JP2016110903A

JP2016110903A - 面状ライトユニット

Info

Publication number: JP2016110903A
Application number: JP2014248955A
Authority: JP
Inventors: 崇渡邊; Takashi Watanabe; 正誉田中; Masayoshi Tanaka
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2016-06-20
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: JP6352169B2

Abstract

【課題】筐体に対し導光板を弾性体により保持固定するとき、出射面の輝度均一性を向上させることが可能な面状ライトユニットを提供する。【解決手段】反射シート１４の端部を折り曲げ導光板１２の側面に反射面を近接させるとともに、導光板１２の側面と筐体１１の間に挿入される弾性体１３に対し導光板１２に当接する面に反射部材１３ｂを設けた。この結果、導光板１２の側面から漏れ出そうとする光は、反射シート１４により導光板に戻るとともに、反射シート１４を近接させられない弾性体１３の当接部でも弾性体１３に貼り付けられた反射部材１３ｂにより導光板に戻る。【選択図】図２

Description

本発明は、導光板と導光板を収納する筐体の間に弾性体を挿入し、この弾性体により導光板を保持固定する面状ライトユニットに関する。

液晶パネルを背面から照明する面状ライトユニットでは、発光量を増大させるため導光板の側面から漏れ出そうとする光を、導光板の側面又はその近傍で反射させ、導光板内に戻して再利用することがある。

例えば特許文献１の図２には、四つの側壁を有する筐体と、その側壁のうち直交して隣接する二つの側壁に設置された光源と、光源から出射する光が入射する導光板とを備えた面状ライトユニット（照明装置）が示されている。導光板は、光が入射する入射面と、入射面から入射した光を出射する出射面（第１主面）と、出射面に対向し光路偏向手段を形成した裏面とを有する。さらにこの導光板は、位置決め部材により光源と入射面とを相対的に位置決めされ、入射面に対向する対向面と他の側壁との間に配置される弾性体により筐体に対し保持固定される。なおこの面状ライトユニットは、弾性体が当接する対向面が反射面となっている。また位置決め部材で光源と入射面の位置関係を確定させたうえで、熱膨張等により導光板が膨張収縮したときに弾性体が変形してその影響を吸収するようにしている。

特開２０１４−１２０３１９（図２）

上述の従来例では、導光板の側面から漏れ出そうとする光を、導光板の側面を反射面とすることにより導光板内に戻していた。ところが導光板の側面を反射面とすると追加工が必要になり製造工程が長くなる。そこで側面を反射面とせず、導光板の裏面を覆う反射シートの端部を折り曲げ、この折り曲げた部分を導光板の側面に近接させ、導光板の側面から漏れ出そうとする光を反射シートの反射面で反射させ導光板内に戻すことがある。しかしながら、この構造では、弾性体が導光板の側面に当接している部分に反射シートを近接させられないため、弾性体近傍の出射面が暗くなってしまうという課題がある。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、導光板を弾性体により保持固定しながらも出射面の輝度均一性を向上させることが可能な面状ライトユニットを提供することを目的とする。

本発明の面状ライトユニットは、光源と、入射面及び前記入射面に直交する出射面を有する導光板と、前記導光板を収納する筐体と、前記導光板の側面と前記筐体の間に挿入される弾性体と、前記導光板の前記出射面と反対側の面に接する反射シートとを備え、前記弾性体により前記筐体に前記導光板を押圧固定する面状ライトユニットにおいて、前記反射シートの端部を折り曲げ前記導光板の側面に前記反射シートの反射面を対向させるとともに、前記導光板の折り曲げた部分を切り欠いた位置に前記弾性体を配し、前記導光板に当接する前記弾性体の面に反射部材を設けたことを特徴とする。

本発明の面状ライトユニットにおいて導光板の側面から漏れ出そうとする光は、端部を折り曲げられた反射シートの反射面により導光板に戻るとともに、反射シートを近接させられない弾性体の当接部でも弾性体に貼り付けられた反射部材により導光板に戻る。

前記弾性体は前記入射面と対向する側面にのみ当接していても良い。

以上のように本発明の面状ライトユニットは、導光板の出斜面において、保持固定用の弾性体の反射率が低かったときに弾性体の当接部近傍で発生していた暗部が、弾性体に貼り付けられた反射部材の反射により解消し輝度の均一性が向上する。

本発明の実施形態として示す面状ライトユニットの平面図。図１に示す面状ライトユニットの一部分を拡大した斜視図。図１に示す弾性体の斜視図。図1に示す反射シートの斜視図。発光様態を示す平面図であり、（ａ）が比較例、（ｂ）が図１に示す面状ライトユニット。

以下、添付図１〜５を参照しながら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。

まず図１により本発明の実施形態として示す面状ライトユニット１０の全体構造とこの構造で発揮される作用とを説明する。ここで図１は面状ラトユニット１０の平面図である。面状ライトユニット１０は、図の上下左右方向に壁を有する筐体１１と、筐体１１中に収納された導光板１２と、筐体１１の上側の壁と導光板１２の間に挿入された弾性体１３と、導光板１２の上側面に沿うように折り曲げた部分が観察される反射シート１４と、筐体１１の左右の壁と導光板１２の間に挿入された反射シート倒れ防止材１５及び弾性体１６と、筐体１１の下側の壁と導光板１２の間に配置されたＬＥＤ１７（光源）とを備えている。なお反射シート倒れ防止材１５と導光板１２との間に存在する反射シート１４の一部分、及び、ＬＥＤ１７を実装する基板は図示していない。

導光板１２の平面形状は、略矩形であり、ポリカーボネートやアクリルなどの透明樹脂からなり、厚さが２．０ｍｍ程度で、図の左右並びに右下隅及び左下隅に凸部１２ａ、１２ｂを有している。また導光板１２は、図の下側の側面が入射面となり、入射面と直交する紙面側が出射面となる。ＬＥＤ１７を発した光は、導光板１２の入射面から入射し、導光板１２内を伝搬しながら、導光板１２の出射面と反対側の面（以後裏面と呼ぶ）に形成したドットにより進行方向が変えられ、一部は直接的に出射面から出射し、一部は裏面と接する反射シート１４で反射し出射面から出射する。なお導光板１２の有効発光領域１２ｃから出射する光だけが背面照明に利用される。導光板１２の出射面上には、拡散シートやプリズムシートなど図示していない光学シートが積層されており、これらの光学シートにより出射光の配光分布が調整される。

弾性体１３は筐体１１の上側の壁を支えとして導光板１２を図の下方に押し、凸部１２ｂが筐体１１の下側の壁に当たることにより、導光板１２の上下方向が固定される。弾性体１６は筐体１１の左右の壁を支えとして導光板１２の凸部１２ａを左右から押し、導光板１２の左右方向が固定される。なお後述するように弾性体１３は導光板１２に当接する面に反射部材１３ｂ（図３参照）が設けられている。

反射シート１４は、前述のように導光板１２の裏面に接し、さらに図の上側の端部を折り曲げ、導光板１２の上側の側面（弾性体１３のある部分を除く）に反射面を対向させて
いる。

この結果、導光板１２内を伝搬し導光板１２の側面から漏れ出そうとする光は、反射シート１４により導光板１２に戻るとともに、反射シート１４を近接させられない弾性体１３の当接部でも弾性体１３に貼り付けられた反射部材１３ｂにより導光板に戻る。この導光板１２に戻された光は面状ライトユニット１０の発光効率を向上させるのに利用される。特に導光板１２を保持固定する弾性体１３は、反射部材１３ｂで導光板１２に戻した光により導光板１２の出射面の角部における輝度を上昇させ、出射面の輝度均一性向上に寄与する。

図２は図１のＡで囲んだ部分を拡大した面状ライトユニット１０の斜視図である。反射部材１３ｂ（図３参照）を備える弾性体１３は、筐体１１の上側の壁と導光板１２の上側の側面に当接している。反射シート１４は弾性体１３を避けるようにして導光板１２の上側の側面に隣接するとともに、導光板１２の左側の側面にも隣接している。導光板１２の左側の側面に隣接している反射シート１４と筐体１１の左側の壁との間には反射シート倒れ防止材１５が配置されている。

図３は図１に示した弾性体１３の斜視図である。図３に示したように弾性体１３では、ゴムバネ部１３ａと反射部材１３ｂが積層している。反射部材１３ｂは発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなり、厚さが０．２ｍｍ程度である。ゴムからなるゴムバネ部１３ａは筐体１１（図１参照）の壁に当接し、その反射部材１３ｂが導光板１２（図１参照）に当接する。発泡ＰＥＴは、反射特性が良好であるため反射板や反射性のフレームなどに採用されることが多いが、硬質であるため弾性を利用して固定する部品の材料には適していない。そこで弾性体１３のように発泡ＰＥＴとゴムとを組み合わせることにより、導光板１２を固定するのに適した部材を構成できる。

図４は図1に示した反射シート１４の斜視図である。図４に示すように反射シート１４は、導光板１２（図１参照）の裏面に接する底部１４ａを有し、３辺に折り曲げ部１４ｂ、１４ｃ、１４ｄがある。反射シート１４の折り曲げ部１４ｂがある辺には、両端に切欠き部１４ｅ、１４ｆがある。導光板１２の上側の側面（図１参照）に折り曲げ部１４ｂの反射面が対向するとともに、切り欠き部１４ｅ、１４ｆに弾性体１３がはまり込む（図２参照）。折り曲げ部１４ｃ、１４ｄは、ＬＥＤ１７（図１参照）から離れた部分が暗くなることを補償するため図の上側の端部に設けられたものである。

図５（ａ）及び（ｂ）は、比較例の面状ライトユニット５０及び面状ライトユニット１０の発光様態を示す平面図である。比較例の面状ライトユニット５０は、面状ライトユニット１０に対し弾性体がゴムバネ部だけからなり反射部材を備えていないところだけが異なっている。図５は最大輝度を１００％としたときに輝度の分布を、領域Ｂ１（１００％~９４％）、Ｂ２（９４％〜８８％）、Ｂ３（８８％〜８１％）、Ｂ４（８１％〜７５％）、Ｂ５（７５％〜６９％）、Ｂ６（６９％〜６３％）、の６段階で示している。
（ａ）に示す比較例の面状ライトユニット５０では、図の左右の中央で且つ上辺側に最も明るい領域Ｂ１が現れ、その外側に向かって暗くなる領域Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５が順に現れ、下側の隅では最も暗い領域Ｂ６が現れる。いっぽう（ｂ）に示す面状ライトユニット１０では、（ａ）と同様に図の左右の中央で且つ上辺側に最も明るい領域Ｂ１が現れ、その外側に向かって暗くなる領域Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５が順に現れるが、下側の隅に最も暗い領域Ｂ６が存在しない。

すなわち、比較例の面状ライトユニット５０のように反射率の低いゴムバネ（弾性体）で導光板を固定すると、導光板の側面から漏れ出そうとする光（透過光）をゴムバネが吸収してしまいリサイクル（再利用）できない。そのためゴムバネを配置した部分が暗くな
ってしまう。これに対し本発明の実施形態である面上ライトユニット１０のように、ゴムバネ（弾性体１３）の表面に反射部材１３ｂ（図３参照）を貼り付けることにより、ゴムバネでも導光板からの透過光をリサイクルすることができるため、ゴムバネの周辺部を明るくすることができるようになる。

なお面状ライトユニット１０では弾性体１３にだけに反射部材１３ｂを設けたが、弾性体１６にも反射部材を設けても良い。しかしながらＬＥＤ１７から最も離れた導光板１２の角部が暗くなりやすいので、本実施形態のように弾性体１３にだけに反射部材１３ｂを設けただけでも大きな効果が得られる。

１０…面状ライトユニット、
１１…筐体、
１２…導光板、
１２ａ、１２ｂ…凸部、
１２ｃ…有効発光領域、
１３、１６…弾性体、
１３ａ…ゴムバネ部、
１３ｂ…反射部材、
１４…反射シート、
１５…反射シート倒れ防止材、
１７…ＬＥＤ（光源）。

Claims

光源と、入射面及び前記入射面に直交する出射面を有する導光板と、前記導光板を収納する筐体と、前記導光板の側面と前記筐体の間に挿入される弾性体と、前記導光板の前記出射面と反対側の面に接する反射シートとを備え、前記弾性体により前記筐体に前記導光板を押圧固定する面状ライトユニットにおいて、
前記反射シートの端部を折り曲げ前記導光板の側面に前記反射シートの反射面を対向させるとともに、
前記導光板の折り曲げた部分を切り欠いた位置に前記弾性体を配し、
前記導光板に当接する前記弾性体の面に反射部材を設けた
ことを特徴とする面状ライトユニット。
前記弾性体は前記入射面と対向する側面にのみ当接し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。