JP2024005622A - 反射部材及び光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源装置の面内の輝度ムラを低減することができる反射部材及び光源装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数の光源からの光を反射可能な反射部材であって、前記反射部材は、前記光源をそれぞれ配置可能な複数の区画領域を有し、前記複数の区画領域のうち少なくとも１つの前記区画領域は、光源載置領域と、前記区画領域の境界を規定する複数の第１突起部と、前記第１突起部より内側に配置された複数の第２突起部とを有し、前記光源載置領域の中心から見て、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち隣接する前記第１突起部間に配置されている反射部材。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、反射部材及び光源装置に関する。

液晶テレビ、車載用計器類等に用いられる直下方式のバックライトとして、基板上に配置された複数の光源を備えた面発光型の光源装置が種々提案されている。このような光源装置は、輝度ムラを低減するために、それぞれの光源を囲み、表面に反射膜等を有する凹凸部材を有している（例えば、特許文献１）。

特開２０１２－１９５３５０号

しかし、より一層の輝度の向上及び輝度ムラの改善が要求されている。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、輝度ムラを低減することができる反射部材を提供する。また、この反射部材を用いる光源装置を提供する。

本発明の一態様に係る反射部材は、複数の光源からの光を反射可能な反射部材であって、前記反射部材は、前記光源をそれぞれ配置可能な複数の区画領域を有し、前記複数の区画領域のうち少なくとも１つの前記区画領域は、光源載置領域と、前記区画領域の境界を規定する複数の第１突起部と、前記第１突起部より内側に配置された複数の第２突起部とを有し、前記光源載置領域の中心から見て、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち隣接する前記第１突起部間に配置されている。

本発明の一実施の形態の反射部材及び光源装置によれば、輝度ムラを低減することができる。

本発明の一実施形態の反射部材の概略斜視図である。 図１Ａの反射部材の一区画領域を示す概略平面図である。 図１ＢのＩＣ－ＩＣ線断面側から見た概略側面図である。 図１Ｃの反射部材の第１突起部の別例を示す概略側面図である。 図１Ａの反射部材の一区画領域の境界Ａを示す平面図である。 図１Ｅの境界Ａの変形例を示す平面図である。 反射部材の別例の概略斜視図である。 図２Ａの反射部材の一区画領域を示す平面図である。 反射部材の別例の概略平面図である。 図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面側から見た側面図である。 反射部材の別例の概略斜視図である。 図４Ａの反射部材の一区画領域を示す概略平面図である。 反射部材の別例の概略斜視図である。 図５Ａの反射部材の一区画領域を示す概略平面図である。 反射部材の別例の概略斜視図である。 図６Ａの反射部材の一区画領域を示す概略平面図である。 本発明の一実施形態の光源装置の概略斜視図である。 図７Ａの光源装置の一区画領域を示すＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線断面図である。 図７Ａの光源装置の光源の配光特性を示すグラフである。

以下、本開示の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態及び実施例にも適用可能である。各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。各実施例において、同じ機能を有する構成部材を同じ符号で表すことがある。
本実施形態においては、光源装置の光源の光取り出し面側を上面又は上方ということがある。また、本明細書において「高い位置」とは、上方に位置することを意味し、「低い位置」とは上方と反対側に位置することを意味する。特に断りのない限り、上面から見た場合（平面視）において、反射部材、基板、光源装置の中心側を内側、中心とは反対側を外側ということがある。断面図は、切断面のみを示す端面図を用いることがある。

本発明の一実施形態の光源装置は、反射部材と、複数の光源と、基板とを有する面状光源である。反射部材及び複数の光源が基板上に配置される。反射部材は、面状光源のリフレクタとして機能し、面状光源の一部を発光させることでローカルディミングを行う際に、発光領域を区画する区画領域を有する。
以下、反射部材を構成する各要素について説明する。その後、光源装置の詳細について説明する。

〔反射部材〕
反射部材１０は、後述する複数の光源からの光を反射可能な部材である。反射部材１０は、図１Ａに示すように、複数の区画領域１４を有する。複数の区画領域１４のそれぞれに、光源を配置可能である。複数の区画領域１４のうち少なくとも１つの区画領域１４は、光源載置領域１５と、複数の第１突起部１１と、複数の第２突起部１２とを有する。
反射部材１０は、図１Ａに示す例では、基部１０Ａを有する。複数の第１突起部１１及び複数の第２突起部１２は、基部１０Ａ上に配置される。基部１０Ａは、区画領域の一部に配置され得る。図１Ａに示す例では、基部１０Ａは、区画領域１４の中心部分を除く領域に配置され、区画領域１４の中心部分には貫通孔１０Ｂが配置されている。
区画領域１４において、光源から離れた領域は、光源に近い領域に対して暗くなりやすい領域である。このため、光源から離れた領域に反射部材の突起部を配置することで、光源からの光が突起部によって上方に反射されるため、光源から離れた領域を明るくすることができ、区画領域１４における輝度ムラを低減することができる。さらに、反射部材１０であれば、複数の第１突起部１１及び複数の第２突起部１２が分散して配置されるため、光源装置の上方から見て、突起部によって上方に反射される光が線状に観測されることなく、分散されて観測される。これにより、区画領域１４における輝度ムラを低減することができる。

（区画領域１４）
反射部材１０において、区画領域１４は、複数配列されている。複数の区画領域１４のそれぞれは、後述する複数の第１突起部１１によって、１つの区画領域１４の境界Ａが規定される。このため、複数の区画領域１４のそれぞれの外形は、複数の第１突起部に配置に対応する。区画領域１４は、得ようとする輝度等を考慮して、任意にその数を設定することができる。例えば、図１Ａにおいては、４つの区画領域を有する。図１Ａに示す例では、区画領域１４は、第１方向Ｆ及び第１方向Ｆに直交する第２方向Ｓに隣接して、行列状に配列されている。ただし、これに限定されず、区画領域１４は、第１方向Ｆに規則的に配列するとともに、第２方向Ｓには、第１方向Ｆに隣接する区画領域１４間に配置するように区画領域１４の半分の量（長さ）を第１方向Ｆにシフトして、規則的に並列しているものであってもよい。

図１Ａに示す例では、複数の区画領域１４の全部が、光源載置領域１５、第１突起部１１及び第２突起部１２を有する。ただし、これに限らず、光源載置領域１５、第１突起部１１又は第２突起部１２を有さない区画領域が含まれていてもよい。

平面視において、区画領域１４の形状は、三角形、四角形、六角形等の多角形であってもよいし、円形、楕円形等であってもよい。区画領域１４の形状のなかでも、平面充填形に配列可能な四角形（図１Ａ等）又は六角形（図２Ａ）が好ましい。１つの区画領域１４の一辺は、例えば、１ｍｍ～５０ｍｍが挙げられ、５ｍｍ～２０ｍｍが好ましく、６ｍｍ～１５ｍｍがより好ましい。区画領域１４は、図１Ａ及び図２Ａに示すように全てが同じ大きさ及び形状でもよいし、一部又は全部において、大きさ又は形状が異なっていてもよい。

反射部材の基部１０Ａは、上面及び下面を有する。図１Ｃに示す例では、側面視において、基部１０Ａの上面と下面は互いに平行である。ただし、これに限らず、基部１０Ａの上面は、側面視において、基部１０Ａの下面に対して、傾斜してもよい。ここでの傾斜とは、区画領域１４の外縁から光源載置領域１５に向かって漸次又は段階的に低くなることを意味する。基部１０Ａの上面に粗面が存在してもよい。粗面の算術平均粗さＲａは、例えば、０．４μｍである。

基部１０Ａは、貫通孔１０Ｂから離隔し、且つ第１突起部１１及び第２突起部が配置されていない領域に、基部１０Ａの上面から下面まで貫通する一以上の貫通孔を備えることができる。

図１Ａ及び図１Ｃに示す例では、基部１０Ａ上に配置された複数の第１突起部１１において隣接する第１突起部１１の側面同士は互いに離隔する。同様に、基部１０Ａ上に配置された複数の第２突起部１２において隣接する第２突起部１２の側面同士は互い離隔する。ただし、これに限らず、図１Ｄに示すように、基部１０Ａ上に配置され、第１突起部１１の側面同士を繋ぐ接続部１０Ａ１が配置されてもよい。なお、第２突起部１２の側面同士を繋ぐ接続部が配置されてもよいし、配置されなくてもよい。

（光源載置領域１５）
光源載置領域１５は、光源が載置可能な領域である。光源載置領域１５は、図１Ａ及び図１Ｂに示す例では、１つの区画領域１４において、中心又は重心を含む領域に位置する。反射部材１０が基部１０Ａを有する場合、つまり、図１Ａ、１Ｂ等に示した例では、光源載置領域１５は、基部１０Ａに設けられた貫通孔１０Ｂである。このような貫通孔１０Ｂを設けることにより、光源を、後述する基板８の配線層４Ａ、４Ｂと接続させることができる。平面視において、光源載置領域１５（すなわち、貫通孔１０Ｂ）の形状及び大きさは、用いる光源等の形状及び大きさによって設定することができ、用いる光源と同等又はそれよりも大きければよい。光源載置領域１５の平面視形状は、図１Ｂに示す例では、円形である。ただし、これに限らず、光源載置領域１５の平面視形状は、楕円形、三角形、四角形等の多角形又はこれらに近似する平面視形状とすることができる。光源載置領域１５の平面視形状は、光源の平面視形状と同じでもよいし、異なってもよい。
貫通孔１０Ｂの平面視の大きさ（最大長さ）は、例えば、光源の一辺の１倍以上２倍以下である。例えば、光源９の平面視の大きさ（最大長さ）が０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の場合、貫通孔１０Ｂの平面視の大きさは０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定することができる。貫通孔１０Ｂを規定する側面が、光源の近傍に位置すること、すなわち、平面視において、貫通孔１０Ｂと光源との間に生じる間隔は狭い方が好ましい。これによって、光源からの光を反射部材の基部１０Ａによって反射させることができ、光の取り出し効率を向上させることができる。

反射部材１０が基部１０Ａを有さない場合には、光源載置領域１５は、反射部材１０を配置する基板８上の、光源への給電のための配線層を含む領域とすることができる。

複数の光源載置領域１５において、すべての光源載置領域１５に光源が配置されている必要はなく、一部の光源載置領域１５に光源が配置されていなくてもよい。

（第１突起部１１）
第１突起部１１は、光源からの光を反射可能な部材である。図１Ａに示すように、一つの区画領域１４に複数の第１突起部１１が配置される。複数の第１突起部１１は、環状に配置され、区画領域１４の境界Ａを規定する。境界Ａは、図１Ｅの例で示すような、平面視において隣接する第１突起部１１の中心同士を繋いだ線でもよいし、図１Ｆの例で示すような、平面視において、隣接する第１突起部１１の外側端部同士を繋いだ線でもよい。
第１突起部１１は、図１Ａ及び図２Ａの例で示すように、隣接する区画領域１４で、第１突起部１１の一部が共有されていてもよい。あるいは、第１突起部１１は、図３Ａに示すように、隣接する区画領域１４で第１突起部１１が共有されていなくてもよい。

第１突起部１１の形状は、図１Ａに示す例では、円錐である。ただし、第１突起部１１の形状は、これに限定されず、柱状、錐台状、錐状、先端に丸みを帯びた錐状、半球状等の種々の形状でもよい。
平面視における第１突起部１１の形状は、図１Ｂに示す例では、円形である。ただし、これに限らず、平面視における第１突起部１１の形状は、三角形、四角形、六角形等の多角形であってもよいし、楕円形であってもよい。
平面視における第１突起部１１の形状が円形である場合、平面視において、光源からの光を第１突起部１１から広範囲に分散させることができるため、区画領域１４内の輝度ムラを低減することができる。

第１突起部１１は、図１Ｃの例では、光源からの光を上方に反射させ得る傾斜面を有する。傾斜面は、図１Ｃに示すような平面でもよいし、曲面又は放物面でもよい。傾斜角度（図１Ｃ中、α）は、例えば、２０°以上が挙げられ、２０°以上８０°以下が好ましい。ここでの傾斜角度αとは、第１突起部１１の底面（又は、基部１０Ａの上面）に対する傾斜角度に相当する角度を意味する。第１突起部１１の傾斜面が曲面の場合、傾斜角度は、第１突起部１１の底面と、傾斜面の下端と上端とを結ぶ線との間の角度を意味する。後述する第２突起部１２及び第３突起部１３の傾斜角度も同様の意味である。
図１Ｃで示す例では、第１突起部１１の傾斜角度αは７６°である。

第１突起部１１の断面視において、光源載置領域１５に配置される光源からの光が照射されない側の側面は、光源載置領域１５に配置される光源からの光が照射される側の側面の形状と同じでもよいし、異なっていてもよい。

図１Ａに示す例では、複数の第１突起部１１は、平面視における大きさ、形状、高さ等が、全部同じである。ただし、これに限らず、一部又は全部において、大きさ、形状又は高さ等が異なっていてもよい。例えば、区画領域１４が多角形である場合、その隅部に配置される第１突起部は隅部以外の第１突起部よりも平面視における大きさを大きくすることができる（図４Ａ及び４Ｂ参照）。この場合、区画領域１４の隅部に配置される第１突起部の平面視における大きさを隅部以外の第１突起部１１の平面視における大きさより大きくする代わりに、区画領域１４の隅部に配置される第１突起部１１の数を増やしてもよい。これによって、光源から遠い領域である隅部の輝度を向上させることができる。

図１Ｂに示す例では、隣接する第１突起部１１間の距離Ｄ１は、すべての隣接する第１突起部１１間の距離が同じである。図１Ｂに示す例では、隣接する第１突起部１１間の距離Ｄ１は、３．９ｍｍである。ここでの「隣接する第１突起部１１間の距離」とは、平面視において、隣接する第１突起部１１の中心間の距離を意味する。
ただし、これに限らず、全部又は一部の隣接する第１突起部１１間の距離が異なっていてもよい。後述する第２突起部１２及び第３突起部１３も同様である。

複数の第１突起部１１の上端及び後述する複数の第２突起部１２の上端は、後述する発光素子の上面よりも高い位置にあるのが好ましい。これにより、反射部材を光源装置に用いる場合、第１突起部１１は、後述する第２突起部１２とともに、光源からの光を上方に効率よく反射させることができる。図１Ｃに示す例では、基部１０Ａの上面から第１突起部１１の上端までの高さＨ１は、２ｍｍである。

（第２突起部１２）
第２突起部１２は、第１突起部１１と同様に、光源からの光を反射可能な部材である。一つの区画領域１４に複数の第２突起部１２が配置される。第２突起部１２は、第１突起部１１より内側に配置される。ここでの内側とは、第１突起部１１から光源載置領域１５に向かう方向であることを意味する。あるいは、平面視において、隣接する第２突起部１２の中心同士又は外側端部同士を繋いだ線が、第１突起部１１のそれよりも内側であることを意味する。
複数の第２突起部１２は、光源載置領域１５の外周を取り囲むように、平面視において環を構成するように配置される。図１Ｂの例では、第２突起部１２は、略四角環を構成するように配置されている。ただし、これに限らず、第２突起部１２は、円環を構成するように配置されてもよい。後述する第３突起部１３も同様である。

複数の第２突起部１２は、光源載置領域１５の中心から見て、それぞれ、隣接する第１突起部１１間に配置されている。本明細書において、「光源載置領域１５の中心から見て」とは、光源の光は放射状に進行することから、光源載置領域１５の中心から放射状に沿った方向を見ることを意味する。また、「光源載置領域１５の中心から見て第１突起部１１間に配置される」とは、光源載置領域１５の中心から見た場合、第２突起部１２の中心が、その第２突起部１２の放射状に沿った方向の外側に位置する第１突起部１１の中心に一致していないことを意味する。具体的には、図１Ｃに示すように、光源載置領域１５の中心Ｑと第２突起部１２の中心とを結ぶ直線ａが、光源載置領域１５の中心Ｑと第１突起部１１の中心とを結ぶ直線ｂ及び直線ｃのいずれにも一致しておらず、直線ｂと直線ｃとの間に直線ａがあることを意味する。

図１Ｂに示す例では、複数の第２突起部１２のすべてが、光源載置領域１５の中心から見て、隣接する第１突起部１１間に配置されている。これにより、光源からの光が隣接する第１突起部１１間から隣の区画領域に通過するのを抑制できる。
図１Ｂに示すように、複数の第２突起部１２のすべてが、光源載置領域１５の中心から見て、隣接する第１突起部１１間に配置されている必要はない。例えば、隣接する第１突起部１１間に配置されていない第２突起部があってもよいし、光源載置領域１５の中心からみて、第１突起部１１と重なるように配置される第２突起部１２があってもよい。
図１Ｂに示す例では、隣接する第１突起部１１間に１つの第２突起部１２が配置される。ただし、これに限らず、隣接する第１突起部１１間に２以上の第２突起部１２が配置されてもよい。

第２突起部１２の形状や傾斜角度は、第１突起部１１で記載した内容と同じである。第２突起部１２の形状は、図１Ａに示す例では、第１突起部１１と同様に、円錐である。図１Ｃで示す例では、第２突起部１２の傾斜角度βは、７０°である。

図１Ｃに示す例では、第２突起部１２の上端は、第１突起部１１の上端より低い位置にある。第２突起部１２の上端が、第１突起部１１の上端より低い位置にあることで、光源からの光が第１突起部１１と第２突起部１２の両方に届くなるため、区画領域１４内の輝度ムラを低減することができる。図１Ｃに示す例では、基部１０Ａの上面から第２突起部１２の上端までの高さＨ２は、１．４ｍｍである。
第２突起部１２の上端は、第１突起部１１の上端と同じ位置であってもよい。

図１Ｂに示す例では、第２突起部１２の平面視における大きさは、第１突起部１１の平面視における大きさより小さい。ただし、これに限らず、第２突起部１２の平面視における大きさは、第１突起部１１の平面視における大きさと同じでもよい。
図１Ｂに示す例では、複数の第２突起部１２は、平面視における大きさ、形状、高さ等が、全部同じである。ただし、これに限らず、複数の第２突起部１２は、一部又は全部において、大きさ、形状又は高さ等が異なっていてもよい。

図１Ｃの例では、隣接する第２突起部１２間の距離Ｄ２は、すべての隣接する第２突起部１２間の距離が同じである。図１Ｃに示す例では、隣接する第２突起部１２間の距離Ｄ１は、３．０ｍｍである。ここでの「隣接する第２突起部１２間の距離」とは、平面視において、隣接する第２突起部１２の中心間の距離を指す。

図１Ｃの例で示すように、隣接する第２突起部１２間の距離Ｄ２は、隣接する第１突起部１１間の距離Ｄ１よりも小さくなるように配置されていることが好ましい。これにより、隣接する第１突起部１１間に第２突起部１２が配置することができ、光源からの光が隣接する第１突起部１１間から隣の区画領域に通過することを抑制できる。
第２突起部１２は、図１Ｂの例では、光源載置領域１５の中心と第１突起部１１との中心より第１突起部１１側に配置される。

（第３突起部１３）
反射部材１０は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、複数の第２突起部１２の内側に、さらに、複数の第３突起部１３を配置することができる。ここでの内側とは、平面視において、隣接する第３突起部の中心同士又は外側端部同士を繋いだ線が、第２突起部１２のそれよりも内側であることを意味する。

第３突起部１３は、第１突起部１１及び第２突起部１２と同様に、光源からの光を反射可能な部材である。一つの区画領域１４に複数の第３突起部１３が配置される。複数の第３突起部１３が配置されることで、区画領域１４内の輝度ムラを低減することができる。

第３突起部１３の形状や傾斜角度は、第１突起部１１で記載した内容と同じである。図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、第３突起部１３の上端は、第２突起部１２よりも低く、第３突起部１３の平面視の大きさは第２突起部１２の平面視の大きさより小さい。ただし、これに限らず、第３突起部１３の上端は、第２突起部１２と同じ位置でもよいし、第３突起部１３の平面視の大きさが第２突起部１２の平面視の大きさと同じであってもよい。
図５Ａ及び図５Ｂに示す例では、複数の第３突起部１３は、全部が同じ形状、大きさ及び高さである。ただし、これに限らず、複数の第３突起部１３の全部又は一部において、形状、大きさ又は高さが異なっていてもよい。

図５Ｂの例では、隣接する第３突起部１３間の距離Ｄ３は、すべての隣接する第３突起部１３間の距離が同じである。ここでの「隣接する第３突起部１３間の距離」とは、平面視において、隣接する第３突起部１３の中心間の距離を指す。図５Ｂの例では、隣接する第３突起部１３間の距離Ｄ３は、隣接する第２突起部１２間の距離Ｄ２よりも小さい。

第３突起部１３は、光源載置領域１５の中心から見て、隣接する第２突起部１２間に配置されているものが含まれることが好ましい。これにより、光源から第２突起部１２に向かう光が第３突起部１３で遮断されないため、第２突起部１２で光反射される光が少なくなることを抑制することができる。図５Ｂに示す例では、第３突起部１３のすべてが、光源載置領域１５の中心から見て、隣接する第２突起部１２間に配置されている。

図５Ａ及び図５Ｂの例では、複数の第３突起部１３は、１つの環状に配置されている。ただし、これに限らず、複数の環状に配置されてもよい。図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、複数の第３突起部１３は、径が異なる５つの円環状に配置される。

反射部材１０は、金型を用いた成形、光造形による成形方法等によって形成して準備もよいし、購入により準備してもよい。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、プレス成形等の成形方法が挙げられる。例えば、樹脂等で形成された光反射性シートを用いて真空成形又はプレス成形し、所定の形状に切断し、さらに貫通孔１０Ｂを形成することにより、例えば、図１Ａに示すような基部１０Ａ、第１突起部１１及び第２突起部１２を有する反射部材１０を形成することができる。これに限らず、反射部材１０は、複数の第１突起部１１及び複数の第２突起部１２がそれぞれ個別に形成されたものでもよい。

反射部材１０の基部１０Ａの厚みは１００μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。反射部材１０が基部１０Ａを有することにより、複数の第１突起部１１及び複数の第２突起部１２を個別に基板８に固定する手間を省き、複数の第１突起部１１及び複数の第２突起部１２を一括して固定することができる。

反射部材１０は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の粒子からなる反射材を含有するエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、変性ポリイミド樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリカーボネイト樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＡＢＳ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ＰＢＴ樹脂等の樹脂を用いることができる。あるいは、反射部材１０は、反射材を含有しない樹脂の表面に反射材又は反射膜等を配置させたものを用いることができる。
反射部材１０は、剛性の部材であってもよいし、フレキシブルな部材であってもよいし、剛性及びフレキシブルな部分を部分的に備える部材であってもよい。

反射部材１０は、その平面視形状が、例えば、四角形等の多角形、円、楕円等であってもよいし、三角形、四角形等の多角形、円、楕円等、種々の大きさの２以上の形状を組み合わせた形状であってもよい。反射部材１０が基部１０Ａを含む場合は、基部１０Ａの平面視形状が、反射部材１０の平面視形状を規定することができる。

反射部材１０において、第１突起部１１、第２突起部１２、第３突起部１３及び基部１０Ａは同じ材料でもよいし、反射部材１０の一部において異なる材料を用いてもよい。例えば、第１突起部１１、第２突起部１２及び第３突起部１３が基部１０Ａと異なる材料でもよい。
反射部材１０の一部又は全部の表面に、光反射層を配置することができる。
第１突起部１１、第２突起部１２及び第３突起部１３は、その内部が空洞になってもよいし、部材が充填されていてもよい。

（仕切り板１６）
反射部材１０は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、隣接する区画領域１４間に、透光性の仕切り板１６を配置することができる。図３Ａに示す例では、仕切り板１６は、隣接する区画領域１４間の全体に配置されている。ただし、これに限らず、隣接する区画領域１４間の一部に配置させてもよい。図３Ａに示す例では、仕切り板の高さ（全長、図３Ｂ中、ＨＳ）は、第１突起部１１の高さＨ１よりも高い。ただし、これに限らず、仕切り板の高さは、第１突起部１１の高さより低くてもよいし、同じでもよい。仕切り板１６は、例えば、光源の光を８０％以上透過させるものが挙げられる。仕切り板の１６の材料としては、たとえば、樹脂やガラスが挙げられる。仕切り板１６は、例えば、反射部材１０の基部１０Ａに接着剤によって固定される。
仕切り板１６は、後述する拡散板等の光学シートを支持するものとして配置することができる。この場合、光源と拡散板の距離を仕切り板１６の高さで調整することができる。

〔光源装置〕
本発明の一実施形態の光源装置２０は、図７Ａに示すように、基板８と、上述した反射部材１０と、光源９とを備える。光源装置２０は、図７Ａに示す例では、１つの基板８上に１つの反射部材１０及び複数の光源９を備える。

（基板８）
基板８は、複数の光源９と反射部材１０とを配置するための部材である。基板８は、図７Ｂに示すように、母材８Ａと、母材８Ａの上面に配置され、発光素子７等の光源９に電力を供給するための配線層４Ａ、４Ｂとを有する。図７Ｂに示す例では、基板８は、配線層４Ａ、４Ｂのうち、発光素子と電気的な接続を行わない領域の一部を被覆する被覆部材２を有する。

母材８Ａの材料としては、少なくとも一対の配線層４Ａ、４Ｂを絶縁分離できるものであればよい。例えば、セラミックス、樹脂、複合材料等が挙げられる。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、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）等が挙げられる。複合材料としては、上述した樹脂に、ガラス繊維、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の無機フィラーを混合したもの、金属部材に絶縁層を形成した金属基板等が挙げられる。
母材８Ａの厚さは適宜選択することができ、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブル基板又はリジット基板のいずれであってもよい。

配線層４Ａ、４Ｂは、導電性部材であればよく、例えば、銅を用いることができる。
被覆部材２は、絶縁性である。被覆部材２の材料は、基板８の材料として例示したものと同様のものが挙げられる。被覆部材２は、上述した樹脂に白色系のフィラー等を含有させたものを用いることができる。これにより、光源からの光が母材８Ａに吸収されることを抑制することができる。

（反射部材１０）
光源装置において、反射部材１０は基板８の上に、例えば、光反射性の接着部材を用いて固定される。接着部材は、例えば、貫通孔１０Ｂの周囲に配置することが好ましく、貫通孔１０Ｂの外縁に沿って環状に配置することがより好ましい。これによって、光源９からの光が、基板８と反射部材１０との間に入射することを防止することができる。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、熱硬化樹脂及び熱可塑樹脂等の樹脂系の接着剤であってもよい。これらの接着部材は、高い難燃性を有することが好ましい。なお、反射部材１０の基板８上への固定はネジ等を利用してもよい。
反射部材１０は、基板８上に１つ配置してもよいし、複数並べて配置してもよい。

（光源９）
光源９は、基板８上であって、反射部材１０の各区画領域１４の各光源載置領域１５に配置されている。図７Ａ及び図７Ｂに示す例では、基部１０Ａに設けられた貫通孔１０Ｂ内に配置される。ただし、図７Ａ及び図７Ｂに示すようにすべての貫通孔１０Ｂに光源が配置されることに限らず、光源が配置されていない貫通孔１０Ｂが存在してもよい。光源９は、図７Ａに示す例では、第１方向Ｆ及び第１方向Ｆに直交する第２方向Ｓに隣接して、行列状に配列されている。

光源９は、光を発する部材であり、図７Ｂに示す例では、発光素子７を透光性部材５で封止したものである。透光性部材５の断面視における形状は、例えば、略半球である。透光性部材５の材料は、例えば、シリコーン樹脂である。透光性部材５は、蛍光体及び／又は拡散材を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。光源９は、これに限らず、自ら光を発する発光素子そのものでもよいし、発光素子を樹脂成形体の凹部に収容し、発光素子を透光性部材で封止したものでもよい。あるいは、発光素子の側面を囲む光反射性材料を含む樹脂と、発光素子の上面及び光反射性材料を含む樹脂の上面を覆う透光性部材とを含む構成でもよい。また、発光素子の上面を覆う透光性部材と、発光素子の側面及び透光性部材の側面を囲む光反射性材料を含む樹脂と、を含む構成でもよい。この透光性部材は、蛍光体を含んでもよい。発光素子と透光性部材との間には、発光素子と透光性部材とを接着する透光性の接着部材を設けることができる。
蛍光体は、当該分野で公知のものを使用することができる。

光源９は、輝度ムラを少なくするために、広配光であることが好ましい。特に、光源９のそれぞれが、バットウイング配光特性を有していることが好ましい。これにより発光素子７の直上方向に出射される光量を抑制して、各々の光源の配光を広げ、広げた光を反射部材１０に照射させることによって、第１突起部１１及び第２突起部１２等の反射等を利用して、各区画領域における輝度ムラを低減することができる。

ここでバットウイング配光特性とは、図８に示すように、光軸Ｌを０度として、０度よりも配光角の絶対値が大きい角度において０度よりも発光強度が強い発光強度分布を有するものと定義される。光軸Ｌとは、光源９の中心を通り、後述する基板８の平面上の線と垂直に交わる線で定義されるものとする。
特に、バットウイング配光特性を有する光源９としては、例えば、図７Ｂに示すように、上面に光反射膜６を有する発光素子７を用いたものが挙げられる。これにより、発光素子の上方向への光は光反射膜で反射され、発光素子の直上の光量が抑制され、バットウイング配光特性を得ることができる。バットウイング配光とするためにレンズを別途組み合わせてもよい。

発光素子７の上面に形成される光反射膜は、銀、銅等の金属膜、誘電体多層膜（ＤＢＲ膜）、白色樹脂又はこれらの組み合わせ等のいずれでもよい。光反射膜６は、発光素子７の発光波長に対して、入射角に対する反射率角度依存性を有していてもよい。具体的には、光反射膜６の反射率は、垂直入射よりも斜め入射の方が低くなるように設定することができる。これにより、発光素子直上における輝度の変化が緩やかになり、発光素子直上が暗点になる等、極端に暗くなることを抑制することができる。なお、光反射膜は、上述した透光性部材の上方に配置されてもよい。

光源９は、平面視の大きさ（最大長さ）が、例えば、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下である。光源９の厚みは０．５ｍｍ～２．０ｍｍ程度とすることができる。また、光源９は、例えば、基板８に直接実装された発光素子７の高さが、１００μｍ～５００μｍのものが挙げられる。光反射膜６の厚みは０．１μｍ～３．０μｍのものが挙げられる。
複数の光源９は、互いに独立して駆動可能であり、光源ごとの調光制御（例えば、ローカルディミング又はＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ））が可能となるように、基板上に配置されていることが好ましい。

（発光素子７）
発光素子７としては、公知のものを利用することができる。例えば、発光素子７は、半導体構造体を含むものを用いることができる。半導体構造体は、ｎ側半導体層と、ｐ側半導体層と、ｎ側半導体層とｐ側半導体層とに挟まれた活性層とを含む。 活性層は、単一量子井戸(ＳＱＷ)構造としてもよいし、複数の井戸層を含む多重量子井戸(ＭＱＷ)構造としてもよい。半導体構造体は、窒化物半導体からなる複数の半導体層を含む。窒化物半導体は、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１－ｘ－ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなる化学式において組成比ｘ及びｙをそれぞれの範囲内で変化させた全ての組成の半導体を含む。活性層の発光ピーク波長は、目的に応じて適宜選択することができる。活性層は、例えば可視光または紫外光を発光可能に構成されている。

半導体構造体は、ｎ側半導体層と、活性層と、ｐ側半導体層とを含む発光部を複数含んでいてもよい。半導体構造体が複数の発光部を含む場合、それぞれの発光部において、発光ピーク波長が異なる井戸層を含んでいてもよいし、発光ピーク波長が同じ井戸層を含んでいてもよい。なお、発光ピーク波長が同じとは、数ｎｍ程度のばらつきがある場合も含む。複数の発光部の発光ピーク波長の組み合わせは、適宜選択することができる。例えば、半導体構造体が２つの発光部を含む場合、それぞれの発光部が発する光の組み合わせとして、青色光と青色光、緑色光と緑色光、赤色光と赤色光、紫外光と紫外光、青色光と緑色光、青色光と赤色光、または、緑色光と赤色光などの組み合わせが挙げられる。例えば、半導体構造体が３つの発光部を含む場合、それぞれの発光部が発する光の組み合わせとして、青色光、緑色光、及び赤色光とする組み合わせが挙げられる。各発光部は、他の井戸層と発光ピーク波長が異なる井戸層を１以上含んでいてもよい。

発光素子７は、基板の配線層に固定することが好ましく、そのために、接合部材３を用いることができる。接合部材３としては、絶縁性の樹脂又は導電性の部材等が挙げられる。フリップチップ実装の場合は導電性の部材が用いられる。具体的には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、金属とフラックスの混合物等が挙げられる。

（その他の部材）
本実施形態の光源装置は、さらに、複数の光源の上方に、拡散板、波長変換シート、プリズムシート、偏光シート、基板の外周を取り囲む反射壁を有する外装基板、反射部材の外周を取り囲む反射壁を有する被覆基板等を備えていることができる。また、これらの部材は、任意に、接着層及び／又は反射層等を介して、積層することができる。このような光源装置では、さらにその上に液晶パネル等を配置し、直下型バックライト用光源として用いる面発光型の光源装置とすることができる。これらの光学部材の積層の順序は任意に設定することができる。

（拡散板）
拡散板は、入射する光を拡散させて透過させる部材である。拡散板は、複数の光源９の上方に１つ配置してもよいし、２以上積層させて配置してもよい。拡散板は、第１突起部１１の上端に接触してもよいし、接触していなくてもよい。拡散板は、実質的に基板８に対して平行に配置されることが好ましい。拡散板は、例えば、ポリカーボネイト樹脂、ポリエチレン樹脂、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することができる。入射した光を拡散させるために、拡散板は、その上面及び／又は下面に凹凸を設けてもよいし、拡散板中に屈折率の異なる材料を分散させてもよい。
凹凸は、例えば、高低差が０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下のものを用いることができる。
屈折率の異なる材料としては、例えば、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等から選択して用いることができる。
拡散板の厚み、光拡散の程度は、適宜設定することができ、光拡散シート、ディフューザーフィルム等として市販されている部材を利用することができる。例えば、拡散板の厚みは、１ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
拡散板は、基板８の上面からの距離が１．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上３ｍｍ以下であることがより好ましい。

（波長変換シート）
波長変換シートは、光源９から出射する光の一部を吸収し、光源９からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する部材である。波長変換シートは、拡散板の上方に配置することができる。波長変換シートは、例えば、光源９からの青色光の一部を吸収して緑色光及び赤色光を発する。波長変換シートから発せられた緑色光及び赤色光と、波長変換シートを通過した青色光との混色によって、白色光が得られる。波長変換シートは、光源９の上方に位置し、発光素子から離隔しているため、発光素子の近傍では使用することが困難な、熱又は光強度に耐性の劣る蛍光体等を使用することができる。これにより、光源装置のバックライトとしての性能を向上させることが可能となる。
光源９から白色光が出射する場合は、波長変換シートを配置しなくてもよい。

（プリズムシート）
プリズムシートは、種々の方向から入射する光を、光源装置に対向する表示パネルへ向かう方向に屈折させる部材である。プリズムシートは、拡散板及び波長変換部材の上方に配置することができる。プリズムシートはその表面に、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する。プリズムシートは、例えば、シートの平面をＸ方向とＸ方向に直角のＹ方向との２次元に見て、Ｙ方向に延びる複数のプリズムを有するもの、Ｘ方向に延びる複数のプリズムを有するものを積層させて用いることができる。これにより、光源装置の発光面から出射する光を、主として上面に垂直な方向に出射させ、光源装置を正面から見た場合の輝度を高めることができる。

（偏光シート）
偏光シートは、例えば、表示パネルのバックライト側に配置された偏光板の偏光方向に一致する偏光方向の光を選択的に透過させ、その偏光方向に垂直な方向の偏光をプリズムシート側へ反射させる部材である。偏光シート、プリズムシート等は、バックライト用の光学部材として市販されているものを用いることができる。

（被覆基板、外装基板、接着層、反射層）
被覆基板は、反射部材１０の外周を取り囲む反射壁を有し、反射部材１０及び上述した拡散板等の光学部材の上方の外縁を押さえて固定又は支持するように被覆する部材である。外装基板は、基板８の外周を取り囲む反射壁を有し、基板８の裏面側から被覆する部材である。被覆基板及び外装基板は、反射壁同士を当接又は噛み合わせることによって、光源から出射される光を、これらの反射壁の外側、つまり、光源装置の外側に漏れることを防止して、発光面における輝度の向上を図る部材である。被覆基板及び外装基板の部材の材料としては、光源から出射される光を反射するものを用いることができる。例えば、反射材を含む樹脂、金属、又は、セラミックスを用いることができる。
接着層及び反射層は、その上下の部材を接着させ、光源から出射される直接光及び間接光を反射させえる材料であればよい。例えば、両面テープ、ホットメルト型の接着シート、熱硬化樹脂及び熱可塑樹脂等の樹脂系の接着剤等種々のものが利用できる。

本明細書は、以下の実施形態を含む。
１．複数の光源からの光を反射可能な反射部材であって、
前記反射部材は、前記光源をそれぞれ配置可能な複数の区画領域を有し、
前記複数の区画領域のうち少なくとも１つの前記区画領域は、光源載置領域と、前記区画領域の境界を規定する複数の第１突起部と、前記第１突起部より内側に配置された複数の第２突起部とを有し、
前記光源載置領域の中心から見て、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち隣接する前記第１突起部間に配置されている反射部材。
２．前記複数の第２突起部の上端は、前記複数の第１突起部の上端より低い位置にある上記１に記載の反射部材。
３．前記複数の第２突起部は、隣接する前記第２突起部間の距離が、隣接する前記第１突起部間の距離よりも小さくなるように配置されている上記１又は２に記載の反射部材。
４．前記反射部材は、基部を有し、
前記複数の第１突起部及び前記複数の第２突起部は、前記基部上に配置されており、
前記光源載置領域は、前記基部に設けられた貫通孔である上記１から３のいずれかに記載の反射部材。
５．前記第１突起部及び前記第２突起部は、断面視において傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記基部の上面に対して、２０°以上である上記１から４のいずれかに記載の反射部材。
６．前記複数の第２突起部の内側に、さらに、複数の第３突起部が配置される上記１から５のいずれかに記載の反射部材。
７．前記複数の第３突起部の上端は、前記複数の第２突起部の上端と同じ位置、又はそれよりも低い位置にある上記６に記載の反射部材。
８．基板と、
前記基板上に配置された上記１～７のいずれかに記載の反射部材と
前記基板上に配置された複数の光源と、を備え、
前記複数の光源のそれぞれは、前記反射部材の複数の前記光源載置領域のそれぞれに配置される光源装置。
９．前記複数の光源のそれぞれは、発光素子を備え、
前記複数の第１突起部及び前記複数の第２突起部の上端は、前記発光素子の上面よりも高い位置にある上記８に記載の光源装置。
１０．前記複数の光源の上方に、さらに拡散板を備える上記８又は９に記載の光源装置。

本発明の光源装置は、表示装置のバックライト用光源、照明装置、車載用計器類等の光源など、各種光源装置に利用することができる。

２ 被覆部材
３ 接合部材
４Ａ、４Ｂ 配線層
５ 透光性部材
５ａ アンダーフィル
６ 光反射膜
７ 発光素子
８ 基板
８Ａ 母材
９ 光源
１０ 反射部材
１０Ａ 基部
１０Ａ１ 接続部
１０Ｂ 貫通孔
１１、１１Ａ 第１突起部
１２ 第２突起部
１３ 第３突起部
１４ 区画領域
１５ 光源載置領域
１６ 仕切り板
２０ 光源装置

Claims (10)

1. 複数の光源からの光を反射可能な反射部材であって、
   前記反射部材は、前記光源をそれぞれ配置可能な複数の区画領域を有し、
   前記複数の区画領域のうち少なくとも１つの前記区画領域は、光源載置領域と、前記区画領域の境界を規定する複数の第１突起部と、前記第１突起部より内側に配置された複数の第２突起部とを有し、
   前記光源載置領域の中心から見て、前記複数の第２突起部は、前記複数の第１突起部のうち隣接する前記第１突起部間に配置されている反射部材。
2. 前記複数の第２突起部の上端は、前記複数の第１突起部の上端より低い位置にある請求項１に記載の反射部材。
3. 前記複数の第２突起部は、隣接する前記第２突起部間の距離が、隣接する前記第１突起部間の距離よりも小さくなるように配置されている請求項１に記載の反射部材。
4. 前記反射部材は、基部を有し、
   前記複数の第１突起部及び前記複数の第２突起部は、前記基部上に配置されており、
   前記光源載置領域は、前記基部に設けられた貫通孔である請求項１に記載の反射部材。
5. 前記第１突起部及び前記第２突起部は、断面視において傾斜面を有し、
   前記傾斜面は、前記基部の上面に対して、２０°以上である請求項１に記載の反射部材。
6. 前記複数の第２突起部より内側に、さらに、複数の第３突起部が配置される請求項１に記載の反射部材。
7. 前記複数の第３突起部の上端は、前記複数の第２突起部の上端と同じ位置、又はそれよりも低い位置にある請求項６に記載の反射部材。
8. 基板と、
   前記基板上に配置された請求項１～７のいずれか一項に記載の反射部材と、
   前記基板上に配置された複数の光源と、を備え、
   前記複数の光源のそれぞれは、前記反射部材の複数の前記光源載置領域のそれぞれに配置される光源装置。
9. 前記複数の光源のそれぞれは、発光素子を備え、
   前記複数の第１突起部及び前記複数の第２突起部の上端は、前記発光素子の上面よりも高い位置にある請求項８に記載の光源装置。
10. 前記複数の光源の上方に、拡散板を備える請求項８に記載の光源装置。

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