JP6777253B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本開示は、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、面発光型の光源装置が知られている。例えば、面発光型の光源装置の一例として、特許文献１に記載の光源装置がある。このような光源装置は、複数の光源の周囲に反射性の周壁を有し、マトリックス状に配置された枠体を有している。これにより、発光エリアを分割してエリア外への光の漏れを防止している。

特開２０１３−２５９４５号公報

しかし、特に車載用計器類等は、その平面形状が変則的であるために、その外周端部においては、必ずしも光源を規則的に配置することができず、面内においてその輝度を均一にすることができないことがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、変則的な平面形状を有する場合において、輝度が面内で均一にすることができる光源装置を提供する。

本願は、以下の発明を含む。
複数の光源と、
前記複数の光源がマトリクス状に配置された基板と、
前記光源のそれぞれを取り囲む第１壁部と、前記第１壁部の外側に、外側に開口部を有する第２壁部を備えた反射部材と、を備え、
前記第２壁部に囲まれた領域は、前記第１壁部に囲まれた第１領域の面積の半分以上の面積を有する第２領域と、前記第１領域の面積の半分より小さい面積を有する第３領域とを有し、
前記第２領域には前記光源が配置され、前記第３領域には光源が配置されていない光源装置。

本発明の一実施の形態の光源装置によれば、変則的な平面形状を有する場合において、輝度が面内で均一にすることができる。

本発明の一実施形態の光源装置の概略平面図である。 図１ＡのＡ−Ａ’線断面図である。 図１ＡのＢ−Ｂ’線断面図である。 図１Ａの第１壁部周辺の部分拡大概略断面図である。 本発明の一実施形態の光源装置の概略分解斜視図である。 図１Ｅに示された部材の一部を含む光源装置の要部の概略断面図である。 図１Ａの光源装置の発光素子周辺の部分拡大概略断面図である。 図１Ａの光源装置の発光素子のバットウイング配光特性を示すグラフである。 本発明の他の実施形態の光源装置の概略平面図である。 本発明のさらに別の実施形態の光源装置の概略平面図である。 本発明のさらに別の実施形態の光源装置の概略平面図である。

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。
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、特に断りのない限り、平面視において、光源装置、基板及び／又は反射部材の中心側を内側、中心とは反対側を外側ということがある。

本発明の一実施形態に係る光源装置は、図１Ａ〜１Ｆ等に示すように、複数の光源９と、複数の光源９が配置された基板８と、反射部材１０とを備える。このような光源装置は、面発光型の光源装置として機能する。反射部材１０は、光源９のそれぞれを取り囲む第１壁部１１と、第１壁部１１の外側に、外側に開口部を有する第２壁部１２を備える。反射部材１０においては、第１壁部１１によって囲まれた領域を第１領域１１Ｒと、第２壁部１２で囲まれた領域のうち、第１領域１１Ｒの面積の半分以上の面積を有する領域を第２領域１２Ｒと、第１領域１１Ｒの面積の半分より小さい面積を有する第３領域１３Ｒとを有する。第２領域１２Ｒには光源９が配置され、第３領域１３Ｒには光源９が配置されていない。
このような構成を備えることにより、その平面形状が変則的である光源装置においても、面内での輝度を均一にすることができる。

（光源９）
光源９は、光を発する部材であり、例えば、自ら光を発する発光素子そのもの、発光素子を透光性樹脂等で封止したもの、発光素子がパッケージングされた表面実装型の発光装置（ＬＥＤともいう）等を包含する。複数の光源９は、基板８上に、縦横、行列、マトリクス状等、規則的に並列されていることが好ましい。これによって、面内における輝度を均一にすることができる。つまり、複数の光源９は、図１Ａに示すように、行列状に規則的に並列しているものが好ましく、図３Ｃ示すように、行方向に規則的に並列するとともに、列方向には、隣接する行の光源９間に配置するように光源９の半分の量（長さ）を行方向にシフトして、規則的に並列しているものであってもよい。
例えば、光源９としては、図２Ａに示すように、発光素子７を、封止部材５で被覆したものが挙げられる。光源９は１つの発光素子７を用いたものであってもよいし、複数個の発光素子７を用いて１つの光源としたものでもよい。
光源９は、どのような配光特性を有するものであってもよいが、後述する反射部材１０の壁部で囲まれた各領域において輝度ムラを少なく光らせるために、広配光であることが好ましい。特に、光源９のそれぞれが、図２Ｂに示すようなバットウイング配光特性を有していることが好ましい。これにより光源９の真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、壁部で囲まれた各領域における輝度ムラを抑制することができる。
ここでバットウイング配光特性とは、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において０°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。なお、光軸Ｌとは、図２Ａに示すように、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２Ａに示すように、上面に光反射膜６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７の上方向への光は光反射膜６で反射され、発光素子７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。光反射膜６は、発光素子７に直接形成することができるため、バットウイング配光とするための特別なレンズを別途組み合わせる必要がなく、光源９の厚みを薄くすることが可能である。
発光素子７の上面に形成される光反射膜６は、銀、銅等の金属膜、誘電体多層膜（ＤＢＲ膜）、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ることが好ましい。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好ましい。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。
光源９は、例えば、基板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。後述する封止部材５を含めても、光源９の厚みは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
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）が可能となるように、後述する基板８上に搭載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、発光素子として発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、窒化物系半導体を用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いてもよい。用いる発光素子の組成及び発光色、大きさ、個数等は目的に応じて適宜選択することができる。
発光素子７は、図２Ａに示すように、基板８の上面に設けられた正負一対の配線層４Ａ、４Ｂに跨るように、接合部材３を介してフリップチップ実装されたものが挙げられる。ただし、発光素子７はフリップチップ実装のみならず、フェイスアップ実装されたものでもよい。接合部材３は、発光素子７を基板または導体配線に固定するための部材であり、絶縁性の樹脂又は導電性の部材等が挙げられる。図２Ａに示すような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。

（封止部材５）
封止部材５は、発光素子を外部環境から保護するとともに、発光素子から出力される光を光学的に制御する等の目的で、発光素子を被覆する。封止部材５は透光性の材料で形成されている。その材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はそれらを混合した樹脂等の透光性樹脂、ガラス等を用いることができる。これらのうち、耐光性及び成形のしやすさを考慮して、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。封止部材５には、発光素子からの光を吸収して発光素子からの出力光とは異なる波長の光を発する蛍光体等の波長変換材料、発光素子からの光を拡散させるための拡散剤、発光素子の発光色に対応した着色剤等を含んでいてもよい。
蛍光体、拡散剤及び着色剤等は、当該分野で公知のものを使用することができる。
封止部材５は、基板８と直接接触していてもよい。
封止部材５は、印刷、ディスペンサ塗布等が可能である粘度に調整され、加熱処理、光照射によって硬化させることができる。封止部材５の形状としては、例えば、略半球形状、断面視において縦長（断面視において、Ｘ方向の長さよりもＺ方向の長さが長い形状）の凸形状、断面視において偏平な凸形状（断面視において、Ｚ方向の長さよりもＸ方向の長さが長い形状）、上面視において円形状又は楕円形状となるように形成されていてもよい。
封止部材５は、発光素子７の下面と基板８の上面との間に、アンダーフィル５ａとして配置されていてもよい。

（基板８）
基板８は、複数の光源９を配置するための部材であり、図２Ａに示すように、その上面に、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を有する。配線層４Ａ、４Ｂのうち、電気的な接続を行わない領域には被覆部材２が被覆されていることが好ましい。
基板８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。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、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等の無機フィラーを混合したもの、ガラス繊維強化樹脂（ガラスエポキシ樹脂）、金属部材に絶縁層を形成した金属基板等が挙げられる。
基板８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。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。
配線層４Ａ、４Ｂは、導電性部材であればどのような材料で形成されていてもよく、通常、回路基板等の配線層として使用されるものを用いることができる。導体配線の表面には、めっき膜、光反射膜等が形成されていてもよい。
被覆部材２は、絶縁性の材料によって形成されていることが好ましい。材料は、基板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により、光の漏れ又は吸収を防止して、光源装置の光取り出し効率を向上させることができる。

（反射部材１０）
反射部材１０は、光源９のそれぞれを取り囲む第１壁部１１と、第２壁部１２とを有する。
第１壁部１１は、基板上に配置された光源９のそれぞれを中心（又は重心）付近に位置するように配置されるものが好ましく、中心（又は重心）に位置するように配置されるものがより好ましい。第１壁部１１は、例えば、平面視において、四角形、六角形等の多角形、円形、楕円形等の形状の枠状のものが挙げられる。なかでも、図１Ａに示すように、四角形の格子状であるもの、図３Ｃに示すように、六角形の枠状であるものが好ましく、四角形、特に、正方形の格子状であるものがより好ましい。従って、第１壁部１１は、上述した枠状の壁によって、所定の形状の領域、つまり第１領域１１Ｒを複数規定する。反射部材１０が光源９を取り囲んで構成される領域の形状、つまり、第１壁部１１によって規定される第１領域１１Ｒの形状は、平面視において、例えば、円形、楕円形等、四角形、六角形等の多角形等が挙げられる。なかでも、多角形、特に四角形が好ましい。これにより、面光源装置の発光面の面積に応じて発光エリアを第１壁部１１で任意の数に規定することが容易になり、発光エリアを高密度に配置することができる。第１壁部１１によって規定される第１領域１１Ｒは規則的に規定されることが好ましい。第１壁部１１によって規定される第１領域１１Ｒの数は、任意に設定することができ、光源装置の意図する大きさに応じて、適宜調整することができる。なお、第１領域１１Ｒは、部分的に異なる大きさ及び／又は形状であってもよいが、複数の全てが同じ大きさ及び同じ形状であることが好ましい。
言い換えると、反射部材１０において、第１壁部１１は、光源９をそれぞれ取り囲む第１領域１１Ｒが、縦横、行列、マトリクス状等に規則的に並列されるように、枠状に連結して配置されていることが好ましい。

第２壁部１２は、所定の形状の領域、つまり第２領域１２Ｒ及び第３領域１３Ｒをそれぞれ１以上、好ましくはそれぞれ複数規定する。第２壁部１２は、反射部材１０において、第１壁部１１の外側に配置され、かつ反射部材１０の外側、つまり、光源装置の外側に開口部を有する。ここでの開口部は、第２壁部１２の高さ方向の一部において開放された部分であってもよいが、第２壁部１２の高さ方向の全部が開放された部分であることが好ましい。また、第１壁部の外側とは、図１Ａに示すように、平面視における反射部材１０の外周に近い第１側壁の外側を指す。第１壁部の外側は、さらに、図３Ｂに示すように、反射部材１０が、平面視において、最外周の内側において貫通孔３２を有する場合には、その貫通孔３２に近い第１壁部の貫通孔３２側をも指す。
言い換えると、反射部材１０において、第２壁部１２は、第１壁部１１の外側において、枠の一部を構成するように、第１壁部１１に連結して配置されている。

第２壁部１２で部分的に囲まれた領域、つまり、第２壁部１２で一部規定される領域を、第２領域１２Ｒ又は第３領域１３Ｒと称する。第２領域１２Ｒ及び第３領域１３Ｒは、第１領域１１Ｒの形状とは異なり、平面視において、第１領域１１Ｒの形状の一部を欠いた形状を有する。特に、第２領域１２Ｒは、第１壁部１１に囲まれた第１領域１１Ｒの面積の半分以上の面積を有する。第３領域１３Ｒは、第１領域１１Ｒの面積の半分より小さい面積を有する。また、第２領域１２Ｒは、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在する領域であって第１領域１１Ｒの面積の半分以上の面積を有する領域、第３領域１３Ｒは、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在する領域であって、第１領域１１Ｒの面積の半分より小さい面積を有する領域と言い換えることができる。さらに、第２領域１２Ｒは、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在する領域、第３領域１３Ｒは、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在しない領域と言い換えることもできる。

第２領域１２Ｒ及び第３領域１３Ｒの平面形状は、例えば、第１領域１１Ｒの平面形状、反射部材１０の平面形状、光源装置を適用する計器類等の表示装置等によって、適宜設定することができる。第２領域１２Ｒ及び第３領域１３Ｒがそれぞれ複数ある場合、全部が同じでもよいが、全部又は一部が異なっていてもよい。これによって、計器類の形状に沿った変則的な形状の光源装置とすることができ、光源装置自体を小型化することができる。例えば、第１壁部１１によって規定された１つの第１領域１１Ｒを、一辺に平行な任意の位置で切断されて形成された領域（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｎ部分参照）、第１壁部１１によって規定された１つの第１領域１１Ｒを、一辺に対して任意の角度で傾斜する位置で切断されて形成された領域（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｊ、Ｗ、Ｌ部分参照）、第１壁部１１によって規定された１つの第１領域１１Ｒを任意の曲線と直線によって切断されて形成された領域（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｂ中、Ｋ部分参照）、第１壁部１１によって規定された１つの第１領域１１Ｒを任意の曲線に沿って切断されて形成された領域等、種々の形状が挙げられる。
第２領域１２Ｒには、光源９が配置され、第３領域１３Ｒには、光源が配置されない。上述したように、第２領域１２Ｒにおいて、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在する場合には、その中心又は重心に相当する領域又はその近傍に光源９が配置される。なお、第２領域１２Ｒのうち、第１領域１１Ｒの中心又は重心に相当する領域が存在せず、かつ第１領域１１Ｒの面積の半分以上の面積を有する領域が存在する場合には、光源９は配置されていなくてもよい。
第３領域１３Ｒ、つまり、第２壁部１２によってその一部が囲まれる領域であって、光源９が配置されていない領域は、上下、左右又は斜めに連続しない（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｊ、Ｗ、Ｋ、Ｎ、Ｌ部分等参照）。これによって、変則的な反射部材を用いる場合において、その端部で暗い領域を存在させることなく、面内における輝度ムラを効果的に防止することができる。

反射部材１０は、平面視において、第１壁部１１によって互いに平行な上下の辺又は互いに平行な左右の辺（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｑ参照）を構成し、第２壁部１２、第２領域１２Ｒ又は第３領域１３Ｒによって、第１壁部１１又は第１領域１１Ｒによる上下の辺又は左右の辺に対して傾斜又は湾曲した辺を構成する（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｊ、Ｗ、Ｋ、Ｎ、Ｌ等参照）。ここでの傾斜及び湾曲は、光源９の大きさ、配置、光源装置の用途等によって適宜設定することができる。つまり、反射部材１０の外周は、上下及び／又は左右において互いに平行な辺を有する場合（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｑ部分参照）、その辺を構成するために、第１壁部１１が配置されることがあるが、第２壁部１２は、反射部材の外周における辺を構成せず、第２領域１２Ｒ又は第３領域１３Ｒが第１壁部１１とともに、反射部材１０の外周を構成する（図１Ａ及び図３Ａ〜３Ｃ中、Ｊ、Ｗ、Ｋ、Ｎ、Ｌ部分等参照）。

第１壁部１１及び第２壁部１２は、断面視において、隣接する領域の境界を構成し、光源９の上方に向かって広がる傾斜を有しているものが好ましい。壁部の角度（図１Ｄ中、γ）は、例えば、４５°〜７５°が挙げられる。
第１壁部１１及び第２壁部１２の上端は、平面であってもよいが、隣接する領域を取り囲む少なくとも２つの壁部によって構成される稜の形状であることが好ましい。言い換えると、図１Ａ等に示すように、頂部を構成する少なくとも２つの壁部の縦断面が、鋭角三角形を構成するものが好ましく、鋭角二等辺三角形を構成するものがより好ましい。鋭角三角形又は鋭角二等辺三角形の鋭角、つまり、頂部の角度（図１Ｄ中、α）は、例えば、３０°〜９０°とすることが好ましい。このような範囲とすることにより、反射部材１０が占める空間及び領域を低減させ、反射部材１０の高さを低減することができ、光源装置の小型化及び薄型化を実現することができる。
第１壁部１１及び第２壁部１２の角度α、γ、後述する反射部材の高さＯＤにより、第１壁部１１及び／又は第２壁部１２の幅（図１Ｄ中、Ｍ）を、任意に設定することができ、光源装置の小型化を図ることができる。
第１壁部１１及び第２壁部１２は、基板８上に配置された光源９の数及び位置によって、平面視、例えば、３つの第１領域１１Ｒ及び／又は第２領域１２Ｒ及び／又は第３領域１３Ｒが隣接して３つの頂部の端が１点に集中するもの（図３Ｃ参照）、図１Ａ等に示すように４つの第１領域１１Ｒ及び／又は第２領域１２Ｒ及び／又は第３領域１３Ｒが隣接して４つの頂部が集中するもの、６つの第１領域１１Ｒ及び／又は第２領域１２Ｒ及び／又は第３領域１３Ｒが隣接して６つの頂部が１点に集中するものなど、種々の形状とすることができる。
第１壁部１１及び／又は第２壁部１２のピッチ（図１Ｂ中、Ｐ）は、用いる光源の大きさ、意図する光源装置の大きさ及び性能等によって適宜調整することができる。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。
また、反射部材１０は、各領域内において、底面１０ｃを有することが好ましい。底面１０ｃは、第１領域１１Ｒ内において、略中央に貫通孔が配置されている。図１Ａ等に示すように、貫通孔内には、光源９が配置されることが好ましい。貫通孔の形状及び大きさは、光源９の全部が露出される形状及び大きさであればよく、貫通孔の外縁が、光源９の近傍のみに位置するように設定することが好ましい。これによって、光源からの光を底面１０ｃでも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自体の高さ、つまり、反射部材１０の底面１０ｃの下面から第１壁部１１及び第２壁部１２の上端まで高さ（図１Ｄ中、ＯＤ）は、８ｍｍ以下、より薄型の光源装置とする場合は１ｍｍ〜４ｍｍ程度であることが好ましい。これにより、後述する拡散板等の光学部材を含めたバックライトユニットを極めて薄型にすることができる。
反射部材１０の厚みは、例えば１００μｍ〜３００μｍが挙げられる。

反射部材１０は、基板８の上に配置されることが好ましく、反射部材１０の底面１０ｃの下面と基板８の上面とが固定されるものが好ましい。特に、光源９からの出射光が、基板８と反射部材１０との間に入射しないように、貫通孔の周囲を、光反射性の接着部材を用いて固定することが好ましい。例えば、貫通孔の外縁に沿ってリング状に光反射性の接着部材を配置することがより好ましい。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。ただし、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、光反射性を有する部材である。これにより、光源９から出射される光を第１壁部１１及び第２壁部１２及び底面１０ｃによって効率よく反射させることができる。特に、第１壁部１１及び第２壁部１２が上述したように傾斜を有する場合には、光源９から出射された光が第１壁部１１及び第２壁部１２に照射され、上方向に光を反射させることができる。また、隣接する第１領域Ｒ及び／又は第２領域１２Ｒが不点灯である場合においても、コントラスト比を向上させることができ、上方向への光の反射をより効率的に行うことができる。
反射部材１０は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の金属酸化物粒子からなる反射材を含有する樹脂等を用いて成形してもよいし、反射材を含有しない樹脂を用いて成形した後、表面に反射材又は反射膜等を設けてもよい。光源９からの出射光に対する反射率が７０％以上となるように設定されることが好ましい。
反射部材１０自体は、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、これら部分的に備える部材であってもよい。また、平面を構成する平坦な部材であってもよいし、曲面等を構成する部材であってもよいし、これらを組み合わせて備える部材であってもよい。

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を用いて真空成形することにより、底面１０ｃと第１壁部１１及び第２壁部１２とが一体的に形成された反射部材１０を形成することができる。

（その他の部材）
本実施形態の光源装置は、図１Ｅ及び１Ｆに示すように、さらに、拡散板１４及び／又は拡散シート２２、波長変換シート２３、プリズムシート２４、偏光シート２５、基板の外周を取り囲む反射壁を有する外装基板２７、反射部材の外周を取り囲む反射壁を有する被覆基板２６等を備えていることが好ましい。また、これらの部材は、任意に、接着層及び／又は反射層２８、２９、３１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１４及び／又は拡散シート２２）
拡散板１４及び／又は拡散シート２２（以下、単に拡散板１４と称する）は、入射する光を拡散させて透過させる部材であり、複数の光源９の上方に１つ配置することが好ましい。拡散板１４は、第１壁部１１及び第２壁部１２の上端に略接触するように配置することが好ましい。拡散板１４は、平坦な板状部材であることが好ましいが、その表面に凹凸が配置されていてもよい。拡散板１４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１４は、例えば、ポリカーボネイト樹脂、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１４は、その表面に凹凸を設けてもよいし、拡散板１４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、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの大きさとすることができる。
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１４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１４の厚みは、１ｍｍ〜２ｍｍとすることができる。
反射部材１０の第１壁部１１及び／又は第２壁部１２間のピッチＰとした場合、拡散板と光源との距離、つまり、高さＯＤは、例えば、０．３Ｐ以下となるように、拡散板１４が配置されていることが好ましく、０．２５Ｐ以下となるように配置されていることが好ましい。ここで、高さＯＤは、図１Ｂに示すように、基板８の最表面、つまり基板８がその表面に被覆部材２、配線層４Ａ、４Ｂ等を有する場合にはその最表面から、拡散板１４の下面までの距離を意味する。別の観点から、拡散板１４は、例えば、図２Ａに示すように、反射部材１０の底面１０ｃの上面からの距離が１．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ〜３ｍｍであることがより好ましい。

拡散板１４は、上面及び／又は下面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、反射部が配置されていてもよい。光源の上方領域、特に直上領域では、拡散板１４と光源９との距離が最も短くなる。よって、この領域での輝度が高くなる。拡散板１４と光源９との距離が短いほど、光源９が配置されていない領域の直上の領域との輝度ムラが顕著になる。従って、反射部を拡散板１４の表面に設けることにより、光源９の指向性の高い光の一部を反射して、光源９方向に戻すことによって輝度ムラを緩和することができる。
拡散板１４は、さらに、上面及び／又は下面において、第１壁部１１及び／又は第２壁部１２の上端の上方、好ましくは、上端の直上に、反射部が配置されていてもよい。
第１壁部１１及び／又は第２壁部１２の上端は、光源９をローカルディミングする場合、不点灯領域と点灯領域の境界となる領域であることから、この部位に反射部を配置することにより、点灯領域の光が不点灯領域に漏れることを防止することができ、不点灯領域に向かう光を光源９の上方に反射させることができる。

反射部は、光反射材を含む材料によって形成することができる。例えば、光反射材を含む樹脂及び／又は有機溶剤等が挙げられる。光反射材としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の金属酸化物粒子が挙げられる。樹脂及び有機溶剤は、用いる金属酸化物粒子、製造された光源装置に求められる特性等を考慮して、適宜選択することができる。なかでも、樹脂としては、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂等を主成分とした透光性であって光硬化性の樹脂を用いることが好ましい。
反射部は、所定のストライプ状、島状等、種々の形状又はパターンとすることができる。反射部の形成方法は、例えば、印刷法、インクジェット法、スプレー法等、当該分野で公知の何れの方法でもよい。
反射部の厚みは、例えば、１０μｍ〜１００μｍが挙げられる。

（波長変換シート２３）
波長変換シート２３は、拡散板１４の上面又は下面のいずれに配置してもよいが、図１Ｅ及び１Ｆに示すように、拡散板１４及び／又は拡散シート２２の上面に配置することが好ましい。波長変換シート２３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。例えば、波長変換シート２３は、光源９からの青色光の一部を吸収して黄色光、緑色光及び／又は赤色光を発し、白色光を出射する光源装置とすることができる。波長変換シート２３は、光源９の発光素子から離間しているため、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。波長変換シート２３は、シート形状あるいは層形状を有しており、上述した蛍光体等を含む。

（プリズムシート２４）
プリズムシート２４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２４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。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２５）
偏光シート２５は、例えば、表示パネル、例えば液晶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２４側へ反射させることができる。偏光シート２５から戻る偏光の一部は、プリズムシート２４及び波長変換シート２３、拡散板１４で再度反射される。このとき、偏光方向が変化し、例えば、液晶表示パネルの偏光板の偏光方向を有する偏光に変換され、再び偏光シート２５に入射し、表示パネルへ出射する。これにより、光源装置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方向の光を高効率で出射させることができる。偏光シート２５、プリズムシート２４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２６及び／又は外装基板２７、接着層及び／又は反射層２８、２９、３１）
被覆基板２６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１４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。
また、外装基板２７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。
これらは、反射壁同士を当接又は噛み合わせることによって、発光装置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。
これらの部材は、発光装置から出射される光を反射するものであれば、例えば、反射材を含む樹脂、金属、セラミックス等、種々の材料によって形成することができる。
また、接着層及び反射層は、その上下の部材を接着させ、発光装置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 封止部材
５ａ アンダーフィル
６ 光反射膜
７ 発光素子
８ 基板
９ 光源
１０、２０、３０、４０ 反射部材
１０ｃ 底面
１１ 第１壁部
１１Ｒ 第１領域
１２ 第２壁部
１２Ｒ 第２領域
１３Ｒ 第３領域
１４ 拡散板
２２ 拡散シート
２３ 波長変換シート
２４ プリズムシート
２５ 偏光シート
２６ 被覆基板
２７ 外装基板
２８、２９、３１ 接着層及び／又は反射層
３２ 貫通孔

Claims (8)

1. 複数の光源と、
   前記複数の光源がマトリクス状に配置された基板と、
   前記光源のそれぞれを取り囲む第１壁部と、前記第１壁部の外側に、外側に開口部を有する第２壁部を備えた反射部材と、を備え、
   前記第２壁部に囲まれた領域は、前記第１壁部に囲まれた第１領域の面積の半分以上の面積を有する第２領域と、前記第１領域の面積の半分より小さい面積を有する第３領域とを有し、
   前記第２領域には前記光源が配置され、前記第３領域には光源が配置されていない光源装置。
2. 前記基板上に、前記反射部材の第１壁部が四角形の格子状に配置されている請求項１の光源装置。
3. 前記反射部材は、平面視において、前記第１壁部によって互いに平行な上下の辺又は互いに平行な左右の辺を構成し、前記第２壁部、第２領域又は第３領域によって前記上下の辺又は前記左右の辺に対して傾斜又は湾曲した辺を構成する請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記第３領域が、上下、左右又は斜めに連続しない請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
5. 拡散板、拡散シート、前記光源からの光を異なる波長の光に変換する波長変換シート、プリズムシート及び偏光シートからなる群から選択される少なくとも１種をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の光源装置。
6. さらに、前記基板の外周を取り囲む反射壁を有する外装基板を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の光源装置。
7. さらに、前記反射部材の外周を取り囲む反射壁を有する被覆基板を備える請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記光源はバットウィング配光を有する光源である請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源装置。