JP7064147B2

JP7064147B2 - 発光装置

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Publication number: JP7064147B2
Application number: JP2019142995A
Authority: JP
Inventors: 慎平笹岡; 俊幸橋本; 功裕庄; 敏伸勝俣
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2039-08-02
Also published as: JP2020057595A

Description

本開示は、発光装置に関する。

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、面発光装置が知られている。例えば、面発光装置の一例として、引用文献１に記載の発光装置は、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（部分駆動ともいう）を可能としている。

特開２０１３－２５９４５号公報

しかし、このような発光装置で光源をローカルディミングした場合、点灯エリアの光源から出射されて拡散板等で散乱及び導光した光が、点灯エリアに隣接する不点灯エリアに入射して、不点灯エリアと点灯エリアのコントラスト比が低下することがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、点灯エリアと不点灯エリア間でのコントラスト比をより一層向上させることができる発光装置を提供する。

本願は、以下の発明を含む。
それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源が配置された基板と、
前記光源のそれぞれを取り囲み、頂部を備える壁部を有し、前記壁部で囲まれた領域を一つの区分とし、前記区分を複数備えた区分部材と、
前記光源の上方に配置され前記頂部を収容する溝部を有する拡散板とを備える発光装置。

本発明の一実施の形態の発光装置によれば、点灯エリアと不点灯エリア間でのコントラスト比をより一層向上させることができる。

本発明の一実施形態の発光装置の概略断面図である。図１Ａの発光装置の区分部材付近Ｂの部分拡大概略断面図である。図１Ａの発光装置の発光素子周辺の部分拡大概略断面図である。本発明の他の実施形態の発光装置の概略断面図である。本発明のさらに別の実施形態の発光装置の概略断面図である。本発明のさらに別の実施形態の発光装置の概略断面図である。図１Ａの発光装置の概略平面図である。図１Ａの発光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。

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、実施例にも適用可能である。各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。
本実施形態においては、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。

本発明の一実施形態に係る発光装置は、図１Ａに示すように、光源１１と、基板１２と、区分部材１３と、拡散板１４とを備える。基板１２には、それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源１１が配置されている。区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲み、頂部１３ａを備える壁部１３ｂを有する。頂部１３ａを備える壁部１３ｂで囲まれた範囲（つまり、領域及び空間）は、１つの区分Ｃとして規定され、区分部材１３は、区分Ｃを複数備える。拡散板１４は、光源１１の上方に配置され、頂部１３ａを収容する溝部１４ａを有する。このような発光装置は、面発光型の発光装置として機能する。
このように、拡散板の溝部に区分部材１３の頂部１３ａが収容されるため、この頂部１３ａによって、光源１１から出射された光が拡散板１４内を伝播して隣接する領域に侵入する通路を有効に狭めることができる。これによって、光の隣接する領域への侵入を有効に阻止又は低減することができる。その結果、隣接する領域が不点灯領域である場合において、コントラスト比をより一層向上させることができる。また、区分部材１３が拡散板１４と高さ方向において一部オーバーラップするために、発光装置のより一層の薄型、ひいては小型化を実現することができる。

（光源１１）
光源１１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。
例えば、光源１１としては、図１Ｃに示すように、発光素子１５を、封止部材２１で被覆したものが挙げられる。光源は１つの発光素子１５を用いたものであってもよいが、複数個の発光素子を用いて１つの光源としたものでもよい。
光源１１は、どのような配光特性を有するものであってもよいが、後述する区分部材１３の壁部１３ｂで囲まれた各区分Ｃ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１１のそれぞれが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１１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、広げた光を壁部１３ｂ及び底面１３ｃに照射することによって、壁部１３ｂで囲まれた各区分Ｃ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１Ｃに示すように、光源１１の中心を通り、後述する基板１２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１１としては、例えば、図１Ｃに示すように、上面に光反射膜２０を有する発光素子１５を用いたものが挙げられる。これにより、発光素子１５の上方向への光は光反射膜２０で反射され、発光素子１５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２０は、発光素子１５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１１の厚みを薄くすることが可能である。
発光素子１５の上面に形成される光反射膜２０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２０は、発光素子１５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２０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１１は、例えば、基板に直接実装された発光素子１５の高さが、１００μｍ～５００μｍのものが挙げられる。光反射膜２０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２１を含めても、光源１１の厚みは０．５ｍｍ～２．０ｍｍ程度とすることができる。
複数の光源１１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１２上に搭載されていることが好ましい。

（発光素子１５）
発光素子１５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１５は、図１Ｃに示すように、基板１２の上面に設けられた正負一対の導体配線１８Ａ、１８Ｂに跨るように、接合部材１９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１５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１９は、発光素子１５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１Ｃ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２１）
封止部材２１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２１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２１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２１は、基板１２と直接接触していてもよい。
封止部材２１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２１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２１は、発光素子１５の下面と基板１２の上面との間に、アンダーフィル２１ａとして配置されていてもよい。

（基板１２）
基板１２は、複数の光源１１を載置するための部材であり、図１Ｃに示されるように、その上面に、発光素子１５等の光源１１に電力を供給するための導体配線１８Ａ、１８Ｂを有する。導体配線１８Ａ、１８Ｂのうち、電気的な接続を行わない領域には被覆部材２８が被覆されていることが好ましい。
基板１２の材料としては、少なくとも一対の導体配線１８Ａ、１８Ｂ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１２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。
導体配線１８Ａ、１８Ｂ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２８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、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。

（区分部材１３）
区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲み、頂部１３ａを備える壁部１３ｂを有する。頂部１３ａを含む壁部１３ｂで囲まれた範囲（領域及び空間）を一つの区分Ｃとして、区分部材１３は区分Ｃを複数有する部材である。区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲んでいることから、区分部材１３の頂部１３ａは、平面視において、格子状に配置している。また、壁部１３ｂは、平面視において、格子状に配置している。なお、平面視においては、隣接する区分Ｃの境界は頂部１３ａとみなすことができる。区分部材１３は反射性を有する部材であることが好ましい。区分部材１３は、区分Ｃ内において、底面１３ｃを有することが好ましい。言い換えると、区分部材１３は、底面１３ｃと壁部１３ｂとによって区分Ｃを構成している。底面１３ｃは、区分Ｃ内において、略中央に貫通孔１３ｄが配置されている。図１Ａ等に示すように、貫通孔１３ｄ内には、光源１１が配置されることが好ましい。貫通孔１３ｄの形状及び大きさは、光源１１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１３ｄの外縁が、光源１１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、区分部材１３が反射性を有する場合に、光源からの光を底面１３ｃ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。

頂部１３ａは、壁部１３ｂの最も高い部位であり、隣接する領域を取り囲む少なくとも２つの壁部１３ｂによって構成されることが好ましい。頂部１３ａ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１３ｂによって構成される稜の形状であることが好ましい。つまり、図１Ａ等に示すように、頂部１３ａを構成する少なくとも２つの壁部１３ｂ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１Ｂ中、α）は、例えば、６０°以上、９０°未満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、区分部材１３が占める空間及び領域を低減させ、区分部材１３の高さを低減することができ、発光装置の小型化及び薄型化を実現することができる。さらに、後述する拡散板の溝部の幅を低減することができ、光の取り出し効率の低減を阻止又は光の取り出し効率の向上を図ることができる。

区分部材１３の頂部１３ａ間のピッチＰは、用いる光源の大きさ、意図する発光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。
光源１１を取り囲む壁部１３ｂは、底面１３ｃ及び基板１２の上面近傍から上部に向かって広がるように傾斜した面によって構成されることが好ましい。壁部１３ｂの角度（図１Ｂ中、γ）は、例えば、４５°～６０°が挙げられる。
また、区分部材１３自体の高さ、つまり、区分部材１３の底面１３ｃの下面から頂部１３ａまで長さは、８ｍｍ以下、より薄型の発光装置とする場合は１ｍｍ～４ｍｍ程度であることが好ましく、拡散板１４までの距離を８ｍｍ程度以下、より薄型の発光装置とする場合は２ｍｍ～４ｍｍ程度とすることが好ましい。これにより、拡散板１４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。
区分部材１３の厚みは、例えば１００μｍ～３００μｍが挙げられる。

区分部材１３が光源１１を取り囲んで構成する区分Ｃの形状、つまり、壁部１３ｂによって区分される領域の形状は、平面視において、例えば、円形、楕円形等であってもよいが、複数の光源を効率的に配置させるために、三角形、四角形、六角形等の多角形が好ましい。これにより、面発光装置の発光面の面積に応じて発光エリアを壁部１３ｂで任意の数に区分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。壁部１３ｂによって区分される区分Ｃの数は、任意に設定することができ、発光装置の所望のサイズに応じて壁部１３ｂの形状及び配置、区分Ｃ数等を変更することができる。
区分部材１３は、基板１２上に配置された光源１１の数及び位置によって、平面視、例えば、３つの区分Ｃが隣接して３つの頂部の端が１点に集中するもの、図３に示すように４つの区分Ｃが隣接して４つの頂部が集中するもの、６つの区分Ｃ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。

区分部材１３は、基板１２の上に配置されることが好ましく、区分部材１３の底面１３ｃの下面と基板１２の上面とが固定されるものが好ましい。特に、光源１１からの出射光が、基板１２と区分部材１３との間に入射しないように、貫通孔１３ｄ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１３ｄ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、区分部材１３の基板１２上への固定は、ネジ止め等を利用してもよい。

上述したように、区分部材１３は、光反射性を有していることが好ましい。これにより、光源１１から出射される光を壁部１３ｂ及び底面１３ｃによって効率よく反射させることができる。特に、壁部１３ｂが上述したように傾斜を有する場合には、光源１１から出射された光が壁部１３ｂに照射され、上方向に光を反射させることができる。よって、隣接する区分Ｃが不点灯である場合においても、コントラスト比をより一層向上させることができる。また、上方向への光の反射をより効率的に行うことができる。さらに、後述するように、溝部１４ａ内に収容された区分部材１３の頂部１３ａによって、後述する拡散板１４内を伝播する光を上方向に効果的に反射させることが可能となる。
区分部材１３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、表面に反射材を設けてもよい。光源１１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。

区分部材１３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１３ｃと壁部１３ｂとが一体的に形成された区分部材１３を形成することができる。
区分部材１３は、行方向、列方向又はマトリクス状に複数の区分Ｃを配列する。例えば、図３に示すように、光源１１がＸ方向に５つ、Ｙ方向に５つ、マトリクス状に合計２５個配置された基板の上に、壁部１３ｂによって各光源１１を取り囲んで、上面視が略正方形の２５の区分Ｃを規定しており、区分Ｃの略中央の底面１３ｃに、光源１１載置用の貫通孔１３ｄを有するものとすることができる。

（拡散板１４）
拡散板１４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１１の上方に１つ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１２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。

拡散板１４は、図１Ｂに示すように、基板１２と対向する面において区分部材１３の頂部１３ａを収容する溝部１４ａを有する。そして、この溝部１４ａ内で直接又は間接に区分部材１３の頂部１３ａと接する。つまり、頂部１３ａがそのまま溝部１４ａに収容されてもよいし、例えば、頂部１３ａに透光性又は反射性の接着剤等を塗布し、この接着剤を介して頂部１３ａを溝部１４ａ内に固定してもよいし、後述するように、拡散板１４が反射部材を備える場合には、それを介して（挟んで）頂部１３ａが溝部１４ａ内に収容されていてもよい。拡散板１４の溝部１４ａは、平面視において、格子状に配置されている。

溝部１４ａの形状は、平面視において、例えば、四角形の区分Ｃを取り囲むように配置されたものでもよいし、三角形、六角形等の区分Ｃを取り囲むように配置されたものでもよい。溝部１４ａの断面形状は、Ｕ字又はコの字状であってもよいが、図１Ｂに示すように、Ｖ字状であるものが好ましい。Ｖ字の傾斜角度（図１Ｂ中、β）は、上述した区分部材１３の頂部１３ａの形状及び角度α及び壁部１３ｂの傾斜角度γ等によって、適宜調整することができる。例えば、頂部の角度αが９０°未満である場合、溝部１４ａのＶ字形状の角度βは、α≦βであることが好ましい。角度βは、例えば、角度αよりも０．５°～５°程度大きいことがより好ましい。このような角度に設定することにより、頂部１３ａを溝部１４ａに深く侵入させることができるため、光源１１から出射された光を頂部１３ａによって、横方向への進行を抑え、より上方に反射させることができる。その結果、点灯／不点灯エリア間のコントラスト比を向上させることができる。

溝部１４ａの深さは、拡散板１４の厚みの１／２以上であることが好ましく、４／５以下であることが好ましい。別の観点から、０．５ｍｍ～１．６ｍｍが挙げられる。
区分部材１３の頂部１３ａ間のピッチＰとした場合、拡散板と光源との距離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、距離ＯＤとは、図１Ｂに示すように、実装基板の最表面、つまり実装基板がその表面に被覆層、配線層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１Ｂに示すように、区分部材１３の底面１３ｃの上面からの距離Ｈ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。

（その他の部材）
本実施形態の発光装置は、反射部材を備えていてもよい。
（反射部材）
例えば、図２Ａに示すように、拡散板１４は、上面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、それぞれ第１反射部２６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１１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１１との距離が短いほど、光源１１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、第１反射部２６を拡散板１４の表面に設けることにより、光源１１の指向性の高い光の一部を反射して、光源１１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、上面において、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。
頂部１３ａは、光源１１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、この部位に第２反射部２７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１１の上方に反射させることができる。

第１反射部２６及び第２反射部２７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、製造された発光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。
第１反射部２６と第２反射部２７との反射率は、同じであってもよく、異なっていてもよい。反射率を異ならせる場合は、第２反射部２７は、第１反射部２６よりも反射率が小さくなるように設定することが好ましい。ローカルディミング時に、点灯箇所と不点灯箇所との境界になる部分は、光源１１からもっとも遠くなり、光の照射が少なくなるため暗くなる。よって、他の部分よりも反射率を低くして頂部１３ａ直上の輝度を向上させることで、隣接する２つの領域を点灯させた際に２つの領域の境界を、より目立たなくさせることができる。
第１反射部２６及び第２反射部２７は、それを構成する材料中に、さらに、顔料、光吸収材、蛍光体等を含有していてもよい。
第１反射部２６及び第２反射部２７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。第１反射部２６及び第２反射部２７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。
第１反射部及び第２反射部の厚みは、例えば、１０μｍ～１００μｍが挙げられる。

また、図２Ｂに示すように、拡散板１４は、上面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、第１反射部２６が配置され、下面において、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。この場合は、輝度低下率を抑制しつつ、コントラスト比をより高めることができる。
さらに、図２Ｃに示すように、拡散板は、下面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、第１反射部２６が配置され、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。第２反射部２７が拡散板１４の下面に配置される場合には、第２反射部２７は、溝部１４ａに相当する部位に開口を有していてもよいし、溝部１４ａの側壁に沿って配置していてもよい。
第１反射部２６が上面に配置されている場合、光の拡散距離を拡散板１４の厚み分増やすことができる。また、拡散板１４で散乱された後の方が第１反射部２６の反射率が小さくてもよいため、輝度低下率を抑制することができる。
拡散板１４内で散乱された光を第２反射部２７により上方向に反射させる場合には、第２反射部２７は拡散板１４の下面に配置されることが好ましい。また、拡散板１４より上側の部材で散乱された光を第２反射部２７により上方向に反射させる場合は、拡散板１４の上面に配置されることが好ましい。

拡散板１４は、その上面及び／又は下面において、第３反射部を有していてもよい。第３反射部は、区分Ｃが３つ以上互いに隣接する部位、つまり、頂部１３ａが３つ以上集中した部位の直上に配置される。頂部１３ａが集中した部位とは、例えば、図３におけるＡで示される部位を指す。第３反射部は、第２反射部２７よりも反射率が小さいことが好ましい。光源１１からの光照射が少ない頂部１３ａのうち、頂部１３ａが集中する部位はさらに暗くなる。そのため、第３反射部の反射率を第２反射部よりも小さくすることにより、ローカルディミング時における点灯エリア内の輝度ムラを低減することができる。その結果、コントラスト比を向上させることができる。

また、発光装置は、拡散板の上方に、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種を備えていてもよい。具体的には、図２Ｃに示すように、拡散板１４の上方に、所定距離を隔てて又は拡散板１４の上面に、直接又は間接に、波長変換シート２２、プリズムシート（第１プリズムシート２３及び第２プリズムシート２４）、偏光シート２５等の光学部材を配置し、さらにその上に液晶パネルを配置し、直下型バックライト用光源として用いる面発光型の発光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。

（波長変換シート２２）
波長変換シート２２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２Ｃに示すように、上面に配置することが好ましい。波長変換シート２２は、光源１１から出射する光の一部を吸収し、光源１１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２２は、光源１１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、白色光を出射する発光装置とすることができる。波長変換シート２２は、光源１１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、発光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２２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。

（第１プリズムシート２３及び第２プリズムシート２４）
第１及び第２プリズムシート２３、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。例えば、第１プリズムシート２３は、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し、第２プリズムシート２４は、ｘ方向に延びる複数のプリズムを有することができる。プリズムシートは、種々の方向から入射する光を、発光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、発光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、発光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第１及び第２プリズムシート２３、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、第１及び第２プリズムシート２３、２４及び波長変換シート２２、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、発光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、第１及び第２プリズムシート２３、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。

本発明の発光装置は、表示装置のバックライト用光源、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。

１１光源
１２基板
１３区分部材
１３ａ頂部
１３ｂ壁部
１３ｃ底面
１３ｄ貫通孔
１４拡散板
１４ａ溝部
１５発光素子
１８Ａ、１８Ｂ導体配線
１９接合部材
２０光反射膜
２１封止部材
２１ａアンダーフィル
２２波長変換シート
２３第１プリズムシート
２４第２プリズムシート
２５偏光シート
２６第１反射部
２７第２反射部
２８被覆部材

Claims

それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源が配置された基板と、
前記光源のそれぞれを取り囲み、頂部を備える壁部を有し、前記壁部で囲まれた領域を一つの区分とし、前記区分を複数備えた区分部材と、
前記光源の上方に配置され前記頂部を収容する溝部を有する拡散板とを備え、
前記区分部材の前記頂部は稜形状であり、前記拡散板の前記溝部はＶ字形状であり、
前記拡散板の前記溝部の角度βは、前記壁部の前記頂部の角度αよりも０．５°～５°大きく、前記頂部の先端が、前記溝部と接している発光装置。
前記溝部の深さが、前記拡散板の厚みの１／２以上である請求項１に記載の発光装置。
前記拡散板の上面又は下面であって、前記光源の直上に設けられた複数の第１反射部を、さらに備える請求項１又は２に記載の発光装置。
前記拡散板の上方に、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１～３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源は、発光素子と前記発光素子の上面に形成された光反射膜を有する請求項１～４のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源は、それぞれ、バットウイング配光特性を有する請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。
前記区分部材の頂部間のピッチをＰとした場合、前記拡散板と前記光源との距離ＯＤが０．２５Ｐ以下である請求項１～５のいずれか１項に記載の発光装置。