JP2024032397A - 発光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ムラを低減した発光モジュールを提供する。【解決手段】上面と、下面と、下面側に開口する孔部とを備える導光部材と、前記孔部に配置される光源と、第１光反射性部材とを備え、前記下面は、上面視、前記孔部を囲み、前記第１光反射性部材よりも外側に位置する傾斜面を有し、前記傾斜面は、前記光源の前記上面よりも下側に位置する第１上端と、前記第１上端よりも下側に位置する第１下端との間に配置される第１領域と、第２上端と、前記第２上端よりも下側に位置する第２下端との間に配置され、上面視、前記第１領域よりも外側に位置する第２領域とを有し、前記第１及び第２領域の断面視形状は、其々前記第１及び第２上端と前記第１及び第２下端とを最短距離で結ぶ第１及び第２仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である発光モジュール。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、発光モジュールに関する。

発光ダイオード等の発光素子を用いた発光モジュールが提案されている（特許文献１、２等）。

特開２０１１－２０３７２０号公報 特開２０１３－２６２４０号公報

本開示は、発光ムラの少ない発光モジュールを提供することを目的とする。

本開示は、以下の構成を含む。
（１）発光面となる上面と、前記上面の反対側の下面と、前記下面側に開口する孔部と、を備える導光部材と、
前記孔部に配置される光源と、
前記光源の上方に配置される第１光反射性部材と、
を備え、
前記導光部材の前記下面は、上面視において、前記孔部を囲み、前記第１光反射性部材よりも外側に位置する傾斜面を有し、
前記傾斜面は、
前記光源の前記上面よりも下側に位置する第１上端と、前記第１上端よりも前記孔部に近い側であって前記第１上端よりも下側に位置する第１下端との間に配置される第１領域と、
前記第１上端よりも上側に位置する第２上端と、前記第２上端よりも前記孔部に近い側であって前記第２上端よりも下側に位置する第２下端との間に配置されると共に上面視において前記第１領域よりも外側に位置する第２領域と、を有し、
前記第１領域の断面視形状は、前記第１上端と前記第１下端とを最短距離で結ぶ第１仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状であり、
前記第２領域の断面視形状は、前記第２上端と前記第２下端とを最短距離で結ぶ第２仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である、発光モジュール。
（２）前記孔部は、前記導光部材の前記下面側に開口を有する有底孔部であり、前記第１光反射性部材は、前記導光部材の前記上面上に配置される（１）の発光モジュール。
（３）前記有底孔部は、側面と底とを有し、前記第１上端は、前記底よりも下側に位置している（２）の発光モジュール。
（４）前記有底孔部の下端から前記第１領域の前記第１上端までの高さは、前記有底孔部の深さの１２．５％以上４０％以下である（３）の発光モジュール。
（５）前記孔部は、前記導光部材の前記上面及び前記下面に開口を有する貫通孔部であり、前記第１光反射性部材は、前記貫通孔部内において前記光源の上方に配置される（１）～（４）のいずれかの発光モジュール。
（６）前記第１領域と前記第２領域とは互いに隣接する（１）～（５）のいずれかの発光モジュール。
（７）前記導光部材は上面視において四角形であり、前記第１領域は、前記導光部材の中心と前記導光部材の角部との間において最も幅が広い（１）～（６）のいずれかの発光モジュール。

本開示によれば、発光ムラの少ない発光モジュールを提供することができる。

一実施形態の発光モジュールを示す概略上面図である。 図１ＡのＩＢ－ＩＢ線における概略平面断面図である。 図１Ａの変形例を示す概略平面断面図である。 図１Ａにおける導光部材の上面図である。 図１Ａにおける導光部材の下面図である。 図２Ｂの導光部材のＩＩＣ－ＩＩＣ’断面を示す概略端面図である。 図２Ｃの導光部材のサイズ等を説明するための概略下面図である。 図１Ａにおける光源を示す概略断面図である。 別の実施形態の発光モジュールを示す概略断面図（図４ＢのＩＶＣ－ＩＶＣ線断面）及び部分拡大断面図である。 図４Ａにおける導光部材の下面図である。 図４Ｂの導光部材のＩＶＣ－ＩＶＣ’断面を示す概略断面図である。 図４Ｃの導光部材のサイズ等を説明するための概略下面図である。 さらに別の実施形態の発光モジュールを示す概略断面図である。 複数単位の導光部材を示す上面図である。 図６Ａの導光部材の斜視図である。 本発明の発光モジュールを適用した液晶ディスプレイ装置を示す模式構成図である。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向及び位置を示す用語（例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするための表現であって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、以下の説明において、ＸＹＺ直交座標系を採用する。発光モジュールの光軸はＺ軸と平行である。Ｚ方向を上下方向又は厚み方向とも称する。さらに、上面視とは、かならずしも上面から見た状態のみを示すものではなく、下面から見た状態を示す場合もある。複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例を示すものであって、本発明を以下に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を用いる場合がある。

実施形態１〔発光モジュール〕
実施形態１に係る発光モジュール２０は、図１Ａに示すように、導光部材１０と、光源１と、第１光反射性部材８と、を備える。
発光モジュール２０は、さらに、透光性部材６、封止部材７、９等を備えることができる。

１つの発光モジュールは、図１Ａに示すように１つの光源１を備えることができる。あるいは、図６Ａ、図６Ｂに示す配列のように、１つの発光モジュールは、複数の光源１を備えることができる。１つの発光モジュールが複数の光源１を備える場合、複数の光源１は、それぞれが独立で駆動するように、あるいは、複数の光源１を１つのグループとして、グループごとに独立して駆動するように接続される。これにより、ローカルディミング可能な発光モジュールとすることができる。

導光部材１０は、図２Ａから２Ｄに示すように、上面１０１と、上面１０１の反対側の下面１０２とを備える。導光部材１０はさらに、下面１０２側に開口する孔部１２を備える。実施形態１において、孔部１２は下面のみに開口する有底孔部（凹部）である。光源１は、この孔部１２内に配置される。本実施形態において、光源１が配置される有底の孔部１２を凹部（第２凹部）と称することがある。光源１の上方には第１光反射性部材８が配置される。本実施形態においては、第１光反射性部材８は、光源１の上方に位置する導光部材１０の上面１０１上に配置される。光源１の上方に位置する導光部材１０の上面１０１が窪んだ部分（第１凹部１１と称することがある）を備える場合、第１光反射性部材８はこの第１凹部１１内に配置される。

（導光部材）
導光部材１０は、光源からの光が入射され、面状の光として出射させる透光性の板状部材である。導光部材１０の上面１０１は、発光モジュールの出射面であり、光軸Ｚと直交するＸＹ面方向に広がる上面である。

（孔部、有底孔部（第２凹部））
孔部（第２凹部）１２は、光源１が配置される部分である。第２凹部１２は、図２Ｃに示すように、底（第２底）１２ａと側面（第２側面）１２ｂとによって規定される凹んだ部分である。第２凹部１２の深さ（図２ＣのＨ２）は、例えば、導光部材の厚みの１５％以上５０％以下とすることができ、１０％以上４０％以下が好ましい。また、第２凹部１２の深さは、光源１の厚みの５０％以上１００％以下とすることができる。

第２凹部１２は、上面視において傾斜面１３に囲まれている。上面視において、第２凹部１２と第１光反射性部材８とは少なくとも一部が重なっている。導光部材１０が第１凹部１１を備える場合は、第２凹部１２と第１凹部１１とは少なくとも一部が重なることが好ましい。上面視において、第１光反射性部材８の中心と第２凹部１２の中心とが略一致していることが好ましい。導光部材１０が第１凹部１１を備える場合は、上面視において、第１凹部１１の中心と、第２凹部１２の中心とが略一致していることが好ましい。

第２凹部１２は、柱状又は錐体台状の窪みである。例えば、第２凹部１２は、円柱状、角柱状、円錐台状、角錐台状、あるいは、これらの一部を変形させたような形状の窪みとすることができる。第２凹部１２の開口部の平面視における形状は、例えば、四角形、五角形、六角形等の多角形、円形又は楕円形とすることができる。

第２凹部１２は、図２Ｃに示すように、第２凹部１２の最も深い部分を含む底（第２底１２ａ）と、上面視において第２底１２ａを囲む側面（第２側面１２ｂ）と、によって規定される。上面視において第２凹部１２の開口部の中心と第２底１２ａの中心とは一致することが好ましい。第２底１２ａは、発光モジュールの光軸に対して略直交する面であることが好ましい。第２凹部１２の第２側面１２ｂは、第２凹部１２の中心を通る断面において、直線又は第２凹部１２の中心側に向かって凸又は凹状となる曲線、あるいはこれらの組み合わせとすることができる。第２凹部１２の深さ（図２ＣのＨ２）は、例えば、導光部材の厚み（図２ＣのＴ）の１５％以上５０％以下とすることができ、１０％以上４０％以下が好ましい。

（傾斜面）
導光部材１０の下面１０２は、図２Ｃに示すように、上面視において、第２凹部１２を囲む傾斜面１３を有する。傾斜面１３は、第２凹部１２に近い側に下端（例えば、第１領域の第１下端）１３０Ｕを有し、その下端１３０Ｕよりも外側に第２上端１３２Ｕを有するように傾斜している。また、傾斜面１３は、上面視において第１光反射性部材８と重ならない位置に配置されている。言い換えると、傾斜面１３は、その最も内側の縁Ｕ２、つまり傾斜面１３の下端１３０Ｕが、上面視において第１光反射性部材８の外縁Ｕ１よりも外側に配置されている。

下面１０２において、第２凹部１２の第２側面１２ｂの下端１２Ｕと傾斜面１３とは、連続していてもよく、離隔していてもよい。図２Ｃに示す例では、第２側面１２ｂの下端１２Ｕと傾斜面１３とは離隔している。つまり、下面１０２側において、第２凹部１２と傾斜面１３との間には、光軸に対して略直交する面である第２部分１３３が配置されている。このような第２部分１３３の距離（図２Ｄ中のＤ９）は、例えば、導光部材１０の一辺の長さに対して５％以上１５％以下が挙げられる。なお、このような第２部分１３３は、平滑な面であることが好ましい。

傾斜面１３は、第１領域１３１と第２領域１３２とを有する。上面視において、光源１の外側に第１領域１３１が位置し、その外側に第２領域１３２が位置する。第１領域１３１は、第１上端と第１下端との間に配置される領域である。第１上端は、導光部材の上下方向において、光源の上面よりも下側に位置する。第１下端は、第１上端よりも下側に位置する。また、第２領域１３２は、第２上端と第２下端との間に配置される領域である。第２上端は、導光部材の上下方向において第１上端よりも上側に位置する。第２下端は、第２上端よりも下側に位置する。

そして、第１領域の断面視形状は、第１上端と前記第１下端とを最短距離で結ぶ第１仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である。また、２領域の断面視形状は、第２上端と第２下端とを最短距離で結ぶ第２仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である。換言すると、第１領域１３１は、断面視において上面１０１側に凹となる凹曲線で構成されており、第２領域１３２は、断面視において下面１０２側に凸となる凸曲線又は直線で構成されている。

第１領域１３１と第２領域１３２とは、図２Ｃに示すように、互いに隣接することができる。換言すると、第１領域１３１の上端（第１上端）と、第２領域の下端（第２下端）とを一致させる（図２Ｃ中、１３１Ｕ）ことができる。

第１領域１３１及び第２領域１３２は、平滑面であることが好ましい。また、第１領域１３１及び第２領域１３２は、粗面とすることができる。その場合、第１領域１３１の面粗さと第２領域１３２との面粗さとは、同程度とすることができる。あるいは、第１領域１３１の面粗さは、第２領域１３２の面粗さよりも、大きく又は小さくすることができる。

第１領域１３１は、上下方向において、光源１の上面１ａよりも下側に第１上端１３１Ｕを有する。図１Ａに示すように、光源１の上面１ａが第２凹部１２の第２底１２ａと直接接する場合は、第１領域１３１の第１上端１３１Ｕは、上下方向において、第２凹部１２の第２側面１２ｂの下端１２Ｕと光源１の上面１ａとの間に位置する。また、光源１の上面１ａと第２凹部１２の第２底１２ａとが透光性部材６を介して接合されている場合は、第１領域１３１の上端（第１上端１３１Ｕ）は、上下方向において、孔部１２の底１２ａ（第２凹部１２の第２底１２ａ）よりも下側に位置していてもよい。つまり、第１領域１３１の上端は光源１の透光性樹脂部材３の下端と上端の間に位置することが好ましい。このように、光源１の側面に対して第１領域１３１の占める比率を調整することで光を分配し発光ムラを抑制することができる。

第１上端１３１Ｕは、第１領域１３１において、もっとも上側に配置される。第１上端１３１Ｕは、第１領域１３１において最も外側に位置する。このような配置により、発光装置から出射された光を、発光面である上面に効率よく導くことができる。

第１領域１３１の第１上端１３１Ｕの高さは、透光性樹脂部材３の厚みに応じて、調整することができる。例えば、第１領域１３１は、上下方向において第２凹部１２の下端（図２Ｃ中、１３０Ｕに相当）から第１上端１３１Ｕまでの高さ（図２Ｃの高さＴ１）が、第２凹部１２の深さＨ２よりも小さいことが好ましい。あるいは、第２凹部１２内に配置される透光性樹脂部材３の厚みが第２凹部１２の深さＨ２と異なる場合は、高さＴ１を透光性樹脂部材３の厚みよりも小さくすることが好ましい。例えば、この高さＴ１は、透光性樹脂部材３の厚みの１２．５％以上４０％以下が挙げられ、２５％以上７０％以下が好ましい。

また、第１領域１３１は、第２凹部１２に最も近い側の縁における傾斜の立ち上がり角度（図２Ｃ中α１）は、９０度以上１６０度以下が挙げられる。このような第２凹部側の立ち上がり角度とすることにより、光源から出射される光を、導光部材１０内の角部において分散させることができる。ここで、立ち上がり角度とは傾斜面の下端（第１領域の第１下端）の接線と光軸と直交する面との間の角度を指す。第１領域１３１の第２凹部１２に遠い側では、例えば、光軸と直交する面から１度以上２０度以下が挙げられ、１度以上８度以下が好ましい。

第１領域１３１は、図２Ｂに示すように、上面視において、第２凹部１２の中心から第１領域１３１の上端までの幅（第１領域１３１の幅）が異なっている。例えば、導光部材の上面視形状が四角形である場合には、第１領域１３１は、上面視において、導光部材１０の中心と導光部材１０の角との間において最も幅が広く、導光部材１０の中心と導光部材１０の辺の中心との間において最も幅が狭いことが好ましい。これにより、導光部材１０の角方向に導光される光の割合を多くすることができる。

図２Ｄに示すように、上面視において、導光部材１０の中心と導光部材１０の辺の中心とを通る直線Ｌ１上に位置する第１上端１３１Ｕと第２上端１３２Ｕとの間の距離Ｄ１は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の１０％以上３０％以下とすることができる。導光部材１０の角部に最も近い第１上端１３１Ｕから、その最も近い導光部材１０の一辺までの距離Ｄ２は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の５％以上１５％以下とすることができる。また、上面視において、導光部材１０の中心と導光部材１０の角とを通る直線Ｌ２上に位置する第１上端１３１Ｕと第２上端１３２Ｕとの間の距離Ｄ３は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の７％以上１７％以下とすることができる。直線Ｌ１上に位置する第１上端１３１Ｕと傾斜面１３の下端１３０Ｕ（第１領域の第１下端）との間の距離Ｄ４は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の５％以上１８％以下とすることができる。直線Ｌ２上に位置する第１上端１３１Ｕと傾斜面１３の下端１３０Ｕ（第１領域の第１下端）との距離Ｄ５は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の２５％以上４５％以下とすることができる。また、図１Ｂに示したように、第１領域１３１の第１上端１３１Ｕは、上面視において曲線的に変化してもよく、あるいは、導光部材１０Ａは、図１Ｃに示すように直線的に変化してもよい。このような形状によって、光源から出射された光を、発光面である上面に効率よく導くことができる。

第２領域１３２は、上下方向において、第１上端１３１Ｕよりも上側に第２上端１３２Ｕを有する。第２領域１３２は、上下方向において、光源１の上面１ａよりも上側に第２上端１３２Ｕを有する。第２上端１３２Ｕは、上下方向において、第２領域１３２で、最も上側に配置されている。第２上端１３２Ｕは、上面視において第２領域１３２の最も外側に位置する。第２領域１３２は、その全てが、第１領域１３１よりも、上側に位置することが好ましい。つまり、第２領域１３２の下端（第２下端）が、上下方向において、第２領域１３２においてもっとも下側に配置されることが好ましい。このように、第２領域１３２を上面に対して凹となる面とすることで、発光装置から出射された光を、集光しつつ発光面である上面に効率よく導くことができる。

第２領域１３２は、第２部分１３３から第２上端１３２Ｕまでの高さ（図２Ｃの高さＴ２）が、第２凹部１２の深さＨ２よりも大きいことが好ましい。例えば、この高さＴ２は、第２凹部の深さＨ２の１１２．５％以上１４０％以下とすることができる。

また、第２領域１３２の第２凹部１２に最も近い側の縁における傾斜の立ち上がり角度（図２Ｃ中α２）は、１３０度以上１７０度以下が挙げられ、１３５度以上１６５度以下が好ましい。このような第２凹部側の立ち上がり角度とすることにより、光源から出射される光を、導光部材１０内において効率よく分散させることができる。なお、第１領域１３１の立ち上がり角度α１と、第２領域１３２の立ち上がり角度α２は同程度であってもよく、また、α１＜α２であってもよい。

（第１凹部）
導光部材１０の上面１０１は、図１Ａ、２Ａ、２Ｃに示すような第１凹部１１を備えることができる。第１凹部１１は、例えば、導光部材１０の面内で光を広げる機能を有する。なお、第１凹部１１は必須ではなく、導光部材１０の上面１０１は平らな面であってもよい。

第１凹部１１は、略錐体状又は略錐体台状の窪みである。例えば、第１凹部１１は、円錐状、角錐状、円錐台状、角錐台状又はこれらの一部を変形させたような形状とすることができる。第１凹部１１の開口部の上面視形状は、例えば、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいし、図２Ａに示すような円形又は楕円形であってもよい。第１凹部１１の開口部の大きさは、上面視において少なくとも光源１の大きさより大きいことが好ましい。

第１凹部１１は、上面視において第１凹部１１の中心に位置する。第１凹部１１は、図２Ｃに示すように、第１凹部１１の最も深い部分を含む底（第１底）１１ａと、上面視において第１底１１ａを囲む側面（第１側面）１１ｂと、によって規定される。第１凹部１１の第１底１１ａは、光源の光軸に対して略直交する面であることが好ましい。第１凹部１１を規定する側面１１ｂは、第１凹部１１の中心を通る断面において、直線又は第１凹部１１の中心側に向かって凸又は凹状となる曲線、あるいはこれらの組み合わせとすることができる。第１凹部１１の深さ（図２ＣのＨ１）は、例えば、導光部材１０の厚み（図２ＣのＴ）の１０％以上４５％以下とすることができ、１０％以上３８％以下が好ましい。

上面１０１は、第１凹部１１の周囲に、光軸に対して垂直な面を含む第１部分１４を有していてもよい。第１部分１４は平坦な面又は微細な凹部や凸部を備えた面とすることができる。第１部分１４は、光軸方向において下面から最も離れた位置にある。なお、第１部分１４は省略することができる。つまり、上面１０１の全体が第１凹部１１であってもよい。

導光部材１０の材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ、シリコーン等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料、ガラス等が挙げられる。導光部材１０の厚み（図２ＣのＴ）は、例えば、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることができ、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。導光部材１０の大きさは、例えば、上面１０１又は下面１０２の一辺が１ｃｍ以上２００ｃｍ以下とすることができ、３ｃｍ以上３０ｃｍ以下が好ましい。導光部材１０の平面視における形状は、例えば、四角形、円形等とすることができ、四角形が好ましい。

導光部材１０は、単層であることが好ましい。また、複数の透光性の層が積層された積層構造であってもよい。積層構造の場合には、同じ材料の層又は異なる材料の層を接着シート等で接着した構造とすることができる。また、任意の層間に屈折率の異なる層として、例えば空気の層等を設けてもよい。これにより、光をより拡散させやすくなり、輝度ムラを低減した発光モジュールとすることができる。

導光部材１０は、例えば、射出成型、トランスファーモールド、圧縮成形、熱転写等で成形して準備することができる。また、導光部材１０は、購入して準備することができる。

（第１光反射性部材８）
第１光反射性部材８は、光源１の上方に配置される。本実施形態では、第１光反射性部材８は、例えば、第１凹部１１の内部に配置される。第１光反射性部材８は、第１凹部１１内のうち、上面視において少なくとも光源１と重なる領域に配置されることが好ましい。これにより、特に光源から直上方向に出射される光を横方向に反射することができ、光源の直上が他の領域に比べて明るくなりすぎることを抑制することができる。

導光部材が第１凹部１１を備える場合、第１光反射性部材８は、第１凹部１１内において、第１凹部１１を規定する第１側面の上端から離隔した位置に配置されることが好ましい。換言すると、第１凹部１１の第１側面１１ｂの一部は、第１光反射性部材８から露出していることが好ましい。第１光反射性部材８は、上面視において、後述において説明する下面１０２の傾斜面１３よりも外側に配置される。

また、上面視において、第１光反射性部材８の大きさは、第２凹部１２よりも大きいことが好ましい。言い換えると、上面視において、第１光反射性部材８の外縁は、第２凹部１２の外縁の外側に配置されることが好ましい。

導光部材が、第２凹部１２の周りに第２部分１３３を備える場合、上面視において、第２部分１３３と第１光反射性部材８は重なることが好ましい。

第１光反射性部材８としては、例えば、光反射性の金属、光拡散剤を含む樹脂材料、気泡を含む樹脂材料等の光反射性の材料が挙げられる。透光性の樹脂材料に光拡散剤を含む白色の樹脂部材を用いることができる。光拡散剤としては、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ等が挙げられる。封止部材７に含まれる樹脂材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。特に、第１光反射性部材８は、ＴｉＯ_２を含有させたシリコーン樹脂又は気泡を含むポリエチレンテレフタレートが好ましい。

（光源）
光源１は、発光素子２を備える。光源１は、発光素子２のみであってもよく、図１Ａ、３に示すように、発光素子２と樹脂材料等とを備えた発光装置であってもよい。

発光素子２は、例えば、サファイア等の透光性基板と、透光性基板の上に積層された半導体構造体とを有する半導体発光素子とすることができる。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。

発光素子としては、好ましくは上面視において縦及び横の大きさが１ｍｍ以下の四角形の素子であることが好ましく、５００μｍ以下、さらに２００μｍ以下の大きさの素子が好ましい。これにより、例えば、液晶ディスプレイ装置のローカルディミングを行った際に、高精細な映像を実現することができる。

光源１として、図３に示すように、発光素子２の発光面を被覆する透光性樹脂部材３を備えた発光装置を用いることができる。透光性樹脂部材３は、発光素子２の発光面と側面とを被覆してもよい。透光性樹脂部材３としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、これらを混合した樹脂などの透光性材料を用いることができる。透光性樹脂部材３の母材としては、導光部材１０の材料よりも高い屈折率を有する材料が好ましい。

透光性樹脂部材３は、上述の透光性材料に加え、発光素子２からの光の波長を変換する蛍光体を含んでいてもよい。蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）_３（Ｏ，Ｎ）_４：Ｅｕ）、α系サイアロン蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ_２（Ｓｉ，Ａｌ）Ｆ_６：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ_２・ＧｅＯ_２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）_３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ_２又はＡｇＩｎＳｅ_２）等を用いることができる。

透光性樹脂部材３は、単一の層又は複数の層が積層された積層構造とすることができる。また、透光性樹脂部材３は、光拡散材を含有していてもよい。光拡散材としては、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ等が挙げられる。

透光性樹脂部材３は、発光素子２の発光面（上面）よりも面積が大きいことが好ましい。言い換えると、透光性樹脂部材３の外縁は、発光素子２の発光面の外縁の外側に配置される大きさであることが好ましい。また、透光性樹脂部材３は、発光素子２の発光面に、透光性接合部材４によって接合されていてもよい。透光性接合部材４は、発光素子２から出射される光の６０％以上を透過し、好ましくは９０％以上を透過する材料を用いることが好ましい。透光性接合部材４の材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性の熱硬化性の樹脂材料等が挙げられる。

光源１として、例えば図３に示すように、発光素子２の側面と電極面とを覆う光反射性の被覆部材５を備える構造の発光装置を用いることができる。被覆部材５は、例えば、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ等を含む樹脂材料が挙げられる。透光性樹脂部材が発光素子の側面を覆う場合は、被覆部材５は透光性樹脂部材の下面及び発光素子の下面（電極以外の面）を覆うことができる。

導光部材１０の第２凹部１２内には、導光部材１０と光源１とを接合させる透光性部材６を備える。この場合、透光性部材６は、第２凹部１２内のみに配置されてもよく、あるいは、第２凹部１２から導光部材１０の第２部分１３３にまで延在して配置されていてもよい。透光性部材６は、上述した透光性接合部材４と同様のものを用いることができる。

（封止部材）
封止部材７、９は、導光部材１０の下面１０２と対向して配置される光反射性の部材である。封止部材７、９は、導光部材１０の下面１０２と接するように配置、もしくは、接合部材等を介して間接的に接するように配置される。封止部材７は、光源１と接して配置もしくは接合部材等を介して配置される。封止部材７は、光反射性であることが好ましい。光反射性の封止部材７は、光源１から出射される光に対して６０％以上の反射率を有し、好ましくは９０％以上の反射率を有する。光反射性の封止部材７の材料としては、透光性の樹脂材料に多数の気泡を含む樹脂部材を用いることができる。または、封止部材７として、透光性の樹脂材料に光拡散剤を含む白色の樹脂部材を用いることができる。光拡散剤としては、例えばＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＺｎＯ等が挙げられる。封止部材７に含まれる樹脂材料としては、例えば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。特に、ＴｉＯ_２を含有させたシリコーン樹脂又は気泡を含むポリエチレンテレフタレートが好ましい。

封止部材７は、光源１の周辺に配置され、導光部材１０の下面１０２、第１側面Ｂ１、第２側面Ｂ２、第３側面Ｂ３、第４側面Ｂ４及び第５側面Ｂ５の一部又は全部を被覆することが好ましい。封止部材７を配置することで、発光装置から出射された光を効率的に導光部材１０の上面に、良好な輝度で導くことができる。また、光源１と導光部材１０とを補強することができる。封止部材７と導光部材１０とは、空気層を介して被覆していてもよく、直接接触して被覆してもよい。

〔発光モジュールの変形例〕
発光モジュール４１は、図４Ａに示すように、導光部材４０と、光源１とを備える。この発光モジュール４１は、上述した発光モジュール２０と、導光部材の形状の一部が異なる以外は、実質的には、発光モジュール２０と同様の構成を有する。

（導光部材）
導光部材４０は、図４Ｃに示すように、発光面となる上面４０１と、上面４０１と反対側の下面４０２とを有する。上面４０１には第１凹部１１が配置されており、下面４０２には第２凹部１２が配置されている。下面４０２はさらに、断面視において第２凹部１２を挟む位置に傾斜面４３を有する。導光部材４０は、傾斜面４３の形状が、上述した導光部材４０と異なる以外は、実質的に同様の構成を有する。

本実施形態において傾斜面４３は、図４Ｂ等に示すように、第１領域４３１と第２領域４３２と、第１領域４３１及び第２領域４３２の間に配置された第３領域４３３を有する。

導光部材の第１領域４３１は、断面視において、第１上端と第１下端とを最短距離で結ぶ第１仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である。換言すると、第１領域４３１は、上面４０１側に凹となる凹曲線で構成されている。第３領域４３３は、断面視において、その上端（つまり、第２領域の下端）と下端（つまり、第１領域の上端）とを最短距離で結ぶ仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である。換言すると、上面４０１側に凹となる凹曲線で構成されている。第２領域４３２は、断面視において、第２上端と第２下端とを最短距離で結ぶ第２仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である。換言すると、第２領域４３２は、上面４０１側に凸となる凸曲線又は直線で構成されている。

第１領域４３１は、上下方向において、第２凹部１２の第２側面１２ｂの下端と第２底１２ａとの間の位置に、第１上端４３１Ｕを有する。第１上端４３１Ｕは、第１領域４３１において、もっとも上側に配置されている。第３領域４３３は、上下方向において、第１領域４３１よりも上側の位置に配置されている。第３領域４３３は、上下方向において、第２凹部１２の第２側面１２ｂの下端と第２底１２ａとの間の位置に、第３上端４３３Ｕを有する。第３上端４３３Ｕは、第３領域４３３において、もっとも上側に配置されている。第２領域４３２は、第３上端４３３Ｕよりも上側に、第２上端４３２Ｕを有する。第２上端４３２Ｕは、第２領域４３２において、もっとも上側に配置されている。さらに、第２領域４３２は、上下方向において、第３領域４３３の第３上端４３３Ｕよりも上側に配置されている。第１上端４３１Ｕは、第１領域４３１の最も外側に位置することが好ましい。第３上端４３３Ｕは、第３領域４３３の最も外側に位置することが好ましい。第２上端４３２Ｕは、第２領域４３２の最も外側に位置することが好ましい。

第３領域４３３は、その全てが、第１領域４３１よりも、上側に位置することが好ましい。第２領域４３２は、その全てが、第１領域４３１及び第３領域４３３よりも、上側側に位置することが好ましい。このような配置により、発光装置から出射された光を、効率的に、発光面である上面に導くことができる。

第１領域４３１は、最も上側に位置する第１上端４３１Ｕまでの高さ（図４Ｃの高さＴ１１）が、第２凹部１２の深さＨ１２よりも小さいことが好ましい。例えば、この高さＴ１１は、第２凹部１２の深さＨ１２の１２．５％以上４０％以下が挙げられる。

また、第１領域４３１の第２凹部１２に最も近い側の縁における傾斜の立ち上がり角度（図４Ａ中α１１）は、９０度以上１６０度以下が挙げられる。第１領域４３１は、このような第２凹部側の立ち上がり角度とすることにより、光源から出射される光を、効果的に導光部材内において分散させることができる。なお、第１領域４３１の第２凹部１２に遠い側では、例えば、光軸と直交する面から０．１度以上２０度以下が挙げられ、１度以上８度以下が好ましい。

第１領域４３１は、図４Ｂに示すように、上面視において、第２凹部１２の中心から第１領域４３１の上端までの幅が、３６０度の方向において等しい幅で配置されている。このような配置により、光源から出射された光を、効率的に発光面である上面に導くことができる。

第３領域４３３は、最も上側に位置する第３上端４３３Ｕまでの高さ（図４Ｃの高さＴ１３）は、第２凹部１２の深さＨ１２の１７．５％から１１０％が挙げられる。
また、第３領域４３３の第２凹部１２に最も近い側の縁における傾斜の立ち上がり角度（図４Ａ中α１３）は、９０度以上１６０度以下が挙げられる。第３領域４３３は、このような第２凹部側の立ち上がり角度とすることにより、光源から出射される光を、効果的に導光部材内において分散させることができる。なお、第３領域４３３の第２凹部１２に遠い側では、例えば、光軸と直交する面から１度以上６０度以下が挙げられ、１度以上４０度以下が好ましい。

第３領域４３３は、図４Ｂに示すように、上面視において、第２凹部１２の中心から第１領域４３１の上端までの幅が異なっている。例えば、導光部材の上面視形状が四角形である場合には、上面視において、導光部材の中心と角との間において最も幅が広く、導光部材１０の中心と導光部材の辺の中心との間において最も幅が狭いことが好ましい。例えば、図４Ｄに示すように、上面視において、導光部材４０の第１上端４３１Ｕと傾斜面４３の下端である縁Ｕ２（第１領域の第１下端）との間の距離は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の５％以上１５％以下とすることができる。第１上端４３１Ｕと第３上端４３３Ｕとの間の距離は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の１０％以上３０％以下とすることができる。導光部材４０の中心と導光部材４０の角とを通る直線Ｌ２上に位置する第３上端４３３Ｕと第２上端４３２Ｕとの間の距離は、導光部材１０の一辺の長さＨ０の１５％以上４５％以下とすることができる。図４Ｂに示したように、第３領域４３３の第３上端４３３Ｕは、上面視において曲線的に変化してもよく、あるいは、直線的（図１Ｃの導光部材１０Ａ参照）に変化してもよい。このような形状によって、光源から出射された光を、発光面である上面に効率よく導くことができる。

第２領域４３２は、最も上側に位置する第２上端４３２Ｕまでの高さ（図４Ｃの高さＴ１２）が、第２凹部１２の深さＨ１２の５０％以上３５０％以下が挙げられる。

第２領域４３２は、例えば、下面とのなす角（図４Ａのα１２）が、１００度以上１５０度以下であることが挙げられる。第２部分４３４から第２上端４３２Ｕまでの高さ（図４ＣのＴ１２）は、第２凹部１２の深さＨ１２よりも大きいことが好ましい。例えば、この高さＴ１２は、第２凹部の深さの８０％以上５００％以下が挙げられ、１２０％以上４００％以下が好ましい。

実施形態２〔発光モジュール５０〕
実施形態２に係る発光モジュール５０は、図５に示すように、導光部材５４に配置される孔部が、貫通孔部５１である点において、実施形態１と異なる。貫通孔部５１は、導光部材５４の上面５４ａから下面５４ｂまで貫通している。つまり、貫通孔部５１は、上面５４ａ及び下面５４ｂの両方に開口している。実施形態２では、光源１は貫通孔部５１内に配置されている。また、貫通孔部５１には、透光性の第１部材５２が配置されている。本実施形態において、導光部材５４の厚みは、例えば光源の厚みの５０％以上２００％以下とすることができ、８０％以上１００％以下が好ましい。

第１部材５２は、貫通孔部５１内において、貫通孔部５１を規定する導光部材５４の内壁面５１ａと接している。

第１光反射性部材５３は、光源１の上方に配置されている。第１光反射性部材５３は、光源１の上面と接して配置することができる。あるいは、第１部材５２が光源１の上面に配置されている場合は、第１光反射性部材５３は第１部材５２上に配置される。第１光反射性部材５３は、第１部材５２上から導光部材５４の上面５４ａにまで延在して配置されていてもよい。

発光モジュール５０では、光源１が配置される孔部が貫通孔部５１であること以外については実施形態１と同様である。貫通孔部は、図５においては、その上下方向に平行な断面における幅が一定であるが、変動していてもよい。

（第１部材５２）
貫通孔部５１内に配置される第１部材５２は、光源１の側面に接する。また、第１部材５２は、貫通孔部５１内において、光源１の上面に配置されていてもよい。また、第１部材５２は光源１と配線基板３５との間に配置されていてもよい。第１部材５２は、貫通孔部５１を規定する導光部材５４の内壁面５１ａの全面又は一部と接する。第１部材５２の上面は、導光部材５４の上面５４ａと面一とすることができる。あるいは、第１部材５２の上面は、導光部材５４の上面よりも低い位置とすることができる。
第１部材５２の材料は、例えば、実施形態１における透光性部材６と同じ材料を用いることができる。

以上説明した各実施形態に係る発光モジュール２０、４１、５０は、例えば、特開２０１９－１２６８１号公報に記載の製造方法又はこれに準じた製造方法等、公知の方法によって製造することができる。

発光モジュール２０、４１、５０は、例えば、図７に示すように、液晶ディスプレイ装置３０のバックライトとして用いることができる。この場合、光源１と導光部材１０、４０、５４とを有する発光モジュールの発光面側に、拡散シート３１、レンズシート３２、レンズシート３３、液晶パネル３４等を積層することができる。

１ 光源
１ａ 上面
２ 発光素子
３ 透光性樹脂部材
４ 透光性接合部材
５ 被覆部材
６ 透光性部材
７、９ 封止部材
８、５３ 第１光反射性部材
１０、１０Ａ、４０、５４ 導光部材
１０１、４０１、５４ａ 上面
１０２、４０２、５４ｂ 下面
１１ 第１凹部
１１ａ 第１底
１１ｂ 第１側面
１２ 第２凹部（孔部）
１２ａ 底（第２底）
１２ｂ 側面（第２側面）
１２Ｕ 下端
１３、４３ 傾斜面
１３０Ｕ 下端
１３１、４３１ 第１領域
１３１Ｕ、４３１Ｕ 第１上端
１３２、４３２ 第２領域
１３２Ｕ、４３２Ｕ 第２上端
１３３、４３４ 第２部分
４３３ 第３領域
４３３Ｕ 第３上端
１４ 第１部分
２０、４１、５０ 発光モジュール
３０ 液晶ディスプレイ装置
３１ 拡散シート
３２ レンズシート
３３ レンズシート
３４ 液晶パネル
３５ 配線基板
５１ 貫通孔部
５１ａ 内壁面
５２ 第１部材

Claims (7)

1. 発光面となる上面と、前記上面の反対側の下面と、前記下面側に開口する孔部と、を備える導光部材と、
   前記孔部に配置される光源と、
   前記光源の上方に配置される第１光反射性部材と、
   を備え、
   前記導光部材の前記下面は、上面視において、前記孔部を囲み、前記第１光反射性部材よりも外側に位置する傾斜面を有し、
   前記傾斜面は、
   前記光源の前記上面よりも下側に位置する第１上端と、前記第１上端よりも前記孔部に近い側であって前記第１上端よりも下側に位置する第１下端との間に配置される第１領域と、
   前記第１上端よりも上側に位置する第２上端と、前記第２上端よりも前記孔部に近い側であって前記第２上端よりも下側に位置する第２下端との間に配置されると共に上面視において前記第１領域よりも外側に位置する第２領域と、を有し、
   前記第１領域の断面視形状は、前記第１上端と前記第１下端とを最短距離で結ぶ第１仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状であり、
   前記第２領域の断面視形状は、前記第２上端と前記第２下端とを最短距離で結ぶ第２仮想線よりも上側に配置される曲線及び／又は直線を含む形状である、発光モジュール。
2. 前記孔部は、前記導光部材の前記下面側に開口を有する有底孔部であり、前記第１光反射性部材は、前記導光部材の前記上面上に配置される、請求項１に記載の発光モジュール。
3. 前記有底孔部は、側面と底とを有し、前記第１上端は、前記底よりも下側に位置している、請求項２に記載の発光モジュール。
4. 前記有底孔部の下端から前記第１領域の前記第１上端までの高さは、前記有底孔部の深さの１２．５％以上４０％以下である、請求項３に記載の発光モジュール。
5. 前記孔部は、前記導光部材の前記上面及び前記下面に開口を有する貫通孔部であり、前記第１光反射性部材は、前記貫通孔部内において前記光源の上方に配置される、請求項１に記載の発光モジュール。
6. 前記第１領域と前記第２領域とは互いに隣接する、請求項１に記載の発光モジュール。
7. 前記導光部材は上面視において四角形であり、前記第１領域は、前記導光部材の中心と前記導光部材の角部との間において最も幅が広い、請求項１に記載の発光モジュール。