JP2004335404A - 面発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させる面発光装置を提供する。
【解決手段】両面に平面部を有する導光板２と、この導光板２の側面に隙間を有して配置され、導光板２の厚みより高さが高い半導体発光装置４と、半導体発光装置４を搭載したフレキシブル基板３と、導光板２と半導体発光装置４との間に形成された接着剤層５とを備え、接着剤層５の、導光板２の厚み方向に突出した部分は、導光板２の厚み方向に突出した半導体発光装置４の発光面と、導光板２の一方の平面部１０の端部を覆う樹脂溜まり部１２を形成していることを特徴とする面発光装置１としたものであり、半導体発光装置４の発光面から樹脂溜まり部１２内に入射した光を、樹脂溜まり部１２の表面で内側に反射させて導光板２内に平面部１０から入射させる。
【選択図】 図１
【解決手段】両面に平面部を有する導光板２と、この導光板２の側面に隙間を有して配置され、導光板２の厚みより高さが高い半導体発光装置４と、半導体発光装置４を搭載したフレキシブル基板３と、導光板２と半導体発光装置４との間に形成された接着剤層５とを備え、接着剤層５の、導光板２の厚み方向に突出した部分は、導光板２の厚み方向に突出した半導体発光装置４の発光面と、導光板２の一方の平面部１０の端部を覆う樹脂溜まり部１２を形成していることを特徴とする面発光装置１としたものであり、半導体発光装置４の発光面から樹脂溜まり部１２内に入射した光を、樹脂溜まり部１２の表面で内側に反射させて導光板２内に平面部１０から入射させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶等を用いた画像表示部を背面側から照らす面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機やデジタルカメラ等の電子機器には、液晶を用いた画像表示部が採用されている。この画像表示部は、導光板の側面にＬＥＤ（発光ダイオード）を隣接配置した光源（面発光装置）を、バックライトとして用いている（例えば、特許文献１を参照。）。ＬＥＤから出た光は、導光板内に側面を介して入射し、導光板の裏面で反射して、表面から外側に出射される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９０７３５号公報（第２−５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、導光板の薄型化とＬＥＤの小型化に伴い、導光板とＬＥＤの相対位置にずれが生じやすくなり、ＬＥＤからの光をロス無く導光板に取り入れることが困難になってきている。
【０００５】
ここで、この位置ずれを防止するために、導光板とＬＥＤを接着により固定することが考えられる。この場合には、ＬＥＤから出た光が空気層を介さずに導光板に入るので、境界面における反射率が小さくなり、界面での光損失等が小さくなるので、輝度が向上する。
【０００６】
しかし、バックライト光源のさらなる薄型化の要求により、ＬＥＤの小型化が追いつかず、ＬＥＤの高さより導光板が薄くなる場合がある。このような場合には、ＬＥＤから出た光の一部は導光板に入射されず、輝度が小さくなってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させ、導光板の輝度を向上させる面発光装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の面発光装置においては、導光板の厚みより高さが高い半導体発光装置を備え、接着剤層の、導光板の厚み方向に突出した部分で、導光板の厚み方向に突出した前記半導体発光装置の発光面と、導光板の平面部の端部とを覆う樹脂溜まり部を形成したものである。
【０００９】
この発明によれば、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させる面発光装置が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、表裏の両面に平面部を有する導光板と、この導光板の側面に隙間を有して配置され、前記導光板の厚みより高さが高い半導体発光装置と、前記半導体発光装置を搭載したフレキシブル基板と、前記導光板と前記半導体発光装置との間に形成された接着剤層とを備え、前記接着剤層の、前記導光板の厚み方向に突出した部分は、前記導光板の厚み方向に突出した前記半導体発光装置の発光面と、前記導光板の一方の前記平面部の端部を覆う樹脂溜まり部を形成していることを特徴とする面発光装置としたものであり、半導体発光装置の発光面から樹脂溜まり部内に入射した光を、樹脂溜まり部を介して導光板内に平面部から入射させるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記樹脂溜まり部を、前記半導体発光装置の端部から前記導光板の平面部に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置としたものであり、樹脂溜まり部に入射し、樹脂溜まり部の表面で内側に反射した光を、導光板側に案内し、面発光装置の輝度を向上させるという作用を有する。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の面発光装置の側面図、図２は同面発光装置の部分拡大側面図である。図１に示すように、面発光装置１は、ポリカーボネートやアクリルなどの合成樹脂からなる矩形板状の導光板２と、フレキシブル基板３に実装された面実装型のサイドビュー方式の半導体発光装置４と、導光板２と半導体発光装置４の間に形成された透光性を有する接着剤が固化して形成された接着剤層５とを備えている。使用する接着剤としては、例えば、可視光硬化性のものを用いることができるが、透光性を有するものであれば、他にもＵＶ樹脂や熱硬化性のものを用いることができる。
【００１４】
導光板２は、例えば０．５ｍｍ程度の厚みに形成され、微小な凹凸パターンを形成した反射シート６を裏面に設け、光を拡散させる拡散シート７および光を集光させるプリズムシート８，９を表面に積層して設けている。反射シート６、拡散シート７およびプリズムシート８，９は、フレキシブル基板３および接着剤層５を避けるために、導光板２の半導体発光装置４側端から３ｍｍ程度の距離をおいて設けられている。かかる構成によって、側方から入射した光を反射シート６によって表面側に反射させ、この光を拡散、集光することにより表面を均一に発光させることができる。
【００１５】
フレキシブル基板３に実装された半導体発光装置４は、０．７ｍｍ程度の高さで、導光板２の厚みより高く形成され、フレキシブル基板３を表側に配置している。フレキシブル基板３は、導光板２の表面の平面部に接するようにして設けられている。
【００１６】
導光板２と半導体発光装置４の間には、０．１ｍｍ程度の隙間が形成されており、接着剤層５は、この隙間およびこの隙間の下側に形成されている。
【００１７】
接着剤層５は、前記隙間の導光板２の厚みの範囲内に充填された側方から見て矩形状の本体部１１と、導光板２の裏面より下側に突出した半導体発光装置４の発光面と、導光板２の平面部１０の端部を覆って形成された側方から見て三角形状の樹脂溜まり部１２とを一体的に形成している。
【００１８】
樹脂溜まり部１２は、半導体発光装置４の端部から導光板２の裏面に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成され、発光方向の幅は、１ｍｍ程度に形成されている。
【００１９】
ここで、樹脂溜まり部１２について詳しく説明する。
【００２０】
図３は、接着剤層の形成時の状態を示す説明図である。
【００２１】
接着剤層５は、導光板２と半導体発光装置４の表裏を逆にした状態で形成される。この状態で、導光板２と半導体発光装置４との間の隙間の下端は、フレキシブル基板３によって覆われている。
【００２２】
この状態で、隙間に接着剤を流し込み、さらに導光板２の上端を超える位置まで、この接着剤を塗布する。塗布された接着剤は、界面の濡れ性によって、半導体発光装置４の表面に沿って上昇し、また、導光板２の表面に沿って側方に拡がる。この状態で所定の強度の光を照射して、固化させることにより接着剤層５を形成することができる。
【００２３】
ここで濡れ性とは、一般に、固体および気体間の界面が消失して新たに固体および液体間の界面が生じる現象をいう。
【００２４】
接着剤層５の樹脂溜まり部１２の表面の形状は、接着剤の粘度と、導光板２と接着剤との間の界面張力によって変わる。導光板２と接着剤との間の界面張力は、材料の選定や、導光板２の表面に被膜を形成して表面粗さを変えること等により調整することができる。例えば表面粗さを粗くすると、撥水性を示す面はより撥水性が向上して接触角が大きくなり、濡れやすい面はより濡れやすくなって接触角が小さくなる。
【００２５】
接着剤の粘度を小さくし、導光板２と接着剤との間の界面張力を小さくすると濡れ性が大きくなって、図３中の２点鎖線Ａに示すように、接着剤層５の表面は凹形になり、逆に、接着剤の粘度を大きくし、導光板２と接着剤との間の界面張力を大きくすると濡れ性が小さくなって、２点鎖線Ｃに示すように、接着剤層５の表面は凸形になる。また、接着剤の粘度と導光板２と接着剤との間の界面張力を調整して、２点鎖線Ｂに示すように、接着剤層５の表面を平面状に形成することも可能である。この表面形状は、導光板２の厚みと半導体発光装置４の高さの差を考慮して、導光板２内により多くの光が入射するような形状を選定することが好ましい。
【００２６】
次いで、面発光装置１の使用状態について説明する。
【００２７】
図２に示すように、半導体発光装置４の発光面から導光板２側に出た光は、接着剤層５の本体部１１および樹脂溜まり部１２内に入る。本体部１１に入射した光は、そのまま直進して、導光板２の側面から導光板２内に入射する。そして、樹脂溜まり部１２に入射した光は、樹脂溜まり部１２の表面で反射して、導光板２の裏面から導光板２内に入射する。導光板２内に入射した光は、裏面に設けられた反射シート６で反射され、表面に設けられた拡散シート７で拡散され、プリズムシート８，９で集光されて表側に出射される。こうして、導光板２の全体を均一に発光させることができる。
【００２８】
このようにして、半導体発光装置４の発光面から出た光を、無駄なく導光板２内に入射させることができるので、導光板２の輝度を向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、半導体発光装置の発光面と、平面部の端部を覆う樹脂溜まり部を形成しているので、半導体発光装置の発光面から樹脂溜まり部内に入射した光を、樹脂溜まり部を介して導光板内に平面部から入射させることができ、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させることができる。
【００３０】
また、樹脂溜まり部を、半導体発光装置の端部から導光板の平面部に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成すると、樹脂溜まり部の表面で内側に反射した光を、導光板側に反射させ、面発光装置の輝度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面発光装置の側面図
【図２】同面発光装置の部分拡大側面図
【図３】接着剤層の形成時の状態を示す説明図
【符号の説明】
１ 面発光装置
２ 導光板
３ フレキシブル基板
４ 半導体発光装置
５ 接着剤層
６ 反射シート
７ 拡散シート
８，９ プリズムシート
１０ 平面部
１１ 本体部
１２ 樹脂溜まり部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶等を用いた画像表示部を背面側から照らす面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機やデジタルカメラ等の電子機器には、液晶を用いた画像表示部が採用されている。この画像表示部は、導光板の側面にＬＥＤ（発光ダイオード）を隣接配置した光源（面発光装置）を、バックライトとして用いている（例えば、特許文献１を参照。）。ＬＥＤから出た光は、導光板内に側面を介して入射し、導光板の裏面で反射して、表面から外側に出射される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−９０７３５号公報（第２−５頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、導光板の薄型化とＬＥＤの小型化に伴い、導光板とＬＥＤの相対位置にずれが生じやすくなり、ＬＥＤからの光をロス無く導光板に取り入れることが困難になってきている。
【０００５】
ここで、この位置ずれを防止するために、導光板とＬＥＤを接着により固定することが考えられる。この場合には、ＬＥＤから出た光が空気層を介さずに導光板に入るので、境界面における反射率が小さくなり、界面での光損失等が小さくなるので、輝度が向上する。
【０００６】
しかし、バックライト光源のさらなる薄型化の要求により、ＬＥＤの小型化が追いつかず、ＬＥＤの高さより導光板が薄くなる場合がある。このような場合には、ＬＥＤから出た光の一部は導光板に入射されず、輝度が小さくなってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させ、導光板の輝度を向上させる面発光装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の面発光装置においては、導光板の厚みより高さが高い半導体発光装置を備え、接着剤層の、導光板の厚み方向に突出した部分で、導光板の厚み方向に突出した前記半導体発光装置の発光面と、導光板の平面部の端部とを覆う樹脂溜まり部を形成したものである。
【０００９】
この発明によれば、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させる面発光装置が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、表裏の両面に平面部を有する導光板と、この導光板の側面に隙間を有して配置され、前記導光板の厚みより高さが高い半導体発光装置と、前記半導体発光装置を搭載したフレキシブル基板と、前記導光板と前記半導体発光装置との間に形成された接着剤層とを備え、前記接着剤層の、前記導光板の厚み方向に突出した部分は、前記導光板の厚み方向に突出した前記半導体発光装置の発光面と、前記導光板の一方の前記平面部の端部を覆う樹脂溜まり部を形成していることを特徴とする面発光装置としたものであり、半導体発光装置の発光面から樹脂溜まり部内に入射した光を、樹脂溜まり部を介して導光板内に平面部から入射させるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記樹脂溜まり部を、前記半導体発光装置の端部から前記導光板の平面部に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置としたものであり、樹脂溜まり部に入射し、樹脂溜まり部の表面で内側に反射した光を、導光板側に案内し、面発光装置の輝度を向上させるという作用を有する。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の面発光装置の側面図、図２は同面発光装置の部分拡大側面図である。図１に示すように、面発光装置１は、ポリカーボネートやアクリルなどの合成樹脂からなる矩形板状の導光板２と、フレキシブル基板３に実装された面実装型のサイドビュー方式の半導体発光装置４と、導光板２と半導体発光装置４の間に形成された透光性を有する接着剤が固化して形成された接着剤層５とを備えている。使用する接着剤としては、例えば、可視光硬化性のものを用いることができるが、透光性を有するものであれば、他にもＵＶ樹脂や熱硬化性のものを用いることができる。
【００１４】
導光板２は、例えば０．５ｍｍ程度の厚みに形成され、微小な凹凸パターンを形成した反射シート６を裏面に設け、光を拡散させる拡散シート７および光を集光させるプリズムシート８，９を表面に積層して設けている。反射シート６、拡散シート７およびプリズムシート８，９は、フレキシブル基板３および接着剤層５を避けるために、導光板２の半導体発光装置４側端から３ｍｍ程度の距離をおいて設けられている。かかる構成によって、側方から入射した光を反射シート６によって表面側に反射させ、この光を拡散、集光することにより表面を均一に発光させることができる。
【００１５】
フレキシブル基板３に実装された半導体発光装置４は、０．７ｍｍ程度の高さで、導光板２の厚みより高く形成され、フレキシブル基板３を表側に配置している。フレキシブル基板３は、導光板２の表面の平面部に接するようにして設けられている。
【００１６】
導光板２と半導体発光装置４の間には、０．１ｍｍ程度の隙間が形成されており、接着剤層５は、この隙間およびこの隙間の下側に形成されている。
【００１７】
接着剤層５は、前記隙間の導光板２の厚みの範囲内に充填された側方から見て矩形状の本体部１１と、導光板２の裏面より下側に突出した半導体発光装置４の発光面と、導光板２の平面部１０の端部を覆って形成された側方から見て三角形状の樹脂溜まり部１２とを一体的に形成している。
【００１８】
樹脂溜まり部１２は、半導体発光装置４の端部から導光板２の裏面に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成され、発光方向の幅は、１ｍｍ程度に形成されている。
【００１９】
ここで、樹脂溜まり部１２について詳しく説明する。
【００２０】
図３は、接着剤層の形成時の状態を示す説明図である。
【００２１】
接着剤層５は、導光板２と半導体発光装置４の表裏を逆にした状態で形成される。この状態で、導光板２と半導体発光装置４との間の隙間の下端は、フレキシブル基板３によって覆われている。
【００２２】
この状態で、隙間に接着剤を流し込み、さらに導光板２の上端を超える位置まで、この接着剤を塗布する。塗布された接着剤は、界面の濡れ性によって、半導体発光装置４の表面に沿って上昇し、また、導光板２の表面に沿って側方に拡がる。この状態で所定の強度の光を照射して、固化させることにより接着剤層５を形成することができる。
【００２３】
ここで濡れ性とは、一般に、固体および気体間の界面が消失して新たに固体および液体間の界面が生じる現象をいう。
【００２４】
接着剤層５の樹脂溜まり部１２の表面の形状は、接着剤の粘度と、導光板２と接着剤との間の界面張力によって変わる。導光板２と接着剤との間の界面張力は、材料の選定や、導光板２の表面に被膜を形成して表面粗さを変えること等により調整することができる。例えば表面粗さを粗くすると、撥水性を示す面はより撥水性が向上して接触角が大きくなり、濡れやすい面はより濡れやすくなって接触角が小さくなる。
【００２５】
接着剤の粘度を小さくし、導光板２と接着剤との間の界面張力を小さくすると濡れ性が大きくなって、図３中の２点鎖線Ａに示すように、接着剤層５の表面は凹形になり、逆に、接着剤の粘度を大きくし、導光板２と接着剤との間の界面張力を大きくすると濡れ性が小さくなって、２点鎖線Ｃに示すように、接着剤層５の表面は凸形になる。また、接着剤の粘度と導光板２と接着剤との間の界面張力を調整して、２点鎖線Ｂに示すように、接着剤層５の表面を平面状に形成することも可能である。この表面形状は、導光板２の厚みと半導体発光装置４の高さの差を考慮して、導光板２内により多くの光が入射するような形状を選定することが好ましい。
【００２６】
次いで、面発光装置１の使用状態について説明する。
【００２７】
図２に示すように、半導体発光装置４の発光面から導光板２側に出た光は、接着剤層５の本体部１１および樹脂溜まり部１２内に入る。本体部１１に入射した光は、そのまま直進して、導光板２の側面から導光板２内に入射する。そして、樹脂溜まり部１２に入射した光は、樹脂溜まり部１２の表面で反射して、導光板２の裏面から導光板２内に入射する。導光板２内に入射した光は、裏面に設けられた反射シート６で反射され、表面に設けられた拡散シート７で拡散され、プリズムシート８，９で集光されて表側に出射される。こうして、導光板２の全体を均一に発光させることができる。
【００２８】
このようにして、半導体発光装置４の発光面から出た光を、無駄なく導光板２内に入射させることができるので、導光板２の輝度を向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、半導体発光装置の発光面と、平面部の端部を覆う樹脂溜まり部を形成しているので、半導体発光装置の発光面から樹脂溜まり部内に入射した光を、樹脂溜まり部を介して導光板内に平面部から入射させることができ、半導体発光装置から出た光を導光板に効率よく入射させることができる。
【００３０】
また、樹脂溜まり部を、半導体発光装置の端部から導光板の平面部に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成すると、樹脂溜まり部の表面で内側に反射した光を、導光板側に反射させ、面発光装置の輝度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面発光装置の側面図
【図２】同面発光装置の部分拡大側面図
【図３】接着剤層の形成時の状態を示す説明図
【符号の説明】
１ 面発光装置
２ 導光板
３ フレキシブル基板
４ 半導体発光装置
５ 接着剤層
６ 反射シート
７ 拡散シート
８，９ プリズムシート
１０ 平面部
１１ 本体部
１２ 樹脂溜まり部
Claims (2)
- 表裏の両面に平面部を有する導光板と、
この導光板の側面に隙間を有して配置され、前記導光板の厚みより高さが高い半導体発光装置と、
前記半導体発光装置を搭載したフレキシブル基板と、
前記導光板と前記半導体発光装置との間に形成された接着剤層とを備え、
前記接着剤層の、前記導光板の厚み方向に突出した部分は、前記導光板の厚み方向に突出した前記半導体発光装置の発光面と、前記導光板の一方の前記平面部の端部を覆う樹脂溜まり部を形成していることを特徴とする面発光装置。 - 前記樹脂溜まり部を、前記半導体発光装置の端部から前記導光板の平面部に向かって、厚みが徐々に薄くなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003133102A JP2004335404A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | 面発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003133102A JP2004335404A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | 面発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004335404A true JP2004335404A (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=33507747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003133102A Pending JP2004335404A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | 面発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004335404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517237A (ja) * | 2007-01-30 | 2010-05-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 発光床表面 |
| JP7484940B2 (ja) | 2022-01-12 | 2024-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | 導光ユニット、導光ユニットの製造方法、光源装置、およびプロジェクター |
-
2003
- 2003-05-12 JP JP2003133102A patent/JP2004335404A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517237A (ja) * | 2007-01-30 | 2010-05-20 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 発光床表面 |
| JP7484940B2 (ja) | 2022-01-12 | 2024-05-16 | セイコーエプソン株式会社 | 導光ユニット、導光ユニットの製造方法、光源装置、およびプロジェクター |
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