JP2011243550A

JP2011243550A - 面発光装置

Info

Publication number: JP2011243550A
Application number: JP2010127282A
Authority: JP
Inventors: Goki Urabe; 剛希卜部; Shoji Ogasawara; 勝治小笠原
Original assignee: Esutekku Kk; TATEISHI KOBISHA CO Ltd
Current assignee: Esutekku Kk; TATEISHI KOBISHA CO Ltd
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】本発明は、導光板の伸縮を吸収して導光板と光源との距離を一定に保持することが可能な面発光装置を提供する。
【解決手段】本発明の面発光装置は、光源と、前記光源が実装される光源実装基板と、前記光源からの光を出射面に導く導光板と、前記導光板からの光を反射させる反射板と、前記光源実装基板の熱を放熱させる光源ケースと、それらを保持する枠体とを備えており、光源を導光板に付勢する弾性作用部材が光源ケース側に配置され、前記導光板と前記光源との間を一定に保持するための部材を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、導光板を用いたエッジライト方式の面発光装置に関し、屋内外看板、屋内外広告板や屋内外案内板のバックライトとして用いる面発光装置に関するものである。

従来の、導光板の側面より光を入射させて前面に光を照射させるエッジライト方式の面発光装置では、特許文献１のように光源が実装された回路基板を枠体に固定している構造となっている。また、前記面発光装置で使われている導光板は、合成樹脂製で温度や湿度によって伸縮するという特性がある。
特許文献１のように光源実装基板が枠体側に固定されている場合、周囲温度が高い時では導光板の伸長により、発光ダイオードや光源実装回路基板が圧迫されて、損傷してしまうことがあった。また、周囲温度が低い時では導光板が収縮することにより、面発光装置の上部の枠体に固定されている光源実装回路基板上にある光源と導光板に入射する側面とが離れるため、光源からの光が周囲に散乱してしまうことがあった。これが原因で導光板の側面へ入射する光が減少し、導光板の前面に照射される光の量も減少してしまうことがあった。
この問題を解決するため、特許文献２および特許文献３のように形状を変形されることにより弾性作用する部材を用いて、導光板の入射面と光源との距離を一定に保持することができる面発光装置が開示されている。

特開２００６−１１１０１号公報特開２００６−１８５７２４号公報特開２００９−３００８９７号公報

しかしながら、光源が実装された回路基板を有する光源ユニットの長さは面発光装置の大きさによって異なる。その光源ユニットの長さに合わせて特許文献２および特許文献３のように形状を変形させて弾性作用させる部材の形状や伸縮荷重を変更したいとき、特許文献３の等脚台形状の凹凸を連ねた波形を例にすると、それぞれの光源ユニットの長さに合わせて波形の凹凸の個数や等脚台形状の大きさを変更する必要がある。
そうすると、光源ユニットの長さが変わる度に、弾性作用部材の伸縮荷重を再計算しなければならず、また新しい形状や長さの弾性作用部材を製作する必要が出てくるため、時間とコストがかかってしまう。このことにより、容易に弾性作用部材の形状や伸縮荷重を変更することができない問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、弾性作用部材の伸縮荷重や配置を容易に変更でき、温度や湿度の変化による導光板の伸縮があっても、導光板の側面と光源との間隔を一定に維持できる構造のため面発光装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のために本発明は、光源と、前記光源が実装される光源実装基板と、前記光源の光を側面の入射面から前面と後面に照射する導光板と、前記導光板から後面へ照射された光を前面方向へ反射させる反射板と、熱伝導部材を用いた光源ケースと、前記導光板に対向する前記光源ケースの面に少なくとも一部がケースに接して前記光源が前記導光板の入射面に対向するように配設されている光源ユニットと、前記導光板、前記反射板及び前記光源ユニットを収容する枠体とを備えた面発光装置において、前記光源ユニットが前記導光板の側面の入射面に対して垂直方向に可動する構造を備え、前記光源ユニットが前記導光板の側面の入射面に対し、弾性作用部材により押しつけていることを特徴とする面発光装置を提供する。
また、本発明は、前記光源ユニットが前記導光板の入射する側面に対し、伸縮荷重を容易に変更できる弾性作用部材により押しつけることにより、合成樹脂製導光板が温度や湿度の変化によって伸縮しても、伸長による光源および光源実装基板の圧壊を防ぐことができ、収縮による導光板の入射面と光源とが離れて導光板の前面に照射する光量の減少を防ぐことができることを特徴とする面発光装置を提供する。

本発明によれば、樹脂製導光板が温度や湿度の変化によって生じる伸縮による光源と導光板の側面の入射面との距離を一定に保つことが出来る。

本発明に係わる面発光装置の一例を示す全体図図１における拡大断面図光源ユニットの斜視断面図弾性作用部材の配置図弾性作用部材の配置図

以下、本発明に係る面発光装置について図面を参照して説明するが、各図面は説明のためのものであり、必ずしも実際の形状、寸法を反映するものではない。
図１は、本発明の面発光装置全体の平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ断面図拡大図、図３は、光源ケース５の中に光源３ａが実装された光源実装基板３ｂを入れ、合成樹脂４にて成形されたユニットの断面を示す。図４及び図５は、弾性作用部材９の配置を示した図である。また、図１の面発光装置全体の平面図を正面とし、装置の上を上部、下を下部、左を左側部、右を右側部とする。

本発明の面発光装置１３は、図２に示すように、導光板２の光入射面２ａに光源３が実装された光源実装基板３ｂを導光板２の光入射面２ａと光源３の発光面３ｃが対向するように配置している。
また、図３に示すように、前記光源実装基板３ｂが熱伝導部材を用いた光源ケース５に少なくとも一部が接している状態で、光透過性が高い合成樹脂４によって少なくとも光源３ａの発光面３ｃ以外が浸かるまで満たした状態にて成形された光源ユニット１２を備えている。
さらに前記光源ユニット１２を図２のように導光板２の光入射面２ａに対して垂直方向に可動するように、内枠体１ａの少なくとも一部がガイドの役割を持たせている構造を有し、この構造は上部、下部、左側部、右側部のいずれか、又は対向、又はすべてに備わっている。

本発明の弾性作用部材９は、光源実装基板３ｂに対向した光源ケース５の面を貼付面５ａ、前記貼付面５ａに対向した内枠体１ａの面を貼付面１ｃとすると、前記貼付面５ａ、又は前記貼付面１ｃ、又はその両方で固定されていてもよい。
また、弾性作用部材９の固定方法は、本発明では両面テープで固定しているが、接着材を使用してもよい。
さらに弾性作用部材９は、本発明ではウレタン系のスポンジ材を用いているが、たとえば、シリコン系やゴム系など合成樹脂製のスポンジ材やフォーム材などを使用してもよい。

本発明の面発光装置１３は、前述の構造と前記弾性作用部材９を用いることで、導光板２が温度や湿度によって伸長した時は、弾性作用部材９が圧縮し、導光板２が収縮した時は、弾性作用部材９が伸長することが出来る構造となっている。
また、本発明の面発光装置１３で、前述の圧縮や伸長時の弾性作用部材９の伸縮荷重を変えたいときには、弾性作用部材９は前述のようなウレタンなどの材質が用いているため、容易にハサミなどの工具を使って、簡単に弾性作用部材９の長さやサイズを任意の形状及び長さに切断することができる特徴を持っている。
さらに弾性作用部材９の配置は、図４のように光源ケース５と同等にしても、図５のように一定間隔をあけて配置してもよい。

本発明の面発光装置１３が地表に対して垂直方向に設置するとき、光源ユニット１２が上部、又は上部と下部の両方にある場合には、弾性作用部材９は上部の光源ユニット１２側に前述の弾性作用部材９の固定方法にて固定する。
また、前述状態の面発光装置１３で、左側部、又は右側部、又はその両方に光源ユニット１２がある場合には、弾性作用部材９を光源ユニット１２がある箇所に前述の弾性作用部材９の固定方法にて固定する。
面発光装置１３が地表に対して水平方向に設置する場合で、１か所以上光源ユニット１２がある場合には、弾性作用部材９を光源ユニット１２がある箇所に前述の弾性作用部材９の固定方法にて固定する。

光源ユニット１２は、熱伝導部材を用いて形成された内枠体１ａに少なくとも一部が接している状態で、これにより光源３ａで発生した熱が熱伝導部材を用いた光源ケース５を介して、内枠体１ａから外部へ逃がすことが出来る。
前記光源３ａには、本発明では発光ダイオードを用いているが、たとえば、冷陰極管などの発光ダイオード以外のものを使用してもよい。
前記光源ケース５及び内枠体１ａは、熱伝導性が良く、放熱性に優れた部材で形成されているおり、たとえば、アルミニウムで形成されていることが好ましい。

導光板２は、たとえばアクリル系樹脂などの光透過率の高い合成樹脂から成形されている。導光板２は、光源３ａが配置される側面が光入射面２ａとし、光入射面２ａと直交する面で光源３ａから入射された光を反射する面が反射面２ｂとする。
また、光入射面２ａと直交して反射面２ｂと平行な面で、反射面２ｂにより反射された光を発光する面を発光面２ｃとする。
導光板２の反射面２ｂには、光源３ａからの光を反射シート７へ照射するドットパターンが形成されている。なお、ドットパターンは、たとえば、ドットパターンを印刷するシルク印刷方式、ドットパターンを形成した金型に樹脂を流し込む成形方式、プロッターで溝を削るＶ溝カット方式、レーザー波で面を傷つけるレーザー方式などで形成することが出来る。

導光板２の発光面２ｃの前には、発光面２ｃから照射された光を散乱及び拡散させる拡散板１０を配設することにより、拡散板１０全体を均一な明るさにすることが出来る。
また、拡散板１０の前面に透明及び半透明なシートに印刷された図柄などのメディアシート１１を配設、又は拡散板１０に貼付けたり、拡散板１０の前面に一部が光透過性のあるインク又は一部が光透過性のないインクにて直接印刷する方法にて、拡散板１０を表示板面にすることができる。
また、拡散板１０及び外枠体１ｂを使わない面発光装置１３としてもよい

反射シート７は、導光板２の反射面２ｂから照射した光を反射させるために導光板２の反射面２ｂに対向するように配置してある。これにより、入射された光を効率よく発光する面へ反射させることが出来る。反射シート７には、反射シート７を補強するために補強板６を設けてもよい。また、反射シート７の代わりに光反射率が高い塗料を補強板６に塗布したものを使用してもよい。

１ａ．内枠体
１ｂ．外枠体
１ｃ．貼付面
２．導光板
２ａ．光入射面
２ｂ．反射面
２ｃ．発光面
３ａ．光源
３ｂ．光源実装基板
３ｃ．発光面
４．合成樹脂
５．光源ケース
５ａ．貼付面
６．補強板
７．反射シート
８．スペーサー
９．弾性作用部材
１０．拡散板
１１．メディアシート
１２．光源ユニット
１３．面発光装置
１４．反射板
１５．隙間

Claims

光源と、前記光源が実装される光源実装基板と、前記光源の光を側面の入射面から前面と後面に照射する導光板と、前記導光板から後面へ照射された光を前面方向へ反射させる反射板と、熱伝導部材を用いた光源ケースと、前記導光板に対向する前記光源ケースの面に少なくとも一部がケースに接して前記光源が前記導光板の入射面に対向するように配設されている光源ユニットと、前記導光板、前記反射板及び前記光源ケースを収容する枠体とを備えた面発光装置において、前記光源ユニットが前記導光板の側面の入射面に対して垂直方向に可動する構造を備え、前記光源ユニットが前記導光板の側面の入射面に対し、弾性作用部材により押しつけていることを特徴とする面発光装置。
前記枠体が熱伝導部材を用いて形成されており、前記光源ケースの少なくとも一部が前記枠体と接していることを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
前記光源から照射される光を反射し、散乱させる散乱体が前記導光板の表面に特殊なドット印刷によって形成されていることにより、均一な面発光が出来ることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかの請求項に記載の面発光装置。