面状照明装置及びその透明樹脂基板と、透明樹脂基板の射出成形方法
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- 【要約】
【課題】導光板とハウジングフレームとが一体化した透明樹脂基板の射出成形時に、導光板に相当する部分におけるウエルドラインの発生を防止する。
【解決手段】透明樹脂基板２４の、入光部５０とスリット５２との間でスリット５２よりも外周側面寄りの領域にゲートＧを設ける。そして、透明樹脂基板２４の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、樹脂の主な流れを、矢印ｆで示されるように、ゲートＧが設けられた領域から、入光部５０とスリット５２との間を通り、導光板に相当する部分２４Ａへと直接的に流れ込む経路としている。すなわち、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分２４Ａで交わることをなくし、導光板に相当する部分２４Ａにおけるウエルドラインの発生を防ぐ。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置であって、
前記リフレクタは、平板状の本体部と、該本体部の外周に沿って起立する折り曲げ部とからなり、
前記透明樹脂基板は、導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、かつ、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に、前記透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記入光部は、前記透明樹脂基板の前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の面状照明装置。
【請求項４】
透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置の、前記透明樹脂基板であって、
導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、かつ、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に、前記透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられていることを特徴とする面状照明装置の透明樹脂基板。
【請求項５】
前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されていることを特徴とする請求項４記載の面状照明装置の透明樹脂基板。
【請求項６】
前記入光部は、前記透明樹脂基板の前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されていることを特徴とする請求項４又は５記載の面状照明装置の透明樹脂基板。
【請求項７】
透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置の、前記透明樹脂基板の射出成形方法であって、
前記透明樹脂基板は、導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、前記導光板に相当する部分の、前記ハウジングフレームに相当する部分の近傍にスリットが形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられた形状を有しており、
かかる透明樹脂基板の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填するためのゲートを、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に設けて、樹脂の充填を行うことを特徴とする面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法。
【請求項８】
前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されていることを特徴とする請求項７記載の面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法。
【請求項９】
前記入光部は、前記透明樹脂基板の前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されていることを特徴とする請求項７又は８記載の面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法。
- 【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドライト方式の面状照明装置に関し、特に、導光板とハウジングフレームが一体成形された構造を有する透明樹脂基板を供える面状照明装置と、透明樹脂基板と、透明樹脂基板の射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄型で占有容積が小さく、軽量であること等に特徴を有する液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等をはじめとする多くの電気製品に使用されている。ところで、液晶表示装置の液晶自体は自ら発光しないため、太陽光や部屋の照明の明るさを十分に取り込むことができないような暗所で使用する場合には、液晶表示装置とは別個に液晶を照明する照明手段が必要となる。又、液晶表示装置のさらなる小型化が望まれる一方で、その液晶表示装置のうちの液晶表示部については大型化が望まれており、この要求に応えるためには、照明手段についても、小型化、さらには低消費電力化を実現することが必要となってきている。
【０００３】
そこで、照明手段の小型化及び低消費電力化を実現するために、照明手段の光源として点状光源であるＬＥＤを使用するものや、照明手段を構成する光源、導光板等の各部材を所定の位置に固定して光を効率良く利用するものが開発されている。例えば、図９に示されるように、ＬＥＤ２と、ＬＥＤ２から出射される光を受けて発光する略矩形状の導光板１とが、白色樹脂からなるハウジングフレーム７に位置決めされた構造が用いられている。
ここで、導光板１の、ＬＥＤ２が配置された導光板１の一側面８と直交する側面１１、１２には、それぞれの側面１１、１２に対して鉛直方向に延びる突起部１２ａ、１２ｃが設けられている。これらの突起部は、導光板１がハウジングフレーム７に収納された状態で、ハウジングフレーム７内における導光板１の配設位置を決定すると共に、その位置に導光板１を固定するためのものである。又、ハウジングフレーム７には、凹部２０ａ、２０ｃが形成されており、導光板１の突起部１２ａ、１２ｃが各凹部に嵌入されることで、導光板１はハウジングフレーム７に保持されるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、略矩形状の導光板１がハウジングフレーム７に位置決めされた構造は、導光板１の外周面とハウジングフレーム７の内周面との嵌め合いの観点から、両者に所定幅の隙間を設けることが必要不可欠であり、その隙間に応じて生じる光の損失を補うための対策を講じる必要がある。又、ハウジングフレーム７を構成する白色樹脂の反射率が、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）等の反射フィルム（例えば、特許文献２参照）により構成されたリフレクタよりも小さく、この点からも、光の損失を補うための対策が必要となる。
【０００５】
更に、かかる構造において、更なる薄型化を図った場合には、全体の剛性が不十分となり、又、突起部１２ａ、１２ｃが、ハウジングフレーム７の凹部２０ａ、２０ｃから外れ易くなる虞がある。そこで、薄型化を推進しつつ、装置全体として必要な機械的強度を得るための手法として、図１０に示されるように、導光板に相当する部分４２１と、ハウジングフレームに相当する部分４２２とを一体成形した構造が考案されている。なお、図中の符号４２４は、光源ユニット４１０の少なくとも一部を収納することができるように、入射面に形成された収納溝であり、符号４２６は、光源４１０から所定の距離間隔だけ離れた部位に形成された所定のパターンを示している（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０２４８５号公報
【特許文献２】特表平９−５０６８３７号公報
【特許文献３】特開２００６−２８５１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、図１０の例では、ハウジングフレームに相当する部分４２２が、導光板に相当する部分４２１と同じく光透過率の高い樹脂材料で形成されることから、かかる部分４２２から外部に光が漏れてしまうという欠点がある。そこで、導光板に相当する部分４２１には、ハウジングフレームに相当する部分４２２の近傍に溝４２５を形成することで、光源４１０から出射され導光板に相当する部分４２１を進行する光を、溝４２５で全反射させ、光漏れの防止を図っている。ところが、導光板の樹脂材料として一般的なポリカーボネートやポリメチルメタアクリレートの屈折率は１．５前後であり、臨界角が比較的大きいことから、各部の設計如何によっては、臨界角よりも小さな角度で溝４２５に向かって進行する光の割合が多くなり、溝４２５による光漏れ防止効果が十分に得られず、光の損失を生じてしまう場合がある。
【０００８】
一方、図１０の例において、ハウジングフレームに相当する部分４２２からの光漏れ防止対策として、かかる部分４２２の外周に反射フィルムを配置する場合には、何らかの手法によって反射フィルムを固定することが必要となり、例えば、両面テープを用いた場合には、両面テープの粘着層による光の吸収損失が生じてしまうこととなる。又、両面テープを用いることなくハウジングフレームに相当する部分４２２の外周に反射フィルムを固定できたとしても、かかる部分４２２を光が通過することによる光の吸収損失を回避することはできない。
【０００９】
しかも、かかる導光板を射出成形するに際し、一般的には、ゲートカット工程等を考慮して、樹脂射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填するためのゲート位置を、ハウジングフレームに相当する部分４２２の、収納溝４２４が形成された入射面と対向する側端に形成する必要がある。この場合、ゲートから金型キャビティ内に充填される樹脂の流れが、ハウジングフレームに相当する部分４２２の近傍に形成された複数の溝４２５の間の、複数の経路から導光板に相当する部分４２１へと流入し、各樹脂流が交わる各点でいわゆる「ウエルドライン」を生じ、導光板の光学特性に悪影響を及ぼすものとなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、サイドライト方式の面状照明装置において、導光板とハウジングフレームを一体成形することによって、面状照明装置の薄型化を促進しつつ必要な機械的強度を確保し、ハウジングフレームに相当する部分から光が漏れることによる光の損失を抑えると共に、導光板とハウジングフレームとが一体化した透明樹脂基板の射出成形時に、導光板に相当する部分におけるウエルドラインの発生を防止し、透明樹脂基板の光学特性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（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。
【００１２】
（１）透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置であって、前記リフレクタは、平板状の本体部と、該本体部の外周に沿って起立する折り曲げ部とからなり、前記透明樹脂基板は、導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、かつ、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に、前記透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられている面状照明装置（請求項１）。
【００１３】
本項に記載の面状照明装置は、透明樹脂基板の外周側面よりも内側の部位に、リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、透明樹脂基板の裏面側から表面へと、リフレクタの折り曲げ部を挿通することで、透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタの、透明樹脂基板に対する位置決めがなされる。又、リフレクタの折り曲げ部が、スリットに格納され若しくはスリットを貫通することで、光源から出射され透明樹脂基板を進行する光を、スリット内部に位置するリフレクタの折り曲げ部によって全反射させ、透明樹脂基板の外周側面からの光漏れを防止するものである。
しかも、透明樹脂基板の、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域に、透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられていることから、透明樹脂基板の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、樹脂の主な流れは、ゲートが設けられた領域から、入光部とスリットとの間を通り、導光板に相当する部分へと直接的に流れ込む経路となる。すなわち、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることがなくなり、導光板に相当する部分にウエルドラインは発生しない。又、ゲートが設けられた領域は、導光板に相当する部分から外れていることから、光源からの出射光が、ゲートカット痕により悪影響を受けることもない。
【００１４】
（２）前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されている面状照明装置（請求項２）。
本項に記載の面状照明装置は、透明樹脂基板の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間隔が大きくなることから、かかる部分における射出成形時の樹脂の流れを、より円滑にするものである。なお、入光部とスリットとの間隔が大きくなっても、入光部に配置される光源からの出射光のうち、入光部とスリットとの間を通過して、一側端から漏れ出る光の比率は小さく、面状照明装置の輝度に実質的な悪影響を及ぼすものではない。
【００１５】
（３）前記入光部は、前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されている面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、入光部が、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されることから、ゲートが設けられる、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなる。すなわち、透明樹脂基板の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間の領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなり、樹脂は、導光板に相当する部分の中央へ向けて直接的に流れ込むこととなる。従って、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることがなくなり、導光板に相当する部分にウエルドラインは発生しない。
【００１６】
（４）前記入光部は、外周側面よりも内側の部位を貫通する貫通孔として構成されている面状照明装置。
本項に記載の面状照明装置は、透明樹脂基板の入光部が、外周側面よりも内側の部位を貫通する貫通孔として構成されていることから、光源は、透明樹脂基板の外周側面よりも内側の部位に配置されるものである。そして、光源から出射され透明樹脂基板を進行する光のうち、透明樹脂基板の入光部が形成された側端方向へと向かう光を、スリット内部に位置するリフレクタの折り曲げ部によって全反射させ、当該外周側面から透明樹脂基板の外部への光漏れを防止するものである。
【００１７】
（５）前記リフレクタの折り曲げ部及び前記透明樹脂基板のスリットは、前記透明樹脂基板の、前記入光部が形成された側端と、前記入光部が形成された側端に対向する側端と、前記入光部が形成された側端に直交する側端とに設けられている面状照明装置。
本項に記載の面状照明装置は、リフレクタの折り曲げ部及び透明樹脂基板のスリットが、透明樹脂基板の、入光部が形成された側端と、入光部が形成された側端に対向する側端と、入光部が形成された側端に直交する側端とに設けられ、これらの各側端において、光源から出射され透明樹脂基板を進行する光を、リフレクタの折り曲げ部によって全反射させ、透明樹脂基板の外周側面からの光漏れを、各側端において防止するものである。
【００１８】
（６）透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置の、前記透明樹脂基板であって、導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、かつ、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に、前記透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられている面状照明装置の透明樹脂基板。（請求項４）。
【００１９】
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板は、外周側面よりも内側の部位に、リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられており、透明樹脂基板の裏面側から表面へと、リフレクタの折り曲げ部を挿通することで、透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタの、透明樹脂基板に対する位置決めがなされる。又、リフレクタの折り曲げ部が、スリットに格納され若しくはスリットを貫通することで、光源から出射され透明樹脂基板を進行する光を、スリット内部に位置するリフレクタの折り曲げ部によって全反射させ、透明樹脂基板の外周側面からの光漏れを防止するものである。
しかも、透明樹脂基板の、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域に、透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートが設けられていることから、透明樹脂基板の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、樹脂の主な流れは、ゲートが設けられた領域から、入光部とスリットとの間を通り、導光板に相当する部分へと直接的に流れ込む経路となる。すなわち、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることがなくなり、導光板に相当する部分にウエルドラインは発生しない。又、ゲートが設けられた領域は、導光板に相当する部分から外れていることから、光源からの出射光が、ゲートカット痕により悪影響を受けることもない。
【００２０】
（７）前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されている面状照明装置の透明樹脂基板（請求項５）。
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板は、その成形工程において、射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間隔が大きくなることから、かかる部分における射出成形時の樹脂の流れを、より円滑にするものである。なお、入光部とスリットとの間隔が大きくなっても、入光部に配置される光源からの出射光のうち、入光部とスリットとの間を通過して、一側端から漏れ出る光の比率は小さく、面状照明装置の輝度に実質的な悪影響を及ぼすものではない。
【００２１】
（８）前記入光部は、前記透明樹脂基板の前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されている面状照明装置の透明樹脂基板（請求項６）。
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板は、入光部が、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されることから、ゲートが設けられる、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなる。すなわち、透明樹脂基板の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間の領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなり、樹脂は、導光板に相当する部分の中央へ向けて直接的に流れ込むこととなる。従って、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることがなくなり、導光板に相当する部分にウエルドラインは発生しない。
【００２２】
（９）透明樹脂基板と、該透明樹脂基板の裏面側に配置されるリフレクタと、前記透明樹脂基板の一側端に配置される光源とを備える面状照明装置の、前記透明樹脂基板の射出成形方法であって、前記透明樹脂基板は、導光板に相当する部分と、該導光板の周囲を囲むハウジングフレームに相当する部分とが一体に形成され、一側端には、光源を配置するための入光部が形成され、該入光部が形成された側端の外周側面よりも内側の部位に、該入光部を避けるようにして、前記リフレクタの折り曲げ部を挿通するためのスリットが設けられた形状を有しており、かかる透明樹脂基板の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填するためのゲートを、前記入光部と前記スリットとの間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域に設け設けて、樹脂の充填を行う面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法（請求項７）。
【００２３】
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法は、透明樹脂基板の、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域に、透明樹脂基板を射出成形する際の、樹脂の充填に係るゲートを設け、透明樹脂基板の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、樹脂の主な流れを、ゲートが設けられた領域から、入光部とスリットとの間を通り、導光板に相当する部分へと直接的に流れ込む経路とする。すなわち、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることをなくし、導光板に相当する部分におけるウエルドラインの発生を防ぐものである。又、ゲートが設ける領域を、導光板に相当する部分から外すことになるので、当該透明樹脂基板が面状照明装置に用いられる際に、光源からの出射光が、ゲートカット痕により悪影響を受けることもない。
【００２４】
（１０）前記ゲートが設けられた領域は、前記光源が配置される一側端の外周側面から前記スリットまでの距離に比して、前記入光部から前記スリットまでの距離の方が大きく形成されている面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法（請求項８）。
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法は、その成形工程において、射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間隔を大きくして、かかる部分における射出成形時の樹脂の流れを、より円滑にするものである。なお、入光部とスリットとの間隔が大きくなっても、入光部に配置される光源からの出射光のうち、入光部とスリットとの間を通過して、一側端から漏れ出る光の比率は小さく、面状照明装置の輝度に実質的な悪影響を及ぼすものではない。
【００２５】
（１１）前記入光部は、前記透明樹脂基板の前記光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されている面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法（請求項９）。
本項に記載の面状照明装置の透明樹脂基板の射出成形方法は、入光部が、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されることから、ゲートを設けた、入光部とスリットとの間でスリットよりも外周側面寄りの領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなる。すなわち、透明樹脂基板の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートが設けられた領域から導光板に相当する部分への、樹脂の主な流れ経路である、入光部とスリットとの間の領域も、透明樹脂基板の光源が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなり、樹脂を、導光板に相当する部分の中央へ向けて直接的に流し込むこととなる。従って、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分で交わることがなくなり、導光板に相当する部分にウエルドラインは発生しない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明はこのように構成したので、サイドライト方式の面状照明装置において、導光板とハウジングフレームを一体成形することによって、面状照明装置の薄型化を促進しつつ必要な機械的強度を確保し、ハウジングフレームに相当する部分から光が漏れることによる光の損失を抑えると共に、導光板とハウジングフレームとが一体化した透明樹脂基板の射出成形時に、導光板に相当する部分におけるウエルドラインの発生を防止し、透明樹脂基板の光学特性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施の形態に係る面状照明装置２２の主要構成部品が示されている。この面状照明装置２２は、透明樹脂基板２４を備え、透明樹脂基板２４の裏面側にはリフレクタ２６が配置され、粘着テープ２８によって、リフレクタ２６は透明樹脂基板２４に固定されている。
【００２８】
又、透明樹脂基板２４の表面側には、拡散板３０、プリズムシート３２、３４、遮光シート３６の各部材が、図示の順番で重ねられる。なお、符号３８で示される部分は、遮光シート３６の保護フィルムであり、液晶パネルが重ねられる際に遮光シート３６から剥がされるものである。又、透明樹脂基板２４の後述する入光部５０には、ＦＰＣ４０に実装されたＬＥＤ４２（光源）がはめ込まれ、ＬＥＤ４２の裏面側及び表面側の双方に反射板４４、４６が配され、更に、表面側の反射板４６には、ＬＥＤ近傍の輝度むら対策としての黒スペーサ４８が重ねて配置される。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る透明樹脂基板２４は、ポリカーボネートやポリメチルメタアクリレートを用いて成形され、図２、図３に示されるように、導光板に相当する部分２４Ａとハウジングフレームに相当する部分２４Ｂとが一体に成形されている。そして、透明樹脂基板２４の一側端には、ＬＥＤ４２を固定する入光部５０として、外周側面よりも内側の部位を貫通する貫通孔が形成されている。又、導光板に相当する部分２４Ａは、裏面側にはリフレクタ２６を保持するための段差が、表面側には拡散板３０及びプリズムシート３２、３４を保持するための段差が、夫々形成されている結果、ハウジングフレームに相当する部分２４Ｂに対し薄肉となっている（図３参照）。
【００３０】
又、本発明の実施の形態に係るリフレクタ２６は、厚さ０．０６５ｍｍのＥＳＲ反射フィルムであり、図４に示されるように、平板状の本体部２６Ａと、該本体部の外周に沿って起立する折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄとからなるものである。そして、図２に示されるように、透明樹脂基板２４の外周側面よりも内側の部位には、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを挿通するためのスリット５２、５４、５６が設けられている。
なお、図４に示されるように、リフレクタ２６の各折り曲げ部は、透明樹脂基板２４の入光部５０が形成された側端に折り曲げ部２６Ｂが、入光部５０が形成された側端に対向する側端に折り曲げ部２６Ｃが、入光部５０が形成された側端に直交する側端に折り曲げ部２６Ｄが設けられ、更に、透明樹脂基板２４の入光部５０を裏面側から塞ぐ平板状の突起部２６Ｅが、平板状の本体部２６Ａの一端から突出している。これに対応して、図２に示されるように、透明樹脂基板２４の入光部５０が形成された側端には、入光部５０を避けるようにしてスリット５２が、入光部５０が形成された側端に対向する側端にはスリット５４が、入光部５０が形成された側端に直交する側端にはスリット５６が、各々形成されている。
【００３１】
なお、各スリット５２、５４、５６の幅は、図５に例示されたスリット５６のごとく、一定幅である必要はなく、図６に示されるように、透明樹脂基板の裏面側よりも表面側の方が狭く形成されていてもよい。又、図６（ａ）、（ｂ）のスリット５６１、５６２のように、透明樹脂基板のスリットを構成する壁面の少なくとも一部が、透明樹脂基板２４の裏面側から表面側へ向けて傾斜する傾斜面として構成されていてもよく、図６（ｃ）のスリット５６３のように、全体が傾斜面として形成されていてもよい。更に、図６（ｂ）、（ｃ）の例では、リフレクタ２６は折り曲げ部２６Ｄの折り曲げ角度を、予め、スリット５６２、５６３の傾斜面に合わせても良く、図６（ａ）のごとく折り曲げ部２６Ｄを平面部２６Ａに対し直角に折り曲げ、スリット５６２、５６３に押し当てることで、角度を矯正することとしても良い。又、各傾斜面の断面形状は、図６（ａ）〜（ｃ）のごとく直線状のもののみならず、曲線状（曲面）で構成されていても良い。
【００３２】
更には、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、及び、折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを挿通するための透明樹脂基板２４のスリット５２、５４、５６が、平面視（図２（ｂ）、（ｅ）、図４（ａ））で、必ずしも透明樹脂基板２４の外周側面と平行である必要は無く、面状照明装置２２に照らされる液晶パネルの形状や、輝度分布等を考慮して、適宜形状が決定されるものである。
【００３３】
又、リフレクタ２６の各折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、平板状の突起部２６Ｅは、図示の例のごとく平板状の本体部２６Ａと一体に形成されている必要はなく、必要に応じて各部分が別体に構成されることとしても良い。
なお、図示の面状照明装置２２は、透明樹脂基板２４には入光部５０が一箇所のみ設けられ、ＬＥＤ４２も１つのみ用いられているが、必要に応じ、これらを２つ以上備えることとしても良い。
【００３４】
更に、本発明の実施の形態では、図７に示されるように、透明樹脂基板２４の、射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填するためのゲートＧを、入光部５０と、入光部５０が形成された側端に設けられたスリット５２との間で前記スリットよりも外周側面寄りの領域（図７（ａ）、（ｂ）のハッチング領域であり、透明樹脂基板２４の表裏面（主面）及び側面を含む。）に設けて、射出成形を行った透明樹脂基板２４が用いられている。なお、図７に示される二箇所のハッチング領域のいずれか一方に、ゲートＧを設けることとする。
【００３５】
上記構成をなす、本発明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となる。まず、本発明の実施の形態に係る面状照明装置２２は、透明樹脂基板２４の外周側面よりも内側の部位に、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを挿通するためのスリット５２、５４、５６が設けられており、透明樹脂基板２４の裏面側から表面へと、リフレクタ２６の各折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを挿通することで、透明樹脂基板２４の裏面側に配置されるリフレクタ２６の、透明樹脂基板２４に対する位置決めが、確実になされることとなる。又、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄが、各々スリット５２、５４、５６に格納され、若しくはスリット５２、５４、５６を貫通することで、ＬＥＤ４２から出射され透明樹脂基板２４を進行する光を、スリット５２、５４、５６内部に位置するリフレクタの折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄによって全反射させ、透明樹脂基板２４の外周側面からの光漏れを、確実に防止することができる。
【００３６】
しかも、透明樹脂基板２４の、入光部５０とスリット５２との間でスリット５２よりも外周側面寄りの領域にゲートＧを設け、透明樹脂基板２４の射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、樹脂の主な流れを、図７に矢印ｆで示されるように、ゲートＧが設けられた領域から、入光部５０とスリット５２との間を通り、導光板に相当する部分２４Ａへと直接的に流れ込む経路としている。すなわち、複数の樹脂の流れが導光板に相当する部分２４Ａで交わることをなくし、導光板に相当する部分２４Ａにおけるウエルドラインの発生を防ぐものである。又、ゲートＧを設ける領域（図７（ａ）、（ｂ）のハッチング領域）を、導光板に相当する部分２４Ａから外すことになるので、透明樹脂基板２４が面状照明装置に用いられる際に、ＬＥＤ４２（図１）からの出射光が、ゲートカット痕により悪影響を受けることもない。
【００３７】
参考までに、図８には、入光部５０が形成された一側端と対向する側端のハウジングフレームに相当する部分２４Ｂに、ゲートＧを形成した場合の樹脂の流れを、矢印ｆで示している。この場合には、ゲートＧから金型キャビティ内に充填される樹脂の主な流れが、ハウジングフレームに相当する部分２４Ｂと導光板に相当する部分２４Ａとの間に形成されたスリット５４、５６の間を通り、２方向から導光板に相当する部分２４Ａへと流入する。そして、図８にハッチングで示された領域で、樹脂の流れｆが交わることにより、この領域にウエルドラインを生じ、導光板の光学特性に悪影響を及ぼすものとなってしまう。
なお、スリット５４の端面にゲートＧを設置して、導光板に相当する部分２４Ａへと直接的に樹脂を充填することは、スリット５４の幅が狭いことから物理的に不可能である。又、導光板に相当する部分２４Ａの表面（主面）の、入光部５０が形成された一側端と対向する側端寄りの領域にゲートＧを設けることは物理的に可能であるが、有効発光エリア内又はその近傍にゲート部を配置することになり、ゲートカット痕において光の散乱が生じ、輝度分布の均一性を損なうと共に、ゲートカット痕による導光板の厚さ方向の公差を確保することも困難で、採用し得ないものである。
【００３８】
又、図７に示されるように、透明樹脂基板２４のゲートＧが設けられた領域は、ＬＥＤ４２が配置される一側端の外周側面からスリット５２までの距離Ｂに比して、入光部５０からスリット５２までの距離Ａの方が大きく形成されている。従って、透明樹脂基板２４の成形工程において、射出成形用金型のキャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートＧが設けられた領域から導光板に相当する部分２４Ａへの、樹脂の主な流れ経路である、入光部５０とスリット５２との間隔を大きくして、かかる部分における射出成形時の樹脂の流れｆを、より円滑にすることができる。なお、入光部５０とスリット５２との間隔が大きくなっても、入光部５０に配置されるＬＥＤ４２（図１）からの出射光のうち、入光部５０とスリット５２との間を通過して、入光部５０が設けられた一側端から漏れ出る光の比率は小さく、面状照明装置の輝度に実質的な悪影響を及ぼすものではない。
【００３９】
又、入光部５０は、透明樹脂基板２４のＬＥＤ４２（図１）が配置される一側端の中央部ないしその近傍に配置されていることから、ゲートＧを設けた、入光部５０とスリット５２との間でスリットよりも外周側面寄りの領域（図７（ａ）、（ｂ）のハッチング領域）も、透明樹脂基板２４のＬＥＤ４２が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなる。
すなわち、透明樹脂基板２４の射出成形用金型の、キャビティ内に樹脂を充填する際の、ゲートＧが設けられた領域から導光板に相当する部分２４Ａへの、樹脂の主な流れ経路である、入光部５０とスリット５２との間の領域も、透明樹脂基板２４のＬＥＤ４２が配置される一側端の中央部ないしその近傍に位置するものとなり、樹脂を、導光板に相当する部分２４Ａの中央へ向けて直接的に流し込むこととなる。従って、図８の例のごとく、複数の樹脂の流れｆが導光板に相当する部分２４Ａで交わることがなくなり、導光板２４Ａに相当する部分に，ウエルドラインは発生しない。
【００４０】
又、本発明の実施の形態に係る面状照明装置２２は、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ及び透明樹脂基板２４のスリット５２、５４、５６が、透明樹脂基板２４の、入光部５０が形成された側端（５２）と、入光部５０が形成された側端に対向する側端（５４）と、入光部５０が形成された側端に直交する側端（５６）とに設けられ、これらの各側端において、ＬＥＤ４２から出射され透明樹脂基板２４を進行する光を、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄによって全反射させ、透明樹脂基板２４の外周側面からの光漏れを、各端部において防止することができる。
【００４１】
参考までに、本発明者らは、リフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄを備える場合（本発明の実施の形態）と、これらを備えず単にリフレクタ２６を透明樹脂基板２４の裏面側に重ねた場合とで、面状照明装置２２の中心輝度、平均輝度及び均一性を比較した。その結果、中心輝度は前者が２５０１ｃｄ/ｍで後者が１９３８ｃｄ/ｍ、平均輝度は前者が２４４２ｃｄ/ｍで後者が１８６２ｃｄ/ｍ、均一性は前者が７４．４％で後者が５７．９％となり、本発明の実施の形態における、透明樹脂基板２４の外周側面からの光漏れ防止効果が実証されている。
【００４２】
又、透明樹脂基板２４の入光部５０が、外周側面よりも内側の部位を貫通する貫通孔として構成されていることから、光源であるＬＥＤ４２は、透明樹脂基板２４の外周側面よりも内側の部位に配置されるものである。そして、ＬＥＤ２４から出射され透明樹脂基板２４を進行する光のうち、透明樹脂基板２４の入光部５０が形成された側端方向へと向かう光を、スリット５２内部に位置するリフレクタ２６の折り曲げ部２６Ｂによって全反射させ、当該外周側面から透明樹脂基板２４の外部への光漏れを防止することができる。
- 【公開番号】特開２００９−４２６２（Ｐ２００９−４２６２Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【発明の名称】面状照明装置及びその透明樹脂基板と、透明樹脂基板の射出成形方法
【発明者】
【氏名】寺田 直行
【氏名】江川 元二
【氏名】佐野 章信
- 【出願番号】特願２００７−１６５２６４（Ｐ２００７−１６５２６４）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】
【識別番号】０００１１４２１５
【氏名又は名称】ミネベア株式会社
- 【代理人】
【識別番号】１０００６８６１８
【弁理士】
【氏名又は名称】萼 経夫
【識別番号】１００１０４１４５
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 嘉夫
【識別番号】１００１０９６９０
【弁理士】
【氏名又は名称】小野塚 薫
【識別番号】１００１３５０３５
【弁理士】
【氏名又は名称】田上 明夫
【識別番号】１００１３１２６６
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼ 昌宏
【識別番号】１０００９３１９３
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 壽夫
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