JP2018098077A - 面状照明装置 - Google Patents

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哲 長曽我部
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貴志 枝光
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Abstract

【課題】導光板から出射される光の輝度ムラを抑制することができる面状照明装置を提供すること。【解決手段】実施形態に係る面状照明装置は、導光板と、基材と、接着剤とを備える。導光板は、平板状に形成され、側面と、主面とを有し、側面から入射される光を主面から出射する。基材は、導光板と接合される接合面を有する。接着剤は、基材と導光板とを接合する。そして、基材には、接着剤を接合面から基材の厚み方向に逃がす切欠部が形成される。【選択図】図3D

Description

本発明は、面状照明装置に関する。
トップビュー型のLED(Light Emitting Diode)が導光板の側面に対向して配置される面状照明装置がある。近年、面状照明装置の狭額縁化の要求にともない、導光板とLEDとを連結する連結部材の狭小化が求められている。
特開2002−156632号公報
しかしながら、導光板とLEDとを連結する連結部材を狭小化した場合、導光板と連結部材との間を接合する接着剤が、連結部材の所定の位置からはみ出す場合がある。そして、所定の位置からはみ出した接着剤と、導光板の中を進む光とが干渉することにより、導光板から出射される光の輝度ムラが生じる恐れがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、導光板から出射される光の輝度ムラを抑制することができる面状照明装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板と、基材と、接着剤とを備える。前記導光板は、平板状に形成され、側面と、主面とを有し、前記側面から入射される光を前記主面から出射する。前記基材は、前記導光板と接合される接合面を有する。前記接着剤は、前記基材と前記導光板とを接合する。そして、前記基材には、前記接着剤を前記接合面から前記基材の厚み方向に逃がす切欠部が形成される。
本発明の一態様によれば、導光板から出射される光の輝度ムラを抑制することができる面状照明装置を提供することができる。
図1は、実施形態に係る面状照明装置の外観の一例を示す上面図である。 図2は、図1のA−A線における断面図である。 図3Aは、実施形態に係る連結部材の外観を示す斜視図である。 図3Bは、実施形態に係る連結部材と、LEDと、導光板との位置関係を示す拡大上面図である。 図3Cは、実施形態に係る連結部材における基材と両面テープとを示す拡大上面図である。 図3Dは、図3BのB−B線における断面図である。 図4Aは、参考例における連結部材と、LEDと、導光板との位置関係を示す拡大上面図である。 図4Bは、図4AのC−C線における断面図である。 図5Aは、実施形態に係る基材に形成される溝の形状における別の例を示す拡大上面図である。 図5Bは、実施形態に係る基材に形成される溝の形状における別の例を示す拡大上面図である。 図5Cは、実施形態に係る基材に形成される溝の形状におけるまたさらに別の例を示す拡大上面図である。 図6Aは、実施形態の変形例1に係る連結部材と、LEDと、導光板との位置関係を示す拡大上面図である。 図6Bは、実施形態の変形例1に係る連結部材における基材と両面テープとを示す拡大上面図である。 図6Cは、図6AのD−D線における断面図である。 図7Aは、実施形態の変形例1に係る基材に形成される穴の形状における別の例を示す拡大上面図である。 図7Bは、実施形態の変形例1に係る基材に形成される穴の形状におけるさらに別の例を示す拡大上面図である。 図8は、実施形態の変形例2に係る連結部材における基材と両面テープとを示す拡大上面図である。 図9は、実施形態に係る面状照明装置の組み立て方法の一例について説明するための図である。
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
<面状照明装置の概要>
まずは、面状照明装置10の概要について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係る面状照明装置10の外観の一例を示す上面図である。図1に示すように、実施形態に係る面状照明装置10は、遮光シート30で覆われていない出射領域である有効エリア40から光を出射する。すなわち、遮光シート30により、有効エリア40が規定される。
実施形態に係る面状照明装置10は、液晶表示装置のバックライトとして用いられる。かかる液晶表示装置は、たとえば、スマートフォンにおいて用いられる。
なお、図1において、右側の遮光シート30よりも左側の遮光シート30の方が、幅が広い。これは、右側の遮光シート30は、後述するLED14やFPC(Flexible Printed Circuit)12などが含まれない比較的狭い領域を覆う一方で、左側の遮光シート30は、後述するLED14やFPC12などを含む比較的広い領域を覆うためである。
左側の遮光シート30の幅は、たとえば、1.5mmである。また、図1において、後述する遮光シート31の図示は省略されている。
<面状照明装置の詳細な構成>
つづいて、面状照明装置10の詳細な構成について、図2を用いて説明する。図2は、図1のA−A線における断面図である。図2に示すように、面状照明装置10は、フレーム11と、FPC12と、接続部材13と、LED14と、導光板15と、連結部材16と、接続部材17と、拡散シート18と、プリズムシート19と、反射シート21と、遮光シート30と、遮光シート31とを含む。
フレーム11は、FPC12と、接続部材13と、LED14と、導光板15と、連結部材16と、接続部材17と、拡散シート18と、プリズムシート19とを収納する部材である。フレーム11は、剛性と光の反射率が大きい、たとえば、ステンレス製の板金フレームである。フレーム11は、底部11aと、側壁部11bとを有する。
底部11aは、導光板15の後述する裏面15cに沿って広がる部位である。底部11aは、床面11cを有する。床面11cは、平面11c1と、後述する凹部11eに形成される凹状の面11c2とを有する。そのうち平面11c1には、LED14や導光板15が載置される。
側壁部11bは、導光板15の後述する側面15aの長辺に沿って、底部11aから光が出射する方向(床面11cの平面11c1の法線方向)に一体に立ちあがる部位である。側壁部11bは、側面11dを有する。
また、底部11aには、凹部11eが形成されている。凹部11eは、床面11cの側面11d側の部分から側面11dに沿って光が出射する方向とは逆の方向に凹むように形成される、FPC12の下端部を逃がす部位である。凹部11eの幅は、より大きな連結部材16が床面11cの平面11c1に配置されるように、狭く形成されている。凹部11eは、底部に凹状の面11c2を有する。
FPC12は、2つの主面12a、12bを有し、一方の主面12aに、LED14が実装される基板である。FPC12には所定の配線パターン(図示せず)が形成されており、かかる配線パターンを介して、外部電源(図示せず)からの電力がLED14に供給され、LED14を発光させることができる。
接続部材13は、フレーム11の側面11dに対してFPC12を固定させる部材である。接続部材13は、たとえば、両面テープである。そして、接続部材13の一方の面がFPC12の主面12aとは反対側の主面12bに貼り付けられ、他方の面が側面11dに貼り付けられることにより、側面11dに対してFPC12が固定される。
LED14は、点状の光源(点状光源)である。LED14は、たとえば、青色LEDと黄色蛍光体とからなる疑似白色LEDである。LED14は、全体として直方体状に形成され、FPC12に実装される面と反対側の面に発光面14aを有する、いわゆるトップビュー型のLEDである。
実施形態では、LED14が複数設けられる。また、複数のLED14は、その発光面14aを、導光板15の側面15aに対向させた状態で、側面15aの長辺方向に沿って並んで配置される。そして、複数のLED14は、側面15aに向けて光を発する。このように、複数のLED14は、側面15aに入射される光を発光する。
導光板15は、透明材料(たとえば、ポリカーボネート樹脂)を用いて平板状に形成されている。導光板15は、その外表面に、側面15aと、主面15bと、裏面15cとを有する。
側面15aは、LED14の発光面14aから発光した光が入射される入射面である。また、主面15bは、側面15aから入射された光が外方に出射される出射面である。さらに、主面15bとは反対側の面である裏面15cには、たとえば、複数のドットからなる光路変更パターンが形成されている。
かかる光路変更パターンを形成することにより、導光板15の中を進む光の進行方向が変更されて、主面15bから効率的に光が出射される。すなわち、実施形態に係る面状照明装置10は、いわゆるエッジライト型の照明装置である。
連結部材16は、LED14および導光板15と、床面11cの平面11c1との間に配置され、導光板15とLED14とを光学的および機械的に連結させる部材である。
具体的には、連結部材16は、LED14の光軸と導光板15の光軸とが一致された状態で、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させる。連結部材16は、基材16aと固定部材16bとを含み、固定部材16b側のみが接着可能となる部材である。
基材16aは、たとえば、PETなどの樹脂で構成される。固定部材16bは、LED14の床面11c側の面の導光板15寄りの少なくとも一部に接着される。なお、図2に示した断面はLED14の発光面14aを含んだ断面であるが、発光面14aを含まない断面においては、固定部材16bがLED14の光の出射方向に延在している。そして、かかる延在した部位により、固定部材16bは、導光板15の裏面15cのLED14寄りの少なくとも一部に接着される(図3B参照)。
また、連結部材16には、LED14の発光面14aに近接する基材16a上に、間隙16eが形成されている。なお、基材16a、固定部材16bおよび間隙16eの詳細な構成については後述する。
かかる連結部材16に、LED14の床面11c側の面の少なくとも一部と、導光板15の裏面15cの少なくとも一部とが取り付けられる。これにより、連結部材16は、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させることができる。
また、実施形態においては、図2に示すように、LED14の厚さよりも導光板15の厚さの方が厚くなっている。このように、LED14の厚さと導光板15の厚さが異なる場合であっても、連結部材16を用いることにより、LED14の床面11c側の面と導光板15の裏面15cとを面一にして、LED14と導光板15とを連結することができる。したがって、実施形態によれば、連結部材16により、LED14と導光板15との光の結合効率を安定させることができる。
ここで、仮に、連結部材16が両面とも接着可能である場合について説明する。この場合には、床面11cに対してLED14と導光板15とが固定される。したがって、面状照明装置10に外部から何らかの力が加わると、LED14と導光板15とは、その力を逃がすことができずに、破損してしまう恐れがある。
しかしながら、実施形態に係る連結部材16は、固定部材16bが配置される側のみが接着可能であるため、床面11cに対してLED14および導光板15が固定されない。これにより、LED14および導光板15は、外部からの力を逃がすことができる。したがって、実施形態に係る面状照明装置10によれば、LED14または導光板15における破損の発生を抑制することができる。
接続部材17は、LED14および導光板15に対して連結部材16とは反対側に配置され、LED14と導光板15とを光学的および機械的に連結させる部材である。具体的には、接続部材17は、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させる。接続部材17は、後述する拡散シート18とLED14および導光板15との間に配置される。
接続部材17は、たとえば、両面テープであり、一方の面が、LED14の床面11cとは反対側の面の導光板15寄りの少なくとも一部に貼り付けられるとともに、導光板15の主面15bのLED14寄りの少なくとも一部に貼り付けられる。
すなわち、接続部材17に、LED14の床面11cとは反対側の面の少なくとも一部と、導光板15の主面15bの少なくとも一部とが取り付けられる。したがって、接続部材17により、LED14の発光面14aと導光板15の側面15aとを連結させることができる。
また、接続部材17の他方の面は、拡散シート18の側壁部11b側の少なくとも一部に貼り付けられる。これにより、接続部材17は、拡散シート18を導光板15に固定させることから、拡散シート18が導光板15から浮いてしまうことを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、有効エリア40から出射される光の輝度や輝度分布などの輝度特性の劣化を抑制することができる。
拡散シート18は、導光板15の主面15b側に配置され、主面15bから出射される光を拡散する部材である。具体的には、拡散シート18は、主面15bおよびLED14の床面11cとは反対側の面の少なくとも一部を覆うように配置される。
プリズムシート19は、拡散シート18に対して導光板15とは反対側に配置され、拡散シート18により拡散された光の配光制御を行って、配光制御が行われた光を出射する部材である。
反射シート21は、導光板15の裏面15cから漏れた光を反射して、ふたたび導光板15に戻す部材である。反射シート21は、両面テープ22により床面11cの平面11c1上に固定された状態で、導光板15の裏面15cと床面11cとの間に配置される。
両面テープ22は、たとえば、白色の両面テープであり、一方の面が反射シート21の一部に貼り付けられ、他方の面が床面11cの平面11c1に貼り付けられる。これにより、反射シート21は床面11c上に固定される。
遮光シート30は、プリズムシート19の側壁部11b側の一部を覆うように配置され、導光板15の主面15bのうち一部の領域から出射される光を遮ることにより、面状照明装置10から光が出射される有効エリア40を規定する部材である。
たとえば、遮光シート30は、光を遮ることが可能な片面テープであり、一端側の部分がフレーム11の側壁部11bの外側の面に貼り付けられる。また、遮光シート30の他端側の部分のプリズムシート19側の面は、プリズムシート19の側壁部11b側の一部に貼り付けられる。
遮光シート31は、たとえば、光を遮ることが可能な両面テープである。遮光シート31の2つの面のうち、一方の面は、遮光シート30の他端側の部分に貼り付けられ、他方の面は、面状照明装置10をバックライトとして用いる液晶表示装置(図示せず)に貼り付けられる。これにより、かかる液晶表示装置に面状照明装置10を固定することができる。
<連結部材の詳細な構成>
つづいて、実施形態における連結部材16の構成について、図3A〜図3Dを用いて説明する。図3Aは、実施形態に係る連結部材16の外観を示す斜視図であり、図3Bは、実施形態に係る連結部材16と、LED14と、導光板15との位置関係を示す拡大上面図である。なお、図3Bにおいては、理解を容易にするため、LED14および導光板15は破線で示している。
また、図3Cは、実施形態に係る連結部材16における基材16aと両面テープ16cとを示す拡大上面図であり、図3Dは、図3BのB−B線における断面図である。
図3Aに示すように、連結部材16は、基材16aと、固定部材16bとを含む。基材16aは、細長い帯状の部材であり、図3Bに示すように、接合面16a1と、側面16a2とを含む。接合面16a1は、基材16aにおける主面の1つであり、固定部材16bを介してLED14および導光板15と接合される面である。側面16a2は、接合面16a1の縁に接する側面のうち、LED14の発光面14aから光が出射する方向に向いている面である。
図3Aに示すように、固定部材16bは、両面テープ16cと、接着剤16dとを含む。両面テープ16cは、基材16aにおける接合面16a1の少なくとも一部を覆うように設けられる。両面テープ16cは、上面視で櫛形状に形成されており、延伸部16c1と、複数の櫛歯部16c2とを有する。
延伸部16c1は、図3Bに示すように、基材16aのLED14が配置される側にかたよって配置され、基材16aの長手方向に沿って延びる部位である。また、櫛歯部16c2は、延伸部16c1から、導光板15が配置される側に櫛歯状に並んで突出する部位である。すなわち、複数の櫛歯部16c2は、所定の間隔をあけて、基材16aの長手方向に沿って並んで配置される。
接着剤16dは、互いに隣接する一対の櫛歯部16c2の中間に、かかる一対の櫛歯部16c2とはそれぞれ所定の間隔をあけて配置される。すなわち、複数の接着剤16dと、複数の櫛歯部16c2とが、交互に並んで配置される。そして、隣接する櫛歯部16c2と接着剤16dとの間には、所定の間隔を有する間隙16eが形成されている。
かかる構成の連結部材16の所定の箇所に対して、図3Bに示すように、導光板15が接合される。具体的には、両面テープ16cにおける櫛歯部16c2と接着剤16dとが交互に並んで配置される箇所に、導光板15の裏面15c(図2参照)の少なくとも一部が接合される。
ここで、図3Cなどに示すように、基材16aの側面16a2には、切欠部である溝16a3が形成される。溝16a3は、接合面16a1における側面16a2側の縁のうち、接着剤16dが配置される箇所の少なくとも一部から形成され、基材16aの厚み方向に延びるように形成される。
ここで、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布され、接合面16a1における所望の箇所からはみ出そうとした場合には、図3Dに示すように、かかる切欠部(溝16a3)により接着剤16dを基材16aの厚み方向に逃がすことができる。換言すると、切欠部(溝16a3)は、余分な接着剤16dを基材16aの厚み方向に誘導することができる。
これにより、接着剤16dと導光板15とが接する位置を、所望の箇所(たとえば、図3Dに示す境界LよりもLED14側)にとどめることができる。上述の境界Lは、たとえば、基材16aの側面16a2と略面一になる面である。
ここで、図4Aおよび図4Bを参照しながら、実施形態における切欠部が形成されていない参考例について説明する。図4Aは、参考例における連結部材16と、LED14と、導光板15との位置関係を示す拡大上面図であり、図4Bは、図4AのC−C線における断面図である。
図4Bに示すように、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布されると、接合面16a1は、所望の箇所(たとえば、境界Lよりも光の出射方向側)からはみ出す。また、図4Aに示すように、接着剤16dは、LED14における発光面14aの前方をさえぎるようにはみ出す。さらに、かかるはみ出した接着剤16dは、図4Bに示すように、導光板15の裏面15cに接しながらはみ出す。
ここで、発光面14aの前方をさえぎり、導光板15の裏面15cに接しながらはみ出した接着剤16dは、発光面14aから出射され導光板15の中を進む光と干渉する。たとえば、接着剤16dが透明な接着剤の場合には、接着剤16dが輝点の原因となる。また、接着剤16dが黒色の接着剤の場合には、接着剤16dが導光板15の中を進む光を吸収することから、導光板15から出射される光の輝度低下の原因となる。
すなわち、LED14の発光面14aの前方をさえぎり、導光板15の裏面15cに接しながらはみ出した接着剤16dは、導光板15から出射される光の輝度ムラの原因となる。
しかしながら、図3A〜図3Dに示す実施形態では、接着剤16dを基材16aの厚み方向に逃がすことができる切欠部(溝16a3)を形成していることから、上述の輝度ムラの原因となる接着剤16dのはみ出しを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
実施形態では、図3Cに示すように、接合面16a1と平行な面における溝16a3の断面形状は円弧状である。これにより、接着剤16dがあらゆる方向からはみ出そうとした場合でも、接着剤16dを基材16aの厚み方向に効率よく逃がすことができる。したがって、断面形状が円弧状である溝16a3を形成することにより、導光板15から出射される光の輝度ムラをさらに抑制することができる。
一方で、図5A〜図5Cに示すように、接合面16a1と平行な面における溝16a3の断面形状は、必ずしも円弧状でなくともよい。図5Aは、実施形態に係る基材16aに形成される溝16a3の形状における別の例を示す拡大上面図であり、図5Bは、実施形態に係る基材16aに形成される溝16a3の形状におけるさらに別の例を示す拡大上面図であり、図5Cは、実施形態に係る基材16aに形成される溝16a3の形状におけるまたさらに別の例を示す拡大上面図である。
たとえば、図5Aに示すように、接合面16a1と平行な面における溝16a3の断面形状が四角形状であってもよいし、図5Bに示すように、接合面16a1と平行な面における溝16a3の断面形状が三角形状であってもよい。もしくは、図5Cに示すように、接合面16a1における接着剤16dが配置される箇所を取り囲むような形状の溝16a3を形成してもよい。
また、実施形態において、溝16a3は、図3Dに示すように接合面16a1の縁から接合面16a1の反対面の縁までつながるように形成されている。このように溝16a3を接合面16a1の反対面の縁までつながるように形成することにより、溝16a3に収容することができる接着剤16dの量を増やすことができる。
したがって、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを効果的に抑制することができる。一方で、溝16a3は、必ずしも接合面16a1の反対面の縁まで形成されなくともよい。
また、実施形態において、溝16a3は、接合面16a1と平行な面における断面形状が厚み方向で一定である。これにより、基材16aの形状を、溝16a3を含めて型抜き手法により形成することができることから、基材16aを低コストで形成することができる。
一方で、溝16a3は、接合面16a1と平行な面における断面形状が厚み方向で異なるように形成されていてもよい。たとえば、溝16a3の断面が、基材16aの下方側の少なくとも一部において、上方側よりも大きくなるように形成することにより、溝16a3に収容することができる接着剤16dの量を増やすことができる。したがって、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを効果的に抑制することができる。
また、実施形態において、図3Bに示した両面テープ16cの櫛歯部16c2は、基材16aと導光板15との間隔を一定に保持するスペーサとして機能している。すなわち、実施形態において、基材16aと導光板15との間は、スペーサ(櫛歯部16c2)または接着剤16dを介して接合される。
このように、基材16aと導光板15との間を、スペーサ(櫛歯部16c2)または接着剤16dを介して接合することにより、基材16aと導光板15との間の接着剤16dの厚みをスペーサ(櫛歯部16c2)の厚みで均一にすることができる。これにより、接着剤16dの厚みのバラツキに起因する、接着剤16dの接合強度のバラツキを抑制することができる。
すなわち、実施形態によれば、基材16aと導光板15との間を、スペーサ(櫛歯部16c2)または接着剤16dを介して接合することにより、基材16aと導光板15との間の接合強度のバラツキを抑制することができる。
さらに、実施形態では、図3Bに示すように、複数の接着剤16dと複数の櫛歯部16c2とが、交互に並んで配置される。これにより、両側に近接して設けられるスペーサ(櫛歯部16c2)で、接着剤16dの厚みをさらに均一にすることができる。したがって、実施形態によれば、複数の接着剤16dと複数の櫛歯部16c2とを交互に並べて配置することにより、基材16aと導光板15との間の接合強度のバラツキをさらに抑制することができる。
また、実施形態では、スペーサ(櫛歯部16c2)に両面テープ16cを用いている。これにより、接着強度は強い一方で硬化速度が遅い接着剤を接着剤16dに用いる場合でも、基材16aと導光板15との接合の初期段階では両面テープ16cで接合することができる。すなわち、かかる接合の初期段階から、基材16aと導光板15との間の位置関係を保持することができる。
したがって、接着剤16dに硬化速度が遅い接着剤を用いる場合でも、十分に硬化するまで待つことなく次の製造工程に移行することができることから、タクトタイムを短くすることができ、製造コストを低減することができる。
さらに、スペーサ(櫛歯部16c2)に両面テープ16cを用いることにより、接着強度が強い接着剤16dを用いることができることから、優れた接合強度を得ることができる。
また、連結部材16に対しては、図3Bに示すように、導光板15の他に複数のLED14が接合される。具体的には、両面テープ16cの延伸部16c1が配置される箇所に、複数のLED14が一列に並んで接合される。すなわち、実施形態において、基材16aとLED14との間は、両面テープ16c(延伸部16c1)を介して接合される。
このように、基材16aとLED14との間を両面テープ16c(延伸部16c1)で接合することにより、櫛歯部16c2で用いられる両面テープ16cとの共用が可能となる。したがって、基材16aとLED14との間を接合する接合材を別途用意する必要がなくなることから、面状照明装置10の製造コストを低減することができる。
さらに、実施形態において、図3Bに示すように、隣接する櫛歯部16c2と接着剤16dとの間に形成される間隙16eは、LED14の発光面14aに対して、発光面14aから光が照射される側に形成されている。換言すると、導光板15において発光面14aに向かい合う部位(すなわち、光が照射される部位)は、裏面15c側で間隙16eと隣り合っている。その理由を以下に述べる。
接着性を有する両面テープ16cや接着剤16dは、一般的に光の吸収率が高い。そのため、発光面14aから光が照射される導光板15の部位に隣り合って両面テープ16cや接着剤16dが設けられていると、かかる両面テープ16cや接着剤16dで発光した光が吸収されることから、面状照明装置10の発光効率が低下してしまう。
しかしながら、実施形態では、隣接する櫛歯部16c2と接着剤16dとの間に間隙16eを形成し、かかる間隙16eに隣り合うように導光板15の発光面14aに向かい合う部位を配置している。換言すると、発光面14aの前方(光が照射される方向)には両面テープ16cや接着剤16dが配置されないように、LED14を配置している。
これにより、発光面14aの前方で両面テープ16c(櫛歯部16c2)や接着剤16dにより光が吸収されることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、より発光効率の高い面状照明装置10を実現することができる。
さらに、実施形態によれば、基材16aに切欠部(溝16a3)を形成していることから、上述の間隙16eに接着剤16dがはみ出すことを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、さらに発光効率の高い面状照明装置10を実現することができる。
上述の実施形態において、接着剤16dとしては、たとえば、1液型接着剤、2液型接着剤、UV硬化型接着剤、ホットメルト接着剤などを用いることができる。このように、接着剤16dは、不可逆的に硬化(たとえば、1液型接着剤、2液型接着剤、UV硬化型接着剤)または固化(たとえば、ホットメルト接着剤)することにより、接着機能が発現される材料である。
一方、両面テープ16cは、粘着剤により接着機能が付与されている材料である。すなわち、接着剤16dのほうが、両面テープ16cよりも高い接着強度を有する。したがって、実施形態によれば、基材16aと導光板15との間を接着剤16dで接合していることから、両面テープのみで接合する場合に比べて優れた接着強度を得ることができる。
なお、実施形態において、図3Bに示すように、接着剤16dは、隣接する櫛歯部16c2の間に1つずつ設けられている。一方で、接着剤16dは、隣接する櫛歯部16c2の間に所定の間隔(間隙16eに対応)をあけて2つ以上設けられていてもよい。
これにより、基材16aと導光板15との間を、より多くの接着剤16dで接合することができる。したがって、基材16aと導光板15との間で、より優れた接合強度を得ることができる。なお、この場合、それぞれの接着剤16dごとに切欠部(溝16a3)を形成すればよい。
さらに、実施形態において、接着剤16dとして異なる種類の接着剤を併用してもよい。これにより、接着剤16dに多様な機能を付与することができる。たとえば、一方の接着剤として低温での接合強度に優れた接着剤を用い、もう一方の接着剤として高温での接合強度に優れた接着剤を用いると、幅広い温度条件で優れた接合強度を得ることができる。
したがって、接着剤16dとして異なる種類の接着剤を併用することにより、接着剤16dに多様な機能を付与することができる。
またさらに、実施形態において、両面テープを用いたスペーサ(櫛歯部16c2)と、両面テープではないスペーサとを併用してもよい。このように両面テープを用いたスペーサ(櫛歯部16c2)と、両面テープではないスペーサとを併用することによっても、接着剤16dの厚みを均一にすることができる。したがって、基材16aと導光板15との間の接合強度のバラツキを抑制することができる。
なお、この場合、両面テープではないスペーサのみを用い、接着剤16dまたは両面テープではないスペーサを介して基材16aと導光板15との間を接合してもよい。
<変形例>
つづいて、図6A〜図8を参照しながら、実施形態に係る面状照明装置10の変形例について説明する。まずは、変形例1について説明する。かかる変形例1においては、連結部材16の基材16aにおける切欠部の構成が上述の実施形態と異なる。これ以外の部位については実施形態と同様であることから、その他の部位については詳細な説明を省略する。
図6Aは、実施形態の変形例1に係る連結部材16と、LED14と、導光板15との位置関係を示す拡大上面図であり、図6Bは、実施形態の変形例1に係る連結部材16における基材16aと両面テープ16cとを示す拡大上面図であり、図6Cは、図6AのD−D線における断面図である。
変形例1では、図6Bに示すように、基材16aの接合面16a1に切欠部である穴16a4が形成される。穴16a4は、接合面16a1における接着剤16dが配置される箇所の少なくとも一部に形成され、基材16aの厚み方向に延びるように配置される。
ここで、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布され、接合面16a1における所望の箇所からはみ出そうとした場合に、図6Cに示すように、かかる切欠部(穴16a4)により接着剤16dを基材16aの厚み方向に逃がすことができる。換言すると、切欠部(穴16a4)は、余分な接着剤16dを基材16aの厚み方向に誘導することができる。
これにより、接着剤16dと導光板15とが接する位置を所望の箇所(たとえば、図6Cに示す境界LよりもLED14側)にとどめることができることから、輝度ムラの原因となる接着剤16dのはみ出しを抑制することができる。したがって、変形例1によれば、実施形態と同様に、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
実施形態では、図6Bに示すように、接合面16a1と平行な面における穴16a4の断面形状は円形状である。これにより、接着剤16dがあらゆる方向からはみ出そうとした場合でも、接着剤16dを基材16aの厚み方向に効率よく逃がすことができる。したがって、断面形状が円形状である穴16a4を形成することにより、導光板15から出射される光の輝度ムラをさらに抑制することができる。
一方で、図7Aや図7Bに示すように、接合面16a1と平行な面における穴16a4の断面形状は、必ずしも円形状でなくともよい。図7Aは、実施形態の変形例1に係る基材16aに形成される穴16a4の形状における別の例を示す拡大上面図であり、図7Bは、実施形態の変形例1に係る基材16aに形成される穴16a4の形状におけるさらに別の例を示す拡大上面図である。
たとえば、図7Aに示すように、接合面16a1と平行な面における穴16a4の断面形状が四角形状であってもよいし、図7Bに示すように、接合面16a1と平行な面における穴16a4の断面形状が三角形状であってもよい。
また、図6A〜図6Cに示した変形例1において、穴16a4は、図6Cに示すように基材16aを厚み方向に貫通する貫通孔である。このように穴16a4を貫通孔にすることにより、穴16a4に収容することができる接着剤16dの量を増やすことができる。
したがって、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを効果的に抑制することができる。一方で、穴16a4は、必ずしも接合面16a1の反対面まで貫通していなくともよい。
また、実施形態において、穴16a4は、接合面16a1と平行な面における断面形状が厚み方向で一定である。これにより、基材16aの形状を、穴16a4を含めて型抜き手法により形成することができることから、基材16aを低コストで形成することができる。
一方で、穴16a4は、接合面16a1と平行な面における断面形状が厚み方向で異なるように形成されていてもよい。たとえば、穴16a4の断面が基材16aの下方側の少なくとも一部において、上方側よりも大きくなるように形成することにより、穴16a4に収容することができる接着剤16dの量を増やすことができる。したがって、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを効果的に抑制することができる。
なお、上述の変形例1では、切欠部として穴16a4のみが基材16aに形成されているが、穴16a4に加え、実施形態に示した溝16a3をさらに基材16aに形成してもよい。切欠部として溝16a3と穴16a4とを両方形成することにより、切欠部に収容することができる接着剤16dの量をさらに増やすことができる。したがって、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを効果的に抑制することができる。
つづいて、図8を参照しながら、変形例2について説明する。かかる変形例2においては、連結部材16の基材16aではなく両面テープ16cに切欠部を形成している点が上述の実施形態と異なる。これ以外の部位については実施形態と同様であることから、その他の部位については詳細な説明を省略する。
図8は、実施形態の変形例2に係る連結部材16における基材16aと両面テープ16cとを示す拡大上面図である。図8に示すように、変形例2においては、両面テープ16cの延伸部16c1において、接着剤16dが配置される箇所に隣接する箇所に切欠部16c3が形成される。
ここで、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布され、接合面16a1における所望の箇所からはみ出そうとした場合に、かかる切欠部16c3により接着剤16dを延伸部16c1側に逃がすことができる。
これにより、接着剤16dと導光板15とが接する位置を所望の箇所にとどめることができることから、輝度ムラの原因となる接着剤16dのはみ出しを抑制することができる。したがって、変形例2によれば、実施形態と同様に、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
<面状照明装置の組み立て方法>
以降においては、図9を参照しながら、面状照明装置10の組み立て方法について説明する。図9は、実施形態に係る面状照明装置10の組み立て方法の一例について説明するための図である。
なお、図9に示す断面は、LED14の発光面14aを含んだ断面であるが、発光面14aを含まない断面においては、基材16aと導光板15との間に櫛歯部16c2や接着剤16dが設けられ、切欠部(溝16a3)が形成されている。
図9に示すように、工程1では、まず、FPC12の主面12aにLED14を実装する。次に、LED14の床面11c側の面の少なくとも一部に連結部材16を取り付ける。そして、FPC12の主面12bを、接続部材13を用いてフレーム11の側面11dに固定させる。
たとえば、連結部材16を床面11cの平面11c1に載置する。そして、連結部材16が床面11cの平面11c1上を滑るように、FPC12およびLED14を側面11dに向けて移動させる。そして、接続部材13を用いて、FPC12の主面12bを側面11dに固定させる。
実施形態によれば、このように、連結部材16を床面11cの平面11c1に載置し、連結部材16が床面11cの平面11c1上を滑るようにFPC12およびLED14を側面11dに向けて移動させるという簡便な方法で、FPC12を側面11dに固定させることができる。
ここで、仮に、連結部材16が両面とも接着可能である場合について説明する。この場合には、工程1において、連結部材16を床面11cの平面11c1に載置すると、連結部材16が床面11cの平面11c1に貼り付いてしまう。
これにより、連結部材16が床面11cの平面11c1上を滑るようにFPC12およびLED14を側面11dに向けて移動させることができない。したがって、連結部材16が両面とも接着可能である場合には、実施形態のように、簡便な方法で、主面12bを、接続部材13を用いて側面11dに固定させることができない。
しかしながら、上述したように、実施形態によれば、連結部材16は固定部材16bが配置された片面のみが接着可能であるため、簡便な方法で、FPC12を側面11dに固定させることができる。
工程2では、まず、連結部材16における基材16a上の切欠部(溝16a3)に接する所定の箇所に、接着剤16d(図3B参照)をたとえばディスペンサを用いて塗布する。次に、床面11cの平面11c1を厚さ方向の位置合わせ基準として導光板15の光軸とLED14の光軸との位置合わせ(LED14の床面11c側の面と導光板15の裏面15cの位置合わせ)を行う。
そして、2つの光軸が一致する状態で、導光板15の裏面15cの少なくとも一部を連結部材16に取り付け、接着剤16dを硬化させる。これにより、導光板15の光軸とLED14の光軸とが一致し、導光板15の側面15aとLED14の発光面14aとが連結した状態でLED14に対して導光板15が固定される。
したがって、実施形態に係る面状照明装置10によれば、導光板15とLED14との光軸の位置合わせ精度が向上される。したがって、実施形態に係る面状照明装置10によれば、輝度や輝度分布などの輝度特性を高いレベルで安定化させることができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10によれば、導光板15とLED14とを連結させる連結部材16の厚さが薄いため、薄型化の要求に応えることができる。以上のことから、実施形態に係る面状照明装置10によれば、薄型化の要求に応えつつ、優れた輝度特性を有することができる。
また、工程2では、導光板15を連結部材16に取り付ける際に、両面テープ22を用いて、反射シート21を床面11cの平面11c1上に固定してもよい。
工程3では、両面テープである接続部材17の一方の面を、導光板15の主面15bのLED14寄りの少なくとも一部に貼り付けるとともに、LED14の床面11cとは反対側の面の導光板15寄りの少なくとも一部に貼り付ける。これにより、接続部材17は、導光板15の側面15aとLED14の発光面14aとを連結させることができる。
工程4では、接続部材17の他方の面に、拡散シート18の側壁部11b側の少なくとも一部を貼り付ける。
工程5では、プリズムシート19を、拡散シート18に対して導光板15とは反対側に配置する。また、工程5では、片面テープである遮光シート30の一端側の部分をフレーム11の側壁部11bの外側の面に貼り付ける。
さらに、工程5では、遮光シート30の他端側の部分のプリズムシート19側の面を、プリズムシート19の側壁部11b側の一部に貼り付ける。そして、工程5では、両面テープである遮光シート31の2つの面のうち、一方の面を、遮光シート30の他端側の部分に貼り付ける。ここまでの工程1〜工程5により、実施形態に係る面状照明装置10が完成する。
上述したように、実施形態によれば、LED14と導光板15とを連結させる連結部材16において、基材16aには、接着剤16dを基材16aの厚み方向に逃がす切欠部(溝16a3、穴16a4)が形成される。これにより、接着剤16dが所望の量よりも多く接合面16a1に塗布された場合でも、接着剤16dのはみ出しを抑制することができることから、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
以上のように、実施形態に係る面状照明装置10は、導光板15と、基材16aと、接着剤16dとを備える。導光板15は、平板状に形成され、側面15aと、主面15bとを有し、側面15aから入射される光を主面15bから出射する。基材16aは、導光板15と接合される接合面16a1を有する。接着剤16dは、基材16aと導光板15とを接合する。そして、基材16aには、接着剤16dを接合面16a1から基材16aの厚み方向に逃がす切欠部(溝16a3、穴16a4)が形成される。これにより、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、切欠部は、基材16aの側面16a2に形成され、厚み方向に延びる溝16a3である。これにより、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、切欠部は、基材16aの接合面16a1に形成される穴16a4である。これにより、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10は、導光板15の側面15aに対向して配置され、側面15aに入射される光を発する発光面14aを有する光源(LED14)と、基材16aと接着剤16dとを有し、導光板15と光源(LED14)とを連結させる連結部材16と、をさらに備える。これにより、LED14と導光板15との光の結合効率を安定させることができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、連結部材16は、スペーサ(櫛歯部16c2)をさらに有し、基材16aと導光板15との間を、スペーサ(櫛歯部16c2)または接着剤16dを介して接合する。これにより、導光板15と基材16aとの間で、接合強度のバラツキを抑制することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、スペーサ(櫛歯部16c2)は、両面テープ16cである。これにより、面状照明装置10の製造コストを低減することができるとともに、より優れた接合強度を得ることができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、連結部材16は、基材16aと光源(LED14)との間が両面テープ16cで接合される。これにより、面状照明装置10の製造コストを低減することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、接着剤16dとスペーサ(櫛歯部16c2)とは、基材16a上に交互に並んで配置される。これにより、基材16aと導光板15との間で、さらに接合強度のバラツキを抑制することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、連結部材16は、基材16a上に並んで配列される接着剤16dとスペーサ(櫛歯部16c2)との間に所定の間隙16eが形成され、間隙16eは、光源(LED14)の発光面14aに対して、発光面14aから光が照射される側に形成される。これにより、より発光効率の高い面状照明装置10を実現することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10において、接着剤16dは、複数の種類の接着剤である。これにより、接着剤16dに多様な機能を付与することができる。
また、実施形態に係る面状照明装置10は、平板状に形成され、側面15aと、主面15bとを有し、側面15aから入射される光を主面15bから出射する導光板15と、導光板15の側面15aに対向して配置され、側面15aに入射される光を発する発光面14aを有する光源(LED14)と、基材16aと、基材16aと導光板15とを接合する接着剤16dと、両面テープ16cとを有し、基材16aと導光板15との間を両面テープ16cまたは接着剤16dを介して接合し、導光板15と光源(LED14)とを連結させる連結部材16と、を備える。そして、両面テープ16cには、接着剤16dを逃がす切欠部16c3が形成される。これにより、導光板15から出射される光の輝度ムラを抑制することができる。
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
10 面状照明装置
11 フレーム
12 FPC(基板)
13 接続部材
14 LED(光源)
15 導光板
16 連結部材
16a 基材
16a1 接合面
16a2 側面
16a3 溝(切欠部)
16a4 穴(切欠部)
16b 固定部材
16c 両面テープ
16c1 延伸部
16c2 櫛歯部(スペーサ)
16c3 切欠部
16d 接着剤
16e 間隙
17 接続部材
18 拡散シート
19 プリズムシート
30 遮光シート
31 遮光シート

Claims (11)

  1. 平板状に形成され、側面と、主面とを有し、前記側面から入射される光を前記主面から出射する導光板と、
    前記導光板と接合される接合面を有する基材と、
    前記基材と前記導光板とを接合する接着剤と、
    を備え、
    前記基材には、
    前記接着剤を前記接合面から前記基材の厚み方向に逃がす切欠部が形成される、
    面状照明装置。
  2. 前記切欠部は、
    前記基材の側面に形成され、前記厚み方向に延びる溝である、
    請求項1に記載の面状照明装置。
  3. 前記切欠部は、
    前記基材の前記接合面に形成される穴である、
    請求項1または2に記載の面状照明装置。
  4. 前記導光板の前記側面に対向して配置され、前記側面に入射される光を発する発光面を有する光源と、
    前記基材と前記接着剤とを有し、前記導光板と前記光源とを連結させる連結部材と、
    をさらに備える、
    請求項1〜3のいずれか一つに記載の面状照明装置。
  5. 前記連結部材は、
    スペーサをさらに有し、前記基材と前記導光板との間を、前記スペーサまたは前記接着剤を介して接合する、
    請求項4に記載の面状照明装置。
  6. 前記スペーサは、
    両面テープである、
    請求項5に記載の面状照明装置。
  7. 前記連結部材は、
    前記基材と前記光源との間が前記両面テープで接合される、
    請求項6に記載の面状照明装置。
  8. 前記接着剤と前記スペーサとは、
    前記基材上に交互に並んで配置される、
    請求項5〜7のいずれか一つに記載の面状照明装置。
  9. 前記連結部材は、
    前記基材上に並んで配列される前記接着剤と前記スペーサとの間に所定の間隙が形成され、
    前記間隙は、
    前記光源の前記発光面に対して、当該発光面から光が照射される側に形成される、
    請求項8に記載の面状照明装置。
  10. 前記接着剤は、
    複数の種類の接着剤である、
    請求項1〜9のいずれか一つに記載の面状照明装置。
  11. 平板状に形成され、側面と、主面とを有し、前記側面から入射される光を前記主面から出射する導光板と、
    前記導光板の前記側面に対向して配置され、前記側面に入射される光を発する発光面を有する光源と、
    基材と、前記基材と前記導光板とを接合する接着剤と、両面テープとを有し、前記基材と前記導光板との間を前記両面テープまたは前記接着剤を介して接合し、前記導光板と前記光源とを連結させる連結部材と、
    を備え、
    前記両面テープには、
    前記接着剤を逃がす切欠部が形成される、
    面状照明装置。
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