JP5474812B2 - 面光源及び表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、出射光を所定の方向へ指向させる封止体を備えた発光装置、複数の前記発光装置が配列されてなる面光源、および該面光源を備えた表示装置に関するものである。
液晶表示パネルを背面から照射するバックライトとして、LED(発光ダイオード)などの光源が配列されてなる面光源を備えた液晶表示装置がある。このように、液晶表示パネルを背面から照射するバックライトは直下型バックライトと呼ばれている。
特許文献1には、複数のLEDが互いに離間して備えられ、該LEDが放出した光を混合することにより均一な白色光を生成する構成を備えた直下型バックライトが開示されている。このバックライトは、実装基板と、該実装基板に実装された青色光を出射するLED、赤色光を出射するLED、緑色光を出射するLEDと、これらLEDの上方に配置された拡散板と、各LEDに装着されるとともに出射光を導いて拡散板を照射させるレンズが備えられている。さらに、それぞれのLEDの出射光が拡散板において共通の領域を照射して混合されるように、レンズの放射角度が調整されている。
日本国公開特許公報「特開2007−188858号公報(2007年7月26日公開)」
しかしながら、特許文献1記載のバックライトは、それぞれのLEDが、互いに離間して備えられるとともに、それぞれの出射光が所定の方向に指向するようにレンズが装着され、拡散板において共通の領域を照射する構成を備える為、各LEDの光軸の向きが互いに異なる。従って、出射方向によりスペクトル分布が変化し、拡散板の側から観察すると、角度により色の見え方が変化するおそれがある。
また、レンズの数だけ部品点数が増大する上、レンズ装着後に色度の調整などを要し、製造コストの高騰を招く。またバックライトに要求される薄型化、軽量化を図る上でも不利である。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化を図っても輝度むら、色度むらの少ない表示装置を提供することであり、またその表示装置に適した構造の面光源を提供することにある。
本発明の面光源は、基板と、前記基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、前記発光装置の発光は前記基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じ、各山部は、前記基板から離れる方向へ盛り上がった頂点を有し、前記レンズは、前記頂点から、前記基板へ近づくとともに前記レンズの周辺へ向かう方向へ傾斜した斜面を備える複数の発光装置と、実装基板とを備え、複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする。
また、本発明の面光源は、基板と、前記基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、発光装置の発光は前記基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じ、前記半導体発光素子を複数備え、該半導体発光素子を被覆するとともに、前記半導体発光素子に対応して配置された山部と、前記半導体発光素子の離間された部分の上方に対応して配置された谷部からなる前記レンズを備えた複数の発光装置と、実装基板とを備え、複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする。
また、本発明の面光源は、実装基板と、前記実装基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、発光装置の発光は前記実装基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じる発光装置を複数備え、複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の明部と暗部により非同心円状の輝度分布を有する発光装置を組み合わせることによって、輝度むら、色度むらを抑制しつつ薄型化を図った表示装置を得ることができる。また、この表示装置に適した特徴的な形状を有する面光源を提供することができる。
実施の形態1の四つ葉型発光装置の平面図および側面図である。 実施の形態1の四つ葉型発光装置の配光特性、照射形状および照射形状の評価方法を示す図である。 ドーム型発光装置の形状、配光特性および照射形状を示す図である。 実施の形態1の面光源の模式図および四つ葉型発光装置の照射形状と配列パターンを示す図である。 実施の形態1の面光源の別の態様と照射形状を示す図である。 実施の形態2の四つ葉型発光装置の平面図および側面図である。 実施の形態2の四つ葉型発光装置の配光特性および照射形状を示す図である。 実施の形態2の面光源における四つ葉型発光装置の照射形状と配列パターンを示す図である。 実施の形態3の面光源の3回回転対称の照射形状と配列パターンを示す図である。 実施の形態3の面光源の6回回転対称の照射形状と配列パターンを示す図である。 ローカルディミング方式の液晶表示装置を示す模式図である。
(実施の形態1)
(発光装置)
以下、本発明の発光装置を図に基づき説明する。
図1は実施の形態1の四つ葉型発光装置の平面図および側面図である。四つ葉型発光装置50の外形上の特徴は、封止体兼用レンズ10が平面図において対角上に盛り上がった4つの山部10aと、これに対する相対的な窪みが連続してなる溝状の谷部10bとを備え、主軸11に対し4回回転対称の、四つ葉状の形状を備えることである。なお、図1において凸面を形成する部分は破線で、凹面を形成する部分は一点鎖線で示す。また主軸11とは、封止体兼用レンズ10の形状の回転対称軸であって、本発明においては後述する半導体発光素子(以下LEDチップと言う)25の配置や、照射形状の回転対称軸と一致する。
次いで、四つ葉型発光装置50の構成について説明する。四つ葉型発光装置50は、基板20と、これに配設されるLEDチップ25と、これを被覆する波長変換部30と、これを被覆する封止体兼用レンズ10を備える。基板20はセラミック、樹脂、および金属などの材質からなり、LEDチップ25に電力を供給する為の電極(図示しない)が表面に形成されている。LEDチップ25は窒化物半導体発光素子であって、例えば波長が400nm以上500nm以下の青色波長領域に発光ピークを有する、青色光である1次光を出射する。
LEDチップ25はロウ材もしくは接着剤等により基板20に配設されるとともに、LEDチップ25に備えられた電極と基板20に備えられた電極とがワイヤボンディングにより電気的に接続される(図示しない)。次いで、蛍光体が予め分散された樹脂によりLEDチップ25を被覆することにより波長変換部30が形成される。蛍光体は1次光を吸収して、例えば波長が550nm以上600nm以下の黄色波長領域に発光ピークを有する、黄色光である2次光を発する物質であって、1次光と2次光とが混合されてなる白色光を出射するように発光装置50が構成される。
なお、蛍光体は、例えばBOSE(Ba、O、Sr、Si、Eu)などを好適に用いることができる。またBOSEの他、SOSE(Sr、Ba、Si、O、Eu)、YAG(Ce賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット)、αサイアロン((Ca)、Si、Al、O、N、Eu)、βサイアロン(Si、Al、O、N、Eu)等を好適に用いることができる。また、LEDチップ25を青色発光のものに代え、例えば発光ピーク波長が390nmから420nmの紫外(近紫外)LEDチップとすることにより、さらなる発光効率の向上を図ることができる。
次いで、波長変換部30が封止体兼用レンズ10により被覆される。封止体兼用レンズ10の材質はエポキシ樹脂やシリコーン樹脂など、出射光を透過可能な材質であって、出射光を所定の方向へ指向させるプリズムの作用を備えている。
ここで、図1の(a)に示すように、LEDチップ25は、主軸11を中心として基板20の表面に二点鎖線で示される仮想正方形の各頂点に、合計4つが配設されるとともに、それぞれが封止体兼用レンズ10の各山部10aを頂点とする略四角錐状の成形体の内側に収容されるように封止され、図1の(b)に示すようにLEDチップ25が離間された部分の上方に谷部10bが配置される。このような構成によると、LEDチップ25のそれぞれの出射光は、それぞれを対応して被覆する成形体により指向させられるため、配設位置がx方向やy方向に若干のずれを生じたとしても、四つ葉型発光装置50の配光特性は、安定して対称性の高いものが得られる。
なお図1の(c)に示すように、一つのチップ25が、基板20と主軸11が交わる位置に配設される構成であっても良い。この場合、チップ25の中心が主軸11と交わるとともに、出射光が4つの成形体それぞれに均等に配分されることが肝要である。
図2は実施の形態1の四つ葉型発光装置の配光特性、照射形状および照射形状の評価方法を示す図である。図2の(a)は配光特性を三次元で示すシミュレーション図であって、中心11aから外郭面56までの距離が出射光強度を示している。
図2の(b)は四つ葉型発光装置50の照射形状を示すシミュレーション図である。ここで照射形状とは後述するように、拡散板112を照射した場合の輝度の分布であって、図中に二点鎖線で示す等高線58で示され、これにより囲まれた明るい部分が輝度の高い明部52、その近傍に分布する暗い部分が輝度の低い暗部54である。このように、四つ葉型発光装置50の照射形状は、非同心円状の4つの明部52と暗部54が、それぞれ山部10aの上方と谷部10bの上方にそれぞれ対応して分布する。
ここで、LEDチップ25は図1の(a)に示すように、平面図において正方形であって、基板20の表面に二点鎖線で示す仮想正方形の各頂点に配設される。その結果、四つ葉型発光装置50の照射形状は、封止体兼用レンズ10の形状と同様、中心11aに対して非同心円状であって、4回回転対称のX字状の形状を呈する。ここで、四つ葉型発光装置50の平面図において、明部52と中心11aを結ぶ線を明部軸13、暗部54と中心11aを結ぶ線を暗部軸14と定義すると、明部軸13と暗部軸14とのなす角φは、φ=45度の角度をなす。また暗部軸14は谷部10bが連続してなす線と一致し、x軸およびy軸と平行である。
図2の(c)は、四つ葉型発光装置50の照射形状の評価方法を示す図である。四つ葉型発光装置50は実装基板110に実装され、拡散板112が実装基板110に相対して配設される。四つ葉型発光装置50により拡散板112を背面から照射すると、拡散板112の前面から輝度の分布が観察される。
ここで照射形状とは、拡散板112を介して観察されるものを指す。一方、本願記載の照射形状を示すシミュレーション図は拡散板112に入射する直前の観察面での輝度の分布をシミュレーションにより求めたものであるが、拡散板112を介して観察されるものと同等と見做すことができる。
なお図3は比較のために示した、ドーム型発光装置の形状、配光特性および照射形状を示す図である。ドーム型発光装置60は、基板20と、基板20に配設されるLEDチップ25(図示しない)と、LEDチップ25を被覆する波長変換部30と、波長変換部30を被覆するドーム形状の封止体61を備える。
図3の(b)は比較例のドーム型発光装置60の配光特性を三次元で示すシミュレーション図、図3の(c)は、ドーム型発光装置60の照射形状を示すシミュレーション図である。これによると、ドーム型発光装置60の配光特性は三次元で示すシミュレーション図において球状、照射形状はLEDチップ25の上方に生じる明部52に対して同心円状を呈する。
四つ葉型発光装置50の照射形状をドーム型発光装置60の照射形状と比較すると、一つの発光装置が担う照射領域が広いという特徴を備える。
なお、四つ葉型発光装置50は封止体兼用レンズ10(四つ葉型レンズ)がLEDチップ25や波長変換部30の封止も兼ねたものであるが、四つ葉型レンズを封止体から分離し、通常のLEDチップの封止体上に装着してもよい。この時、封止体と四つ葉型レンズの間に別の透明樹脂等を充填してもよく、また、何も充填せず空間を設けてもよい。
(面光源)
図4は実施の形態1の面光源の模式図および四つ葉型発光装置の照射形状と配列パターンを示す図である。図4の(a)は面光源100の側面図である。これによると、面光源100は、実装基板110と、実装基板110に配設される複数の発光装置50と、実装基板110に相対して配設される拡散板112を備える。発光装置50の出射光は拡散板112を背面から照射し、拡散板112により拡散され前面から面状の光を出射するように構成されている。
図4の(b)は四つ葉型発光装置50と照射形状の対応を示す模式図である。四つ葉型発光装置50は封止体兼用レンズ10が平面図において対角上に盛り上がった4つの山部10aを有し、拡散板112における照射形状は、それぞれの山部10aの上方に対応して4つの明部52を備える。一方、明部52の近傍には、明部52に対して4つの相対的な暗部54が生じる。
以下、照射形状は、一辺の長さがaの、互いに同一な5つの正方形(図中に二点鎖線で示す)を並べてなるX字状の形状をなし、明部52はそれぞれの正方形に収まるような形状を備えるとともに、それぞれの明部52が同一の輝度を有するものと近似して説明する。
図4の(c)は四つ葉型発光装置50の配置および面光源としての照射形状を示した平面図である。これによると実装基板110には、図4の(b)に示す照射形状を備えた四つ葉型発光装置50が正方配列されている。すなわち図4の(c)に二点鎖線で示すように、配列軸114同士が交わる格子点は正方形の頂点をなし、四つ葉型発光装置50は、各格子点上に備わるように配列されるとともに、その向きは配列軸114に対し角度θだけ回転している。
なお、配列軸114とは実装基板110上で上下或いは左右に隣り合う四つ葉型発光装置50の中心11a同士を結ぶ線を指す。また、回転角度θは、暗部軸14と配列軸とのなす角で定義される。
ここで、照射形状が図4の(b)に示した形状である場合、回転角度θは、θ=18.4度となる。これは、明部軸13と配列軸114とのなす回転角度をαと定義すると、図4の(c)に破線などで示す補助線から、α=arctan(1/2)=26.6度、θ=45度−α=18.4度となることから求められる。また、格子点の間隔をAと定義すると、A=2a/cosαとなる。従って、拡散板112の位置においては配列軸114に対しθ=18.4度回転したX字状の照射形状が連続的に配列される。このような配列によると、一つの四つ葉型発光装置50による暗部54が他の四つ葉型発光装置50による明部52と組み合わされるように照射されるため、拡散板112の位置で輝度が均一化される。なお、回転角度θの公差は±3度程度が許容されると考えられる。
ここで比較のために、θ=0度の場合、暗部軸14と配列軸114とが平行となるように配列した場合の照射形状を図4の(d)に示す。このとき、四つ葉型発光装置50の対角方向に明部52が重なり合い、輝度が増大される部分が形成される一方、水平、垂直方向には暗部54の重なりあう部分が形成される。その結果、面内で輝度の高い部分と低い部分との差が助長され、輝度の均一性が損なわれる。従って図4の(c)に示すような配置とすることが好ましい。
また、四つ葉型発光装置50は、ドーム型発光装置60に比べ、一つの発光装置が担う照射領域が広いため、複数の四つ葉型発光装置50により面光源を構成する場合、発光装置の搭載数を削減することができる。また、出射光の出射角度が高く、すなわち実装基板110と平行な方向に近くなるため、実装基板110から拡散板112までの距離を小さくすることが可能であり、バックライトの薄型化において有利である。
図5は実施の形態1の面光源の別の態様と照射形状を示す図である。この配列は、図4の(c)に示す配列の配列軸114が実装基板110(図示しない)および拡散および112の一辺に対し平行であったのに対し、四つ葉型発光装置50の一辺と実装基板110の一辺とが平行であって、実装基板110の上において千鳥配列をなすものである。この配列は、図4の(c)に示す四つ葉型発光装置50の配列軸114が実装基板110の一辺に対しθ=18.4度回転した結果、見かけ上、千鳥配列をなすものであって、実質的に図4の(c)に示す配列と同等である。
(実施の形態2)
実施の形態1に示す四つ葉型発光装置50は、その照射形状が4つの非同心円状の明部と暗部を有して4回回転対称であって、これを実装基板110に配列することにより面光源100を構成し、該面光源100の輝度の均一化が図られることを説明したが、これに限定されるものではない。例えば基板20に配設されたLEDチップの形状が平面図において長方形(長尺LEDチップ)であって、照射形状がひしげたX字状の形状を呈し、4つの非同心円状の明部と暗部を有するものの2回回転対称である場合が考えられる。
図6は、実施の形態2の四つ葉型発光装置の平面図および側面図、図7は、実施の形態2の四つ葉型発光装置の配光特性および照射形状を示す図である。実施の形態2の四つ葉型発光装置60は、長尺LEDチップ65を備える以外は、実施の形態1の四つ葉型発光装置50と同等である。
図6の(a)に示すように、4つの長尺LEDチップ65は、その長辺がx方向と平行となるように基板20に配設される。長尺LEDチップ65の出射光のうち、長辺から出射した成分は主に、封止体兼用レンズ10のx方向に延びる斜面(図中にハッチングで示す)で屈折または反射し、封止体兼用レンズ10の外部に取り出される。一方、短辺から出射した成分は主に、封止体兼用レンズ10のy方向に延びる斜面で屈折または反射し、封止体兼用レンズ10の外部に取り出される。出射光は長辺から出射する成分の割合が高いため、図7の(b)に示すように、明部軸13とx軸とのなす角φが増大し、φ=45+δ度となるように変化する。その結果、照射形状はX字がひしげた形状となり、2回回転対称を呈する。
次いで、実施の形態2の四つ葉型発光装置60を配列してなる面光源について説明する。図8は実施の形態2の面光源における四つ葉型発光装置の照射形状と配列パターンを示す図である。図8の(a)は実施の形態2の四つ葉型発光装置60と照射形状の対応を示す平面図である。以下、実施の形態2の四つ葉型発光装置60の照射形状は、互いに同一な5つのひし形を並べてなるX字状の形状(図中に二点鎖線で示す)をなし、明部62はそれぞれのひし形に収まるような形状を備えるとともに、それぞれのひし形が同一の輝度を有するものと近似して説明する。
図8の(b)は四つ葉型発光装置60の配置および面光源としての照射形状を示した平面図である。これによると実装基板110には、図8の(a)に示す照射形状を備えた四つ葉型発光装置60が平行四辺形配列、すなわち図8の(b)に二点鎖線で示すように、配列軸114同士が交わる格子点は平行四辺形の頂点をなし、四つ葉型発光装置60は、各格子点上に備わるように配列されるとともに、その向きは配列軸114に対し回転させられている。
このような配列によっても、実施の形態1と同様に、一つの四つ葉型発光装置60による暗部64が他の四つ葉型発光装置60による明部62により照射されるため、拡散板112の位置で輝度が均一化される。
(実施の形態3)
実施の形態3に示す面光源は、照射形状が非同心円状の3つの明部と暗部により3回回転対称の輝度分布を有する、あるいは非同心円状の6つの明部と暗部により6回回転対称の輝度分布を有する発光装置を実装してなるものである。図9、図10は実施の形態3の面光源の照射形状と配列パターンを示す図である。
照射形状が非同心円状の3つの明部と暗部により3回回転対称である発光装置70の構成を示す例として、図9の(a)に破線で示すように、基板上に正三角形の頂点(図示しない)に配設された3つの長尺チップ65と、これを被覆する六角錐形状の封止体兼用レンズ10を備える構成が考えられる。
照射形状が非同心円状の6つの明部と暗部により6回回転対称である発光装置80の構成を示す例として、図10の(a)に破線で示すように、基板上に正六角形の頂点(図示しない)に配設された6つの長尺チップ65と、これを被覆する六角錐台形状の封止体兼用レンズ10を備える構成が考えられる。
図9の(a)によると、発光装置70が発生する照射形状は、互いに輝度が等しく、それぞれが六角形で近似される明部72を生じ、この六角形は隣り合う六角形との間で1辺を共有するように最密配列され、3回回転対称の単位照射領域76(図中にハッチングで示す)をなす。明部72の近傍には明部に対する相対的な暗部74が生じる。
同様にして図10の(a)によると、発光装置80が発生する照射形状は、互いに輝度が等しく、それぞれが六角形で近似される明部82を生じ、中心となる1つの六角形の各辺と、これを取り囲む6つの六角形の1辺とが共有されるように最密配列され、6回回転対称の単位照射領域86(図中にハッチングで示す)をなす。
実装基板110(図示しない)には、図9の(a)や図10の(a)に示す照射形状を備えた発光装置70、80が三角配列、すなわち図9の(b)や図10の(b)に二点鎖線で示すように、配列軸114が交わる格子点は三角形の頂点をなし、発光装置70、80は、各格子点上に備わるように最密配列される。
このように、照射形状がn回回転対称(但しnは2以上の整数)である発光装置を、一つの発光装置の暗部が他の発光装置の明部により照射されるように配列することにより、実施の形態1と同様にして輝度が均一化されるように面光源を構成することができる。また図から明らかなように、nと、回転角度θ、回転角度αとの関係は、0度≦θ≦360度/nまたは、0度≦α≦360度/nの関係にある。
(実施の形態4)
図11はローカルディミング方式の液晶表示装置を示す模式図である。図11の(a)はローカルディミング方式の表示装置の平面図および側面図であって、ローカルディミング方式の表示装置500は液晶表示パネル(以下、表示パネルと言う)510と、これを背面から照射するバックライトとして、実施の形態1に記載の面光源100を備える。表示パネル510は複数の領域に分割され、該領域に対応するように面光源100も複数の領域に分割されており、それぞれの領域が独立して駆動可能に構成される。さらに面光源100は、表示パネル510に表示される画像に応じて輝度の調整が可能に構成されたドライバ(図示しない)により駆動され、表示パネル510に表示される画像で輝度の高い領域の背面を強く、輝度の低い領域の背面を弱く、それぞれ選択的に照射可能に構成されており、消費電力の抑制やコントラストの向上を図ることができる。
図11の(b)は表示パネル510の分割された領域と面光源100の分割された領域との位置関係を示す図である。例えば画像として、トンネル内を走行中の車両から、進行方向に見える、トンネルの出口512を撮影した画像を表示パネル510に表示する場合を想定すると、暗闇の中に明るいトンネルの出口512が表示される。このトンネルの出口512が表示される表示パネル510の領域をセグメント510aとし、この背面に相対する面光源100の領域をセグメント100aとする。このような画像を表示する場合は、セグメント510aの背面に相対する、セグメント100aの輝度を増大させれば良いのである。
実施の形態4によると、実装基板110に配設された個々の四つ葉型発光装置50の照射形状はX字状を呈し、限られた領域を照射するため、それ以外の領域へ拡散する光は、ごく僅かである。従って隣り合うセグメントに光が漏れるといったクロストークが抑制される。従って、四つ葉型発光装置50を搭載した面光源はローカルディミング方式の表示装置のバックライトとして好適に使用することができる。
なお、面光源は実施の形態1に示したものに限定されず、実施の形態2または3に示すものであってもよい。また、表示装置は液晶表示装置に限定されず、一般に領域によって光透過率を変化させるものであれば良い。
(実施形態の総括)
本実施形態に係る発光装置は、基板と、前記基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、前記発光装置の発光は前記基板と平行な観測面において、複数の明部と暗部による非同心円状の輝度の分布を生じる。
本実施形態に係る発光装置は、前記複数の明部と暗部が3つ、4つ又は6つの明部と暗部とすることが好ましい。
本実施形態に係る発光装置は、前記複数の明部と暗部による非同心円状の輝度の分布がn回回転対称(但しnは2以上の整数)の形状であることが好ましい。
本実施形態に係る発光装置は、前記半導体発光素子を複数備え、該半導体発光素子を被覆するとともに、前記半導体発光素子に対応して配置された山部と、前記半導体発光素子の離間された部分の上方に対応して配置された谷部からなる前記レンズを備えることが好ましい。
本実施形態に係る発光装置は、前記封止体が前記レンズを兼ねることが好ましい。
本実施形態に係る発光装置は、前記封止体内に、前記半導体発光素子から発する1次光を吸収して2次光を発する波長変換部を備えることが好ましい。
本本実施形態に係る面光源は、実装基板と、前記複数の発光装置とを備え、複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする。
本実施形態に係る面光源は、前記各発光装置がn個の前記明部を有し、前記発光装置の前記暗部と中心を結ぶ線である暗部軸と、前記発光装置の中心同士を結ぶ線である配列軸とを備え、前記暗部軸と前記配列軸とのなす回転角度θが0度≦θ≦360度/nの関係にあることが好ましい。
本実施形態に係る面光源は、前記nが4であって、前記回転角度θが18.4度±3度であることが好ましい。
本実施形態に係る表示装置は、前記面光源と、画素領域毎に光透過率を変化させる表示パネルとを備え、前記面光源が前記表示パネルを背面から照射することを特徴とする。
また、本実施形態に係る表示装置は、前記面光源であって、かつ、前記面光源は複数の領域に分割されており、それぞれの領域が独立して駆動可能に構成される面光源と、画素領域毎に光透過率を変化させる表示パネルとを備え、前記面光源が前記表示パネルを背面から照射することを特徴とする。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
10 封止体兼用レンズ
10a 山部
10b 谷部
50、60 四つ葉型発光装置
70、80 発光装置
52、62、72、82 明部
54、64、74、84 暗部
100、200、300、400 面光源
112 拡散板
500 表示装置

Claims (11)

  1. 基板と、前記基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、発光装置の発光は前記基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じ、各山部は、前記基板から離れる方向へ盛り上がった頂点を有し、前記レンズは、前記頂点から、前記基板へ近づくとともに前記レンズの周辺へ向かう方向へ傾斜した斜面を備える複数の発光装置と、
    実装基板とを備え、
    複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、
    前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする面光源。
  2. 基板と、前記基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、発光装置の発光は前記基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じ、前記半導体発光素子を複数備え、該半導体発光素子を被覆するとともに、前記半導体発光素子に対応して配置された山部と、前記半導体発光素子の離間された部分の上方に対応して配置された谷部からなる前記レンズを備えた複数の発光装置と、
    実装基板とを備え、
    複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、
    前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする面光源。
  3. 前記複数の明部と暗部は3つ、4つ又は6つの明部と暗部であることを特徴とする請求項1または2に記載の面光源
  4. 前記輝度分布はn回回転対称(但しnは2以上の整数)の形状であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の面光源
  5. 前記封止体は前記レンズを兼ねていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の面光源
  6. 前記封止体内に、前記半導体発光素子から発する1次光を吸収して2次光を発する波長変換部を備えたことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の面光源
  7. 実装基板と、前記実装基板に配設される半導体発光素子と、前記半導体発光素子を被覆する封止体と、複数の山部と谷部を有するレンズを備え、発光装置の発光は前記実装基板と平行な観測面において、放射状に伸びる複数の明部と放射状に伸びる複数の暗部とを有する輝度分布を生じる発光装置を複数備え、
    複数の前記発光装置が前記実装基板上に配列された面光源であって、
    前記発光装置は、それぞれの前記発光装置による暗部に隣接して他の前記発光装置による明部が組み合わされるように配列されていることを特徴とする面光源。
  8. 前記各発光装置はn個の前記明部を有し、
    前記発光装置の前記暗部と中心を結ぶ線である暗部軸と、
    前記発光装置の中心同士を結ぶ線である配列軸とを備え、
    前記暗部軸と前記配列軸とのなす回転角度θが0度≦θ≦360度/nの関係にあることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の面光源。
  9. 前記nが4であって、
    前記回転角度θが18.4度±3度であることを特徴とする、請求項に記載の面光源。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の面光源と、
    画素領域毎に光透過率を変化させる表示パネルとを備え、
    前記面光源が前記表示パネルを背面から照射することを特徴とする表示装置。
  11. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の面光源であって、かつ、前記面光源は複数の領域に分割されており、それぞれの領域が独立して駆動可能に構成される面光源と、
    画素領域毎に光透過率を変化させる表示パネルとを備え、
    前記面光源が前記表示パネルを背面から照射することを特徴とする表示装置。
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