JP2018073933A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光の配光角度の低下を抑制することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置１０は、画像を表示する表示部１１と、表示部１１に光を放射するＬＥＤ素子１００と、を備え、ＬＥＤ素子１００は、サファイア基板１を含むＬＥＤチップ１００ａと、ＬＥＤチップ１００ａを覆う透光性の封止樹脂２と、封止樹脂２の上面２ａに配置される反射層３と、を含む。
【選択図】図３

Description

この発明は、表示装置に関し、特に、反射層を含む光源を備える表示装置に関する。
従来、光源を備える表示装置が知られている。また、反射層を含む光源が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
上記特許文献１の光源（発光素子）には、複数の層により構成される半導体素子（ＬＥＤチップ）の層間、または、半導体素子の基板（サファイア基板）の表面上に形成される、光を反射する反射層が備えられている。
特開２００６−３１９３７１号公報
上記特許文献１の光源（発光素子）では、反射層が、半導体素子（ＬＥＤチップ）の層間、または、半導体素子の基板（サファイア基板）の表面上に形成されるので、平面視において、反射層の面積を半導体素子の面積よりも大きくすることが困難であるという不都合がある。このため、半導体素子から発光される光のうち、反射層により反射されずに半導体素子の上方に透過する割合が大きくなる。その結果、光源の上方へ発光される光に対して、光源の側方へ発光される光の割合が小さくなることに起因して、光源からの光の配光角度が低下するという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、光の配光角度の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することである。
この発明の一の局面による表示装置は、画像を表示する表示部と、表示部に光を放射する光源と、を備え、光源は、基板を含む半導体素子と、半導体素子を覆う透光性の封止樹脂と、封止樹脂の上面に配置される反射層と、を含む。
この発明の一の局面による表示装置では、上記のように、反射層が、半導体素子を覆うように設けられている封止樹脂の上面に配置されているので、反射層の面積（平面積）を半導体素子の面積（平面積）よりも容易に大きくすることができる。その結果、反射層の面積（平面積）が半導体素子の面積（平面積）と略等しい場合に比べて、半導体素子から半導体素子の上方側に発光された光が、反射層によって半導体素子の側方側に反射される割合が増加する。これにより、光源の上方側へ発光される光に対して、光源の側方側へ発光される光の割合を増加させることができるので、光源からの光の配光角度の低下を抑制することができる。また、反射層と半導体素子とを別体として設けることによって、半導体素子の発熱等の影響を考慮する必要がないので、反射層の材質の選択範囲を広げることができる。また、反射層を封止樹脂上に設けることによって、反射層と半導体素子とを一体的に設ける場合に比べて、容易に反射層を形成することができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、反射層の外周は、半導体素子の外周よりも外側に配置されている。このように構成すれば、平面視において、反射層が占める領域が半導体素子が占める領域全体を覆うとともに、反射層の面積が半導体素子の面積よりも大きくなる。その結果、半導体素子から半導体素子の上方側に発光された光を、反射層によって半導体素子の側方の４方全てに容易に反射させることができる。これにより、光源の上方側へ発光される光に対して、光源の側方側へ発光される光の割合をさらに増加させることができるので、光源からの光の配光角度の低下をさらに抑制することができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、半導体素子は、基板が最上面に配置され、基板の上面と反射層の下面とは、封止樹脂を介して離間するように構成されている。このように構成すれば、反射層が、基板の側方の封止樹脂の上面と基板の上面との両方に跨るように、封止樹脂の高さを調節する必要がないので、容易に光源を形成することができる。また、基板と反射層とが干渉しないので、基板および反射層の劣化を抑制することができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、反射層は、半導体素子からの光の一部を透過する所定のパターンを含む。このように構成すれば、半導体素子からの光の一部を、反射層のパターン（パターンの隙間）を介して光源の外部へ透過させることによって利用することができる。
この場合、好ましくは、所定のパターンは、格子形状、または、長方形を所定方向に並べた形状を有する。このように構成すれば、半導体素子からの光の一部を、光源の外部へ容易に透過させることができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、封止樹脂と半導体素子との間に配置される蛍光体層をさらに備え、蛍光体層は、半導体素子の側面に配置されるとともに、平面視において反射層と重なるように配置されており、封止樹脂と半導体素子の上面とは密着するように構成されている。このように構成すれば、半導体素子の上面には蛍光体層が配置されず、半導体素子の側面にのみ蛍光体層が配置されることによって、光源の高さを小さくすることができる。
この場合、好ましくは、蛍光体層は、半導体素子の側面を取り囲むように配置されている。このように構成すれば、半導体素子の側面側から進む光を、容易に蛍光体層に導入させることができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、封止樹脂と半導体素子の側面とは密着するように構成されている。このように構成すれば、半導体素子の側面側に蛍光体層などを設ける場合と異なり、光源を小型化させることができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、反射層は、略平坦に形成されている。このように構成すれば、反射層を容易に形成することができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、基板は、サファイア基板を含み、半導体素子は、封止樹脂の上面側から、サファイア基板、第１導電型ＧａＮ層、発光層、第２導電型ＧａＮ層の順に配置されるように構成されている。ここで、サファイア基板は、光透過性に優れている。したがって、基板がサファイア基板を含むことによって、基板によって吸収される光の割合を低下させることができるので、光源の発光効率の低下を抑制することができる。
上記一の局面による表示装置において、好ましくは、光源からの光を反射する反射シートをさらに備え、反射シートは、表示部の表示面に略平行に配置される底面部を含み、光源は、表示部の表示面に略垂直な方向において、底面部よりも表示部に近い位置に配置される。このように構成すれば、光源が底面部上に配置される場合に比べて、光源と表示部との間の距離が小さくなるので、光源からの光をより効率的に表示部に伝えることができる。
本発明によれば、上記のように、光の配光角度の低下を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。
本発明の第１〜第４実施形態による表示装置の分解斜視図である。 図１の５００−５００線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態による表示装置の光源の断面図である。 本発明の第１実施形態による光源の上面図である。 本発明の第２実施形態による表示装置の光源の断面図である。 本発明の第２実施形態による光源の上面図である。 本発明の第３実施形態による表示装置の光源の断面図である。 本発明の第４実施形態による表示装置の光源の断面図である。 本発明の第４実施形態による光源の上面図である。 第１実施形態の変形例による表示装置の光源の断面図である。
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による表示装置１０の構成について説明する。
（表示装置の全体構成）
本発明の第１実施形態による表示装置１０には、図１に示すように、表示装置本体１０ａが設けられている。表示装置本体１０ａは、後述する、画像を表示する表示部１１と、反射シート１２と、光学シート１３と、リアフレーム１４とを含む。表示部１１は、たとえば、液晶セルからなり、映像を表示可能に構成されている。なお、以下の説明において、表示装置１０の表示部１１に対向する位置から見て、左方向を矢印Ｘ１方向、右方向を矢印Ｘ２方向、正面方向（手前方向）を矢印Ｙ１方向、背面方向を矢印Ｙ２方向、上方向を矢印Ｚ１方向、下方向を矢印Ｚ２方向として説明する。
また、表示装置１０は、表示部１１に光を放射するＬＥＤ素子１００を備える。表示装置１０は、矢印Ｙ２方向側に設けられたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子１００をバックライトとして表示部１１に映像を表示する直下型液晶モジュールとして構成されている。なお、ＬＥＤ素子１００は、特許請求の範囲の「光源」の一例である。
（表示装置の各部の構成）
図１に示すように、表示部１１は、ＸＺ平面に平行な面上に、板状に形成されている。また、表示部１１は、短辺部１１ａおよび１１ｂと、長辺部１１ｃおよび１１ｄとを含む、長方形形状を有するように構成されている。また、表示部１１は、短辺部１１ａ、短辺部１１ｂ、長辺部１１ｃ、および、長辺部１１ｄによって取り囲まれる表示面１１ｅを含む。
ＬＥＤ素子１００は、ＬＥＤチップ１００ａ（図３参照）を含む。ＬＥＤ素子１００は、複数（たとえば、１０個）設けられており、表示部１１側（矢印Ｙ１方向側）に光を照射するように構成されている。なお、ＬＥＤチップ１００ａは、特許請求の範囲の「半導体素子」の一例である。
反射シート１２は、表示部１１の表示面１１ｅに略平行に配置される底面部１２ａを含む。なお、表示部１１の表示面１１ｅは光学シート１３と略平行に配置されている。また、反射シート１２は、底面部１２ａと表示部１１の外縁部（短辺部１１ａおよび１１ｂ、長辺部１１ｃおよび１１ｄ）との間に、底面部１２ａに対して傾斜して設けられる傾斜部１２ｂ〜１２ｅとを含み、ＬＥＤ素子１００からの光を反射（および拡散）するように構成されている。また、反射シート１２は、リアフレーム１４と光学シート１３との間に設けられており、ＬＥＤ素子１００からの光を、表示部１１側（矢印Ｙ１方向側）に反射するように構成されている。なお、リアフレーム１４は、たとえば、金属により形成されており、矢印Ｙ２方向に窪む凹形状に形成されている。また、リアフレーム１４は、表示装置１０に矢印Ｙ２方向側から取り付けられている。
具体的には、反射シート１２は、たとえば、樹脂（好ましくは、反射性を有する状態のＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｔｈａｌａｔｅ））により形成されている。そして、反射シート１２は、リアフレーム１４に沿った形状（矢印Ｙ２方向側に窪む凹形状）を有するように構成されている。
反射シート１２の底面部１２ａは、ＸＺ平面に平行な平面上で、長方形形状を有するように形成されている。
反射シート１２の傾斜部１２ｂ〜１２ｅは、底面部１２ａの４辺を取り囲むように配置されている。傾斜部１２ｂは、底面部１２ａの矢印Ｘ１方向側の端部と表示部１１の短辺部１１ａとの間に設けられ、底面部１２ａに対して傾斜して設けられている。傾斜部１２ｃ（１２ｄ、および、１２ｅ）は、傾斜部１２ｂと同様に、底面部１２ａの端部と表示部１１の短辺部１１ｂ（長辺部１１ｃ、および、長辺部１１ｄ）との間に設けられ、底面部１２ａに対して傾斜して設けられている。
ここで、第１実施形態では、図１および図２に示すように、ＬＥＤ素子１００は、表示部１１の表示面１１ｅに略垂直な方向（Ｙ方向）において、底面部１２ａよりも表示部１１に近い位置に配置されている。具体的には、表示装置１０には、底面部１２ａから表示部１１側（Ｙ１方向側）に突出している光源配置部１５が設けられている。
光源配置部１５は、傾斜部１２ｄと対向するように設けられる傾斜部１５ａと、傾斜部１２ｅと対向するように設けられる傾斜部１５ｂを含む。また、光源配置部１５は、傾斜部１５ａのＹ１方向側の端部と、傾斜部１５ｂのＹ１方向側の端部とを接続する平坦部１５ｃを含む。平坦部１５ｃは、Ｘ方向に延びるように設けられている。平坦部１５ｃには、１０個のＬＥＤ素子１００が、Ｘ方向に互いに間隔を隔てて実装されている。なお、図示しないが、平坦部１５ｃとＬＥＤ素子１００との間には光源用の基板およびヒートシンクが設けられている。また、光源配置部１５は、反射シート１２により覆われていてもよい。
また、図２に示すように、光源配置部１５の断面形状は、台形形状を有している。平坦部１５ｃ上に配置されたＬＥＤ素子１００は、放射状に光を放出する。なお、図２では、反射シート１２、光源配置部１５、および、ＬＥＤ素子１００以外の部材は、簡略化のため、図示を省略している。また、図２の破線は、ＬＥＤ素子１００から放出される光の経路の一例である。
図１に示すように、光学シート１３は、拡散板や偏光フィルタ等からなり、表示部１１とリアフレーム１４との間で、ＸＺ平面に平行な平面に広がる平板状に形成されている。これにより、ＬＥＤ素子１００から照射された光は、光学シート１３に照射され、光学シート１３により、拡散および偏光方向が揃えられる。なお、光学シート１３は、１枚のシートとして構成されている場合に限らず、それぞれ所定の機能を有する複数枚のシートの組み合わせからなっていてもよい。
そして、表示部１１は、光学シート１３を透過した光に対して、液晶の透過率を変化させることなどにより、画像の表示を行うように構成されている。
（ＬＥＤ素子の構成）
ここで、第１実施形態では、図３に示すように、ＬＥＤ素子１００は、サファイア基板１を含むＬＥＤチップ１００ａを備える。また、ＬＥＤ素子１００は、ＬＥＤチップ１００ａを覆う透光性の封止樹脂２を含む。封止樹脂２の上面２ａは略平坦に形成されている。また、ＬＥＤ素子１００は、封止樹脂２の上面２ａに配置される反射層３を備える。具体的には、封止樹脂２の上面２ａは、光源配置部１５の平坦部１５ｃと略平行になるように形成されている。なお、サファイア基板１および上面２ａは、それぞれ、特許請求の範囲の「基板」および「封止樹脂の上面」の一例である。なお、「上面２ａが略平坦に形成されている」とは、封止樹脂２の上面２ａに微細な凹凸が形成されている場合も含む広い概念である。
ＬＥＤチップ１００ａ（後述するＰＮ接合部５）から発光された光のうち、ＬＥＤチップ１００ａの上方側に発光された光は、反射層３に入射され、ＬＥＤチップ１００ａの側方側、または、反射層３の下方側に反射される。
また、反射層３の下面３ａは凹凸形状を有する。具体的には、反射層３の下面３ａには、複数の微細な突起部３ｂが配置されている。突起部３ｂは、矢印Ｙ２方向側に向かって先細るように突出している。なお、下面３ａは、特許請求の範囲の「反射層の下面」の一例である。
また、サファイア基板１の上面１ａは凹凸形状を有する。具体的には、サファイア基板１の上面１ａには、複数の微細な突起部１ｂが配置されている。突起部１ｂは、矢印Ｙ１方向側に突出している。なお、複数の突起部１ｂは、放電加工によって形成されている。なお、上面１ａは、特許請求の範囲の「基板の上面」の一例である。
また、反射層３は、金により形成されている。具体的には、反射層３は、封止樹脂２の上面２ａに金を蒸着することによって設けられている。
また、第１実施形態では、反射層３は、略平坦に形成されている。具体的には、反射層３は、Ｙ方向の厚みが略一定になるように構成されている。なお、「反射層３は、略平坦に形成されている」とは、反射層３の下面３ａに微細な凹凸が形成されている場合も含む広い概念である。
また、第１実施形態では、ＬＥＤチップ１００ａは、封止樹脂２の上面２ａ側（矢印Ｙ１方向側）から、サファイア基板１、Ｎ型ＧａＮ層４、ＰＮ接合部５、Ｐ型ＧａＮ層６の順に配置されるように構成されている。すなわち、ＬＥＤチップ１００ａは、サファイア基板１が最上面に配置される。すなわち、ＬＥＤチップ１００ａは、フリップチップ型である。具体的には、サファイア基板１の下面１ｃの下部にＮ型ＧａＮ層４が形成されている。また、Ｎ型ＧａＮ層４の下面４ａには、Ｘ方向から見て、Ｙ方向に延びる段差部４ｂが設けられている。Ｎ型ＧａＮ層４の下面４ａには、段差部４ｂを境に、Ｘ１方向側に略平坦な平坦面４ｃと、Ｘ２方向側に略平坦な平坦面４ｄとが設けられている。ＰＮ接合部５は、Ｎ型ＧａＮ層４の平坦面４ｄの下部に形成されている。また、Ｎ型ＧａＮ層４の平坦面４ｃの下部には、負電極パッド７が設けられている。また、Ｐ型ＧａＮ層６の下部には、正電極パッド８が設けられている。また、正電極パッド８および負電極パッド７は、光源配置部１５の平坦部１５ｃ上の図示しない銅箔と接触している（半田付けされている）とともに、電気的に接続されている。なお、ＰＮ接合部５は、特許請求の範囲の「発光層」の一例である。また、Ｎ型ＧａＮ層４、および、Ｐ型ＧａＮ層６は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１導電型ＧａＮ層」および「第２導電型ＧａＮ層」の一例である。
また、第１実施形態では、図４に示すように、平面視において、反射層３の外周は、ＬＥＤチップ１００ａの外周よりも外側に配置されている。具体的には、平面視において、反射層３は、短辺部３ｃ（矢印Ｚ２方向側）および３ｄ（矢印Ｚ１方向側）と、長辺部３ｅ（矢印Ｘ１方向側）および３ｆ（矢印Ｘ２方向側）とを含む、長方形形状を有するように構成されている。また、平面視において、サファイア基板１は、短辺部１ｄ（矢印Ｚ２方向側）および１ｅ（矢印Ｚ１方向側）と、長辺部１ｆ（矢印Ｘ１方向側）および１ｇ（矢印Ｘ２方向側）とを含む、長方形形状を有するように構成されている。また、反射層３の短辺部３ｃは、サファイア基板１の短辺部１ｄよりも矢印Ｚ２方向側に設けられているとともに、反射層３の短辺部３ｄは、サファイア基板１の短辺部１ｅよりも矢印Ｚ１方向側に設けられている。また、反射層３の長辺部３ｅは、サファイア基板１の長辺部１ｆよりも矢印Ｘ１方向側に設けられているとともに、反射層３の長辺部３ｆは、サファイア基板１の長辺部１ｇよりも矢印Ｘ２方向側に設けられている。なお、短辺部３ｃ、短辺部３ｄ、長辺部３ｅ、および、長辺部３ｆは、それぞれ、「反射層の外周」の一例である。また、短辺部１ｄ、短辺部１ｅ、長辺部１ｆ、および、長辺部１ｇは、それぞれ、「半導体素子の外周」の一例である。
また、平面視において、反射層３の外周は、封止樹脂２（図３参照）の外周と略重なるように構成されている。具体的には、平面視において、封止樹脂２は、短辺部２ｂ（矢印Ｚ２方向側）および２ｃ（矢印Ｚ１方向側）と、長辺部２ｄ（矢印Ｘ１方向側）および２ｅ（矢印Ｘ２方向側）とを含む、長方形形状を有するように構成されている。また、平面視において、反射層３の短辺部３ｃと、封止樹脂２の短辺部２ｂとは略重なっている。また、平面視において、反射層３の短辺部３ｄと、封止樹脂２の短辺部２ｃとは略重なっている。また、平面視において、反射層３の長辺部３ｅと、封止樹脂２の長辺部２ｄとは略重なっている。また、平面視において、反射層３の長辺部３ｆと、封止樹脂２の長辺部２ｅとは略重なっている。
また、第１実施形態では、図３に示すように、サファイア基板１の上面１ａと反射層３の下面３ａとは、封止樹脂２を介して離間するように構成されている。具体的には、サファイア基板１の上面１ａの全体は、封止樹脂２によって覆われている。
また、第１実施形態では、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａとの間に配置される蛍光体層９をさらに備える。蛍光体層９は、ＬＥＤチップ１００ａの側面に配置されている。また、蛍光体層９は、平面視において反射層３と重なるように配置されている。また、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の上面１ａとは密着するように構成されている。具体的には、蛍光体層９は、サファイア基板１の上面１ａ以外のＬＥＤチップ１００ａの表面全体を覆うように配置されている。また、蛍光体層９の全体は、封止樹脂２の内部に配置されている。
また、第１実施形態では、図４に示すように、蛍光体層９は、ＬＥＤチップ１００ａの側面を取り囲むように配置されている。具体的には、平面視において、ＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の短辺部１ｄ、短辺部１ｅ、長辺部１ｆ、および、長辺部１ｇの各々と密着するように、厚みｔ１の蛍光体層９が配置されている。
（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第１実施形態では、上記のように、画像を表示する表示部１１と、表示部１１に光を放射するＬＥＤ素子１００と、を備え、ＬＥＤ素子１００は、サファイア基板１を含むＬＥＤチップ１００ａと、ＬＥＤチップ１００ａを覆う透光性の封止樹脂２と、封止樹脂２の上面２ａに配置される反射層３と、を含むように、表示装置１０を構成する。これにより、反射層３が、ＬＥＤチップ１００ａを覆うように設けられている封止樹脂２の上面２ａに配置されているので、反射層３の面積（平面積）をＬＥＤチップ１００ａの面積（平面積）よりも容易に大きくすることができる。その結果、反射層３の面積（平面積）がＬＥＤチップ１００ａの面積（平面積）と略等しい場合に比べて、ＬＥＤチップ１００ａからＬＥＤチップ１００ａの上方側に発光された光が、反射層３によってＬＥＤチップ１００ａの側方側に反射される割合が増加する。これにより、ＬＥＤ素子１００の上方側へ発光される光に対して、ＬＥＤ素子１００の側方側へ発光される光の割合を増加させることができるので、ＬＥＤ素子１００からの光の配光角度の低下を抑制することができる。また、反射層３とＬＥＤチップ１００ａとを別体として設けることによって、ＬＥＤチップ１００ａの発熱等の影響を考慮する必要がないので、反射層３の材質の選択範囲を広げることができる。また、反射層３を封止樹脂２上に設けることによって、反射層３とＬＥＤチップ１００ａとを一体的に設ける場合に比べて、容易に反射層３を形成することができる。なお、「上面２ａが略平坦に形成されている」とは、封止樹脂２の上面２ａに微細な凹凸が形成されている場合も含む広い概念である。
また、第１実施形態では、上記のように、平面視において、反射層３の外周が、ＬＥＤチップ１００ａの外周よりも外側に配置されているように、表示装置１０を構成する。これにより、平面視において、反射層３が占める領域がＬＥＤチップ１００ａが占める領域全体を覆うとともに、反射層３の面積がＬＥＤチップ１００ａの面積よりも大きくなる。その結果、ＬＥＤチップ１００ａからＬＥＤチップ１００ａの上方側に発光された光を、反射層３によってＬＥＤチップ１００ａの側方の４方全てに容易に反射させることができる。これにより、ＬＥＤ素子１００の上方側へ発光される光に対して、ＬＥＤ素子１００の側方側へ発光される光の割合をさらに増加させることができるので、ＬＥＤ素子１００からの光の配光角度の低下をさらに抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、平面視において、反射層３の外周が、封止樹脂２の外周と略重なるように、表示装置１０を構成する。これにより、封止樹脂２の端辺の近傍を通過する光を反射層３によって反射させることができるので、ＬＥＤチップ１００ａからの光をＬＥＤ素子１００の側方側へ容易に反射させることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤチップ１００ａが、サファイア基板１が最上面に配置され、サファイア基板１の上面１ａと反射層３の下面３ａとが、封止樹脂２を介して離間するように、表示装置１０を構成する。これにより、反射層３が、サファイア基板１の側方の封止樹脂２の上面２ａとサファイア基板１の上面１ａとの両方に跨るように、封止樹脂２の高さを調節する必要がないので、容易にＬＥＤ素子１００を形成することができる。また、サファイア基板１と反射層３とが干渉しないので、サファイア基板１および反射層３の劣化を抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａとの間に配置される蛍光体層９をさらに備え、蛍光体層９が、ＬＥＤチップ１００ａの側面に配置されるとともに、平面視において、反射層３と重なるように配置されており、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の上面１ａとが密着するように、表示装置１０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の上面１ａには蛍光体層９が配置されず、ＬＥＤチップ１００ａの側面にのみ蛍光体層９が配置されることによって、ＬＥＤ素子１００の高さを小さくすることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、蛍光体層９が、ＬＥＤチップ１００ａの側面を取り囲むように配置されている、表示装置１０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａの側面側から進む光を、容易に蛍光体層９に導入させることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、反射層３の下面３ａが凹凸形状を有するように、表示装置１０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａから発光され、反射層３の下面３ａに入射した光が、反射層３の凹凸によって拡散されるので、ＬＥＤチップ１００ａの側方側へ反射される光の割合を効果的に増加させることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、サファイア基板１の上面１ａが凹凸形状を有するように、表示装置１０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａから発光される光がサファイア基板１の凹凸によって拡散されるので、ＬＥＤ素子１００の側方側へ発光される光の割合を効果的に増加させることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、反射層３が、金を含むように、表示装置１０を構成する。ここで、金は熱または湿度に対して耐性（耐熱性および耐食性）が優れている。したがって、反射層３が金を含むことによって、反射層３の熱または湿度に対する耐性（耐熱性および耐食性）を向上させることができる。
また、第１実施形態では、上記のように、反射層３が、略平坦に形成されているように、表示装置１０を構成する。これにより、反射層３を容易に形成することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、基板が、サファイア基板１を含み、ＬＥＤチップ１００ａが、封止樹脂２の上面２ａ側から、サファイア基板１、Ｎ型ＧａＮ層４、ＰＮ接合部５、Ｐ型ＧａＮ層６の順に配置されるように、表示装置１０を構成する。ここで、サファイア基板１は、光透過性に優れている。したがって、基板がサファイア基板１を含むことによって、基板によって吸収される光の割合を低下させることができるので、ＬＥＤ素子１００の発光効率の低下を抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、表示装置本体１０ａの背面側に配置されるＬＥＤチップ１００ａを備え、ＬＥＤチップ１００ａが、封止樹脂２により覆われているとともに、封止樹脂２の上面２ａには、反射層３が配置されており、ＬＥＤチップ１００ａから照射される光が反射層３によって反射されるように、表示装置１０を構成する。これにより、反射層３が、ＬＥＤチップ１００ａを覆うように設けられている封止樹脂２の上面２ａに配置されているので、反射層３の面積（平面積）をＬＥＤチップ１００ａの面積（平面積）よりも容易に大きくすることができる。その結果、反射層３の面積（平面積）がＬＥＤチップ１００ａの面積（平面積）と略等しい場合に比べて、ＬＥＤチップ１００ａからＬＥＤチップ１００ａの上方側に発光された光が、反射層３によってＬＥＤチップ１００ａの側方側に反射される割合が増加する。これにより、ＬＥＤ素子１００の上方側へ発光される光に対して、ＬＥＤ素子１００の側方側へ発光される光の割合を増加させることができるので、ＬＥＤ素子１００からの光の配光角度の低下を抑制することができる。その結果、ＬＥＤ素子１００による光の照射範囲を広くすることができるので、表示装置本体１０ａの表示部１１において、輝度のムラが発生するのを抑制することができる。
また、第１実施形態では、上記のように、ＬＥＤ素子１００が、表示部１１の表示面１１ｅに略垂直な方向において、底面部１２ａよりも表示部１１に近い位置に配置されるように、表示装置１０を構成する。これにより、ＬＥＤ素子１００が底面部１２ａ上に配置される場合に比べて、ＬＥＤ素子１００と表示部１１との間の距離が小さくなるので、ＬＥＤ素子１００からの光をより効率的に表示部１１に伝えることができる。
［第２実施形態］
次に、図５および図６を参照して、第２実施形態による表示装置２０の構成について説明する。この第２実施形態における表示装置２０は、サファイア基板１と反射層３とが離間しているＬＥＤ素子１００を備える第１実施形態の表示装置１０とは異なり、サファイア基板１と反射層３とが密着しているＬＥＤ素子２００を備える。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。なお、ＬＥＤ素子２００は、特許請求の範囲の「光源」の一例である。
第２実施形態では、図５に示すように、サファイア基板１の上面１ａと、反射層３の下面３ａとが密着するように構成されている。具体的には、サファイア基板１の上面１ａと、反射層３の下面３ａとの間には、封止樹脂２が介在していない。
また、図６に示すように、平面視において、ＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の短辺部１ｄ、短辺部１ｅ、長辺部１ｆ、および、長辺部１ｇの各々と密着するように、厚みｔ２の蛍光体層１９が配置されている。なお、厚みｔ２は、厚みｔ１（図４参照）よりも小さい。
第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、上記のように、ＬＥＤチップ１００ａが、サファイア基板１が最上面に配置され、サファイア基板１の上面１ａと、反射層３の下面３ａとが密着するように、表示装置２０を構成する。これにより、サファイア基板１の上面１ａと反射層３の下面３ａとの間に封止樹脂２が介在しないことによって、ＬＥＤチップ１００ａから上方側へ発光される光が封止樹脂２によって吸収されるのを抑制することができる。その結果、ＬＥＤ素子２００の発光効率の低下を抑制することができる。
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
［第３実施形態］
次に、図１および図７を参照して、第３実施形態による表示装置３０の構成について説明する。この第３実施形態における表示装置３０では、蛍光体層９が設けられているＬＥＤ素子１００を備える第１実施形態とは異なり、ＬＥＤ素子３００には蛍光体層９が設けられていない。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。なお、ＬＥＤ素子３００は、特許請求の範囲の「光源」の一例である。
第３実施形態では、図７に示すように、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａの側面とは密着するように構成されている。具体的には、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａの側面との間には蛍光体層９が介在されていない。詳細には、表示装置３０は、ＬＥＤチップ１００ａから発光された光が、量子ドットを含む光学シート２３（図１参照）に入射されることによって、色が変化するように構成されている。
第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第３実施形態では、上記のように、封止樹脂２とＬＥＤチップ１００ａの側面とが密着するように、表示装置３０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａの側面側に蛍光体層９などを設ける場合と異なり、ＬＥＤ素子３００を小型化させることができる。
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
［第４実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第４実施形態による表示装置４０の構成について説明する。この第４実施形態における表示装置４０では、第１実施形態とは異なり、ＬＥＤ素子４００の反射層３３にパターンが形成されている。なお、図中において上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。なお、ＬＥＤ素子４００は、特許請求の範囲の「光源」の一例である。
第４実施形態では、図８に示すように、反射層３３は、ＬＥＤチップ１００ａからの光の一部を透過する所定のパターンを含む。具体的には、反射層３３の一部が除去されることにより溝部３３ａが形成されており、溝部３３ａから封止樹脂２が露出している。
また、第４実施形態では、図９に示すように、所定のパターンは、長方形をＺ方向に並べた形状を有する。具体的には、平面視において、溝部３３ａは、封止樹脂２の長辺部２ｄから長辺部２ｅまでＸ方向に延びている。詳細には、平面視において、反射層３３と溝部３３ａとが交互に連続して配列されるように構成されている。なお、Ｚ方向は、特許請求の範囲の「所定方向」の一例である。
第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第４実施形態では、上記のように、反射層３３が、ＬＥＤチップ１００ａからの光の一部を透過する所定のパターンを含むように、表示装置４０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａからの光の一部を、反射層３３のパターン（パターンの隙間）を介してＬＥＤ素子４００の外部へ透過させることによって利用することができる。
第４実施形態では、上記のように、所定のパターンが、長方形をＺ方向に並べた形状を有するように、表示装置４０を構成する。これにより、ＬＥＤチップ１００ａからの光の一部を、ＬＥＤ素子４００の外部へ容易に透過させることができる。
なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
たとえば、上記第１実施形態では、ＬＥＤチップ１００ａが、サファイア基板１が最上面に配置されるフリップチップ型である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示すように、ＬＥＤチップ１００ａが、サファイア基板１が最下面に配置されるラテラルチップ型であってもよい。この場合、負電極パッド７および正電極パッド８の各々は、ワイヤ（図示せず）を介して、光源配置部１５の平坦部１５ｃ上の銅箔（図示せず）に接続される。また、第２〜第４実施形態においても、ＬＥＤチップ１００ａがラテラルチップ型であってもよい。
また、上記第１〜４実施形態では、光源が、ＬＥＤ素子１００（２００、３００、４００）である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、光源が、ＬＥＤ素子以外の素子であってもよい。
また、上記第４実施形態では、反射層３３が、長方形をＺ方向に並べた形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、反射層３３が、格子形状を有していてもよい。
また、上記第１および第４実施形態では、蛍光体層９が、ＬＥＤチップ１００ａの側面にのみ配置されている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蛍光体層９が、ＬＥＤチップ１００ａ（サファイア基板１）の上面１ａにも設けられていてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、サファイア基板１の上面１ａが凹凸形状を有している構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、サファイア基板１の下面１ｃが凹凸形状を有していてもよい。また、サファイア基板１の上面１ａおよび下面１ｃの各々が凹凸形状を有していてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、反射層３（３３）が金により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、反射層３（３３）が銀により形成されていてもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、平面視において、反射層３（３３）（ＬＥＤ素子１００（２００、３００、４００））、および、サファイア基板１（ＬＥＤチップ１００ａ）の各々が長方形形状を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、反射層３（３３）（ＬＥＤ素子１００（２００、３００、４００））、および、サファイア基板１（ＬＥＤチップ１００ａ）の各々が正方形形状を有する構成であってもよい。
また、上記第１〜第４実施形態では、突起部１ｂ（突起部３ｂ）が、矢印Ｙ１（Ｙ２）方向側に先細るように突出している構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突起部１ｂ（突起部３ｂ）が、球面状に構成されていてもよい。
１ サファイア基板（基板）
１ａ 上面（基板の上面）
１ｄ、１ｅ 短辺部（半導体素子の外周）
１ｆ、１ｇ 長辺部（半導体素子の外周）
２ 封止樹脂
２ａ 上面（封止樹脂の上面）
３、３３ 反射層
３ａ 下面（反射層の下面）
３ｃ、３ｄ 短辺部（反射層の外周）
３ｅ、３ｆ 長辺部（反射層の外周）
４ Ｎ型ＧａＮ層（第１導電型ＧａＮ層）
５ ＰＮ接合部（発光層）
６ Ｐ型ＧａＮ層（第２導電型ＧａＮ層）
９、１９ 蛍光体層
１０、２０、３０、４０ 表示装置
１１ 表示部
１１ｅ 表示面
１２ 反射シート
１２ａ 底面部
１００、２００、３００、４００ ＬＥＤ素子（光源）
１００ａ ＬＥＤチップ（半導体素子）
Ｚ 方向（所定方向）

Claims (11)

  1. 画像を表示する表示部と、
    前記表示部に光を放射する光源と、を備え、
    前記光源は、基板を含む半導体素子と、
    前記半導体素子を覆う透光性の封止樹脂と、
    前記封止樹脂の上面に配置される反射層と、を含む、表示装置。
  2. 平面視において、前記反射層の外周は、前記半導体素子の外周よりも外側に配置されている、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記半導体素子は、前記基板が最上面に配置され、
    前記基板の上面と前記反射層の下面とは、前記封止樹脂を介して離間するように構成されている、請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 前記反射層は、前記半導体素子からの光の一部を透過する所定のパターンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
  5. 前記所定のパターンは、格子形状、または、長方形を所定方向に並べた形状を有する、請求項４に記載の表示装置。
  6. 前記封止樹脂と前記半導体素子との間に配置される蛍光体層をさらに備え、
    前記蛍光体層は、前記半導体素子の側面に配置されるとともに、平面視において、前記反射層と重なるように配置されており、
    前記封止樹脂と前記半導体素子の上面とは密着するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
  7. 前記蛍光体層は、前記半導体素子の側面を取り囲むように配置されている、請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記封止樹脂と前記半導体素子の側面とは密着するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
  9. 前記反射層は、略平坦に形成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置。
  10. 前記基板は、サファイア基板を含み、
    前記半導体素子は、前記封止樹脂の前記上面側から、前記サファイア基板、第１導電型ＧａＮ層、発光層、第２導電型ＧａＮ層の順に配置されるように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置。
  11. 前記光源からの光を反射する反射シートをさらに備え、
    前記反射シートは、前記表示部の表示面に略平行に配置される底面部を含み、
    前記光源は、前記表示部の表示面に略垂直な方向において、前記底面部よりも前記表示部に近い位置に配置されている、前記請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。
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