体３の上面３ｂの反対面側領域７には、散乱部９および反射膜１０が形成されている。導光体３の上面３ｂには、反対面側領域７から離れた位置に反射部１２が形成されている。
面状発光装置１Ｈでは、前記範囲の屈折率を有する粘着材１４によって、光源２と粘着材１４との界面、および粘着材１４と導光体３との界面における損失を抑制することができ、十分量の光を導光体３の面方向に伝搬させることができる。
【００５１】
導光体３の上面３ｂには、導光体３内の光を外部に取り出すための光取出部１７が形成されている。図示例の光取出部１７は、上面３ｂに複数形成された凹部１７ａからなる。光取出部１７は、導光体３内を面方向に伝搬する光の一部を散乱させて上面３ｂ側に取り出すことができる。
凹部１７ａは、光源２からの距離が大きくなるほど深く形成すると、光源２から離れた位置でも十分な光取出量を確保でき、輝度の均一化を図ることができる。図１３では、光源２からの距離が異なる複数の凹部１７ａ（１７ａ１〜１７ａ３）のうち、光源２に最も近い凹部１７ａ１は浅く、凹部１７ａ２は凹部１７ａ１より深く、光源２からの距離が最も大きい凹部１７ａ３は最も深く図示されている。
なお、光取出部は、例えば印刷により形成された複数のドット状のインク層により形成することもできる。インク層を構成するインクとしては、顔料として酸化チタンを用いた白色インクが好適である。
【００５２】
シートスイッチ２１は、基板２２の上面２２ａ（一方の面）に、複数の中央接点部２３と、各中央接点部２３を囲む環状接点部２５と、接点部２３、２５を覆うドーム形状のメタルプレート２４と、これらを覆う押えシート２７が設けられている。
基板２２としては、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのプリント配線基板を使用できる。
メタルプレート２４は、操作者による押圧によって中央部が下方に変形して中央接点部２３に当接し、中央接点部２３と環状接点部２５とを導通させることができる。
中央接点部２３と、これを囲む環状接点部２５と、メタルプレート２４とは、感圧型のスイッチ素子２６を構成している。
押えシート２７は粘着材２８により基板２２に接着される。
【００５３】
上述のように、面状発光装置１Ｈでは、薄型化した場合でも十分量の光を導光体３の面方向に伝搬させることが可能となる。
シートスイッチモジュール２０では、面状発光装置１Ｈが用いられているため、損失を増大させることなく薄型化が可能である。
また、光源２が導光体３の一方の面に対向して設置されるため、光源２を導光体３の端部に設置する場合に比べ、導光体３と光源２との相対位置のずれが生じた場合でも入射光量の変動を防ぎ、光学特性への悪影響を小さくできる。
【実施例】
【００５４】
以下、光の損失抑制効果を確認する試験の結果を説明する。
（試験例１）
図１〜図３に示す面状発光装置１Ａを次のようにして作製した。
ウレタン樹脂（屈折率１．５）からなる導光体３（長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍ）の上面３ｂの反対面側領域７にレーザ加工により溝状凹部９ａからなる散乱部９を形成した。散乱部９の表面粗さ（算術平均粗さＲａ：ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１）は０．５μｍＲａとした。上面３ｂには散乱部９を覆う反射膜１０（粘着材付き白色ＰＥＴフィルム）を設けた。
光源２としては、封止材２ｄがシリコーン樹脂（屈折率１．４）からなるＬＥＤを使用した。
導光体３の下面３ａの導入領域５に、粘着材１４（厚さ０．０４μｍ）を介して光源２を接着した。粘着材１４を構成する粘着材料はアクリル樹脂であり、その屈折率（表面部分の屈折率）は１．４８である。
面状発光装置１Ａについて、導光体３の端部３ｄに到達した光量を測定した。
比較のため、粘着材１４を使用しないこと以外は面状発光装置１Ａと同じ構成の面状発光装置を作製し、同様に光量を測定した。結果を表１に示す。
【００５５】
（試験例２）
散乱部９を形成しないこと以外は試験例１と同じ構造の面状発光装置を作製した。この面状発光装置について、導光体３の端部３ｄに到達した光量を測定した。
比較のため、粘着材１４を使用しないこと以外は前記面状発光装置と同じ構成の面状発光装置を作製し、同様に光量を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
2013143274.tif 000003
【００５７】
表１より、粘着材１４を使用した場合には、粘着材１４を使用しない場合に比べて光量が大きいことが確認された。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ〜１Ｈ・・・面状発光装置、２・・・光源、２ａ・・・表面（出射面）、３・・・導光体、３ａ・・・下面（一方の面）、３ｂ・・・上面（他方の面）、５・・・導入領域、７・・・反対面側領域、８、９・・・散乱部、１０・・・反射膜、１１・・・散乱層（散乱部）、１２・・・反射部、１４ａ・・・基材、１４ｂ、１４ｃ・・・粘着層、２０・・・シートスイッチモジュール、Ｘ１・・・導光方向（面方向）。
【図１】
2013143274.tif 000004
【図２】
2013143274.tif 000005
【図３】
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【図４】
2013143274.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013143274.tif 000009
【図８】
2013143274.tif 000010
【図９】
2013143274.tif 000011
【図１０】
2013143274.tif 000012
【図１１】
2013143274.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2013143274.tif 000021
【図５】
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