JPWO2011062089A1 - 面発光ユニット、及びそれを備えた表示装置 - Google Patents

面発光ユニット、及びそれを備えた表示装置 Download PDF

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Abstract

本発明の面発光ユニットは、発光素子部品（１）のＬＥＤチップ（６）からの光を、光束制御部品（２）の光束制御部（２２）を介して出射させるＬＥＤモジュール（３０）であって、上記光束制御部（２２）は、上記発光素子部品（１）が取り付けられている基板（４）の当該発光素子部品（１）の取付面上で、複数の柱部（２１）・・により固定されている。これにより、発光素子部品（１）と光束制御部（２２）との間に適当な放熱用の空隙を形成することができる。

Description

本発明は、液晶ＴＶ用バックライトモジュールや照明器具などに用いることができる発光素子モジュールからなる面発光ユニットに関する。
従来から、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの固体発光素子を点光源として使用した面光源装置が開発されている。
このような点光源を使用した面光源装置は、近年、液晶テレビや液晶モニターなどの表示装置などでのバックライトとして用いられたり、照明器具等としても用いられたりしている。
ところで、一般に、点光源を使用した面光源装置では、光源が点であるために輝度ムラが生じ易いので、発光面の輝度を均一にさせるために様々な工夫が必要となる。例えば、特許文献１，２には、発光素子（点光源）の光出射面側に光束制御部材を設けて、発光素子から出射される光の出射角を制御して、出射される光束を広範囲に滑らかに拡げることで、各発光素子からの光を混じり易くして、出射光輝度を均一化し、輝度ムラを解消する面光源装置が開示されている。
ところで、特許文献１に開示された面光源装置では、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）に示すように、発光装置（発光素子モジュール）は、光束制御部材１０２が裏面１０２ａ側の平面部が発光素子１０１の取付基板１０４に接着固定された構造となっているので、発光素子１０１が光束制御部材１０２により完全に覆われた構造となり、当該発光素子１０１からの熱が放熱され難いという問題が生じる。
これに対して、特許文献２に開示された面光源装置では、図１５（ａ）に示すように、発光装置（発光素子モジュール）は、光束制御部材１０２が裏面１０２ａ側の平面部が発光素子１０１の取付基板１０４に対して複数の柱状部材１０５を介して固定された構造となっているので、当該発光素子１０１の周囲に放熱のための空間を確保することができる。
日本国公開特許公報「特開２００６−３２４２５６号公報（２００６年１１月３０日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００９−１１７２０７号公報（２００９年０５月２８日公開）」
ところで、特許文献２に開示された発光装置では、図１５（ｂ）に示すように、光束制御部材１０２の柱状部材１０５の先端部１０５ａを取付基板１０４に設けられた貫通穴１０４ａに貫通させた状態で当該取付基板１０４に熱溶着することで固定している。
しかしながら、上記のように光束制御部材１０２を取付基板１０４に固定した場合、取付基板１０４の裏面１０４ｂに上記柱状部材１０５の先端部１０５ａが突出して、突起部を形成することになる。このように、取付基板１０４の裏面１０４ｂに突起部が形成されることにより、種々の問題が生じる。
例えば、上記発光装置を電子機器の筐体を構成しているシャーシに取付けて面発光装置とする場合、当該発光装置を構成する取付基板１０４の裏面１０４ｂに形成されている突起部により、発光装置とシャーシとの間で平行を保つのが難しく、各発光素子から面光源装置の発光面までの距離にバラツキが生じ、輝度ムラが生じ易いという問題が生じる。
また、上記突起部により発光装置とシャーシとの密着度が低下するので、当該発光装置からシャーシへの熱伝導が低くなる。このため、発光装置に使用される発光素子がＬＥＤである場合、当該ＬＥＤの放熱特性が悪化して輝度が低下するという問題が生じる。
このように、ＬＥＤの放熱特性が悪化することにより、当該ＬＥＤ寿命が短くなるという問題も生じる。
また、突起部による発光装置とシャーシとの密着度低下に起因するＬＥＤの輝度の低下をカバーするには、ＬＥＤに電流を多く供給することが考えられるが、ＬＥＤの発熱量が多くなり、放熱特性の悪化を招くという問題が生じる。
さらに、上記ＬＥＤの輝度低下をカバーするために、輝度向上用の光学シートを別途設けることが考えられるが、装置の製造コストの上昇を招くという問題が生じる。
以上のように、従来の技術では、発光素子であるＬＥＤの放熱性の悪化による輝度低下等に起因する輝度ムラが発生し、輝度ムラを解消するために装置の製造コストが上昇する等の問題が生じる。
そこで、取付基板１０４上に接着樹脂により柱状部材１０５を固定して、当該取付基板１０４の裏面側から柱状部材１０５が突出しないようにすることで、取付基板１０４の裏面１０４ｂに形成された突起部に起因する上述した種々の問題を解決することが可能となる。
しかしながら、取付基板と柱状部材とを接着樹脂で固定した場合、接着部分において樹脂の光学吸収により当該柱状部材周辺、及びは発光素子から見て柱状部材の形成方向が暗くなり、面発光ユニットにおける発光面に輝度ムラが発生するという問題が生じる。
本発明は、上記の各問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、発光面における輝度ムラの無い面発光ユニット及びそれを備えた表示装置を提供することにある。
本発明の面発光ユニットは、上記の課題を解決するために、発光素子からの光を、光束制御部材を介して出射させる面発光ユニットにおいて、上記光束制御部材は、上記発光素子が取り付けられている取付基板の当該発光素子の取付面上で、所定の高さのある複数の支持部材により支持されており、上記複数の支持部材のうち、少なくとも一つの支持部材は、上記取付基板に対して、白色または透明の樹脂材料からなる接着樹脂により接着されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、光束制御部材と取付基板との間に、所定の高さの支持部材が介在されることになるので、取付基板に取り付けられた発光素子の周囲には、上記支持部材の高さ分の適当な空隙が形成される。これにより、発光素子の発光に伴って生じる熱を当該空隙により放熱することができるので、発光素子の放熱悪化に起因する輝度低下を招く虞がない。
しかも、光束制御部材は、取付基板の発光素子の取付面（表面）上で所定の高さの支持部材により支持されているので、取付基板の発光素子の取付面（表面）とは反対側の面（裏面）から支持部材が突出することはなく、当該取付基板の裏面をフラットな状態を保つことができる。
これにより、面発光ユニットを、例えば電子機器の筐体を構成しているシャーシに取付けて面発光装置とする場合、当該面発光ユニットを構成する取付基板の裏面と、上記シャーシとを密着させることができるので、面発光ユニットにおける各発光素子から面光源装置の発光面までの距離を一定に保つことが可能となり、この結果、当該距離のバラツキに起因する輝度ムラは生じない。
また、面発光ユニットを構成する取付基板とシャーシとの密着度が向上するので、発光素子で生じた熱をシャーシに伝えて放熱させることが可能となり、この結果、発光素子の放熱不良による輝度低下をさらに抑制することができる。
これにより、発光素子の輝度低下をカバーするための、電力供給の増加や輝度向上のための光学シートを別途設ける必要がなくなる。
なお、上記支持部材における所定の高さとは、上述したように、光束制御部材と取付基板との間に発光素子による熱を放熱させることが可能な空隙を形成できるような高さであれば特に限定されるものではない。
さらに、上記構成の面発光ユニットでは、複数の支持部材のうち、少なくとも一つの支持部材は、上記取付基板に対して、可視光領域において黒色よりも光学吸収の少ない色の樹脂材料からなる接着樹脂により接着されていることで、上記接着部分において樹脂による可視光領域での光学吸収を少なくすることができる。これにより、支持部材周辺、及びは発光素子から見て支持部材の形成方向が暗くなることはなく、面発光ユニットにおける発光面の輝度ムラ発生を低減できる。
なお、上記の可視光領域において黒色よりも光学吸収の少ない色としては、白色または透明であることが好ましく。この場合には、上記発光面の輝度ムラの発生を無くすことができる。
本発明の面発光ユニットは、上記の課題を解決するために、発光素子からの光を、光束制御部材を介して出射させる面発光ユニットにおいて、上記光束制御部材は、上記発光素子が取り付けられている取付基板の当該発光素子の取付面上で、所定の高さのある複数の支持部材により支持されており、
上記複数の支持部材のうち、一つの支持部材のみが上記取付基板に対して接着樹脂により接着固定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、光束制御部材と取付基板との間に、所定の高さの支持部材が介在されることになるので、取付基板に取り付けられた発光素子の周囲には、上記支持部材の高さ分の適当な空隙が形成される。これにより、発光素子の発光に伴って生じる熱を当該空隙により放熱することができるので、発光素子の放熱悪化に起因する輝度低下を招く虞がない。
しかも、光束制御部材は、取付基板の発光素子の取付面（表面）上で所定の高さの支持部材により支持されているので、取付基板の発光素子の取付面（表面）とは反対側の面（裏面）から支持部材が突出することはなく、当該取付基板の裏面をフラットな状態を保つことができる。
これにより、面発光ユニットを、例えば電子機器の筐体を構成しているシャーシに取付けて面発光装置とする場合、当該面発光ユニットを構成する取付基板の裏面と、上記シャーシとを密着させることができるので、面発光ユニットにおける各発光素子から面光源装置の発光面までの距離を一定に保つことが可能となり、この結果、当該距離のバラツキに起因する輝度ムラは生じない。
また、面発光ユニットを構成する取付基板とシャーシとの密着度が向上するので、発光素子で生じた熱をシャーシに伝えて放熱させることが可能となり、この結果、発光素子の放熱不良による輝度低下をさらに抑制することができる。
これにより、発光素子の輝度低下をカバーするための、電力供給の増加や輝度向上のための光学シートを別途設ける必要がなくなる。
なお、上記支持部材における所定の高さとは、上述したように、光束制御部材と取付基板との間に発光素子による熱を放熱させることが可能な空隙を形成できるような高さであれば特に限定されるものではない。
さらに、上記構成の面発光ユニットでは、取付基板に対して接着樹脂により固定されているのは１つの支持部材のみになるので、全ての支持部材が取付基板に対して接着樹脂により固定されている場合に比べて、接着樹脂に起因する輝度ムラの影響を少なくすることができる。
また、液晶パネルを備えた表示装置において、上記構成の面発光ユニットを上記液晶パネルの背面から光照射するバックライトとして使用することにより、液晶パネルに対して輝度ムラの無い輝度が均一な光を照射できるので、液晶パネルにおける表示品位、特に動画表示における表示品位を向上させることができる。
本発明は、発光素子からの光を、光束制御部材を介して出射させる面発光ユニットにおいて、上記光束制御部材は、上記発光素子が取り付けられている取付基板の当該発光素子の取付面上で、所定の厚みのある複数の固定部材により固定されていることで、発光素子の放熱性の悪化を抑制する構造にし、発光面における輝度ムラの無い、安価な面発光ユニットを提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係る発光素子モジュールの概略断面図である。 図１に示す発光素子モジュールを上面から見た図を示す上面図である。 図１に示す発光素子モジュールをバックライトとして使用した液晶モジュールの概略断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の比較例としての液晶モジュールにおける輝度ムラの測定結果を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図３に示す液晶モジュールにおける輝度ムラの測定結果を示す図である。 （ａ）（ｂ）は、図１に示す発光素子モジュールに備えられた取付基板における基板パターンを示す説明図である。 図２に示す発光素子モジュールを２次元に配置した状態を示す平面図である。 図１に示す発光素子モジュールを上面から見た図を示す他の例の上面図である。 図８に示す発光素子モジュールを２次元に配置した状態を示す平面図である。 本発明の他の実施の形態に係る発光素子モジュールの概略断面図である。 図１０に示す発光素子モジュールを上面から見た図を示す上面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る発光素子モジュールの概略断面図である。 図１２に示す発光素子モジュールを上面から見た図を示す上面図である。 は、従来の発光装置（発光素子モジュール）を示す平面図である。 は、図１４（ａ）に示す発光装置の断面を示す断面図である。 は、図１４（ｂ）に示す従来の発光装置の分解断面図である。 は、従来の他の発光装置（発光素子モジュール）を示す図である。 は、図１５（ａ）に示す発光装置の一部を拡大した拡大図である。
（実施形態１）
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態１では、本発明の面発光ユニットとして、発光素子モジュール（以下、ＬＥＤモジュール）について説明し、本発明の表示装置として、ＬＥＤモジュールをバックライトとした液晶表示装置について説明する。
（ＬＥＤモジュールの概略説明）
図１は、本実施形態に係るＬＥＤモジュール３０を示す断面図である。
上記ＬＥＤモジュール３０は、図１に示すように、基板（取付基板）４上に、発光素子部品１（発光素子）としてＬＥＤ素子を搭載したＬＥＤ部品と、当該発光素子部品１から出射される光の出射角を制御するための光束制御部品（光束制御部材）２である樹脂レンズと、が複数個搭載された構造となっている。
上記発光素子部品１は、セラミック等の部品基板５にＬＥＤチップ６が複数個搭載された構造をしている。各ＬＥＤチップ６は、ワイヤ１０等により部品基板５の配線層に電気的に接続されており、当該部品基板５のＬＥＤチップ６搭載の裏面に形成された裏面電極５ａを通じて基板４と半田等からなる接続部材７により接続されている。
また、上記発光素子部品１のＬＥＤチップ６上には、シリコーン系等の光学的に透明性の良い樹脂からなる封止樹脂８が形成されており、その封止樹脂８には必要に応じ蛍光体などが添加されている。
ここで、本実施形態においては、発光素子部品１におけるＬＥＤチップ６として、例えば４７０ｎｍ前後に中心波長を持つ青色ＬＥＤチップを使用する。そして、上記封止樹脂８に、青色の光を受けて赤色を発するＲ蛍光体を添加してＲ用の発光素子部品１とし、青色の光を受けて緑色を発するＧ蛍光体を添加してＧ用の発光素子部品１とし、これら何れの蛍光体も添加されていない青色を発するＢ用の発光素子部品１としている。これにより、ＲＧＢの発光素子部品１を構成している。
なお、ＲＧＢの発光素子部品１を構成するには、上述の例に限定されず、別の組み合わせの蛍光体によって構成してもよい。また、ＬＥＤチップ６として、上述のように、青色ＬＥＤチップのみを用いて蛍光体により色分けをするのではなく、青、赤、緑等の各色の波長域に発光ピークを持つＬＥＤチップを組み合わせてＲＧＢの発光素子部品１を構成してもよい。
また、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体の組み合わせ、青色ＬＥＤチップと赤色蛍光体、緑色蛍光体の組み合わせで、白色発光させる構成としてもよい。
さらに、ＬＥＤチップについても、低出力チップを複数個搭載する代わりに高出力チップを１個搭載する構成にしてもよい。
また、上記光束制御部品２は、透明性に優れた樹脂で形成されている。このような透明性に優れた樹脂として、例えば、アクリル系、ポリカーボネート、メタクリルや、その他にもスチレン系、エポキシ系樹脂などが用いることができる。
上記光束制御部品２は、レンズ、特に拡散レンズとして機能するように設計されており、レンズ部分となる光束制御部２２と、光束制御部２２を支持するための柱部（支持部材、柱状部材）２１と、上記発光素子部品１が入り込む空間を形成するための窪み部２３とで構成されており、金型を用いて射出成型などで一体物として成型される。なお、光束制御部品２は、上記のように金型を用いて一体物として成型してもよいが、各部を別々に成型してつなぎ合わせて構成してもよい。
上記光束制御部２２および窪み部２３の形状は、あらかじめシミュレーション等により光学設計を行い、発光素子部品１から出射される光が出来るだけ高効率に取り出せかつ、所定の光束分布に分散するよう設計された形状であり、例えば非球面形状からなる。
ここで、光束制御部品２が発光素子部品１から出射される光を所定の分布で制御するためには、光束制御部品２を発光素子部品１に対して、上記柱部２１により位置精度よく搭載することが望ましい。特に、発光素子部品１における光軸は重要であり水平度が必要であるため平面度を出せるよう柱部２１は３本以上である事が好ましい。なお、本実施形態では、上記柱部２１が３本の例について説明する。
上記光束制御部品２は、基板４の発光素子部品１の取付面上に、３本の柱部２１がそれぞれ接着樹脂３を介して接合されることで、当該基板４に固定されている。このように、光束制御部品２は、発光素子部品１が搭載されている基板４に固定されることが、光軸ずれが発生しない点で好ましい。これは、ＬＥＤモジュール３０を金属板（電子機器のシャーシ等）に並べて組み立てる場合に、光束制御部品２を金属板に直接固定してもよいが、最終製品となった場合、長期使用とともに金属板と基板４の相対位置が変化する可能性を考慮する必要があるためである。したがって、発光素子部品１と光束制御部品２が異なる部材に固定されることによる相対位置ずれで光軸ずれが発生しないようにするために発光素子部品１と光束制御部品２は共通の土台（基板４）の上に搭載されるのが好ましい。
ここで、上記光束制御部２２は、上記発光素子部品１が取り付けられている基板４の当該発光素子部品１の取付面上で、柱部２１により固定されていることで、基板４に取り付けられた発光素子部品１の周囲には、柱部２１の高さ分の適当な空隙が形成される。これにより、発光素子部品１の発光に伴って生じる熱を当該空隙により放熱することができるので、発光素子部品１の放熱悪化に起因する輝度低下を招く虞がない。
しかも、光束制御部２２は、基板４の発光素子部品１の取付面（表面）上で柱部２１により固定されているので、基板４の発光素子の取付面（表面）とは反対側の面（裏面）には当該柱部２１が突出せず、フラットな面となっている。
これにより、上記基板４を、例えば電子機器の筐体を構成しているシャーシに取付けた場合、基板４の裏面と、上記シャーシとを密着させることができるので、発光素子部品１の平面度を保つことが可能となり、この結果、輝度ムラを低減させることができる。
また、上記基板４とシャーシとの密着度が向上するので、発光素子部品１で生じた熱をシャーシに伝えて放熱させることが可能となり、この結果、発光素子部品１の放熱不良による輝度低下をさらに抑制することができる。
これにより、発光素子部品１の輝度低下をカバーするための、電力供給の増加や輝度向上のための光学シートを別途設ける必要がなくなる。
なお、上記柱部２１の高さは、上述したように、光束制御部２２と基板４との間に発光素子部品１による熱を放熱させることが可能な空隙を形成できるような高さであれば特に限定されるものではない。
さらに、基板４に光束制御部品２を固定した場合、ＬＥＤモジュール３０が製品として液晶ＴＶや照明装置に組み込まれた製品として使用されたときに、表示装置の動作の発光素子部品１やその他の部品からの発熱による温度上昇と停止時の冷却時の温度降下時に、基板４と光束制御部品２とは、熱膨張係数に差があり、それぞれの伸びが異なるため応力が発生し破断する恐れがある。そのため、柱部２１は、変形により応力の分散ができるよう、ある程度変形できる太さである事が望ましい。ただし、細すぎると応力に耐え切れず柱部２１が破断することがあるため、応力の緩和と、強度の兼ね合いから最適値を求める必要がある。
（柱部の概略説明）
上記柱部２１の径・形状については、光束制御部品２の形状・大きさおよび、柱部２１の配置位置により最適断面形状が異なり、その断面形状は、円、楕円、三角形、正方形、長方形、多角形等、種々の形状が考えられる。
ここで、上述したように、光束制御部品２を基板４に取り付け、取り付け平面を規定するために柱部２１は少なくとも３本必要である。例えば、図２は、柱部２１を３本配置した例を示している。
柱部２１は、円柱状の部材からなり、その直径は例えば１．８ｍｍに設定される。光束制御部品２は、例えば直径１９ｍｍ程度の外径寸法となっており、その上に直径２３ｍｍ程度の開口部３５ａを備えた反射シート３５を被せるようになっている。反射シート３５と基板４には固定用穴９が空けられている。
上記柱部２１は、図２に示すように、発光素子部品１をＬＥＤ中心として、基板４を平面視した場合に、当該ＬＥＤ中心を通る、上記基板４の長手方向（隣接する発光素子部品１のＬＥＤ中心を通る直線Ｘ）に対する角度が６０度以内となる位置に固定されていることが好ましい。
このように、柱部２１を基板の長辺方向に対して６０度以内に配置すると、当該柱部２１の基板４における固定領域を避けた配線が可能になるので、基板４の幅（短手方向の長さ）を狭くすることができる。この場合、基板４の面積を縮小できるので、コストダウンが可能になる。なお、柱部２１の接着領域が基板４の長辺方向の軸方向に集中するため、光吸収の影響を受けやすくなるが、接着樹脂３を上述したように、光学的な吸収が光束制御部品２等と同じく可視光領域において光学吸収が黒色よりも少ない色の樹脂を使用すれば問題はないが、光学吸収をできるだけ少なくするという観点から、白色、もしくは、透明な樹脂を使用するのが好ましい。
なお、柱部２１に起因する輝度ムラ発生、輝度低下を解消するための手段についての説明の詳細は後述する。
（基板の表面特性の説明）
また、上記基板４における、発光素子部品１の取付面上において、光が吸収される虞があり、輝度低下の原因になるので、上述したように、基板４上は、反射シート３５で覆われている。これにより、上記取付面における光の吸収が低減するので、輝度低下を抑制できる。なお、取付面においては、上記反射シート３５で覆うだけでなく、光の吸収を低減させる特性を有するように表面を改質してもよい。例えば、基板４の発光素子部品１の取付面上に、反射率の高い樹脂材料を塗布するようにすることが考えられる。このようにしても、基板４の取付面における光の吸収を低減できる。
以上のようにして、輝度ムラの発生を抑制し、且つ輝度低下を抑制することのできる上記構成のＬＥＤモジュール３０は、発光面の輝度が均一で光源からの光の照射を効率よく行うことが可能となる。このようなＬＥＤモジュール３０を、液晶表示装置のバックライトとして用いれば、輝度ムラに起因する表示品位の低下、特に動画表示時におけるスクロール画面において画像とは無関係な影が見えることによる表示品位の低下を無くすことが可能となる。
（液晶表示装置の概略説明）
上記構成のＬＥＤモジュール３０をバックライトとして用いた液晶表示装置について、図３を参照しながら以下に説明する。
図３は、液晶表示装置としての液晶モジュール３１の概略断面図である。
上記液晶モジュール３１は、図３に示すように、樹脂またはアルミなどの金属を材料にしたバックライトシャーシ３４上に、ＬＥＤモジュール３０が取り付けられた構造となっている。白色樹脂を材料にした固定部品３６を用いて上述した基板４及び反射シート３５を貫通して形成された固定用穴９でバックライトシャーシ３４に固定される。
ＬＥＤモジュール３０の上面にバックライトシャーシ３４の周辺に構成された保持部（図示せず）と支持ピン３７によりバックライトシャーシ３４からの距離を一定に保持して光学シート類３２が配置される。上記光学シート類３２は、例えば、ＬＥＤモジュール３０に近い側から拡散板、マイクロレンズシート、マイクロレンズシートが配置される。光学シート類３２の上に液晶パネル３３が配置されて液晶モジュール３１が構成される。
上記液晶モジュール３１における輝度ムラの測定結果について、図４の（ａ）〜（ｃ）及び図５の（ａ）〜（ｃ）を参照しながら以下に説明する。
図４の（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤモジュール３０の光束制御部品２を基板４に固定するための柱部２１に使用する接着樹脂３に、可視光領域に光学的吸収を有する樹脂を使用した場合の輝度ムラを測定した結果を示す図である。
図５の（ａ）〜（ｃ）は、ＬＥＤモジュール３０の光束制御部品２を基板４に固定するための柱部２１に使用する接着樹脂３に、可視光領域に光学的吸収を有さない透明あるいは白色の樹脂を使用した場合の輝度ムラを測定した結果を示す図である。
すなわち、図３に示す構成の液晶モジュール３１において、図４の（ａ）〜（ｃ）では、接着樹脂３として、可視光領域に光学的な吸収を持つカーボンブラックを含有した一般的なエポキシ樹脂を使用した場合の光学的なムラ測定を行った結果を示し、図５の（ａ）〜（ｃ）では、接着樹脂３として、可視光領域に光学的な吸収を持たない白色の樹脂を使用した場合の光学的なムラ測定を行った結果を示す。ここで、光学的なムラ測定とは、液晶モジュール３１における輝度分布測定を言う。
上記の輝度分布測定は、コニカミノルタ社製のＣＡ２０００を用いて実施した。ここで、上記液晶モジュール３１は、液晶パネル３３のサイズを４０インチ、発光素子部品１の数を１１９個とし、当該液晶パネル３３を白表示した状態で上記発光素子部品１全てを点灯させた状態で測定を行った。
測定結果は、２次元の輝度分布マップとｘ方向の輝度断面（図４の（ｃ）、図５の（ｃ））とｙ方向の輝度断面（図４の（ｂ）、図５の（ｂ））である。これら輝度断面は、何れも液晶モジュール３１の中央（発光素子部品１が配置されている部分）を通る断面図である。
上記の測定結果から、接着樹脂３として可視光領域に光学的な吸収を持つ樹脂を使用した場合、図４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、この接着樹脂３により拡散板からの戻り光等が吸収されるために接着箇所に対応して輝度の低い部分が発生している。そのため輝度断面にムラが発生している。このような輝度ムラがあるとスクロール画面において画像とは無関係の影が見えるため、動画表示には使用することができなくなる。
これに対して、接着樹脂３として可視光領域に光学的な吸収を持たない樹脂を使用した場合、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、輝度ムラが解消しており、動画表示に好適な液晶モジュール３１とすることができる。
以上のことから、上記構成のＬＥＤモジュール３０によれば、光束制御部２２と、発光素子部品１を取り付ける基板４との間に空隙を設けると共に、当該基板４の発光素子部品１の取付面とは反対側の面をフラットな形状にすることで、発光素子部品１の放熱性の悪化を抑制する構造にし、発光面における輝度ムラの無い、安価な面発光ユニットを実現することが可能となる。
ところで、上記液晶モジュール３１に搭載されているＬＥＤモジュール３０において、輝度ムラの原因となり得る事象として、基板４の表面に形成される配線パターン等の各種パターンが考えられる。
以下においては、図６の（ａ）（ｂ）を参照しながら基板４の表面に形成される各種パターンについて説明する。
図６の（ａ）に示すように、基板４の表面には、発光素子部品１に電力供給するための電極パターン４１と、当該電極パターン４１に接続される配線パターン４２とが形成されている。上記電極パターン４１は、図１に示す部品基板５の裏面電極５ａと接続部材７により接続されている。
上記配線パターン４２の上には、絶縁と反射率向上のために白色レジストが塗布されている。
上記電極パターン４１は、電極パターン４１ａと電極パターン４１ｂとで構成されている。例えば、部品基板５のカソード側を電極パターン４１ａ、アノード側を電極パターン４１ｂに接続して、両端をＬＥＤ駆動回路（図示せず）に接続することで発光素子部品１を発光させる。
また、上記のＬＥＤモジュール３０での光束制御部品２の基板４への固定作業に際して、当該基板４の表面に、図６の（ａ）に示すように、柱部２１の固定箇所に認識パターン４３を形成する場合がある。上記認識パターン４３は、認識容易化のため、黒色等光ロス原因となる色のパターンで形成することが多いが、上記のように固定の接着剤として白色の樹脂を使用すれば、接着樹脂３で認識パターン４３を遮蔽することになるので光ロスは生じない。また、黒色の認識パターン４３ではなく、可視光よりも短波長の光で励起される蛍光体を含むものや光散乱材を含むパターンを形成してもよい。この場合、固定作業に所定の短波長の光照射したり、所定の角度から光を入射したりすることにより認識パターンを確認することができる。この場合、認識パターンが光ロスとはならないので、固定の接着剤として白色の樹脂以外に透明の樹脂を使用してもよい。
しかも、白色以外の認識パターン４３の上に白色樹脂の接着樹脂３を塗布すると色が変化するので、接着樹脂３の塗布忘れなどの作業ミスを認識パターン４３の色により簡単に検出することができる。
柱部２１と基板４との間の接着樹脂３の厚みを薄くするほど、光束制御部品２の高さ位置精度が向上する。しかし、接着樹脂３の厚みが薄くなると遮蔽効果が弱まり、認識パターン４３の色が透けやすくなる。
そこで、図６の（ｂ）に示すようなリング状の認識パターン４４にすることで、接着樹脂３による遮蔽効果を高めることが可能になる。
これにより、鋳造部材と取付基板との間の接着従事の厚みを薄くすることが可能となるので、光束制御部材の高さ位置精度を向上させることが可能となる。
従って、光束制御部材の平行度を向上させることができるので、面発光ユニットの発光面と光束制御部材との距離を一定に保つことが可能となり、当該発光面における輝度を均一にすることが可能となる。
ところで、上記光束制御部品２を構成している柱部２１の形状はもちろん、柱部２１の基板４の取付面から光束制御部２２の当該基板４の対向面までの高さ（長さ）や、大きさ（直径）を適切に設定したり、柱部２１の配置位置を適切に設定したりすることは、輝度低下の抑制及び輝度ムラ発生の抑制を図るという観点から非常に重要である。つまり、上記柱部２１の大きさ（高さ（長さ）、太さ（直径））に起因する輝度低下を抑制し、そして、上記柱部２１の配置位置関係に起因する輝度ムラ発生低下を抑制する必要がある。
（柱部の大きさに起因する輝度低下の抑制）
通常、液晶用バックライトは、液晶パネルの背面に設けられているので、液晶表示装置全体の薄型化を考えた場合、液晶用バックライトの薄型化が必要である。ここでは、液晶用バックライトを構成しているＬＥＤモジュール３０の薄型化は、当該液晶用バックライトの薄型化を図る上で重要である。
ＬＥＤモジュール３０の薄型化には、上記光束制御部品２の柱部２１の高さが重要であり、また、強度を考慮した場合、高さに加えて、適切な断面形状も重要である。
例えば、光学的シミュレーションが所定の分散になる範囲において、光束制御部品２と発光素子部品１は接触しない範囲で近接するように、上記柱部２１の高さ（長さ）を設計することが望ましい。
また、光束制御部２２の柱部２１および接着樹脂３が発光素子部品１を取り囲み当該発光素子部品１に対する空気の流れを阻害し自然空冷を妨げると、ＬＥＤチップ６の輝度低下を招く等、発光素子部品１の信頼性を低下させるというデメリットがある。このため、上記柱部２１および接着樹脂３の体積は、できるだけ少ないことが望ましい。
以上の点および支柱部としての柱部２１の製造のし易さから鑑みて、本実施形態では柱部２１は、太さが直径１．８ｍｍ、高さ（長さ）が１．１ｍｍの円柱で構成されている。なお、柱部２１の長さが長くなれば、バックライト内部での反射光が光束制御部２２（レンズ）に入り込み光量のロスとなり、輝度低下を招くという問題が生じる。従って、このような問題が生じないように、柱部２１の長さを設定する必要がある。上述した柱部２１の長さ、太さについての数値はあくまでも一例であり、これら数値に限定されるものでない。
上記のように柱部２１の太さ及び長さを設定することにより、発光素子部品１に対する空気の流れが阻害されることがないので、ＬＥＤチップ６に対する自然空冷を妨げることはない。この結果、ＬＥＤチップ６の輝度低下を招かないので、ＬＥＤモジュール３０における輝度の低下を抑制できる。
（柱部の配置位置の関係に起因する輝度ムラ発生の抑制）
柱部２１の配置関係に起因する輝度低下の防止について説明する。
柱部２１は、光束制御部品２における他の部分と構造が異なるため光学的な差異が発生する。この場合の光学的な影響は、光源である発光素子部品１に近いほど光束が大きく強い。このため、柱部２１は、発光素子部品１を中心とした場合、中心部から遠い部分に配設されることが望ましい。一方、柱部２１同士の間の距離が広がると温度変化発生時の伸びの差が大きく応力が強くなり信頼性が低下する。これらの点を鑑みて、柱部２１は、信頼性が低下しない範囲であって、光学的な影響のない範囲のうち、発光素子部品１からできるだけ遠い位置に配設することが望ましい。
しかしながら、できる限り光学的に影響が無い範囲に柱部２１を配置しても応力との兼ね合いや、光束制御部品２の小型化要望のため、柱部２１に対する光学的な影響の全くない範囲とすることは難しい。
また、１個の発光素子部品１および光束制御部品２の光学的影響によるムラは、光束制御部品２の設計により対応することは可能であるが、バックライトや照明装置として使用する場合、複数の発光素子部品１と光束制御部品２を配置したＬＥＤモジュール３０の上部に光束の均一化のための拡散板等の光学部材を設置し光学ムラ軽減を計るが、この場合、他の発光素子部品１から光束制御部品２を介して出射された光が前記光学部材で反射して入射してくる光束成分も無視できない要素である。
そのため、光束制御部品２の柱部２１および接着樹脂３に周辺の部材と光学特性が大きく異なる部材を使用した場合、柱部２１および、柱部２１を固定している接着樹脂３から特定方向にのみ輝度が低い部分が発生し光学的に不均一な部分を発生する。このため、本発明においては、光束制御部２２の柱部２１を用いて基板４に固定する接着樹脂３については、光学的な吸収が光束制御部品２等と同じく可視光領域において光学吸収が少ない白色、もしくは、透明な樹脂を使用している。
これにより、柱部２１を固定している接着樹脂３から特定方向にのみ輝度が低い部分を無くすことができ、光学的に不均一な部分を発生させないようにできるので、ＬＥＤモジュール３０における発光面の輝度ムラを無くすことができる。
ところで、柱部２１の配置位置についての適正な配置範囲については、図２を参照しながら説明したが、さらに、隣接する光束制御部品２における柱部２１の影同士が輝度ムラ発生の原因となり得るが場合がある。
（柱部の影の影響（１））
例えば、図２では、隣接する発光素子部品１のＬＥＤ中心を通る直線Ｘ上に、各光束制御部品２の３つの柱部２１のうち１つの柱部２１が配置されている。
図７は、図２に示す発光素子部品１を２次元配置してＬＥＤモジュール３０とした図を示す。
この図７において、各発光素子部品１のＬＥＤ中心には、直線Ｘと直線Ｙが通っている。この直線Ｘと直線Ｙは直交している。
従って、図７に示されるＬＥＤモジュール３０では、光束制御部品２毎に３つの柱部２１を有し、その柱部２１のうち一つは、その中心が隣接する発光素子部品１の中心同士を結ぶ横の直線Ｘ上に重なるように配置されているが、残りの柱部２１は、その中心が隣接する発光素子部品１の中心同士を結ぶ縦の直線Ｙ上は避けるように配置されている。この場合、横方向（Ｘ方向）のみに筋状の輝度ムラが発生し、縦方向（Ｙ方向）には発生しなかった。これは、各々の柱部２１が発光素子部品１からの光を遮り、影ができ、その影同士が横方向に隣接する発光素子部品１同士を結ぶ直線上で一列に並ぶことにより強調されるが、縦方向に隣接する発光素子部品１同士を結ぶ直線上には並ばないためである。
なお、図７では、横の直線Ｘ上に柱部２１が重なるように配置され、縦の直線Ｙ上に柱部２１が重ならないように配置されている例を示しているが、例えば、横の直線Ｘ上に柱部２１が重ならないように配置され、縦の直線Ｙ上に柱部２１が重なるように配置されている場合には、縦方向（Ｙ方向）のみに筋状の輝度ムラが発生し、横方向縦（Ｘ方向）には発生しない。
（柱部の影の影響（２））
図８は、図２に示す柱部２１が直線Ｘ上に重なるように配置されていたものを、直線Ｘ上に重ならないように配置した例を示す図である。
図８では、隣接する発光素子部品１のＬＥＤ中心を通る直線Ｘ上に、各光束制御部品２の３つの柱部２１の何れも重ならないように配置されている。
図９は、図８に示す発光素子部品１を２次元配置してＬＥＤモジュール３０とした図を示す。
この図９においても、図７と同様に、各発光素子部品１のＬＥＤ中心には、直線Ｘと直線Ｙが通っている。この直線Ｘと直線Ｙは直交している。
図９に示されるＬＥＤモジュール３０では、光束制御部２の柱部２１の中心が全て、隣接する発光素子部品１の中心同士を結ぶ縦と横の直線（直線Ｘ，直線Ｙ）上を避けるように配置されている。この場合、縦方向にも横方向にも筋状の輝度ムラは発生しなかった。これは、各々の柱部２１が発光素子部品１からの光を遮り、影ができるが、その影同士は隣接する発光素子部品１同士を結ぶ縦の直線Ｙ或いは横の直線Ｘ上に並ぶことがないためである。
なお、図９に示すＬＥＤモジュール３０では全ての光束制御部品２に対して柱部２１の配置が同じであるが、これに限定されず、例えば、ＬＥＤモジュール３０において奇数列と偶数列で配置を換えるようにしてもよいし、全てランダムに配置してもよい。この場合には、柱部２１の影同士が重なり合う箇所が少なくなるため筋状の輝度ムラはさらに抑制されるという効果を奏する。
また、図７や図９に示すように、面発光ユニットして考えた場合、面内輝度を均一にするためには、ＬＥＤモジュール３０において各発光素子部品１は正方形状に配置されることが好ましい。このように、発光素子部品１が正方形上に配置された場合、上述したように、隣接する発光素子部品１同士の影響は縦横方向のみだけではなく、斜め方向（対角方向）に配置されている発光素子部品１の影響も受けるので、柱部２１の配置位置としては、直線Ｘ・Ｙ以外に、対角方向に配置された隣接する発光素子部品１同士の中心を通る直線上にも重ならないことが必要である。これにより、縦横方向のみならず、対角方向に隣接する発光素子部品１同士の影響を無くすことが可能となるので、隣接する発光素子部品１同士の影響に起因する輝度ムラを大幅に低減することができる。
本実施形態１では、柱部２１の全てが接着樹脂３によって基板２に接着固定されている例について説明したが、柱部２１の全てが接着樹脂３によって基板２に接着固定される必要は無く、光束制御部品２が基板４に固定されればよいので、接着固定される柱部２１の本数については特に限定しない。
以下の実施形態２では、一つの光束制御部品２に存在する３本の柱部２１のうち１本の柱部２１のみを接着樹脂３によって基板４に接着固定した例と、３本の柱部２１のうち２本の柱部２１を接着樹脂３によって基板に接着固定した例について説明する。
（実施形態２）
本発明の他の実施の形態につていて、図１０〜図１３を参照しながら説明すれば以下の通りである。なお、本実施形態に係るＬＥＤモジュール３０は、基本的な構成は、前記実施形態１と同じであるので、同じ機能を有する部材には同一の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。
図１０は、前記実施形態１で示した図１に示すＬＥＤモジュール３０を示す断面図において、接着樹脂３を一部取り除いた状態を示した断面図である。図１１は、図１０に示すＬＥＤモジュール３０を上面から見た状態を示した平面図である。
ここでは、図１１に示すように、一つの光束制御部品２の３本の柱部２１のうち、図の左側に配置された２本の柱部２１が接着樹脂３によって基板４に接着固定されていない例を示す。つまり、３本の柱部２１のうち、１本の柱部２１のみが基板４に接着固定されている例を示している。なお、接着固定される柱部２１は、どの柱部２１であってもよい。
なお、前記実施形態１で説明したように、接着樹脂３に起因する輝度ムラを低減させるために、当該接着樹脂３を光学的な吸収が光束制御部品２等と同じく可視光領域において光学吸収が少ない白色、もしくは、透明な樹脂を使用したとしても、接着固定部分に接着樹脂３が存在することになるので、接着樹脂３の影響を完全に無くすことは難しい。
従って、上記のように、光束制御部品２を支持するための３本の柱部２１のうち、一本のみを接着樹脂３によって基板４に接着固定することで、全ての柱部２１を接着樹脂３によって基板４に接着固定した場合に比べて、接着樹脂３による影響を低減できるので、当該接着樹脂３に起因する輝度ムラをさらに低減させることができる。
また、上記のように、接着樹脂３を使用する箇所を減らすことで、当該接着樹脂３による影響を低減できることから、接着樹脂３として、上述したような可視光領域において光学吸収が少ない白色、もしくは、透明な樹脂を使用しなくても済む。つまり、接着樹脂３の材料における選択の自由度が高くなる。
以上のことから、光束制御部品２を基板４において支持するための３本の柱部２１のうち、１本の柱部２１のみが接着樹脂３によって基板４に接着固定されている場合、全ての柱部２１が接着樹脂３によって基板４に接着固定されている場合に比べて、当該接着樹脂３に起因する輝度ムラを低減させることができるので、接着樹脂３の材料としては、特に限定しなくても上記効果を奏するものの、さらなる輝度ムラの低減のための、好ましい材料としては、可視光領域において光学吸収が少ない白色、もしくは、透明な樹脂を挙げることができる。
なお、本実施形態の場合も実施形態１の場合と同様に、柱部２１の影による面内輝度ムラの影響を無くすために、図１１に示すＬＥＤモジュール３０においても、前記実施形態１の図８に示すように、隣接する発光素子部品１のＬＥＤ中心を通る直線Ｘ上に、各光束制御部品２の３つの柱部２１の何れも重ならないように配置されるのが好ましい。
ところで、上述した例では、光束制御部品２の３つの柱部２１の１本の柱部２１のみで基板４に固定されていることで、上述した種々のメリットを有するものの、接着強度が弱い、固定が安定しないなどのデメリットも有する。
従って、光束制御部品２の３つの柱部２１の２本の柱部２１で基板４に固定することが考えられる。
図１２は、前記実施形態１で示した図１に示すＬＥＤモジュール３０を示す断面図において、接着樹脂３を一部取り除いた状態を示した他の例の断面図である。図１３は、図１２に示すＬＥＤモジュール３０を上面から見た状態を示した平面図である。
ここでは、図１３に示すように、一つの光束制御部品２の３本の柱部２１のうち、図の右側に配置された１本の柱部２１のみが接着樹脂３によって基板４に接着固定されていない例を示す。つまり、３本の柱部２１のうち、２本の柱部２１が基板４に接着固定されている例を示している。なお、接着固定される２本の柱部２１の組合せは、どのような組合せであってもよい。
上記の場合、光束制御部品２を支持する３本の柱部２１のうち、２本の柱部２１が接着樹脂３によって基板４に接着固定されているので、上述したように、１本の柱部２１のみが接着固定されている場合に比べて、接着強度が増し、より安定した固定が行える。
光束制御部品２を支持する３本の柱部２１のうち１本の柱部２１のみを接着固定する場合には、３本の柱部２１の何れを選択して、接着固定しても特に問題は無いが、２本の柱部を接着固定する場合には、接着固定する柱部２１の配置位置が重要になる。
本実施形態では、図１３に示すように、短冊形状（短冊状）の基板４の長手方向ではなく短手方向側にほぼ平行に配置された２本の柱部２１を接着樹脂３により接着固定されている例を示す。これは、短冊形状の基板４の熱膨張による変形・歪の影響を受けて光束制御部品２の接着強度が低下もしくは、基板４の変形/歪が柱部２１を介して光束制御部品２に伝わり、光束制御部品２が破損する恐れを回避するためである。
本実施形態においても、前記実施形態１と同様に、柱部２１の影に起因する輝度ムラについて考慮する必要がある。つまり、図１１や図１３に示すように、隣接する発光素子部品１のＬＥＤ中心を通る直線Ｘ上に、各光束制御部品２の３つの柱部２１のうち１つの柱部２１が配置されている場合には、直線Ｘに平行な横方向に筋状の輝度ムラが発生する虞がある。これは、前記実施形態１で説明したように、直線Ｘ上の各々の柱部２１が発光素子部品１からの光を遮り、影ができ、その影同士が横方向に隣接する発光素子部品１同士を結ぶ直線上で一列に並ぶことにより強調されるためである。
この現象を回避するためには、前記実施形態１の図８に示すように、直線Ｘ上に各発光素子部品１の柱部２１が重ならないように配置すればよい。
従って、本実施形態において、柱部２１の配置位置を図８に示すようにし、さらに、接着樹脂３によって基板４に接着固定する箇所を減らすことにより、前記実施形態１に比べてさらに柱部２１及び接着樹脂３に起因する輝度ムラを抑制することができ、より均一な輝度の面発光ユニットを実現することができる。
なお、上記の各実施形態において、光束制御部品２を支持する支持部材として、柱状の柱部２１の例について説明したが、支持部材の形状については特に限定されない。なお、支持部材としては、光束制御部品２としてのレンズを考えた場合、レンズと一体成型で作製されたリングの一部を切り欠いて得られた形状であってもよい。あるいは、基板４側に光束制御部品２を支持するために設けた突起を上記支持部材としてもよい。
上記支持部材は、柱状部材であることが好ましい。
上記構成によれば、支持部材を柱状部材とすることで、発光素子の発光時に生じる熱による光束制御部材の熱膨張、発光素子の発光停止時の冷却による光束制御部材の熱収縮により生じる応力を、当該柱状部材の変形により分散させることが可能となる。つまり、柱状部材の太さを調整することにより、当該柱状部材の変形による応力分散の程度を容易に調整することができるという効果を奏する。
上記支持部材は、上記光束制御部材と一体的に形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、支持部材を光束制御部材と一体的に形成されていることで、当該支持部材は光束制御部材と同じ材質である光透過性の材質からなり、さらに、当該支持部材の先端部が可視光領域での光学吸収の少ない接着樹脂により取付基板に接着固定されていることで、支持部材及び取付基板側の接着樹脂による接着部周辺で暗くなることが無いので、面発光ユニットにおける発光面に発生する輝度ムラをさらに低減できる。
上記支持部材は、上記発光素子を中心として、上記取付基板を平面視した場合に、当該中心を通る、上記取付基板の長手方向に対する角度が６０度以内となる位置に固定されていることが好ましい。
上記構成によれば、光束制御部材を固定する取付基板の短手方向の幅を短くできるので、取付基板全体の面積を小さくできる。これにより、基板面積縮小によるコストダウンを図ることができる。
上記複数の支持部材のうち、１つの支持部材のみが上記取付基板に対して上記接着樹脂により接着固定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、取付基板に対して接着樹脂により固定されているのは１つの支持部材のみになるので、全ての支持部材が取付基板に対して接着樹脂により固定されている場合に比べて、接着樹脂に起因する輝度ムラの影響を少なくすることができる。また、接着樹脂を通じて上記取付基板の熱的な歪、変形が支持部材に伝わるが、上記複数の支持部材のうち、１つの支持部材のみが取付基板に固定されていることで、それ以外の複数の支持部材に熱的な歪、変形が伝わらないので、支持部材のどれかが破損するようなことは生じない。
上記支持部材が３つ以上であるとき、２つの支持部材のみが上記取付基板に上記接着樹脂により接着固定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、３つ以上の支持部材のうち、取付基板に対して接着樹脂により固定されているのは３つの支持部材のみになるので、全ての支持部材が取付基板に対して接着樹脂により固定されている場合に比べて、接着樹脂に起因する輝度ムラの影響を少なくすることができる。
しかも、２つの支持部材が接着樹脂により取付基板に固定されているので、１つの支持部材のみが接着樹脂により取付基板に固定されている場合に比べて、支持部材の取付基板に対する接着強度が増加し、これら支持部材により支持されている光束制御部材を取付基板に対してより安定して固定できる。
上記取付基板が短冊状である場合、
上記取付基板の短手方向側に並んだ２つの支持部材を上記接着樹脂により固定されていることが好ましい。
一般に、取付基板が短冊状である場合、熱膨張による変形・歪みの影響は取付基板の短手方向より長手方向のほうが大きい。このため、短冊状の取付基板では、長手方向における熱膨張による変形・歪の影響を受けやすい。逆に、取付基板の短手方向では、熱膨張による変形・歪の影響を受け難い。
従って、上記構成のように、取付基板の短手方向側に並んだ２つの支持部材を接着樹脂により固定することで、これら接着樹脂により固定された支持部材は、熱膨張による変形・歪の影響を受け難いので、光束制御部材の接着強度の低下、取付基板の変形/歪が支持部材の接着固定部分を介して光束制御部材に伝わり、当該光束制御部材が破損する恐れを回避することができる。
ここで、上記取付基板における、発光素子が取り付けられている取付面において、光が吸収される虞があり、輝度低下の原因になる。
そこで、上記取付基板の発光素子の取付面は、可視光領域の光学的な吸収の少ない表面特性を有していることが好ましい。
また、上記取付基板の発光素子の取付面上には、反射シートが搭載されていることが好ましい。
さらに、上記取付基板の発光素子の取付面上には、反射率の高い樹脂材料が塗布されていることが好ましい。
以上のような各構成とすることで、取付基板の発光素子の取付面側における光の吸収を低減できるので、発光面における輝度の低下を抑制することができる。
上記取付基板の発光素子の取付面上には、上記支持部材を固定するための位置を示す認識パターンが形成されていることが好ましい。
上記の構成によれば、取付基板の発光素子の取付面上には、上記支持部材を固定するための位置を示す認識パターンが形成されていることで、支持部材を目的とする位置に正確に取り付けることができる。
これにより、光束制御部材を、発光素子に対して適切な位置に配置させることができるので、発光素子と光束制御部材との間で生じる光軸ずれを無くすことが可能となる。
従って、発光素子と光束制御部材との間で生じる光軸ずれに起因する輝度低下を無くすことが可能となるので、面発光ユニットの発光面における輝度ムラを低減することができる。
ここで、上記認識パターンが可視光領域の光を吸収する色で形成されている場合には、この認識パターンに起因する輝度の低下が生じる虞がある。
そこで、上記認識パターンは、上記支持部材が接着樹脂により取付基板に取り付けられたときに、当該接着樹脂により覆われる大きさで形成されていることが好ましい。
この場合、認識パターンは、支持部材が接着樹脂により取付基板に取り付けられたときに、可視光領域の光学的な吸収の少ない接着樹脂により覆われるので、認識パターンは遮蔽される。このため、認識パターンに起因する輝度の低下は生じない。
同様の効果を奏する構成として、以下の構成が好ましい。
また、上記認識パターンは、可視光よりも短波長の光で励起される蛍光体を含んでいることが好ましい。
さらに、上記認識パターンは、光散乱材を含んでいることが好ましい。
上記認識パターンの色と上記接着樹脂の色とが異なることようにすれば、認識パターンの上に異なる色の接着樹脂が塗布されれば当該認識パターンの色が変化するので、接着樹脂の塗布忘れなどの作業ミスを認識パターンの色により簡単に検出することができる。
さらに、上記認識パターンは、上記支持部材の先端部に対応する領域がリング状であることで、接着樹脂をあまり塗布しなくても、接着樹脂による遮蔽効果を高めることが可能になる。
これにより、支持部材と取付基板との間の接着樹脂の厚みを薄くすることが可能となるので、光束制御部材の高さ位置精度を向上させることが可能となる。
従って、光束制御部材の平行度を向上させることができるので、面発光ユニットの発光面と光束制御部材との距離を一定に保つことが可能となり、当該発光面における輝度を均一にすることが可能となる。
また、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。
本発明は、発光素子を２次元に複数個配置して形成される面状の光源を必要する照明装置、表示装置のバックライトなどに好適に利用することができる。
１ 発光素子部品
２ 光束制御部品
３ 接着樹脂
４ 基板（取付基板）
５ 部品基板
５ａ 裏面電極
６ ＬＥＤチップ（発光素子）
７ 接続部材
８ 封止樹脂
９ 固定用穴
１０ ワイヤ
２１ 柱部（固定部材、柱状部材）
２２ 光束制御部（光束制御部材）
３０ ＬＥＤモジュール（面発光ユニット）
３１ 液晶モジュール（表示装置）
３２ 光学シート類
３３ 液晶パネル
３４ バックライトシャーシ
３５ 反射シート
３５ａ 開口部
３６ 固定部品
３７ 支持ピン
４１、４１ａ、４１ｂ 電極パターン
４２ 配線パターン
４３ 認識パターン
４４ 認識パターン

Claims (18)

  1. 発光素子からの光を、光束制御部材を介して出射させる面発光ユニットにおいて、上記光束制御部材は、上記発光素子が取り付けられている取付基板の当該発光素子の取付面上で、所定の高さのある複数の支持部材により支持されており、
    上記複数の支持部材のうち、少なくとも一つの支持部材は、上記取付基板に対して、可視光領域において黒色よりも光学吸収の少ない色の樹脂材料からなる接着樹脂により接着されていることを特徴とする面発光ユニット。
  2. 上記支持部材は、柱状部材であることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  3. 上記支持部材は、上記光束制御部材と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  4. 上記支持部材は、上記発光素子を中心として、上記取付基板を平面視した場合に、当該中心を通る、上記取付基板の長手方向に対する角度が６０度以内となる位置に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  5. 上記複数の支持部材のうち、１つの支持部材のみが上記取付基板に対して上記接着樹脂により接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  6. 上記支持部材が３つ以上であるとき、２つの支持部材のみが上記取付基板に上記接着樹脂により接着固定されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  7. 上記取付基板が短冊状である場合、
    上記取付基板の短手方向側に並んだ２つの支持部材を上記接着樹脂により固定されていることを特徴とする請求項６に記載の面発光ユニット。
  8. 上記取付基板の発光素子の取付面は、可視光領域の光学的な吸収の少ない表面特性を有していることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  9. 上記取付基板の発光素子の取付面上には、反射シートが搭載されていることを特徴とする請求項８に記載の面発光ユニット。
  10. 上記取付基板の発光素子の取付面上には、反射率の高い樹脂材料が塗布されていることを特徴とする請求項８に記載の面発光ユニット。
  11. 上記取付基板の発光素子の取付面上には、上記支持部材を固定するための位置を示す認識パターンが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面発光ユニット。
  12. 上記認識パターンは、上記支持部材が接着樹脂により取付基板に取り付けられたときに、当該接着樹脂により覆われる大きさで形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の面発光ユニット。
  13. 上記認識パターンは、可視光よりも短波長の光で励起される蛍光体を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の面発光ユニット。
  14. 上記認識パターンは、光散乱材を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の面発光ユニット。
  15. 上記認識パターンの色と上記接着樹脂の色とが異なることを特徴とする請求項１１に記載の面発光ユニット。
  16. 上記認識パターンは、上記支持部材の先端部に対応する領域がリング状であることを特徴とする請求項１１に記載の面発光ユニット。
  17. 発光素子からの光を、光束制御部材を介して出射させる面発光ユニットにおいて、上記光束制御部材は、上記発光素子が取り付けられている取付基板の当該発光素子の取付面上で、所定の高さのある複数の支持部材により支持されており、
    上記複数の支持部材のうち、一つの支持部材のみが上記取付基板に対して接着樹脂により接着固定されていることを特徴とする面発光ユニット。
  18. 液晶パネルを備えた表示装置において、
    上記液晶パネルを背面から光照射するバックライトとして、請求項１〜１７の何れか１項に記載の面発光ユニットが用いられていることを特徴とする表示装置。
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