JP7144682B2

JP7144682B2 - 発光装置

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Publication number: JP7144682B2
Application number: JP2019181023A
Authority: JP
Inventors: 功喜芝井
Original assignee: Nichia Corp
Current assignee: Nichia Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021057504A

Description

本発明は発光装置に関する。

複数の光源と、これら光源を囲む壁部を備えた反射部材とを、基板上に配置するバックライト装置が提案されている（特許文献１の段落００３２参照）。

国際公開第２０１２／０２３４５９号

光取り出し効率に優れた発光装置が望まれる。

本発明は次の一実施形態を含む。

基板と、
前記基板上に配置される複数の光源と、
前記基板上に配置され、前記複数の光源を１つずつまたは２つ以上ずつ囲む壁部を備えた光反射性部材と、を備えた発光装置であって、
前記壁部は、前記基板側に第１開口を有する空洞部を有し、
前記基板は、前記基板を上下方向に貫通し、前記第１開口の内側に位置する第２開口を前記基板の上面に有する貫通孔を有し、
前記空洞部の内壁と、前記第２開口の周縁と前記第１開口の周縁との間に設けられる前記基板上面の領域と、に樹脂部材が連続して接している発光装置。

本発明の一実施形態によれば、光取り出し効率に優れた発光装置が得られる。

実施形態１に係る発光装置の模式的平面図である。図１Ａにおいて壁部の側面部にハッチングを施した図である。図１Ａにおいて壁部の底面部にハッチングを施した図である。基板の貫通孔（第２開口）と光源との位置関係を示す図である。図１Ａ中の１Ｅ－１Ｅ断面を示す図である。実施形態２に係る発光装置の模式的平面図である。図２Ａにおいて壁部の先端部にハッチングを施した図である。図２Ａにおいて壁部の側面部にハッチングを施した図である。図２Ａにおいて壁部の底面部にハッチングを施した図である。基板の貫通孔（第２開口）と光源との位置関係を示す図である。図２Ａ中の２Ｆ－２Ｆ断面を示す図である。実施形態１に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態１に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態１に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態１に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態２に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態２に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態２に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。実施形態２に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。壁部の先端部が、発光装置の上方に配置される部材に接する場合（実施形態２の場合）において、１つのセルを光源を点灯させながら平面視した場合の一例を示す写真である。壁部の先端部が、発光装置の上方に配置される部材に接しない場合（比較例の場合）において、１つのセルを光源を点灯させながら平面視した場合の一例を示す写真である。

以下、図面を参照しながら、本開示の発光装置を詳細に説明する。本開示の発光装置は例示であり、以下で説明する発光装置に限られない。以下の説明では、特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向や位置を、分かり易さのために用いているに過ぎない。また、図面が示す構成要素の大きさや位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の発光装置における大きさ、あるいは実際の発光装置における構成要素間の大小関係を反映していない場合がある。また、理解を容易にするため、各部材の図示を適宜省略することがある。

［実施形態１に係る発光装置１］
図１Ａは実施形態１に係る発光装置の模式的平面図である。図１Ｂは、図１Ａにおいて壁部３２の側面部３２４にハッチングを施した図である。図１Ｃは、図１Ａにおいて壁部３２の底面部３２２にハッチングを施した図である。図１Ｄは、基板の貫通孔（第２開口）と光源との位置関係を示す図である。図１Ｄにおいては、光反射性部材３０と接着剤８０の図示を省略している。図１Ｅは図１Ａ中の１Ｅ－１Ｅ断面を示す図である。図１Ｅにおいては、発光装置１の上方に配置される部材もあわせて図示している。

図１Ａ乃至図１Ｅに示すように、実施形態１に係る発光装置１は、基板１０と、基板１０上に配置される複数の光源２０と、基板１０上に配置され、複数の光源２０を１つずつまたは２つ以上ずつ囲む壁部３２を備えた光反射性部材３０と、を備えた発光装置であって、壁部３２は、基板１０側に第１開口Ｗ１を有する空洞部Ｙを有し、基板１０は、基板１０を上下方向に貫通し、第１開口Ｗ１の内側に位置する第２開口Ｗ２を基板１０の上面に有する貫通孔Ｚを有し、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、に樹脂部材８０が連続して接している発光装置である。以下、詳細に説明する。

（基板１０）
基板１０は、複数の光源２０を配置するための部材である。

基板１０は、例えば、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブル基板であってもよいし、リジット基板であってもよい。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。

基板１０の材料としては、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。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等である。樹脂を用いる場合は、ガラス繊維や、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３等の無機フィラーを樹脂に混合し、機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることもできる。金属部材の表面に絶縁層が形成された金属基板を用いてもよい。

基板１０の厚さは適宜選択することができる。

基板１０の上面は、光反射性部材３０を配置しやすいよう、平面であることが好ましい。平面には平面であるとみなせる場合を含む。基板１０の平面視形状には、正方形、長方形、または円形などが含まれる。これら正方形、長方形、または円形には、正方形とみなせる場合、長方形とみなせる場合、または円形とみなせる場合が含まれる。

基板１０は、基板１０を上下方向に貫通する貫通孔Ｚを有している。これにより、基板１０の下面側からこの貫通孔Ｚを介して、光反射性部材３０の壁部３２が有する空洞部Ｙ内に樹脂部材８０を注入することが可能となる。貫通孔Ｚは、第２開口Ｗ２を基板１０の上面に有しており、この第２開口Ｗ２を通じて、光反射性部材３０の壁部３２が有する空洞部Ｙに繋がっている。貫通孔Ｚの内径や形状等は、樹脂部材８０を空洞部Ｙに注入可能である限り、限定されない。ただし、第２開口Ｗ２（第２開口Ｗ２の外縁）は第１開口Ｗ１（第１開口Ｗ１の外縁）の内側に位置する。これにより、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に基板１０上面の領域Ｗ３が確保され、当該領域Ｗ３と空洞部Ｙの内壁とに樹脂部材８０が連続して接することが可能となる。例えば、基板１０の厚みが０．５ｍｍであり、第１開口Ｗ１の直径が３ｍｍであるとすると、第２開口Ｗ２の直径は１ｍｍである。この場合、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に形成される基板１０上面の領域Ｗ３は、断面視における第２開口Ｗ２の右側と左側とにそれぞれ設けられ、その長さはともに１ｍｍである。つまり、例えば、断面視において、（第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に形成される基板１０上面の領域Ｗ３の長さ）＋第２開口Ｗ２の直径＋（第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に形成される基板１０上面の領域Ｗ３の長さ）＝第１開口Ｗ１の直径となる。

貫通孔Ｚの数は１つであってもよいが、壁部３２の空洞部Ｙ内に樹脂部材８０を効率的に注入できるよう、複数であることが好ましい。

（複数の光源２０）
複数の光源２０は、基板１０上に配置される。具体的に説明すると、複数の光源２０は、発光装置１を平面視した場合において、光反射性部材３０が存在しない領域に配置され、実装される。当該領域には後述する導電部材７２が露出しており、当該導電部材７２に光源２０の電極が電気的に接続される。なお、当該領域は、開口部などと呼ぶことができる。光源２０は、例えば、フリップチップ方式により実装することができるが、ワイヤを用いたワイヤボンディング等、その他の方法により実装することもできる。

複数の光源２０間の間隔、つまり複数の光源２０が隣接する間隔は、例えば５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であるが、平面視における縦方向及び横方向において均一（均一であるとみなせる場合を含む。）であることが好ましい。

複数の光源２０は、互いに独立して駆動可能であることが好ましく、特に、光源２０ごとの調光制御（例えば、ローカルディミングやハイダイナミックレンジ：ＨＤＲ）が可能であることが好ましい。

複数の光源２０それぞれは、例えば青色の光を発する。ただし、青色のほか、黄色、緑色、または赤色であってもよい。

各光源２０は発光ダイオードなどの発光素子２２を有していてもよい。発光素子２２は、例えば、透光性の基板と、基板上に積層された半導体層と、を有する。透光性の基板には、例えばサファイアを用いることができる。半導体層は、例えば、ｎ型半導体層、活性層、及びＰ型半導体層を、基板側からこの順に有している。半導体層には、例えば、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１－ｘ－ｙ}Ｎ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）、またはＧａＰなどのほか、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。ｎ型半導体層には例えばｎ側電極が接続されており、Ｐ型半導体層には例えばＰ側電極が接続されている。各光源２０は、発光素子２２の上面（発光素子が配置される基板に近い面と反対側の面）に反射層を有していてもよい。反射層は、金属膜であってもよいし、誘電体多層膜であってもよい。

各光源２０は封止部材２６を有していてもよい。封止部材２６は、発光素子２２を外部環境から保護するとともに、発光素子２２から出力される光を光学的に制御する部材である。封止部材２６は、発光素子２２を被覆するように基板１０上に配置される。封止部材２６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や、ガラスなどの透光性材料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。封止部材２６には、光拡散材や、発光素子２２からの光を吸収して発光素子２２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や、発光素子２２の発光色に対応する着色剤を含有させることができる。封止部材２６は、例えば、圧縮成型や射出成型などのほか、滴下や描画により形成することができる。また、封止部材２６の材料の粘度を最適化することにより、材料自体の表面張力によって形状を制御することも可能である。滴下や描画による場合は、金型を必要とすることなく、より簡便に封止部材２６を形成することができる。粘度は、所望の粘度を有する材料を封止部材２６の材料として用いることにより調整してもよいし、上述した光拡散材、波長変換材、あるいは着色剤を利用して調整してもよい。

各光源２０はバットウィング型の配光特性を有していることが好ましい。このようにすれば、各光源２０の真上方向に出射される光量を抑制して、各光源２０の配光を広げることができる。したがって、特に基板１０と対向して透光性の光学部材５４を設ける場合において、発光装置１の厚みを小さくすることができる。バットウィング型の配光特性とは、中心部が外周部よりも暗くなる配光特性をいう。バットウィング型の配光特性の一例としては、光軸Ｌを０°とする場合に、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度において、発光強度が強くなる発光強度分布を有する配光特性や、４５°～９０°付近において、発光強度が最も強くなる発光強度分布を有する配向特性を挙げることができる。封止部材２６は、例えば発光素子２２と反射層とを被覆するように設けることができる。このように封止部材２６を設ければ、バットウィング型の配光特性を容易に実現することができる。

（光反射性部材３０）
光反射性部材３０は、基板１０上に配置され、複数の光源２０を囲む壁部３２を備える部材である。光反射性部材３０は、リフレクタと呼ばれることがある。壁部３２は、本実施形態のように複数の光源２０を１つずつ囲んでもよいし、２つ以上ずつ囲んでもよい。つまり、壁部３２は複数の包囲部Ｘを有しており、各包囲部Ｘには１つの光源２０または２つ以上の光源２０が配置される。なお、本明細書では、包囲部Ｘをセルと呼ぶことがある。

壁部３２は、基板１０側に第１開口Ｗ１を有する空洞部Ｙを有する。この第１開口Ｗ１と基板１０の第２開口Ｗ２が重なりを有することにより、基板１０の貫通孔Ｚと壁部３２の空洞部Ｙが繋がり、基板１０の下面側から基板１０の貫通孔Ｚを介して、壁部３２の空洞部Ｙ内に樹脂部材８０を注入することが可能となる。第１開口Ｗ１の内径や形状等は、樹脂部材８０を空洞部Ｙに注入可能である限り、限定されない。ただし、第１開口Ｗ１（第１開口Ｗ１の外縁）は第２開口Ｗ２（第２開口Ｗ２の外縁）の外側に位置する。これにより、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に基板１０上面の領域Ｗ３が確保され、当該領域Ｗ３と空洞部Ｙの内壁とに樹脂部材８０が連続して接することが可能となる。なお、樹脂部材８０は、壁部３２の空洞部Ｙ内に充満、つまり壁部３２の空洞部Ｙ内のすべての空間が樹脂部材８０により満たされていてもよい（換言すると、埋め尽くされていてもよい）。ただし、樹脂部材８０は、本実施形態のように、平面視において、第２開口Ｗ２の周縁から面状（面とみなせる場合を含む）に広がる程度に空洞内に注入されていることが好ましい。換言すると、空洞部Ｙ内のすべての空間を樹脂部材８０で満たす必要はなく、樹脂部材８０は、光反射性部材３０が基板１０に必要にして十分に固定される程度において、空洞部Ｙ内に注入されればよい。

光反射性部材３０は、底面部３２２を備え、底面部３２２は基板１０上に配置されることが好ましい。これにより、光反射性部材３０を基板１０上に安定的に配置することができる。底面部３２２は、より安定的に光反射性部材３０を配置することができるよう、平面状であることが好ましい。底面部３２２と基板１０の間には両面テープが介在しない。

壁部３２は、例えば、光反射性部材３０が外に向かって開くように屈曲することによってなる。換言すると、壁部３２は、例えば、光反射性部材３０が上方に向かって凸となるように屈曲することによってなる。光反射性部材３０は、例えば、底面部３２２と、このような壁部３２と、が繰り返される形状を有している。壁部３２の空洞部Ｙは、例えば、光反射性部材３０が屈曲することによって光反射性部材３０の下側に形成される凹みである。空洞部Ｙの第１開口Ｗ１は、そのような凹みの開口面であり、例えば、底面部３２２の下面と同一の平面にある。つまり、第１開口Ｗ１の開口面と、底面部３２２の下面とは、基板１０の上面を基準にした高さが同じである。

壁部３２の側面は、光源２０からの光が上方に向けて反射されやすいよう、壁部３２の先端部３２６が、底面部３２２よりも光源２０から離れるように傾斜する側面部３２４を有していることが好ましい。光源２０からの光が上方に向けて反射されやすいよう、側面部３２４は、傾斜平面を有している、あるいは側面部３２４のすべてが傾斜平面からなることが好ましい。側面部３２４の一端から底面部３２２が延伸し、他端から壁部３２の先端部３２６が延伸する。

壁部３２間の間隔、つまり壁部３２が隣接する間隔は、例えば５ｍｍ以上２５以下であるが、平面視における縦方向及び横方向において均一（均一であるとみなせる場合を含む。）であることが好ましい。

光反射性部材３０には、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からなる反射材を含有する樹脂を用いて成形された部材や、反射材を含有しない樹脂の表面に反射材が設けられた部材などを用いることができる。

光反射性部材３０の厚み（基板１０の上面から壁部３２の上端までの高さ）は、例えば１００～３００μｍである。光反射性部材３０の厚みは均一であることが好ましい。均一には、均一であるとみなせる場合を含む。

（樹脂部材８０）
樹脂部材８０は、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、に連続して接している。このように、樹脂部材８０が、空洞部Ｙの内壁と基板１０上面の領域Ｗ３とを互いに接着することにより、光反射性部材３０を基板１０に固定することが可能となる。なお、樹脂部材８０は、光反射性部材３０の熱収縮による位置ズレを抑制するアンカーとしての役割を果たすこともできる。

樹脂部材８０は、光源２０から出射された光を反射する部材とすることができる。このようにすれば、光反射性部材３０の反射率を向上させることができる。他方、樹脂部材８０は、光源２０から出射された光を吸収する部材とすることもできる。このようにすれば、ローカルディミング時に隣接する非点灯セルへの漏れ光を削減することができる。

樹脂部材８０には例えば熱可塑性樹脂などを用いることができる。

以上説明した実施形態１に係る発光装置１によれば、光取り出し効率に優れた発光装置が得られる。

光反射性部材を両面テープで基板に固定すると、光源から出射した光が両面テープに入射し、吸収されてしまう虞がある。しかし、両面テープを用いるのではなく、光反射性部材３０が基板１０に樹脂部材８０によって固定される場合には、光反射性部材３０を固定する両面テープに光が吸収される虞がない。このため、光取り出し効率に優れた発光装置が得られる。

光反射性部材を両面テープで基板に固定する場合は、光源間の間隔が狭いと、光反射性部材と基板との接触面積が少なくなるため、両面テープを貼り付ける面積が不足し、光反射性部材の基板に対する取り付け強度を十分に確保できない虞がある。しかし、両面テープを用いるのではなく、光反射性部材３０が基板１０に樹脂部材８０によって固定される場合には、光源間の間隔が狭い場合でも、光反射性部材３０の基板１０に対する取り付け強度を十分に確保できる。

両面テープを用いるのではなく、光反射性部材３０が基板１０に樹脂部材８０によって固定される場合には、両面テープの分だけ発光装置１の厚み（高さ）を失くし、発光装置１を薄型化することができる。したがって、発光装置１の薄型化と光学特性の向上を図ることができる。これは、例えば、発光装置１をユニットにした際において特に効果的である。

発光装置１の上方に配置される部材をさらにピンなどの支持部材によって支持する場合であって、壁部３２と支持部材を一体成型する場合には、壁部３２に注入される樹脂部材８０により光反射性部材３０の強度を向上させることができる。

以下、その他の構成について説明する。

（導体配線７２、８４）
基板１０の少なくとも上面には、光源２０に電力を供給するための導体配線７２を配置することができる。導体配線７２は、光源２０の電極と電気的に接続され、外部からの電流（電力）を供給するための部材である。導体配線７２の厚さは適宜選択することができる。導体配線７２の材料は、基板１０として用いられる材料や製造方法等によって適宜選択することができる。例えば、基板１０の材料としてセラミックスを用いる場合、導体配線７２の材料には、セラミックスシートの焼成温度にも耐え得る高融点を有する材料を用いるのが好ましく、例えば、タングステン、モリブデンのような高融点の金属を用いるのが好ましい。さらに、これらの金属の表面を、鍍金やスパッタリング、蒸着などにより、ニッケル、金、銀などの他の金属材料で被覆したものを導体配線７２として用いることもできる。基板１０の材料としてガラスエポキシ樹脂を用いる場合、導体配線７２の材料には、加工し易い材料を用いることが好ましい。導体配線７２は、基板１０の一面又は両面に、蒸着、スパッタ、めっき等の方法によって形成することができる。プレスにより金属箔を貼りつけてこれを導体配線７２としてもよい。印刷法又はフォトリソグラフィー等を用いてマスキングし、エッチング工程によって、所定の形状に導体配線７２をパターニングすることができる。導体配線７２の厚さは均一であることが好ましい。均一には均一であるとみなせる場合を含む。発光装置１は、基板１０の上面に加え、基板１０の下面に導体配線８４を有していてもよい。

（反射部材７０、８２）
反射部材７０は、光を反射させ、あるいは光の漏れや吸収を防いで、発光装置１の光取り出し効率を上げる絶縁性の部材である。反射部材７０は、基板１０の上面と導体配線７２の上面とを被覆するよう配置される。反射部材７０には、例えば白色系のフィラーを含有する部材を用いることができる。反射部材７０の材料は、絶縁性であれば特に限定されないが、発光素子２２からの光の吸収が少ない材料であることが特に好ましい。具体的には、例えば、エポキシ、シリコーン、変性シリコーン、ウレタン樹脂、オキセタン樹脂、アクリル、ポリカーボネイト、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を反射部材７０の材料として用いることができる。反射部材７０の厚さは適宜選択することができる。反射部材７０の厚さは均一であることが好ましい。均一には均一であるとみなせる場合を含む。さらに反射部材８２は、基板１０の下面側であって導体配線８４の下面を被覆するよう配置されていてもよい。

（接合部材７４）
発光装置１は接合部材７４を有していてもよい。接合部材７４は、光源２０を基板１０及び／又は導体配線７２に固定するための部材である。接合部材７４の一例としては、絶縁性の樹脂や導電性の部材が挙げられる。光源２０をフリップチップ実装する場合は導電性の部材を接合部材７４として用いることができる。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は接合部材７４の一例である。接合部材７４としては、例えば、液状、ペースト状、固体状（シート状、ブロック状、粉末状、ワイヤ状）の部材を単一にまたは組み合わせて用いることができ、組成や基板１０の形状等に応じて、適宜選択することができる。光源２０を導体配線７２に電気的に接続する工程と、を基板１０上に載置や固定などする工程と、を一の工程ではなく別の工程に分けて行う場合には、接合部材７４とは別のワイヤをさらに用いて、これで光源２０と導体配線７２を電気的に接続してもよい。

以下、発光装置の上方に配置される部材の例について説明する。

（光拡散部材５２）
発光装置１の上方には、波長変換部材４０の光入射側に光拡散部材５２を配置してもよい。光拡散部材５２は、複数の光源２０から放射された光を拡散させることにより輝度ムラを削減させる部材である。光拡散部材５２を形成する材料には、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を用いることができる。光拡散部材５２には、例えば、母材となる材料中に屈折率の異なる材料を含有させた部材や、母材となる材料の表面形状を加工して光を散乱させる部材を用いることができる。光拡散部材５２の厚みは、均一であることが好ましい。均一には均一であるとみなせる場合を含む。

（光学部材５４）
光学部材５４は波長変換部材４０の光入射側に配置することができる。光学部材５４は光源２０からの光に光学作用を加える部材である。光学部材５４には、例えばハーフミラーなどの透光性の部材を用いることができる。ハーフミラーには、例えば、入射する光の一部を反射し、一部を透過する部材を用いることができる。ハーフミラーの反射率は、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とが好ましい。すなわち、ハーフミラーは、各光源２０から放射された光のうち、光軸方向に対して平行に出射した光に対しては、光反射率が高く、放射角度（光軸方向に対して平行である場合は放射角度が０度であるものとする。）が広がっていくに従い、光反射率が低下する特性（換言すると、ハーフミラーを透過する光量が増加する特性）を有していることが好ましい。このようにすれば、ハーフミラーを光出射側から観察した場合において、均質な輝度分布を容易に得ることができる。ハーフミラーには例えば誘電体多層膜を用いることができる。誘電体多層膜を用いることで、光吸収の少ない反射膜を得ることができる。加えて、膜の設計により反射率を任意に調整することができ、角度によって反射率を制御することも可能となる。例えば、ハーフミラーに対して垂直に入射する光に対してこれよりも斜めに入射する光に対して反射率が低くなるよう誘電体多層膜の膜を設計すれば、光取り出し面に対して垂直に入射する光に対する反射率が高く、光取り出し面に対する角度が大きくなるほど反射率が低くなる特性を容易に実現することができる。光学部材５４の厚みは、均一であることが好ましい。均一には均一であるとみなせる場合を含む。

（波長変換部材４０）
波長変換部材４０は、複数の光源２０を挟んで基板１０と対向するよう配置することができる。波長変換部材４０には蛍光体を有する部材を用いる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネイト（ＰＣ）などの母材に蛍光体を含有する部材や、蛍光体を焼結させた部材などは、波長変換部材４０として好ましく用いることができる。蛍光体には酸化物，窒化物，硫化物，フッ化物、または量子ドットを用いることができる。蛍光体の具体例としては例えば、セリウムで賦活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系蛍光体、セリウムで賦活されたルテチウム・アルミニウム・ガーネット（ＬＡＧ）などが挙げられる。蛍光体は光源２０が発する第１の色の光により励起されて第２の色の光を発する。光源２０が発する光の色（第１の色）が青色である場合、蛍光体には、当該青色の光により励起されて黄色の光を第２の色の光として出射する物質を用いることが好ましい。また、光源２０が発する光の色（第１の色）が黄色である場合、蛍光体には、当該黄色の光により励起されて緑色の光及び／又は赤色の光を第２の色の光として出射する物質を用いることが好ましい。波長変換部材４０の厚みは均一であることが好ましい。均一には、均一であるとみなせる場合を含む。

（プリズムシート５６、５８）
波長変換部材４０の光出射側には、プリズムシート５６、５８を配置することができる。プリズムシート５６、５８は斜め方向に入射した光を垂直方向に向きを変えて正面輝度を向上させる部材である。プリズムシート５６、５８の材料にはポリエチレンテレフタレートやアクリルを用いることができる。プリズムシート５６、５８の厚みは、均一であることが好ましい。均一には均一であるとみなせる場合を含む。

（偏光シート６０）
さらに偏光シート６０を配置することもできる。偏光シート６０は、液晶パネルを透過できずに反射してきた偏向光の向きを変えて、再度液晶パネルに向けて跳ね返し、液晶パネルを透過する偏向光にするシートで、輝度の向上が可能である。

［実施形態２に係る発光装置２］
図２Ａは実施形態２に係る発光装置の模式的平面図である。図２Ｂは、図２Ａにおいて壁部の先端部にハッチングを施した図である。図２Ｃは、図２Ａにおいて壁部の側面部にハッチングを施した図である。図２Ｄは、図２Ａにおいて壁部の底面部にハッチングを施した図である。図２Ｅは、基板の貫通孔（第２開口）と光源との位置関係を示す図である。図２Ｅにおいては、光反射性部材３０と接着剤８０の図示を省略している。図２Ｆは図２Ａ中の１Ｆ－１Ｆ断面を示す図である。図２Ｆにおいては、発光装置１の上方に配置される部材もあわせて図示している。

図２Ａ乃至図２Ｆに示すように、実施形態２に係る発光装置２は、壁部３２の先端部３２６が、発光装置の上方に配置された部材に接する点で、実施形態１に係る発光装置１と相違する。

実施形態２に係る発光装置２によれば、実施形態１に係る発光装置１と同様の効果が得られることに加えて、壁部３２（発光装置２）と光拡散部材との間の空間を排除することができるため、隣接するセルへの光の漏洩を低減することができる。したがって、当該漏洩によりコントラスト比が低下することを防止することができる。例えば、図５は壁部の先端部が、発光装置の上方に配置される部材に接する場合（実施形態２の場合）において、１つのセルを光源を点灯させながら平面視した場合の一例を示す写真であり、図６は壁部の先端部が、発光装置の上方に配置される部材に接しない場合（比較例の場合）において、１つのセルを光源を点灯させながら平面視した場合の一例を示す写真である。図５、図６において、白く見えるのは光である。図５の光は四角形状であり、図６の光は円形状である。図５、図６に示すように、壁部の先端部３２６が、発光装置２の上方に配置される部材に接する場合は、接しない場合と比較して、光の形状がセルの平面視形状の相似形になっており、このことは、図５の光の方が図６の光よりも、隣接するセルへの光の漏洩を低減されていることを示す。実施形態２によれば、隣接するセルへの光の漏洩を低減して、コントラスト比の低下が抑制された、見切りのよい発光装置を提供することができる。

一般に、光反射性部材３０の上方に位置する部材を光反射性部材３０で支えるという観点からは、光反射性部材３０の強度は不十分であるとされる。このため、光反射性部材３０の上方に位置する部材は、ピンなどの支持部材を別途設けて、これにより支持するものとされるが、このような支持部材を設けると、光反射性部材３０とその上方に位置する部材との間に空間が形成されてしまい、隣接するセルへ光が漏洩する虞がある。しかしながら、実施形態２では、光反射性部材３０が有する壁部３２の空洞部Ｙ内に樹脂部材８０が注入されており、この樹脂部材８０が補強材としての役割を果たすことで光反射性部材３０の強度を高めることができる。したがって、光反射性部材３０の上方に位置する部材を支持するのに十分な強度を光反射性部材３０に持たせて、光反射性部材３０によりその上方の部材を支持することができる。このため、ピンなどの支持部材を別途設けることを不要にして、光反射性部材３０とその上方に位置する部材との間に空間が形成されないようにすることができる。このように、実施形態２によれば、光反射性部材３０にその上方の部材が載置されることが可能となるため、見切りが良く、高コントラスト比を実現できる発光装置を提供することができる。

壁部３２の先端部３２６は、平面状であることが好ましい。このようにすれば、発光装置の上方に位置する部材を安定的に支持することができる。平面状には平面であるとみなせる場合を含む。なお、壁部３２の先端部３２６は、上記したピンなどの支持部材の形状に形成してもよい。

以上、実施形態２に係る発光装置２について説明したが、その他の構成は実施形態１に係る発光装置１と同じであるので、説明を省略する。

［実施形態１に係る発光装置１の製造方法］
図３Ａ乃至図３Ｄは、実施形態１に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。以下、図３Ａ乃至図３Ｄを参照しつつ、実施形態１に係る発光装置１の製造方法を説明する。

まず、図３Ａに示すように、複数の光源２０が配置された基板１０を準備する。ここで、基板１０は、基板１０を上下方向に貫通し、第１開口Ｗ１の内側に位置する第２開口Ｗ２を基板１０の上面に有する貫通孔Ｚを有する。基板１０を準備した後に基板１０に貫通孔Ｚを形成してもよいし、あらかじめ貫通孔Ｚが形成されている基板１０を準備してもよい。

次に、図３Ｂに示すように、複数の光源２０を１つずつまたは２つ以上ずつ囲む壁部３２を備えた光反射性部材３０を、基板１０上に配置する。ここで、壁部３２は、例えば、あらかじめ、基板１０側に第１開口Ｗ１を有する空洞部Ｙを有する。

次に、図３Ｃに示すように、基板１０の下面を上側にして、基板１０の下面側から貫通孔Ｚを介して壁部３２の空洞部Ｙに樹脂部材８０を注入し、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、に樹脂部材８０が連続して接するようにする。

次に、図３Ｄに示すように、樹脂部材８０を硬化（あるいは固化）させる。これにより、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、が樹脂部材８０により接着され、光反射性部材３０が基板１０に固定される。

［実施形態２に係る発光装置２の製造方法］
図４Ａ乃至図４Ｄは、実施形態２に係る発光装置の製造方法を説明する模式的断面図である。以下、図４Ａ乃至図４Ｄを参照しつつ、実施形態２に係る発光装置２の製造方法を説明する。

まず、図４Ａに示すように、複数の光源２０が配置された基板１０を準備する。ここで、基板１０は、基板１０を上下方向に貫通し、第１開口Ｗ１の内側に位置する第２開口Ｗ２を基板１０の上面に有する貫通孔Ｚを有する。基板１０を準備した後に基板１０に貫通孔Ｚを形成してもよいし、あらかじめ貫通孔Ｚが形成されている基板１０を準備してもよい。

次に、図４Ｂに示すように、複数の光源２０を１つずつまたは２つ以上ずつ囲む壁部３２を備えた光反射性部材３０を、基板１０上に配置する。ここで、壁部３２は、例えば、あらかじめ、基板１０側に第１開口Ｗ１を有する空洞部Ｙを有する。

次に、図４Ｃに示すように、基板１０の下面を上側にして、基板１０の下面側から貫通孔Ｚを介して壁部３２の空洞部Ｙに樹脂部材８０を注入し、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、に樹脂部材８０が連続して接するようにする。

次に、図４Ｄに示すように、樹脂部材８０を硬化（あるいは固化）させる。これにより、空洞部Ｙの内壁と、第２開口Ｗ２の周縁と第１開口Ｗ１の周縁との間に設けられる基板１０上面の領域Ｗ３と、が樹脂部材８０により接着され、光反射性部材３０が基板１０に固定される。

本開示に係る発光装置は、直下型バックライト装置として、特に、ＴＶやモニターなどの用途に用いられる直下型バックライト装置として好ましく用いることができる。

１、２発光装置
１０基板
２０光源
２２発光素子
２６封止部材
２８反射層
３０光反射性部材
３２壁部
３２２底面部
３２４側面部
３２６先端部
４０波長変換部材
５２光拡散部材
５４光学部材
５６、５８プリズムシート
６０偏光シート
７０、８２反射部材
７２、８４導体配線
７４接合部材
８０樹脂部材
Ｘ包囲部
Ｙ空洞部
Ｚ貫通孔
Ｗ１第１開口
Ｗ２第２開口
Ｗ３第２開口の周縁と第１開口の周縁との間に設けられる基板上面の領域

Claims

基板と、
前記基板上に配置される複数の光源と、
前記基板上に配置され、前記複数の光源を１つずつまたは２つ以上ずつ囲む壁部を備えた光反射性部材と、を備えた発光装置であって、
前記壁部は、前記基板側に第１開口を有する空洞部を有し、
前記基板は、前記基板を上下方向に貫通し、前記第１開口の内側に位置する第２開口を前記基板の上面に有する貫通孔を有し、
前記空洞部の内壁と、前記第２開口の周縁と前記第１開口の周縁との間に設けられる前記基板上面の領域と、前記貫通孔の内壁と、に樹脂部材が連続して接している発光装置。
前記貫通孔それぞれが前記空洞部に繋がる請求項１に記載の発光装置。
平面視において、前記樹脂部材は、前記第２開口の周縁から面方向に延びている請求項１または２に記載の発光装置。
前記光反射性部材は底面部を備え、
前記底面部は前記基板上に配置される請求項１から３のいずれか一項記載の発光装置。
前記樹脂部材は、前記光源から出射された光を反射する部材である請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。
前記樹脂部材は、前記光源から出射された光を吸収する部材である請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置。
前記壁部の先端部が前記発光装置の上方に配置された部材に接する請求項１から６のいずれか一項に記載の発光装置。
前記複数の光源間の距離は５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である請求項１から７のいずれか一項に記載の発光装置。