(57)【要約】【課題】コストや消費電力等の問題を生じさせることなく光出射領域の視認性を向上させることができる面状発光装置を提供する。【解決手段】光源１１からの光が導入されて面方向に導かれる導光体１５を備え、導光体１５には散乱部４０（第一光取出部）を有する複数の光出射領域１６が形成され、導光体１５の第一主面１５ａには、光出射領域１６内に、第一主面１５ａ側からの光の出射量を増大させる光取出部２０（第二光取出部）が形成されていることを特徴としている。【選択図】図２
2013222544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が導入されて面方向に導かれるシート状の導光体と、
を備え、
前記導光体には、前記光源からの光を散乱させて前記導光体の第一主面側から出射させる第一光取出部を有する光出射領域が形成され、
前記導光体の前記第一主面と、前記第一主面とは反対側の第二主面とのいずれかには、平面視において前記光出射領域内の少なくとも一部に、前記第一主面側からの光の出射量を増大させる第二光取出部が形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面状発光装置であって、
前記第二光取出部は、前記光出射領域内の一部領域または全領域の周縁に沿って延在していることを特徴とする面状発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の面状発光装置であって、
前記第二光取出部は、前記導光体に形成された凹部であることを特徴とする面状発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の面状発光装置であって、
前記凹部は、溝部であることを特徴とする面状発光装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の面状発光装置であって、
前記第一光取出部は、前記導光体に形成された白色系のドット層からなることを特徴とする面状発光装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の面状発光装置であって、
前記第二光取出部は、前記第一主面側、及び、前記第二主面側のうち、前記第一光取出部が形成されていない面側に形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の面状発光装置であって、
前記第一光取出部は、前記導光体の前記第二主面側に形成され、
前記第二光取出部は、前記導光体の前記第一主面側に形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の面状発光装置であって、
前記導光体の前記第一主面側には、前記光出射領域からの出射光が通過する窓部が形成された遮光板を備え、
前記第二光取出部は、前記導光体の厚さ方向から見て、前記窓部の縁部に沿うように形成されていることを特徴とする面状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話や情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、パーソナルコンピュータ等に用いられる面状発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や情報携帯端末、パーソナルコンピュータ等には、照明機能を有する面状発光装置が用いられている。
この種の面状発光装置として、基板と、発光手段と、発光手段からの光を出射させる光出射領域と、基板と光出射領域との間に位置する導光部と、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１６は、従来技術の面状発光装置１００の説明図である。
図１６に示すように、特許文献１に記載の面状発光装置１００は、基板１０１と、発光手段である複数のＬＥＤ発光デバイス１１１と、導光部１３１および遮光部１３２を有する導光板１０３と、透光層１４１および遮光層１４２を有するカバー１０４と、を備えている。
導光部１３１の基板側には、不図示の光拡散部が形成されている。光拡散部は、導光部１３１の表面の表面粗さが、その周囲と比べて大きくされた部分である。
【０００４】
ところで、発光手段が発光して、光出射領域１０４ａから光が出射した際、光拡散部の形状が使用者に視認されて、デザイン性が低下したり、出射する光にムラが生じたりするおそれがある。
上記の問題を解決するため、特許文献１には、導光部１３１からの光を拡散させてさらに均一な光とするために、透光層１４１を乳白色の樹脂により形成するか、あるいはその表面に透光性を有する乳白色塗料を塗布すればよいと記載されている。また、白色系の透光性を有するカバープレートにより光出射領域を覆うことで、デザイン性の低下や出射する光のムラを抑制する方法が一般に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５６２２８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、従来技術の面状発光装置には、以下の課題がある。
光出射領域からの光は、白色系の透光層やカバープレートを介して出射するため、輝度が低下して面状発光装置の視認性が低下するおそれがある。また、視認性の低下を回避するためには、光源の数の増加や、光源の高輝度化が考えられるが、面状発光装置のコストの上昇や消費電力の増加につながるおそれがある。
特に、近年では、携帯電話や情報携帯端末等の小型化および薄型化に対応して、面状発光装置の薄型化が要求されている。これに対して、光源の数の増加や、光源の高輝度化を行った場合には、面状発光装置の小型化および薄型化が困難となるおそれがある。したがって、携帯電話や情報携帯端末等の小型化および薄型化に対応して、光出射領域の視認性を向上させるのは困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、コストや消費電力等の問題を生じさせることなく光出射領域の視認性を向上させることができる面状発光装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の面状発光装置は、光源と、前記光源からの光が導入されて面方向に導かれるシート状の導光体と、を備え、前記導光体には、前記光源からの光を散乱させて前記導光体の第一主面側から出射させる第一光取出部を有する光出射領域が形成され、前記導光体の前記第一主面と、前記第一主面とは反対側の第二主面とのいずれかには、平面視において前記光出射領域内の少なくとも一部に、前記第一主面側からの光の出射量を増大させる第二光取出部が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の面状発光装置は、前記第二光取出部が、前記光出射領域内の一部領域または全領域の周縁に沿って延在していることを特徴としている。
本発明の請求項３に記載の面状発光装置は、前記第二光取出部が、前記導光体に形成された凹部であることを特徴としている。
本発明の請求項４に記載の面状発光装置は、前記凹部が、溝部であることを特徴としている。
本発明の請求項５に記載の面状発光装置は、前記第一光取出部が、前記導光体に形成された白色系のドット層からなることを特徴としている。
本発明の請求項６に記載の面状発光装置は、前記第二光取出部が、前記第一主面側、及び、前記第二主面側のうち、前記第一光取出部が形成されていない面側に形成されていることを特徴としている。
本発明の請求項７に記載の面状発光装置は、前記第一光取出部が、前記導光体の前記第二主面側に形成され、前記第二光取出部は、前記導光体の前記第一主面側に形成されていることを特徴としている。
本発明の請求項８に記載の面状発光装置は、前記導光体の前記第一主面側には、前記光出射領域からの出射光が通過する窓部が形成された遮光板を備え、前記第二光取出部は、前記導光体の厚さ方向から見て、前記窓部の縁部に沿うように形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光出射領域内の少なくとも一部に、第一主面からの光の出射量を増大させる第二光取出部を形成することにより、光出射領域内の所望の部分の輝度を向上させることができる。ここで、第二光取出部は、導光体の第一主面および第二主面のいずれかにおいて、導光体の内部を伝播する光を取り出して輝度を向上させている。したがって、従来の第一光取出部と同様に、例えば、導光体の第一主面および第二主面のいずれかに凹部を形成したり、ドット状のインク等を固化させてドット層を形成したりすることで、第二光取出部を簡単に形成できる。このように、第二光取出部は、従来の面状発光装置の構造を大きく変更することなく光出射領域内の所望の部分の輝度を向上させることができるので、コストや消費電力等の問題を生じさせることなく光出射領域の視認性を向上させることができる。また、光源の数の増加や、光源の高輝度化を行うことなく視認性を向上させることができるので、面状発光装置の小型化および薄型化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】面状発光装置の平面図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ１線に沿った断面図である。
【図３】光出射領域の説明図である。
【図４】第二実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図５】第三実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図６】第四実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図７】第五実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図８】第六実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図９】第七実施形態の面状発光装置の断面図である。
【図１０】第八実施形態の面状発光装置の平面図である。
【図１１】輝度測定試験に使用した実施例１の面状発光装置の説明図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】図１１に示す面状発光装置の光源を発光させたときの輝度の説明図である。
【図１４】比較例１の光出射領域の輝度測定結果における輝度分布の説明図である。
【図１５】実施例１の光出射領域の輝度測定結果における輝度分布の説明図である。
【図１６】従来技術の面状発光装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第一実施形態、面状発光装置）
以下に、第一実施形態の面状発光装置１について、図面を参照しながら説明をする。
図１は、第一実施形態の面状発光装置１の平面図である。なお、図１では、後述する光取出部２０（請求項の「第二光取出部」に相当。）をハッチングにより図示している。
図１に示すように、本実施形態の面状発光装置１は、任意の数字やアルファベット等の文字を表示可能な、いわゆる７セグメント方式の表示部３により構成されている。
表示部３は、略矩形枠状に配置された略等脚台形状の６個の第一セグメント４ａと、略矩形枠状に配置された第一セグメント４ａ群の長手方向の中央において、第一セグメント４ａ群の短手方向に沿って配置された略六角形状の１個の第二セグメント４ｂと、により構成されている。複数の第一セグメント４ａおよび第二セグメント４ｂは、略８の字状に配置されている。
複数の第一セグメント４ａおよび第二セグメント４ｂにより形成される表示部３は、長手方向が例えば３０ｍｍ程度、短手方向が例えば１５ｍｍ程度の大きさに形成されている。
【００１３】
図２は、図１のＡ１−Ａ１線に沿った断面図である。
図２に示すように、面状発光装置１は、基板１０と、光源１１と、基板１０の面方向（図２における左右方向）に沿って形成され光源１１からの光を散乱させる散乱部４０（請求項の「第一光取出部」に相当。）を備えたシート状の導光体１５と、導光体１５の第一主面１５ａ側（図２における上側）に配置された遮光板３０と、遮光板３０を覆うカバーパネル３５と、導光体１５の第一主面１５ａ側（図２における上側）に形成された光取出部２０とより概略構成されている。
基板１０は、例えば、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）やＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのプリント配線基板である。
【００１４】
光源１１としては、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）等の発光素子や、冷陰極管等の発光体が用いられる。光源１１は、例えばケースの内部に発光素子チップを内蔵し、この発光素子チップからの出射光をケース側面の出射面１１ａから出射させる構成が可能である。
図１に示すように、光源１１は、各セグメント４ａ，４ｂの数に対応して７個設けられている。光源１１は、例えば表示部３において略８の字状に配置されたセグメント４ａ，４ｂの内側に配置されている。
図２に示すように、光源１１は、後述する導光体１５に形成された空間部１５ｃ内に配置されている。表示部３の光源１１の出射面１１ａは、導光体１５の側面１５ｄと対向している。光源１１は、例えば、はんだ等によって、基板１０の主面１０ａ（図２における上側の面）に形成された電気回路（図示略）に接続されている。
【００１５】
（導光体）
導光体１５は、シート状の部材であり、基板１０に沿って設けられている。導光体１５を構成する材料は、光透過性を有するものであれば特に限定されないが、ウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリメタクリル酸メチル（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からなる群から選択されたいずれかが好ましい。特に、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂は、弾性を有しており損傷を受けにくいので耐久性の点で優れており、導光体１５を構成する材料として好適である。
導光体１５の外形は、第一実施形態に限定されることはなく、例えば、表示部３に対応した略矩形状（図１参照）に形成されていてもよいし、その他の形状であってもよい。導光体１５の厚みは特に限定されず、例えば０．０１〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜２ｍｍ（例えば、０．５〜２ｍｍ）とすることができる。
【００１６】
図１に示すように、導光体１５には、表示部３において略８の字状に配置されたセグメント４ａ，４ｂの内側に、平面視で略矩形状の空間部１５ｃが形成されている。空間部１５ｃは、導光体１５の厚み方向に貫通して形成されている。空間部１５ｃの内部には、複数（３個または４個）の光源１１が配置されている。
【００１７】
（光出射領域）
図３は、光出射領域１６（１６ａ，１６ｂ）の説明図である。なお、図３では、分かり易くするために、後述する遮光板３０および第一主面側遮光粘着層５１の図示を省略している。
図３に示すように、導光体１５には、第一主面１５ａ側（図２参照）から光源１１の光を出射させる複数の光出射領域１６が形成されている。光出射領域１６は、各セグメント４ａ，４ｂの個数に対応して、表示部３において７つ形成されている。
具体的には、導光体１５は、第一セグメント４ａに対応した６つの第一光出射領域１６ａと、第二セグメント４ｂに対応した１つの第二光出射領域１６ｂとを備えている。
第一光出射領域１６ａは、第一セグメント４ａよりも大きい略等脚台形状に形成されており、第一セグメント４ａに対応して略矩形枠状に設けられている。
第二光出射領域１６ｂは、第二セグメント４ｂよりも大きい略六角形状に形成されており、第二セグメント４ｂに対応して、略矩形枠状に配置された第一光出射領域１６ａ群の長手方向の中央に設けられている。
各光出射領域１６ａ，１６ｂは、導光体１５に形成された複数の遮光壁４２によって隔てられている。
なお、第一光出射領域１６ａと第二光出射領域１６ｂとは、外形を除いて構造がそれぞれ同一である。したがって、以下では、各図を用いて第一光出射領域１６ａについて説明をし、第二光出射領域１６ｂについては説明を省略している。
【００１８】
図２に示すように、導光体１５には、第一光出射領域１６ａごとに、光源１１からの光を散乱させる散乱部４０が形成されている。
散乱部４０は、導光体１５の第二主面１５ｂ側に設けられた複数のドットからなるドット層であり、例えば印刷により形成されている。各ドットの形状は特に限定されることはなく、例えば、平面視で略円形状や楕円形状、多角形状等の任意の形状に形成されていてもよい。ドット層は、例えばスクリーン印刷法などの印刷法によりインクを塗布した後、インクが固化することにより形成できる。
【００１９】
ドット層を構成する材料としては、樹脂等を含む主剤に、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの白色顔料（光反射性粒子）を添加した光反射性材料を使用すると、ドット層の散乱効率を高めることができ、散乱部４０における発光効率が向上する。
散乱部４０は、導光体１５の第二主面１５ｂ側に設けられているが、導光体１５の第一主面１５ａ側に設けられていてもよい。また、散乱部４０は、ドット層に限定されることはなく、例えば導光体１５の第一主面１５ａおよび第二主面１５ｂの少なくともいずれか一方の表面に形成された切り欠きや凹凸であっても、サンドブラスト等によって形成された粗面部等であってもよい。
散乱部４０では、導光体１５の内部を面方向に伝播する光源１１からの光が散乱させられ、第一主面１５ａ側から出射される。
【００２０】
各光出射領域１６ａ，１６ｂを隔てる遮光壁４２は、例えば、導光体１５の厚さ方向にわたって設けられたスリット４２ａに、遮光性を有する遮光材料４４を充填することにより形成されている。
遮光材料４４は、例えば印刷用のインクが好適である。遮光材料４４の色相は、十分な遮光性があれば特に限定されないが、光を吸収し遮光性が高いことから暗色系（黒色、濃紺色、茶色等、以下同じ。）が好ましく、特に黒色が好ましい。遮光材料４４を黒く着色するには、遮光材料４４に黒色の色素（顔料または染料）を含有させればよい。黒色色素としては、カーボンブラックやチタンブラック等が採用できる。また、スリット４２ａの内部に充填されるインクは、暗色系や黒色系のインクに限定されることはなく、光反射性のフィラーを含むインクであってもよい。
【００２１】
導光体１５の第一主面１５ａ側には、遮光板３０が配置されている。
遮光板３０は、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の遮光性を有する材料により形成されてもよいし、各種金属材料により形成されてもよい。遮光板３０の遮光性をさらに高めるために、遮光性を有する材料に顔料を含有させたり、遮光性を有する材料からなるシートの表面に塗料を塗布したりしてもよい。遮光板３０の色相は、十分な遮光性を有するものであれば特に限定されることはなく、例えば、光を良好に反射する白色等でもよいし、光を良好に吸収する黒色等でもよい。
【００２２】
遮光板３０には、主面３０ａから主面３０ｂにかけて遮光板３０を厚さ方向に貫通する窓部３２が形成されている。窓部３２は、光出射領域１６に対応した位置に形成されている。光源１１からの光は、導光体１５の内部において散乱部４０により散乱した後、光出射領域１６から出射して窓部３２を通過する。これにより、面状発光装置１の各セグメント４ａ，４ｂ（図１参照）が発光する。
【００２３】
遮光板３０の外側の主面３０ａは、カバーパネル３５により覆われている。
カバーパネル３５は、例えばポリエチレンテレフタレート系樹脂やポリカーボネート系樹脂等の光透過性を有する樹脂材料により形成されている。カバーパネル３５の色相は、発光時に各セグメント４ａ，４ｂを認識できるように十分な光透過性があれば特に限定されないが、半透明性の白色系等が好ましい。カバーパネル３５として、例えば乳白色の透光性シートやプリズムシート等を採用することにより、出射される光の光束分布や偏光状態を変化させて、多様な用途、目的に合わせた照光品質を実現できる。また、カバーパネル３５を設けることにより、遮光板３０の窓部３２の開口を介して導光体１５が傷付いたり、導光体１５に汚れが付着したりするのを防止できる。したがって、面状発光装置１の耐久性を向上させることができる。
【００２４】
（光取出部）
図１に示すように、導光体１５の第一主面１５ａ側には、光取出部２０が形成されている。光取出部２０は、各光出射領域１６ａ，１６ｂ内の一部領域または全領域を囲繞し、導光体１５の第一主面１５ａ側から出射される光の出射量を増大させる機能を有している。
光取出部２０は、遮光壁４２により隔てられた各光出射領域１６ａ，１６ｂ内において、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように延在している。光取出部２０は、平面視において、窓部３２に対応したセグメント４ａ，４ｂの領域（請求項の「一部領域」に相当。）を囲繞している。光取出部２０は、窓部３２の形状に対応して略台形枠状に形成されている。
【００２５】
図２に示すように、第一実施形態の光取出部２０は、溝部２１により形成されている。溝部２１は、側面断面視で導光体１５の第一主面１５ａ側に開口を有し、第二主面１５ｂ側に頂部２１ａを有する略二等辺三角形状に形成されている。
溝部２１は、例えばＣＯ２レーザ等によるレーザ加工や、機械加工、ドライエッチング等の各方法により形成される。レーザ加工は、加工速度が速く加工精度に優れている。また、レーザ加工は、導光体１５が例えばウレタン系樹脂やアクリル系樹脂などの軟質系の樹脂により形成されている場合であっても、滑らかな溶断面が得られ、精度よく溝部２１を形成できるため、レーザ加工が特に好適である。
【００２６】
溝部２１の深さや溝部２１の幅等は、要求される輝度に応じて適宜設定される。なお、溝部２１の深さを深く、かつ溝部２１の幅を広く形成するほど溝部２１の形成領域が大きく確保されるため、光取出部２０により取り出される光量が増大し、出射される光は高輝度になる。
溝部２１の頂部２１ａは、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａよりも内側に配置されている。これにより、光取出部２０は、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿いつつ、窓部３２の縁部３２ａを挟んで、窓部３２の外側から内側にわたって形成される。したがって、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａよりも内側の領域を、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿って高輝度に発光させることができるので、発光した各セグメント４ａ，４ｂ（図１参照）を明確に視認できる。
【００２７】
溝部２１の内部には、光反射性材料２２（樹脂等を含む主剤に、酸化チタン、炭酸カルシウムなどの白色顔料（光反射性粒子）を添加した材料）を充填するのが好ましい。光反射性材料２２としては、例えば印刷用のインクが使用できる。
溝部２１の内部に光反射性材料２２を充填することにより、溝部２１により取り出された光の出射量をさらに増大させて、高輝度に発光させることができる。
溝部２１の内部への光反射性材料２２の充填は、例えば、ディスペンサ等により行われる。また、例えば、導光体１５の第一主面１５ａ側に光反射性材料２２を塗布した後、第一主面１５ａ上でスキージを走査させて充填する、いわゆるスクリーン印刷により行ってもよい。このように、光反射性材料２２として流動性に優れた印刷用のインク等を採用することで、溝部２１の内部に隙間なく良好に充填できる。
【００２８】
（第一実施形態の効果）
第一実施形態によれば、光出射領域１６ａ，１６ｂ内に、光出射領域１６ａ，１６ｂの一部領域の周縁に沿って延在し、第一主面１５ａからの光の出射量を増大させる光取出部２０を形成することにより、光出射領域１６ａ，１６ｂ内の一部領域の周縁に沿って、視認性を向上させることができる。ここで、光取出部２０は、導光体１５の第一主面１５ａにおいて、導光体１５の内部を伝播する光を取り出して輝度を向上させている。したがって、従来の散乱部４０と同様に、例えば、導光体１５の第一主面１５ａに溝部２１を形成することで、光取出部２０を簡単に形成できる。このように、光取出部２０は、従来の面状発光装置の構造を大きく変更することなく光出射領域１６ａ，１６ｂの一部領域の周縁の輝度を向上させることができるので、コストや消費電力等の問題を生じさせることなく面状発光装置１の視認性を向上させることができる。また、光源１１の数の増加や、光源１１の高輝度化を行うことなく視認性を向上させることができるので、面状発光装置１の小型化および薄型化に対応できる。
【００２９】
また、本実施形態では、光取出部２０を溝部２１により形成しているので、導光体１５の第一主面１５ａにおいて、局所的に輝度を向上させることができる。また、散乱部４０をドット層により形成しているので、導光体１５の第二主面１５ｂにおいて、広範囲にわたって光を散乱させて第一主面１５ａ側から出射できる。しかも、第一主面１５ａ側に光取出部２０を形成しているので、第一主面１５ａから外方に光を直接的に出射できるとともに、光取出部２０から出射される光が導光体１５の内部で散乱するのを抑制できる。したがって、光取出部２０を溝部２１により形成し、散乱部４０をドット層により形成した本実施形態は、光出射領域１６ａ，１６ｂの視認性を格段に向上させることができる。
さらに、本実施形態では、光取出部２０を導光体１５の第一主面１５ａ側に設け、散乱部４０を導光体１５の第二主面１５ｂに設けており、光取出部２０と散乱部４０とを同一面上で重ねて形成していない。これにより、光取出部２０と散乱部４０とを連続的に透過することによる輝度の低下が抑制され、光取出部２０により輝度を向上させて出射することができる。  
【００３０】
（第二実施形態）
続いて、第二実施形態の面状発光装置１について、図４を用いて説明する。
第一実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側に光取出部２０が形成され、導光体１５の第二主面１５ｂ側に散乱部４０が形成されていた（図２参照）。これに対して、図４に示すように、第二実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側に光取出部２０と散乱部４０とが形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３１】
導光体１５の第一主面１５ａ側には、光取出部２０が、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように、略枠状に形成されている。
また、導光体１５の第一主面１５ａ側には、散乱部４０が形成されている。散乱部４０は、複数のドットからなるドット層であり、略枠状に形成された光取出部２０の内側において、第一主面１５ａの全面に形成されている。
第二実施形態によれば、導光体１５の内部を伝播する光が、光取出部２０により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００３２】
（第三実施形態）
続いて、第三実施形態の面状発光装置１について、図５を用いて説明する。
第一実施形態の面状発光装置１は、溝部２１および溝部２１に充填された光反射性材料２２により光取出部２０が形成されていた（図２参照）。これに対して、図５に示すように、第三実施形態の面状発光装置１は、ドット層により光取出部２０が形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３３】
導光体１５の第一主面１５ａ側には、光取出部２０が、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように、略枠状に形成されている。光取出部２０は、複数のドットからなるドット層であり、例えばスクリーン印刷法などの印刷法により形成できる。ドット層を構成するインクとしては、散乱部４０と同様に、例えば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。
第三実施形態によれば、導光体１５の内部を伝播する光が、ドット層により形成された光取出部２０により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００３４】
（第四実施形態）
続いて、第四実施形態の面状発光装置１について、図６を用いて説明する。
第三実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側にドット層からなる光取出部２０が形成され、導光体１５の第二主面１５ｂ側にドット層からなる散乱部４０が形成されていた（図５参照）。これに対して、図６に示すように、第四実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側にドット層からなる光取出部２０と散乱部４０とが形成されている点で、第三実施形態とは異なっている。なお、第三実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３５】
導光体１５の第一主面１５ａ側には、散乱部４０が形成されている。散乱部４０は、複数のドットからなるドット層であり、平面視で遮光板３０の窓部３２の内側において、第一主面１５ａの全面に形成されている。
また、導光体１５の第一主面１５ａ側には、光取出部２０が、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように、略枠状に形成されている。光取出部２０は、複数のドットからなるドット層であり、散乱部４０に重ねて塗布することにより形成されている。換言すれば、光取出部２０を形成するドット層は、光取出部２０よりも内側において散乱部４０を形成するドット層よりも、厚く形成されている。
第四実施形態によれば、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａにおいて、導光体１５の内部を伝播する光が、光取出部２０により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００３６】
（第五実施形態）
続いて、第五実施形態の面状発光装置１について、図７を用いて説明する。
第一実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第二主面１５ｂ側に、ドット層からなる散乱部４０が形成されていた（図２参照）。これに対して、図７に示すように、第五実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第二主面１５ｂ側に、第二主面１５ｂが粗面化されて散乱部４０が形成されている点で、第一実施形態の面状発光装置１とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３７】
導光体１５の第二主面１５ｂ側には、第二主面１５ｂを粗面化することにより散乱部４０が形成されている。散乱部４０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、光の損失を抑えつつ、十分な光散乱を得ることができる。散乱部４０は、第二主面１５ｂへのサンドブラスト加工やレーザ加工により形成してもよいし、導光体１５を成型する金型に微小な凹凸部を形成しておき凹凸を導光体１５の第二主面１５ｂに転写する、いわゆるシボ加工により形成してもよい。
第五実施形態によれば、導光体１５の内部を伝播する光が、光取出部２０により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００３８】
（第六実施形態）
続いて、第六実施形態の面状発光装置１について、図８を用いて説明する。
第五実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側に光取出部２０が形成され、導光体１５の第二主面１５ｂ側に第二主面１５ｂが粗面化された散乱部４０が形成されていた（図７参照）。これに対して、図８に示すように、第六実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側に光取出部２０と第一主面１５ａが粗面化された散乱部４０とが形成されている点で、第五実施形態とは異なっている。なお、第五実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００３９】
導光体１５の第一主面１５ａ側には、溝部２１および溝部２１に充填された光反射性材料２２により光取出部２０が、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように、略枠状に形成されている。
また、導光体１５の第一主面１５ａ側には、第一主面１５ａを粗面化することにより散乱部４０が形成されている。散乱部４０は、略枠状に形成された光取出部２０の内側において、第一主面１５ａの全面に形成されている。
第六実施形態によれば、導光体１５の内部を伝播する光が、光取出部２０により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００４０】
（第七実施形態）
続いて、第七実施形態の面状発光装置１について、図９を用いて説明する。
第一実施形態の面状発光装置１は、溝部２１および溝部２１に充填された光反射性材料２２により光取出部２０が形成されていた（図２参照）。これに対して、図９に示すように、第七実施形態の面状発光装置１は、導光体１５の第一主面１５ａ側と遮光板３０との間に形成された粘着層２４により、光取出部２０が形成されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００４１】
導光体１５の第一主面１５ａ側と遮光板３０との間には、粘着層２４が形成されている。
粘着層２４は、平面視で遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿うように、若干窓部３２の内側に突出して形成されている。粘着層２４は、透明または半透明の光透過性を有する素材により形成されている。具体的に粘着層２４は、例えばアクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、天然ゴム系粘着材、合成ゴム系粘着材などにより形成されている。また、透明または半透明の光透過性を有するシート状基材の両面に、粘着材料を塗布することで粘着材層が形成された、いわゆる両面テープ状のものであってもよい。
【００４２】
粘着層２４は、遮光板３０と導光体１５の第一主面１５ａとを互いに密着させている。これにより、各セグメント４ａ，４ｂの変形を防止し、発光した各セグメント４ａ，４ｂ（図１参照）を明確に視認できる。また、粘着層２４は、透過した光が透過可能に形成されているので、光取出部２０として機能させることができる。
第七実施形態によれば、導光体１５の内部を伝播する光が、粘着層２４（すなわち光取出部２０）により取り出されるので、視認性を向上させて光出射領域１６から光を出射できる。
【００４３】
（第八実施形態）
図１０は、第八実施形態の面状発光装置１の平面図である。
続いて、第八実施形態の面状発光装置１について説明する。
第一実施形態の面状発光装置１は、いわゆる７セグメント方式の表示部３であり、光出射領域１６ａ，１６ｂ内の各セグメント４ａ，４ｂに対応した領域を囲繞して、光取出部２０が形成されていた（図１参照）。これに対して、第八実施形態の面状発光装置１は、図１０に示すように、パネル状の照明器具７０であり、照明器具７０の操作キー部１８を区画するために、操作キー部１８に対応した領域を囲繞して、光取出部２０が形成されている点で、第一実施形態の面状発光装置１とは異なっている。なお、第一実施形態と同様の構成の部分については、詳細な説明を省略する。
【００４４】
照明器具７０は、光源１１と、光源１１の光が導入されるシート状の導光体１５と、シートスイッチ１７と、により概略構成されている。
導光体１５とシートスイッチ１７とは、互いに重なって配置されており、例えば不図示の粘着材によって接着されている。
導光体１５の第一主面１５ａ側は、例えば乳白色の透光性を有するカバーパネル３５に覆われており、照光品質が高められている。
光源１１は、略矩形状に形成された導光体１５の長手方向の端部（本実施形態では、操作キー部１８とは反対側の端部）において、短手方向の略中央に設けられている。光源１１からの光が導光体１５に入射すると、導光体１５の内部を面方向に伝播していく。導光体１５の内部の光の一部は、散乱部４０（図１参照）により散乱した後、導光体１５の第一主面１５ａ側に出射して、導光体１５の全面が発光する。すなわち、導光体１５の全面が照明器具７０の光出射領域１６ａとなっている。
【００４５】
操作キー部１８は、平面視で略矩形状に形成されており、例えば遮光性のインク等により印字された文字部１８ａを囲繞するように、線状に光取出部２０が形成されている。このように光取出部２０を形成することにより、操作キー部１８の領域１６ｂの縁部において、輝度を向上させることができる。これのように、光取出部２０により、操作キー部１８の領域１６ｂを照明器具７０の光出射領域１６ａから区画できるので、使用者は操作キー部１８を視認できる。
【００４６】
（第八実施形態の効果）
第八実施形態によれば、例えば照明器具７０等のようにシートスイッチ１７を備えた場合であっても、本発明を適用でき、第一実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、光取出部２０することで、照明器具７０の光出射領域１６ａ内における操作キー部１８の領域１６ｂの縁部の視認性を向上させることができ、照明器具７０に形成された操作キー部１８の明確な視認性を確保できる。また、光源１１の数の増加や、光源の高輝度化を行うことなく、操作キー部１８の縁部の視認性を向上させることができるので、照明器具７０の小型化および薄型化に対応できる。
【００４７】
（輝度測定試験）
図１１は、輝度測定試験に使用した実施例１の面状発光装置１の説明図である。
図１２は、図１１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
図１３は、図１１に示す面状発光装置１の光源１１を発光させたときの輝度の説明図である。
続いて、光取出部２０を備えた面状発光装置１における光出射領域１６の輝度測定試験の結果について説明をする。
【００４８】
（試験条件）
以下のような条件で、光出射領域１６の輝度の測定を行った。
（１）使用した光源１１
図１１に示すように、光源１１を導光板１５の側面１５ｄに配置した。光源１１として、２００ｍｃｄの光度で発光可能な発光ダイオードを使用した。
（２）導光体１５
図１１に示すように、長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍを有する略矩形状の導光板１５を使用した。
（３）光出射領域１６
図１１に示すように、導光体１５の略中央に、４ｍｍ四方の略正方形状の光出射領域１６を形成した。図１２に示すように、導光体１５の第二主面１５ｂ側に、ドット層からなる散乱部４０を形成することで光出射領域１６を形成した。
【００４９】
［実施例１］
図１２に示すように、第一主面１５ａ側に溝部２１を形成することで、光取出部２０を形成した。光出射領域１６の四辺の縁部のうち、導光体１５の幅方向両側の縁部および光源１１とは反対側の縁部に、溝部２１を形成した。すなわち、光出射領域１６の縁部に沿って、光源１１側に開いた平面視略Ｕ字形状の光取出部２０を形成した。
【００５０】
［比較例１］
光取出部２０を形成していない。その他の条件は、実施例１と同一である。
【００５１】
（輝度測定試験結果）
図１３に示すように、面状発光装置１の光源１１を発光させたとき、光源１１の周辺および光出射領域１６に対応した領域が高輝度となっていることが確認された。
【００５２】
図１４は、比較例１の光出射領域１６の輝度測定結果における輝度分布の説明図であり、図１４（ａ）は、比較例１の光出射領域１６の輝度分布を示す拡大図であり、図１４（ｂ）は、比較例１の光出射領域１６の平面図であり、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＣ１−Ｃ２線およびＤ１−Ｄ２線に沿った輝度のグラフである。
図１５は、実施例１の光出射領域１６の輝度測定結果における輝度分布の説明図であり、図１５（ａ）は、実施例１の光出射領域１６の輝度分布を示す拡大図であり、図１５（ｂ）は、実施例１の光出射領域１６の平面図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）のＥ１−Ｅ２線およびＦ１−Ｆ２線に沿った輝度のグラフである。
【００５３】
表１は、比較例１および実施例１の光出射領域１６の輝度測定結果における具体的な輝度の数値の表である。
【００５４】
【表１】
2013222544.tif 000003
【００５５】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、光取出部２０を備えていない比較例１の面状発光装置１は、光出射領域１６の中央付近において輝度が高くなっているのに対し、光出射領域１６の縁部において輝度が低くなっていることがわかる。
具体的には、表１に示すように、比較例１では、光出射領域１６の中央の輝度が２５０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、光出射領域１６の縁部のうち光源１１とは反対側の縁部の輝度が１８０ｃｄ／ｍ２であった。
これは、光源１１からの光が、導光体１５の内部を面方向に伝播した後、散乱部４０により散乱させられて、光出射領域１６の中央付近において光量が増大しているためと考えられる。
【００５６】
図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、光取出部２０を備えた実施例１の面状発光装置１は、光出射領域１６の中央付近において、比較例１と同等の輝度が得られていることがわかる。
具体的には、表１に示すように、比較例１における光出射領域１６の中央の輝度が２５０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、実施例１における光出射領域１６の中央の輝度が２６０ｃｄ／ｍ２であった。
【００５７】
また、光取出部２０を備えた実施例１の面状発光装置１は、光取出部２０の輝度が、光取出部２０が形成されていない光出射領域１６の中央付近の輝度よりも高くなっていることがわかる（図１５（ｃ）のグラフにおけるポイントＰ１、Ｐ２およびＰ３参照）。
具体的には、表１に示すように、実施例１における光出射領域１６の中央付近の輝度が２６０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、光出射領域１６の光源１１とは反対側の縁部（すなわち光取出部２０）の輝度が２８０ｃｄ／ｍ２であった。
【００５８】
さらに、光取出部２０を備えた実施例１の面状発光装置１は、光取出部２０において、比較例１の光取出部２０に対応した位置の縁部よりも、はるかに高い輝度が得られていることがわかる。
具体的には、表１に示すように、比較例１における光出射領域１６の縁部のうち光源１１とは反対側の縁部の輝度が１８０ｃｄ／ｍ２であったのに対し、実施例１における光取出部２０の輝度が２８０ｃｄ／ｍ２であった。
【００５９】
このように、実施例１の光取出部２０の輝度は、光出射領域１６の中央付近の輝度に比べて、約９％の輝度向上が確認された。
また、光取出部２０を備えた実施例１の面状発光装置１は、光取出部２０を備えていない比較例１の面状発光装置１に対して、光出射領域１６の光源１１とは反対側の縁部において約５５％の輝度の向上が確認された。
【００６０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
第一から第七実施形態では、いわゆる７セグメント方式の各セグメント４ａ，４ｂに対応した光取出部２０を適用していた。また、第八実施形態では、照明器具７０の操作キー部１８の文字部１８ａを囲繞するように、線状に光取出部２０が形成されている。することにより、操作キー部１８に対応した領域１６ｂの縁部の視認性を向上させていた。しかし、本発明の適用は、各実施形態に限定されることはなく、例えば、パーソナルコンピュータ等のキーボードにおける操作ボタンの光出射領域の区画や、操作ボタンの文字の視認性の向上に用いてもよい。
また、文字部１８ａの文字の形状に対応させて、線状に光取出部２０を形成することにより、文字部１８ａの文字そのものの輝度を向上させてもよい。
【００６２】
面状発光装置１の形態は、各実施形態に限定されることはなく、各実施形態における光取出部２０の形態および散乱部４０を適宜組み合わせた面状発光装置１を形成してもかまわない。例えば、導光体１５の第一主面１５ａ側に第三実施形態のドット層からなる光取出部２０を適用し、導光体１５の第二主面１５ｂ側に第五実施形態の粗面化された散乱部４０を適用して、面状発光装置１を形成してもよい。
また、第二、第四および第六実施形態では、導光体１５の第一主面１５ａ側に光取出部２０と散乱部４０とが形成されていた。これに対して、例えば導光体１５の第二主面１５ｂ側に光取出部２０と散乱部４０とを形成してもよい。
【００６３】
各実施形態では、光源１１からの距離に関わらず、光取出部２０を構成する溝部２１の深さおよび幅を一定に形成していた。しかし、光源１１から離間するほど、導光体１５内を伝播する光の量は低下するので、例えば、光源１１から離間した位置に形成された溝部２１（例えば、図２における左側の溝部２１）の形成領域を、光源１１に近接した位置に形成された溝部２１（例えば、図２における右側の溝部２１）の形成領域よりも大きくすることが望ましい。これにより、光源１１から離間した溝部２１により取り出される光の量を、光源１１に近接した溝部２１から取り出される光の量よりも多くすることができる。したがって、光源１１から離間することによる光の量の低下を補い、光源１１から離間した溝部２１から出射される光の量と、光源１１に近接した溝部２１から取り出される光の量とのバランスをとることができ、光取出部２０の輝度のばらつきを防止できる。したがって、高い照明品質を有する面状発光装置１を得ることができる。
【００６４】
第一から第七実施形態では、遮光板３０は遮光性を有する材料により形成されており、厚さ方向に貫通する窓部３２が形成されており、光取出部２０が窓部３２の縁部３２ａに沿うように形成されていた。
これに対して、例えば、遮光板３０を透明な材料により形成し、窓部３２に対応する領域以外の領域を黒色塗料で印刷する等して遮光することにより遮光板３０を形成し、窓部３２の縁部３２ａに沿うように光取出部２０を形成してもよい。このような遮光板３０であっても、遮光板３０の窓部３２の縁部３２ａに沿って高輝度に発光させることができるので、発光した各セグメント４ａ，４ｂを明確に視認できる。
【００６５】
第一実施形態では、光取出部２０の凹部として溝部２１を形成していたが、凹部は溝部２１に限定されない。例えば、光取出部２０の凹部として、例えば複数の孔部であってもよい。また、第一実施形態では、光取出部２０の溝部２１内に光反射性材料２２を充填していたが、光反射性材料２２を充填していなくてもよい。ただし、光反射性材料２２を充填することで、より高輝度な光を取り出せる点で、第一実施形態に優位性がある。
【００６６】
導光体１５の第二主面１５ｂ側に、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂により形成された、シート状の反射体を配置してもよい。反射体を備えることにより、導光体１５の第二主面１５ｂ側からの光の漏洩を抑制し、光の利用効率を高めることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・面状発光装置、１１・・・光源、１５・・・導光体、１５ａ・・・第一主面、１５ｂ・・・第二主面、１６，１６ａ，１６ｂ・・・光出射領域、２０・・・光取出部（第二光取出部）、２１・・・溝部（凹部）、２２・・・光反射性材料、２４・・・粘着層、３０・・・遮光板、３２・・・窓部、３２ａ・・・縁部、４０・・・散乱部（第一光取出部）
【図１】
2013222544.tif 000004
【図２】
2013222544.tif 000005
【図３】
2013222544.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013222544.tif 000010
【図８】
2013222544.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2013222544.tif 000013
【図１２】
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【図１６】
2013222544.tif 000015
【図１１】
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【図１３】
2013222544.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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