JP2018107257A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】厚さがより低減された直下型の発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、基板１０と、基板上に位置する複数の光源２０と、複数の光源の上方に位置する光拡散板７０と、複数の光源および光拡散板の間に少なくとも位置し、複数の光源からの光の少なくとも一部を吸収して複数の光源からの光とは異なる波長の光を発する波長変換層３０Ａと、波長変換層の光拡散板側の表面上に設けられ、それぞれが複数の光源の上面の少なくとも一部の上方に位置する複数の散乱反射部５０とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、発光装置に関する。
液晶表示装置等に用いられるバックライトとして、直下型の発光装置が知られている（例えば下記の特許文献１）。直下型の発光装置は、一般に、複数の半導体発光素子が２次元に配列された構造を有し、導光板の側面から光を入射させるエッジ型の発光装置と比較して高コントラスト比を得やすい。
特開２０１６−０４６２６２号公報 特開２０１２−０６４４７６号公報
表示装置の分野においては、コントラスト比の向上のほか、厚さの低減の要求がある。
本開示の発光装置は、基板と、前記基板上に位置する複数の光源と、前記複数の光源の上方に位置する光拡散板と、前記複数の光源および前記光拡散板の間に少なくとも位置し、前記複数の光源からの光の少なくとも一部を吸収して前記複数の光源からの光とは異なる波長の光を発する波長変換層と、前記波長変換層の前記光拡散板側の表面上に設けられ、それぞれが前記複数の光源の上面の少なくとも一部の上方に位置する複数の散乱反射部とを備える。
本開示の実施形態によれば、厚さがより小さくされた直下型の発光装置が提供される。
本開示の第１の実施形態による発光装置の模式的な断面図である。 図１の一部を拡大して示す模式的な断面図である。 導体配線層１２中の配線パターンの一例を示す図である。 光源２０から出射する光の配光特性の一例を示す図である。 散乱反射部５０と光源２０の上面との間の位置関係の例を模式的に示す上面図である。 散乱反射部の他の例を示す上面図である。 図６Ａに示す散乱反射部５０’の構造の詳細を模式的に示す上面図である。 散乱反射部５０’の構造の他の例を示す模式的な断面図である。 本開示の第２の実施形態による発光装置の模式的な断面図である。 本開示の他の実施形態による発光装置の模式的な断面図である。 図８に示す発光空間１７のうちの１つとその周辺とを拡大して模式的に示す模式的な断面図である。 区分部材１５および光源２０をｚ方向に沿って見たときの上面図である。 本開示のさらに他の実施形態による発光装置の模式的な断面図である。
以下、図面を参照しながら、本開示の発光装置の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示の発光装置は、以下の実施形態に限られない。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置を分かり易く示すために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。また、図面が示す構成要素の大きさおよび位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の発光装置における大きさ、あるいは、実際の発光装置における構成要素間の大小関係を厳密に反映していない場合がある。なお、図面が過度に複雑となることを避けるため、模式的な断面図等において一部の要素の図示を省略することがある。
（第１の実施形態）
図１は、本開示の第１の実施形態による発光装置の断面を模式的に示す。参考のために、図１には、互いに直交するｘ方向、ｙ方向およびｚ方向を示す矢印が描かれている。本開示の他の図面においてもこれらの矢印を示すことがある。図１に示す発光装置１００Ａは、基板１０と、複数の光源２０と、波長変換層３０Ａと、散乱反射部５０と、光拡散板７０とを有する。発光装置１００Ａは、例えば、液晶表示装置等のバックライトとして利用される。以下、各構成要素を詳細に説明する。
［基板１０］
基板１０は、上面１０ａおよび下面１０ｂを有する。複数の光源２０は、基板１０の上面１０ａ上に位置する。
基板１０の材料としては、例えば、セラミックスおよび樹脂を用いることができる。低コストおよび成形容易性の点から、樹脂を基板１０の材料として選択してもよい。樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂（ＢＴレジン）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を挙げることができる。基板１０は、リジット基板であってもよいし、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブル基板であってもよい。基板１０の厚さは、適宜選択することができる。リジット基板は、湾曲可能な薄型リジット基板であってもよい。
また、耐熱性および耐光性に優れるという観点から、セラミックスを基板１０の材料として選択してもよい。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）等が挙げられる。
基板１０は、複合材料によって形成されていてもよく、例えば、上述した樹脂に、ガラス繊維、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の無機フィラーを混合してもよい。これにより、基板１０の機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることができる。例えば、ガラス繊維強化樹脂（ガラスエポキシ樹脂）等を基板１０の材料として用いてもよい。
基板１０は、その上面１０ａに、光源２０への給電のための導体配線層を有する配線基板であり得る。基板１０は、少なくとも上面１０ａが電気的絶縁性を有していればよく、例えば、基板１０として、表面に絶縁層が設けられた金属板を用いることも可能である。基板１０は、積層構造を有していてもよい。
［導体配線層１２］
図２は、図１の一部を拡大して模式的に示す。図２に例示する構成において、発光装置１００Ａは、基板１０の上面１０ａに設けられた導体配線層１２を有する。導体配線層１２は、各光源２０に外部から電力を供給する配線パターンを有する。ここでは、各光源２０は、後述する接合部材２６によって正極および負極が導体配線層１２に接続されることにより、導体配線層１２に電気的に接続され、かつ、固定されている。
導体配線層１２の材料は、基板１０の材料および製造方法等に応じて適宜選択することができる。基板１０の材料として例えばセラミックスを用いる場合には、導体配線層１２の材料として、基板１０のセラミックスと同時焼成が可能な高融点金属を用い得る。例えば、タングステン、モリブデン等の高融点金属によって導体配線層１２を形成することができる。基板１０の材料として例えばガラスエポキシ樹脂を用いる場合であれば、導体配線層１２の材料として、加工し易い材料を選択すると有益である。例えば、メッキ、スパッタリング、蒸着、プレスによる貼り付けによって形成された、銅、ニッケル等の金属層を導体配線層１２として用いることができる。導体配線層１２の形成方法として、印刷、フォトリソグラフィー等を適用すれば、所定の配線パターンを有する金属層を比較的容易に形成可能である。
導体配線層１２は、複数の配線パターンを含み得る。各配線パターンは、光源２０を駆動するドライバに接続され得る。例えば、各配線パターンは、複数の光源２０のうちの１つとドライバとを電気的に接続する。各配線パターンのそれぞれが、２以上の光源２０を直列に接続してもよい。ドライバは、基板１０とは別個の基板上に配置されて導体配線層１２に電気的に接続されてもよいし、基板１０上に配置されて導体配線層１２に電気的に接続されてもよい。２以上の光源２０を直列に接続する配線パターンを含む導体配線層１２にドライバを接続することにより、複数の光源２０を１個単位で、または、複数個の光源２０が含まれるセグメントの単位で駆動させ、発光装置１００Ａをローカルディミング動作させることができる。
図３は、導体配線層１２中の配線パターンの一例を示す。図３に例示する構成において、導体配線層１２は、それぞれがｎ＊ｍ個の光源２０に接続された複数の配線パターン１２ｐを有している（「＊」は、乗算を表す。）。各配線パターン１２ｐは、ｎ個の光源２０を直列に接続し、かつ、直列に接続された光源２０のｍ個の群を並列に接続している。これらの配線パターン１２ｐは、ドライバ２９に接続され、ｎ＊ｍ個の光源２０を含む領域ＤＭを単位として駆動される。すなわち、このような回路構成のもとでは、ｎ＊ｍ個の光源２０を含む領域ＤＭを単位とするローカルディミング動作が可能である。
導体配線層１２の配線の形態は、特定の形態に限定されない。ドライバによる導体配線層１２を介した光源２０の駆動方式は、パッシブマトリクス方式であってもよいし、アクティブマトリクス方式であってもよい。
導体配線層１２は、多層構造を有していてもよい。例えば導体配線層１２は、上述した方法で形成された高融点金属のパターンと、このパターン上にメッキ、スパッタリング、蒸着等によって形成された、ニッケル、金、銀等の他の金属を含む層とを有していてもよい。
［金属層１４］
図２に示すように、基板１０の下面１０ｂに金属層１４を設けてもよい。金属層１４は、例えば、下面１０ｂの全体に設けられ、基板１０の放熱性を向上させる。金属層１４は、配線等を有していてもよく、例えば、光源２０を駆動するための駆動回路の回路パターンを含み得る。駆動回路を構成する部品（例えば上述のドライバ）が金属層１４の回路パターン上に実装されていてもよい。この場合、金属層１４は、基板１０内に設けられたビア導体等によって導体配線層１２に電気的に接続される。
［光源２０］
複数の光源２０は、基板１０の上面１０ａ側に配置および支持される。各光源２０は、上面２２ａを有する発光素子２２を少なくとも含む。発光素子２２としては、半導体レーザ、発光ダイオード等、公知の半導体発光素子を利用することができる。本実施形態においては、発光素子２２として発光ダイオードを例示する。
発光素子２２は、例えば、透光性の基板と、基板の上に積層された半導体積層構造を有する。半導体積層構造は、活性層と、活性層を挟むｎ型半導体層およびｐ型半導体層とを含み、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層にｎ側電極およびｐ側電極がそれぞれ電気的に接続される。本実施形態では、ｎ側電極およびｐ側電極は、上面２２ａと反対側の面に位置する。ｎ側電極およびｐ側電極は、接合部材２６によって、基板１０の上面１０ａに設けられた導体配線層１２に電気的に接続され、かつ、固定される。つまり、ここでは、光源２０は、フリップチップボンディングにより基板１０に実装されている。ｎ側電極およびｐ側電極は、この例のように同一面側に配置されていてもよいし、それぞれが異なる面に配置されてもよい。発光素子２２は、ベアチップであってもよいし、側面側にリフレクタを有するパッケージを備えていてもよい。また、発光素子２２は、上面２２ａから出射する光の出射角度の範囲を広くするためのレンズ等を有していてもよい。
図２において模式的に示すように、光源２０は、発光素子２２の上面２２ａに光反射層２４を有していてもよい。図２に示す例のように発光素子２２の上面２２ａの全体を覆う光反射層２４を設けた場合、光は、発光素子２２の側面から取り出される。発光素子２２の上面２２ａに光反射層２４を設けることにより、発光素子２２の上方向（ここではｚ方向）への光が光反射層２４で反射され、発光素子２２の直上の光量が抑制される。結果としてバットウイング型の配光特性を実現し得る。このような構成によれば、バットウイング型の配光特性を付与するためのレンズ等を省略できるので、光源２０の厚さを小さくすることに有利である。光反射層２４は、例えば誘電体多層膜である。光反射層２４は、金属膜であってもよい。
図４は、光源２０から出射する光の配光特性の一例を示す。光源２０は、バットウイング型の配光特性を有し得る。光源２０がバットウイング型の配光特性を有すると、光源２０の直上の光量を抑制して、各々の光源の配光を広げることができ、輝度むらを低減することができる。バットウイング型の配光特性とは、広義には、光源２０の上面に垂直な光軸Ｌを０°として、０°よりも配光角（図２のφ）の絶対値が大きい角度において発光強度が高い発光強度分布で定義される。特に、狭義では、４５°〜９０°付近において、発光強度が最も高くなる発光強度分布で定義される。つまり、バットウイング型の配光特性では、中心部が外周部よりも暗い。
発光素子２２としては、任意の波長の光を出射する素子を選択することができる。例えば、青色、緑色の光を出射する素子として、窒化物系半導体（ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた発光素子を用いることができる。また、赤色の光を出射する素子として、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＰ等の半導体を含む発光素子を用いることができる。さらに、これら以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。半導体積層構造における半導体層の材料およびその混晶比によって発光波長を種々選択することができる。用いる発光素子の組成、発光色、大きさ、個数等は、目的に応じて適宜選択すればよい。ここでは、発光素子２２として青色光を出射する素子を用い、光源２０として、青色光を出射する光源を例示する。ただし、これは説明の便宜のための例示に過ぎない。複数の光源２０に、他の色の光を出射する光源が含まれていてもよいことは言うまでもない。例えば、赤、青、緑の光をそれぞれ出射する３種の光源が基板１０上に配列されていてももちろんかまわない。例えば、青色光を出射する光源と、他の色を出射する光源とを基板１０上に配列すれば、発光装置１００Ａから出射する光の演色性を向上させることが可能である。
［接合部材２６］
接合部材２６（図２参照）は、発光素子２２を導体配線層１２に固定する。ここでは、接合部材２６は、発光素子２２を導体配線層１２に電気的に接続する機能も有する。接合部材２６は、Ａｕ含有合金、Ａｇ含有合金、Ｐｄ含有合金、Ｉｎ含有合金、Ｐｂ−Ｐｄ含有合金、Ａｕ−Ｇａ含有合金、Ａｕ−Ｓｎ含有合金、Ｓｎ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ含有合金、Ａｕ−Ｇｅ含有合金、Ａｕ−Ｓｉ含有合金、Ａｌ含有合金、Ｃｕ−Ｉｎ含有合金、または、金属およびフラックスの混合物等である。なお、ｐ側電極およびｎ側電極と、導体配線層１２とをワイヤ等によって電気的に接続する場合には、接合部材２６は、発光素子２２の、ｐ側電極およびｎ側電極以外の領域を基板１０の上面１０ａに固定できればよく、発光素子２２と導体配線層１２とを互いに電気的に接続しなくてもよい。
接合部材２６としては、液状、ペースト状または固体状（シート状、ブロック状、粉末状、ワイヤ状）の部材を用いることができ、発光素子の組成、基板の形状等に応じて適切な部材を適宜選択すればよい。接合部材２６は、単一の部材で構成されていてもよいし、数種の部材を組み合わせて接合部材２６として用いてもよい。
再び図１を参照する。複数の光源２０は、基板１０の上面１０ａにおいて２次元の配列を有する。図１に示すように、ここでは、複数の光源２０が、ｘ方向に沿って並んでいる。図１ではｚｘ断面が示されているので図面上には現れていないが、光源２０は、ｙ方向に沿っても配置されている。つまり、ここでは、複数の光源２０は、直交する２方向、つまり、ｘ方向およびｙ方向に沿って２次元に配列されている。発光装置１００Ａは、例えば数千個以上の光源２０を基板１０上に有し得る。もちろん、この例に限定されず、複数の光源２０は、任意の配列を有し得る。
光源２０の配置ピッチＰは、互いに隣接する２つの光源２０の中心間の距離（光軸Ｌ間の距離といってもよい。）であり、その大きさは、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ未満であり得る。配置ピッチＰの大きさは、発光装置１００Ａの用途、発光素子２２のサイズ、後述する散乱反射部５０の構成、および、基板１０の上面１０ａから散乱反射部５０までの距離Ｈ等に応じて適宜変更し得る。配置ピッチＰは、０．２ｍｍ以上２ｍｍ未満の範囲であり得る。あるいは、２ｍｍ以上４ｍｍ未満の範囲であり得る。ｘ方向に沿った光源２０の配列は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。例えば、中央から周辺に向かって間隔が広くなるように光源２０が配列されていてもよい。ｘ方向に沿った光源２０の配置ピッチＰと、ｙ方向に沿った光源２０の配置ピッチＰは、共通であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
［波長変換層３０Ａ］
波長変換層３０Ａは、光源２０から出射される光の少なくとも一部を吸収して光源２０からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する。波長変換層３０Ａは、例えば蛍光体、着色剤等の波長変換部材を含み、光源２０からの青色光の一部を吸収して黄色光を発する。あるいは、波長変換層３０Ａは、光源２０からの青色光の一部を吸収して緑色光および赤色光を発してもよい。
図１において模式的に示すように、波長変換層３０Ａは、複数の光源２０と、後述する光拡散板７０との間に少なくとも位置し、本実施形態では、波長変換層３０Ａは、各光源２０の上面だけでなく、側面をも含む全体を覆っている。換言すれば、ここでは、互いに隣接する２つの光源２０間にも波長変換層３０Ａの一部が位置している。
上述したように、基板１０上の光源２０の配列は、５ｍｍ未満の狭ピッチであり得る。配置ピッチＰが５ｍｍ未満程度の狭ピッチであるので、各光源２０に投入する電力を低減しながらも光拡散板７０の上面７０ａ側においてバックライトとして十分な輝度を確保し得る。配置ピッチＰの低減によって各光源２０に投入する電力を低減可能であるので、波長変換層３０Ａが光源２０の全体を覆うような形態であっても、各光源２０の発する熱による波長変換部材の劣化を抑制し得る。本開示の実施形態において、波長変換部材が熱または光強度に対して高い耐性を有することは必須ではない。
波長変換層３０Ａは、光源２０の配置された基板１０上に、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはこれらを混合した樹脂に波長変換部材が分散された材料を付与し、硬化させることによって形成することができる。耐光性および成形容易性の観点からは、波長変換部材を分散させる材料としてシリコーン樹脂を選択すると有益である。波長変換層３０Ａを形成するための材料は、光拡散部材等をさらに含んでいてもよい。波長変換部材を分散させる材料の粘度を調整するほかに、光拡散部材等の添加により、波長変換層３０Ａを形成するための材料の粘度を調整することも可能である。
波長変換層３０Ａは、例えば、青色光を黄色光に変換する波長変換部材を含む。この場合、光源２０からの青色光の一部が波長変換層３０Ａに吸収され、波長変換層３０Ａから黄色光が発せられる。光源２０からの青色光と、波長変換層３０Ａからの黄色光とが混合されることによって白色光が得られる。波長変換層３０Ａが、青色光を緑色光に変換する波長変換部材と、青色光を赤色光に変換する波長変換部材とを含んでいてもよい。この場合、青色光と緑色光と赤色光との組み合わせによって白色光が得られる。
青色光を黄色光に変換する波長変換部材としては、ＹＡＧ系蛍光体が挙げられる。青色光を緑色光に変換する波長変換部材としては、βサイアロン蛍光体が挙げられ、青色光を赤色光に変換する波長変換部材としては、ＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体およびＣＡＳＮ等の窒化物系蛍光体が挙げられる。波長変換層３０Ａが、波長変換部材としてβサイアロン蛍光体とＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体とを含むことにより、発光装置１００Ａの色再現範囲を広げることができる。蛍光体として、量子ドット蛍光体を用いてもよい。波長変換層３０Ａが波長変換部材を含む場合、発光素子２２が、波長変換部材を効率良く励起できる短波長の光を出射することが可能な窒化物半導体（ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を含んでいると有益である。
［散乱反射部５０］
発光装置１００Ａは、波長変換層３０Ａの光拡散板７０側に複数の散乱反射部５０を有する。ここでは、複数の散乱反射部５０は、波長変換層３０Ａの上面３０ａ上に配置されており、複数の散乱反射部５０のそれぞれは、光源２０の上面（ここでは光反射層２４の表面２４ａ）の少なくとも一部の上方に位置する。各散乱反射部５０の少なくとも一部は、例えば、光源２０の光軸Ｌ上に位置する。ここでは、散乱反射部５０は、複数の光源２０に対応して波長変換層３０Ａ上の複数の箇所に配置されており、入射する光を散乱反射させる。
図５は、発光装置１００Ａの上面視における、散乱反射部５０と光源２０の上面との間の位置関係の例を示す。散乱反射部５０は、例えば、各光源２０に対応して複数箇所に設けられ、この例では、各散乱反射部５０は、各光源２０の上面の上方に位置している。
例えば、散乱反射部５０は、上面視において、散乱反射部５０の中央に位置する第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも外側に位置する部分を含む第２領域Ｒ２とに位置する。光源２０から出射する光は、一般に、光軸Ｌ上において発光強度が高く、各光源２０の光軸Ｌを０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度では、相対的に発光強度が低くなる。このため、散乱反射部５０を設け、光源２０の直上に向かう光を散乱反射させることにより、基板１０の上面１０ａから散乱反射部５０までの距離Ｈを低減しながらも、光拡散板７０の上面７０ａにおける輝度むらを抑制し得る。ここでは、距離Ｈは、基板１０の上面１０ａから波長変換層３０Ａの上面３０ａまでの距離に等しく、例えば１ｍｍ以下の大きさであり得る。ただし、この値は、あくまでも例示である。距離Ｈは、発光装置１００Ａの用途、光源の配置ピッチＰおよび散乱反射部５０の構成等に応じて他の値をとり得る。例えばタブレット型コンピュータの表示装置の用途では、距離Ｈは、例えば、０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲、好ましくは、０．８ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲である。ラップトップ型コンピュータの表示装置の用途では、距離Ｈは、例えば、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲、好ましくは、０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲である。スマートフォン等の表示装置の用途では、距離Ｈは、例えば、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲、好ましくは、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の範囲である。配置ピッチＰに対する距離Ｈの比（Ｈ／Ｐ）は、例えば、０．１以上０．５以下の範囲であり、好ましくは、０．２以上０．３以下の範囲である。
図５では、散乱反射部５０は、上面視において、各光源２０の光軸を中心とする円形を有しているが、散乱反射部５０の形状は円に限られない。光源２０の配光特性に応じて、より光が均一に散乱し得るように、楕円、矩形等、散乱反射部５０の形状を適宜に決定し得る。また、この例では、複数の散乱反射部５０が分離して配置されているが、互いに隣接する散乱反射部５０の間で一部が共有されていてもよい。あるいは、複数の散乱反射部５０が近接して配置されることにより、複数の散乱反射部５０を含む散乱反射層が波長変換層３０Ａの上面３０ａの全体に形成されていてもよい。光源２０がバットウイング型の配光特性を有する等の理由により、光源２０の光軸上での発光強度が光軸の周囲よりも弱くなっている場合には、散乱反射部５０は、例えば、上面視において、リング形状を有していてもよい。散乱反射部５０は、各光源２０の上面の少なくとも一部の上方に位置していればよい。
散乱反射部５０は、光源２０から出射される光（ここでは青色光）を散乱反射可能な材料から形成されたパターンであり得る。散乱反射部５０は、例えば、蒸着法、印刷法、フォトリソグラフィ等によって形成された金属のパターンである。あるいは、散乱反射部５０は、樹脂と、樹脂に分散した反射材の粒子とを含む材料から形成されたパターンであってもよい。樹脂に分散させる粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素等の酸化物の粒子を用いることができる。酸化物の粒子の平均粒子径は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下程度である。反射材の粒子を分散させる樹脂としてアクリレートまたはエポキシ等を主成分とした光硬化性樹脂を用いれば、反射材を含む硬化前の樹脂を波長変換層３０Ａの上面３０ａに付与した後、例えば紫外線を照射することによって散乱反射部５０を形成することができる。光源２０からの出射光で樹脂を光硬化させてもよい。反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂は、例えば印刷法、インクジェット法によって波長変換層３０Ａの上面３０ａに直接に付与することができる。
散乱反射部５０における光を散乱させる反射材の粒子は、均一に分布していてもよいし、光源２０の配光角の絶対値が小さい領域において、配光角の絶対値が大きい領域よりも高密度で配置されていてもよい。図６Ａに示す散乱反射部５０’は、第１部分５０ａおよび第２部分５０ｂを含む。第１部分５０ａおよび第２部分５０ｂは、それぞれ、上述の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２（図５参照）に配置され得る。例えば、第１部分５０ａおよび第２部分５０ｂは、それぞれ、光源２０の直上および第１部分の周囲に位置し得る。上面視において、第１領域Ｒ１は、その大きさが光源２０と同等か光源２０よりも大きく形成することができる。
第１部分５０ａにおける反射材の粒子の密度は、第２部分５０ｂにおける反射材の粒子の密度よりも大きい。ここで粒子の密度とは、例えば、上面視における平面、つまり、ｘｙ平面における単位面積当たりの粒子の個数で示される数密度で表される。散乱反射部５０’のように、反射材の粒子の密度が相対的に高い第１部分５０ａをより照度の高い領域に配置することにより、発光装置の発光面における光の均一性をより効果的に高めることができる。
散乱反射部５０’は、例えば、印刷法またはインクジェット法によって、図６Ｂに示すように、反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂による微小領域５０ｃを第１部分５０ａにおいて密に配置し、第２部分５０ｂにおいて、第１部分５０ａよりも低い密度で配置することにより形成することができる。あるいは、図６Ｃに示すように、第１部分５０ａおよび第２部分５０ｂに、反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂による第１の層５０ｄを形成し、第１部分５０ａにのみ第１の層５０ｄ上に第２の層５０ｅを形成してもよい。図６Ｂまたは図６Ｃに示す構造を備える散乱反射部５０’は、ｘｙ平面における、散乱反射部５０’における反射材の粒子の密度が上述した関係を満たしている。ただし、光源２０が、発光素子２２の上面２２ａの全体を覆う光反射層２４を有する場合、基板１０の上面１０ａから散乱反射部５０までの距離Ｈがある程度まで小さくなると、配光角が０°付近の領域が暗くなることがある。このような場合には、第１部分５０ａにおける反射材の粒子の密度を第２部分５０ｂにおける反射材の粒子の密度よりも大きくすることは必須ではない。
［光拡散板７０］
図１を参照する。発光装置１００Ａは、複数の光源２０の上方に位置する光拡散板７０を有する。この例では、光源２０を覆う波長変換層３０Ａ上に透光層６０が形成されており、透光層６０上に光拡散板７０が配置されている。透光層６０は、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、トリメチルペンテン樹脂もしくはポリノルボルネン樹脂、または、これらの樹脂の２種以上を含む樹脂の層である。散乱反射部５０を覆うように透光層６０を形成することにより、平坦面が得られる。平坦面の形成は、複数の光源２０の上方への光拡散板７０の配置を容易にする。
光拡散板７０は、上面７０ａおよび下面７０ｂを有し、下面７０ｂを光源２０に向けて透光層６０上に配置されている。発光装置１００Ａを例えば液晶表示装置のバックライトとして用いる場合であれば、光拡散板７０の上面７０ａ側に液晶パネルが配置される。
光拡散板７０は、入射する光を拡散させて透過する。光拡散板７０は、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等、可視光に対して光吸収の少ない材料から構成される。光を拡散させる構造は、光拡散板７０の表面に凹凸を設けたり、光拡散板７０中に屈折率の異なる材料を分散させたりすることによって、光拡散板７０に設けられる。光拡散板７０としては、光拡散シート、ディフューザーフィルム等の名称で市販されている部材を利用することができる。光拡散板７０の下面７０ｂ側に透光性接着剤を付与し、透光性接着剤の層を波長変換層３０Ａの上面３０ａに向けて蛍光体シートを波長変換層３０Ａに貼りつけることにより、透光性接着剤の層に散乱反射部５０を埋め込むことができる。この状態で透光性接着剤を硬化させることにより、図１に示すような、波長変換層３０Ａ上に透光層６０および光拡散板７０が積層された構造を得ることもできる。
光拡散板７０とともに、バックライト用に市販されている他の光学部材を用いてもよい。発光装置１００Ａが、例えば、プリズムアレイ層、反射型偏光層等をさらに有していてもよい。プリズムアレイ層は、所定の方向に延びる複数のプリズムが配列された形状を有し、種々の方向から入射する光を、発光装置１００Ａに対向する表示パネル（例えば液晶パネル）へ向かう方向（ここではｚの正方向）に屈折させる。例えば光拡散板７０の上面７０ａ側にプリズムアレイ層を配置することより、発光装置１００Ａを正面（ｚ方向）から見た場合の輝度を高めることができる。反射型偏光層は、例えばプリズムアレイ層よりも光拡散板７０から離れた位置に配置され、液晶パネル等の表示パネルのバックライト側に取り付けられた偏光板の透過軸に一致する偏光方向の光を選択的に透過させ、透過軸に垂直な方向の偏光を基板１０側に向けて反射させる。反射型偏光層からの戻り光の一部は、プリズムアレイ層、光拡散板７０または波長変換層３０Ａで再度反射される。このとき、偏光方向が変化し、偏光方向が液晶パネルの偏光板の透過軸に平行な成分が反射型偏光層を通過して液晶パネルに入射する。このように、反射型偏光層を設けることにより、発光装置１００Ａから出射する光の偏光方向を揃え、表示パネルの輝度向上に有効な偏光を高効率で出射させることができる。
発光装置１００Ａは、複数の光源２０が配置された基板１０上に波長変換層３０Ａ、散乱反射部５０、透光層６０を順次形成し、透光層６０上に光拡散板７０を配置することによって作製することができる。散乱反射部５０は、印刷法等によって波長変換層３０Ａの上面３０ａ上に直接に形成することができる。なお、上述のプリズムアレイ層、反射型偏光層および光拡散板７０は、ｚ方向に沿って間隔をあけて配置されてもよいし、これらの層の少なくとも１つの界面が、互いに接触していてもよい。ただし、発光装置１００Ａの厚さを低減する観点からは、互いに隣接する２つの光学部材が接している方が有利である。
（発光装置１００Ａの動作、効果）
発光装置１００Ａを面光源として利用する場合、発光装置１００Ａからの出射面である光拡散板７０の上面７０ａにおける輝度むらおよび色むらが小さいことが求められる。また、表示装置に対しては、一般に、意匠、美観、あるいは、機能的な観点から、厚さの低減の要求がある。このため、発光装置１００Ａをバックライトとして使用する場合、発光装置１００Ａの厚さ（高さ）が小さいと有益である。しかしながら、直下型の発光装置において発光素子と光拡散板との間の距離を単純に小さくすると、発光素子から光拡散板に直接に入射する光が増加し、一般に、光拡散板の上面における輝度むらが増大する。
図１等を参照しながら説明したように、上述の実施形態では、複数の光源２０が基板１０の上面１０ａ側に密に実装され、それらの光源２０の集合の全体を覆うように波長変換層３０Ａが基板１０上に形成される。したがって、例えば樹脂と、樹脂に分散された蛍光体とを含む材料によって個別に封止された複数の発光素子を基板１０上に配置する場合と比較して光源２０の配置ピッチＰを低減することができる。例えば、光源２０の配置ピッチＰを数ｍｍ程度まで低減することが可能である。光源２０の配置ピッチＰの低減により、光拡散板７０の上面７０ａにおける輝度むらが抑制されるので、個別に封止された複数の発光素子を基板１０上に配置する場合と比較して発光装置の厚さを低減し得る。上述したように、複数の光源２０の密な配置は、十分な輝度を確保しながら、各光源２０に投入する電力の低減を可能にする。このため、十分な輝度を確保しながら、波長変換層３０Ａに対する光源２０の発熱の影響を抑制することが可能である。また、複数の光源２０の全体を覆う波長変換層３０Ａが波長変換および発光素子２２の保護の機能を発揮するので、複数の発光素子を個別に封止し、それらの上方に支持体によって波長変換層を固定する必要がなく、本開示の実施形態は、発光装置の厚さの低減に有利である。
波長変換層３０Ａの上面３０ａ上には、散乱反射部５０が設けられる。例えば樹脂および樹脂に分散している粒子を含む散乱反射部５０を波長変換層３０Ａの上面３０ａ上に設けることにより、波長変換層３０Ａからの光を散乱反射部５０中の粒子によって散乱反射させることができる。また、波長変換層３０Ａの上面３０ａ上に直接に散乱反射部５０を形成できるので、基板１０上の光源２０と、散乱反射部５０との間のアラインメントずれを低減して、光源２０の上面の少なくとも一部の上方に散乱反射部５０をより確実に配置し得る。
光源２０は点光源であり、光源２０から出射する光が照らす面の照度は、距離の２乗に反比例する。このため、透光層６０に入射する光の照度は、上面視における、光源２０の直上近傍の第１領域Ｒ１のほうが第１領域Ｒ１の周囲に位置する第２領域Ｒ２（図５参照）よりも高い。これは、第１領域Ｒ１における、光源２０と波長変換層３０Ａの上面３０ａとの間の距離の方が、第２領域Ｒ２における、光源２０と波長変換層３０Ａの上面３０ａとの間の距離よりも短いからである。各々の少なくとも一部が光源２０の光軸Ｌ上に位置するように、複数の散乱反射部５０を複数の光源２０に対応して波長変換層３０Ａ上の複数の箇所に配置することにより、例えば光源２０の直上およびその付近の光を散乱反射させることができる。このため、光源２０の光軸Ｌ近傍の光束密度の高い光を選択的に拡散させ、輝度むらをより低減することができる。
光源２０がバットウイング型の配光特性を有していてもよい。光源２０がバットウイング型の配光特性を有することにより、第１領域Ｒ１における照度を低減することができるので、発光装置１００Ａからの出射面である光拡散板７０の上面７０ａにおける輝度むらを抑制することができる。特に、光源２０が、水平な方向に対して仰角２０°未満の光量が全体の光量の３０％以上である配光特性を有することにより、より一層輝度むらを抑制することができる。光源２０がバットウイング型の配光特性を有する場合には、散乱反射部のうち、第２領域Ｒ２に位置する第２部分５０ｂにおける反射率を、第１領域Ｒ１に位置する第１部分５０ａにおける反射率よりも高くしてもよい。
本開示の実施形態によれば、波長変換層３０Ａ上に散乱反射部５０が形成されるので、輝度むらを抑制しながら、基板１０の上面１０ａから散乱反射部５０までの距離Ｈを１ｍｍ程度にまで低減し得る。すなわち、本開示の実施形態によれば、厚さがより低減された直下型の発光装置が提供される。本開示の実施形態は、例えば、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、スマートウォッチ等に用いられる表示装置のように、厚さの低減の要求が厳しいモバイル機器の表示装置のバックライトに特に有利に適用できる。
なお、図１に例示する構成では、波長変換層３０Ａが、各光源２０の側面を覆う部分を含んでいる。このような構成によれば、発光素子２２の上面から出射される光だけでなく、側面から出射される光も有効に利用し得る。
基板１０上に、それぞれが、２以上の光源２０を直列に接続する複数の配線パターンを含む導体配線層１２を形成してもよい。配線パターンにドライバを接続することにより、複数の光源２０を、１個単位、または、複数個のセグメントの単位で駆動させ、発光装置１００Ａをローカルディミング動作させることができる。
（第２の実施形態）
図７は、本開示の第２の実施形態による発光装置の断面を模式的に示す。図７に示す発光装置１００Ｂは、図１等を参照して説明した発光装置１００Ａの波長変換層３０Ａに代えて、複数の光源２０の側面を覆う保護層４０と、保護層４０上の波長変換層３０Ｂとを有する。以下、保護層４０および波長変換層３０Ｂの詳細を説明する。
［保護層４０］
保護層４０は、光源２０の少なくとも側面を覆う層であり、ここでは、透明樹脂層である。ここでは、保護層４０の上面４０ａは、光源２０の上面２０ａ（例えば発光素子２２の上面２２ａ、あるいは光反射層２４の表面２４ａ）に整合している。保護層４０は、光源２０の配置された基板１０上に、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂またはこれらを混合した樹脂を付与し、硬化させることによって形成することができる。透光性の樹脂材料の硬化後に、樹脂材料の硬化によって得られた樹脂層を基板１０とは反対側から研削することにより、上面４０ａにおいて光源２０の上面２０ａが露出された保護層４０を形成することができる。
［波長変換層３０Ｂ］
図７に例示する構成において、波長変換層３０Ｂは、シート形状（または層形状）を有し、保護層４０上に位置する。図７に示すように、波長変換層３０Ｂは、その下面３０ｂが光源２０の上面２０ａに接するようにして保護層４０上に配置される。
上述したように、本開示の実施形態によれば、光源２０を狭ピッチで配列することが可能であり、したがって各光源２０に投入する電力を低減しながら十分な輝度を確保し得る。光源２０に投入する電力を低減することによって光源２０から発せられる熱を低減でき、熱に起因する波長変換部材の劣化が抑制される。したがって、図７に示すような、波長変換層３０Ｂが光源２０の上面２０ａに接する構成を採用することが可能である。
波長変換層３０Ｂは、上述の波長変換層３０Ａと同様に、光源２０から出射する光の少なくとも一部を吸収して光源２０からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する。波長変換層３０Ｂは、上述の波長変換層３０Ａを形成するための材料を用いて形成することができる。例えば、波長変換層３０Ｂを形成するための材料として、蛍光体等の波長変換部材が分散された樹脂材料を用いることができる。波長変換層３０Ｂは、例えば、波長変換層３０Ｂを形成するための材料を保護層４０の上面４０ａおよび光源２０の上面２０ａに付与することによって保護層４０上に直接に形成することが可能である。あるいは、保護層４０の形成された基板１０とは別途に、蛍光体等の波長変換部材が分散された樹脂材料中の樹脂をＢステージの状態とした蛍光体シートを準備し、そのシートを保護層４０上に配置することによって波長変換層３０Ｂを形成することも可能である。波長変換部材を含むシート（例えば蛍光体シート）を基板１０とは別途に準備する場合、波長変換部材を分散させる材料として、樹脂に代えて、例えば、ガラス、アルミナ等を含有するセラミックスを用いることも可能である。
第２の実施形態においても、波長変換層（ここでは波長変換層３０Ｂ）の上面３０ａ上に散乱反射部５０が配置されている。波長変換層３０Ｂ上に散乱反射部５０を設けることにより、第１の実施形態と同様に、輝度むら低減の効果が得られる。図７に例示する構造は、例えば、波長変換部材を含むシートの一方の表面に、樹脂と、樹脂に分散した反射材の粒子とを含む材料から形成されたパターンおよび／または金属のパターンを例えば印刷法によって形成し、パターンが形成されたシートを保護層４０上に配置することによって得られる。ただし、パターンが形成されたシートを保護層４０上に配置した場合、光源２０を覆う波長変換層３０Ａ上に直接に散乱反射部５０を形成可能な第１の実施形態と比較して、基板１０上の光源２０と、波長変換層３０Ｂ上の散乱反射部５０との間にアラインメントずれが生じる可能性がある。しかしながら、第２の実施形態では、特許文献２に記載されているような、一方の主面上に反射層のパターンを有するシート状の蛍光体層をＬＥＤチップの上面から離して配置する構成とは異なり、光源２０の上面２０ａに近接して波長変換層３０Ｂを配置できる。したがって、アラインメントずれの低減の点で従来の構成よりも有利といえる。なお、波長変換層３０Ｂを形成するための材料を保護層４０の上面４０ａおよび光源２０の上面２０ａに付与することによって保護層４０上に波長変換層３０Ｂを形成し、その後、波長変換層３０Ｂ上に散乱反射部５０を形成すれば、第１の実施形態と同様に、アラインメントずれの発生を抑制することが可能である。
（変形例）
図８は、本開示の他の実施形態による発光装置の断面を模式的に示す。図８に示す発光装置１００Ｃは、図７を参照して説明した発光装置１００Ｂと比較して、基板１０と波長変換層３０Ｂとの間に位置する区分部材１５をさらに有する。以下、区分部材１５の詳細を説明する。
［区分部材１５］
区分部材１５は、底部１５ｂと、ｙ方向に延びる壁部１５ａｙとを有する。図８に示すように、壁部１５ａｙは、ｘ方向に隣接する２つの光源２０の間に位置する。また、図８には現れていないが、区分部材１５は、ｙ方向に隣接する２つの光源２０の間に、ｘ方向に延びる壁部（壁部１５ａｘ、後述する図１０参照）を有する。底部１５ｂと、ｘ方向において対向する２つの壁部１５ａｙと、ｙ方向において対向する２つの壁部１５ａｘ（図８において不図示）によって、開口１７ｈを有する発光空間１７が形成される。図８に例示する構成において、各光源２０は、発光空間１７内に位置している。光源２０の上方には、発光空間１７の開口１７ｈを覆うように波長変換層３０Ｂが配置される。
図９は、図８に示す発光空間１７のうちの１つとその周辺とを拡大して模式的に示す。ｙ方向に延びる壁部１５ａｙは、ｙ方向に延びる一対の傾斜面１５ｔを含む。図９に示すように、一対の傾斜面１５ｔは、ｚｘ断面において発光空間１７の開口１７ｈに面している。壁部１５ａｙは、頂部１５ｃを有し、この例では、壁部１５ａｙの頂部１５ｃが波長変換層３０Ｂの下面３０ｂに接している。ｘ方向に延びる壁部１５ａｘ（図８において不図示）も同様に、ｘ方向に延びる一対の傾斜面１５ｓを含み、一対の傾斜面１５ｓも、ｙｚ断面（不図示）において、発光空間１７の開口１７ｈに面する。壁部１５ａｘ（不図示）も壁部１５ａｙと同様に頂部１５ｃを有し、この例では、壁部１５ａｘの頂部１５ｃも波長変換層３０Ｂの下面３０ｂに接している。なお、壁部１５ａｙの頂部１５ｃまたは壁部１５ａｘの頂部１５ｃが波長変換層に接することは必須ではない。ただし、壁部１５ａｙおよび壁部１５ａｘの頂部１５ｃが波長変換層に接していると、１つの発光空間１７内の光源２０から出射した光の、隣接する発光空間１７への入射を抑制し得る。
区分部材１５は、例えば、反射材を含有する樹脂等から形成され、光反射性を有する。区分部材１５は、壁部１５ａｘの傾斜面１５ｓおよび壁部１５ａｙの傾斜面１５ｔで、光源２０から出射する光を発光空間１７の開口１７ｈに向けて反射させる。また、底部１５ｂに入射する光も発光空間１７の開口１７ｈ側へ反射させる。基板１０上において複数の光源２０のそれぞれを取り囲む区分部材１５を設けることにより、光源２０から出射される光を効率よく波長変換層（ここでは波長変換層３０Ｂ）へ入射させることができ、光拡散板７０の上面７０ａ（例えば図８参照）における輝度を向上させ得る。
図９に示すように、底部１５ｂの中央には貫通孔１５ｅが設けられ、貫通孔１５ｅ内に光源２０が位置する。貫通孔１５ｅの形状および大きさに特に制限はなく、光源２０が内部に位置し得る形状および大きさであればよい。区分部材１５の底部１５ｂでの反射を利用する観点から、貫通孔１５ｅの外縁が光源２０の近傍に位置していると有益である。つまり、上面視において貫通孔１５ｅと光源２０との間に生じる間隙が狭いと光の利用効率を向上させ得るので有益である。
上述したように、区分部材１５は、光反射性を有する。例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物粒子からなる反射材を含有する樹脂を用いて区分部材１５を形成してもよいし、反射材を含有しない樹脂を用いて成形した後、表面に反射材を設けてもよい。区分部材１５の光源２０からの出射光に対する反射率は、例えば、７０％以上である。
区分部材１５は、金型を用いた成形、または、光造形によって形成することができる。金型を用いた成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等の成形方法を適用することができる。例えば、ＰＥＴ等で形成された反射シートに真空成形と適用することによって、底部１５ｂと、壁部１５ａｘおよび１５ａｙとが一体的に形成された形状を得ることができる。反射シートの厚さは、例えば１００〜５００μｍである。
この例では、導体配線層１２上に絶縁部材１６が設けられており、区分部材１５の底部１５ｂの下面が、後述する絶縁部材１６の上面１６ａに固定されている。なお、絶縁部材１６と、壁部１５ａｙの２つの傾斜面１５ｔ（あるいは壁部１５ａｘの２つの傾斜面１５ｓ）とに囲まれた部分は、中空であってもよいし、樹脂等によって埋められていてもよい。例えば、絶縁部材１６と、壁部１５ａｙの２つの傾斜面１５ｔとに囲まれた部分が、区分部材１５を形成するための材料で埋められていてもよい。
図１０は、区分部材１５および光源２０をｚ方向に沿って見たときの上面図である。図１０では、３行３列に配列された９つの発光空間１７が示されている。図示するように、各光源２０は、ｘ方向に延びる２つの壁部１５ａｘと、ｙ方向に延びる２つの壁部１５ａｙとによって囲まれている。この例では、光源２０のｘ方向の配置ピッチＰｘおよびｙ方向の配置ピッチＰｙは、互いに等しい。したがって、ここでは、底部１５ｂの外形は、正方形である。
上述したように、壁部１５ａｘは、ｘ方向に延びる一対の傾斜面１５ｓを含み、壁部１５ａｙは、ｙ方向に延びる一対の傾斜面１５ｔを含む。一対の傾斜面１５ｓのそれぞれは、ｘ方向に延びる２つの辺の一方で互いに接続されており、頂部１５ｃが構成されている。ｘ方向に延びる２つの辺の他方は、底部１５ｂに接続している。同様に、一対の傾斜面１５ｔのそれぞれは、ｙ方向に延びる２つの辺の一方で互いに接続されており、頂部１５ｃが構成されている。ｙ方向に延びる２つの辺の他方は、底部１５ｂに接続している。底部１５ｂは、２つの壁部１５ａｘおよび２つの壁部１５ａｙによって囲まれた領域１５ｒに位置する。
区分部材１５によって区画される発光空間１７は、複数の光源２０をそれぞれ独立して駆動させた場合における、発光領域の最小単位である。したがって、複数の光源２０を独立して駆動する場合、発光空間１７は、面発光装置として発光装置１００Ｃを光拡散板７０の上面７０ａ側から見たときの、ローカルディミングの最小単位となり、複数の光源２０を独立して駆動すれば、最小単位でローカルディミング駆動が可能な発光装置が実現する。隣接する複数の光源２０を同時に駆動し、ＯＮ／ＯＦＦのタイミングを同期させるように駆動すれば、より大きな単位でのローカルディミングによる駆動が可能となる。
［絶縁部材１６］
上述したように、この例では、区分部材１５と導体配線層１２との間に絶縁部材１６が介在している。絶縁部材１６には、貫通孔１６ｅが設けられており、図１０に示すように、各領域１５ｒの光源２０は、貫通孔１６ｅ内に位置する。
再び図９を参照する。絶縁部材１６は、導体配線層１２のうち、光源２０および他の素子等に電気的に接続される領域以外の領域を覆う。絶縁部材１６は、導体配線層１２のうち、光源２０および他の素子等が配置されない領域に絶縁性を付与するレジストとして機能する。
絶縁部材１６は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、オキセタン樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂等の樹脂材料を用いて形成することができる。酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物粒子からなる反射材を樹脂材料に分散させた材料から絶縁部材１６を形成してもよい。このような材料を用いて、光反射性を有する絶縁部材１６を導体配線層１２上に設けることにより、光源２０からの光を基板１０の上面１０ａ側において反射させ、基板１０側での光の漏れおよび吸収を防いで、発光装置１００Ｃの光取り出し効率を向上させることが可能である。光源２０からの出射光に対する絶縁部材１６の反射率は、例えば、７０％以上である。
光反射性を有する絶縁部材１６に入射した光を光源２０の上方に向けて反射させて光の利用効率を高める観点からは、上面視において、貫通孔１６ｅの外縁と光源２０との間に生じる間隙が狭い方が有利である。ただし、貫通孔１６ｅの外縁と光源２０との間に生じる間隙を小さくすると、光源２０の直上に向けて反射される光の割合が増加し、輝度むらが発生しやすくなる。本開示の実施形態では、波長変換層（ここでは波長変換層３０Ｂ）上に、光源２０の上面の少なくとも一部の上方に位置する散乱反射部５０が設けられている。したがって、光源２０の直上およびその付近の光を散乱反射部５０によって散乱反射させることができ、貫通孔１６ｅと光源２０との間に生じる間隙を小さくした場合であっても、光源２０の直上における輝度を低減して輝度むらを抑制することが可能である。
絶縁部材１６の上面１６ａには、例えば接着部材によって区分部材１５が固定される。接着部材は、両面テープであってもよいし、ホットメルト型の接着シートであってもよいし、熱硬化樹脂または熱可塑樹脂の接着液であってもよい。接着部材が高い難燃性を有すると有益である。貫通孔１５ｅの周囲に接着部材を配置することにより、絶縁部材１６と区分部材１５との間に光源２０からの出射光が入射することを抑制し得る。例えば、貫通孔１５ｅの外縁に沿ってリング状に接着部材を配置してもよい。区分部材１５の固定は、接着部材による固定に限定されず、ネジ、ピン等他の結合部材によって区分部材１５を絶縁部材１６に固定してもよい。
なお、この例では、壁部１５ａｙおよび１５ａｘで規定される発光空間１７に保護層４０の材料が充填されている。絶縁部材１６の上面１６ａに区分部材１５を固定し、区分部材１５側から保護層４０の材料を付与して保護層４０の材料を硬化させた後、硬化後の材料を壁部１５ａｙおよび１５ａｘの頂部１５ｃの位置まで研削することにより、光源２０の側面を覆う保護層４０を形成することができる。その後、保護層４０上に波長変換層３０Ｂおよび散乱反射部５０を順次に形成するか、あるいは、一方の主面上に散乱反射部５０が設けられた、波長変換部材が分散されたシートを保護層４０上に配置することにより、図９に示すような構造が得られる。
あるいは、発光空間１７を、樹脂に波長変換部材が分散された材料で充填してもよい。図１１に示す発光装置１００Ｄは、上面３０ａに散乱反射部５０が配置された波長変換層３０Ｄが複数の光源２０を覆う点で、図１を参照して説明した発光装置１００Ａと共通する。ただし、発光装置１００Ｄは、区分部材１５を有し、波長変換層３０Ｄが区分部材１５を覆っている。このような構成によっても、光拡散板７０の上面７０ａにおける輝度を向上させ得る。基板１０の上面１０ａから頂部１５ｃまでの距離（頂部１５ｃの高さ）は、基板１０の上面１０ａから散乱反射部５０までの距離Ｈ等に応じて適宜調整すればよい。頂部１５ｃが波長変換層３０Ｄから露出していてもよい。
本開示の実施形態による発光装置は、ローカルディミング制御が可能な面発光装置として利用することが可能であり、例えば、液晶表示装置のバックライト、各種照明用光源、車載用光源等に好適に用いることができる。本開示の実施形態による発光装置は、厚さを低減しながらも輝度むらを抑制し得るので、厚さ低減の要求が厳しいモバイル機器の表示装置用のバックライトに特に有利に適用することができる。
１０ 基板
１２ 導体配線層
１２ｐ 配線パターン
１４ 金属層
１５ 区分部材
１５ａｘ、１５ａｙ 壁部
１５ｂ 底部
１５ｃ 頂部
１５ｅ 貫通孔
１６ 絶縁部材
１７ 発光空間
２０ 光源
２２ 発光素子
２４ 光反射層
２６ 接合部材
３０Ａ、３０Ｂ 波長変換層
３０ａ 上面
３０ｂ 下面
４０ 保護層
５０、５０’ 散乱反射部
６０ 透光層
７０ 光拡散板
１００Ａ〜１００Ｄ 発光装置

Claims (9)

  1. 基板と、
    前記基板上に位置する複数の光源と、
    前記複数の光源の上方に位置する光拡散板と、
    前記複数の光源および前記光拡散板の間に少なくとも位置し、前記複数の光源からの光の少なくとも一部を吸収して前記複数の光源からの光とは異なる波長の光を発する波長変換層と、
    前記波長変換層の前記光拡散板側の表面上に設けられ、それぞれが前記複数の光源の上面の少なくとも一部の上方に位置する複数の散乱反射部と
    を備える発光装置。
  2. 前記波長変換層は、各光源の側面を覆う部分を有する、請求項１に記載の発光装置。
  3. 各光源の少なくとも側面を覆う保護層をさらに備え、
    前記波長変換層は、前記保護層上に位置する、請求項１に記載の発光装置。
  4. それぞれが１以上の光源に接続された複数の配線パターンを含む導体配線層をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。
  5. 前記複数の光源は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ未満の配置ピッチを有する、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。
  6. 前記複数の光源が位置する前記基板の表面から前記複数の散乱反射部までの距離は、１．５ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。
  7. 前記光源の配置ピッチに対する、前記基板の表面から前記複数の散乱反射部までの距離の比は、０．１以上０．５以下である、請求項１から６のいずれかに記載の発光装置。
  8. 前記複数の散乱反射部は、樹脂および前記樹脂に分散している粒子を含む請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
  9. 頂部を有する壁部で形成される複数の領域を有し、前記基板上において前記複数の光源のそれぞれを取り囲む区分部材をさらに備える、請求項１から８のいずれかに記載の発光装置。
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