(57)【要約】  【課題】ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明な樹脂を介在させても、ケースにＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間に位置ずれが発生しない面状ライトユニットを提供する。【解決手段】面状ライトユニット１０は、導光板１１、エラストマー１４、ＬＥＤ１２及びケース１５を備えている。エラストマー１４は、導光板１１の入射面１１ａとＬＥＤ１２の間に配置される。このときネジ１７、１８は、ケース１５の側壁１５ｃに形成されたネジ穴１５ａ、１５ｂに挿入され、導光板１１を側面１１ｂで押し、ケース１５に固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板、透明弾性樹脂及びＬＥＤを収納するケースを備え、前記透明弾性樹脂が前記導光板の入射面と前記ＬＥＤの間に配置される面状ライトユニットにおいて、
前記ケースは、一の側壁にネジ穴を有し、
前記導光板は、前記ネジ穴から挿入されたネジにより前記導光板の前記入射面と対向する側面が押されており、前記ケースに固定される
ことを特徴とする面状ライトユニット。
【請求項２】
前記導光板は、前記入射面の両端に配置され、前記ケースに当接する支持部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の面状ライトユニット。
【請求項３】
前記導光板は、前記入射面と前記射面の間に設けられた入射部に断面湾曲形状の反射曲面を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状ライトユニット。
【請求項４】
前記ネジと前記ＬＥＤの中心軸が一致してい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面状ライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等を背面から照明する面状ライトユニットに関し、さらに詳しくは、光源と導光板の入射面との間に透明柔軟性樹脂を配置し、導光板への入射効率を向上させたサイドエッジ型の面状ライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一の側面（入射面）から入射した光を、一の主面（出射面）から出射させる導光板を備えたサイドエッジ型の面状ライトユニットが知られている。この面状ライトユニットでは、光源と導光板を密着させ界面における反射を極力抑え、発光効率を向上させようとする場合がある。例えば、特許文献１の図１には、光源と、導光板と、光源及び導光板とを密着させる中間層とを備えた面状ライトユニットが記載されている。
【０００３】
また、サイドエッジ型の面状ライトユニットでは、光源や導光板等を枠状のケースに収納し、導光板の側面を弾性部材で押し、これらをケースに固定することがある。例えば、特許文献２の図１には、導光板の受光部となる側面の反対側の側面と、当該側面に対向する枠体の内壁面との間に設けられた弾性保持部が、導光板を光源に密着させながら枠体に固定する面状ライトユニットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０３１０１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００６−３１８８３０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、光源となるＬＥＤと導光板の入射面との間に、密着用の中間層として透明な樹脂を介在させると、ＬＥＤと導光板をケースに収納する際、導光板に対しＬＥＤの位置ずれが発生し易くなる。この位置ずれは、発光効率の低下ばかりでなく、出射面における輝度の不均一を招く。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明な樹脂を介在させても、ケースにＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間に位置ずれが発生しない面状ライトユニット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】
本発明の面状ライトユニットは、導光板、透明弾性樹脂及びＬＥＤを収納するケースを備え、前記透明弾性樹脂が前記導光板の入射面と前記ＬＥＤの間に配置される面状ライトユニットにおいて、前記ケースは、一の側壁にネジ穴を有し、前記導光板は、前記ネジ穴から挿入されたネジにより前記導光板の前記入射面と対向する側面が押されており、前記ケースに固定されることを特徴とする。
【０００８】
前記導光板は、前記入射面の両端に配置され、前記ケースに当接する支持部を備えていても良い。
【０００９】
前記導光板は、前記入射面と前記射面の間に設けられた入射部に断面湾曲形状の反射曲面を有していても良い。
【００１０】
前記ネジと前記ＬＥＤの中心軸が一致していても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤ及び透明柔軟性樹脂を装着した導光板をケースに挿入してから、導光板をネジで押しケースに固定する。この結果、本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板の間に透明弾性樹脂を介在させても、ケースにＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間に位置ずれが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態として示す面状ライトユニットの分解斜視図である。
【図２】図１で示す面状ライトユニットの平面図である。
【図３】図１で示す面状ライトユニットの断面図である。
【図４】図１で示す面状ライトユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図１〜４を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図面の縮尺等は説明のため適宜変更している。（）に特許請求の範囲で示す発明特定事項を記載する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態として示す面状ライトユニット１０の分解斜視図である。導光板１１は、一の辺部が加工された平板であり、入射面１１ａと、主面となる出射面１１ｃと、入射面１１ａと出射面１１ｃの間に形成され、断面が湾曲形状をなす反射曲面１１ｇと、入射面１１ａの両端に配置された支持部１１ｄ、１１ｅとが観察される。基板１３には複数のＬＥＤ１２が実装され、ＬＥＤ１２はエラストマー１４（透明柔軟性樹脂）に密着する。エラストマー１４は入射面１１ａに密着する。
【００１５】
反射シート１６は、底部と、底部から垂直に折り曲げられた部分を備えている。底部は導光板１１の底面１１ｆ（図３参照。出射面１１ｃと対向する他の主面。）に空気層を介して接し、折り曲げられた部分は両面テープ（図示せず）を介して導光板１１の入射面１１ａ以外の側面と接する。ケース１５は、底部１５ｇと側壁１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ｆを備え、上部が開放された箱であり、ＬＥＤ１２、基板１３、エラストマー１４、及び、反射シート１６が取り付けられた導光板１１を収納する。このときケース１５の一の側壁１５ｃに形成されたネジ穴１５ａ、１５ｂにネジ１７、１８が挿入される。ネジ１７、１８は、反射シート１６を介して導光板１１の側面１１ｂ（図２参照。入射面１１ａに対向する側面。）を押す。この結果、支持部１１ｄ、１１ｅがケース１５の側壁１５ｄを押圧し、ＬＥＤ１２、基板１３、エラストマー１４及び導光板１１（反射シート１６を含む）がケース１５に固定される。
【００１６】
図２は面状ライトユニット１０の平面図である。図２は、説明のためＬＥＤ１２の個数及び部材の縮尺を変更し、図１に対し簡略化している。またケース１５の底部１５ｇ（図１参照）は記載していない。面状ライトユニット１０を上方から眺めると、導光板１１、ＬＥＤ１２、基板１３、エラストマー１４、ケース１５、反射シート１６及びネジ１７、１８が観察される。また図２では、導光板１１に含まれる出射面１１ｃ、支持部１１ｄ、１１ｅ及び反射曲面１１ｇが観察される。ＬＥＤ１２、基板１３及びエラストマー１４は、導光板１１の支持部１１ｄ、１１ｅ及び入射面１１ａ並びにケース１５の側壁１５ｄで囲まれた空間に配置されている。ケース１５は、導光板１１、ＬＥＤ１２、基板１３、エラストマー１４及び反射シート１６を収納する。反射シート１６は、入射面１１ａ以外の
導光板１１の３つの側面を取り囲む。ネジ１７、１８は、ケース１５の側壁１５ｃに取り付けられ、導光板１１を側壁１５ｄに押しつける。
【００１７】
図３は、図２のＡＡ´線に沿って面状ライトユニット１０の断面のみを描いた断面図である。図３に示すように導光板１１には入射面１１ａと出射面１１ｃの間に入射部１９が設けられている。入射部１９には入射面１１ａと反射曲面１１ｇ、１１ｈがある。入射面１１ａにはエラストマー１４が密着する。同様にＬＥＤ１２の出光面１２ａがエラストマー１４に密着している。ＬＥＤ１２は基板１３に実装され、基板１３はケース１５の側壁１５ｄに接している。なお、導光板１１は底面１１ｆを備えている。底面１１ｆには導光板１１内を伝搬する光の進行方向を変え、この光を出射面１１ｃから出射させるためのドット（図示せず）が形成されている。また底面１１ｆは、空気層を介して反射シート１６の底部に積層している。
【００１８】
図４は、図２のＢＢ´線に沿って面状ライトユニット１０の断面及びネジ１８について描いた断面図である。図４に示すように支持部１１ｅはケース１５の側壁１５ｄに押し付けられている。
【００１９】
導光板１１は、厚さが２．０〜３．０ｍｍでポリカーボネートやアクリルなどからなり、出射面１１ｃにおける輝度が均一になるよう場所によって直径を変えたドット（図示せず）が底面１１ｆに形成されている。このドットは、レーザー加工により形成された凹部であり、直径が５０〜５００μｍである。ＬＥＤ１２は、インターポーザとなるサブマウント基板にＬＥＤダイを実装し、当該ＬＥＤダイの周囲を樹脂で封止したパッケージ品である。基板１３はポリイミドをベースとするＦＰＣ（フレキシブルプリンテッドサーキット）である。ＬＥＤ１２の電極は基板１３に形成された電極に接続される。
【００２０】
エラストマー１４は、柔軟性の高いシリコーン樹脂からなり、圧縮変形してＬＥＤ１２の出光面１２ａと入射面１１ａとを光学的及び機械的に接続するとともに、導光板１１等の形状誤差や温度特性による熱膨張変形を吸収する。例えばエラストマー１４は、ヤング率を０．１〜１ｍｐ程度にすると良い。ヤング率がこの値であると熱膨張等でＬＥＤ１２に対し１０Ｍｐ程度の圧力が発生することがある。しかしながらＬＥＤ１２は１００Ｍｐ程度でまで破壊しないので、１０Ｍｐ程度の圧力であれば不具合は生じない。またエラストマー１４は、導光板１１の屈折率と同程度、すなわちその屈折率が１．４〜１．６であることが好ましい。
【００２１】
ケース１５はアルミニウムからなる。導光板１１や基板１３等は、ケース１５に収納してから、ネジ１７、１８でケース１５に押し付けられる。このときネジ１７、１８のほとんどの押圧力は支持部１１ｄ、１１ｅが受けとめる。一方、エラストマー１４の変形によりＬＥＤ１２、基板１３及びエラストマー１４には押圧力の一部分のみが掛かるだけである。反射シート１６は、白色ＰＥＴからなり、厚さが２００μｍである。図示していない両面テープは、透明ＰＥＴシートの両面に粘着層を備え、厚さが１００μｍである。導光板１１の出射面１１ｃ上には、図示していない拡散シート、プリズムシートが積層される。
【００２２】
ＬＥＤ１２に含まれるＬＥＤダイは青色光を発する。その青色光の一部は、ＬＥＤ１２の出射面１２ａからエラストマー１４に入射し、その後エラストマー１４から入射面１１ａを経て導光板１１の内部に侵入する。ＬＥＤダイが発する青色光の残りの部分は、封止樹脂が含有する蛍光体で波長変換される。この波長変換された光も導光板１１に侵入する。導光板１１に侵入した光は、上下の主面（出射面１１ｃと底面１１ｆ）の間で反射を繰り返しながら導光板１１内を伝搬する。この光は、底面１１ｆに形成されたドットにより進行方向が変えられ、出射面１１ｃから導光板１１の外部に出射する。
【００２３】
良く知られているように、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質に光が侵入しようとすると、
Ｒ＝|ｎ１−ｎ２|／（ｎ１＋ｎ２）
で示される反射が発生する（Ｒは反射率。以下、フレネル損という。）。面状ライトユニット１０では、導光板１１及びエラストマー１４の屈折率がともに１．５程度であるためフレネル損はほとんど発生しない。この結果、面状ライトユニット１０では、フレネル損が大幅に低減するため発光効率が向上する。
【００２４】
面状ライトユニット１０では、まず、ＬＥＤ１２が実装された基板１３、エラストマー１４及び反射シート１６が装着された導光板１１をケース１５に収納するとき、これらを位置合わせし、その後、導光板１１をネジ１７、１８で押し、これらをケース１５に固定する。このときネジ１７、１８が導光板１１を介してエラストマー１４及びＬＥＤ１２を直線的の押すことでＬＥＤ１２と導光板１１との位置ずれが発生しなくなる。すなわち、図３においてネジ１７、導光板１１及びＬＥＤ１２の中心軸が一致するようにすれば良い。この結果、面状ライトユニット１０は、ケース１５にＬＥＤ１２及び導光板１１を収納する際、ＬＥＤ１２と導光板１１の間にエラストマー１４を介在させても、ＬＥＤ１２及び導光板１１の間に位置ずれが発生しない。
【００２５】
前述のように支持部１１ｄ、１１ｅはＬＥＤ１２に必要以上の押圧力がかからないようにしている。ただし支持部は必ずしも必要とされず、省略することが可能である。このとき基板１３や導光板１１はネジ１７、１８を締め付けたときのエラストマー１４の反発力で固定される。また面状ライトユニット１０は入力部１９に反射曲面１１ｇ、１１ｈを備えていた。この反射曲面１１ａは、入射部１９において図３の上方（又は下方）に小さな入射角で進む光を、反射曲面１１ｇ（又は反射曲面１１ｈ）により全反射させ、導光板１１から漏れ出そうとする光を低減し、発光効率を向上させるものである。この損失を無視できる場合は、反射曲面１１ｇ、１１ｈを省略することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０…面状ライトユニット、
１１…導光板、
１１ａ…入射面、
１１ｂ…側面、
１１ｃ…出射面、
１１ｄ、１１ｅ…支持部、
１１ｆ…底面、
１１ｇ、１１ｈ…反射曲面、
１２…ＬＥＤ、
１２ａ…出光面、
１３…基板、
１４…エラストマー（透明柔軟性樹脂）、
１５…ケース、
１５ａ、１５ｂ…ネジ穴、
１５ｃ〜ｆ…側壁、
１５ｇ…底部、
１６…反射シート、
１７、１８…ネジ、
１９…入射部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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