| 【発明の名称】 |
面発光装置及びその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】馬場 正武
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| 【要約】 |
【課題】反射材を導光体に確実に固定でき、かつ製造コストの低減を図る。
【解決手段】透明導光体２２の裏面に反射材２６が配置され、かつ透明導光体の側面に光源１０が配置されると共に、該光源から出射される光で透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置において、透明導光体の裏面に、光源から出射される光を透明導光体の表面側に反射させるための反射パターン２８を形成する際に透明導光体の裏面と反射材とを前記反射パターンを介して溶着して固定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成する際に前記透明導光体の裏面と前記反射材とを前記反射パターンを介して溶着して固定したことを特徴とする面発光装置。
【請求項２】 透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成するのと同時に前記反射材と前記透明導光体の裏面側とを前記反射パターンを介して溶着することにより固定したことを特徴とする面発光装置の製造方法。
【請求項３】 透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを前記透明導光体の成形時に予め形成しておき、該反射パターンが形成された透明導光体の裏面と前記反射材とを、前記反射パターンに前記反射材を接した状態で溶着し固定したことを特徴とする面発光装置の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ等のような自ら発光しない透過型表示素子に使用される面発光装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】面発光装置では、コストを低く、輝度ムラが無く、高輝度であることが重要な要素の一つとなっている。この目的のために、通常、図３に示すように従来の面発光装置では、導光体２０２の裏面（反射材２０６側）において光源１００からの出射光を乱反射あるいは正反射させるための反射パターン２０８をスクリーン版等を使用した印刷により転写し、あるいは導光体２０２の成形金型にパターンを形成し、これと同時に導光体２０２に反射パターン２０８を形成する方法が採用されている。
【０００３】しかしながら、この手法では、導光体２０２に対し反射材２０６をその長辺あるいは短辺において両面テープ等による粘着材２１０（または溶着）により固定されているため、導光体２０２に対する反射材２０６の固定方法としては高温環境下においてズレ、たわみ、歪み等を生じる。このため、品質の維持に関し、十分とは言えない。
【０００４】そこで、例えば特開平４−１９１７０４号公報に記載されている面発光装置とその製造方法には、導光体２０２と反射材２０６との間に、光源１００から遠ざかるにつれてその面積が次第に大きくなるような反射パターンとしての透明パターン接着層を設ける技術が開示されている。この技術は導光板裏面の反射パターンと、反射材を導光体に固定する手段とを兼ね備えるようにしているので、面発光装置の低コスト化、輝度ムラの解消という点において一応の効果を奏している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この面発光装置は、導光体に対する反射材の固定方法として接着手段を使用していることから、環境条件によっては輝度ムラなどを生じるという、従来の手法による課題を完全には解決していない。これは接着層として樹脂を主成分とする粘着材を使用しており、例えば高温環境下においてはこれが軟化し、粘着度が低下することで、反射材がその自重あるいは構造により、導光体に対しずれたり、歪んだりすることで、導光体と反射材の間に不均一な隙間が発生するからである。
【０００６】図４に面発光装置を液晶ディスプレイに適用した場合の分解斜視図を示す。同図に示すように面発光装置２００を保持するケース３０４が軽量化等により四角状の枠により構成される場合があり、この枠内の開口部３０６において反射材２０６がずれたり、歪んだりするために、表示上にもやもやとしたムラや、輝点状に際だって明るい部分が出現するという問題を発生する。尚、図４において３００は液晶パネルユニット、３０２はフロントベゼルである。
【０００７】また、反射材を導光体に固定する工程が存在し、特に反射パターンを印刷により形成する場合、及び反射材を粘着材により導光体に固定する場合には、それぞれその工程が存在することにより、従来の製法と比べ製造コストを下げる効果は少ない。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、反射材を導光体に確実に固定でき、かつ製造コストの低減を図った面発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成する際に前記透明導光体の裏面と前記反射材とを前記反射パターンを介して溶着して固定したことを特徴とする。
【０００９】請求項１に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成する際に前記透明導光体の裏面と前記反射材とを前記反射パターンを介して溶着して固定するようにしたので、反射材を導光体に確実に固定でき、かつ製造コストの低減が図れる。
【００１０】また請求項２に記載の発明は、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成するのと同時に前記反射材と前記透明導光体の裏面側とを前記反射パターンを介して溶着することにより固定したことを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成するのと同時に前記反射材と前記透明導光体の裏面側とを前記反射パターンを介して溶着することにより固定したので、導光体に反射材を接合する工程と、導光体に反射パターンを形成する工程を１本化することができ、それ故製造コストの低減を図ることができ、また反射材を導光体に確実に固定することができる。
【００１２】また請求項３に記載の発明は、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを前記透明導光体の成形時に予め形成しておき、該反射パターンが形成された透明導光体の裏面と前記反射材とを、前記反射パターンに前記反射材を接した状態で溶着し固定したことを特徴とする。
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを前記透明導光体の成形時に予め形成しておき、該反射パターンが形成された透明導光体の裏面と前記反射材とを、前記反射パターンに前記反射材を接した状態で溶着し固定したので、従来に比して反射パターンを導光体に形成する工程を省くことができ、それ故製造コストの低減を図ることができ、また反射材を導光体に確実に固定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。本発明の第１の実施の形態に係る面発光装置の構成を図１に示す。図１には、本発明の第１の実施の形態に係る面発光装置の断面図が示されている。同図において、面発光装置は、線状の光源１０と、光源１０からの出射光を有効に反射するリフレクター１２と、光を均一に拡散させる導光ユニット２０とを有している。
【００１５】更に導光ユニット２０は、透明樹脂材で形成される透明導光体２２を有し、この裏面には、透明導光体２０の側面に配置された光源１０からの出射光を乱反射あるいは正反射させるためのドット状、線状、あるいはランダムな梨地による反射パターン２８が形成されている。この反射パターン２８は、光源１０から透明導光体２２に入射した光を出射面側に反射、拡散することで、均一なムラの無い面発光装置を得るという機能を有する。この反射パターン面に接合するように反射材２６が配置されている。また、透明導光体２２の表面側、すなわち反射材２６からの反射光の出射面側には、拡散材２４が配置されている。
【００１６】これら反射材２６、拡散材２４は、樹脂製のシート状、フィルム状、板状であり、更に反射材２６は白色または金属による光沢、梨地、シボ、発泡面であり、拡散材２４はその目的により、拡散あるいは集光の機能を有する。そして、本発明の第１の実施の形態では、透明導光体２２と反射材２６を接合する手段として、透明導光体２２裏面に反射パターン２８を形成するのと同時に反射材２６における透明導光体２２と接合しない面から超音波、加熱等により溶着する。
【００１７】かかる構成においては、透明導光体２２に反射材２６を接合する工程と、反射パターン２８を形成する工程が一本化できるため、反射材２６が透明導光体２２に対して広い面積で固定され、また透明導光体２２の反射材２６と接合する面において、乱反射または正反射させるための反射パターン２８が形成されていない部分は、反射材２６との間に空気層が存在することとなる。
【００１８】したがって、本発明の第１の実施の形態に係る面発光装置によれば、面発光装置の製造コストの低減が図れ、かつ反射材２６の透明導光体２２に対するずれ、、剥がれ等による不具合の発生が無くすことができると共に、透明導光体２２に光源１０から入射された光を透明導光体２２から漏れることなく有効に使用することができる、という効果が得られる。
【００１９】また、本発明の第１の実施の形態では、透明導光体２２の裏面に反射パターン２８を形成するのと同時に、反射材２６の透明導光体２２と接合しない面から溶着により固定することにより、その溶着部２８において反射材２６の透明導光体２２に対する密着、固定具合が格段に向上していることが判る。
【００２０】本発明の第１の実施の形態に係る面発光装置は、超音波溶着、あるいは加熱溶着により製造される。即ち、超音波の振動をホーンと呼ばれるウェルディングツールによって局所的に印加し、これにより透明導光体２２と反射材２６との間に摩擦が起こり、この摩擦による発熱で溶着する方法が超音波溶着であり、高周波磁場内に導電体または磁性体と透明導光体２２または反射材２６を置くことで発熱が起こり、この状態で反射パターン２８を形成した治具を反射材２６側から加圧した後、冷却することで透明導光体２２と反射材２６とを固定するのが加熱溶着である。
【００２１】加熱溶着としてはこの他に、電気抵抗の大きい発熱体を用い、これを溶着（溶接）部に直接接触加圧して、透明導光体２２及び反射材２６を軟化溶融させ、その状態で押し締め、合体させる熱板溶接、ヒートシール溶接、インパルスシール溶接などがある。本発明の第１の実施の形態に係る面発光装置の製造方法では、溶着（溶接）という工程を採用しているので、透明導光体２２と反射材２６との固定という点において、強力な接合が得られるという利点がある。
【００２２】次に本発明の第２の実施の形態に係る面発光装置の製造方法を図２を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態では、面発光装置の透明導光体と反射材を接合するに際して、透明導光体２２に反射パターン２８を形成すると同時に、反射材２６を溶着により固定するように構成したが、本発明の第２の実施の形態では、予め反射パターン３４が形成された透明導光体３２に反射材３６を溶着により固定するようにした点が異なる。
【００２３】図２において、導光ユニット３０を構成する透明導光体３２の裏面、すなわち反射材３６側には予め反射パターン３４が形成されている。この反射パターン３４は透明導光体３２の製造（成形）と同時に透明導光体３２に形成されるもので、その形状はドット状、線状、梨地等であり、平面に対し微少な高さを有している。この反射パターン３４に接するように反射材３６を配置し、超音波、加熱等によりこの接している部分が溶融軟化し、溶着することができる。
【００２４】従って、本発明の第２の実施の形態に係る面発光装置の製造方法によれば、透明導光体３２に反射材３６を固定する手段として溶着を使用し、かつ透明導光体３２成形と同時に形成された反射パターン３４と反射材３６を固定するようにしたので、第１の実施の形態と同様に、製造コストの低減が図れ、かつ反射材３６の透明導光体３２に対するずれ、剥がれ等による不具合の発生を無くすことができると共に、透明導光体３２に光源１０から入射された光を透明導光体３２から漏れることなく、有効に使用することができるという効果が得られる。しかも、反射パターン３４予め透明導光体３２に形成されているので、溶着を行うためのツールの簡略化が可能となる。従って、溶着に関する製造コストの更なる低減が図れる、という効果も得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、請求項１に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成する際に前記透明導光体の裏面と前記反射材とを前記反射パターンを介して溶着して固定するようにしたので、反射材を導光体に確実に固定でき、かつ製造コストの低減が図れる。
【００２６】請求項２に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを形成するのと同時に前記反射材と前記透明導光体の裏面側とを前記反射パターンを介して溶着することにより固定したので、導光体に反射材を接合する工程と、導光体に反射パターンを形成する工程を１本化することができ、それ故製造コストの低減を図ることができ、また反射材を導光体に確実に固定することができる。
【００２７】請求項３に記載の発明によれば、透明導光体の裏面に反射材が配置され、かつ前記透明導光体の側面に光源が配置されると共に、該光源から出射される光で前記透明導光体を照明することにより前記反射材からの反射光を前記透明導光体の表面に出射させる面発光装置の製造方法において、前記透明導光体の裏面に、前記光源から出射される光を前記透明導光体の表面側に反射させるための反射パターンを前記透明導光体の成形時に予め形成しておき、該反射パターンが形成された透明導光体の裏面と前記反射材とを、前記反射パターンに前記反射材を接した状態で溶着し固定したので、従来に比して反射パターンを導光体に形成する工程を省くことができ、それ故製造コストの低減を図ることができ、また反射材を導光体に確実に固定することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２３７
【氏名又は名称】日本電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０８５７８
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 詔男 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４８５１６（Ｐ２０００−３４８５１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月１５日（２０００．１２．１５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５３０５８ |
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