KR20200106843A - 발광 모듈 - Google Patents

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KR20200106843A
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료헤이 야마시타
토시노부 카츠마타
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니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 휘도 얼룩을 억제하면서, 두께가 보다 저감된 발광 모듈을 제공한다.
[해결 수단] 발광 모듈은, 제1 구멍부(10A)가 설치된 상면(110a) 및 상면과는 반대측의 하면(110b)를 갖는 도광판(110A)과, 제1 구멍부에 대향하여 도광판의 하면측에 배치된 발광 소자(120)를 구비하고, 도광판의 상면은, 복수의 볼록부(110d, 110e) 또는 오목부(110f)를 포함하는 제1 영역(111A)을 갖고, 평면에서 보았을 때 단위면적당 복수의 볼록부 또는 오목부가 차지하는 비율은, 발광 소자를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대되고 있다.

Description

발광 모듈 {LIGHT-EMITTING MODULE}
본 개시는, 발광 모듈에 관한 것이다.
하기 특허문헌 1은, 각각이 도광판을 갖는 복수의 백라이트 유닛으로 구성된 백라이트 장치를 개시하고 있다. 각 백라이트 유닛의 도광판은, 광이 출사되는 면과는 반대측의 중앙부에 오목부를 갖고, 이 오목부 내에 LED가 배치된다. 이들 복수의 백라이트 유닛은, 도광체의 출사면이 동일 평면을 이루도록 배열됨으로써, 전체로서 백라이트 장치를 구성한다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 복수의 렌즈부를 갖는 광학 시트를 각 백라이트 유닛의 도광판의 출사면 측에 배치하고, 나아가, 복수의 개구부를 갖는 광반사층을 렌즈부와 도광체의 사이에 개재시킴으로써, 광의 균일성을 향상시키고 있다. 또한, 특허문헌 1은, LED로부터 멀어짐에 따라 렌즈부를 확대하는 것을 개시하고 있다.
하기 특허문헌 2은, 기판 상에 배열된 복수의 LED의 상면 측에 복수의 광학 소자를 배치한 광학 유닛을 개시하고 있다. 이 광학 유닛에 있어서, 복수의 LED의 각각은, 대응하는 광학 소자의, 출사면과는 반대측의 면에 설치된 구멍의 내부에 위치한다. 특허문헌 2의 광학 유닛에서는, 각 광학 소자의 출사면의, LED의 바로 위에 오목 형상을 형성하고 있고, 또한, 출사면 중 오목 형상이 형성된 중앙부를 둘러싸도록 렌즈 어레이를 형성하고 있다. 특허문헌 2에는, 오목 형상의 내부에 광확산부, 반사부 또는 차광부를 설치하여도 된다고 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 2009-150940호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 2009-063684호 공보
휘도 얼룩을 억제하면서, LED로 대표되는 복수의 광원을 포함하는 발광 모듈의 두께를 보다 얇게 할 수 있으면 유익하다. 발광 모듈의 박형화에 의해, 예를 들면, 발광 모듈을 백라이트로서 포함하는 기기를 보다 소형화하는 것이 가능하게 된다.
본 개시의 실시 형태에 의한 발광 모듈은, 제1 구멍부가 설치된 상면 및 상기 상면과는 반대측의 하면을 갖는 도광판과, 상기 제1 구멍부에 대향하여 상기 도광판의 하면 측에 배치된 발광 소자를 구비하고, 상기 도광판의 상기 상면은, 복수의 볼록부 또는 오목부를 포함하는 제1 영역을 갖고, 평면에서 보았을 때 단위면적당 상기 복수의 볼록부 또는 오목부가 차지하는 비율은, 상기 발광 소자를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대되고 있다.
본 개시의 실시 형태에 의하면, 박형이면서 광의 균일성이 향상된 발광 모듈이 제공된다.
[도 1] 본 개시의 어느 실시 형태에 의한 면발광 광원의 예시적인 구성을 나타내는 모식적인 사시도이다.
[도 2] 도 1에 나타내는 발광 모듈의 일례에 관한 모식적인 단면과 도광판의 상면 측에서 본 예시적인 외관을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 3] 도 2에 도시한 단면 중 발광 소자 및 그 주변을 확대하여 나타내는 모식적인 확대도이다.
[도 4] 도광판의 상면의 법선 방향에서 발광 모듈을 보았을 때의 외관의 다른 일례를 나타내는 모식적인 평면도로서, 도광판의 하면 측에 설치되는 제2 구멍부의 개구의 사각 형상을 도광판의 사각 형상에 대해 45°경사지게 한 예를 나타내는 도면이다.
[도 5] 상면에 복수의 볼록부를 갖는 도광판의 다른 예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 6] 상면에 복수의 볼록부를 갖는 도광판의 또 다른 예를 나타내는 모식적인 평면도이다. 　　
[도 7] 도 1에 나타내는 면발광 광원을 배선 기판에 접속한 예를 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 8] 면발광 광원 측에 형성되는 배선층의 배선 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 9] 도 1에 나타내는 면발광 광원의 복수 개를 2차원으로 배치한 예를 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 10] 도 9에 나타내는 복수의 면발광 광원의 세트를 더욱 2줄 2열에 배열한 구성을 나타내는 모식적인 평면도이다.
[도 11] 본 개시의 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈에 관한 모식적인 평면도로서, 도광판의 제1 영역에 설치될 수 있는 복수의 볼록부의 다른 예를 나타내는 도면이다.
[도 12] 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 13] 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 14] 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
[도 15] 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 개시의 실시 형태를 상세히 설명한다. 이하의 실시 형태는, 예시이며, 본 개시에 의한 발광 모듈은, 이하의 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이하의 실시 형태에서 제시되는 수치, 형상, 재료, 스텝, 그 스텝의 순서 등은, 어디까지나 일례이며, 기술적으로 모순이 생기지 않는 한 다양한 개변이 가능하다. 이하에 설명하는 각 실시 형태는, 어디까지나 예시이며, 기술적으로 모순이 생기지 않는 한 다양한 조합이 가능하다.
도면이 나타내는 구성요소의 치수, 형상 등은, 이해하기 쉽게 하기 위해 과장되어 있는 경우가 있고, 실제의 발광 모듈에 있어서의 치수, 형상 및 구성요소 간의 대소 관계를 반영하고 있지 않을 경우가 있다. 또한, 도면이 지나치게 복잡하게 되는 것을 피하기 위해, 일부 요소의 도시를 생략하는 경우가 있다.
이하의 설명에 있어서, 실질적으로 같은 기능을 가지는 구성요소는 공통의 참조 부호로 표시하고, 설명을 생략하는 경우가 있다. 이하의 설명에서는, 특정 방향 또는 위치를 나타내는 용어(예를 들면, "위(상)", "아래(하)", "오른쪽(우)", "왼쪽(좌)" 및 이들 용어를 포함하는 다른 용어)을 사용하는 경우가 있다. 그러나, 이들 용어는, 참조한 도면에서의 상대적인 방향 또는 위치를 알기 쉽게 하기 위해 사용하고 있는 것에 지나지 않는다. 참조한 도면에 있어서의 "위(상)", "아래(하)" 등의 용어에 의한 상대적인 방향 또는 위치 관계가 동일하면, 본 개시 이외의 도면, 실제의 제품, 제조 장치 등에 있어서, 참조한 도면과 동일한 배치가 아니어도 된다. 본 개시에 있어서 "평행"이란, 특별히 다른 언급이 없는 한, 2개의 직선, 변, 면 등이 0°로부터 ±5°정도의 범위에 있는 경우를 포함한다. 또한, 본 개시에 있어서 "수직" 또는 "직교"란, 특별히 다른 언급이 없는 한, 2개의 직선, 변, 면 등이 90°로부터 ±5°정도의 범위에 있는 경우를 포함한다.
(면발광 광원의 실시 형태)
도 1은, 본 개시의 어느 실시 형태에 의한 면발광 광원의 예시적인 구성을 나타낸다. 도 1에 나타내는 면발광 광원(200)은, 상면(210a)를 갖는 도광판(210)과, 도광판(210)의 하방에 위치하는 층상의 광반사 부재(240)를 포함한다. 한편, 도 1에는, 설명의 편의를 위해, 서로 직교하는 X방향, Y방향 및 Z방향을 나타내는 화살표가 함께 도시되어 있다. 본 개시의 다른 도면에 있어서도 이들 방향을 나타내는 화살표를 도시하는 경우가 있다.
면발광 광원(200)은, 전체로서 판 형상이며, 면발광 광원(200)의 발광면을 구성하는, 도광판(210)의 상면(210a)는, 전형적으로는, 사각 형상을 가진다. 여기에서는, 전술한 X방향 및 Y방향은, 도광판(210)의 사각 형상의 서로 직교하는 변의 일방 및 타방에 각각 일치하고 있다. 상면(210a)의 사각 형상에 일변의 길이는, 예를 들면 1cm이상 200cm 이하의 범위이다. 본 개시의 전형적인 실시 형태에서는, 도광판(210)의 상면(210a)의 사각 형상의 일변은, 20mm이상 25mm이하의 길이를 가진다. 상면(210a)의 사각 형상의 종방향 및 횡방향의 길이는, 예를 들면, 각각 약 24.3mm 및 21.5mm일 수 있다.
도 1에 예시하는 구성에 있어서, 면발광 광원(200)은, 각각이 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 복수의 발광 모듈(100)의 집합체이다. 도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 면발광 광원(200)은, 이 예에서는, 2차원으로 배열된 합계16개의 발광 모듈(100)을 포함하고 있고, 여기에서는, 이들 16개의 발광 모듈(100)이 4행 4열로 배치되고 있다. 면발광 광원(200)에 포함되는 발광 모듈(100)의 수 및 이들 발광 모듈(100)의 배치는 임의이고, 도 1에 나타내는 구성에 한정되지 않는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 각 발광 모듈(100)은, 도광판(210)의 상면(210a)에 위치하는 개구를 그 일부에 포함하는 제1 구멍부(10)를 갖는다. 뒤에 자세하게 설명하는 바와 같이, 각 발광 모듈(100)의 발광 소자는, 제1 구멍부(10)의 대략 바로 아래의 위치에 배치된다. 이 예에서는, 발광 모듈(100)이 4행 4열로 배치되어 있는 것에 대응하여, 발광 소자는, X방향 및 Y방향을 따라 4행 4열로 배열된다. 발광 소자의 배치 피치는, 예를 들면 0.05mm이상 20mm이하정도로 할 수 있고, 1mm이상 10mm이하 정도의 범위여도 된다. 여기에서, 발광 소자의 배치 피치란, 발광 소자의 광축 간의 거리를 의미한다. 발광 소자는, 등간격으로 배치되어도 되고, 부등간격으로 배치되어도 된다. 발광 소자의 배치 피치는, 서로 다른 2방향 사이에서 같아도 되고 달라도 된다.
도 2는, 발광 모듈(100)의 일례인 발광 모듈(100A)를 나타낸다. 도 2에서는, 발광 모듈(100A)을 발광 모듈(100A)의 중앙 부근에서 도광판(210)의 상면(210a)에 수직으로 절단했을 때의 단면과, 도광판(210)의 상면(210a) 측에서 상면(210a)에 수직하게 보았을 때의 발광 모듈(100A)의 예시적인 외관을 함께 하나의 도면에 모식적으로 나타내고 있다.
발광 모듈(100A)는, 제1 구멍부(10A)가 설치된 상면(110a) 및 상면(110a)과는 반대측의 하면(110b)를 갖는 도광판(110A)과, 발광 소자(120)를 포함한다. 도광판(110A)은, 도 1에 나타내는 도광판(210)의 일부이며, 도광판(110A)의 제1 구멍부(10A)는, 도 1에 표시된 복수의 제1 구멍부(10) 중 하나이다. 한편, 도광판(110A)은, 면발광 광원(200)에 있어서 서로 인접하는 2개의 발광 모듈(100A)의 사이에서 연속한 단일 도광판의 형태로 형성될 수 있다. 단, 예를 들어 각 발광 모듈(100A)이 독립된 도광판(110A)을 가짐으로써, 면발광 광원(200)에 있어서 2개의 발광 모듈(100A)의 도광판(110A)의 사이에 명확한 경계가 확인될 수 있는 경우도 있을 수 있다.
도 2에 예시하는 구성에 있어서, 발광 모듈(100A)은, 도광판(110A)의 하면(110b)측에 위치하는 제1 광반사 부재(140)을 더 갖는다. 제1 광반사 부재(140)는, 도 1에 나타내는 광반사 부재(240)의 일부이다. 이 예에서는, 제1 광반사 부재(140)는, 층 형상의 기부(基部; 140n)과, 도광판(110A)의 하면(110b)측에서부터 상면(110a) 측을 향해 일어서는 벽부(140w)를 포함한다. 벽부(140w)는, 발광 소자(120)를 둘러싸는 경사면(140s)을 가진다. 도 2의 하단에 나타내는 파선의 사각형 중 가장 외측에 있는 사각형 B는, 벽부(140w)의 내연(內緣)의 위치를 나타내고 있다. 여기에서는, 벽부(140w)의 내연이 사각 형상인 예를 나타내고 있지만, 벽부(140w)의 내연은, 원형 형상, 타원 형상 등의 다른 형상이여도 된다. 도광판(110A)와 마찬가지로, 제1 광반사 부재(140)는, 면발광 광원(200)에 있어서 서로 인접하는 2개의 발광 모듈(100A)에 걸쳐서 연속적으로 형성될 수 있다.
도광판(110A)의 제1 구멍부(10A)는, 상면(110a)의 중앙 부근에 형성되고 있고, 여기에서는, 제1 구멍부(10A)는, 역원추대 형상을 가진다. 제1 구멍부(10A)의 역원추대 형상은, 도광판(110A)의 상면에 위치하는 개구(10a)와, 저면(10b)과, 개구(10a) 및 저면(10b)의 사이에 위치하는 측면(10c)을 포함한다.
발광 모듈(100A)에 있어서, 발광 소자(120)는, 도광판(110A)의 상면(110a)에 설치된 제1 구멍부(10A)에 대향하여 도광판(110A)의 하면(110b)측에 배치된다. 도 2에 나타내는 예에서는, 도광판(110A)의 하면(110b)측에 제2 구멍부(20)가 설치되어 있고, 발광 소자(120)는, 평면에서 보았을때 이 제2 구멍부(20)의 내측에 위치한다. 발광 소자(120)의 광축은, 제1 구멍부(10A)의 중심에 대략 일치되어 있다. 여기에서는, 발광 소자(120)는, 발광 소자(120)를 그 일부에 포함하는 발광체(100U)의 형태로 도광판(110A)의 하면(110b) 측에 배치되고 있다. 후술하는 바와 같이, 발광체(100U)는, 발광 소자(120) 이외에 파장 변환 부재 등을 포함할 수 있다.
도광판(110A)의 상면(110a)은, 그 적어도 일부에, 복수의 볼록부 또는 오목부가 형성된 제1 영역(111A)를 가진다. 제1 영역(111A)은, 상면(110a) 중 제1 구멍부(10A)와 겹치지 않는 영역에 위치한다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제1 영역(111A)에 복수의 볼록부(110d)가 배치되고 있다.
도광판(110A)의 상면(110a) 측의 표면 중 제1 구멍부(10A)와 겹치지 않는 영역에 예를 들면 복수의 볼록부(110d)를 설치함으로써, 도광판(110A)의 하면(110b)측에서부터 도광판(110A)의 내부로 도입되는, 발광 소자(120)로부터의 광을 제1 영역(111A)에서부터 효율적으로 취출하는 것이 가능하게 된다. 즉, 도광판(110A)의 상면(110a)의 법선 방향에서 보았을 때의 제1 영역(111A)에 있어서의 휘도를 상대적으로 향상시킬 수 있다.
이 예에서는, 도 2의 하단에 도시한 바와 같이, 제1 영역(111A)은, 상면(110a) 중 제1 구멍부(10A)와 겹치지 않는 영역의 전체를 차지하고 있고, 복수의 볼록부(110d)는, 제1 영역(111A)에 복수의 도트 형태로 형성되고 있다. 한편, 도 2는, 도광판(110A)의 상면(110a)의 구조를 설명하기 위한 어디까지나 모식적인 도면이며, 단면도와 평면도와의 사이에서 복수의 볼록부(110d) 등의 수 또는 형상이 엄밀하게 일치하지 않는 경우가 있다. 이는, 본 개시의 다른 도면에 대해서도 마찬가지이다.
도 2에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 제1 영역(111A)에 있어서 단위면적당 볼록부(110d)가 차지하는 비율은, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대하고 있다. 이 예에서는, 복수의 볼록부(110d)의 각각은, 평면에서 보았을때 원형 형상의 외형을 갖고, 볼록부(110d)의 원형 형상의 직경이, 도광판(110A)의 중심에서부터 멀어짐에 따라 증대하고 있다. 보다 구체적으로는, 도 2 중 점선으로 그려진, 발광 소자(120)의 위치를 중심으로 하는 가상적인 원(R1)과 제1 구멍부(10A)의 개구(10a)에 끼워진 영역에 있는 볼록부(110d)와 비교하여, 원(R1)과 원(R1)보다 큰 직경을 갖는 가상적인 원(R2)에 끼워진 영역에 있는 볼록부(110d)는, 보다 큰 직경을 갖고 있다. 나아가, 복수의 볼록부(110d) 중 원(R2)의 외측 영역에 있는 볼록부(110d)의 직경은, 원(R1)과 원(R2)에 끼워진 영역에 있는 볼록부(110d)의 직경보다 크다. 도 2에 나타내는 구성으로부터 이해되는 바와 같이, 복수의 볼록부(110d)의 직경이, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 한결같이 증대되고 있을 필요는 없다.
도 2에 예시한 바와 같이, 제1 영역(111A)에 있어서 단위면적당 복수의 볼록부(110d)가 차지하는 비율을, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대시키는 구성에 의하면, 발광 소자(120)로부터 떨어진 위치로부터 출사되는 광을 상대적으로 증대시킬 수 있다. 예를 들면, 이 예에서는, 도광판(110A)의 상면(110a)의 4개의 코너부 부근에 배치된 복수의 볼록부(110d)는, 제1 영역(111A)에 설치된 볼록부(110d) 중에서 최대 직경을 가진다. 따라서, 제1 영역(111A)의 다른 영역과 비교하여, 도광판(110A)의 상면(110a)의 4개의 코너부 부근의 휘도를 상대적으로 증대시킬 수 있다. 상대적으로 어두워지기 쉬운 영역의 휘도가 향상되는 결과, 도광판(110A)의 두께의 증대를 억제하면서, 휘도 얼룩을 보다 효과적으로 억제하는 것이 가능하다.
이하, 발광 모듈(100A)의 각 구성요소를 보다 상세하게 설명한다.
[도광판(110A)]
도광판(110A)은, 발광 소자(120)로부터의 광을 확산시켜 상면(110a)으로부터 출사시키는 기능을 갖는다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 도광판(110A)의 상면(110a)의 집합은, 면발광 광원(200)의 발광면을 구성한다.
도광판(110A)은, 아크릴, 폴리카보네이트, 환상 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지, 에폭시, 실리콘 등의 열경화성 수지, 또는, 글래스로 형성되는 대략 판 형상의 부재이며, 투광성을 가진다. 이들 재료 중, 특히, 폴리카보네이트는, 저렴하면서, 높은 투명도를 얻는 것이 가능하다. 한편, 본 명세서에 있어서의 "투광성" 및 "투광"의 용어는, 입사한 광에 대해 확산성을 나타내는 것도 포함하는 것으로 해석되고, "투명"인 것에 한정되지 않는다. 도광판(110A)은, 예를 들면 모재와는 다른 굴절율을 갖는 재료가 분산됨으로써, 광 확산 기능을 가지고 있어도 된다.
도광판(110A)의 상면(110a)에 설치되는 제1 구멍부(10A)는, 발광 소자(120)로부터 출사되어 도광판(110A)의 하면(110b)측에서 도입된 광을 반사시켜 도광판(110A)의 면내로 확산시키는 기능을 가진다. 이 예에서는, 제1 구멍부(10A)의 내부는, 수지 등으로 충전되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 제1 구멍부(10A)의 내부에는, 공기층이 형성되어 있다. 제1 구멍부(10A)는, 도광판(110A)보다 낮은 굴절율을 갖는 재료로 충전되고 있어도 된다.
예를 들면, 제1 구멍부(10A)의 형태로 도광판(110A)에 이와 같은 광확산 구조를 설치함으로써, 상면(110a) 중 발광 소자(120)의 바로 위 이외의 영역에서의 휘도를 향상시킬 수 있다. 즉, 발광 모듈(100A)의 상면에 있어서의 휘도 얼룩을 억제할 수 있고, 광확산 구조로서의 제1 구멍부(10A)는, 도광판(110A)의 박형화에 공헌한다. 도광판(110A)의 두께, 즉, 하면(110b)에서부터 상면(110a)까지의 거리는, 전형적으로는, 0.1mm이상 5mm이하 정도이다. 본 개시의 실시 형태에 의하면, 도광판(110A)의 두께를 750μm 정도의 범위로 하는 것도 가능하다.
여기에서는, 제1 구멍부(10A)의 측면(10c)의 단면에서 보았을 때의 형상은, 대략 직선 형상이다. 그러나, 측면(10c)의 단면에서 보았을 때의 형상은, 직선 형상에 한정되지 않고, 굴곡 및/또는 단차를 포함하는 형상, 또는, 곡선 형상 등이어도 된다. 측면(10c)의 단면에서 보았을 때의 형상이 곡선 형상, 특히, 제1 구멍부(10A)의 내부를 향해 부풀어 오른 볼록의 곡선 형상이면, 도광판(110A)의 중심에서 떨어진 위치까지 광을 확산시키기 쉽고, 상면(110a) 측에 있어서 균일한 광을 얻는 관점에서는 유리하다. 　
제1 구멍부(10A)의 구체적인 형상은, 도 2에 예시하는 형상에 한정되지 않는다. 광확산 구조로서의 제1 구멍부(10A)의 구체적인 구성은, 도광판(110A)의 하면(110b)측에 배치되는 발광 소자의 형상 및 특성 등에 따라 적절히 결정될 수 있다. 제1 구멍부(10A)의 형상은, 예를 들면, 원추, 또는, 4각뿔, 6각뿔 등의 다각뿔 형상, 또는 다각뿔대 형상 등이어도 된다.
제1 구멍부(10A)의 깊이는, 예를 들면, 300μm이상 400μm이하의 범위이다. 제1 구멍부(10A)가, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같은, 저면(10b)을 포함하는 역원추대 형상을 가지면, 제1 구멍부(10A)가 역원추 형상을 가지는 경우와 비교하여, 제1 구멍부(10A)의 용적의 감소를 억제하면서, 제1 구멍부(10A)의 깊이를 저감할 수 있다. 즉, 발광 모듈을 보다 박형으로 할 수 있다. 제1 구멍부(10A)의 개구(11a)의 직경은, 예를 들면 3mm 정도일 수 있다.
도광판(110A)는, 단층이어도 되고, 복수의 투광성 층을 포함하는 적층 구조를 가져도 된다. 복수의 투광성 층을 적층할 경우에는, 임의의 층 사이에 공기층 등의, 그 밖의 것과는 굴절율의 다른 층을 개재시켜도 된다. 적층 구조의 임읜 층 사이에 예를 들면 공기층을 개재시킴으로써, 발광 소자(120)로부터의 광을 보다 확산시키기 쉽게 되어, 휘도 얼룩을 보다 저감할 수 있다.
도시하는 예에 있어서, 도광판(110A)은, 하면(110b)측의, 제1 구멍부(10A)와 대향하는 위치에 제2 구멍부(20)을 가진다. 제2 구멍부(20)의 내부에는, 발광 소자(120)을 포함하는 발광체(100U)가 위치한다. 도 3은, 도 2에 도시한 단면 중 발광 소자(120) 및 그 주변을 확대하여 나타낸다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 여기서는, 발광체(100U)는, 발광 소자(120)에 더하여, 판 형상의 파장 변환 부재(150), 제1 접합 부재(160) 및 제2 광반사 부재(170)를 포함한다. 발광체(100U)는, 제2 접합 부재(190)에 의해 도광판(110A)의 제2 구멍부(20)의 위치에 접합된다.
도 2로부터 이해되는 바와 같이, 제2 구멍부(20)는, 예를 들면 4각뿔대 형상을 가진다. 전형적으로는, 도광판(110A)의 하면(110b)측에 위치하는 제2 구멍부(20)의 중심은, 상면(110a) 측에 위치하는 제1 구멍부(10A)의 중심에 대략 일치시켜진다. 도광판(110A)의 하면(110b)에 형성되는 제2 구멍부(20)의 개구(20a)의, 사각 형상의 대각선 방향을 따른 길이는, 예를 들면, 0.05mm이상 10mm이하로 할 수 있고, 바람직하게는, 0.1mm이상 1mm이하이다.
제2 구멍부(20)의 평면에서 보았을 때의 형상이 사각 형상일 경우, 제2 구멍부(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 그 사각 형상의 일변이 도광판(110A)의 사각 형상의 일변과 평행이 되도록 도광판(110A)의 하면(110b)에 형성되어도 된다. 또는, 제2 구멍부(20)는, 도광판(110A)의 사각 형상에 일변에 대하여 경사지도록 도광판(110A)의 하면(110b)에 형성되어도 된다.
도 4는, 제2 구멍부(20)의 개구(20a)의 사각 형상을 도광판(110A)의 사각 형상에 대해 45°기울인 예를 나타낸한다. 도 4에 예시한 바와 같이, 개구(20a)의 사각 형상의 각 변이 도광판(110A)의 사각 형상의 대각선과 대략 평행이 되도록 제2 구멍부(20)를 형성함으로써, 제2 구멍부(20)의 4개의 측면과 도광판(110A)의 사각 형상의 코너가 대향하게 된다. 즉, 제2 구멍부(20)의 측면에서부터 도광판(110A)의 코너부까지의 거리를 확대하면서, 제2 구멍부(20)의 4각뿔대 형상의 코너부에서부터 도광판(110A)의 측면까지의 거리를 축소할 수 있고, 발광체(100U)의 광학 특성에 따라서는, 이러한 구성이 휘도 얼룩을 보다 억제할 수 있는 경우가 있다.
제2 구멍부(20)의 평면에서 보았을 때의 형상으로서는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같은 사각 형상 이외에, 원형 형상도 채용할 수 있다. 제2 구멍부(20)가 도광판(110A)의 외형에 유사한 외형을 갖고 있는 것은, 본 개시의 실시 형태에 필수적인 사항은 아니다. 제2 구멍부(20)의 형상 및 크기는, 요구하는 광학특성에 따라 적절히 결정할 수 있다. 예를 들면, 제2 구멍부(20)는, 원추대 형상 등을 가지고 있어도 된다.
전술한 바와 같이, 도 2에 예시하는 구성에 있어서, 복수의 볼록부(110d)의 각각은, 원형 형상의 도트이다. 원형 형상의 직경은, 예를 들면 1μm이상 500μm이하의 범위이다. 각 볼록부(110d)의 평면에서 보았을 때의 형상이 진원 형상으로 한정되지 않는 것은, 말할 필요도 없다. 복수의 볼록부(110d)의 각각의 평면에서 보았을 때의 형상은, 타원 형상, 왜곡된 원형 형상, 다각 형상 또는 부정 형상 등이어도 된다. 한편, 본 명세서에 있어서, 평면에서 보았을 때의 볼록부 또는 오목부의 형상이란, 도광판의 상면에 평행한 평면에 볼록부 또는 오목부를 투영했을 때의 외연의 형상을 가리킨다. 볼록부(또는 오목부)의 평면에서 보았을 때의 형상이 원형 형상 이외일 경우, 볼록부의 외연(또는 오목부의 개구)을 포섭하는 가상적인 원의 직경이, 예를 들면 상기 범위에 있다.
볼록부(110d)는, 도광판(110D)의 상면(110a)으로부터 돌출하는 형상을 가지고 있으면, 도광판(110D)의 내부에서의 전반사를 억제함으로써, 상면(110a)에서부터 취출되는 광을 증대시키는 효과를 발휘할 수 있다. 따라서, 볼록부(110d)는, 반구 형상, 원추 형상, 각뿔 형상, 각뿔대 등의 다양한 형상을 취할 수 있다.
도 2에 나타내는 예에서는, 복수의 볼록부(110d)는, 삼각 격자의 격자점 상에 중심이 위치하도록 제1 영역(111A)에 2차원으로 배치되고 있다. 물론, 복수의 볼록부(110d)의 배치는, 이 예에 한정되지 않고, 소망의 광학 특성에 따라 임의의 배치를 채용할 수 있다. 예를 들면, 정방 격자의 격자점 상에 중심이 위치하도록 복수의 볼록부(110d)가 제1 영역(111A)에 2차원으로 배치되어도 된다.
도 5는, 상면에 복수의 볼록부를 가지는 도광판의 다른 예를 나타낸다. 도 5에 나타내는 발광 모듈(100B)은, 그 상면(110a)에, 제1 영역(111B)과, 제1 영역(111B)의 내측에 위치하는 제2 영역(112B)을 포함하는 도광판(110B)을 가진다. 제2 영역(112B)은, 도광판(110B)의 상면(110a) 중 제1 구멍부(10A)를 둘러싸는 환상의 영역이며, 제1 영역(111B)은, 제2 영역(112B)의 외측에 위치하는 영역이며, 제2 영역(112B)을 둘러싼다.
도 5에 나타내는 예에서는, 제1 영역(111B)은, 상면(110a) 중 가상적인 원(R1)보다 외측 영역이며, 그 표면에는 복수의 볼록부(110d)가 설치되어 있다. 도 2을 참조해서 설명한 예와 마찬가지로, 제1 영역(111B) 중, 전술한 가상적인 원(R2)의 외측에 위치하는 볼록부(110d)의 원형 형상의 직경은, 가상적인 원(R2)보다 내측에 위치하는 볼록부(110d)의 원형 형상의 직경보다도 크다. 제1 영역(111B) 중 가상적인 원(R2)보다 외측에 있는 영역(111Ba)을 "외측영역", 제1 영역(111B) 중 외측 영역보다 발광 소자(120)의 가까이에 위치하는 영역, 바꾸어 말해, 가상적인 원(R1 및 R2)에 끼워진 영역(111Bb)을 "내측 영역"이라고 불러도 된다. 도 5에서는, 알기 쉽게 하기 위해, 외측 영역(111Ba)를 진한 패턴 표시된 영역으로 나타내고, 내측 영역(111Bb)를 연한 패턴 표시된 영역으로 나타내고 있다.
다른 한편, 제2 영역(112B)은, 상면(110a) 중 가상적인 원(R1)과 제1 구멍부(10A)의 개구(10a)에 끼워진 영역이며, 그 표면에는 볼록부(110d)는 설치되어 있지 않다. 따라서, 이 예에서는, 제2 영역(112B)의 표면은, 평탄면이다. 도 5에 예시한 바와 같이, 복수의 볼록부(110d)는, 상면(110a)의 전체에 형성되어 있을 필요는 없고, 예를 들어 제1 영역(111B)의 적어도 일부에 설치되어 있으면 된다. 도광판(110B) 중 상대적으로 발광 소자(120)로부터 떨어진 영역에 예를 들면 복수의 볼록부(110d)를 설치함으로써, 상대적으로 발광 소자(120)로부터 떨어진 영역, 즉 제1 영역(111B)에서부터 취출되는 광이 제2 영역(112B)과 비교하여 증대된다. 그 결과, 발광 소자(120)에서부터 보다 멀리 위치하는 제1 영역(111B)의 휘도가 증대하고, 휘도 얼룩의 발생을 보다 효과적으로 저감할 수 있다.
이와 같이, 도 2 및 도 5에 나타내는 예에서는, 도광판의 상면(110a)에 있어서, 단위면적당 복수의 볼록부(110d)가 차지하는 비율을, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대시키고 있다. 여기에서, 본 명세서의 "동심원 형상"은, 중심이 공통되고 있는 것을 의미하고, 중심이 공통으로 된 복수의 형상이 진원으로 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다. 전술한 가상적인 원(R1) 및/또는 원(R2)은, 진원에 한정되지 않고, 타원 등일 수 있다. 예를 들면, 도광판(110B)의 상면(110a)이 장방 형상일 경우, 가상적인 원(R1) 및 원(R2)은, 타원 형상이여도 된다. 이 때, 이들 타원의 중심이란, 타원의 장축과 단축이 교차하는 위치를 가리킨다.
도 6은, 상면에 복수의 볼록부를 가지는 도광판의 또 다른 예를 나타낸다. 도 6에 나타내는 발광 모듈(100C)는, 그 상면(110a)에 제1 영역(111C)를 가지는 도광판(110C)을 포함하고 있다. 제1 영역(111C)은, 가상적인 원(R2)보다 외측의 외측 영역(111Ca)와, 가상적인 원(R1) 및 원(R2)에 끼워진 내측 영역(111Cb)을 포함한다.
도 6에 예시하는 구성에 있어서, 상면(110a)의 제1 영역(111C)에는, 복수의 볼록부(110d)가 형성되고 있다. 이 예에서는, 제1 영역(111C) 중 내측 영역(111Cb)에 배치된 복수의 볼록부(110d)의 수밀도는, 제1 영역(111C) 중 가상적인 원(R1)보다 내측의 영역에 배치된 복수의 볼록부(110d)의 수밀도보다도 높다. 또한, 외측 영역(111Ca)에 배치된 복수의 볼록부(110d)의 수밀도는, 내측 영역(111Cb)에 배치된 복수의 볼록부(110d)의 수밀도보다도 높다. 바꾸어 말하면, 제1 영역(111C)에 배치된 복수의 볼록부(110d)의 수밀도는, 발광 소자(120)로부터 떨어짐에 따라 증대되고 있다.
여기서, 복수의 볼록부(또는 오목부)의 수밀도란, 도광판의 상면에 있어서의 단위면적당 볼록부(또는 오목부)의 개수로서 정의된다. 도 6에 예시하는 바와 같이, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 복수의 볼록부(110d)의 수밀도를 증대시킴으로써, 단위면적당 볼록부(110d)가 차지하는 비율을 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대시킬 수 있다. 따라서, 도 6에 나타내는 바와 같은 구성에 의해서도, 발광 소자(120)로부터 보다 멀리 위치하는 영역의 휘도를 증대시킬 수 있고, 휘도 얼룩을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
도 6에 나타내는 예에서는, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 복수의 볼록부(110d)가 조밀하게 배치되고 있다. 즉, 복수의 볼록부(110d)는, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 배치 피치가 축소되는 것과 같은 배치를 가질 수 있다. 여기서, 복수의 볼록부(또는 오목부)의 배치 피치란, 이웃하는 2개의 볼록부(또는 오목부)의 중심간 거리 중 최소인 것으로서 영역별로(예를 들면, 외측 영역(111Ca) 및 내측 영역(111Cb)의 각각) 정의할 수 있다. 복수의 볼록부(110d)의 배치 피치는, 각 볼록부(110d)의 치수 및 형상, 나아가 얻고자 하는 광학 특성 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 복수의 볼록부(110d)의 배치 피치는, 예를 들면 10μm이상 200μm이하의 범위이다.
한편, 이 예에서는, 가상적인 원(R1)과 제1 구멍부(10A)의 개구(10a)의 사이의 영역에도 복수의 볼록부(110d)를 배치하고 있다. 그러나, 가상적인 원(R1)과 제1 구멍부(10A)의 개구(10a)의 사이의 영역을, 볼록부(110d)가 배치되지 않는 제2 영역으로 하여도 된다.
[발광 소자(120)]
다시 도 3을 참조한다. 발광 소자(120)의 전형적인 예는 LED이다. 도 3에 예시하는 구성에 있어서, 발광 소자(120)는, 소자 본체(122)와, 발광 소자(120)의 상면(120a)과는 반대측에 위치하는 전극(124)을 가진다. 소자 본체(122)는, 예를 들면, 사파이어 또는 질화갈륨 등의 지지 기판과, 지지 기판 상의 반도체 적층 구조를 포함한다. 반도체 적층 구조는, n형 반도체층 및 p형 반도체층과, 이들에 끼워진 활성층을 포함한다. 반도체 적층 구조는, 자외~가시영역의 발광이 가능한 질화물반도체(InxAlyGa1-x-yN, 0≤x, 0≤y, x+y≤1)을 포함하고 있어도 된다. 이 예에서는, 발광 소자(120)의 상면(120a)은, 소자 본체(122)의 상면에 일치하고 있다. 전극(124)은, 정극(正極) 및 부극(負極)의 조합을 포함하고, 반도체 적층 구조에 소정의 전류를 공급하는 기능을 가진다.
면발광 광원(200)에 설치되는 복수의 발광 소자(120)의 각각은, 청색광을 출사하는 소자이어도 되고, 백색광을 출사하는 소자이어도 된다. 복수의 발광 소자(120)는, 서로 다른 색의 광을 발하는 소자를 포함하고 있어도 된다. 예를 들면, 복수의 발광 소자(120)가, 적색광을 출사하는 소자, 청색광을 출사하는 소자 및 녹색광을 출사하는 소자를 포함하고 있어도 된다. 여기에서는, 발광 소자(120)로서, 청색광을 출사하는 LED를 예시한다.
이 예에서는, 각 발광 모듈(100A) 중의 발광 소자(120)는, 제1 접합 부재(160)에 의해 파장 변환 부재(150)의 하면 측에 고정된다. 발광 소자(120)의 평면에서 보았을 때의 형상은, 전형적으로는, 사각 형상이다. 발광 소자(120)의 사각 형상의 일변의 길이는, 예를 들면 1000μm이하이다. 발광 소자(120)의 사각 형상의 세로 및 가로의 치수는, 500μm이하이여도 된다. 세로 및 가로의 치수가 500μm이하의 발광 소자는, 저렴한 가격으로 조달하기 쉽다. 또는, 발광 소자(120)의 사각 형상의 세로 및 가로의 치수는, 200μm이하이여도 된다. 발광 소자(120)의 사각 형상의 일변의 길이가 작으면, 액정표시장치의 백라이트 유닛에의 적용에 있어서, 고정세의 영상의 표현, 로컬 디밍 동작 등에 유리하다. 특히, 세로 및 가로의 양쪽 모두의 치수가 250μm이하인 발광 소자는, 상면의 면적이 작아지므로 발광 소자의 측면으로부터의 광의 출사량이 상대적으로 커진다. 따라서, 배트윙 형의 배광 특성을 얻기 쉽다. 여기에서, 배트윙 형의 배광 특성이란, 넓은 의미로는, 발광 소자의 상면에 수직인 광축을 0°로 하여, 0°보다 배광각의 절대치가 큰 각도에 있어서 발광 강도가 높은 발광 강도 분포로 정의되는 것과 같은 배광 특성을 가리킨다.
[파장 변환 부재(150)]
도 3에 예시하는 구성에 있어서, 파장 변환 부재(150)는, 제2 구멍부(20)의 내부이며 도광판(110A)와 발광 소자(120)의 사이에 배치되고 있다. 바꾸어 말하면, 파장 변환 부재(150)는, 발광 소자(120)의 상방이며 제2 구멍부(20)의 저부에 위치한다. 여기에서, "제2 구멍부(20)의 저부"란, 도광판의 하면(110b)을 위로 향했을 때의 제2 구멍부(20)의 바닥에 상당하는 부분을 의미한다. 이와 같이, 본 명세서에서는, 발광 모듈에 대해 도면에 표시된 자세에 집착하지 않고, "저부" 및 "저면"의 용어를 사용하는 경우가 있다. 도 3에 도시한 예에 있어서, 제2 구멍부(20)의 저부는, 발광 모듈(100A)을 도 3에 도시한 자세로 하였을 때, 도광판(110A)의 하면(110b) 측에 형성되는 돔 형상 구조의 천정 부분이라고도 말할 수 있다.
파장 변환 부재(150)는, 발광 소자(120)로부터 출사된 광의 적어도 일부를 흡수하고, 발광 소자(120)로부터의 광의 파장과는 다른 파장의 광을 발한다. 예를 들면, 파장 변환 부재(150)는, 발광 소자(120)로부터의 청색광의 일부를 파장 변환하여 황색광을 발한다. 이러한 구성에 의하면, 파장 변환 부재(150)를 통과한 청색광과, 파장 변환 부재(150)로부터 발생된 황색광과의 혼색에 의해, 백색광이 얻어진다. 도 3에 예시하는 구성에서는, 발광 소자(120)로부터 출사된 광은, 기본적으로 파장 변환 부재(150)를 거쳐 도광판(110A)의 내부로 도입된다. 따라서, 혼색 후의 광이 도광판(110A)의 내부에서 확산되게 되고, 휘도 얼룩이 억제된 예를 들면 백색광을 도광판(110A)의 상면(110a)으로부터 취출하는 것이 가능하다. 본 개시의 실시 형태는, 광을 도광판 내로 확산시키고나서 파장 변환하는 경우와 비교하여 광의 균일화에 유리하다.
파장 변환 부재(150)는, 전형적으로는, 수지 중에 형광체 입자가 분산된 부재이다. 형광체 등의 입자를 분산시키는 수지로서는, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 우레아 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 불소 수지, 또는, 이들 수지의 2종 이상을 포함하는 수지를 이용할 수 있다. 도광판(110A)에 효율적으로 광을 도입하는 관점에서는, 파장 변환 부재(150)의 모재가 도광판(110A)의 재료보다 낮은 굴절율을 가지면 유익하다. 파장 변환 부재(150)의 재료에 모재와는 굴절율이 다른 재료를 분산시킴으로써, 파장 변환 부재(150)에 광확산 기능을 부여해도 된다. 예를 들면, 파장 변환 부재(150)의 모재에, 이산화티탄, 산화규소 등의 입자를 분산시켜도 된다.
형광체에는, 공지의 재료를 적용할 수 있다. 형광체의 예는, YAG계 형광체, KSF계 형광체 등의 불화물계 형광체 및 CASN 등의 질화물계 형광체, β사이알론 형광체 등이다. YAG계 형광체는, 청색광을 황색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이며, KSF계 형광체 및 CASN은, 청색광을 적색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이며, β사이알론 형광체는, 청색광을 녹색광으로 변환하는 파장 변환 물질의 예이다. 형광체는, 퀀텀도트 형광체이여도 된다.
파장 변환 부재(150)에 포함되는 형광체가 동일한 면발광 광원(200)에 포함되는 복수의 발광 모듈(100) 내에서 공통인 것은 필수적인 것은 아니다. 복수의 발광 모듈(100)의 사이에서, 파장 변환 부재(150)의 모재에 분산시키는 형광체를 다르게 하는 것도 가능하다. 면발광 광원(200)의 도광판(210)에 설치되는 복수의 제2 구멍부(20) 중, 어느 일부의 제2 구멍부(20)에, 입사한 청색광을 황색광으로 변환하는 파장 변환 부재를 배치하고, 다른 어느 일부의 제2 구멍부(20) 내에, 입사한 청색광을 녹색광으로 변환하는 파장 변환 부재를 배치하여도 된다. 나아가, 나머지 제2 구멍부(20) 내에, 입사한 청색광을 적색광으로 변환하는 파장 변환 부재를 배치해도 된다.
[제1 접합 부재(160)]
제1 접합 부재(160)는, 발광 소자(120)의 측면의 적어도 일부를 덮는 투광성의 부재이다. 도 3에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 전형적으로는, 제1 접합 부재(160)는, 발광 소자(120)의 상면(120a)과 파장 변환 부재(150)와의 사이에 위치하는 층 형상의 부분을 가진다.
제1 접합 부재(160)의 재료로서는, 투명한 수지 재료를 모재로서 포함하는 수지 조성물을 이용할 수 있다. 제1 접합 부재(160)는, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장을 갖는 광에 대해, 예를 들면 60% 이상의 투과율을 가진다. 광을 유효하게 이용한다는 관점에서, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장에서의 제1 접합 부재(160)의 투과율이 70% 이상이면 유익하고, 80%이상이면 보다 유익하다.
제1 접합 부재(160)의 모재의 전형적인 예는, 에폭시 수지, 실리콘 수지 등의 열경화성 수지이다. 제1 접합 부재(160)의 모재로서, 실리콘 수지, 실리콘 변성수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리메틸펜텐 수지 또는 폴리노보넨 수지, 또는, 이들의 2종 이상을 포함하는 재료를 이용해도 된다. 제1 접합 부재(160)는, 전형적으로는, 도광판(110A)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진다. 제1 접합 부재(160)는, 예를 들면 모재와는 다른 굴절율을 갖는 재료가 분산되어짐으로써, 광확산 기능을 가지고 있어도 된다.
상술한 바와 같이, 제1 접합 부재(160)는, 발광 소자(120)의 측면의 적어도 일부를 덮는다. 또한, 이 예에서는, 제1 접합 부재(160)는, 후술하는 제2 광반사 부재(170)와의 계면인 외면을 가진다. 발광 소자(120)의 측면에서 출사되어 제1 접합 부재(160)로 입사한 광은, 제1 접합 부재(160)의 외면 위치에서 발광 소자(120)의 상방을 향해 반사된다. 단면에서 보았을 때의 제1 접합 부재(160)의 외면 형상은, 도 3에 나타내는 바와 같은 직선 형상에 한정되지 않는다. 단면에서 보았을 때의 제1 접합 부재(160)의 외면 형상은, 꺾인 선 형상, 발광 소자(120)에 가까워지는 방향으로 볼록한 곡선 형상, 발광 소자(120)로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형상 등이어도 된다.
[제2 광반사 부재(170)]
제2 광반사 부재(170)는, 파장 변환 부재(150)의 하면측(도광판(110A)과는 반대측)에 위치하는 광반사성을 갖는 부재이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 광반사 부재(170)는, 제1 접합 부재(160)의 외면, 발광 소자(120)의 측면 중 제1 접합 부재(160)에 덮여 있지 않은 부분 및 발광 소자(120)의, 상면(120a)과는 반대측에 위치하는 하면 중 전극(124)을 제외한 영역을 덮는다. 제2 광반사 부재(170)는, 전극(124)의 측면을 덮고, 한편, 전극(124)의 하면은, 제2 광반사 부재(170)의 하면으로부터 노출된다.
제2 광반사 부재(170)는, 예를 들면 광반사성의 필러가 분산된 수지 재료 등의 광반사성의 재료로 형성된다. 여기서, 본 명세서에 있어서, "반사성", "광반사성"이란, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장에 있어서의 반사율이 60%이상인 것을 가리킨다. 제2 광반사 부재(170)의, 발광 소자(120)의 발광 피크 파장에 있어서의 반사율이 70%이상이면 보다 유익하고, 80%이상이면 더욱 더 유익하다.
제2 광반사 부재(170)를 형성하기 위한 수지 재료의 모재로서는, 실리콘 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, BT레진, 폴리프탈아미드(PPA) 등을 이용할 수 있다. 광반사성의 필러로서는, 금속 입자, 또는, 모재보다 높은 굴절율을 갖는 무기 재료 또는 유기 재료의 입자를 이용할 수 있다. 광반사성의 필러의 예는, 이산화티탄, 산화규소, 이산화지르코늄, 티탄산칼륨, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 멀라이트, 산화니오브, 황산바륨의 입자, 또는, 산화이트륨 및 산화가돌리늄 등의 각종 희토류 산화물의 입자 등이다. 제2 광반사 부재(170)가 백색을 가지면 유익하다.
발광 소자(120)의 하면 중 전극(124)을 제외한 영역을 제2 광반사 부재(170)로 덮음으로써, 도광판(110A)의 상면(110a)과는 반대측으로의 광의 누설을 억제할 수 있다. 또한, 제2 광반사 부재(170)로 발광 소자(120)의 측면도 덮음으로써, 발광 소자(120)로부터의 광을 상방으로 집중시켜, 파장 변환 부재(150)에 효율적으로 광을 도입시키는 것이 가능하게 된다.
[제2 접합 부재(190)]
상술한 바와 같이, 발광체(100U)는, 제2 접합 부재(190)에 의해 제2 구멍부(20)의 저부에 배치된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 접합 부재(190)의 적어도 일부는, 제2 구멍부(20)의 내부에 위치한다. 제2 접합 부재(190)는, 제2 구멍부(20)의 저부와 파장 변환 부재(150)와의 사이에 위치하는 부분을 가지고 있어도 된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 접합 부재(190)는, 도광판(110A)의 하면(110b)보다 도광판(110A)의 상면(110a)과는 반대측으로 올라간 부분을 가질 수 있다.
제2 접합 부재(190)는, 제1 접합 부재(160)와 마찬가지로, 투명한 수지 재료를 모재로서 포함하는 수지 조성물로 형성된다. 제2 접합 부재(190)의 재료는, 제1 접합 부재(160)의 재료와 다르게 되어 있어도 되고, 공통이여도 된다. 제2 접합 부재(190)는, 전형적으로는, 도광판(110A)의 굴절율보다도 낮은 굴절율을 가진다.
[제1 광반사 부재(140)]
제1 광반사 부재(140)는, 광반사성을 가지고, 도광판(110A)의 하면(110b)의 적어도 일부를 덮는다. 여기서는, 제1 광반사 부재(140)는, 도광판(110A)의 하면(110b)에 더해 제2 접합 부재(190)도 덮고 있다. 이 예와 같이 제2 접합 부재(190)를 제1 광반사 부재(140)로 덮음으로써, 제2 접합 부재(190)로부터의 도광판(110A)의 하면(110b)측으로의 광의 누설을 억제하여 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 여기서는, 제1 광반사 부재(140)가 그 일부에 벽부(140w)를 포함하는 결과, 제1 광반사 부재(140)의, 도광판(110A)의 하면(110b)에 대향하는 상면(140a)의 일부에는, 경사면(140s)이 형성되고 있다. 도 2을 참조하면 이해되는 바와 같이, 전형적으로는, 경사면(140s)은, 도광판(110A)의 상면(110a)의 사각 형상의 4변을 따라 발광 소자(120)를 둘러싼다. 경사면(140s)은, 입사하는 광을 도광판(110A)의 상면(110a)을 향해 반사시키는 반사면으로서 기능할 수 있다. 따라서, 경사면(140s)을 갖는 제1 광반사 부재(140)를 도광판(110A)의 하면(110b)측에 배치함으로써, 도광판(110A)의 하면(110b)측으로 향하는 광을 경사면(140s)에서 상면(110a)을 향해 반사시킬 수 있고, 상면(110a)에서부터 보다 효율적으로 광을 취출할 수 있다. 또한, 경사면(140s)을 도광판(110A)의 주연부에 배치함으로써, 도광판(110A)의 주연부에 있어서의 휘도가 중심부와 비교해 상대적으로 낮게 되는 것을 회피할 수 있다.
경사면(140s)의 단면에서 보았을 때의 형상은, 도 2에 나타내는 바와 같은 곡선 형상이어도 되고, 직선 형상이여도 된다. 경사면(140s)의 단면에서 보았을 때의 형상은, 이들에 한정되지 않고, 단차, 굴곡 등을 포함하고 있어도 된다.
한편, 하나의 면발광 광원(200)에 포함되는 복수의 발광 모듈(100)의 사이, 또는, 하나의 발광 모듈(100) 중에서, 발광 소자(120)을 둘러싸는 벽부(140w)의 높이를 다르게 해도 된다. 예를 들면, 하나의 면발광 광원(200)에 포함되는 복수의 경사면(140s) 중, 면발광 광원(200)의 도광판(210)의 최외주에 위치하는 경사면(140s)의 높이를, 도광판(210)의 다른 부분에 위치하는 경사면(140s)의 높이보다 크게 하여도 된다.
제1 광반사 부재(140)의 재료로서는, 전술한 제2 광반사 부재(170)의 재료와 마찬가지의 재료를 적용할 수 있다. 제2 광반사 부재(170)의 재료와 반사성 수지층(130)의 재료가 공통이어도 된다. 제1 광반사 부재(140)의 재료와 제2 광반사 부재(170)의 재료를 공통으로 함으로써, 광반사성의 재료로 도광판(110A)의 하면(110b)의 대략 전체를 덮는 광반사 부재를 일체적으로 형성할 수 있다. 도광판(110A)의 하면(110b)측에 제1 광반사 부재(140)을 형성함으로써, 도광판(110A)의 보강 등의 효과도 기대할 수 있다.
[배선층(180)]
발광 모듈(100A)은, 제1 광반사 부재(140)의 하면(140b) 상에 위치하는 배선층(180)을 더 가질 수 있다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 배선층(180)은, 발광 소자(120)의 전극(124)에 전기적으로 접속된 배선을 포함한다. 이 예에서는, 배선층(180)은, 제2 광반사 부재(170) 상에 위치하도록 그려져 있지만, 배선층(180)은, 제1 광반사 부재(140)의 하면(140b) 상에 위치하는 부분을 포함할 수 있다.
배선층(180)은, 전형적으로는, Cu 등의 금속으로 형성된 단층막 또는 적층막이다. 배선층(180)은, 도시하지 않은 전원 등에 접속됨으로써 각 발광 소자(120)에 소정의 전류를 공급하는 단자로서 기능한다.
발광 모듈(100A)의 하면(100b)측에 배선층(180)을 설치함으로써, 예를 들면 면발광 광원(200) 중의 복수의 발광 소자(120)끼리를 배선층(180)에 의해 전기적으로 접속할 수 있다. 즉, 발광 소자(120)를 예를 들면 면발광 광원(200)의 단위로 구동시킬 수 있고, 후술하는 바와 같이, 복수의 면발광 광원(200)을 조합하여 더욱 대형의 면발광 광원을 구축함으로써, 이 면발광 광원을 로컬 디밍 동작시킬 수 있다. 발광 모듈(100A)의 하면(100b)측에 배선층(180)을 설치함으로써, 복수의 발광 소자(120)를 포함하는 면발광 광원(200)측에 배선이 형성되게 되고, 전원 등과의 사이의 접속이 용이하게 된다. 즉, 전원 등을 접속함으로써 간단하게 면발광이 얻어진다. 물론, 발광 소자(120)를 1 이상의 발광 모듈(100A)의 단위로 구동시켜도 상관없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 실시 형태에 의하면, 도광판이 광확산 구조로서의 제1 구멍부(10)를 가짐으로써, 발광 소자(120)의 바로 위 위치에서의 휘도의 극단적인 상승을 억제하면서, 발광 소자(120)로부터의 광을 도광판의 면내에서 확산시킬 수 있다. 이에 의해, 박형이면서 균일한 광을 제공하는 것이 가능하게 된다. 나아가, 도 3을 참조해서 설명한 예와 같이, 발광 소자(120)와 도광판(110A)의 사이에 파장 변환 부재(150)를 개재시킴으로써, 혼색 후의 광을 도광판(110A)의 면내에서 확산시키고나서 도광판(110A)의 상면(110a)으로부터 출사시킬 수 있다.
본 개시의 실시 형태에 의하면, 예를 들면, 제1 광반사 부재(140)를 포함시킨 구조의 두께, 바꾸어 말하면, 발광 소자(120)의 전극(124)의 하면에서부터 도광판(110A)의 상면(110a)까지의 거리를 예를 들면 5mm 이하, 3mm 이하 또는 1mm 이하로 축소할 수 있다. 발광 소자(120)의 전극(124)의 하면에서부터 도광판(110A)의 상면(110a)까지의 거리는, 0.7mm이상 1.1mm 이하 정도일 수 있다.
도 7은, 면발광 광원(200)을 배선 기판에 접속한 예를 나타낸다. 어느 실시 형태에 있어서, 본 개시의 발광장치는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 배선 기판(260)을 가질 수 있다. 배선 기판(260)은, 면발광 광원(200)의 하면측, 즉, 도광판(210)의 상면(210a)과는 반대측에 위치하고, 발광 모듈(100)의 배선층(180)에 접속된다.
도 7에 예시하는 구성에 있어서, 배선 기판(260)은, 절연 기재(265)와, 절연 기재(265) 상의 배선층(262)과, 절연 기재(265)의 내부에 배치된 복수의 비어(264)를 가진다. 배선층(262)은, 절연 기재(265)의 주면 중 발광 모듈(100)과는 반대측의 주면 상에 설치되어 있다. 발광 모듈(100)의 배선층(180)은, 절연 기재(265)의 타방의 주면(발광 모듈(100)측의 주면)에 설치되는 땜납 등의 제3의 접합 부재를 통해 배선 기판(260)의 비어(264)에 접합된다. 배선층(262)은, 비어(264)를 거쳐 발광 모듈(100)의 배선층(180)에 전기적으로 접속된다.
본 실시 형태에 의하면, 각 발광 소자(120)와의 접속을 갖는 배선층(180)을 면발광 광원(200)측에 설치할 수 있으므로, 배선 기판(260)측에 복잡한 배선 패턴을 형성하지 않고, 로컬 디밍 등에 요구되는 접속을 용이하게 형성할 수 있다. 배선층(180)은, 각 발광 소자(120)의 전극(124)의 하면보다 큰 면적을 가질 수 있으므로, 배선 기판(260)에 대한 전기적 접속의 형성도 비교적 용이하다. 또는, 예를 들면 발광 모듈(100)이 배선층(180)을 가지지 않는 경우에는, 발광 소자(120)의 전극(124)을 배선 기판(260)의 비어(264)에 접속해도 된다.
도 8은, 배선층(180)의 배선 패턴의 일례를 나타낸다. 간단하게 하기 위해, 도 8에서는, 도 1에 도시한 면발광 광원(200) 4개를 하나의 드라이버(250)에 접속한 예를 나타내고 있다.
전술한 바와 같이, 각 면발광 광원(200)은, 배선층(180)을 가질 수 있다. 각 면발광 광원(200) 중의 배선층(180)은, 면발광 광원(200)에 포함되는 복수의 발광 모듈(100)을 서로 전기적으로 접속한다. 도 8에 나타내는 예에서는, 각 면발광 광원(200) 중의 배선층(180)은, 4개의 발광 소자(120)를 직렬로 접속하고, 또한, 직렬 접속된 발광 소자(120) 4개의 군을 병렬로 접속하고 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 이들 배선층(180)의 각각은, 발광 소자(120)를 구동하는 드라이버(250)에 접속될 수 있다. 드라이버(250)는, 면발광 광원(200)의 집합을 지지하는 기판 등(예를 들면, 배선 기판(260)) 상에 배치되어 배선층(180)에 전기적으로 접속되어도 되고, 면발광 광원(200)의 집합을 지지하는 기판 등과는 별개의 기판 상에 배치되어 배선층(180)에 전기적으로 접속되어도 된다. 이러한 회로 구성 하에서는, 16개의 발광 소자(120)을 포함하는 면발광 광원(200)을 단위로 하는 로컬 디밍 동작이 가능하다. 물론, 배선층(180)에 의한 복수의 발광 소자(120)의 접속은, 도 8에 나타내는 예에 한정되지 않고, 면발광 광원(200) 중의 각 발광 모듈(100)이 독립하여 구동하도록 접속되어 있어도 된다. 또는, 면발광 광원(200)에 포함되는 발광 모듈(100)을 복수의 군으로 분할하고, 복수의 발광 모듈(100)을 포함하는 군 단위로 발광 소자(120)를 구동 가능하도록 복수의 발광 소자(120)를 전기적으로 접속하여도 된다. 　
도 9는, 복수의 면발광 광원(200)을 2차원으로 배치한 예를 나타낸다. 복수의 면발광 광원(200)을 2차원으로 배치함으로써, 대면적의 발광면이 얻어진다.
도 9에 나타내는 면발광 광원(300)은, 도 1에 도시한 면발광 광원(200)을 복수 개 가진다. 도 9는, 면발광 광원(200)을 8행 16열로 배치한 예이며, 면발광 광원(200)의 2차원 배열을 도광판(210)의 상면(210a) 측에서 본 외관을 모식적으로 나타내고 있다.
행방향 또는 열방향에서 인접하는 2개의 면발광 광원(200)의 도광판(210)은, 전형적으로는, 서로 직접 접촉한다. 그러나, 인접하는 2개의 면발광 광원(200)의 도광판(210)이 서로 직접 접촉하도록 하여 2차원 배열이 형성되는 것은 필수적인 것은 아니고, 서로 인접하는 2개의 도광판(210) 사이에 이들을 서로 광학적으로 결합하는 도광 구조가 개재되어도 된다. 이러한 도광 구조는, 예를 들면, 도광판(210)의 측면에 투광성의 접착제를 부여한 후, 부여한 접착제를 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 또는, 서로 간격을 띄어 복수의 면발광 광원(200)을 2차원으로 배치하고, 서로 인접하는 2개의 도광판(210) 사이의 영역을 투광성의 수지 재료로 충전한 후, 수지 재료를 경화시킴으로써 도광 구조를 형성해도 된다. 도광판(210) 사이에 위치하는 도광 구조의 재료로서는, 예를 들면, 전술한 제1 접합 부재(160)와 마찬가지의 재료를 이용할 수 있다. 도광 구조의 모재로서, 도광판(210)의 재료와 동등 또는 그 이상의 굴절율을 갖는 재료를 이용할 수 있으면 유익하다. 도광판(210) 사이에 위치하는 도광 구조에 광확산 기능을 부여해도 된다.
각 면발광 광원(200)의 종방향의 길이(L) 및 횡방향의 길이(W)가, 예를 들면 각각 약 24.3mm 및 21.5mm일 경우, 도 9에 나타내는 면발광 광원(200)의 배열은, 애스펙트비가 16:9인 15.6인치 스크린 사이즈에 적합하다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 면발광 광원(300)은, 15.6인치 스크린 사이즈를 갖는 랩탑 컴퓨터의 백라이트 유닛에 바람직하게 이용할 수 있다.
이 예에서는, 각 면발광 광원(200)의 상면인, 도광판(210)의 상면(210a)의 집합이 발광면을 구성한다. 그 때문에, 면발광 광원(300)에 포함되는 면발광 광원(200)의 수를 변경하거나, 면발광 광원(200)의 배치를 변경하거나 함으로써, 스크린 사이즈가 다른 복수종의 액정 패널에 용이하게 면발광 광원(300)을 적용할 수 있다. 즉, 면발광 광원(200) 중의 도광판(210) 등에 관한 광학 계산을 다시 하거나, 도광판(210)을 형성하기 위한 금형을 재제작하거나 할 필요가 없고, 스크린 사이즈의 변경에 대해 유연하게 대응하는 것이 가능하다. 그 때문에, 스크린 사이즈의 변경에 대해 제조 비용 및 리드 타임의 증대를 초래하지 않는다.
도 10은, 도 9에 도시한 복수의 면발광 광원(200)의 세트를 2행 2열로 더 배열한 구성을 나타낸다. 이 경우, 합계 512개의 면발광 광원(200)에 의해, 애스펙트비가 16:9인 31.2인치 스크린 사이즈에 적합한 면발광 광원(400)을 구성할 수 있다. 도 10에 나타내는 면발광 광원(200)의 배열은, 예를 들면, 액정 TV의 백라이트 유닛에 이용할 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에 의하면, 더욱 대면적의 발광면을 얻는 것도 비교적 용이하다.
복수의 면발광 광원(200)의 조합에 의해, 보다 대면적의 발광면을 구성하는 수법에 의하면, 스크린 사이즈에 따라 광학계의 설계를 다시 하거나, 도광판 형성을 위한 금형을 재제작하거나 하지 않고, 다양한 스크린 사이즈의 액정 패널에 유연하게 대응하는 것이 가능하게 된다. 즉, 스크린 사이즈에 적합한 백라이트 유닛을 저비용이면서 동시에 짧은 납기로 제공할 수 있다. 또한, 가령, 단선 등에 의해 점등하지 않는 발광 소자가 존재한 경우라도, 불량이 생긴 발광 소자를 포함하는 면발광 광원을 교환하는 것으로 충분하다는 이점도 얻을 수 있다.
도 11은, 본 개시의 다른 실시 형태에 의한 발광 모듈을 나타낸다. 도 2등을 참조하면서 설명한 발광 모듈(100A)와 비교하여, 도 11에 나타내는 발광 모듈(100D)는, 도광판(110A)을 대신하여 도광판(110D)를 가진다.
도 11에 나타내는 발광 모듈(100D)의 도광판(110D)의 상면(110a)은, 제1 영역(111D) 및 제1 영역(111D)보다 내측의 제2 영역(112D)을 가지고, 이들 2개의 영역 중 제1 영역(111D)에 복수의 볼록부(110e)가 설치되어 있다. 이 예에서는, 복수의 볼록부(110e) 각각은, 원형 고리 형상을 가지는 볼록 링의 형태로 상면(110a)의 제1 영역(111D)에 형성되어 있다. 한편, 도 11에서는, 알기 쉽게 하기 위해, 패턴으로 음영 표시함으로써 복수의 볼록부(110e)를 표현하고 있다. 도광판(110D)의 단면은, 도 2의 상단에 나타내는 도광판(110A)의 단면과 거의 마찬가지일 수 있다. 따라서, 여기서는, 발광 모듈(100D)의 단면의 도시를 생략하고 있다.
도 11에 예시하는 구성에 있어서, 복수의 볼록부(110e)는, 제1 볼록 링(110ea)과, 제1 볼록 링(110ea)보다 외측에 위치하는 제2 볼록 링(110eb)을 포함한다. 제2 볼록 링(110eb)은, 제1 볼록 링(110ea)보다 큰 폭을 가진다. 도 11에 나타내는 예와 같이, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라서 예를 들면 복수의 볼록 링의 폭을 확대해 감으로써, 평면에서 보았을 때 단위면적당 복수의 볼록부(110e)가 차지하는 비율을, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 확대시켜 갈 수 있다. 따라서, 제1 영역에 복수의 도트 형태로 복수의 볼록부를 배치한 경우와 마찬가지로, 제1 영역에 있어서 발광 소자(120)로부터 떨어진 위치의 휘도를 향상시켜, 휘도 얼룩을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.
도 11에서는, 제2 볼록 링(110eb)은, 원형 고리 형상의 일부가 결여된 형상으로 그려져 있지만, 이는, 설명의 편의를 위해 각 볼록 링을 과장해서 크게 그리고 있기 때문이다. 도 11에 이점 쇄선으로 표시되도록 도광판의 상면(110a)의 외측에 위치하는 부분까지 고려하여 원형 고리 형상으로 간주할 수 있는 형상이면, 이와 같은 형상도 본 개시에 있어서의 "원형 고리 형상"에 포함되는 것으로 생각해도 좋다.
발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라, 원형 고리 형상의 볼록부의 폭을 확대하는 것 대신에, 원형 고리 형상의 볼록부의 폭을 일정하게 하면서 복수의 볼록부의 간격을 작게 해 가도 된다. 이러한 구성에 의하면, 단위면적당 포함되는 볼록부의 수밀도를 증대시킬 수 있고, 따라서, 평면에서 보았을 때 단위면적당 복수의 볼록부(110e)가 차지하는 비율을 동심원 형상으로 확대해 갈 수 있다. 또는, 원형 고리 형상의 볼록부의 폭을 확대하는 것에 더하여, 복수의 볼록부의 간격을 작게 해 가도 된다.
각각이 원형 고리 형상을 가지는 복수의 볼록부와, 각각이 도트 형상인 복수의 볼록부를 상면(110a)에 혼재시켜도 된다. 원형 고리 형상의 볼록부에 더해 도트 형상의 볼록부를 배치함으로써, 원형 고리 형상의 볼록부만을 배치한 경우와 비교하여, 원형 고리 형상의 명암 패턴 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 12은, 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타낸다. 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한 발광 모듈(100A)과 비교하여, 도 12에 나타내는 발광 모듈(100E)는, 도광판(110A) 대신에 도광판(110E)를 가진다. 도광판(110A)와 도광판(110E) 간의 주된 차이점은, 도광판(110E)의 상면(110a)의 제1 영역(111E)에는, 복수의 볼록부(110d) 대신에 복수의 오목부(110f)가 형성되어 있는 점이다. 이들 복수의 오목부(110f)는, 도 12에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 예를 들면 그 개구(1a)가 커지는 되는 것과 같은 형상을 가진다. 한편, 도 12에서는, 설명의 편의상, 복수의 오목부(110f)를 과장해서 크게 그리고 있다.
제1 영역(111E)에 설치되는 복수의 오목부(110f)는, 예를 들면 복수의 도트일 수 있다. 여기서, 본 명세서에 있어서의 "도트"란, 평면에서 보았을 때, 원 및 타원으로 대표되는 것과 같은 둥근 형상을 갖는 구조를 일반적으로 가리키고, 본 명세서의 "도트"는, 도광판의 상면(110a)으로부터 돌출하는 형상 및 상면(110a)에 대해 우묵하게 들어가 있는 형상의 어느 것도 포함하도록 해석된다. 도 12에 예시하는 구성에 있어서, 복수의 오목부(110f)의 각각은, 도광판의 상면(110a)으로부터 하면(110b)측으로 우묵하게 들어간 구조이다.
복수의 오목부(110f)는, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한 복수의 볼록부(110d)를 상면(110a)에 관하여 반전시킨 형상을 가질 수 있다. 복수의 오목부(110f)의 각각은, 예를 들면 개구(1a)가 평면에서 보았을 때 원형 형상을 가지는 도트 형상의 구덩이일 수 있다. 이 예에서는, 도 2에 나타내는 예와 마찬가지로, 제1 영역(111E)은, 상면(110a) 중 제1 구멍부(10A)와 겹치지 않는 영역의 전체를 차지하고 있고, 제1 영역(111E)에 있어서 단위면적당 오목부(110f)가 차지하는 비율은, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대되고 있다.
이와 같이, 복수의 오목부(110f)를 제1 영역(111E)에 배치한 경우에도, 복수의 볼록부(110d)를 배치한 경우와 마찬가지로, 단위면적당 차지하는 오목부(110f)의 비율에 따라, 상면(110a)에서의 휘도를 향상시킬 수 있다. 도 5에 나타내는 예와 마찬가지로, 가상적인 원(R1)과 제1 구멍부(10A)의 개구(10a)와의 사이에, 오목부(110f)가 배치되지 않는 제2 영역을 설치해도 된다. 제1 영역(111E)에 내측 영역과 외측 영역을 설치하고, 외측 영역에 위치하는 복수의 오목부(110f)의 직경을, 내측 영역에 위치하는 복수의 오목부(110f)의 직경보다 크게 해도 된다.
발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 오목부(110f)의 사이즈를 확대하는 것 대신에, 또는, 오목부(110f)의 사이즈를 확대하는 것에 더하여, 도 6에 나타내는 예와 마찬가지로, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 오목부(110f)의 수밀도를 증대시켜도 좋다. 외측 영역에 있어서의 복수의 오목부(110f)의 수밀도를, 내측 영역에 있어서의 복수의 오목부(110f)의 수밀도보다 높게 하여도 좋다. 이러한 구성에 의해서도, 단위면적당 오목부(110f)가 차지하는 비율을, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대시킬 수 있다. 또는, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 복수의 오목부(110f)를 조밀하게 배치하여도 된다. 예를 들면, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 복수의 오목부(110f)의 배치 피치를 축소하여도 된다.
복수의 오목부(110f)는, 원형 고리 형상의 홈부의 형태로 상면(110a)의 제1 영역에 형성되어도 된다. 예를 들면, 발광 소자(120)로부터 멀어짐에 따라 링 형상의 홈부의 폭을 확대함으로써, 평면에서 보았을 때 단위면적당 복수의 오목부가 차지하는 비율을, 발광 소자(120)를 중심으로 하여 동심원 형상으로 확대할 수 있다. 또는, 각각이 원형 고리 형상을 갖는 복수의 오목부의 간격을 작게 해 가도 좋다.
도 13은, 본 개시의 또 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타낸다. 도 13에 나타내는 발광 모듈(100F)의 도광판(110F)의 상면(110a)은, 제1 영역(111F)를 가지고 있다. 이 예에서는, 제1 영역(111F)에, 복수의 볼록부(110d)와, 복수의 오목부(110f)가 배치되고 있다. 이와 같이, 제1 영역에 복수의 볼록부와 복수의 오목부를 혼재시켜 배치해도 된다. 도광판의 상면(110a)의 제1 영역은, 각각이 도트 형상인 복수의 볼록부, 각각이 도트 형상인 복수의 오목부, 각각이 원형 고리 형상을 가지는 복수의 볼록부 및 각각이 원형 고리 형상을 가지는 복수의 오목부로부터 선택되는 2종 이상의 임의의 조합을 가질 수 있다.
이와 같이, 복수의 볼록부 및 복수의 오목부를 도광판의 상면(110a)에 혼재시켜도 된다. 여기서, 면발광 광원(200)의 도광판(210)은, 예를 들면, 폴리카보네이트 등의 열가소성 수지를 재료로 하고, 사출 성형 등의 금형을 이용한 수법에 의해 형성된다. 이 때, 금형의 캐비티에 미리 오목부를 형성해 둠으로써, 금형에 미리 형성해 둔 오목부의 형상에 따른 형상의 볼록부를 도광판의 표면에 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 볼록부와 오목부를 비교한 경우, 도광판의 상면(110a)을 볼록부를 설치하는 쪽이 형성 용이성의 관점에서는 유리하다.
금형을 이용한 성형법에 의하면, 캐비티의 내측으로 돌출하는 볼록부의 형상 및 배치를 제어함으로써, 도광판(210)의 상면(210a)의 소망의 위치와, 상면(210a)과는 반대측인 하면의 소망의 위치에, 원하는 형상의 오목부를 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 서로의 중심이 대략 일치하도록 도광판(210)의 상면(210a)측의 제1 구멍부와, 하면측의 제2 구멍부를 형성할 수 있다. 도광판(210)의 하면측에 제2 구멍부를 설치하지 않고 발광체(100U)를 도광판(210)의 하면측에 배치하여도 된다.
제1 구멍부(10A)의 형상은, 도 2~도 7, 도 11~도 13에 예시하는 역원추대 형상에 한정되지 않고, 역각뿔대 형상, 또는, 저면(10b)를 가지지 않는 역원추 형상 또는 역각뿔 형상 등의 다양한 형상을 취할 수 있다. 단면에서 보았을 때의 측면(10c)의 형상은, 곡선 형상, 단차 또는 굴곡을 포함하는 형상 등이어도 된다.
도 14에 예시하는 바와 같이, 제1 구멍부(10A) 대신에, 측면의 경사가 다른 2개의 부분을 포함하는 제1 구멍부(10B)를 적용하여도 된다. 도 14에 나타내는 발광 모듈(100G)는, 제1 영역(111G)에 복수의 볼록부(110d)가 설치된 도광판(110G)의 상면(110a)에 제1 구멍부(10B)를 적용한 예이다.
제1 구멍부(10B)는, 상면(110a)에 대해 경사지는 제1 측면(11c)를 가지는 제1 부분(11A)과, 상면(110a)에 대해 경사지는 제2 측면(12c)를 가지는 제2 부분(12A)을 포함한다. 도시한 바와 같이, 제2 부분(12A)의 제2 측면(12c)은, 제1 구멍부(10B)의 형상을 규정하는 1 이상의 측면 중, 도광판(110G)의 상면(110a)에 위치하는 개구(12a)와, 제1 부분(11A)의 제1 측면(11c)과의 사이에 위치하는 부분이다. 상면(110a)에 대한 제1 측면(11c)의 경사의 크기와, 상면(110a)에 대한 제2 측면(12c)의 경사의 크기는, 서로 다르다. 도 14에 예시하는 구성에 있어서, 제1 구멍부(10B)의 제1 부분(11A)은, 대략 역원추체 형상을 가지고, 제2 부분(12A)은, 역원추대 형상을 가진다.
이 예에서는, 제1 구멍부(10B)의 제1 부분(11A)에 반사성 수지층(130)이 위치하고 있다. 반사성 수지층(130)은, 예를 들면, 제1 광반사 부재(140)의 재료 또는 제2 광반사 부재(170)의 재료와 마찬가지의 재료로 형성되고, 광반사성을 가진다. 발광 소자(120)의 상방에 반사성 수지층(130)을 배치함으로써, 발광 소자(120)로부터 출사되어 도광판(110G)의 중앙 부근에서 도광판(110G)의 상면(110a)을 향해 진행하는 광을 반사성 수지층(130)에서 반사시킬 수 있다. 따라서, 발광 소자(120)로부터 출사된 광을 도광판(110G)의 면내에서 효율적으로 확산시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 도광판(110G)의 상면(110a) 중 발광 소자(120)의 바로 위 영역의 휘도가 국소적으로 극단적으로 높아지는 것을 억제할 수 있다. 단, 반사성 수지층(130)이 발광 소자(120)로부터의 광을 완전히 차폐하는 것은 필수적인 것은 아니다. 이러한 의미에서, 반사성 수지층(130)은, 발광 소자(120)로부터의 광의 일부를 투과하는 반투과의 성질을 가지고 있어도 된다.
제1 구멍부(10B)의 제1 부분(11A)의 전체가 반사성 수지층(130)으로 충전되고 있는 것은, 본 개시의 실시 형태에 있어서 필수적인 것은 아니다. 반사성 수지층(130)은, 제1 부분(11A)의 일부를 차지하고 있으면 된다. 예를 들면, 제1 부분(11A)의 제1 측면(11c)을 덮도록 반사성 수지층(130)을 제1 구멍부(10B) 내에 형성하여도 된다. 반사성 수지층(130)이 생략될 수도 있다.
도 15는, 본 개시의 다른 어느 실시 형태에 의한 발광 모듈의 단면을 모식적으로 나타낸다. 도 15에 나타내는 발광 모듈(100H)은, 도광판(110H)과, 발광 소자(120) 및 파장 변환 부재(150A)를 포함하는 발광체(100T)를 가진다. 도 15에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 발광체(100T)는, 제2 접합 부재(190)에 의해 도광판(110H)의 제2 구멍부(20)의 저부에 배치되고 있다.
이 예에서는, 파장 변환 부재(150A)는, 발광 소자(120)의 상면(120a)뿐만 아니라, 소자 본체(122)의 측면도 덮고 있다. 이와 같이, 파장 변환 부재의 형상은, 판 형상에 한정되지 않고, 발광 소자(120)의 측면을 덮는 형상이여도 된다. 또한, 이 예에서는, 제1 광반사 부재(140)는, 파장 변환 부재(150A) 및 발광 소자(120) 중, 도광판(110H)의 상면(110a)과는 반대측에 위치하는 부분도 덮고 있다. 단, 발광 소자(120)의 전극(124)의 하면은, 발광 모듈(100H)의 하면(100b)측에 있어서 제1 광반사 부재(140)의 하면(140b)으로부터 노출된다. 이러한 구성에 의하면, 발광 소자(120)로부터 발광 모듈(100H)의 하면(100b)측을 향해 진행하는 광의 하면(140b)으로부터의 누설을 억제할 수 있다.
본 개시의 실시 형태는, 각종 조명용 광원, 차재용 광원, 디스플레이용 광원 등에 유용하다. 특히, 액정표시장치 용의 백라이트 유닛에 유리하게 적용할 수 있다. 본 개시의 실시 형태에 의한 발광 모듈 또는 면발광 광원은, 두께 저감의 요구가 엄격한 모바일기기 표시장치 용의 백라이트, 로컬 디밍 제어가 가능한 면발광 장치 등에 바람직하게 채용할 수 있다.
10, 10A, 10B: 제1 구멍부
10a: 제1 구멍부의 개구
11A: 제1 구멍부의 제1 부분
11c: 제1 구멍부의 제1 측면
12A: 제1 구멍부의 제2 부분
12a: 제2 부분의 개구
12c: 제2 부분의 제2 측면
20: 제2 구멍부
100, 100A~100H: 발광 모듈
100U, 100T: 발광체
110A~110H: 도광판
110a: 도광판의 상면
110b: 도광판의 하면
110d, 110e: (복수의) 볼록부
110f: (복수의) 오목부
111A~111G: 제1 영역
111Ba, 111Ca: 제1 영역의 외측 영역
111Bb, 111Cb: 제1 영역의 내측 영역
112B, 112D: 제2 영역
120: 발광 소자
124: 발광 소자의 전극
130: 반사성 수지층
140: 제1 광반사 부재
170: 제2 광반사 부재
140s: 경사면
150, 150A: 파장 변환 부재
160: 제1 접합 부재
190: 제2 접합 부재
180: 배선층
200: 면발광 광원
210: 도광판
240: 광반사 부재
250: 드라이버
260: 배선 기판
300, 400: 면발광 광원

Claims (11)

  1. 제1 구멍부가 설치된 상면 및 상기 상면과는 반대측의 하면을 갖는 도광판과,
    상기 제1 구멍부에 대향하여 상기 도광판의 하면 측에 배치된 발광 소자를 구비하고,
    상기 도광판의 상기 상면은, 복수의 볼록부 또는 오목부를 포함하는 제1 영역을 갖고,
    평면에서 보았을 때 단위면적당 상기 복수의 볼록부 또는 오목부가 차지하는 비율은, 상기 발광 소자를 중심으로 하여 동심원 형상으로 증대되고 있는, 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 상면은, 상기 제1 구멍부를 둘러싸는 고리 형상으로서, 평탄면으로 이루어지는 제2 영역을 더 갖고,
    상기 제1 영역은, 상기 제2 영역의 외측에 위치하고, 상기 제2 영역을 둘러싸고 있는, 발광 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 볼록부 또는 오목부는, 복수의 도트를 포함하는, 발광 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 도트의 각각은, 평면에서 보았을 때 원형 형상을 갖는 도트인, 발광 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 영역은, 외측 영역과, 상기 외측 영역보다 상기 발광 소자의 가까이에 위치하는 내측 영역을 포함하고,
    상기 원형 형상의 직경은, 상기 외측 영역에서 상기 내측 영역보다 큰, 발광 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 볼록부 또는 오목부의 수밀도는, 상기 발광 소자로부터 멀어짐에 따라 증대되고 있는, 발광 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 볼록부 또는 오목부의 배치 피치는, 상기 발광 소자로부터 멀어짐에 따라 축소되고 있는, 발광 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광판의 상기 하면은, 상기 제1 구멍부에 대향하는 위치에 제2 구멍부를 갖고,
    상기 발광 소자는, 평면에서 보았을때 상기 제2 구멍부의 내측에 위치하는, 발광 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 구멍부의 내부로서 상기 발광 소자와 상기 도광판의 사이에 위치하는 파장 변환 부재를 더 구비하는, 발광 모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 상기 도광판과는 반대측에 전극을 갖고,
    상기 발광 모듈은, 상기 도광판의 상기 하면의 적어도 일부를 덮는 광반사 부재를 더 구비하는, 발광 모듈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 발광 모듈을 복수 구비하는 면발광 광원으로서,
    상기 복수의 발광 모듈은, 2차원으로 배열되고 있는, 면발광 광원.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6801695B2 (ja) * 2018-08-03 2020-12-16 日亜化学工業株式会社 発光モジュールおよびその製造方法
JP6841292B2 (ja) 2019-03-05 2021-03-10 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
KR20210022955A (ko) * 2019-08-21 2021-03-04 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 포함하는 표시장치
JP6924958B1 (ja) * 2020-01-31 2021-08-25 日亜化学工業株式会社 面状光源
KR20230011170A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
CN114236669B (zh) * 2021-12-22 2023-03-10 东莞市现代精工实业有限公司 一种组合网点结构以及导光板

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11142843A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Toshiba Chem Corp バックライト装置
JP2007329114A (ja) * 2006-05-12 2007-12-20 Sharp Corp 導光板およびそれを備えた面状発光装置
JP2009063684A (ja) 2007-09-05 2009-03-26 Hitachi Ltd 映像表示装置
JP2009150940A (ja) 2007-12-18 2009-07-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット、バックライト装置及びディスプレイ装置
JP2011039122A (ja) * 2009-08-06 2011-02-24 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR20130124739A (ko) * 2012-05-07 2013-11-15 주식회사 테크자인라이트패널 중앙부에서 가장자리로 균일도를 제어하는 도광판 구조 및 이를 이용한 조명등
JP2019012681A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7997771B2 (en) 2004-06-01 2011-08-16 3M Innovative Properties Company LED array systems
JP2007005111A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Seiko Instruments Inc 照明装置およびこれを用いた表示装置
JP4799341B2 (ja) * 2005-10-14 2011-10-26 株式会社東芝 照明装置
JP2009157115A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット、バックライト装置及びディスプレイ装置
KR20090117419A (ko) 2008-05-09 2009-11-12 엘지이노텍 주식회사 표시장치
JP2009289701A (ja) 2008-05-30 2009-12-10 Sharp Corp 照明装置、面光源装置、および液晶表示装置
US8301002B2 (en) 2008-07-10 2012-10-30 Oree, Inc. Slim waveguide coupling apparatus and method
JP2010040192A (ja) 2008-07-31 2010-02-18 Toshiba Corp バックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置
WO2010058625A1 (ja) 2008-11-20 2010-05-27 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP4996747B2 (ja) 2008-12-15 2012-08-08 パナソニック株式会社 面状照明装置および液晶ディスプレイ装置
JP4461197B1 (ja) * 2009-04-27 2010-05-12 株式会社東芝 面状照明装置およびこれを備えた液晶表示装置
US8917962B1 (en) * 2009-06-24 2014-12-23 Flex Lighting Ii, Llc Method of manufacturing a light input coupler and lightguide
US20110062469A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Molded lens incorporating a window element
JP2012216437A (ja) 2011-03-31 2012-11-08 Sharp Corp 光源モジュールおよびそれを備えた電子機器
US8687147B2 (en) * 2011-11-14 2014-04-01 Planck Co., Ltd. Color regulating device for illumination and apparatus using the same, and method of regulating color
US9575237B2 (en) 2012-12-24 2017-02-21 Radiant Opto-Electronics Corporation Light guide element and light source device using the light guide element
US9773760B2 (en) * 2013-01-30 2017-09-26 Cree, Inc. LED packages and luminaires incorporating same
US9568768B2 (en) * 2014-06-28 2017-02-14 Radiant Choice Limited Wavelength mixing optical component
JP6827635B2 (ja) 2016-12-09 2021-02-10 日亜化学工業株式会社 面光源装置、表示装置及び電子機器
JP2018101521A (ja) 2016-12-20 2018-06-28 オムロン株式会社 導光板、面光源装置、表示装置及び電子機器
JP6790899B2 (ja) 2017-02-17 2020-11-25 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール
KR102487795B1 (ko) * 2018-04-24 2023-01-11 엘지디스플레이 주식회사 광원 패키지를 포함하는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 표시 장치
JP6841292B2 (ja) 2019-03-05 2021-03-10 日亜化学工業株式会社 発光モジュール

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11142843A (ja) * 1997-11-05 1999-05-28 Toshiba Chem Corp バックライト装置
JP2007329114A (ja) * 2006-05-12 2007-12-20 Sharp Corp 導光板およびそれを備えた面状発光装置
JP2009063684A (ja) 2007-09-05 2009-03-26 Hitachi Ltd 映像表示装置
JP2009150940A (ja) 2007-12-18 2009-07-09 Toppan Printing Co Ltd 光学シート、バックライトユニット、バックライト装置及びディスプレイ装置
JP2011039122A (ja) * 2009-08-06 2011-02-24 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
KR20130124739A (ko) * 2012-05-07 2013-11-15 주식회사 테크자인라이트패널 중앙부에서 가장자리로 균일도를 제어하는 도광판 구조 및 이를 이용한 조명등
JP2019012681A (ja) * 2017-06-30 2019-01-24 日亜化学工業株式会社 発光モジュールの製造方法及び発光モジュール

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Publication number Publication date
JP2020144194A (ja) 2020-09-10
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US20200285114A1 (en) 2020-09-10
US10884290B2 (en) 2021-01-05
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KR102630033B1 (ko) 2024-01-29
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TWI794591B (zh) 2023-03-01
US11513389B2 (en) 2022-11-29
CN111668201A (zh) 2020-09-15

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