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公開番号2021034215
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210301
出願番号2019152789
出願日20190823
発明の名称面状照明装置
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人特許業務法人虎ノ門知的財産事務所
主分類F21S 2/00 20160101AFI20210201BHJP(照明)
要約【課題】導光板の安定な保持が可能となる面状照明装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の面状照明装置は、導光板と、複数の光源と、スペーサとを備える。前記導光板は、入光側面から入光する。前記複数の光源は、前記入光側面に光を照射する。前記スペーサは、前記入光側面側に設けられる。前記スペーサは、前記複数の光源の間に配置される複数の櫛歯部と、該複数の櫛歯部を背後で一体化する連結部と、該連結部の短手方向の一端から導光方向に延伸して前記複数の櫛歯部を一体化する庇部とを有する。前記導光板の出射面の前記入光側面側の端部は、前記スペーサの庇部の内面に固定される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
入光側面から入光する導光板と、
前記入光側面に光を照射する複数の光源と、
前記入光側面側に設けられるスペーサと、
を備え、
前記スペーサは、前記複数の光源の間に配置される複数の櫛歯部と、該複数の櫛歯部を背後で一体化する連結部と、該連結部の短手方向の一端から導光方向に延伸して前記複数の櫛歯部を一体化する庇部とを有し、
前記導光板の出射面の前記入光側面側の端部は、前記スペーサの庇部の内面に固定される、
面状照明装置。
続きを表示(約 530 文字)【請求項2】
前記導光板の出射面の前記入光側面側の端部は、飛島状の固定部材により、前記スペーサの庇部の内面に固定される、
請求項1に記載の面状照明装置。
【請求項3】
前記導光板の入光側面の長手方向の略中央部における前記出射面と反対側の面の端部は、光源基板に固定される、
請求項1又は2に記載の面状照明装置。
【請求項4】
前記導光板の長手方向の略中央部における前記出射面と反対側の面の端部は、飛島状の固定部材により、前記光源基板に固定される、
請求項3に記載の面状照明装置。
【請求項5】
前記スペーサの前記連結部の底面および前記櫛歯部の底面は、櫛歯状の固定部材にそれぞれ固定される、
請求項1〜4のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項6】
前記スペーサの前記連結部には、前記導光板の厚み方向に延びる複数のスリットが長手方向に沿って設けられる、
請求項1〜5のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項7】
前記スペーサの前記庇部には、光学シートが固定される、
請求項1〜6のいずれか一つに記載の面状照明装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、面状照明装置に関する。
続きを表示(約 6,000 文字)【背景技術】
【0002】
導光板の入光側面から光を入射し、導光板の一方の主面から光を出射する、いわゆるエッジライト型の面状照明装置が知られている。面状照明装置は、液晶表示装置におけるバックライト等として用いられる。
【0003】
導光板は、光学特性の安定化のためにLED(Light Emitting Diode)等の光源と入光側面との間隔を安定に保つ必要があるとともに、振動等によりがたつきが発生したり、外れたりしないよう、安定な保持が不可欠である。
【0004】
導光板の固定の一例として、光の出射面と反対側の面の入光側面側の端部が、ボトムフレームや光源基板(FPC:Flexible Printed Circuit等)に両面テープ等の固定部材により固定される場合がある(特許文献1〜3等を参照)。なお、特許文献1、2には、導光板の入光側面側に設けられた櫛歯状のスペーサが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2005−259374号公報
特開2014−38827号公報
特開2019−61934号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、導光板の入光側面側の端部がボトムフレームや光源基板に固定される場合、導光板と、ボトムフレームや光源基板とでは線膨張係数が異なるため(前者の線膨張係数は後者の線膨張係数よりも大きい)、温度変化による伸縮量に差が出る。そのため、固定部分にせん断力がかかり、固定部材が剥がれてしまうという問題があった。例えば、固定部分の長手方向の長さが300mm程度である場合、長手方向の中央を固定の基準とすると、中央部分の約200mm程度の部分は固定部材が剥がれずに固定され続けるが、両端のそれぞれ50mm程度の部分は固定部材が剥がれてしまい、固定に寄与しなくなる。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、導光板の安定な保持が可能となる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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、複数の光源と、スペーサとを備える。前記導光板は、入光側面から入光する。前記複数の光源は、前記入光側面に光を照射する。前記スペーサは、前記入光側面側に設けられる。前記スペーサは、前記複数の光源の間に配置される複数の櫛歯部と、該複数の櫛歯部を背後で一体化する連結部と、該連結部の短手方向の一端から導光方向に延伸して前記複数の櫛歯部を一体化する庇部とを有する。前記導光板の出射面の前記入光側面側の端部は、前記スペーサの庇部の内面に固定される。
【0009】
本発明の一態様に係る面状照明装置は、導光板の安定な保持が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1は、一実施形態にかかる面状照明装置の外観斜視図である。
図2は、面状照明装置の主要な構成要素の分解斜視図である。
図3は、図1における面状照明装置のX1−X1断面図の一部(左側部分)である。
図4は、スペーサの斜視図である。
図5は、反対側の方向からのスペーサの斜視図である。
図6は、図1における面状照明装置のX2−X2断面図の一部(左側部分)である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、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。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【0012】
図1は、一実施形態にかかる面状照明装置1の外観斜視図であり、光の出射面側から見た図である。図1において、説明の便宜上、面状照明装置1の筐体の長辺に沿った方向をX軸方向、筐体の短辺に沿った方向をY軸方向、筐体の厚みに沿った方向をZ軸方向とする。
【0013】
図1において、面状照明装置1は、略長方形(略正方形でも可)で略板状の外形をしており、図における手前側の光の出射面側には、トップフレーム2Bが露出している。図では見えない裏面側には、ボトムフレーム(2A)がある。トップフレーム2Bは、内側に光が出射する開口2aが形成されている。開口2aの周囲の部分は、額縁部2bである。また、面状照明装置1からY軸の負方向に延びて設けられているのは光源基板5の一部であり、その先端には接続部5aが設けられ、外部との電気的な接続に用いられる。トップフレーム2Bは、ステンレス鋼による板金等により形成されている。液晶表示装置等のバックライトとして面状照明装置1が用いられる場合、液晶表示装置等は開口2aおよび額縁部2bの側に装着される。
【0014】
図2は、面状照明装置1の主要な構成要素の分解斜視図であり、図1と同様に光の出射面側から見た図である。図2において、面状照明装置1は、図の上側のボトムフレーム2Aに対して、リフレクタ3と、導光板4と、光学シート7A〜7Cとが順次に積層され、その上にトップフレーム2Bが蓋をする形で配置される。
【0015】
ボトムフレーム2Aは、底部と、この底部の周囲を囲む4面の側壁とを有している。トップフレーム2Bは、開口(2a)が形成された額縁部(2b)と、この額縁部の周囲を囲む4面の側壁とを有している。ボトムフレーム2Aは、ステンレス鋼による板金等により形成されている。
【0016】
リフレクタ3は、導光板4とボトムフレーム2Aの底部との間に配置され、導光板4の出射面と反対側の面に漏れた光を反射して出射面側に出射させる光学部材である。リフレクタ3は導光板4に固定されず、ボトムフレーム2Aの底部に固定される。
【0017】
導光板4は、入光側面4aから入射された光を内部に導き、リフレクタ3と反対側の主面から出射する光学部材である。導光板4は、ポリカーボネート等の樹脂材料で形成されている。導光板4の入光側面4a側には、光源基板5およびスペーサ6が配置され、光源基板5はボトムフレーム2Aに固定され、スペーサ6は光源基板5を介してボトムフレーム2Aに固定されている。導光板4は光源基板5に固定されている。光源基板5は、FPC(Flexible Printed Circuit)等により形成される。光源基板5の入光側面4aと対向する部分には、複数(多数)のLED等の光源5bが配置されている。なお、図示の例は、側面から発光するサイドビュー型のLEDの場合を示しているが、天面から発光するトップビュー型のLEDを用いることもできる。
【0018】
スペーサ6には、光学シート7A〜7Cの(必要に応じて耳部(舌片)が形成された)端部が固定される。光学シート7Aは、拡散シート等の光学部材である。光学シート7Bは、プリズムシートやBEF(Brightness Enhancement Film)等の光学部材である。光学シート7Cは、反射偏光フィルムやDBEF(Dual Brightness Enhancement Film)等の光学部材である。
【0019】
図3は、図1における面状照明装置1のX1−X1断面図の一部(左側部分)であり、図の上方向が光の出射方向として描かれており、面状照明装置1の中央部分の断面状態を示している。図3において、ボトムフレーム2Aの底部の内面には、両面テープ等の固定部材106を介して、光源基板5とリフレクタ3とが固定されている。光源基板5上の光源5bの出射面は、導光板4の入光側面4aと対向している。また、光源基板5のボトムフレーム2A側の固定部材106と反対側の面には、両面テープ等による、隣り合う光源5bの中間付近に配置される飛島状の固定部材101により導光板4の入光側面4a側の主面の一部が固定されている。
【0020】
また、ボトムフレーム2Aの側壁の内面および光源基板5から導光板4の出射面の端部にかけてスペーサ6が設けられている。図4はスペーサ6の斜視図であり、図5は反対側の方向からのスペーサ6の斜視図である。図4における座標軸の方向は図1および図2に揃えられている。図4および図5において、スペーサ6は、隣り合う光源5b(図3)の間に配置される複数の櫛歯部6aと、これらの複数の櫛歯部6aを背後のボトムフレーム2Aの側壁(図3)側で連結する連結部6bと、この連結部6bから導光板4(図3)側に屈曲して延在(連結部6bの短手方向の一端から導光方向に延伸して複数の櫛歯部6aを一体化)する庇部6cとを備えている。
【0021】
なお、庇部6cは、スペーサ6の中央部には設けられておらず、庇部6cが設けられていない部分に光学シート7Aの端部の耳が固定され、光学シート7Aと庇部6cとがフラットにつながるようになっている。また、スペーサ6の連結部6bには、スペーサ6と、連結部6bが固定される光源基板5との、線膨張係数の違いによる伸縮量の違いを吸収するために、導光板4の厚み方向に延びる複数のスリット6dが設けられている。スリット6dの個数は図示のものに限られない。(なお、導光板4側に同様のスリットを設けると光学特性を乱してしまうため、導光板4と光源基板5との、線膨張係数の違いによる伸縮量の違いを吸収するために、導光板4にスリット6dを設けることはできない。そのため、本実施形態では、導光板4と光源基板5との固定に後述する構成を採用している。)
【0022】
なお、スペーサ6における櫛歯部6a、連結部6bおよび庇部6cは樹脂等により一体に形成されることを想定しているが、別体のパーツを組み合わせてもよい。例えば、櫛歯部6aと連結部6bとを一体に形成し、それに別体の庇部6cを組み合わせてもよい。
【0023】
図3に戻り、スペーサ6の連結部6bの底面および櫛歯部6aの底面は、櫛歯状の固定部材108を介して光源基板5に固定されている。スペーサ6の庇部6cの内面の導光板4側は、両面テープ等による、隣り合う光源5bの中間付近に配置される飛島状の固定部材107により導光板4に固定されている。飛島状の固定部材107により、固定部材107と導光板4との接触面における全反射による光学特定への影響を低減させるようになっている。また、スペーサ6の庇部6cの導光板4と反対側の面には、光学シート7A、光学シート7Bの端部が固定され、光学シート7Bの上には光学シート7Cが固定されている。そして、ボトムフレーム2Aの開口側には、トップフレーム2Bが被せられ、ボトムフレーム2Aとトップフレーム2Bとにより筐体が形成される。
【0024】
図6は、図1における面状照明装置1のX2−X2断面図の一部(左側部分)であり、面状照明装置1の両端部分の断面状態を示している。図6において、図3と異なるのは、光源基板5と導光板4との間が固定されていない点と、スペーサ6の庇部6cと光学シート7Aとの固定箇所が異なっている点とである。
【0025】
光源基板5と導光板4との間が固定されていない点については、図4に示されるように、スペーサ6の中央部を含む領域R1は、導光板4の光源基板5側と、反対のスペーサ6側との両方で固定されている。また、スペーサ6の両端の領域R2は、導光板4の光源基板5側は固定されず、反対のスペーサ6(庇部6c)側のみが固定されている。これは、スペーサ6の長手方向の中央を固定の基準とすると、中央部分は導光板4との間で固定部材が剥がれずに固定され続けるが、両端の部分は固定部材が剥がれてしまい固定に寄与しなくなる。後から剥がれると、剥がれた固定部材が導光板4の光学特性に悪影響を与える可能性があるため、最初から固定部材により固定しないこととしている。なお、固定部材が後で剥がれることを許容できる場合には、領域R1、R2の全域にわたって導光板4の光源基板5側を固定部材により固定してもよい。また、導光板4のスペーサ6側は、両者とも線膨張係数が同等の樹脂等で構成されているため、領域R1、R2の全域にわたって固定することが可能である。
【0026】
なお、スペーサ6の長手方向の端部において導光板4が光源基板5に固定されないことで、導光板4の端部に反りが発生することが考えられるが、スペーサ6の庇部6cが導光板4の端部を抑え込むように配置されるため、導光板4の端部の反りを防止することができる。
【0027】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【0028】
以上のように、実施形態に係る面状照明装置は、入光側面から入光する導光板と、入光側面に光を照射する複数の光源と、入光側面側に設けられるスペーサとを備え、スペーサは、複数の光源の間に配置される複数の櫛歯部と、複数の櫛歯部を背後で一体化する連結部と、連結部の短手方向の一端から導光方向に延伸して複数の櫛歯部を一体化する庇部とを有し、導光板の出射面の入光側面側の端部は、スペーサの庇部の内面に固定される。これにより、導光板の安定な保持が可能となる。
【0029】
また、導光板の出射面の入光側面側の端部は、飛島状の固定部材により、スペーサの庇部の内面に固定される。これにより、固定部材による光学特性への影響を与えることなく、固定を行うことができる。
【0030】
また、導光板の入光側面の長手方向の略中央部における出射面と反対側の面の端部は、光源基板に固定される。これにより、温度変化による伸縮量が小さい略中央部における固定を確実に行うことができる。
(【0031】以降は省略されています)

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