JP2013004344A - フレキシブル面状照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲状態においても、導光板の裏面の側に配置される反射シートを安定保持して、フレキシブル面状照明装置の輝度の低下を防ぐ。
【解決手段】ハウジングフレーム２６の床板部３４が、枠部２６ａに囲まれる領域を、導光板１２の裏面の側から塞ぎ、導光板１２と共に、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に保持する。床板部３４が枠部２６ａよりも高い柔軟性を有することから、フレキシブル面状照明装３２を湾曲させた際に、床板部３４は容易に変形して導光板１２の湾曲に追従し、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に安定保持する。導光板１２の側端面に配置されている光源ユニットから、導光板１２に入射した光が、導光板１２の内部を伝搬する過程で、導光板１２の裏面側に漏れ出たとしても、反射シート１６により導光板１２に戻され、輝度の低下が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置等の照明手段として用いられる面状照明装置に関し、特に可撓性を有するフレキシブル面状照明装置に関するものである。

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子装置の表示デバイスとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶は、ブラウン管等とは異なり自発光型の表示素子ではないため、たとえば透過型の液晶表示装置では、その液晶パネルに対して光を照射する照明手段が必須であり、外光を利用する半透過型の液晶表示装置でも、暗所での使用を可能にするために補助的な照明手段を備えている。導光板と導光板の側方に配置された光源とを主要な構成要素とするサイドライト型の面状照明装置は、薄型化が容易であるという利点を有するため、このような液晶表示装置の照明手段として好適に使用されるものである。
そして、面状照明装置の小型・薄型化及び低消費電力化を図るため、近年の高性能化が著しい白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする面状照明装置が、広く用いられている。

又、従来のガラス基板をベースとした液晶表示装置に加え、多義の電子表示装置への適用を可能とすべく、可撓性（屈曲性）を有する液晶表示装置に用いられる、フレキシブル面状照明装置が開発されている。このフレキシブル面状照明装置は、導光板やその他の光学シートが可撓性を有するものからなり、一例として、図３に示されるような構成を有している。

図３のフレキシブル面状照明装置１０は、平面視で矩形のシート状の導光板１２と、導光板１２の表面（光の出射面）側に配置された、平面視で矩形の光学シート１４と、導光板１２の裏面側に配置された、平面視で矩形の反射シート１６とが積層されており、これら導光板１２、光学シート１４、反射シート１６は、何れも可撓性を有する材料により構成されている。又、導光板１２の長辺側の側端面のうち少なくとも一面に沿って複数の白色ＬＥＤ１８及びフレキシブルプリント基板２０からなる光源ユニット２２が配置されている。そして、導光板１２の短辺側の両側端部で、導光板１２、光学シート１４、反射シート１６が、直線状チャネル型フレーム２４によって、一体に保持されている（例えば、特許文献１参照。）。

又、図４に示されるフレキシブル面状照明装置１１は、シート状の導光板１２と、導光板１２の表面側に配置された光学シート１４の周辺部を取囲むように構成された、可撓性を有する縁状のハウジングフレーム２６が用いられたものである。そして、導光板１２の裏面の側から、ハウジングフレーム２６の側面に沿って、両面テープ２８を介して反射シート１６を固定したものである。図４の例では、導光板１２の表面側に配置される光学シート１４として、プリズムシート１４ｐと、拡散シート１４ｄとが積層されている。又、導光板１２の表面の側から、ハウジングフレーム２６の側面に沿って、拡散シート１４ｄの周辺部を覆うように、遮光シート３０が固定されている。

なお、ハウジングフレーム２６の破線で示される部分は、必要に応じて設けられる上部枠である。又、図４では、フレキシブル面状照明装置１１の一方向の断面のみ図示しているが、図３の例と同様に、導光板１２の少なくとも一側端面に沿って、複数の白色ＬＥＤ１８及びフレキシブルプリント基板２０からなる光源ユニット２２が配置されたものである。具体的には、光源ユニット２２は、ハウジングフレーム２６の内側に配置されている。
又、図４では、導光板１２及び光学シート１４の側端面に対し、ハウジングフレーム２６が離間し、かつ、導光板１２の裏面に対し反射シート１６が離間したように図示されている。しかしながら、各部の位置決め精度や光学特性等を考慮した上で、必要に応じこれらを密着させても良く、図示の如く離間して配置しても良い。

特開２００８−１４０６９８号公報（段落〔００１６〕）

ところで、図４に示されたように、縁状のハウジングフレーム２６が用いられ、その側面に沿って、両面テープ２８を介して反射シート１６を固定した構造を採用すると、フレキシブル面状照明装置１１を湾曲させた際に、反射シート１６がハウジングフレーム２６の変形による寸法変化に追従しきれず、両面テープ２８の粘着力を超える負荷が両面テープ２８の接着層に加わり、反射シート１６がハウジングフレーム２６から部分的に剥離する場合がある。すると、導光板１２に対して、反射シート１６を安定して配置することが困難となり、フレキシブル面状照明装置１１の輝度の低下が懸念されることとなる。

本発明は、上記のような問題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、湾曲状態においても、導光板の裏面の側に配置される反射シートを安定保持して、フレキシブル面状照明装置の輝度の低下を防ぐことにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）導光板と、該導光板の裏面の側に配置される反射シートと、前記導光板及び前記反射シートを保持するハウジングフレームとを含み、前記ハウジングフレームは、前記導光板及び前記反射シートの周辺部を取囲む枠部と、該枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、前記導光板の裏面の側から塞ぐ床板部とを備え、該床板部が、前記枠部よりも高い柔軟性を有するフレキシブル面状照明装置（請求項１）。

本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、ハウジングフレームの床板部が、枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、導光板の裏面の側から塞ぎ、導光板と共に、反射シートを導光板の裏面の側に保持するものである。又、床板部が枠部よりも高い柔軟性を有することから、フレキシブル面状照明装置を湾曲させた際に、床板部は容易に変形して導光板の湾曲に追従し、反射シートを導光板の裏面の側に安定保持するものである。なお、反射シートは、導光板又はハウジングフレームの変形を阻害しない範囲で、導光板又は床板部に固定されていても良く、導光板と床板部とで挟持されていても良い。或いは、導光板と床板部との間に、単に介在した状態であっても、ハウジングフレームの枠部によってその周辺部が取囲まれていることから、反射シートが脱落することなく、導光板に対して安定して配置されるものとなる。

（２）上記（１）項において、前記床板部は、前記枠部とは別体の伸縮性フィルムが、前記枠部に固定されてなるフレキシブル面状照明装置（請求項２）。
本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、枠部とは別体の伸縮性フィルムが、枠部に固定されることで、枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、導光板の裏面の側から塞ぎ、導光板と共に、反射シートを導光板の裏面の側に保持するものである。又、床板部が枠部よりも高い柔軟性を有することから、フレキシブル面状照明装置を湾曲させた際に、床板部は容易に変形して導光板の湾曲に追従し、反射シートを導光板の裏面の側に安定保持するものである。

（３）上記（２）項において、前記伸縮フィルムはポリウレタン製であることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル面状照明装置（請求項３）。
本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、伸縮性フィルムの好ましい一形態としてポリウレタン製の伸縮フィルムが、枠部に固定されることで、枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、導光板の裏面の側から塞ぎ、導光板と共に、反射シートを導光板の裏面の側に保持するものである。又、床板部が枠部よりも高い柔軟性を有することから、フレキシブル面状照明装置を湾曲させた際に、床板部は容易に変形して導光板の湾曲に追従し、反射シートを導光板の裏面の側に安定保持するものである。

（４）上記（１）項において、前記床板部が、前記枠部と一体に、かつ、前記枠部よりも薄肉に成形されてなるフレキシブル面状照明装置（請求項４）。
本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、ハウジングフレームの、枠部と一体に成形されてなる床板部が、枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、導光板の裏面の側から塞ぎ、導光板と共に、反射シートを導光板の裏面の側に保持するものである。又、床板部は、枠部よりも薄肉に成形されていることから、枠部よりも高い柔軟性を有するものである。そして、フレキシブル面状照明装置を湾曲させた際に、床板部は容易に変形して導光板の湾曲に追従し、反射シートを導光板の裏面の側に安定保持するものである。なお、反射シートは、導光板又はハウジングフレームの変形を阻害しない範囲で、導光板又は床板部に固定されていても良く、導光板と床板部とで挟持されていても良い。或いは、導光板と床板部との間に、単に介在した状態であっても、ハウジングフレームの枠部によってその周辺部が取囲まれていることから、反射シートが脱落することなく、導光板に対して安定して配置されるものとなる。

（５）上記（２）から（４）項において、前記床板部が、前記枠部に囲まれる領域の内側方向へと広がる縁状に形成されているフレキシブル面状照明装置（請求項５）。
本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、床板部が、枠部に囲まれる領域の内側方向へと広がる縁状に形成されることで、床板部の中央よりの部分に開口部が形成されるものである。そして、この開口部が形成された床板部の縁状の部分によって、枠部に囲まれる領域の一部を、導光板の裏面の側から塞ぎ、導光板と共に、反射シートを導光板の裏面の側に保持するものである。又、開口部の開口面積に応じて、床板部の変形の容易さを調整するものともなる。

（６）上記（１）から（５）項において、前記導光板の側端面に光源が配置されているフレキシブル面状照明装置（請求項６）。
本項に記載のフレキシブル面状照明装置は、導光板の側端面に配置されている光源から、導光板に入射した光が、導光板の内部を伝搬する過程で、導光板の裏面側に形成された、光路を偏向するための手段により導光板の表面側へと光路偏向され、導光板の表面側から出射されることで、導光板の全体が発光するものである。そして、導光板の裏面側から外部に漏れ出した光が、導光板の裏面側に配置された反射シートにより反射されて導光板内に戻され、輝度の低下が抑制されるものである。

本発明はこのように構成したので、湾曲状態においても、導光板の裏面の側に配置される反射シートを安定保持して、フレキシブル面状照明装置の輝度の低下を防ぐことが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置を、模式的に示した断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置を、模式的に示した断面図である。 従来のフレキシブル面状照明装置を模式的に示した斜視図である。 図３の例とは別構造を有する従来のフレキシブル面状照明装置を、模式的に示した断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１に示されるように、本発明の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置３２は、導光板１２と、導光板１２の裏面の側に配置される反射シート１６と、導光板１２及び反射シート１６を保持するハウジングフレーム２６とを含むものである。

ここで、図１に示される、本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置３２は、ハウジングフレーム２６が、導光板１２及び反射シート１６の周辺部を取囲む枠部２６ａと、枠部２６ａに囲まれる領域を、導光板１２の裏面の側から塞ぐ床板部３４とを備えている。床板部３４は、枠部２６ａとは別体の伸縮性フィルムが、枠部２６ａに対して両面テープ２８で固定されてなるものであり、枠部２６ａよりも高い柔軟性を有している。

図示の例では、この床板部３４はポリウレタン製である。一方、ハウジングフレーム２６は、例えばポリカーボネート(白色ポリカーボネート)により構成されている。又、導光板１２の材料としては、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリアルキルアルケニルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサン等のシリコーンゴム樹脂材料が挙げられる。なお、導光板の成形に一般的に使用されているポリカーボネートやアクリルなども、板厚を薄くすることにより可撓性が生じるので、本発明の導光板に適用することができる。プリズムシート１４ｐ、拡散シート１４ｄ及び反射シート１６についても、必要な柔軟性を有する可撓性材料により構成されるものである。又、両面テープ２８は、例えば、ポリエステルフィルムの両面に、アクリル系接着剤層を形成してなるものである。

なお、図１では、フレキシブル面状照明装置３２の一方向の断面のみ図示しているが、従来技術と同様に、導光板１２の少なくとも一側端面に沿って、複数の白色ＬＥＤ１８及びフレキシブルプリント基板２０からなる光源ユニット２２（図３参照）が配置されている。又、光源ユニット２２は、ハウジングフレーム２６の内側に配置されるものである。

さて、図１に示される、本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置３２によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、ハウジングフレーム２６の床板部３４が、枠部２６ａに囲まれる領域を、導光板１２の裏面の側から塞ぎ、導光板１２と共に、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に保持するものである。又、床板部３４が枠部２６ａよりも高い柔軟性を有することから、フレキシブル面状照明装３２を湾曲させた際に、床板部３４は容易に変形して導光板１２の湾曲に追従し、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に安定保持するものである。

そして、導光板１２の側端面に配置されている光源ユニット２２（図３参照）から、導光板１２に入射した光が、導光板１２の内部を伝搬する過程で、導光板１２の裏面側に形成された、光路を偏向するための手段（例えば、ドーム状のドットパターン、不図示）により導光板１２の表面側へと光路偏向され、導光板１２の表面側から出射されることで、導光板１２の全体が発光するものである。そして、導光板１２の裏面側から外部に漏れ出した光が、導光板１２の裏面側に配置された反射シート１６により反射されて導光板１２内に戻され、輝度の低下が抑制されるものである。

なお、反射シート１６は、導光板１２又はハウジングフレーム２６の変形を阻害しない範囲で、導光板１２又は床板部１６に固定されていても良く、導光板１２と床板部１６とで挟持されていても良い。或いは、導光板１２と床板部１６との間に、単に介在した状態であっても、ハウジングフレーム２６の枠部２６ａによってその周辺部が取囲まれていることから、反射シート１６が脱落することなく、導光板１２に対して安定して配置されるものとなる。
又、図１のフレキシブル面状照明装置３２においては、導光板１２、光学シート１４及び反射シート１６に対し、ハウジングフレーム２６が離間し、反射シート１６に対し床板部３４が離間したように図示されているが、各部の位置決め精度や光学特性を考慮した上で、必要に応じこれらを密着させても良く、図示の如く離間して配置しても良い。

又、本発明の第１の実施の形態では、ハウジングフレーム２６の、枠部２６ａとは別体の床板部３４は、伸縮性フィルムが枠部２６ａに固定されてなるものであることから、必要に応じて伸縮性フィルムを置換することにより、床板部３４として必要な柔軟性を適宜確保することが可能となる。又、床板部３４には、可撓性を考慮してポリウレタンフィルムが用いられるが、この部分には光学的な配慮は必要ないことから、同様の可撓性（伸び率）を有する別材料からなる伸縮性フィルムを採用することで、様々な要請に対応することも可能となる。

続いて、図２を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置の説明を行う。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。

図２（ａ）に示される、本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置３６は、第１の実施の形態に係る、ハウジングフレーム２６の、枠部２６ａとは別体の床板部３４に換えて、枠部２６ａと一体に、かつ、枠部２６ａよりも薄肉に成形されてなる床板部２６ｂを備えるものである。一例として、枠部２６ａは、少なくとも、導光板１２、光学シート１４、反射シート１６を収納可能な高さが確保されるのに対し、床板部２６ｂの厚みは、装置の大きさや装置を曲げる際の曲率半径、部材の材料定数などを考慮して適宜決定され、限定されるものではないが例示すれば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に成形されるものである。
又、図２（ｂ）に示される応用例では、床板部２６ｂが、枠部２６ａに囲まれる領域の内側方向へと、一定幅で広がる縁状に形成されることで、床板部２６ｂの中央よりの部分に、開口部２６ｃが形成されたものである。
その他の構成部分は、第１の実施の形態に係るフレキシブル面状照明装置３２と同様である。

さて、上記構成を有する、本発明の第２の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。
すなわち、図２（ａ）に示されるフレキシブル面状照明装置３６は、ハウジングフレーム２６の、枠部２６ａと一体に成形されてなる床板部２６ｂが、枠部２６ａに囲まれる領域を、導光板１２の裏面の側から塞ぎ、導光板１２と共に、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に保持するものである。又、床板部２６ｂは、枠部２６ａよりも薄肉に成形されていることから、枠部２６ａよりも高い柔軟性を有することとなる。そして、フレキシブル面状照明装置３６を湾曲させた際に、床板部２６ｂは容易に変形して導光板１２の湾曲に追従し、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に安定保持することが可能となる。

又、図２（ｂ）に示されるフレキシブル面状照明装置３８は、開口部２６ｃが形成された床板部２６ｂの、一定幅で広がる縁状の部分によって、枠部２６ａに囲まれる領域の一部を、導光板１２の裏面の側から塞ぎ、導光板１２と共に、反射シート１６を導光板１２の裏面の側に保持することができる。しかも、開口部２６ｃの開口面積（床板部２６ｂの縁状の部分の幅）に応じて、床板部２６ｂの変形の容易さを調整することも可能となる。
なお、床板部２６ｂは、必ずしも枠部２６ａの全周から一定幅で広がる縁状に形成される必要はなく（言い換えれば、開口部２６ｃの平面視形状が矩形である必要はなく）、例えば、枠部２６ａから部分的に内側方向に張り出した（広がる）複数の爪からなる形態（「縁状」の一形態）であってもよい。その際、張り出す長さ（幅）は、全ての爪で一致させる必要はない。
また、本発明の第１の実施の形態に係る、ハウジングフレーム２６の、枠部２６ａとは別体の床板部３４にも、開口部２６ｃと同様の開口部を設けることで、同様の作用効果を得ることが可能である。その他、本発明の第１の実施の形態と同様の作用効果については、詳しい説明を省略する。

１２：導光板、１４：光学シート、１４ｄ：拡散シート、１４ｐ：プリズムシート、１６：反射シート、１８：白色ＬＥＤ、２６：ハウジングフレーム、２６ａ：枠部、 ２６ｂ、３４：床板部、２６ｃ：開口部、２８：両面テープ、 ３２、３６、３８：フレキシブル面状照明装置

Claims (6)

1. 導光板と、該導光板の裏面の側に配置される反射シートと、前記導光板及び前記反射シートを保持するハウジングフレームとを含み、
   前記ハウジングフレームは、前記導光板及び前記反射シートの周辺部を取囲む枠部と、該枠部に囲まれる領域の少なくとも一部を、前記導光板の裏面の側から塞ぐ床板部とを備え、
   該床板部が、前記枠部よりも高い柔軟性を有することを特徴とするフレキシブル面状照明装置。
2. 前記床板部は、前記枠部とは別体の伸縮性フィルムが、前記枠部に固定されてなることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル面状照明装置。
3. 前記伸縮フィルムはポリウレタン製であることを特徴とする請求項２記載のフレキシブル面状照明装置。
4. 前記床板部が、前記枠部と一体に、かつ、前記枠部よりも薄肉に成形されてなることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル面状照明装置。
5. 前記床板部が、前記枠部に囲まれる領域の内側方向へと広がる縁状に形成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載のフレキシブル面状照明装置。
6. 前記導光板の側端面に光源が配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のフレキシブル面状照明装置。