JP6993589B2 - Light emitting device and surface light emitting device using light emitting device - Google Patents
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Description
本開示は、発光装置及び発光装置を用いた面発光装置に関する。 The present disclosure relates to a light emitting device and a surface light emitting device using the light emitting device.
液晶テレビ等に用いられる直下方式のバックライトとして、例えば特許文献1のような面発光装置が知られている。
特許文献1に開示される発光装置は、複数の光源の周囲に周壁を有し、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つつ、光源ごとに発光量を制御して複数のエリア内でのコントラスト比を高めるローカルディミングを可能としている。
As a direct type backlight used in a liquid crystal television or the like, for example, a surface light emitting device as in Patent Document 1 is known.
The light emitting device disclosed in Patent Document 1 has a peripheral wall around a plurality of light sources, and has a frame body arranged in a matrix. This enables local dimming that divides the light emitting area to prevent light from leaking out of the area and controls the amount of light emitted for each light source to increase the contrast ratio in the plurality of areas.
しかしながら、光源から発生する熱によって枠体が膨張し、枠体が変形するおそれがあった。 However, the heat generated from the light source may cause the frame to expand and deform the frame.
本発明に係る実施形態は、枠体の変形を抑制することが可能な発光装置及びそれを用いた面発光装置を提供する。 An embodiment of the present invention provides a light emitting device capable of suppressing deformation of a frame and a surface light emitting device using the same.
本実施形態に係る発光装置は、複数の光源が配置された基板と、前記光源が配置される第1開口を有する第1平面部と前記第1平面部を囲む第1壁部とを有する第1凹部を複数備える第1反射部材と、前記光源が配置される第2開口を有する第2平面部と前記第2平面部を囲む第2壁部とを有する第2凹部を複数備える第2反射部材と、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間に配置され、前記第1壁部の一部と前記第2壁部の一部とを覆う被覆部材と、を備える。 The light emitting device according to the present embodiment has a substrate on which a plurality of light sources are arranged, a first plane portion having a first opening in which the light sources are arranged, and a first wall portion surrounding the first plane portion. A second reflection member having a plurality of first reflection members having a plurality of recesses, a second plane portion having a second opening in which the light source is arranged, and a second wall portion surrounding the second plane portion. A member is provided with a covering member arranged between the first reflective member and the second reflective member and covering a part of the first wall portion and a part of the second wall portion.
本発明に係る実施形態によれば、枠体の変形を抑制することが可能な発光装置及びそれを用いた面発光装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a light emitting device capable of suppressing deformation of the frame and a surface light emitting device using the same.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する発光装置または面光源装置は、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、実施例にも適用可能である。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the light emitting device or the surface light source device described below is for embodying the technical idea of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following unless otherwise specified. Further, the contents described in one embodiment and the embodiment can be applied to other embodiments and the embodiments.
本発明の実施形態に係る発光装置について、図1を参照しながら説明する。
図1は発光装置の全体構成を示す分解図である。本発明の実施形態に係る発光装置は、複数の光源103が配置された基板120と、第1反射部材110Aと、第2反射部材110Bと、第1反射部材110Aと第2反射部材110Bとの間に配置される被覆部材200を有する。
The light emitting device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is an exploded view showing the overall configuration of the light emitting device. The light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a
第1反射部材110Aは、第1開口104Aが形成された第1平面部106A及び第1開口104Aを取り囲む第1壁部105Aを有する第1凹部102Aを複数備えている。また、第2反射部材110Bは、第1反射部材110Aと同様に、第2開口104Bが形成された第2平面部106B及び第2開口104Bを取り囲む第2壁部105Bを有する第2凹部102Bを複数備えている。
The first
第1開口104A及び第2開口104Bが、基板120上に配置された複数の光源103のそれぞれを露出するように、基板120の上に第1反射部材110A及び第2反射部材110Bが配置される。図2に示すように、第1開口104A、第2開口104Bを下側から貫通するように光源103を配置することで、光源103の上面が第1平面部106A及び第2平面部106Bの上面よりも高い位置に配置される。これにより、光源103から出射される光を第1壁部105A及び第2壁部105Bによって効率よく反射させることができる。
The first
第1開口104A及び第2開口104Bは、第1平面部106A及び第2平面部106Bの略中心に略円形で形成されている。開口の形状及び大きさは、光源103の全部が露出される形状及び大きさであって、光源からの光を第1平面部106A及び第2平面部106Bで反射可能なように、光源103近傍のみに形成されることが好ましい。
The first opening 104A and the second opening 104B are formed in a substantially circular shape at the substantially center of the first
光源103としては、LED等の半導体発光素子を好適に用いることができる。複数の光源103は、所定間隔で基板120上に配置される。図1では、光源103は行列状に等間隔に配置されている。また、第1凹部102A及び第2凹部102Bは、マトリックス状に配列されている。なお、マトリックス状とは、X方向(横方向ともいう)及びY方向(縦方向ともいう)に格子状に配列された状態をいう。
As the
第1反射部材110A及び第2反射部材110B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、表面に反射材を設けてもよい。光源103からの出射光に対する反射率が440nm~630nmの領域で平均70%以上となるように設定されることが好ましい。
The first
第1反射部材110A及び第2反射部材110Bの成形方法としては、金型を用いた成形や光造形による成形方法が挙げられる。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で、第1平面部106Aと第1壁部105Aが一体的に形成された第1反射部材110Aを得ることができる。同様に、第2平面部106Bと第2壁部105Bが一体的に形成された2反射部材110Bを得ることもできる。反射シートの厚みは、例えば100~300μmである。
Examples of the molding method of the first
第1開口104A及び第2開口104Bから露出された光源103を取り囲むように形成される第1壁部105A及び第2壁部105Bは、第1平面部106A及び第2平面部106Bの上面に対して垂直方向(図2のZ方向)に離れるほど広がるように傾斜した面を有することが好ましい。
The
図1に示す例では、1つの基板120に対して第1反射部材110Aと第2反射部材110Bの組み合わせを複数用いて反射部材が形成されている。図2に示すように、第1反射部材110Aと第2反射部材110Bの間には、隙間107が形成されている。隙間107を有することにより、光源103から発生する熱によって第1反射部材110A及び第2反射部材110Bが膨張しても、隙間107によって水平方向(X及びY方向)への膨張を吸収することで、第1反射部材110A及び第2反射部材110Bの変形を抑制することができる。
In the example shown in FIG. 1, a reflective member is formed by using a plurality of combinations of the first
例えば、第1反射部材110A及び第2反射部材110Bが基板120に固定されていることで、基板120の水平方向への膨張を阻害され、逃げ場を失った応力によって第1反射部材110A及び第2反射部材110Bが、基板120から浮くようにして反ってしまう。このような反りは、基板120及び第1反射部材110A及び第2反射部材110Bが筐体に配置され、熱膨張した第1反射部材110A及び第2反射部材110Bと筐体とが干渉する場合には、より顕著になる。
For example, since the first
図1の例では、1つの基板120上に光源103が、X方向に6個、Y方向に4個の合計24個、一定の間隔で配置されている。第1反射部材110Aは、それぞれの光源103に対応した6個の第1開口104Aを有する。第2反射部材110Bは、それぞれの光源103に対応した6個の第2開口104Bを有する。なお、図1の例ではさらにもう一組の第1反射部材110Aと第2反射部材110Bを有している。このように、発光装置は第1反射部材110A及び第2反射部材110Bを複数組有していてもよい。隣接する第1反射部材110Aと第2反射部材110Bの間には、被覆部材200が配置される。
In the example of FIG. 1, six
図2に示すように、第1平面部106A及び第2平面部106Bの下面と基板120の上面は、接着部材111で固定される。光源103からの出射光が、基板120と第1反射部材110A及び第2反射部材110Bとの間に入射しないように、第1開口104A及び第2開口104Bの周囲を、設けた接着部材111で固定することが好ましい。例えば、開口に沿ってリング状に接着部材111を配置することが好ましい。接着部材111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、熱硬化樹脂や熱可塑樹脂の接着液であってもよい。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。また、接着剤ではなく、ネジ止めで固定されていてもよい。隙間107の近傍においては第1反射部材110A及び第2反射部材110Bの膨張を吸収できるように、基板120と、第1反射部材110A及び第2反射部材110Bとは固定されていないことが好ましい。
As shown in FIG. 2, the lower surfaces of the first
被覆部材200は、図2に示すように、隙間107と隙間107近傍の第1壁部105A及び第2壁部105Bの一部を被覆するように設けられる。これにより、反射部材の存在しない箇所を塞いで隣接する第1反射部材及び第2反射部材を連結し、光取り出し効率の低下を抑制することができる。よって、被覆部材200は第1反射部材110A及び第2反射部材110Bと同様に、光を反射することができる部材で形成されていることが好ましい。また、隙間107が形成されている領域のうち全ての領域が、被覆部材200で被覆されていることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the covering
被覆部材200で被覆される第1壁部105A及び第2壁部105Bは、被覆部材200で被覆されていない他の第1壁部及び第2壁部よりも高さが低く、あるいは第1壁部105A及び第2壁部105Bの傾斜面の面積が小さく形成されている。これにより、隣接する第1反射部材110Aと第2反射部材110Bの繋ぎ目部分に隙間を形成することができる。
The
被覆部材200は、図2に示すように第1壁部105A及び第2壁部105Bの傾斜面に沿って傾斜した被覆面201を有し、被覆面201で第1壁部105A及び第2壁部105Bを上側から押さえるようにして隙間107を被覆している。
As shown in FIG. 2, the covering
断面視において、被覆部材200に被覆されない第1壁部105Aと、第1平面106Aとのなす角度θ1は、被覆部材200に被覆される第1壁部105Aと、第1平面106Aとのなす角度θ2よりも大きい角度になるように設定することが好ましい。これにより、第1反射部材110Aが膨張または収縮して動く際に、被覆面201の内面に沿って動かすことができる。第2反射部材110Bについても同様に、被覆部材200に被覆されない第2壁部と、第2平面とのなす角度は、被覆部材200に被覆される第2壁部と、第2平面とのなす角度よりも大きい角度になるように設定することが好ましい。ここで被覆面201とは、第1壁部105A及び第2壁部105B並びに隙間107を被覆している面をいい、第1壁部及び第2壁部と接している内面部分並びに第1壁部及び第2壁部の傾斜面と連なって反射面を構成する外面部分の双方を含むものとする。
In a cross-sectional view, the angle θ1 formed by the
被覆部材200の被覆面201は、平面視で十字形状に形成されていることが好ましい。この被覆部材200の十字の交点と、隣接する壁部の頂辺の交点とを一致させ、第1壁部及び第2壁部を被覆部材200で被覆する。被覆部材の十字の交点に、後述する軸部160及び凸部164が形成されていてもよい。
The covering
また、被覆部材200は、一組の第1反射部材110A及び第2反射部材110Bに対し、複数用いられていてもよい。例えば、隣接する被覆部材200は、その端部で互いにX方向またはY方向に重なっていてもよいし、X方向とY方向に交差されて重なっていてもよい。
Further, a plurality of covering
被覆部材200は、基板120に固定されていることが好ましい。図2に示す例では、被覆部材200が軸部160を有しており、軸部160の上方に、軸部を中心にして上方から下方に向かって広がるようなテーパー面となる被覆面201が形成されている。
The covering
図2に示すように、軸部160は、基板120及び基板120の下に配置されるバックシャーシ170等に形成された貫通穴に差込まれている。軸部160には、軸部160よりも径の大きい抜け止め部162を有している。これにより、基板120の貫通穴及びバックシャーシ170の貫通穴に差込んだ軸部160が、所定の高さで止まるようになっている。このように差込まれた軸部160を下側から、かしめ加工することによって、被覆部材200と基板120とが固定される。
As shown in FIG. 2, the
また、被覆部材200は、かしめ加工された側とは反対側に、被覆面201の上面よりも上側に突出した凸部164を有している。この凸部164は、発光装置の上方に配置される部材を支持する支持部材として機能させることができる。例えば、光源103からの光を拡散させる拡散板を配置する場合、複数の凸部164を用いて拡散板を支持することができる。
Further, the covering
光源103から出射された光は、第1壁部105A及び第2壁部105B並びに被覆部材の被覆面201の外面により反射されて発光装置の上方に取り出される。光源103の配光特性は、どのようなものであってもよいが、第1壁部105A及び第2壁部で囲まれた1つ1つの領域を輝度ムラ少なく光らせるために、広配光であることが好ましい。
The light emitted from the
特に、光源103のそれぞれがバットウイング型の配光特性を有していることが好ましい。これにより光源103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、広げた光を第1平面部106A及び第2平面部106B並びに第1壁部105A及び第2壁部105Bに照射することで、第1壁部105A及び第2壁部105Bで囲まれた1つ1つの領域における輝度ムラを抑制することができる。
In particular, it is preferable that each of the
ここでバットウイング型の配光特性とは、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発光強度が強い発光強度分布で定義される。なお、光軸Lとは、図3に示すように、光源103の中心を通り、基板120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。
Here, the bat wing type light distribution characteristic is defined by a light emission intensity distribution in which the light emission intensity is strong at an angle where the absolute value of the light distribution angle is larger than 0 °, where the optical axis L is 0 °. As shown in FIG. 3, the optical axis L is defined as a line that passes through the center of the
バットウイング型の配光特性を有する光源103としては、例えば図3に示すように、上面に光反射膜122を有する発光素子108を、封止部材124で被覆した光源を用いることができる。発光素子108の上面に形成される光反射膜122は、金属膜であってもよく、誘電体多層膜(DBR膜)であってもよい。これにより、発光素子108の上方向への光は光反射膜122で反射され、発光素子108の直上の光量が抑制され、バットウイング型の配光特性とすることができる。光反射膜122を発光素子108に直接形成することができるため、バットウイングレンズが不要となり、光源103の厚みを薄くすることが可能である。
As the
例えば、基板120に直接実装された発光素子108の高さは100~500μmであり、光反射膜122の厚みは0.1~3.0μmである。後述する封止部材124を含めても、光源103の厚みは0.5~2.0mm程度とすることができる。このような光源103と組み合わせる第1反射部材110A、第2反射部材110Bの高さは、8.0mm以下、より薄型の発光装置とする場合は1.0~4.0mm程度であることが好ましく、拡散板130までの距離を8.0mm程度以下、より薄型の発光装置とする場合は2.0~4.0mm程度とすることが好ましい。これにより、拡散板130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。
For example, the height of the
光反射膜122は、発光素子108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122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されている。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。
The
発光素子108は、図3に示すように、基板120の上面に設けられた正負一対の導体配線126a、126bに跨るように、接合部材128を介してフリップチップ実装されている。発光素子108の下面と基板120の上面との間には、アンダーフィル136が配置されていてもよい。導体配線126a、126bのうち、電気的な接続を行わない領域には白色レジスト等の光反射層138が形成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
発光素子を被覆する封止部材124は透光性の部材であり、発光素子108を被覆するように設けられている。封止部材124は、基板120と直接接触していてもよい。封止部材124は、印刷やディスペンサ塗布が可能である粘度に調整され、加熱処理や光を照射することで硬化することができる。封止部材124の形状としては、例えば、略半球形状や、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(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)な凸形状、上面視において円形状や楕円形状となるように形成されていてもよい。
The sealing
なお、バットウイング型の配光特性を得るための光源103は、上述の構造に限られない。例えば図4に示すように、発光素子108を被覆する封止部材124の上面に光反射膜122を設け、封止部材124の側面は光反射膜122から露出させることで横方向に光を取り出す構造であってもよい。発光素子108は支持体140の上面に搭載されていてもよく、支持体140の下面に外部電極を有していてもよい。図4に示す光源103であっても、発光素子108の上方向への光は光反射膜122で反射され、発光素子108の直上の光量が抑制され、バットウイング型の配光特性とすることができる。
The
また、バットウイング型の配光特性を得るための光源103として、図5に示すように発光素子108を被覆するレンズ142を備えていてもよい。レンズ142は円柱状の外形を有し、レンズ底面の略中央に発光素子108が配置される凹部148を有する。
Further, as a
また、レンズ底面と対向する面は略中心に凹部150を有し、中心側から外側に向かって基板120と対向する側を凸形状とする曲面が形成されている。なお、発光素子108は支持体に搭載されて被覆部材で覆われた発光装置であってもよい。図5に示す光源103であっても、発光素子108の上方向への光は凹部150の内面で横方向へ反射されて、凸形状の曲面から出射されることで発光素子108の直上の光量が抑制され、バットウイング型の配光特性とすることができる。
Further, the surface facing the bottom surface of the lens has a
以上の例では、第1壁部及び第2壁部に仕切られた領域ごとに、1つの発光素子108を用いて光源103としたものを例に挙げたが、複数個の発光素子108を用いて1つの光源103としてもよい。
In the above example, a
平面部106の形状は多角形であることが好ましい。これにより、発光面の面積に応じて発光面を第1壁部105A及び第2壁部105Bで任意の数に区分することが容易になる。第1平面部106A及び第2平面部106Bの形状は、例えば図6に示すような正方形や長方形、図7に示すような六角形が挙げられる。平面部106の形状が六角形の場合は、第1反射部材110A及び第2平面部106Bの配列は図7に示すようなハニカム状の配列となる。ハニカム状の配列の場合、光源103は千鳥状に配置される。図6及び図7では第1反射部材110Aの例を示しているが、第2反射部材110Bも同様に形成することができる。
The shape of the flat surface portion 106 is preferably polygonal. This makes it easy to divide the light emitting surface into an arbitrary number by the
第1壁部及び第2壁部によって区分される領域の区分数は、任意で設定することができ、所望のサイズに応じて光源の位置と第1壁部及び第2壁部の形状を変更することができる。 The number of divisions of the area divided by the first wall portion and the second wall portion can be arbitrarily set, and the position of the light source and the shapes of the first wall portion and the second wall portion are changed according to the desired size. can do.
(面発光装置)
以上説明した発光装置を、直下型バックライト用光源として用いる場合について説明する。図2に示すように、発光装置の上方に所定距離を隔てて拡散板130やプリズムシート等の光学部材を配置し、さらにその上に液晶パネル132を配置し、面発光装置とする。
(Surface light emitting device)
A case where the light emitting device described above is used as a light source for a direct backlight will be described. As shown in FIG. 2, an optical member such as a
第1反射部材110A及び第2反射部材110Bの形状を最適化することでバックライト用光源を薄くすることができるが、第1壁部及び第2壁部によって区分される面積を固定したうえで、例えば光源ピッチ(P)と、光源載置面から光軸L方向に配置された光学部材までの距離(H)についてP/H=5.2程度であっても輝度均一性が満足できるように光反射部材を最適化したとする。そうすればP/H=3.3程度までは輝度均一性を維持することができるため、所望の画面サイズ、所望のP/Hに応じて、区分数を増減させるだけで種々のバックライト用光源を提供することができる。後述するローカルディミングの制御エリアについても、制御する区分単位を1つ、2つと選択することで対応できる。これにより所望の画面サイズによって区分面積を変動し、都度光反射部材を最適化するという手間を省略できるため、コストダウンを図ることができる。
The light source for the backlight can be made thinner by optimizing the shapes of the first reflecting
基板120に配置されたそれぞれの光源103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やHDR)が可能である。それぞれの光源103は第1壁部105A及び第2壁部105Bに取り囲まれていることから、隣接する光源から発せられた光が壁部を隔てて隣接する領域内に入射することを抑制することができる。例えば、第1壁部105Aに囲まれた1つの領域のみを消灯する場合、隣接する領域の光が入射すると輝度が落ちず、表示装置で黒を表示する場合でも白っぽい黒となってしまうが、不要な光の入射を抑制することで輝度を落とすことができる。また、1つの領域のみで輝度を上げたい場合も、隣接する領域への光の入射を抑制しつつ、1つの領域のみの輝度を上げることができる。
Each
以下に、実施形態の発光装置の各構成部材に適した材料等について説明する。
(基板)
基板120は、光源103を載置するための部材であり、図3に示されるように、発光素子108等の光源に電力を供給するための導体配線126a、126bを有する。
Hereinafter, materials and the like suitable for each component of the light emitting device of the embodiment will be described.
(substrate)
The
基板の材料としては、少なくとも一対の導体配線126a、126b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、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)等の樹脂が挙げられる。金属部材に絶縁層を形成している、いわゆる金属基板を用いてもよい。
The material of the substrate may be any material that can insulate and separate at least a pair of
基板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、あるい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。 The thickness of the substrate can be appropriately selected, and it may be either a flexible substrate that can be manufactured by a roll-to-roll method or a rigid substrate. The rigid substrate may be a bendable thin rigid substrate.
(接合部材)
接合部材は、発光素子108を基板または導体配線に固定するための部材である。絶縁性の樹脂や導電性の部材が挙げられ、図3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を挙げることができる。
(Joining member)
The joining member is a member for fixing the
(光反射層)
導体配線は、発光素子108や他材料と電気的に接続する部分以外は光反射層138で被覆されている事が好ましい。すなわち、図3に示されるように、基板120上には、導体配線を絶縁被覆するためのレジストが配置されていても良く、光反射層138はレジストとして機能させることができる。後述する樹脂材料に白色系のフィラーを含有させることにより、光の漏れや吸収を防いで、発光装置の光取り出し効率を向上させることもできる。
(Light reflecting layer)
It is preferable that the conductor wiring is covered with the
(発光素子)
発光素子108は、公知のものを利用することができる。例えば、発光素子108として発光ダイオードを用いるのが好ましい。
発光素子108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ることもできる。用いる発光素子の組成や発光色、大きさや、個数などは目的に応じて適宜選択することができる。
(Light emitting element)
As the
As the
(封止部材)
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ように封止部材124を配置してもよい。封止部材の材料としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂あるいはそれらを混合させた樹脂などの透光性樹脂や、ガラスなどを用いることができる。これらのうち、耐光性および成形のしやすさを考慮して、シリコーン樹脂を選択することが好ましい。
(Sealing member)
The sealing
さらに、封止部材には、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や、発光素子からの光を拡散させるための拡散剤を含有させることができる。また、発光素子の発光色に対応させて、着色剤を含有させることもできる。 Further, the sealing member is used for a wavelength conversion material such as a phosphor that absorbs light from the light emitting element and emits light having a wavelength different from the output light from the light emitting element, and for diffusing the light from the light emitting element. A diffusing agent can be contained. Further, a colorant may be contained in accordance with the emission color of the light emitting element.
本発明の発光装置および面発光装置は、表示装置のバックライト用光源や、照明装置の光源など、各種発光装置に利用することができる。 The light emitting device and the surface light emitting device of the present invention can be used for various light emitting devices such as a light source for a backlight of a display device and a light source of a lighting device.
120 基板
103 光源
102A 第1凹部
104A 第1開口
105A 第1壁部
106A 第1平面部
102B 第2凹部
104B 第2開口
105B 第2壁部
106B 第2平面部
108 発光素子
110A 第1反射部材
110B 第2反射部材
111 接着部材
122 光反射膜
124 封止部材
126a、126b 導体配線
130 拡散板
132 液晶パネル
136 アンダーフィル
138 光反射層
140 支持体
142 レンズ
200 被覆部材
201 被覆面
160 軸部
162 抜け止め部
164 凸部
170 バックシャーシ
120
Claims (10)
前記光源が配置される第1開口を有する第1平面部と前記第1平面部を囲む第1壁部と
を有する第1凹部を複数備える第1反射部材と、を備え、
前記光源は、
支持体と、
前記支持体の上面に有する発光素子と、
前記発光素子を被覆し、上面に光反射膜を有し、側面が前記光反射膜から露出されている封止部材と、を含み、
前記光反射膜は、誘電体反射膜であって、
前記光反射膜の反射率は、前記発光素子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おり、垂直入射よりも斜め入射の方が低くなるように設定されている発光装置。 A board with multiple light sources and
A first reflective member having a plurality of first recesses having a first flat surface portion having a first opening in which the light source is arranged and a first wall portion surrounding the first flat surface portion is provided.
The light source is
With the support,
The light emitting element on the upper surface of the support and
A sealing member that covers the light emitting element, has a light reflecting film on the upper surface, and has side surfaces exposed from the light reflecting film.
The light reflecting film is a dielectric reflecting film, and the light reflecting film is a dielectric reflecting film.
The reflectance of the light reflecting film has a reflectance angle dependence with respect to the incident angle with respect to the emission wavelength of the light emitting element, and is set so that the oblique incident is lower than the vertical incident. Light emitting device.
前記光源が配置される第2開口を有する第2平面部と前記第2平面部を囲む第2壁部とを有する第2凹部を複数備える第2反射部材を含む請求項1~6のいずれか1項に記載の発光装置。 Unlike the first reflective member,
Any of claims 1 to 6, comprising a second reflective member having a plurality of second recesses having a second flat surface portion having a second opening in which the light source is arranged and a second wall portion surrounding the second flat surface portion. The light emitting device according to item 1.
前記凸部により支持される拡散板と、を有する面発光装置。 The light emitting device according to claim 9, which has a convex portion on the upper portion of the covering member.
A surface light emitting device having a diffuser plate supported by the convex portion.
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004139871A (en) | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Sharp Corp | Lighting system, back light device, and liquid crystal display device |
JP2007188886A (en) | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Backlight unit with improved light mixing property |
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JP2010045248A (en) | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Citizen Electronics Co Ltd | Light-emitting diode |
JP2012195350A (en) | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Stanley Electric Co Ltd | Light-emitting device and method of manufacturing the same |
JP2013037870A (en) | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Sharp Corp | Lighting device and display device |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004139871A (en) | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Sharp Corp | Lighting system, back light device, and liquid crystal display device |
JP2007188886A (en) | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Backlight unit with improved light mixing property |
JP2009026709A (en) | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Opt Design:Kk | Optical reflection plate, plane illumination light source device, and plane illumination device |
JP2010045248A (en) | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Citizen Electronics Co Ltd | Light-emitting diode |
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