JP2018073635A - 面状ライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤと導光板の入射面との間に透明弾性樹脂を介在させても、リアフレームにＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間の位置ずれを起こすことなく容易に組み立てることができる面状ライトユニットを提供する。【解決手段】面状ライトユニット１は、ＬＥＤ２１と、一方の面がＬＥＤ２１に密着するエラストマー３０と、一方の面と対向するエラストマー３０の他方の面が密着する側面に入射面１１が設けられ、入射面１１と直交する主面が出射面１２となる導光板１０と、ＬＥＤ２１、エラストマー３０、導光板１０を収納するリアフレーム４０とを備えている。導光板１０は、入射面１１の両脇に支持部１３、１４を有する。支持部１３、１４は、リアフレーム４０の側壁４３に当接し、支持部１３、１４の先端に設けられたカシメ部材５１、５２でリアフレーム４０に固定される。【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネル等を背面から照明する面状ライトユニットに関し、さらに詳しくは、光源と導光板の入射面との間に透明弾性樹脂を配置して、発光効率を向上させたサイドエッジ型の面状ライトユニットに関する。

従来から、液晶表示装置のバックライトとして、ひとつの側面（入射面）から入射した光を、主面（出射面）から出射させる導光板を備えたサイドエッジ型の面状ライトユニットが知られている。この面状ライトユニットでは、光源や導光板等を枠状のケースに収納し、導光板の側面を弾性部材で押圧して、光源や導光板等をケースに固定することがある。例えば、特許文献１の図１には、導光板の受光部となる側面の反対側の側面と、当該側面に対向する枠体の内壁面との間に設けられた弾性保持部が、導光板を光源に密着させながら枠体に固定する面状ライトユニットが記載されている。

また、面状ライトユニットには、光源と導光板との間に空気層が介在しないように構成して発光効率を向上させようとする提案がある。例えば、特許文献２の図１には、光源と、導光板と、光源及び導光板とを密着させる中間層と、を備えた面状ライトユニットが記載されている。

特開２００６−３１８８３０号公報（図１） 特開２００７−１０３１０１号公報（図１）

特許文献１に示された面状ライトユニットは、弾性保持部によって導光板を光源となるＬＥＤに密着させながら、当該導光板を枠体に固定することにより、耐衝撃性を向上させ、併せて安定した輝度特性を得ている。しかしながら、この面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板との間に位置ずれが発生すると、ＬＥＤから導光板に入射する光の状態が変化して、発光効率の低下や、出射面における輝度の不均一等を招くことがある。

さらに特許文献２に示された面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着用の中間層が追加されるため、ＬＥＤと導光板をケースに収納する際の僅かな形状や力加減のばらつきにより、ＬＥＤと導光板との間の位置ずれがいっそう発生しやすくなる。

すなわち、サイドエッジ型の面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板との間の位置ずれが常に問題となる。そのような中で、ＬＥＤと導光板の入射面の間に密着用の中間層を備えるようにすると位置ずれがいっそう起きやすくなってしまう。このため中間層を備えた面状ライトユニットでは、ＬＥＤと導光板をケースに収納する工程において、位置ずれを無くすためきわめて精密で高度な作業が要求される。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明弾性樹脂を介在させても、リアフレーム（ケース）にＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間の位置ずれを起こすことなく容易に組み立てることができる面状ライトユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の面状ライトユニットは下記記載の構成を採用する。

本発明の面状ライトユニットは、サイドエッジ型の面状ライトユニットにおいて、ＬＥＤと、一方の面が前記ＬＥＤに密着する透明弾性樹脂と、前記一方の面と対向する前記透明弾性樹脂の他方の面が密着する側面に入射面が設けられ、前記入射面と直交する主面が出射面となる導光板と、前記ＬＥＤ、前記透明弾性樹脂、及び前記導光板を収納するリアフレームとを備え、前記導光板は、前記入射面の両脇に前記入射面から前記出射面と平行に突出する支持部を有し、前記支持部は、前記リアフレームの側壁に当接するとともに、先端に固定手段を備え、前記固定手段により前記導光板が前記リアフレームに固定されることを特徴とする。

前記固定手段は、前記支持部の先端に設けられたカシメ部材であり、前記カシメ部材の先端が前記リアフレームに設けられたカシメ穴から外部に突出し、かしめられることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定されると良い。

前記固定手段は、ネジであり、前記支持部の先端にネジ穴が設けられ、前記ネジが前記リアフレームに設けられた貫通穴から前記ネジ穴にねじ込まれることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定されると良い。

前記貫通穴は長穴でも良い。

前記固定手段は、前記支持部の先端に設けられたフックであり、前記フックが前記リアフレームに設けられたフック穴に填め込まれることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定されると良い。

前記導光板の側面から眺めたとき前記固定手段と前記ＬＥＤの中心軸が一致していると良い。

前記導光板の前記入射面と対向する側面と前記リアフレームの側壁との隙間に弾性部材が配置されても良い。

前記導光板は、前記入射面と対向する前記側面の一部に前記弾性部材を保持する突起部が形成されても良い。

本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤと透明弾性樹脂と導光板とをリアフレームに収納し、支持部の先端に備えられた固定手段で導光板とリアフレームとを固定する。このとき導光板がリアフレームの底面に対し平行に移動するだけなので、ＬＥＤと導光板の間に透明弾性樹脂が介在しても、ＬＥＤと導光板との間に位置ずれが起きない。以上のように本発明の面状ライトユニットは、ＬＥＤと導光板の入射面との間に密着のため透明弾性樹脂を介在させても、リアフレーム（ケース）にＬＥＤ及び導光板を収納する際、ＬＥＤと導光板との間の位置ずれを起こすことなく容易に組み立てることができる。

本発明の第１実施形態として示す面状ライトユニットの平面図である。 図１で示す面状ライトユニットの切断線Ａ−Ａ´で切断した断面図である。 図１で示す面状ライトユニットの切断線Ｂ−Ｂ´で切断した拡大断面図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程１の平面図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程２の断面図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程３の断面図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程４の斜視図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの組み立て工程５の断面図である。 第１実施形態として示す面状ライトユニットの導光状態を示す説明図である。 第２実施形態として示す面状ライトユニットの平面図である。 図１０で示す面状ライトユニットの切断線Ｃ−Ｃ´で切断した断面図である。 図１０で示す面状ライトユニットの切断線Ｄ−Ｄ´で切断した拡大断面図である。 第２実施形態として示す面状ライトユニットの側面図である。 第３実施形態として示す面状ライトユニットの平面図である。 図１４で示す面状ライトユニットの切断線Ｅ−Ｅ´で切断した断面図である。 図１４で示す面状ライトユニットの切断線Ｆ−Ｆ´で切断した拡大断面図である。

以下、添付図１〜図１６を参照して本発明の好適な第１〜第３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。図面の縮尺等は説明のため適宜変更し、また、構造が理解しやすいように一部を模式的に示している。

［第１実施形態］
［第１実施形態の構成説明：図１］
図１により第１実施形態として示す面状ライトユニット１の構成について説明する。面状ライトユニット１はいわゆるサイドエッジ型である。面状ライトユニット１は、導光板１０、複数のＬＥＤ２１、ＬＥＤ２１を実装する基板２３、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に配置される透明弾性樹脂であるエラストマー３０、及び、導光板１０、ＬＥＤ２１、基板２３、及びエラストマー３０を収納するリアフレーム４０等によって構成される。なお、面状ライトユニット１は、リアフレーム４０を上部から覆うフロントフレーム６０や光学シート６２等（図８参照）を有するが、ここでの図示は省略する。

導光板１０は、平板形状であり、一例として、厚さが２．０〜３．０ｍｍのポリカーボネートやアクリルなどからなる。導光板１０の一方の側面に入射面１１（破線で示す）が設けられ、入射面１１と直交する主面に出射面１２（四角の破線で囲う）が設けられる。また、導光板１０は、入射面１１の両脇（図面の上下）に入射面１１から出射面１２と平行に突出する支持部１３、１４を有している。ここで、入射面１１を基準に支持部１３、１４が突出している長さを突出長Ｌ１と称する。

支持部１３、１４のそれぞれの先端には、固定手段としてのカシメ部材５１、５２が設けられている。なお図１では、カシメ部材５１、５２の先端は熱カシメ処理が施され変形している。熱カシメ処理前のカシメ部材５１、５２は、導光板１０と一体成形で作ることが可能である。

基板２３は、薄い短冊形状であり、ポリイミドをベースとするＦＰＣ（フレキシブルプリンテッドサーキット）である。基板２３には、複数のＬＥＤ２１が長手方向に所定の間隔で実装され、各ＬＥＤ２１に電力を供給するための電極（図示せず）が形成されている。ＬＥＤ２１は、青色発光ＬＥＤチップを蛍光樹脂で被覆したパッケージ品である。

エラストマー３０は、短冊形状であり、柔軟性の高いシリコーン樹脂からなる。エラストマー３０の一方の面は、複数のＬＥＤ２１の出射面に密着し、一方の面と対向する他方の面は、導光板１０の入射面１１に密着する。エラストマー３０の屈折率は、導光板１０の屈折率と同程度、すなわち、１．４〜１．６である。

リアフレーム４０は、底板を有する枠状体であり、アルミニウムからなる。リアフレーム４０は、底板の四辺に側壁を有し、ＬＥＤ２１や導光板１０を収納する。リアフレーム４０の側壁４３（図面の左側）には、カシメ部材５１、５２を通すカシメ穴４１、４２が設けられている。

基板２３は、入射面１１側の側壁４３に伝熱テープ（両面テープ：図示せず）等で固着される。

入射面１１と対向する導光板１０の側面１５と、リアフレーム４０の側壁４４（図面の右側）との隙間に二つの弾性部材１６ａ、１６ｂが配置される。この弾性部材１６ａ、１６ｂの横ずれを防ぐため、側面１５の一部に複数の突起部１７ａ〜１７ｄが形成されている。突起部１７ａと１７ｂは、対となって弾性部材１６ａを保持し、突起部１７ｃと１７ｄは、対となって弾性部材１６ｂを保持する。

［第１実施形態における導光板とリアフレームの固定状態の説明：図２］
次に、図２により面状ライトユニット１に含まれる導光板１０とリアフレーム４０の固定状態について説明する。図２は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´に沿って面状ライトユニット１を切断した断面図である。図２に示されるように、導光板１０は、リアフレーム４０の内部に収納されている。リアフレーム４０は、導光板１０の支持部１４と当接する側に側壁４３、側面１５側に側壁４４、下面に底板４５を備えている。

支持部１４の先端にはカシメ部材５２が形成され、側壁４３にはカシメ穴４２が形成される。なお、導光板１０をリアフレーム４０に収納するとき、熱カシメ処理前のカシメ部材５２をカシメ穴４２に通し、その後、カシメ部材５２の先端を熱によって変形させる（熱カシメ処理）。この熱カシメ処理により、カシメ部材５２の先端が変形し、カシメ穴４２の径よりも大きくなることから、導光板１０がリアフレーム４０に固定される。

また、導光板１０の側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間には弾性部材１６ｂが挿入されている。弾性部材１６ｂは、弾性力により導光板１０の側面１５側をリアフレーム４０に支持させる。図示していないが、支持部１３側もカシメ部材５１によって同様に固定される。導光板１０の側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間にも弾性部材１６ａが挿入される。

なお、図２では導光板１０と底板４５、側壁４３と支持部１４及びカシメ部材５２の先端との間に隙間が描かれている。しかしながらこの隙間は、説明において各部材の位置関係をはっきりさせるために描いたものであり現実には存在しない（以下同様）。導光板１０と底板４５の間、及び側面１５には反射シートを配しても良い。弾性部材１６ａ、１６ｂは、側面１５側から導光板１０を押し、カシメ部材５１、５２による導光板１０の固定を補っている。このため弾性部材１６ａ、１６ｂの弾性力は弱くてよい。また、面状ライトユニット１は、導光板１０をカシメ部材５１、５２によってリアフレーム４０に強固に固定するので、弾性部材１６ａ、１６ｂを省略することも可能である。

［第１実施形態におけるＬＥＤと導光板の位置関係の説明：図３］
次に、図３により面状ライトユニット１のＬＥＤと導光板の位置関係について説明する。図３は、ＬＥＤ２１の周辺部を示すため、図１に示す切断線Ｂ−Ｂ´に沿って描いた面状ライトユニット１の要部断面図である。図３に示すように、導光板１０の入射部１２ａには、断面椀状の反射曲面１８ａ、１８ｂが形成されるとともに、上下の反射面１８ａ、１８ｂの間に凹形状の溝が形成されている。導光板１０の入射面１１は、溝内に設けられている。エラストマー３０は、溝に填め込まれ、図の右側の面（他方の面）が入射面１１に密着している。

基板２３に実装されたＬＥＤ２１は、エラストマー３０の左側の面（一方の面）に密着している。ＬＥＤ２１を実装した基板２３は、リアフレーム４０の側壁４３に位置決めされた状態で伝熱テープ（図示せず）で固着されている。

また、図３に示すように、ＬＥＤ２１と導光板１０とカシメ部材５１の中心軸が、厚み方向で一致している（図１において上下の側面から眺めた場合に相当する。以下同様）。カシメ部材５２側の中心軸についても同様である。この結果、ＬＥＤ２１及び導光板１０からエラストマー３０にかかる力は中心軸方向だけを向くことになる。すなわちエラストマー３０には中心軸に垂直な力しか加わらないため、ＬＥＤ２１、エラストマー３０及び導光板１０の間に位置ずれが発生しない。

また、周囲の温度変化で導光板１０や基板２３が熱膨張によって変形したとしても、リアフレーム４０に固定されたカシメ部材５１、５２と、ＬＥＤ２１と、導光板１０との中心軸が一致しているので、熱膨張による変形の影響を最小限に抑えることが可能となり、ＬＥＤ２１、エラストマー３０及び導光板１０の間の位置ずれを防ぐことができる。

［第１実施形態の組み立て工程の説明：図４〜図８］
次に、図４〜図８を用いて面状ダイとユニット１の組み立て工程を説明する。

まず、工程１として図４によりエラストマー３０の貼り付け工程について説明する。図４に示すように、エラストマー３０の上下の面（一方の面と他方の面）には、細長いセパレータ（台紙）３１、３２が貼り付けられている。上側のセパレータ３１は、エラストマー３０の長手方向より長く、両端がはみ出ている。まず、入射面１１側（下側）のセパレータ３２をはがす。次に上側のセパレータ３１の両端（はみ出ている部分）を持って、エラストマー３０を矢印Ｈの方向に移動させ、導光板１０の溝（図３参照）に填め込む。

次にセパレータ３１を介してエラストマー３０を弱い力で押圧する。エラストマー３０は粘着性があるので、導光板１０の入射面１１に貼り付いた状態となる。その後、セパレータ３１をはがす。

次に、工程２として図５の断面図によりリアフレーム４０に基板２３と導光板１０を収納する工程について説明する。図５に示すように、リアフレーム４０の側壁４３の内側に、伝熱テープ２４によってＬＥＤ２１を実装した基板２３を貼り付ける。このとき、基板２３の位置ずれを防ぐために、基板２３の側面２３ａがリアフレーム４０の底板４５に当接するように位置決めして固着すると良い。

次に入射面１１にエラストマー３０を貼り付けた導光板１０をリアフレーム４０の底板４５上に置く（矢印Ｉ）。ここで、導光板１０の両脇の支持部１３、１４の先端には、熱カシメ処理前のカシメ部材５１、５２が突出している。このカシメ部材５１、５２の延長線上の側壁４３に、カシメ穴４１、４２が設けられている。

次に、工程３として図３の断面図により導光板の押圧工程について説明する。図６に示すように、側面１５から押圧治具１００を用いて、リアフレーム４０に収納された導光板１０を、矢印Ｊの方向に押す。この押圧治具１００によって、導光板１０は、支持部１３、１４（図４、図５参照）がリアフレーム４０の側壁４３に当接するまで押し込まれる。

これにより、導光板１０の支持部１３、１４の先端にあるカシメ部材５１、５２は、リアフレーム４０の側壁４３に設けられているカシメ穴４１、４２を通り、その先端が側壁４３の外側に突き出る。

ここで、基板２３とＬＥＤ２１とエラストマー３０の各厚みを合計した長さＬ２が、支持部１３、１４の突出長Ｌ１（図１参照）より、所定量ДＬだけ長くなるように設計すると良い。これにより、導光板１０が、押圧治具１００によって押圧されると、基板２３とＬＥＤ２１とエラストマー３０が圧縮される。このとき柔軟性のあるエラストマー３０が所定量ДＬ分だけ圧縮変形する。この結果、圧縮変形したエラストマー３０は、ＬＥＤ２１と導光板１０の入射面１１との境界面を確実に密着させるので、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に空気層は存在し得ない。なお、エラストマー３０の圧縮変形の目安となるДＬは、エラストマー３０の圧力でＬＥＤ２１を破壊しない範囲で実験的に決めると良い。

次に、工程４として図７の斜視図により熱かしめによる固定工程について説明する。図７に示すように、工程４は、前述の工程３と同時に実施される。すなわち、押圧治具１００によって導光板１０を押圧しながら、加熱治具（図示せず）を用いて側壁４３の外側に突き出ているカシメ部材５１、５２の先端を所定の温度で加熱する。これにより、カシメ部材５１、５２の先端が変形して広がり、導光板１０がリアフレーム４０に固定される（熱かしめ処理）。

その後、入射面１１に対向する側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間に弾性部材１６ａ、１６ｂを挿入する。工程３、４では導光板を水平方向にわずかな距離（熱カシメ部材５１、５２程度の距離）を移動させるだけである。すなわち、工程３、４により、導光板１０とリアフレーム４０を確実に固定しながら、ＬＥＤ２１と導光板１０の位置関係が決まるので、導光板１０の位置ずれを修正する作業は不要となる。

次に、工程５として図８の断面図により最終組み立て工程について説明する。図８に示すように、リアフレーム４０に固定された導光板１０の出射面１２に、光学シート６２を積層する。光学シート６２は、出射面１２側から、拡散シート、プリズムシートを積層し、さらに必要に応じて反射型偏光板を積層する。

次にリアフレーム４０の上側から枠状のフロントフレーム６０を被せ、図示しないフック等でリアフレーム４０と係合させる。以上により面状ライトユニット１が完成する。フロントフレーム６０は、導光板１０の出射面１２を露出する出射部６１を有している。この出射部６１より、導光板１０の出射面１２から出射される出射光Ｐが光学シート６２を通って外部に出射される。

［第１実施形態の導光状態の説明：図９］
次に、図９の拡大断面図により面状ライトユニット１の導光状態について説明する。図９では、ＬＥＤ２１から導光板１０へ入射する光線の挙動を矢印で示している。

図９に示すように、導光板１０には入射面１１の上下に反射曲面１８ａ、１８ｂが設けられている。また、導光板１０は、出射面１２に対向する面として底面１９を備えている。底面１９には導光板１０内を伝搬する光の進行方向を変え、この光を出射面１２から出射させるためのドット（図示せず）が形成される。底面１９の下には、空気層を介して反射シート（図示せず）を配置する。

良く知られているように、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質に光が侵入しようとすると反射が発生する（以下、フレネル損という）。フレネル損は屈折率ｎ１と屈折率ｎ２の差が大きくなればなるほど大きくなる。面状ライトユニット１では、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に介在するエラストマー３０の屈折率がＬＥＤ２１の封止樹脂２１ａ及び導光板１０と同程度の１．４〜１．６になっているため、ＬＥＤ２１から導光板１０までの間で屈折率の段差がほとんどない。すなわち面状ライトユニット１では、フレネル損はほとんど発生しないため高い発光効率が得られる。

とくにＬＥＤ２１に内蔵するＬＥＤチップ２２から導光板１０に向かう光線のうち中心付近の光線Ｐｓは、ＬＥＤチップ２２を封止する封止樹脂２１ａと導光板１０の入射面１１が、エラストマー３０によって機械的及び光学的に密着しているので、ほとんどフレネル損失を受けることなく導光板１０の内部に導かれていく。

また、斜め上方（又は下方）に向かう光線Ｐｈは、斜めに導光板１０に入射した後、反射曲面１８ａ、１８ｂによって全反射され、導光板１０の内部に導かれていく。もし仮に反射曲面１８ａ、１８ｂがないとした場合、斜め方向の光線Ｐｈの多くの部分が導光板１０の上面から漏れ出してしまう。すなわち面状ライトユニット１では反射曲面１８ａ、１８ｂによる反射によっても発光効率の向上を図っている。

以上のように、面状ライトユニット１によれば、ＬＥＤ２１、エラストマー３０及び導光板１０をリアフレーム４０に収納する際、導光板１０を水平方向（リアフレーム４０の底板４５に平行な方向）にわずかに移動させ、カシメ部材５１、５２を熱カシメするだけで、導光板１０とリアフレーム４０の位置決めが行われ、導光板１０がリアフレーム４０に確実に固定される。この結果、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に柔軟性の高いエラストマー３０が介在しても、位置ずれを無くす調整作業などが不要となり、組み立て性が向上する。

また、エラストマー３０は、熱かしめによる導光板１０とリアフレーム４０の固定によって、安定した力で圧縮変形されるので、ＬＥＤ２１と導光板１０の入射面１１が確実に密着し、光学的損失が減少する。すなわち、発光効率に優れ、均一で安定した発光性能を備えた面状ライトユニット１を実現できる。また、導光板１０とリアフレーム４０を固定するカシメ部材５１、５２は、導光板１０と一体成形できるので、部品点数を増やすことがない。

［第２実施形態］
［第２実施形態の構成説明：図１０］
図１０により第２実施形態として示す面状ライトユニット２の構成について説明する。なお、面状ライトユニット２は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と比較して、導光板とリアフレームとの間の固定手段のみが異なる。そこで異なる構成を中心に説明する。図１０に示すように、面状ライトユニット２は、導光板１０、複数のＬＥＤ２１、基板２３、エラストマー３０、及び、リアフレーム４０等によって構成される。

導光板１０の入射面１１の両脇には支持部１３、１４が形成され、支持部１３、１４のそれぞれの先端には、ネジ穴１３ａ、１４ａが設けられている。導光板１０の支持部１３、１４が当接するリアフレーム４０の側壁４３には、支持部１３、１４のネジ穴１３ａ、１４ａに対応する位置に貫通穴４６、４７が設けられている。

ネジ５３、５４は、それぞれリアフレーム４０の側壁４３に設けられた貫通穴４６、４７を通り、導光板１０の支持部１３、１４のネジ穴１３ａ、１４ａにねじ込まれる。

［第２実施形態における導光板とリアフレームの固定状態の説明：図１１］
次に、図１１により面状ライトユニット２における導光板とリアフレームの固定状態について説明する。図１１は、図１０に示す切断線Ｃ−Ｃ´に沿って面状ライトユニット２を切断した断面図である。図１１に示すように、支持部１４側のネジ５４は、側壁４３の貫通穴４７を通り、支持部１４のネジ穴１４ａにねじ込まれて、導光板１０とリアフレーム４０とを固定する。同様に、支持部１３側でもネジ５３がネジ穴１３ａにねじ込まれて、導光板１０とリアフレーム４０とを固定する。

以上のように、導光板１０は、支持部１３、１４にねじ込まれるネジ５３、５４によって、リアフレーム４０に確実に固定される。また、入射面１１と対向する側面１５側では、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と同様に、二つの弾性部材１６ａ、１６ｂがリアフレーム４０の側壁４４と側面１５との隙間に挿入され、その弾性力で導光板１０を補助的に支持する。

［第２実施形態におけるＬＥＤと導光板の位置関係の説明：図１２］
次に、図１２により面状ライトユニット２のＬＥＤと導光板の位置関係について説明する。図１２は、図１０に示す切断線Ｄ−Ｄ´に沿って面状ライトユニット２を切断した断面図である。図１２に示すように、リアフレーム４０の側壁４３に設けられた貫通穴４６を通って導光板１０にねじ込まれているネジ５３の中心軸と、基板２３に実装されたＬＥＤ２１の中心軸と、導光板１０の中心軸が、厚み方向で一致している。なお、ネジ５４側の中心軸についても同様である。

これにより、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に柔軟性の高いエラストマー３０が介在しても、導光板１０とリアフレーム４０がネジ５３、５４で固定されると共に、それぞれの中心軸が一致しているので、エラストマー３０には中心軸方向の力しかかからない。すなわち面状ライトユニット２では、エラストマー３０の反発力でＬＥＤ２１に対して導光板１０が傾いたり、上下に移動したりせず、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に位置ずれが発生しない。

［第２実施形態の貫通穴の説明：図１３］
次に、図１３により面状ライトユニット２の貫通穴について説明する。図１３は、面状ライトユニット２の側壁４３側から見た側面図である。図１３に示すように、リアフレーム４０の側壁４３には、導光板１０（破線で示す）を固定するためのネジ５３、５４を通す貫通穴４６、４７が設けられている。貫通穴４６、４７は、図示するように側壁４３の長手方向に延びた長穴である。すなわち、側壁４３の長手方向の径を厚み方向の径より所定量だけ長くする。

温度が変化すると導光板１０が熱膨張する。剛性の高いネジ５３、５４によって強固に導光板１０を固定し、導光板１０の熱膨張を抑え込もうとすると、導光板１０とリアフレーム４０に熱膨張に係る力が加わり、変形が発生する。その結果、ＬＥＤ２１、エラストマー３０及び導光板１０の間に位置ずれが生じ、発光効率の低下や出射面における輝度の不均一を招く。

そこで、面状ライトユニット２では、ネジ５３、５４が通る側壁４３の貫通穴４６、４７を長穴し、導光板１０が膨張してもネジ５３、５４を側壁４３が長手方向（矢印Ｋ方向）に滑らせている。これで熱による不用意な力の発生を吸収し、ＬＥＤ２１、エラストマー３０及び導光板１０の位置ずれの発生を防ぐことができる。なお、ネジ５３、５４が側壁４３を滑りやすくなるように、ネジ５３、５４に樹脂製のワッシャー（図示せず）を填めても良い。

［第２実施形態の組み立て工程の説明：図７］
面状ライトユニット２の組み立て工程は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と比較して、ネジによって導光板１０とリアフレーム４０を固定する工程のみが異なる。そこで図７を参照してネジにより固定する工程のみを説明する。なお、図７のカシメ部材５１、５２をネジ５３、５４に置き換えて説明する。図７において、リアフレーム４０に収納された導光板１０を、押圧治具１００によって矢印Ｊの方向に押す。そして、導光板１０を押圧しながら、ネジ５３、５４を側壁４３の貫通穴４６、４７に通して支持部１３、１４のネジ穴１３ａ、１４ａにねじ込み固定する（図１０参照）。その後、導光板１０の入射面１１に対向する側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間に弾性部材１６ａ、１６ｂを挿入する。

以上のように、面状ライトユニット２によれば、ネジ止め作業だけで導光板１０とリアフレーム４０とを位置決めしながら確実に固定できるので、組み立て作業が容易となる。また、導光板１０とリアフレーム４０が確実に固定されるので、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と同様な優れた光学的効果を有している。また、ネジを通す貫通穴４６、４７を長穴としているため、温度変化による変形を吸収できるので、出射面積が大きい大型面状ライトユニットや、発熱量が大きい高輝度型面状ライトユニットを容易に実現できる。

［第３実施形態］
［第３実施形態の構成説明：図１４］
図１４により第３実施形態として示す面状ライトユニット３の構成について説明する。なお、面状ライトユニット３は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と比較して、導光板１０とリアフレーム４０の固定手段のみが異なるだけである。そこで異なる構成を中心に説明する。図１４に示すように、面状ライトユニット３は、導光板１０、複数のＬＥＤ２１、基板２３、エラストマー３０、及び、リアフレーム４０等によって構成される。

導光板１０の入射面１１の両脇には支持部１３、１４が形成され、支持部１３、１４のそれぞれの先端には、固定手段としてのフック５５、５６が設けられている。フック５５、５６は、先端が略円錐形であるが、形状は限定されず、たとえば、鉤形でも良い。導光板１０の支持部１３、１４が当接するリアフレーム４０の側壁４３には、支持部１３、１４のフック５５、５６に対応する位置にフック穴４８、４９が設けられている。

［第３実施形態における導光板とリアフレームの固定状態の説明：図１５］
次に、図１５により面状ライトユニット３における導光板１０とリアフレーム４０の固定状態について説明する。図１５は、図１４に示す切断線Ｅ−Ｅ´に沿って面状ライトユニット３を切断した断面図である。図１５に示すように、支持部１４のフック５６は、リアフレーム４０の側壁４３に設けられたフック穴４９を内側から通り、フック５６の先端が側壁４３の外側に出て、フック穴４９に填め込まれる。この結果、導光板１０がリアフレーム４０に固定される。また同様に、支持部１３のフック５５がフック穴４８に填め込まれ、導光板１０がリアフレーム４０に固定される。

導光板１０は、入射面１１の両脇に設けられた支持部１３、１４のフック５５、５６によって、リアフレーム４０に確実に固定される。また、入射面１１と対向する側面１５側は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と同様に、二つの弾性部材１６ａ、１６ｂが挿入され、その弾性力で導光板１０を補助的に支持する。

［第３実施形態におけるＬＥＤと導光板の位置関係の説明：図１６］
次に、図１６により面状ライトユニット３におけるＬＥＤと導光板の位置関係について説明する。図１６は、図１４に示す切断線Ｆ−Ｆ´に沿って面状ライトユニット３を切断した断面図である。図１６に示すように、リアフレーム４０の側壁４３に設けられたフック穴４８に填め込まれたフック５５の中心軸と、基板２３に実装されたＬＥＤ２１中心軸と、導光板１０との中心軸が、厚み方向で一致する。なお、フック５６側の中心軸についても同様である。

これにより、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に柔軟性の高いエラストマー３０が介在しても、エラストマー３０には中心軸方向の力しかからないので、ＬＥＤ２１に対して導光板１０が傾いたり、上下に移動したりせず、ＬＥＤ２１と導光板１０の間に位置ずれが発生しない。

［第３実施形態の組み立て工程の説明：図７］
面状ライトユニット３の組み立て工程は、第１実施形態として示した面状ライトユニット１と比較して、フック５５、５６によって導光板１０とリアフレーム４０を固定する工程のみが異なる。そこで、図７を参照してフック５５、５６により固定する工程のみを説明する。なお、図７のカシメ部材５１、５２をフック５５、５６に置き換えて説明する。図７に示すように、リアフレーム４０の内部に収納された導光板１０を、押圧治具１００によって矢印Ｊの方向に押す。これにより、フック５５、５６が側壁４３のフック穴４８、４９（図１４参照）に填め込まれ、導光板１０がリアフレーム４０に固定される。その後、導光板１０の入射面１１に対向する側面１５とリアフレーム４０の側壁４４との隙間４７に弾性部材１６ａ、１６ｂを挿入する。

以上のように、面状ライトユニット３は、フック５５、５６の填め込み作業だけで導光板１０がリアフレーム４０に確実に固定されるので、組み立て作業が容易となる。また、導光板１０とリアフレーム４０が位置決めされながら確実に固定されるので、面状ライトユニット１、２と同様に優れた光学的効果を有している。また、図示しないが、フック穴４８、４９を長穴にすれば、温度変化による変形を吸収できるので、面状ライトユニット２と同様な効果を得ることができる。

１、２、３ 面状ライトユニット
１０ 導光板
１１ 入射面
１２ 出射面
１３、１４ 支持部
１３ａ、１４ａ ネジ穴
１５ 側面
１６ａ、１６ｂ 弾性部材
１７ａ〜１７ｄ 突起部
２１ ＬＥＤ
２２ ＬＥＤチップ
２３ 基板
３０ エラストマー
４０ リアフレーム
４１、４２ カシメ穴
４６、４７ 貫通穴
４８、４９ フック穴
５１、５２ カシメ部材
５３、５４ ネジ
５５、５６ フック

Claims (8)

1. サイドエッジ型の面状ライトユニットにおいて、
   ＬＥＤと、
   一方の面が前記ＬＥＤに密着する透明弾性樹脂と、
   前記一方の面と対向する前記透明弾性樹脂の他方の面が密着する側面に入射面が設けられ、前記入射面と直交する主面が出射面となる導光板と、
   前記ＬＥＤ、前記透明弾性樹脂、及び前記導光板を収納するリアフレームと、
   を備え、
   前記導光板は、前記入射面の両脇に前記入射面から前記出射面と平行に突出する支持部を有し、
   前記支持部は、前記リアフレームの側壁に当接するとともに、先端に固定手段を備え、
   前記固定手段により前記導光板が前記リアフレームに固定される
   ことを特徴とする面状ライトユニット。
2. 前記固定手段は、前記支持部の先端に設けられたカシメ部材であり、前記カシメ部材の先端が前記リアフレームに設けられたカシメ穴から外部に突出し、かしめられることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定され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。
3. 前記固定手段は、ネジであり、前記ネジが前記リアフレームに設けられた貫通穴を通り、前記支持部のネジ穴にねじ込まれることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定され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。
4. 前記貫通穴は長穴であることを特徴とする請求項３に記載の面状ライトユニット。
5. 前記固定手段は、前記支持部の先端に設けられたフックであり、前記フックが前記リアフレームに設けられたフック穴に填め込まれることにより、前記導光板が前記リアフレームに固定され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。
6. 前記導光板の側面から眺めたとき前記固定手段と前記ＬＥＤの中心軸が一致していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の面状ライトユニット。
7. 前記導光板の前記入射面と対向する側面と前記リアフレームの側壁との隙間に弾性部材が配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の面状ライトユニット。
8. 前記導光板は、前記入射面と対向する前記側面の一部に前記弾性部材を保持する突起部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の面状ライトユニット。
   
   

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