JP5470171B2 - 発光装置、面光源装置、表示装置及び光束制御部材 - Google Patents

発光装置、面光源装置、表示装置及び光束制御部材 Download PDF

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Description

本発明は、発光装置、面光源装置、表示装置及び光束制御部材に関し、例えば、液晶表示パネルの背面側から面状に照明するバックライトの光源や室内の一般照明など各種照明として用いられる発光装置、これを使用し、各種照明に用いられる面光源装置、この面光源装置を照明手段として被照明部材と組み合わせて使用する表示装置、及びこれら面光源装置や表示装置を構成する光束制御部材に関するものである。

従来から、パーソナルコンピュータやテレビジョン等に使用される液晶表示モニタの照明手段として、複数のLEDを点光源として使用した面光源装置が知られている。

面光源装置は、液晶表示モニタの液晶表示パネルとほぼ同形状の板状の拡散部材の裏面側に複数のLEDをマトリックス状に配置する。面光源装置は、LEDからの光を拡散部材の裏面側から拡散部材の内部に入射させ、拡散部材の内部に入射した光を拡散部材の裏面に対向する出射面から出射させる。出射光によって液晶表示パネルを背面側から面状に照明することができる。

このようなLEDを光源とした面光源装置として、LEDに光束制御部材を組み合わせ、LEDから出射された光を、光束制御部材により出射方向を制御するものが知られている(例えば、特許文献1)。

このような面光源装置においては、光束制御部材をLEDに対して位置合わせするための構成が必要となる。具体的には、光束制御部材を実装用の基板に取り付けるための脚部を光束制御部材に設け、実装用の基板に実装されたLEDと光束制御部材との位置関係を脚部により調整する。

特開2007−48883号公報

しかしながら、特許文献1においては、脚部が光束制御部材の本体の最も外側に設けられる。このため、実装用の基板における光束制御部材の取り付けに必要な領域を小さくすることができず、1枚の基板材から形成できる実装用の基板の数を多くすることができないという問題がある。また、特許文献1においては、実装用の基板に光束制御部材を取り付けた際に、実装用の基板と光束制御部材との間の熱膨張差により、膨張時において脚部に加わる応力が大きくなり、光束制御部材の脚部にクラックが発生し易くなるという問題がある。

本発明の目的は、底面部における光制御出射面部により反射した光の量がピークとなる位置を円周とする円の内側に脚部を設けることにより、基板における光束制御部材の取り付け領域を小さくすることができるとともに、光学特性に与える影響を小さく抑えることができる光束制御部材を提供し、更に基板と光束制御部材との熱膨張差の影響の少ない発光装置、面光源装置及び表示装置を提供することである。

本発明の発光装置は、基板に実装される発光素子からの光を光束制御部材を介して出射する発光装置であって、前記光束制御部材は、前記基板に対向する底面部と、前記発光素子の真上の位置において前記底面部を内部に凹ませて形成され、前記発光素子から出射された光を入射する入射面部と、前記入射面部から入射した前記光を屈折させて外部に出射する光制御出射面部と、前記底面部における、前記光制御出射面部により反射した前記光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側において、前記底面部より外部に突出形成され、前記基板に取り付けられる2以上の脚部と、を具備する構成を採る。

本発明の面光源装置は、上記に記載の発光装置と、前記光束制御部材の前記光制御出射面部側に、前記光束制御部材と空隙を形成して配置した光拡散部材と、前記光束制御部材の前記基板への前記脚部取り付け位置および前記発光素子との干渉を避けるための孔部が形成された前記基板を被う光反射用シートと、を具備する構成を採る。

本発明の表示装置は、上記に記載の面光源装置と、この面光源装置からの光を照射する被照射部材と、を具備する構成を採る。

本発明の光束制御部材は、発光素子からの光を入射して、光の進行方向を制御して出射する光束制御部材であって、前記光束制御部材は、前記基板に対向する底面部と、前記発光素子の真上の位置において前記底面部を内部に凹ませて形成され、前記発光素子から出射された光を入射する入射面部と、前記入射面部から入射した前記光を屈折させて外部に放射する光制御出射面部と、前記底面部における、前記光制御出射面部により反射した前記光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側において、前記底面部より外部に突出形成され、前記基板に取り付けられる2以上の脚部と、を具備する構成を採る。

本発明によれば、底面部における光制御出射面部により反射した光の量がピークとなる位置を円周とする円の内側に脚部を設けることにより、基板における光束制御部材の取り付け領域を小さくすることができるとともに、光学特性に与える影響を小さく抑えることができ、更に基板と光束制御部材との熱膨張差の影響により光束制御部材の脚部にクラックが発生し易くなるのを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る光束制御装置の平面図 本発明の実施の形態に係る光束制御装置の正面図 本発明の実施の形態に係る光束制御装置の底面図 図3のA−A線断面図 図4の断面図における光束制御部材に入射した入射光の進路を示す図 本発明の実施の形態における底面部の各位置における光制御出射面部での反射光の底面部への到達光量を示す図 本発明の実施の形態における下側シートの一部の平面図 本発明の実施の形態における上側シートの一部の平面図 本発明の実施の形態に係る面光源装置の組み立て方法を示す図 本発明の実施の形態に係る面光源装置の平面図 光拡散部材及び面光源装置からの光により照射される被照射部材である液晶パネルを面光源装置に取り付けた表示装置の図9のB−B線における断面図 本発明の実施の形態における他の反射用シートの基板への取り付け前の状態の斜視図 本発明の実施の形態における他の反射用シートの基板への取り付け後の状態の斜視図 本発明の実施の形態におけるさらに他の下側シートの平面図 本発明の実施の形態に係る他の面光源装置の組み立て方法を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

(実施の形態)
[光束制御部材の構成]
以下に、光束制御部材100の構成について、詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る光束制御部材100の平面図である。また、図2は、本発明の実施の形態に係る光束制御部材100の正面図である。また、図3は、本発明の実施の形態に係る光束制御部材100の底面図である。また、図4は、図3のA−A線断面図である。なお、図4には、発光素子200及び基板300も共に示す。

光束制御部材100と、発光素子200と、基板300とにより発光装置を構成する。

光束制御部材100は、LED等の外部の発光素子200から出射された光を内部に入射させた後、光の進行方向を制御して被照射面に向けて出射するレンズであり、例えば非球面レンズである。光束制御部材100は、例えば、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、PC(ポリカーボネート)、EP(エポキシ樹脂)等の透明樹脂材料、又は透明なガラスにより形成され、光透過性を有する。

光束制御部材100は、底面部101と、光制御出射面部102と、脚部103と、鍔部104と、凹み部105と、入射面部106とを備える。

底面部101は、底面形状が略円形形状であり、中央部分には、発光素子200から出射する光線を内部へ入射させる入射面部106を形成するための凹み部105を有する。また、底面部101には、3つの脚部103が外部に突出形成される。また、底面部101は、光束制御部材100が基板300に実装された際に、基板と略平行に配置される。また、底面部101は、入射面部106から入射した光のうちの光制御出射面部102で反射された反射光を、外部へ放射するかまたは内部に再反射させる。この際、底面部101は、反射光が径方向(図4の左右方向)に均一に到達せずに、径方向に沿って、到達する反射光の到達光量に偏りが生じる。なお、底面部101における反射光の偏りについては後述する。

光制御出射面部102は、平面形状が略円形形状であり、発光素子200から出射されて光束制御部材100内に入射した光を、光の進行方向を制御して被照射面に向けて出射する曲面を有する。また、光制御出射面部102は、鍔部104よりも上方(光拡散部材側)へ向けて突出する。光制御出射面部102は、第1の出射面102aと、第1の出射面102aの周囲に連続して形成される第2の出射面102bと、第2の出射面102bと鍔部104とを接続する第3の出射面102cとからなる。

第1の出射面102aは、下に凸の滑らかな曲面形状であり、球の一部を切り取ったような凹み形状になっている。また、第2の出射面102bは、第1の出射面102aに連続して形成される上に凸の滑らかな曲面形状であり、平面形状が第1の出射面102aを取り囲む略中空円板形状に形成されている。第3の出射面102cは、第2の出射面102bに連続して形成される。

光制御出射面部102は、入射面部106から入射した光を屈折させて外部へ出射する。なお、入射面部106から入射した光は、光制御出射面部102より全て出射されず、光制御出射面部102により一部が内部に反射(フレネル反射)されてしまう。

脚部103は、光束制御部材100の所定位置及び高さに固定するための脚であり、底面部101から外部に突出形成される。また、脚部103は、底面部101において凹み部105の周囲に形成される。また、脚部103は、間隔をおいて3個形成され、例えば底面部101において二等辺三角形の各頂点の位置に設けられる。また、脚部103は、光束制御部材100を基板300の表面に位置決めした状態で、図示しない接着剤や溶着等の手段により基板300に固定される。また、脚部103は、底面部101における光制御出射面部102により反射した反射光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側に設けられる。好ましくは、脚部103は、底面部101における光制御出射面部102により反射した反射光の到達光量がピークの20%となる位置を円周とする円の内側に設けられる。なお、脚部103を設ける位置と、底面部101における反射光の到達光量との関係については、後述する。

鍔部104は、光制御出射面部102の径方向外方側に突出して形成され、略円環状である。

凹み部105は、開口形状が円形であり、平面視した際に底面部101の中心部に形成され、底面部101から光制御出射面部102方向に凹ませて形成される。

入射面部106は、滑らかな曲面であり、底面部101と平行な断面が円形形状である。また、入射面部106は、凹み部105を形成する面であり、基板300に実装される外部の発光素子200から出射された光を入射する。

[脚部の位置と底面部における反射光の到達光量との関係]
次に、脚部103を設ける位置と、底面部101における反射光の到達光量との関係について、図5A及び図5Bを用いて説明する。図5Aは、図4の断面図における光束制御部材100に入射した入射光の進路を示す図であり、図5Bは、底面部101の各位置における光制御出射面部102での反射光の底面部101への到達光量を示す図である。図5Aにおいて、実線は光束制御部材100を示し、破線は入射面部106から入射した光の進路を示す。また、図5A及び図5Bにおいて、中心Xとは、底面部101の延長仮想面と発光素子200の光軸との交点であって、光束制御部材100を底面視した際の円形の底面部101の中心である(図3参照)。また、図5Bにおいて、縦軸の反射光の割合は、底面部101における到達光量のピーク値を100%とした場合の割合を示す。

図5Bより、本実施の形態における光束制御部材100の反射光の底面部101への到達光量は、底面部101において中心Xから半径約4.5mmまではほぼ「0」であり、中心Xから半径約5.6mmより離れた位置において、ピークの20%以上となる。

また、反射光の底面部101への到達光量は、中心Xから半径約6.5mmの位置においてピークになり、中心Xから半径約6.5mmの位置よりも底面部101の外周方向に向かうにつれて徐々に少なくなる。ピークとなる位置は入射面や光制御出射面部の形状によって変わるが、光の進行方向の影響により、ピーク位置の外側と比較すると内側の方が反射光の到達光量は少ない。

上記より、底面部101において、反射光の到達光量がピークになる中心Xから半径約6.5mmの円の円周の内側に脚部103を形成する。これにより、脚部103により反射光が散乱したり、脚部103を固定するための接着材等で吸収されたりして反射光を液晶表示パネルの照明用として利用できないことによる光学特性の劣化を低減することができる。また、好ましくは、底面部101において、反射光の到達光量がピークの20%以下になる、中心Xから半径約5.5mmの円の円周の内側に脚部103を形成する。これにより、上記の光学特性の劣化をさらに低減することができる。

[反射用シートの構成]
ここで、面光源装置の中には、光制御部材や拡散シート等で反射してフレーム(実装用の基板)方向に戻ってきた光を再利用するために、白色の反射用シートを配置するものがある。

以下に、本実施の形態における反射用シートの構成について、図6及び図7を用いて説明する。図6は、反射用シートである下側シート600の一部の平面図である。また、図7は、反射用シートである上側シート700の一部の平面図である。

下側シート600は、白色であり、図6に示すように、光束制御部材100が通過可能な大きさの複数の貫通孔601が形成される。また、下側シート600は、貫通孔601の近傍において、各貫通孔601に対応する貫通孔602が形成される。また、下側シート600は、貫通孔601と貫通孔602とを繋ぐスリット603が設けられる。貫通孔601は、平面形状が円形形状であり、光束制御部材100を平面視した際の光束制御部材100の直径よりも僅かに大きい直径を有する。また、貫通孔601は、下側シート600において、光束制御部材100と同じ数だけ光束制御部材100と対応する位置に形成される。また、貫通孔602は、平面形状が長孔形状である。また、貫通孔602は、横方向の長さL2が2つの脚部103間の長さL1(図3参照)よりも僅かに大きく、かつ縦方向の長さW2が2つの脚部103間の長さW1(図3参照)よりも僅かに大きくなるように形成される。また、貫通孔602は、下側シート600において、光束制御部材100と同じ数だけ発光素子200および脚部103と対応する位置に形成される。上記の構成を有する下側シート600は、基板300が緑色または黄土色等の白色ではない光を吸収し易い色であっても、基板300に被せることにより、光の反射率を上げることができる。

上側シート700は、白色であり、図7に示すように、光束制御部材100が通過可能な大きさの複数の貫通孔701が形成される。貫通孔701は、平面形状が円形形状であり、光束制御部材100を平面視した際の光束制御部材100の直径よりも僅かに大きい直径を有する。また、貫通孔701は、上側シート700において、光束制御部材100と同じ数だけ光束制御部材100と対応する位置に形成される。上記の構成を有する上側シート700は、下側シート600に形成した、光束制御部材100との干渉を避けるために設けた貫通孔601から露出する基板300を被うことにより、光の反射率を上げることができる。

[面光源装置の組み立て方法]
次に、光束制御部材100を取り付けた面光源装置の組み立て方法について、図8を用いて説明する。図8は、光束制御部材100を取り付けた面光源装置の組み立て方法を示す図である。

最初に、発光素子200を基板300に実装する(S1)。

次に、光束制御部材100を基板300に実装する(S2)。この際、発光素子200と凹み部105の中心との位置合わせを行う。また、脚部103は、接着剤により基板300に接着される。

次に、発光素子200及び光束制御部材100を実装した基板300をフレーム800に収納してフレーム800の所定位置に固定する(S3)。

次に、下側シート600を、基板300の上方から被せる(S4)。下側シート600は、光束制御部材100と干渉しないように光束制御部材100の大きさに打ち抜いた貫通孔601が設けられている。従って、下側シート600を基板300に被せる際に、光束制御部材100が貫通孔601を通過することにより、光束制御部材100と干渉することなく下側シート600を基板300に被せることができる。

次に、光束制御部材100の脚部103が貫通孔601から貫通孔602に移動するまで、基板300の長手方向と平行な方向(図6の場合には右方向)に下側シート600をスライドさせる(S5)。下側シート600は、貫通孔601に連接したスリット603が設けられており、脚部103がスリット603内を移動することにより下側シート600を基板300の長手方向と平行な方向にスライドさせることができる。また、下側シート600を基板300の長手方向と平行な方向にスライドさせることにより、光束制御部材100は貫通孔602の上方に位置する。また、これに伴って、発光素子200及び脚部103は貫通孔602の中に位置する。また、基板300の一部は、下側シート600を基板300の長手方向と平行な方向にスライドさせることにより、貫通孔601から外部に露出する。

次に、貫通孔601から外部に露出した基板300を被うために、上側シート700を、下側シート600の上方から被せる(S6)。上側シート700は、下側シート600と同様に、光束制御部材100と干渉しないように光束制御部材100の大きさに打ち抜いた貫通孔701が設けられている。従って、上側シート700を下側シート600に被せる際に、光束制御部材100が貫通孔701を通過することにより、光束制御部材100と干渉することなく上側シート700を下側シート600に被せることができる。また、上側シート700を下側シート600に被せることにより、下側シート600の貫通孔601を塞ぐことができる。

また、上側シート700を被せた後、光束制御部材100との間に空隙を形成した状態で光拡散部材400を配置する。

図9は、図8に示す組み立て方法により組み立てた面光源装置900から光拡散部材400を取り除いた状態の面光源装置900の平面図である。また、図10は、光拡散部材400及び面光源装置900からの光により照射される被照射部材である液晶パネル1001を面光源装置900に取り付けた表示装置1000の図9のB−B線における断面図である。

図9及び図10より、面光源装置900は、上側シート700により下側シート600の貫通孔601を塞ぐことにより、基板300が貫通孔601から外部に露出する状態を防ぐことができる。また、底面部101における光制御出射面部102により反射した反射光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側に脚部103を設けたので、下側シート600の貫通孔602の大きさを小さくすることができる。また、底面部101における光制御出射面部102により反射した反射光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側に脚部103を設けたので、図9に示すように、面光源装置900を平面視した際に、光束制御部材100は、基板300よりもはみ出して基板300に取り付けられる。

なお、基板300は、貫通孔602から一部露出するが、この部分は基板300における光束制御部材100の取り付け箇所と干渉しないようにするためのものであり、前述のような脚部103の形成位置の工夫により、この取り付け箇所に対応する貫通孔602の面積を小さく抑えることが可能であるため、光の反射率の大きい白色のレジストを有する基板を使用する必要がない。従って、緑色または黄土色のレジストを有する通常の基板300を用いることができる。また、緑色または黄土色のレジストを有する通常の基板300を用いることにより、光束制御部材100を基板300に取り付ける際に、基板300のレジストの色と異なる白色の接着剤を用いることができる。ここで、レジストの色と異なる色の接着剤を用いる理由のひとつに、組み立てに際して、接着剤の塗布漏れを容易に検出できることが挙げられる。従って、白色のレジストを有する基板を使用する場合には、白色の接着剤を選択し難い。また、黒色の接着剤を使用した際には、光が吸収されてしまうという弊害がある。

[反射用シートのバリエーション]
次に、反射用シートの他の構成について、図11及び図12を用いて説明する。図11は、他の反射用シート1100の基板300への取り付け前の状態の斜視図である。また、図12は、他の反射用シート1100の基板300への取り付け後の状態の斜視図である。なお、図11及び図12において、上記の図1〜図10と同一構成の部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。また、図11及び図12において、説明の便宜上、フレームの記載を省略する。

図11及び図12より、反射用シート1100は、平面視した際に四角形の折り曲げ部1101の対角線上に形成されたスリット1102を有する。また、反射用シート1100は、折り曲げ部1101より上方に曲げ起こされた曲げ起こし辺部1103a〜1103dを有する。曲げ起こし辺部1103a〜1103dは、折り曲げ部1101を形成する四角形の各辺から曲げ起こして形成される。

上記の反射用シート1100は、光束制御部材100がスリット1102を通過するように位置合わせをして、光束制御部材100の上方から被せることにより、図12に示す状態になる。即ち、曲げ起こし辺部1103a〜1103dは、光束制御部材100がスリット1102を通過した後に、曲げ起こし方向と反対方向に戻ることにより、光束制御部材100の底面部101が形成される背面側に潜り込んだ状態になる。従って、反射用シート1100を用いた場合には、上記のように下側シートと上側シートとの2枚のシートを用いることなく、基板300が、スリット1102から外部に露出する面積を最小にすることができる。

次に、反射用シートのさらに他の構成について、図13を用いて説明する。図13は、他の下側シート1300の平面図である。なお、上側シートは、図7と同一構成であるので、その説明を省略する。

図13より、下側シート1300は、平面形状が円形形状であり、中心部分に貫通孔である長孔部1301を有する。また、下側シート1300は、外周端部と長孔部1301との間に形成され、長孔部1301を外部に開放するスリット1302を有する。また、長孔部1301は、横方向の長さL3が2つの脚部103間の長さL1(図3参照)よりも僅かに大きく、かつ縦方向の長さW3が2つの脚部103間の長さW1(図3参照)よりも僅かに大きくなるように形成される。

上記の下側シート1300は、光束制御部材100の脚部103が、スリット1302内を移動して長孔部1301に達するまでスライドさせることにより、基板300の光束制御部材100の取り付け箇所を被う。

図14は、下側シート1300及び上側シート700を用いた他の面光源装置1600の断面図である。なお、面光源装置1600は、下側シート600の代わりに、下側シート1300を使用する以外は、図9及び図10の面光源装置900と同一構成であるので、その説明を省略する。

図14に示すように、基板300の下側シート1300で被われていない部分を上側シート700により被う。

[本実施の形態の効果]
このように、本実施の形態では、底面部における光制御出射面部により反射した反射光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側に脚部を設ける。これにより、本実施の形態によれば、基板の幅を狭くすることができるので、1枚の基板材から形成できる実装用の基板の数を多くすることができる。また、本実施の形態によれば、脚部により反射光が散乱したり接着材等により吸収されたりして、反射光を液晶表示パネルの照明用として利用できないことによる光学特性の劣化を低減することができる。特に、底面部における光制御出射面部により反射した反射光の到達光量がピークの20%以下となる位置を円周とする円の内側に脚部を設けた場合には、上記の光学特性の劣化をさらに抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、光束制御部材の基板への取り付け領域を小さくすることができ、その領域においてのみ基板が外部に露出するので、基板に反射率の高い白色のレジストを設ける必要がなく、緑色等のレジストを有する通常の基板を用いることができ、製造コストを低減することができる。また、これに伴って、脚部を基板に接着する際に、反射率の高い白色の接着剤を使用することができ、光学特性を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、基板と光束制御部材との熱膨張差により、膨張時に脚部に加わる応力を低減することができる。この結果、脚部におけるクラックの発生を抑制することができ、円筒状の脚部の直径を小さくして細くすることができるので、脚部を基板に取り付ける際の接着剤の量を減らすことができ、製造コストを低減することができる。

なお、上記の実施の形態において、3つの脚部を設けたが、本発明はこれに限らず、3つ以外の2つまたは4つ以上の脚部を設けてもよい。この場合においても、底面部における光制御出射面部により反射した反射光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側に全ての脚部を設ける。好ましくは、底面部における光制御出射面部により反射した反射光の到達光量がピークの20%以下となる位置を円周とする円の内側に全ての脚部を設けることにより、上記と同様の効果を得ることができる。また、上記の実施の形態において、3つの脚部を二等辺三角形の各頂点の位置に各々設けたが、本発明はこれに限らず、3つの脚部を正三角形の各頂点の位置に各々設けてもよい。また、三角形の各頂点の位置に3つの脚部を各々設ける場合に限らず、同一円周上において等間隔に3つの脚部を設けてもよい。脚部の間隔が広い方向を基板の長手方向に合わせて光束制御部材を基板に取り付けることにより、基板の幅を最小限に抑えることができる。また、反射用シートの形状は、図6、図7、図11及び図13に限らず、光束制御部材と干渉せず、かつ基板を被うことができる任意の形状にすることができる。

本発明は、例えば、液晶表示パネルの背面側から面状に照明するバックライトの光源や室内の一般照明など各種照明として用いられる発光装置、これを使用し、各種照明に用いられる面光源装置、この面光源装置を照明手段として被照明部材と組み合わせて使用する表示装置、及びこれら面光源装置や表示装置を構成する光束制御部材に好適である。

100 光束制御部材
101 底面部
102 光制御出射面部
102a 第1の出射面
102b 第2の出射面
102c 第3の出射面
103 脚部
104 鍔部
105 凹み部
106 入射面部

Claims (6)

  1. 基板に実装される発光素子からの光を光束制御部材を介して出射する発光装置であって、
    前記光束制御部材は、
    前記基板に対向する底面部と、
    前記発光素子の真上の位置において前記底面部を内部に凹ませて形成され、前記発光素子から出射された光を入射する入射面部と、
    前記入射面部から入射した前記光を屈折させて外部に出射する光制御出射面部と、
    前記底面部における、前記光制御出射面部により反射した前記光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側において、前記底面部より外部に突出形成され、前記基板に取り付けられる2以上の脚部と、
    を具備する発光装置。
  2. 前記脚部は、前記底面部における、前記光制御出射面部により反射した前記光の到達光量がピークの20%となる位置を円周とする円の内側において、前記底面部より外部に突出形成される請求項1に記載の発光装置。
  3. 平面視の状態において、
    前記光束制御部材が、前記基板よりもはみ出して取り付けられている請求項1または2に記載の発光装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の発光装置と、
    前記光束制御部材の前記光制御出射面部側に、前記光束制御部材と空隙を形成して配置した光拡散部材と、
    前記光束制御部材の前記基板への前記脚部取り付け位置および前記発光素子との干渉を避けるための孔部が形成された前記基板を被う光反射用シートと、
    を具備する面光源装置。
  5. 請求項4に記載の面光源装置と、この面光源装置からの光を照射する被照射部材と、
    を具備する表示装置。
  6. 発光素子からの光を入射して、光の進行方向を制御して出射する光束制御部材であって、
    前記光束制御部材は、
    前記基板に対向する底面部と、
    前記発光素子の真上の位置において前記底面部を内部に凹ませて形成され、前記発光素子から出射された光を入射する入射面部と、
    前記入射面部から入射した前記光を屈折させて外部に放射する光制御出射面部と、
    前記底面部における、前記光制御出射面部により反射した前記光の到達光量がピークとなる位置を円周とする円の内側において、前記底面部より外部に突出形成され、前記基板に取り付けられる2以上の脚部と、
    を具備する光束制御部材。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103375708B (zh) * 2012-04-26 2015-10-28 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管灯源装置
JP5964132B2 (ja) 2012-05-23 2016-08-03 船井電機株式会社 表示装置
US10503010B2 (en) 2012-08-22 2019-12-10 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Thin direct-view LED backlights
CN111007681A (zh) 2012-08-22 2020-04-14 首尔半导体株式会社 表面光源设备及显示装置
KR101393796B1 (ko) * 2012-09-12 2014-05-12 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시 장치
WO2014050602A1 (ja) * 2012-09-29 2014-04-03 コニカミノルタ株式会社 レンズ及び成形金型
CN102997180A (zh) * 2012-11-21 2013-03-27 易美芯光(北京)科技有限公司 一种应用于背光领域的折反射透镜
CN103899934A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 发光二极管模组及其制造方法
KR102080348B1 (ko) 2013-04-04 2020-02-21 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
CN104110648A (zh) * 2013-04-17 2014-10-22 坦德科技股份有限公司 可降低黄晕现象的光学元件
CN103277739B (zh) * 2013-04-26 2016-07-27 易美芯光(北京)科技有限公司 一种光学透镜
WO2014209042A1 (en) 2013-06-26 2014-12-31 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Baffled micro-optical elements for thin liquid crystal display backlight units
CN104456415A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 透镜及使用该透镜的光源模组
CN104676350B (zh) * 2013-11-27 2018-05-11 赛恩倍吉科技顾问(深圳)有限公司 发光装置及背光模块
JP6188641B2 (ja) * 2014-01-28 2017-08-30 株式会社エンプラス 面光源装置および表示装置
JP6425066B2 (ja) * 2014-09-12 2018-11-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 照明器具
CN104298001B (zh) * 2014-10-10 2017-05-10 深圳市华星光电技术有限公司 直下式背光模组及其制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6598998B2 (en) * 2001-05-04 2003-07-29 Lumileds Lighting, U.S., Llc Side emitting light emitting device
JP3875247B2 (ja) * 2004-09-27 2007-01-31 株式会社エンプラス 発光装置、面光源装置、表示装置及び光束制御部材
EP1909336B1 (en) * 2005-06-30 2014-10-22 Panasonic Corporation Light emitting device
JP4870950B2 (ja) * 2005-08-09 2012-02-08 株式会社光波 光放射用光源ユニット及びそれを用いた面状発光装置
JP4863357B2 (ja) * 2006-01-24 2012-01-25 株式会社エンプラス 発光装置、面光源装置、表示装置及び光束制御部材
JP4350144B2 (ja) * 2007-08-09 2009-10-21 シャープ株式会社 発光装置およびこれを備える照明装置
JP5213383B2 (ja) * 2007-08-09 2013-06-19 シャープ株式会社 発光装置およびこれを備える照明装置
JP4993616B2 (ja) * 2008-03-05 2012-08-08 株式会社エンプラス 発光装置、面光源装置、及び表示装置
JP5667427B2 (ja) * 2010-12-20 2015-02-12 株式会社エンプラス 発光装置及び照明装置

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