JP2010113904A - 面状発光装置、電子機器、及び面状発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に導光シートを位置決めして配置することができ、かつ、この光源に損傷が生じ難い面状発光装置を提供すること。
【解決手段】本発明の面状発光装置１０は、基板１と、基板１の一面１ａに配された光源２と、光源２からの光が側面３ａに導入されるように、基板１の一面１ａ側に配された導光シート３とからなり、光源２は、導光シート３の側面３ａから離間して配され、基板１には、導光シート３を適切な位置に配するための位置決め手段４が複数設けられ、導光シート３には、それぞれの位置決め手段４と対応する位置に、その厚さ方向に沿って第一貫通孔３ｈが設けられ、第一貫通孔３ｈが位置決め手段４と嵌合するように、基板１の一面１ａ側に、導光シート３が配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は面状発光装置に係り、より詳しくは、導光シートの位置決めが容易で、かつ、光源に損傷が生じ難い面状発光装置及びこの面状発光装置を備えた電子機器と、前記面状発光装置の製造方法とに関する。

種々の電子機器において、夜間や暗所でのキー操作向上のため、キートップを背面から照光する面状発光装置が広く用いられている。この面状発光装置を使用した表示装置は、装置の薄型化、軽量化を目的に、液晶表示装置をはじめとして各種の表示装置に使用されている。

この面状発光装置は、例えば特許文献１〜８に示すように、様々な改良がなされている。
典型的な構造として、図１２に特許文献１に記載の面状発光装置１００の構造を示す。この構造では、管状ライト（光源）１０７から出射した光が板状導光体１０３内を通り、導光出射面１０５から出射し、表示パネル１０４を照光する。しかしながら、この構造では、光源１０７を固定する構造が非常に複雑となる問題がある。

また、特許文献２〜４に記載の面状発光装置の構造では、ＬＥＤが実装されている基板やＬＥＤ、導光部材の固定が不安定であるため、振動等により、これらの部品に位置ずれが生じて光量にばらつき等が生じ、信頼性の低いものになってしまう。また、導光部材が動くことにより、光源を破損してしまう虞や、組立作業者の技量により導光部材の位置はまちまちとなり、導光部材に光源から入る光の量は、製品によりばらつきがでてしまう虞がある。また、特許文献５，６，８に記載の構造では、ＬＥＤが導光板や枠体と接して配されているため、導光板や枠体から力がかかってしまい、光源の故障につながる虞があった。

特許文献７には、図１３に示すように、光源１１２は回路基板１１４上に実装され、導光板１１３は突起部１１８を備えており、回路基板１１４に設けた位置決め穴１１６と係合する構造の面状発光装置１１０が開示されている。また、突起部１１８は、位置決め穴１１６に挿入した状態で、相対的に移動可能とされている。この構造では、光源１１２の実装ずれに対して、導光板１１３をスライドさせて位置合わせを行うとしている。しかしながら、導光板１１３側に位置決め用の突起部１１８が備えられているために、加工に手間等がかかり、コスト高になってしまう。また、フレームに突起を設ける例も記載されているが、この場合だと、基板とフレームとの間に他の部材を収納する際に制約が生じてしまう。
特開２０００−３１５４１４号公報 特開２００７−１９０２４号公報 特開平０９−８１０５０号公報 特開平１１−２１５３０２号公報 特開２００３−５７６５０号公報 特開２００４−６０８１号公報 特開２００４−１８４４９３号公報 特開２００４−２１３９４３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡便に導光シートを位置決めして配置することができ、かつ、この光源に損傷が生じ難い面状発光装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の面状発光装置は、基板と、前記基板の一面に配された光源と、前記光源からの光が側面に導入されるように、基板の一面側に配された導光シートとからなる面状発光装置であって、前記光源は、前記導光シートの前記側面から離間して配され、前記基板には、導光シートを適切な位置に配するための位置決め手段が複数設けられ、前記導光シートには、それぞれの前記位置決め手段と対応する位置に、その厚さ方向に沿って第一貫通孔が設けられ、前記第一貫通孔が前記位置決め手段と嵌合するように、前記基板の一面側に、前記導光シートが配されていることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の面状発光装置は、請求項１において、前記位置決め手段が、前記基板に配された突起とされてなることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の面状発光装置は、請求項１において、前記位置決め手段が、前記基板に配された第二貫通孔とされてなることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の面状発光装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記基板と前記導光シートとが、粘着材により固定されていることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の面状発光装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記導光シートにはその厚さ方向に沿って第三貫通孔が形成され、前記光源は、前記第三貫通孔内に配され、かつ、前記第三貫通孔の内壁と離間して配されていることを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の面状発光装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記導光シートが可撓性を有していることを特徴とする。
本発明の請求項７に記載の面状発光装置は、請求項６において、前記基板の一面に、複数のスイッチ素子が配されていることを特徴とする。
本発明の請求項８に記載の面状発光装置は、請求項７において、前記導光シートには、前記スイッチ素子と嵌合するそれぞれの位置に、光取り出し部が配されていることを特徴とする。
本発明の請求項９に記載の面状発光装置は、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記導光シートが前記基板と対向する面に、反射シートが配されていることを特徴とする。
本発明の請求項１０に記載の面状発光装置は、請求項９において、前記反射シートの一面に、複数のスイッチ素子が配されていることを特徴とする。
本発明の請求項１１に記載の面状発光装置は、請求項１０において、前記スイッチ素子がメタルドームであることを特徴とする。
本発明の請求項１２に記載の面状発光装置は、請求項１１において、前記メタルドームと電気的に接続される電極が、基板の一面に配されていることを特徴とする。
本発明の請求項１３に記載の面状発光装置は、請求項１１において、前記メタルドームと電気的に接続される電極を有した導電基板が、前記基板の他面に配されていることを特徴とする。
本発明の請求項１４に記載の電子機器は、請求項１〜１３のいずれかに記載の面状発光装置を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項１５に記載の電子記は、請求項１４において、前記電子機器が携帯端末であることを特徴とする。
本発明の請求項１６に記載の面状発光装置の製造方法は、基板と、前記基板の一面に配された光源と、前記光源からの光が側面に導入されるように、基板の一面側に配された導光シートとからなり、前記光源は、前記導光シートの前記側面から離間して配され、前記基板には、導光シートを適切な位置に配するための第二貫通孔が複数設けられ、前記導光シートには、それぞれの前記位置決め手段と対応する位置に、その厚さ方向に沿って第一貫通孔が設けられ、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通するように、前記基板の一面側に、前記導光シートが配され、前記基板と前記導光シートとが粘着材により固定されてなる面状発光装置の製造方法であって、前記光源が配された前記基板の一面に、前記導光シートを重ねる工程と、前記導光シートに形成された前記第一貫通孔と、前記基板に形成された前記第二貫通孔とが連通するように、前記導光シートの位置決めを行なう工程と、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通してなる貫通孔に、前記ピンを挿入する工程と、前記基板と前記導光シートとを前記粘着材により固定する工程と、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通してなる貫通孔から、前記ピンを抜き取る工程とを有することを特徴とする。

本発明の面状発光装置によれば、基板に配された位置決め手段と導光シートに設けられた第一貫通孔との嵌合により、導光シートの位置決めが行える。そのため、簡便に、かつ精確に位置合わせを行える。ゆえに、光源と導光シートとの距離が安定し、各面状発光装置において、導光シートの発光面の輝度のばらつきを小さくできる。また、各面状発光装置の光源と導光シートとの離間距離は、精度よく保たれている。そのため、仮に、導光シートに熱等により膨張が生じた場合であっても、各面状発光装置における光源と導光シートとの離間距離は、膨張した導光シートから力が加わることがない距離とすることができる。以上より、製造ロットの違う面状発光装置においても、光源の損傷や輝度のばらつき等が生じ難い、品質が一定な面状発光装置を提供できる。

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に関る面状発光装置１０Ａ（１０）を模式的に示した図である。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態における面状発光装置１０Ａは、基板１と、基板１の一面１ａ上の端部側に配された光源２と、光源２からの光が側面３ａに導入されるように、基板１の一面１ａ上に配された導光シート３とから概略構成されている。また、光源２は、導光シート３の側面３ａから離間して配され、基板１には、導光シート３を適切な位置に配するための位置決め手段４が複数設けられ、導光シート３には、位置決め手段４に対応するそれぞれの位置であって、導光シート３の四隅の部分に、その厚さ方向に導光シート３を貫通する第一貫通孔３ｈが設けられ、第一貫通孔３ｈが前記位置決め手段と嵌合するように、導光シート３が基板１の一面１ａ上に配されている。本実施形態において、位置決め手段４とは、導光シート３の各第一貫通孔３ｈと嵌合するように、基板の一面１ａに配された突起（ピン）４である。以下、面状発光装置１０Ａを更に詳細に説明する。

基板１は、特に限定されるものではなく、ガラスエポキシのような硬質のもの、あるいは、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ウレタン樹脂等の可撓性を有したものを用いることができる。

光源２としては、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）、冷陰極管等などの発光素子が使用できるが、薄型で指向性が高いことからＬＥＤが好ましい。
光源２は、この例では平面視長方形状の基板１の短辺側の側面３ａから離間して設けられている。側面３ａからの離間距離は、例えば１００〜１０００μｍとすることができる。この範囲程度、光源２が導光シート３から離間して配置されることによって、仮に、温度等によって導光シート３の膨張が生じた場合であっても、導光シート３から光源２に力が加わることがない。そのため、光源２の損傷が抑制される。

光源２は、半田付けなどにより基板１の一面１ａ上に固定することができる。
光源２には電源を供給する必要がある。そのため、光源２には、端子（図中、非表示）を設け、半田付けにより基板１に固定することが望ましい。光源２に端子を設けて基板１に配することで、この端子を、電源の供給源と光源２との位置決め機構として利用できる。また、光源２を半田により基板１に固定することで、半田のセルフアライメント機構により、精度よく、光源２の位置決めと基板１への固定とができる。そのため、光源２と導光シート３との距離が各面状発光装置で安定し、それぞれの面状発光装置における、発光面の輝度のばらつきを低減できる。

導光シート３は、光源２からの光を導くものである。導光シート３の材料は、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、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂からなる群から選択される１以上が好ましい。ポリウレタン系樹脂は安価に提供でき、ポリカーボネート系樹脂やアクリル系樹脂は成型性に優れており、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂は長期信頼性に優れている。
導光シート３の厚さは、例えば１ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下とすることができる。

位置決め手段４は、本実施形態においては、基板１の一面１ａに配された突起（ピン）４である。これらのピン４が、導光シート３の四隅に設けられた第一貫通孔３ｈに挿入されることで、光源２が配された基板１と導光シート３とを位置精度よく配置できる。ピン４と基板１との固定は、基板１の一面１ａにピン４を固定できれば、その方法は特に限定されるものではないが、例えば半田固定用のパッドを用意し、半田リフローによりピン４を基板１の一面１ａに固定できる。この際、半田のセルフアライメント機能により、ピン４を精度よく基板１の一面１ａに固定できる。そのため、導光シート３を精度よく位置決めでき、導光シート３の発光面の輝度のばらつきを小さくできる。また、汎用のマウンター・リフローなどを使ってピン４を基板１に固定できるため、作業効率の向上が図れる。また、導光シート３の固定構造が簡便であるため、コストの低下が図れる。また、電子機器等に実装する際には、他の電子部品と一括して実装できる。

本実施形態の面状発光装置１０Ａによれば、基板１に配されたピン１と導光シート３に設けられた第一貫通孔３ｈとの嵌合により、導光シート３の位置決めと固定とが行える。そのため、より簡便に、かつ精確に位置合わせを行え、導光シート３が基板１に固定された後は、位置ずれを防止できる。そのため、導光シート３が位置ずれして、光源２に損傷を与えることが抑制される。さらに、光源２と導光シート３との距離が安定し、導光シート３の発光面の輝度のばらつきを小さくできる。また、導光シート３を基板１に重ね合わせるだけの操作で精度よく固定できるため、作業効率の向上が図れる。また、各部品を固定するための構造が簡便であり、コストの低下を図れる。

＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に関る面状発光装置１０Ｂ（１０）を模式的に示した図である。図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｂが第１実施形態の面状発光装置１０Ａと異なる点は、位置決め手段が、基板１に配された第二貫通孔１ｈを備えた点である。

第二貫通孔１ｈは、基板１上の所定の位置に導光シート３が配された際に、導光シート３に設けられた第一貫通孔３ｈと連通する。連通した貫通孔内にピン等の固定冶具５（以下、ピン５ということがある）を挿入することで、光源２が配された基板１上に、導光シート３を精度よく位置合わせできる。

本実施形態の面状発光装置によれば、導光シート３に設けられた第一貫通孔３ｈと、基板１に設けられた第二貫通孔１ｈと、お互いの貫通孔３ｈ、１ｈが連通した際に挿入するピン等の固定冶具５により、導光シート３の位置決めができる。そのため、上述した第１実施形態で得られる効果に加え、基板１の構造を第１実施形態のものよりも、簡便にすることができ、生産性の向上が図れる。

＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に関る面状発光装置１０Ｃ（１０）を模式的に示した図である。図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｃが第２実施形態の面状発光装置１０Ｂと異なる点は、基板１と導光シート３とが、帯状の粘着材６を介して接着されている点である。

粘着材６としては、基板１と導光シート３とを接着できれば特に限定されるものではなく、例えば両面粘着シート等を用いることができる。粘着材６が配される位置としては、導光シート３内を進行する光の反射を妨げないように、かつ、導光シート３に入射される光を妨げないように、光源２から導光シート３に光が入射する部位を除いた導光シートの３の周縁部となるように設けるのが好ましい。

本実施形態の面状発光装置１０Ｃによれば、粘着材６を用いることで、より効果的に導光シート３と基板１とを固定することができる。そのため、上述した第２実施形態で得られる効果に加え、導光シート３のずれがより効果的に抑制される。よって、導光シート３のずれによって生じる輝度のばらつきや、光源２の損傷等が、より生じ難くなる。
特に、第２実施形態の面状発光装置１０Ｂに適用した場合では、基板１と導光シート３とが接着されるため、第一貫通孔３ｈと第二貫通孔１ｈとが連通してなる貫通孔に挿入されピン等の固定冶具５を取り外すことができ、ピン等の固定冶具５を、再利用できる。さらに、電子機器等に搭載する際には、第一貫通孔３ｈと第二貫通孔１ｈとが連通してなる貫通孔に、電子機器側の凸部等を挿入することができる。そのため、容易に電子機器等に搭載することができ、電子機器等の組み立ての作業性が向上する。
なお、第１実施形態の面状発光装置１０Ａにおいても、同様に粘着材６を配することができる。

本実施形態の面状発光装置１０Ｃは、以下の工程より作製することができる。
まず、光源２が配された基板１の一面１ａに、導光シート３を重ねる。
次いで、導光シート３に形成された第一貫通孔３ｈと、基板１に形成された第二貫通孔１ｈとが連通するように、導光シート３の位置決めを行う。
次いで、第一貫通孔３ｈと第二貫通孔１ｈとが連通してなる貫通孔に、ピン５を挿入する。ピン５を挿入することで、基板１と導光シート３とを、より精度よく、かつ作業工程中にずれ等が生じることなく、位置決めできる。
次いで、基板１と導光シート３とを、基板１に配された粘着材６により固定する。粘着材６として、ＵＶ硬化型の粘着材６を用いた場合、位置決めを行った後、ＵＶを照射することで、簡便に導光シート３と基板１とを固定できる。あるいは、熱硬化型の粘着材６を用いた場合でも、熱を加えることで容易に導光シート３と基板１とを固定できる。
次いで、第一貫通孔３ｈと第二貫通孔１ｈとが連通してなる貫通孔から、ピン５を抜き取ることで、本実施形態の面状発光装置１０Ｃが得られる。
本実施形態の面状発光装置の製造方法によれば、導光シート３の位置合わせと、導光シート３及び基板１の固定とを、簡便に行なえる。更に、ピン５として、その長さが面状発光装置複数個の厚みより長いものを用いることで、一度に複数個の面状発光装置を重ねて作製することができ、生産性、作業性の向上が図れる。

＜第４実施形態＞
図４は、本発明の第４実施形態に係る面状発光装置１０Ｄ（１０）を模式的に示した図である。図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｄが第２実施形態の面状発光装置１０Ｂと異なる点は、導光シート３にはその厚さ方向に沿って、光源２の外形よりも少し大きな外形を有したスリット状の第三貫通孔３ｉが形成され、貫通孔３ｉ内に光源２が配され、光源３は、第三貫通孔３ｉ内に配され、かつ、第三貫通孔３ｉの内壁と離間して配され、光源２の背後側の基板１上に粘着材６が設けられている点である。

第三貫通孔３ｉを設け、光源２を第三貫通孔３ｉ内に設けることで、基板１の一面１ａ全面に、導光シート３を配し、光源２の周囲に導光シート３を配することができる。そのため、上述した第２実施形態で得られる効果に加え、例えば電子機器に搭載する時や、輸送中、あるいは保管中などにおいて、外部から光源２に部材等が接触し、光源２の位置ずれや、光源２に損傷が生じることを抑制できる。また、光源２の全周にわたって導光シート３が配されているため、より広範囲に光を伝播させることができる。
また、図３に示した第３実施形態の面状発光装置１０Ｃのように粘着材６を用いて導光シート３と基板１とを固定する際には、導光シート３の光源に近い部分（光源２の背後側の基板１上）にも粘着材を配することができる。そのため、導光シート３の全周に渡って粘着材６を配し、導光シート３と基板１とを固定できる。ゆえに、より導光シート３の位置ずれが生じ難くなる。よって、導光シート３の位置ずれによって生じる輝度分布のムラの発生や、光源の破損等をより低減できる。更に、光の導光する部分に粘着材が存在しないため、光の損失も抑えられる。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｄにおいて、上述したと第１実施形態の面状発光装置１０Ａと同様に、基板１の一面１ａにピン４を固定しても良い。同様な効果が得られる。

＜第５実施形態＞
図５は、本発明の第５実施形態に係る面状発光装置１０Ｅ（１０）を模式的に示した図である。図５（ａ）は斜視図、図５（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｄが第１実施形態の面状発光装置１０Ａと異なる点は、基板１の一面１ａにスイッチ素子７が複数配され、導光シート３が可撓性を有している点である。なお、第１実施形態の面状発光装置１０Ａに換えて、第２実施形態と第３実施形態との面状発光装置１０Ｂ，１０Ｄや、粘着材６が配された面状発光装置１０Ｃに適用することも可能である。

スイッチ素子７としては特に限定されるものではなく、メンブレンスイッチやタッチパネル、メタルドーム等の公知のものを適宜選択して用いることができる。

可撓性を有した導光シート３としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。スイッチを押した際の感触を考慮すると、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂などの柔らかい樹脂が望ましい。ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、メタクリル酸メチル樹脂などのやや固めの樹脂を用いる場合は、スイッチを押した際の感触を考慮し、厚さ５０μｍ程度以下の薄めのものがよい。適度な力でスイッチ操作が行え、操作性の向上が図れる。

本実施形態の面状発光装置１０Ｅでは、導光シート３が可撓性を有しているため、導光シート３上から各スイッチ素子７を指やペン先等の操作子にて操作することができる。そのため、本実施形態の面状発光装置１０Ｅを備えた電子機器等のモジュールでは、スイッチ操作部を導光シート３により照光することができる。たとえば特許文献８では、スイッチ操作のために、スイッチ素子に対応する位置の導光シートには、貫通孔が配されている。そのため、この貫通孔で光が散乱してしまう。ゆえに、導光シートの光源から遠方を、十分な強度で照光することが困難である。本実施形態では、可撓性を有した導光シート３を用いることで、スイッチ素子７に対応する部位に貫通孔を設ける必要なく、導光シート３上からスイッチ操作が行なえる。そのため、先の特許文献８のように貫通孔で光が散乱することなく、導光シート３の遠方においても、十分に照光することができる。
なお、特許文献８では、導光シートの位置合わせ機構については記載がなく、特許文献８にあるように多数のＬＥＤを搭載している場合には、位置決め機構は必須である。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｅにおいて、上述した第２実施形態の面状発光装置１０Ｂと同様に、ピン等の固定冶具５が挿抜可能な状態で配されていてもよいし、更に、第３実施形態の面状発光装置１０Ｃと同様に、基板１と導光シート３とを粘着材６によって接着してもよく、その場合に先に説明した場合と同様な効果が得られる。

＜第６実施形態＞
図６は、本発明の第６実施形態に係る面状発光装置１０Ｆ（１０）を模式的に示した図である。図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｆが第５実施形態の面状発光装置１０Ｅと異なる点は、導光シート３には、スイッチ素子７と対応するそれぞれの位置に、光取り出し部８が配されている点である。

光取り出し部８としては、光源２から放射された光を外部に発光するもので、例えば反射溝加工（プリズム）や、散乱印刷などにより導光シート３の一面３ｓに設けることができる。
また、光取り出し部８としては、光源２から放射された光を吸収し、波長を変換して発光する蛍光体等を用いることもできる。蛍光体としては、励起帯域が広く、信頼性に優れ、温度消光も小さい酸窒化物、あるいは窒化物蛍光体を用いることが好ましい。蛍光体は、導光シート３の一面３ａに配することができる。もしくは、導光シート３に、導光シート３の厚さ以下の溝（あるいは孔）を設けて、この溝（あるいは孔）に蛍光体を配することができる。

本実施形態の面状発光装置１０Ｆによれば、光取り出し部８を導光シート３に設け、ある特定のスイッチ操作部のみを照光することにより、各スイッチの機能を使用者に効果的に明示できる。また、光取り出し部８として蛍光体を用いることにより、電子機器等に搭載した際には、各スイッチ操作部を異なる色で照光し、視覚的に容易に識別可能にできる。そのため、使用者に各スイッチの機能をより効果的に明示できる。また、意匠性の高い電子機器の提供が可能となる。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｆにおいて、上述した第２実施形態の面状発光装置１０Ｂと同様に、ピン等の固定冶具５が挿抜可能な状態で配されていてもよいし、更に、第３実施形態の面状発光装置１０Ｃと同様に、基板１と導光シート３とが粘着材６によって接着されていてもよい。同様な効果が得られる。

＜第７実施形態＞
図７は、本発明の第７実施形態に係る面状発光装置１０Ｇ（１０）を模式的に示した図である。図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｇが第１実施形態の面状発光装置１０Ａと異なる点は、導光シート３の基板１と対向する面３ｂに、反射シート９が配されている点である。

反射シート９は、導光シート３側の面９ａが反射面である。この反射面は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと記す）、ポリオレフィン系樹脂等からなる樹脂フィルムの一面に、銀蒸着膜などの反射膜を形成することで、高反射率となっている。
反射シート９は、導光シート３が基板１と対向する面３ｂの一部領域にのみ設けてもよいが、全面に設けるのが好ましい。

本実施形態の面状発光装置１０Ｇによれば、反射シート９が導光シート３の基板１と対向する面３ｂに配されているため、導光板３の裏側からの漏れ光を、導光板３に戻すことができる。ゆえに、光の利用効率が増加し、例えばキーパットを有する電子機器等に本実施形態の面状発光装置１０Ｇを適用した際には、このキーパット等をより明るく照らすことが可能となる。特に、導光シート３の、光源２側の縁を含む領域に反射シート９を設けることで、光源２から出射された光を、より効果的に導光シート３内に導入し、光の損失を低減できる。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｇにおいて、上述した第２実施形態の面状発光装置１０Ｂと同様に、ピン等の固定冶具５が挿抜可能な状態で配されていてもよい。同様な効果が得られる。

＜第８実施形態＞
図８は、本発明の第８実施形態に係る面状発光装置１０Ｈ（１０）を模式的に示した図である。図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｈが第７実施形態の面状発光装置１０Ｇと異なる点は、基板１と反射シート９、及び反射シート９と導光シート３とが、粘着剤６により固定されている点である。

粘着材６は、上述した第三実施形態の面状発光装置１０Ｃと同様である。
粘着材６を用いることで、より効果的に導光シート３と反射シート９、及び反射シート０と基板１とを固定することができる。そのため、導光シート３や反射シート９のずれがより効果的に抑制される。よって、導光シート３や反射シート９のずれによって生じる輝度のばらつきや、光源２の損傷等が、より生じ難くなる。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｈにおいて、ピンは４基板１上に固定されている必要はなく、上述した第２実施形態の面状発光装置１０Ｂのように、挿抜可能であってもよい。同様な効果が得られる。

＜第９実施形態＞
図９は、本発明の第９実施形態に係る面状発光装置１０Ｉ（１０）を模式的に示した図である。図９（ａ）は斜視図、図９（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｉが第３実施形態の面状発光装置１０Ｄと異なる点は、導光シート３と基板１との間に反射シート９が設けられ、この反射シートにはその厚さ方向に沿って第４貫通孔９ｉが設けられ、第三貫通孔３ｉと第４貫通孔９ｉとが連通して配されている点である。

導光シート３に第三貫通孔３ｉを設けて、この第三貫通孔３ｉ内に光源２を配し、反射シート９に第四貫通孔９ｉを設け、第三貫通孔３ｉと第四貫通孔９ｉが連通してなることで、光源２の周囲に、導光シート３と反射シート９とを配することができる。そのため、例えば電子機器に搭載する時や、輸送中、あるいは保管中などにおいて、外部から光源２に部材等が接触し、光源２の位置ずれや、光源２に損傷が生じることを抑制できる。また、光源２の全周にわたって導光シート３と反射シート９とが配されているため、光の損失が低減され、より広範囲に光強度を維持した状態で光を伝播させられる。
また、粘着材６を用いて導光シート３及び反射シート９と、反射シート９及び基板１とを固定する際には、導光シート３、反射シート９、及び基板１の光源２に近い部分等にも粘着材を配することができる。そのため、光源２に対して、より導光シート３や反射シート９の位置ずれが生じ難くなる。よって、導光シート３や反射シート９の位置ずれによって生じる輝度分布のムラの発生や、光源２の破損等をより低減できる。更に、光の導光する部分に粘着材６が存在しないため、光の損失も抑えられる。

なお、本実施形態においては、第１実施形態の面状発光装置１０Ａように、ピン４を基板１上に固定してもよい。同様な効果が得られる。

＜第１０実施形態＞
図１０は、本発明の第１０実施形態に係る面状発光装置１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ（１０）を模式的に示した図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）はそれぞれ、１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌの面状発光装置を模式的に示した斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌが第７実施形態の面状発光装置１０Ｇと異なる点は、スイッチ素子７が反射シート９に配されている点である。スイッチ素子７としては、上述した第５実施形態のものと同様である。

図１０（ａ）に示すように、反射シート９にスイッチ素子７を配することで、反射シート９がスイッチ素子７のシートを兼ねることができる。そのため、面状発光装置１０Ｊの薄型化が図れる。
特にスイッチ素子７として、メタルドームを用いる際は、メタルドームによりスイッチングされる電極が必要とされる。そのため、図１０（ｂ）に示す構造とすることが好ましい。メタルドームを用いることで、光の取り出し効率に影響を与えることなく、簡便な構造で薄い面状発光装置を構成できる。

図１０（ｂ）に示す面状発光装置１０Ｋは、メタルドームと電気的に接続される電極１１が、基板１の一面１ａに配されている。
この場合、光源２及び導光シート３の位置合わせと、メタルドーム７及び電極１１の位置合わせとでは精度が異なり、一般には光源２と導光シート３との位置合わせのほうが、より精度を要求される。そこで、図１０（ｃ）に示す構造とすることが好ましい。

図１０（ｃ）に示す面状発光装置１０Ｊは、光源２を搭載する基板１と、メタルドーム７を搭載する基板１２とを別にし、光源２が配された基板１と導光シート３との位置を高精度にあわせ、その後、メタルドーム７の電極１１が搭載された導電基板１２に固定する構造である。この場合、光源１は導光シート３に対して高精度に位置合わせができる一方で、メタルドーム７の位置合わせはトレランスを大きくとることができる。メタルドーム７の電極１１が搭載されている導電基板１２には、他の電子部品が搭載されていてもよい。この場合、メタルドーム７の位置合わせトレランスが大きいことにより、不良率を下げ、不良による電子部品の無駄を少なくすることができる。
また、光源２と、メタルドーム７と、メタルドームの電極１１とが異なる基板に配されているため、メタルドーム７や電子部品とは別に、光源２と導光シート３の実装や動作確認を行なうことができる。そのため、動作確認を行なって正常だったもののみ、導電基板１２と組み立てることができ、歩止り、及び生産性の向上が図れる。

なお、本実施形態の面状発光装置１０Ｊ，Ｋ，Ｌにおいて、ピン４は基板１上に固定されている必要はなく、上述した第２実施形態の面状発光装置１０Ｂのように、挿抜可能であってもよい。また、基板１、反射シート９、導光シート３、及び導電基板１２のそれぞれを、上述した第３実施形態のように、粘着材６を用いて固定しても良い。同様な効果が得られる。

＜第１１実施形態＞
図１１は、本発明の第１１実施形態に係る面状発光装置１０Ｍ（１０）を模式的に示した図である。図１１（ａ）は斜視図、図１１（ｂ）は斜視分解図である。本実施形態の面状発光装置１０Ｍが第１０実施形態の面状発光装置１０Ｌと異なる点は、導光シート３の厚さ方向に沿って第三貫通孔３ｉが形成され、反射シートの厚さ方向に沿って第４貫通孔９ｉが形成され、第三貫通孔３ｉと第４貫通孔とが連通した貫通孔を形成し、光源２がこの連通してなる貫通孔内に配されている点と、導電基板１２と、基板１と、反射シート９と、導光シート３とが粘着材６により固定されている点である。

本実施形態の面状発光装置１０Ｋによれば、基板１に配されたピン４と、反射シート９に設けられた貫通孔９ｊと、導光シート３に設けられた貫通孔３ｊとを用いて位置合わせを行って、光源２が配された基板１と、反射シート９と、導光シート３とを組み立てた後、ピン５と、導電基板１２に設けられた貫通孔１２ｈと、基板１に設けられた第二貫通孔１ｈ、反射シート９に設けられた貫通孔９ｈ、及び導光シート３に設けられた第一貫通孔３ｈとを用いて、導電基板１２の位置合わせを行い、組み立てることができる。したがって、上述した第１０実施形態の面状発光装置１０Ｌで得られる効果と同様な効果が得られる。更に、例えば電子機器に搭載する時や、輸送中、あるいは保管中などにおいて、外部から光源２に部材等が接触し、光源２の位置ずれや、光源２に損傷が生じることを抑制できる。また、光源２の全周にわたって導光シート３と反射シート９とが配されているため、光の損失が低減され、より広範囲に光強度を維持した状態で光を伝播させられる。
また、粘着材６を用いて導光シート３及び反射シート９と、反射シート９及び基板１と、基板１及び導電基板１２とを固定する際には、導光シート３、反射シート９、基板１、及び導電基板１２の光源２に近い部分等にも粘着材６を配することができる。そのため、光源２に対して、より導光シート３や反射シート９の位置ずれが生じ難くなる。よって、導光シート３や反射シート９の位置ずれによって生じる輝度分布のムラの発生や、光源２の破損等をより低減できる。更に、光の導光する部分に粘着材６が存在しないため、光の損失も抑えられる。

＜電子機器・携帯端末＞
上述した本実施形態１〜１１のいずれかの面状発光装置１０を電子機器、例えばパーソナルコンピューターのキーボードや携帯端末・携帯電話等に適用することで、輝度のばらつきや光源の損傷等が生じ難い電子機器が得られる。さらに、光源から導光シートに入射される光の損失を低減できるため、適用した電子機器において、輝度の向上が図れる。また、簡便に導光シートの位置決めができ、基板や導光シート等に設けた貫通孔を利用し、電子機器に搭載できるため、電子機器の作製において、歩止りの向上や、生産性の向上が図れる。

本発明は、パーソナルコンピューターのキーボードや、携帯端末・携帯電話等に適用することができる。

本発明の第１実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第２実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第２実施形態に関る面状発光装置の他の一例を模式的に示した図である。 本発明の第３実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第４実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第５実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第６実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第７実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第８実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第９実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 本発明の第１０実施形態に関る面状発光装置の一例を模式的に示した図である。 従来の面状発光装置の他の一例を模式的に示した図である。 従来の面状発光装置の他の一例を模式的に示した図である。

符号の説明

１ 基板、２ 光源、３ 導光シート、４ 突起（ピン）、５ 固定冶具、６ 粘着材、７ スイッチ素子、８ 光取り出し部、９ 反射シート、１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ，１０Ｊ，１０Ｋ，１０Ｌ，１０Ｍ） 面状発光装置、１１ 電極、１２ 導電基板。

Claims (16)

1. 基板と、前記基板の一面に配された光源と、前記光源からの光が側面に導入されるように、基板の一面側に配された導光シートとからなる面状発光装置であって、
   前記光源は、前記導光シートの前記側面から離間して配され、
   前記基板には、導光シートを適切な位置に配するための位置決め手段が複数設けられ、
   前記導光シートには、それぞれの前記位置決め手段と対応する位置に、その厚さ方向に沿って第一貫通孔が設けられ、
   前記第一貫通孔が前記位置決め手段と嵌合するように、前記基板の一面側に、前記導光シートが配されていることを特徴とする面状発光装置。
2. 前記位置決め手段が、前記基板に配された突起とされてなることを特徴とする請求項１に記載の面状発光装置
3. 前記位置決め手段が、前記基板に配された第二貫通孔とされてなることを特徴とする請求項１に記載の面状発光装置。
4. 前記基板と前記導光シートとが、粘着材により固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面状発光装置。
5. 前記導光シートにはその厚さ方向に沿って第三貫通孔が形成され、
   前記光源は、前記第三貫通孔内に配され、かつ、前記第三貫通孔の内壁と離間して配されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の面状発光装置。
6. 前記導光シートが可撓性を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の面状発光装置。
7. 前記基板の一面に、複数のスイッチ素子が配されていることを特徴とする請求項６に記載の面状発光装置。
8. 前記導光シートには、前記スイッチ素子と嵌合するそれぞれの位置に、光取り出し部が配されていることを特徴とする請求項７に記載の面状発光装置。
9. 前記導光シートが前記基板と対向する面に、反射シートが配されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の面状発光装置。
10. 前記反射シートの一面に、複数のスイッチ素子が配されていることを特徴とする請求項９に記載の面状発光装置。
11. 前記スイッチ素子がメタルドームであることを特徴とする請求項１０に記載の面状発光装置。
12. 前記メタルドームと電気的に接続される電極が、基板の一面に配されていることを特徴とする請求項１１に記載の面状発光装置。
13. 前記メタルドームと電気的に接続される電極を有した導電基板が、前記基板の他面に配されていることを特徴とする請求項１１に記載の面状発光装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の面状発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
15. 前記電子機器が携帯端末であることを特徴とする請求項１４に記載の電子機器。
16. 基板と、前記基板の一面に配された光源と、前記光源からの光が側面に導入されるように、基板の一面側に配された導光シートとからなり、前記光源は、前記導光シートの前記側面から離間して配され、前記基板には、導光シートを適切な位置に配するための第二貫通孔が複数設けられ、前記導光シートには、それぞれの前記第二貫通孔と対応する位置に、その厚さ方向に沿って第一貫通孔が設けられ、前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通するように、前記基板の一面側に前記導光シートが配され、前記基板と前記導光シートとが粘着材により固定されてなる面状発光装置の製造方法であって、
    前記光源が配された前記基板の一面に、前記導光シートを重ねる工程と、
    前記導光シートに形成された前記第一貫通孔と、前記基板に形成された前記第二貫通孔とが連通するように、前記導光シートの位置決めを行う工程と、
    前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通してなる貫通孔に、ピンを挿入する工程と、
    前記基板と前記導光シートとを前記粘着材により固定する工程と、
    前記第一貫通孔と前記第二貫通孔とが連通してなる貫通孔から、前記ピンを抜き取る工程とを有することを特徴とする面状発光装置の製造方法。

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