JP7514017B2 - 面状照明パネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ灯などの光源部と導光板などを備える面状照明装置に関するものである。

従来、蛍光灯やＬＥＤ灯などの光源から発せられる光を導光板の側面に照射して、導光板の側面より面積の大きい正面や背面から光を拡散させることにより面状に光らせることができ、表示などに使用される照明パネル及び照明装置が知られている。

例えば特許文献１には、光源であるＬＥＤと、ＬＥＤから発せられる光に側面から照らされる導光板と、導光板の一の面と空気層を介しての略平行に配設され光を通す文字板と、導光板の他の面と空気層を介しての略平行に配設された拡散反射板と、ＬＥＤ、導光板、文字板、拡散反射板等を内設するケーシングを備え、ＬＥＤからの光を、導光板を通じて文字板から視認させることができるような計器として使用される照明装置が開示されている。

特開２０１４－２３８９７５

しかしながら、特許文献１の照明装置では、導光板と拡散反射板の間に空気層を確保することにより拡散反射板での光に拡散反射範囲を広げられることが開示されているが、導光板との間に空気層を介する拡散反射板及び文字板は導光板そのものと固設されているわけではなく、拡散反射板は回路基板を介して間接的にケーシングに固定されており、文字板は直接的にケーシングに固定されている。このため、装置としての外形形状はどうしてもケーシングの形状に依るものとなり、導光板、拡散反射板や文字板などからなり外部から発光が視認される照明パネルの形状を所望の形状とする照明装置を作製することができないという課題があった。

そのため、本発明においては、導光板などを覆うケーシングの有無に関係なく、全面からおおよそ均等に光源からの光を照射するために導光板との間に空隙を有する反射板、拡散板などの部材を設けたとしても、それら反射板、拡散板などの部材が導光板と分離しないで、所望の自在な外形形状を作製することができる面状照明パネルを提供することを目的とする。また、前記面状照明パネルを有する面状照明装置及び前記面状照明パネルの製造方法を提供することを目的とする。

〔１〕そして、光源（Ｌ）からの光が前記光源（Ｌ）に対向する端面から入射される 透光性の導光板（１）を挟むよう、少なくとも一方が透光性を有する第一部材（２）及 び第二部材（３）を、前記導光板（１）との間に空隙（Ｓ）を設けて配設する組立工程 と、レーザーにより前記導光板（１）、前記第一部材（２）及び前記第二部材（３）を 所望の形状に切断するともに、前記導光板（１）、前記第一部材（２）及び前記第二部 材（３）の切断箇所をレーザーによる熱により溶着する切断溶着工程を備えることを特 徴とする面状照明パネル（Ｐ）の製造方法である。
〔２〕そして、透光性を有する前記第一部材又は前記第二部材の少なくとも一方に、識 別表示が設けられていることを特徴とする前記〔１〕に記載の面状照明パネルの製造方 法である。
〔３〕そして、前記導光板の一の面に、全面に亘って複数のドーム状又は凹状の微細な 拡散加工部が形成されていることを特徴とする前記〔１〕又は前記〔２〕のいずれかに 記載の面状照明パネルの製造方法である。

本発明の面状照明パネルによれば、全面からおおよそ均等に光源からの光を照射するために導光板との間に空隙を有する反射板、拡散板などの部材を設けたとしても、それら反射板、拡散板などの部材が導光板と分離しないで一体となり、所望の自在な外形形状を作製することができる。そして、本発明の前記面状照明パネルを有する面状照明装置によれば、導光板などを覆うケーシングに依らず、前記面状照明パネルの外形形状を活かした照明装置とすることができる。さらに、本発明の前記面状照明パネルの製造方法によれば、簡便に前記面状照明パネルを製造することができる。

本件発明の面状照明パネル及び面状照明の全体斜視図である。 図１におけるＡ－Ａ線断面図である。 図２におけるα部拡大図である。 図１におけるＢ－Ｂ線断面図である。

以下、本発明に係る面状照明パネル、面状照明装置及び面状照明パネルの製造方法に関する実施の形態について、添付の図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、この形態に限定されるものではない。

本発明の実施例に係る面状照明装置は、図１から図４に示すように、主に、導光板１などを有する面状照明パネルＰと、面状照明パネルＰを支持する支持部５と、支持部５に配設され面状照明パネルＰの端面に対向する光源Ｌなどを備えて構成される。これにより、面状照明装置は、光源Ｌから照射される光を、導光板１における端面とは異なる一の面または他の面から出射するものである。

面状照明パネルＰは、光源Ｌからの光が光源Ｌに対向する端面１ａから入射される透光性の導光板１と、導光板１の外形と略同形状を有し、導光板１の一の面である正面１ｂの外縁と固着する板状又はフィルム状の第一部材２と、導光板１の外形と略同形状を有し、導光板１の他の面である背面１ｃの外縁と固着する板状又はフィルム状の第二部材３などを備えている。そして、第一部材２及び第二部材３の少なくとも一方が透光性を有している。さらに、導光板１と第一部材２において、固着されている箇所以外は空隙Ｓを有しており、同様に、導光板１と第二部材３において、固着されている箇所以外は空隙Ｓを有している。

導光板１は、面積の広い主たる面である正面１ｂ、背面１ｃと、正面１ｂ及び背面１ｃよりも面積が狭い端面１ａを有する板状の部材であり、その内部に光源Ｌからの光を通す透明性を有している部材である。導光板１は、透光性の高い、ポリアクリレート、ポリカーボネートなどの高分子材料、二酸化ケイ素などの無機材料を主たる成分と配合されていることが好ましい。

導光板１の外形形状は、後述するように矩形状などの規定形状の部材を、反射板、拡散板などの部材と組み立ててから、所望の形状に切断して、形成することができる。本実施形態において、図１などに示すように、導光板１の外形形状はＰＥＴボトルなどの飲料容器様に形成されている。なお、導光板１の外形形状は、組み立てる前に予め所望の形状に切断された部材として用意されていてもよい。また、本実施形態において、導光板１は一枚であるが、他の実施形態において、導光板１を二枚以上の複数枚をその厚み方向に積層して使用することができ、そのとき、複数枚の導光板１の間には光源Ｌからの光の通路となりうる厚みを有する空隙Ｓが設けられていることが好ましい。

また、導光板１の正面１ｂには、図３に示すように、全面に亘って複数のドーム状の微細な拡散加工部１１が形成されている。導光板１の端面１ａから入射された光源Ｌからの光が、拡散加工部１１によって乱反射されることにより、導光板１の正面１ｂ側から視認したときに、導光板１の正面１ｂの全面が光っているように見受けられる。なお、他の実施形態において、拡散加工部１１が形成されている面が導光板１の背面１ｃでもよく、また、拡散加工部１１の形状は上記効果と同様な効果を奏する限りにおいて導光板１の正面１ｂから凹んだ凹状、平行な溝状、格子状の溝状とすることもできる。さらに、ドーム状の拡散加工部１１は、本実施形態において、導光板１の正面１ｂの全面に亘って設けられているが、他の実施形態において、導光板１の正面１ｂの一定範囲を占める四角状、円形状などの一部に設けられていてもよく、このとき、導光板１の正面１ｂ側から視認したときに、導光板１の正面１ｂにおけるその四角状、円形状などの一部が光っているように見受けられる。

第一部材２は、導光板１の外形と略同形状を有し、導光板１の一の面である正面１ｂの外縁と固着する板状又はフィルム状の部材である。そして、本実施形態において、導光板１の一の面を正面１ｂとしているので、第一部材２は、透光性を有している。そして、本実施形態における第一部材２は、面状照明パネルＰ全体が同じように光って見えるようにするために、導光板１からの光を均質に分散させる拡散板であることが好ましい。なお、他の実施形態において、第一部材２を、板状よりも薄いフィルム状とすることもできる。

また、第一部材２が、導光板１の外形と略同形状であると、導光板１、第一部材２などの外形が面状照明パネルＰの外形そのものとなり、面状照明パネルＰをケーシングに収納することなく自由な形状とすることができる。なお、略同形状とは、導光板１と第一部材２との外形が目視にておおよそ同じサイズであればよく、厳密に同一のサイズである必要がないことを意味している。

そして、第一部材２は、導光板１の一の面である正面１ｂの外縁と固着しているところ、導光板１の外縁全体に亘って固着していることが好ましい。第一部材２が導光板１の外縁全体に亘って固着していると、後述するようなレーザー加工により切断するとともにレーザーによる熱によって固着することができるために、面状照明パネルＰの製造において工程数を減らすことができ、面状照明パネルＰを簡便に製造することができる。さらに、第一部材２と導光板１の固着については、第一部材２と導光板１が密着している箇所において導光板１を通る光が拡散されて光にムラが生じることから、第一部材２と導光板１が固着している部分が極力少なくなるようにするために、第一部材２がレーザー加工などにより発生する熱により溶着されていることが好ましい。

第一部材２は、導光板１の外縁と固着されている部分以外は導光板１との間に空隙Ｓを有しており、空気などの気体が満ちており、空気層などの気体層が形成されている。この空隙Ｓは、光源Ｌからの光が導光板１の端面１ａから入射されると、導光板１の正面１ｂから射出される一部の光の通路となり、第一部材２の多くの面積に光が届くことで、面状照明パネルＰ全体がより明るく光ることとなる。このように空隙Ｓは、光源Ｌからの光の通路となりうる厚みがあればよい。

第一部材２の材料は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレートなどの高分子材料であることが好ましい。第一部材２が高分子材料であることにより、第一部材２に熱が掛かることにより第一部材２が溶融し、導光板１と溶着することもできる。

第二部材３は、導光板１の外形と略同形状を有し、導光板１の他の面である背面１ｃの外縁と固着する板状又はフィルム状の部材である。そして、本実施形態において、導光板１の他の面を背面１ｃとしており、第二部材３は、透光性を有していない。そして、本実施形態における第二部材３は、面状照明パネルＰ全体が正面側、すなわち、導光板１の正面１ｂ側から光って見えるようにするために、導光板１からの光を反射する反射板であることが好ましい。より具体的には、白色や銀色などの光を吸収しにくい色彩を有し、表面が滑らかで光が減衰しにくい部材であれば、反射板としての使用に適している。他の実施形態において、第二部材３を、板状よりも薄いフィルム状とすることもできる。さらに、他の実施形態において、第二部材３も透光性を有する部材として、面状照明パネルＰの正面側及び背面側の両方から光って見えるようにすることもできる。

また、第二部材３が、導光板１の外形と略同形状であると、第一部材２と同様に、導光板１、第二部材３などの外形が面状照明パネルＰの外形そのものとなり、面状照明パネルＰをケーシングに収納することなく自由な形状とすることができる。なお、略同形状とは、導光板１と第二部材３２との外形が目視にておおよそ同じサイズであればよく、厳密に同一のサイズである必要がないことを意味している。

そして、第二部材３は、導光板１の他の面である背面１ｃの外縁と固着しているところ、導光板１の外縁全体に亘って固着していることが好ましい。第二部材２が導光板１の外縁全体に亘って固着していると、後述するようなレーザー加工により切断するとともにレーザーによる熱によって固着することができるために、面状照明パネルＰの製造において工程数を減らすことができ、面状照明パネルＰを簡便に製造することができる。さらに、第二部材３と導光板１の固着については、第二部材３と導光板１が密着している箇所において導光板１を通る光が拡散されて光にムラが生じることから、第二部材３と導光板１が固着している部分が極力少なくなるようにするために、第一部材２がレーザー加工などにより発生する熱により溶着されていることが好ましい。

第二部材３は、導光板１の外縁と固着されている部分以外は導光板１との間に空隙Ｓを有しており、空気などの気体が満ちており、空気層などの気体層が形成されている。この空隙Ｓは、光源Ｌからの光が導光板１の端面１ａから入射されると、導光板１の背面１ｃから射出される一部の光の通路となり、第二部材３の多くの面積に光が届き、導光板１を介して第一部材２側に光を反射することで、面状照明パネルＰ全体がより明るく光ることとなる。このように空隙Ｓは、第一部材２と同様に光源Ｌからの光の通路となりうる厚みがあればよい。

第二部材３の材料は、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアクリレートなどの高分子材料であることが好ましい。第二部材３が高分子材料であることにより、第二部材３に熱が掛かることにより第二部材３が溶融し、導光板１と溶着することもできる。

また、他の実施形態において、第二部材３を、透光性を有する部材としたときには、第一部材２と同様に、識別表示４１を有する識別表示シート４を第二部材３に貼着するなどして第二部材３に識別表示４１を設けることもできる。

識別表示４１は、透光性を有する第一部材２又は第二部材３の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。本実施形態において、図１から図３に示すように、識別表示４１を有する識別表示シート４が、透光性を有する第一部材２における導光板１と対向する面の反対側の面、すなわち、面状照明パネルＰの外側となる面に貼着されている。識別表示４１としては、企業名、商品名などの文字、企業や商品などを示す図案や記号、キャラクターや風景などの絵、並びにこれらの組み合わせであることが好ましい。このように、透光性を有する部材に、識別表示４１を設けることにより、面状照明パネルＰとして所望の外形形状とすることができることも相俟って広告灯としてより有意義に使用することができる。なお、他の実施形態において、識別表示４１は、第一部材２や第二部材３に直接印字や転写などされて設けられていても良い。

支持部５は、面状照明パネルＰの端面側、すなわち、導光板１の端部１ａ側が挿入され、面状照明パネルＰを支持する部材である。本実施形態において、支持部５には、中央部に面状照明パネルＰを挿入するための挿入穴５１が設けられており、挿入穴５１の外周には、面状照明パネルＰが倒れることを防ぐために、長短一対で板状の支持壁５２が配設されている。

また、図４に示すように、支持部５には、挿入穴５１内に、面状照明パネルＰの下端の両端と当接し、面状照明パネルＰの長手方向の幅より狭い間隔となるように設けられた一対の当接部５３を備えている。当接部５３により、面状照明パネルＰを挿入穴５１の上下方向の中ほどに位置させ、下方の光源Ｌに接触しないようにすることができる。

さらに、支持部５には、挿入穴５１の下側であって、当接部５３が面状照明パネルＰの下端と当接する箇所よりもさらに下方に、光源Ｌが面状照明パネルＰの端面に対向するように配設されている。本実施形態において、光源ＬはＬＥＤであり挿入穴５１の長手方向に複数配設されている。光源Ｌからの光が、面状照明パネルＰの端面側、すなわち、導光板１の端部１ａ側から照射され、導光板１に入射される。なお、他の実施形態において、光源Ｌを蛍光灯などの他の光を照射する部材とすることもできる。支持部５の内部であって、光源Ｌの下方には、光源Ｌに電圧を印加する基盤５４が収容されており、図示しない外部電源によって光源Ｌへ電気が供給される。

本実施形態において、面状照明装置は、面状照明パネルＰの下端を支持部５の挿入穴５１に差し込んで使用するスタンド式の形態であるが、他の実施形態において、挿入穴５１が水平方向に開口するように支持部５を壁面に設置して、面状照明パネルＰを水平方向に延びるように差し込んで使用したり、挿入穴５１が下方向に開口するように支持部５を天井等に設置して、面状照明パネルＰを下方向に延びるように差し込んで使用したり、支持部５を２つ用意して面状照明パネルＰの下端及び上端に配設し、下端及び上端からそれぞれ光源Ｌにより照射して使用するなど種々の設置方法も可能である。

面状照明パネルＰの製造方法について説明する。まず、透光性の導光板１を挟むよう、第一部材２及び第二部材３を、導光板１との間に空隙Ｓを設けて重ね合わせて組み立てる（組立工程）。このとき、第一部材２及び第二部材３の少なくとも一方が透光性を有している。また、前述したように、空隙Ｓは、光源Ｌからの光の通路となりうる厚みがあればよく、第一部材２と導光板１を密着させずに積層し、さらに、導光板１と第二部材３を密着させずに積層するなどして組み立てる。また、その空隙Ｓには空気などの気体が存在することとなる。

そして、レーザーにより導光板１、第一部材２及び第二部材３を所望の形状に切断するともに、導光板１、第一部材２及び第二部材３の切断箇所をレーザーによる熱により溶着する（切断溶着工程）。こうして、第一部材２が、導光板１の正面１ｂの外縁と熱溶着され、第二部材３が、導光板１の背面１ｃの外縁と熱溶着される。

このように、面状照明パネルＰを製造することによって、導光板１、第一部材２及び第二部材３を、予め所望の形状に切断しておく必要がなく、汎用の矩形状のそれら部材を積層して組み立て、そして、レーザー加工により切断するとともにレーザーによる熱によって固着することができるために、面状照明パネルＰの製造において工程数を減らすことができ、面状照明パネルＰを簡便に製造することができる。なお、レーザー加工に用いられるレーザーとしては、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー、ファイバーレーザー、半導体レーザーなどが好ましく、半導体レーザーがより好ましい。

１・・・導光板
１１・・・拡散加工部
１ａ・・・端面
１ｂ・・・正面（一の面）
１ｃ・・・背面（他の面）
２・・・第一部材
３・・・第二部材
４・・・識別表示シート
４１・・・識別表示
５・・・支持部
５１・・・挿入穴
５２・・・支持壁
５３・・・当接部
５４・・・基盤
Ｌ・・・光源
Ｓ・・・空隙
Ｐ・・・面状照明パネル

Claims (3)

1. 光源からの光が前記光源に対向する端面から入射される透光性の導光板を挟むよう、 少なくとも一方が透光性を有する第一部材及び第二部材を、前記導光板との間に空隙を 設けて配設する組立工程と、
   レーザーにより前記導光板、前記第一部材及び前記第二部材を所望の形状に切断すると もに、前記導光板、前記第一部材及び前記第二部材の切断箇所をレーザーによる熱によ り溶着する切断溶着工程を備えることを特徴とする面状照明パネルの製造方法。
2. 透光性を有する前記第一部材又は前記第二部材の少なくとも一方に、識別表示が設け られていることを特徴とする請求項１に記載の面状照明パネルの製造方法。
3. 前記導光板の一の面に、全面に亘って複数のドーム状又は凹状の微細な拡散加工部が 形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の面状照明パ ネルの製造方法。

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