JP6923819B2 - 発光モジュール - Google Patents

発光モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP6923819B2
JP6923819B2 JP2019143983A JP2019143983A JP6923819B2 JP 6923819 B2 JP6923819 B2 JP 6923819B2 JP 2019143983 A JP2019143983 A JP 2019143983A JP 2019143983 A JP2019143983 A JP 2019143983A JP 6923819 B2 JP6923819 B2 JP 6923819B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
light
recess
main surface
unit regions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019143983A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021026886A (ja
Inventor
大輔 笠井
大輔 笠井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nichia Corp
Original Assignee
Nichia Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nichia Corp filed Critical Nichia Corp
Priority to JP2019143983A priority Critical patent/JP6923819B2/ja
Priority to US16/985,449 priority patent/US11048035B2/en
Publication of JP2021026886A publication Critical patent/JP2021026886A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6923819B2 publication Critical patent/JP6923819B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/13—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本開示は、発光モジュールに関する。
発光ダイオード等の発光素子を用いた発光装置は、液晶表示装置などのディスプレイのバックライトとして広く利用されている。特に、ディスプレイの輝度を高めたり、部分駆動を行うことによって画像のコントラストを高めたりするためには直下型のバックライトが用いられる。
近年、ある用途では、直下型のバックライトを備えたディスプレイの厚さをできるだけ小さくすることが求められており、このため、直下型のバックライトの厚さもできるだけ小さいことが求められる場合がある。例えば、特許文献１は、導光板に光を拡散させるためのレンズを設け、導光板に発光素子を接合した発光モジュールを開示している。このような構成によって、薄型の発光モジュールを実現し得る。
特開２０１８−１３３３０４号公報
導光板に発光素子が接合された発光モジュールにおいて、発光面の配光特性を部分的に調整することが求められる場合がある。本開示は、発光面の配光特性を部分的に調整することが可能な発光モジュールを提供する。
本開示のある実施形態による発光モジュールは、第１主面、および、前記第１主面と反対側に位置する第２主面と、１次元または２次元に配列された複数のユニット領域と、前記第１主面に位置し、前記複数のユニット領域にそれぞれ対応した複数の第１凹部と、を含む導光板と、前記導光板の前記第１主面に設けられた複数の光源であって、それぞれが、前記複数のユニット領域の１つに対応して前記第１凹部内に配置された複数の光源と、前記複数のユニット領域において、前記光源の少なくとも側面の一部を覆うように、前記第１凹部内に配置された透光性部材とを備え、前記複数のユニット領域は、少なくとも１つの第１ユニット領域を含み、前記少なくとも１つの第１ユニット領域において、前記透光性部材の上面は、前記第１凹部の底面側に窪む第１窪部を有している。
本開示によれば、発光面の配光特性を部分的に調整することが可能な発光モジュールが提供される。
図１Ａは、発光モジュールの第１の実施形態を示す斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの上面図である。 図１Ｃは、図１Ａに示す発光モジュールの下面図である。 図２Ａは、図１Ａに示す発光モジュールの導光板の上面図である。 図２Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの導光板の下面図である。 図２Ｃは、図１Ａに示す発光モジュールの導光板の断面図である 図３Ａは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの断面図である。 図３Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの上面図である。 図３Ｃは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの断面図であって、導光板の他の形態を示している。 図４Ａは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの断面図である。 図４Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの上面図である。 図５は、図１Ａに示す発光モジュールの光源２０の断面図である。 図６Ａは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの拡大断面図である。 図６Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの他の形態を示す拡大断面図である。 図６Ｃは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの拡大断面図である。 図６Ｄは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの他の形態を示す拡大断面図である。 図６Ｅは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの他の形態を示す拡大断面図である。 図６Ｆは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの他の形態を示す拡大断面図である。 図７Ａは、図１Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの配光特性を説明する図である。 図７Ｂは、図１Ａに示す発光モジュールの第２発光ユニットの配光特性を説明する図である。 図８Ａは、発光モジュールの構成例を示す上面図である。 図８Ｂは、発光モジュールの構成例を示す上面図である。 図８Ｃは、発光モジュールの構成例を示す上面図である。 図８Ｄは、発光モジュールの構成例を示す上面図である。 図９は、第１の実施形態のバックライト一例を示す上面図である。 図１０Ａは、発光モジュールの２１の実施形態を示す上面図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示す発光モジュールの第１発光ユニットの拡大断面図である。 図１０Ｃは、図１０Ａに示す発光モジュールの第３発光ユニットの拡大断面図である。 図１１は、図１０Ａに示す発光モジュールの導光板の上面図である。
特許文献１に開示されるような導光板に発光素子が接合された発光ユニットをディスプレイの直下型バックライトとして使用する場合、例えば、ディスプレイの画面の大きさに対応した１つの発光ユニットを用いることが考えられる。この場合、画面の大きさに対応した１枚の導光板に多数の発光素子を配列し、接合する必要がある。このため、例えば、１枚の導光板に１つでも点灯しない発光素子が接合されたり、適切な位置に発光素子が配置されない場合、全体として発光ユニットが不良となる可能性があり、製造歩留りが低くなり得る。
このような製造歩留まりの低下を回避するために、ディスプレイの画面を複数領域に分割し、分割された領域に対応した大きさの発光ユニットを複数作製し、複数の発光ユニットを配置することが考えられる。例えば、まず、１辺が数センチの矩形の導光板に複数の発光素子を配列し、接合することによって小型の発光ユニットを作製する。その後、複数の小型の発光ユニットを２次元に配置することによって、全体として大きな画面に対応したバックライトとして用いることができる。
この小型の発光ユニットに接合される発光素子数は、画面全体の大きさの導光板に発光素子を配列し、接合する場合の発光素子数に比べて少なくなるため、製造歩留りを高めることが可能である。また、小型の発光ユニットを配置する数を異ならせることによって、種々のサイズのディスプレイの画面にも対応させることが可能であり、画面のサイズごとに対応した大きさの導光板を有する発光ユニットを用意する場合に比べて、製造コストを低減することが可能である。
また、種々のサイズのディスプレイに対応し得るため、このような発光モジュールは、映像の表示、種々の装置や自動車等の乗り物の情報表示等、種々の用途に使用が可能である。この場合、用途によっては、発光モジュールの出射面において、部分的に配光特性を調整することができれば、発光モジュールは、より多様な用途に適合したり、従来とは異なる新しい使用態様を提供し得ると考えられる。
本開示は、このような課題に鑑み、新規な発光ユニットを提供する。以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示による導光体集合基板および発光ユニットの製造方法は、以下の実施形態に限られない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、そのステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。以下に説明する各実施形態は、あくまでも例示であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の組み合わせが可能である。
図面が示す構成要素の寸法、形状等は、わかり易さのために誇張されている場合があり、実際の発光モジュールにおける寸法、形状および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、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。
以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」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。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置をわかり易さのために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品、製造装置等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。本開示において「平行」とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺、面等が０°から±５°程度の範囲にある場合を含む。また、本開示において「垂直」または「直交」とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺、面等が９０°から±５°程度の範囲にある場合を含む。
（第１の実施形態）
（発光モジュール２０１の構造）
図１Ａは、本開示の発光モジュールの第１の実施形態である発光モジュール２０１を示す斜視図である。図１Ｂおよび図１Ｃは、発光モジュール２０１の上面図および下面図である。発光モジュール２０１は、全体として板形状を有する。発光モジュール２０１は、導光板２１０と、複数の光源２０と、光反射層２２０とを含む。なお、図１Ａには、説明の便宜のために、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印があわせて図示されている。本開示の他の図面においてもこれらの方向を示す矢印を図示することがある。Ｘ方向およびＹ方向は第１方向および第２方向でもある。
図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、導光板２１０の上面図、下面図および断面図である。導光板２１０は、第１主面２１０ａおよび第１主面２１０ａの反対側に位置する第２主面２１０ｂを有し、第１主面２１０ａに設けられた複数の第１凹部１１内にそれぞれ配置される複数の光源２０から出射する光を第２主面２１０ｂから出射する導光構造を備える。光反射層２２０は光源２０から出射する光を第１主面２１０ａにおいて反射する。第２主面２１０ｂは、発光モジュール２０１の発光面である。典型的には、導光板２１０の第２主面２１０ｂは矩形状を有する。ここでは、上述のＸ方向およびＹ方向は、導光板２１０の矩形状の互いに直交する辺の一方および他方にそれぞれ一致している。第２主面２１０ｂの矩形状の一辺の長さは、例えば１ｃｍ以上２００ｃｍ以下の範囲である。本開示の典型的な実施形態では、導光板２１０の第２主面２１０ｂの矩形状の一辺は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の長さを有する。第２主面２１０ｂの矩形状の縦方向および横方向の長さは、例えば、それぞれおよそ２４．３ｍｍおよび２１．５ｍｍであり得る。
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、導光板２１０の第１主面２１０ａおよび第２主面２１０ｂは、１次元または２次元に配列された複数のユニット領域２１１に区画されており、各ユニット領域２１１が発光ユニット１０１を構成している。この例では、導光板２１０は、二次元に配列された１６個のユニット領域２１１を含んでおり、１６個のユニット領域２１１は４行４列に配置されている。導光板２１０に含まれるユニット領域２１１の数および配置、つまり、発光モジュール２０１に含まれる発光ユニット１０１の数および配置、は任意であり、図１Ａ〜図１Ｃ等に示す構成に限定されない。
複数の発光ユニット１０１は、少なくとも１つの第１発光ユニット１０１Ａを含む。本実施形態では、４つの第１発光ユニット１０１Ａを含んでいる。また、複数の発光ユニット１０１は、第２発光ユニット１０１Ｂを含んでいる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、複数のユニット領域２１１のうち、第１ユニット領域２１１Ａは、第１発光ユニット１０１Ａに対応し、第２ユニット領域２１１Ｂは、第２発光ユニット１０１Ｂに対応している。
図３Ａおよび図３Ｂは、第１発光ユニット１０１Ａの断面図および上面図であり、図４Ａおよび図４Ｂは、第２発光ユニット１０１Ｂの断面図および上面図である。以下において詳述するように、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂでは、光源２０を導光板２１０に固定するための透光性部材５０Ａ、５０Ｂの形状が異なっており、これにより、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂは、異なる配光特性を実現し得る。以下、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの構造を詳細に説明する。第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂを総称する場合には、発光ユニット１０１と呼ぶ。また、透光性部材５０Ａ、５０Ｂを総称する場合には、透光性部材５０と呼ぶ。
発光ユニット１０１は、導光板１０、光源２０および透光性部材５０を備える。発光ユニット１０１は、さらに、光反射層３０、光反射性部材４０および配線層６０を備えていてもよい。
[導光板１０]
導光板１０は、図１Ａなどに示す導光板２１０の各ユニット領域２１１に対応する部分である。導光板１０は光源２０を支持する。また、導光板１０は、光源２０から出射した光をできるだけ均一に導光板１０の一面から出射するための導光構造を備える。具体的には、導光板１０は、第１主面１０ａおよび第１主面１０ａと反対側に位置する第２主面１０ｂを有し、第１主面１０ａに第１凹部１１が設けられている。第１凹部１１は、例えば上面が底面よりも小さい四角錐台形状を有し、上面が第１凹部１１の底に位置している。本実施形態では、上面および底面の４辺がユニット領域２１１の４辺と概ね平行になるように四角錐台形状は配置されている。しかし、上面および底面の対角線が、ユニット領域２１１の４辺と概ね平行になるように四角錐台形状は配置されていてもよい。第１凹部１１には光源２０が配置されている。
導光板１０の第１主面１０ａは、第１主面１０ａ側に進む光を反射させるため、曲面部分１０ｃを有していてもよい。曲面部分１０ｃは、例えば、第１主面１０ａの各ユニット領域２１１の周縁領域に設けられる。第１主面１０ａに光反射層３０が配置されることによって、第１主面１０ａに対して浅い角度で入射する光が、曲面部分１０ｃにおいて第２主面１０ｂ側に全反射し、光の取り出し効率が高められる。
導光板１０は、第２主面から出射する光の配光を調整するためのレンズ構造を備えていてもよい。レンズ構造は、具体的には、第２主面１０ｂに設けられた第２凹部１２である。第２凹部１２は、例えば、円錐形状を有する第１部分１２ｃと、円錐台形状を有する第２部分１２ｄとを含む。円錐形状の先端は導光板１０の内部側に位置し、円錐形状の底面に円錐台形状の上面が接している。平面視、つまり、第２主面１０ｂまたは第１主面１０ａから見た第２凹部１２の中心は、第１凹部１１の中心と一致していることがこのましい。
導光板１０が備えるレンズ構造は、上述の例に限られず、導光板１０は、他の形状を有するレンズ構造を備えていてもよい。例えば図３Ｃ示すように、導光板１０のレンズ構造である第２凹部１２は、円錐台形状を有する第１部分１２ｃと、円錐台形状を有する第２部分１２ｄとを含んでいてもよい。
レンズ構造は、第２凹部１２の内側面および底面と外部の環境との境界において光の屈折を利用して光の出射方向を制御する。本実施形態では、第２凹部１２の第１部分１２ｃには、光反射性部材４０が配置される。
導光板１０は、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ、シリコーン等の熱硬化性樹脂、ガラス等の透光性材料によって掲載されている。例えば、第１凹部１１、曲面部分１０ｃおよび第２凹部１２に対応した形状の金型を用い、射出成型などによって、導光板１０が２次元に複数接続された導光板２１０を形成することができる。
[光反射性部材４０]
導光板１０が第２凹部１２を備える場合、第２凹部１２の第１部分１２ｃに光反射性部材４０を配置してもよい。光反射性部材４０は、第２凹部１２の第１部分１２ｃ内に配置される。光反射性部材４０が、光源２０の上方に配置されることによって、光源から出射した光の一部を、第１主面１０ａ側に反射させることができる。第１部分１２ｃが円錐形状を有するため、導光板１０と、光反射性部材４０との界面で反射した光は、より拡散して第１主面１０ａ側へ進む。よって、光源２０からの光をより効率的に導光板１０の面内に拡散させることが可能である。さらに、光源２０に対向するように光反射性部材４０が配置されているので、導光板１０の第２主面１０ｂにおいて光源２０の直上の輝度が他の領域と比較して極端に高くなることを抑制できる。また、光反射性部材４０を第２凹部１２のうち第１部分１２ｃの内部に選択的に形成しているので、光源２０の直上の輝度が必要以上に低下することを回避できる。その結果、発光ユニット１０１全体の厚さを低減しながら、より均一性が向上された光を得ることが可能になる。
光反射性部材４０は、例えば光反射性のフィラーが分散された樹脂材料等の光反射性の材料から形成される。ここで、本明細書において、「反射性」、「光反射性」とは、光源２０の発光ピーク波長における反射率が６０％以上であることを指す。光反射性部材４０の、光源２０の発光ピーク波長における反射率が７０％以上であるとより有益であり、８０％以上であるとさらに有益である。
光反射性部材４０を形成するための樹脂材料の母材としては、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等を用い得る。光反射性のフィラーとしては、金属の粒子、または、母材よりも高い屈折率を有する無機材料もしくは有機材料の粒子を用いることができる。光反射性のフィラーの例は、二酸化チタン、酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、チタン酸カリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ムライト、酸化ニオブ、硫酸バリウムの粒子、または、酸化イットリウムおよび酸化ガドリニウム等の各種希土類酸化物の粒子等である。光反射性部材４０が白色を有すると有益である。
光反射性部材４０中の光反射性のフィラーの分布は、光反射性部材４０内でほぼ一定であってもよいし、偏りまたは勾配を有していてもよい。例えば、光反射性部材４０の形成の工程において母材の硬化前にフィラーが沈降または母材から分離することにより、光反射性部材４０中の光反射性のフィラーの分布に偏りが生じ得る。
平面視における単位面積あたりのフィラーの数で定義されるフィラーの数密度が、光反射性部材４０の外縁付近と比較して中央付近において相対的に高いと、光源２０の直上の領域の輝度が局所的に極端に高くなることを抑制しやすく、有益である。
[光反射層３０]
光反射層３０は、図１Ａなどに示す光反射層２２０の各ユニット領域２１１に対応する部分であり、導光板１０の第１主面１０ａを覆っている。光反射層３０はさらに透光性部材５０も覆っていることが好ましい。光反射層３０が、第１主面１０ａを覆うことによって、導光板１０の第１主面１０ａに入射する光を、第２主面１０ｂ側に反射する。
光反射層３０は、例えば、光反射性部材４０の材料として例示した材料を用いて形成することができる。
［配線層６０］
配線層６０は、光反射層３０の第１主面３０ａ上に位置し、光源２０と電気的に接続される。図１Ｃに示すように、配線層６０は、発光モジュール２０１の光反射層３０の第１主面３０ａにおいて、各発光ユニット１０１の光源２０を電気的に接続する。配線層６０が形成する回路は、発光モジュール２０１の各発光ユニット１０１の駆動方法応じて決定される。例えば、発光モジュール２０１の各発光ユニット１０１を同じタイミングで駆動する場合、４行４列に配置された発光ユニット１０１の光源２０のうち、２つずつを直列に接続した８つの直列回路を並列に接続してもよい。あるいは、４行４列に配置された発光ユニット１０１の光源２０を２以上のグループに分け、同時に駆動するように回路を構成してもよい。
配線層６０は、典型的には、Ｃｕ等の金属から形成された単層膜または積層膜によって構成することができる。
[光源２０]
図５は、光源２０の断面図である。光源２０は、導光板１０の第１凹部１１内に配置される。本実施形態では、光源２０は、発光素子２１と、波長変換部材２２と、接合部材２３と、光反射部材２４とを含む。
発光素子２１の典型例は、ＬＥＤである。発光素子２１は、例えば、サファイアまたは窒化ガリウム等の支持基板と、支持基板上の半導体積層構造とを含む。半導体積層構造は、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた活性層と、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層と電気的に接続された電極２１ｔを含む。半導体積層構造は、紫外〜可視域の発光が可能な窒化物半導体（ＩｎxＡｌyＧａ１-x-yＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を含んでいてもよい。
発光素子２１は、青色光を出射する素子であってもよいし、白色光を出射する素子であってもよい。複数の発光ユニット１０１の発光素子２１は、互いに異なる色の光を発する素子を含んでいてもよい。例えば、複数の発光ユニット１０１の発光素子２１が、赤色光を出射する素子、青色光を出射する素子および緑色光を出射する素子を含んでいてもよい。本実施形態では、発光素子２１として、青色光を出射するＬＥＤを例示する。
発光素子２１の平面視における形状は、典型的には、矩形形状である。発光素子２１の矩形形状の一辺の長さは、例えば１０００μｍ以下である。発光素子２１の矩形形状の縦および横の寸法は、５００μｍ以下であってもよい。縦および横の寸法が５００μｍ以下の発光素子は、安価に調達しやすい。あるいは、発光素子２１の矩形形状の縦および横の寸法は、２００μｍ以下であってもよい。発光素子２１の矩形状の一辺の長さが小さいと、液晶表示装置のバックライトユニットへの適用において、高精細な映像の表現、ローカルディミング動作等に有利である。特に、縦および横の両方の寸法が２５０μｍ以下であるような発光素子は、上面の面積が小さくなるので発光素子の側面からの光の出射量が相対的に大きくなる。したがって、バットウィング型の配光特性を得やすい。ここで、バットウィング型の配光特性とは、広義には、発光素子の上面に垂直な光軸を０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度において発光強度が高い発光強度分布で定義されるような配光特性を指す。
波長変換部材２２は、発光素子２１の出射面２１ｂに配置される。波長変換部材２２は、発光素子２１から出射された光の少なくとも一部を吸収し、発光素子２１からの光の波長とは異なる波長の光を発する。例えば、波長変換部材２２は、発光素子２１からの青色光の一部を波長変換して黄色光を発する。このような構成によれば、波長変換部材２２を通過した青色光と、波長変換部材２２から発せられた黄色光との混色によって、白色光が得られる。また、発光素子２１から出射された光は、基本的に波長変換部材２２を介して導光板１０の内部に導入される。したがって、混色後の光が導光板１０の内部で拡散されることになり、輝度ムラの抑制された例えば白色光を導光板１０の第２主面１０ｂから取り出すことが可能である。この点で、本実施形態の光源２０を用いる場合、光を導光板内に拡散させてから波長変換する場合と比較して光の均一化に有利である。
波長変換部材２２は、典型的には、樹脂中に蛍光体の粒子が分散された部材である。蛍光体等の粒子を分散させる樹脂としては、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂もしくはフッ素樹脂、または、これらの樹脂の２種以上を含む樹脂を用いることができる。導光板１１０Ａに効率的に光を導入する観点からは、波長変換部材２２の母材が導光板１１０Ａの材料よりも低い屈折率を有すると有益である。波長変換部材２２の材料に母材とは屈折率の異なる材料を分散させることにより、波長変換部材２２に光拡散の機能を付与してもよい。例えば、波長変換部材２２の母材に、二酸化チタン、酸化ケイ素等の粒子を分散させてもよい。
蛍光体には、公知の材料を適用することができる。蛍光体の例は、ＹＡＧ系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体およびＣＡＳＮ等の窒化物系蛍光体、βサイアロン蛍光体等である。ＹＡＧ系蛍光体は、青色光を黄色光に変換する波長変換物質の例であり、ＫＳＦ系蛍光体およびＣＡＳＮは、青色光を赤色光に変換する波長変換物質の例であり、βサイアロン蛍光体は、青色光を緑色光に変換する波長変換物質の例である。蛍光体は、量子ドット蛍光体であってもよい。
波長変換部材２２に含まれる蛍光体が複数の発光モジュール２０１内で共通であることは必須ではない。複数の発光モジュール２０１の間で、波長変換部材２２の母材に分散させる蛍光体を異ならせることも可能である。
接合部材２３は、発光素子２１の側面の少なくとも一部および波長変換部材２２の、発光素子２１と対向する面の一部を覆う透光性の部材であり、波長変換部材２２と発光素子２１とを接合する。図５では示されていないが、発光素子２１と波長変換部材２２との間にも接合部材２３が位置していてもよい。
接合部材２３の材料としては、透明な樹脂材料を母材として含む樹脂組成物を用いることができる。接合部材２３は、発光素子２１の発光ピーク波長を有する光に対して、例えば６０％以上の透過率を有する。光を有効に利用する観点から、発光素子２１の発光ピーク波長における接合部材２３の透過率が７０％以上であると有益であり、８０％以上であるとより有益である。
接合部材２３の母材の典型例は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂である。接合部材２３の母材として、シリコーン樹脂、シリコーン変性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂もしくはポリノルボルネン樹脂、または、これらの２種以上を含む材料を用いてもよい。接合部材２３は、典型的には、導光板１１０Ａの屈折率よりも低い屈折率を有する。接合部材２３は、例えば母材とは異なる屈折率を有する材料が分散させられることにより、光拡散機能を有していてもよい。
上述したように、接合部材２３は、発光素子２１の側面の少なくとも一部を覆う。また、接合部材２３は、後述の光反射部材２４との界面である外面を有する。発光素子２１の側面から出射されて接合部材２３に入射した光は、接合部材２３の外面の位置で発光素子２１の上方に向けて反射される。断面視における接合部材２３の外面の形状は、図５に示すような直線状に限定されず、折れ線状、発光素子２１に近づく方向に凸の曲線状、発光素子２１から離れる方向に凸の曲線状等であってもよい。
光反射部材２４は光反射性を有し、発光素子２１および接合部材２３を覆って配置されている。光反射部材２４は、発光素子２１の電極２１ｔが設けられた面にも位置しており、電極２１ｔが光反射部材２４から露出している。光反射部材２４の材料としては、例えば。光反射層３０の材料と同様の材料を用いることができ、例えば、光反射部材２４の材料と光反射層３０の材料とが共通であってもよい。発光素子２１の下面のうち電極２１ｔを除く領域を光反射部材２４で覆うことにより、導光板１０の第１主面１０ａ側への光の漏れを抑制できる。
光源２０は、例えば、シート状の波長変換部材２２に接合部材２３によって複数の発光素子２１を２次元に配置し、接合した後、光反射部材２４で複数の発光素子２１間を埋め個片化することによって得ることができる。
［透光性部材５０Ａ、５０Ｂ］
図６Ａおよび図６Ｂは、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの第１凹部１１近傍を拡大して示す断面図である。分かりやすさのため、第１凹部１１の底が下側に位置するように、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの上下を図３Ａおよび図４Ａとは逆に配置している。
光源２０は、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの第１凹部１１内に配置され、光源２０の側面２０ｓの少なくとも一部を覆うように透光性部材５０Ａ、５０Ｂが第１凹部１１内に配置される。平面視における光源２０の光軸と第１凹部１１の中心とが一致するように光源２０が第１凹部１１内に配置されることが好ましい。平面視における第１凹部１１の中心と第２凹部１２の中心は一致しているので、光源２０はレンズ構造である第２凹部１２の中心とも一致する。
より具体的には、光源２０の光取り出し面である波長変換部材２２の、発光素子２１と接合されていない主面２２ａが第１凹部１１の底面１１ｂと対向するように、光源２０が第１凹部１１内に配置される。透光性部材５０Ａ、５０Ｂは、光源２０の少なくとも一部を覆い、第１凹部１１内の光源２０が占めていない空間に配置されている。
図６Ａに示すように、第１発光ユニット１０１Ａにおいて、透光性部材５０Ａの上面５０Ａａは、第１凹部１１の底面１１ｂ側に窪む第１窪部５１Ａを有している。ここで、上面５０Ａａが第１窪部５１Ａを有しているか否かは、例えば、断面において、上面５０Ａａの第１凹部１１の内側面と接する点５１Ａ１と、光源２０の側面２０ｓと接する点５１Ａ２とを繋ぐ直線（破線で示している）を基準として上面５０Ａａが底面１１ｂ側に窪んでいるか否かで決定できる。第１窪部５１Ａは平面視において、光源２０を囲むように、光源２０の矩形形状の４辺に沿って配置されることが好ましい。
図６Ａにおいて、透光性部材５０Ａは、第１凹部１１の内側面の全体、および、光源２０の側面２０ｓ全体と接している。このため、点５１Ａ１および点５１Ａ２は、第１凹部１１の内側面の最も高い位置および光源２０の側面２０ｓの最も高い位置にある。しかし図６Ｂに示すように、点５１Ａ１および点５１Ａ２は、内側面および側面２０ｓの高さ方向の途中に位置していてもよい。透光性部材５０Ａは、第１凹部１１の内側面の一部、および、光源２０の側面２０ｓの一部と接していてもよい。
これに対し、図６Ｃに示すように、第２発光ユニット１０１Ｂにおいて、透光性部材５０Ｂの上面５０Ｂａは窪部を有していない。図６Ｃでは、透光性部材５０Ｂは第１凹部１１内にのみ配置されているが、図６Ｄに示すように、透光性部材５０の一部は、導光板１０の、第１凹部１１の周囲の第１主面１０ａ上に位置していてもよい。
また図６Ｃおよび図６Ｄでは、上面５０Ｂａは平らであるが、図６Ｅに示すように、上面５０Ｂａは盛り上がって、つまり凸形状を有していてもよい。この場合も、図６Ｆに示すように、透光性部材５０の一部は、導光板１０の、第１凹部１１の周囲の第１主面１０ａ上に位置していてもよい。
透光性部材５０Ａの上面５０Ａａおよび透光性部材５０Ｂの上面５０Ｂａは、光反射層３０で覆われている。このため、上面５０Ａａおよび上面５０Ｂａの形状の差異、具体的には、第１窪部５１Ａを有しているか否かによる、反射面の幾何学的形状の差異が第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂに生じる。
透光性部材５０Ａ，５０Ｂは、接合部材２３と同様に、透明な樹脂材料を母材として含む樹脂組成物から形成される。透光性部材５０の材料は、接合部材２３の材料と異なっていてもよいし、共通であってもよい。透光性部材５０は、典型的には、導光板１０の屈折率よりも低い屈折率を有する。
第１発光ユニット１０１Ａの透光性部材５０Ａ、および、第２発光ユニット１０１Ｂの透光性部材５０Ｂの形状は、以下において説明するように、例えば、硬化による体積の減少を考慮した上で、第１凹部１１に配置する透光性部材５０Ａ、５０Ｂの未硬化の材料の量を調節することによって制御することができる。
（発光モジュール２０１の製造方法）
発光モジュール２０１は、例えば、以下の方法によって製造することができる。まず、第１凹部１１および第２凹部１２が各ユニット領域２１１に形成された導光板２１０を用意する。
次に、透光性部材５０Ａ、５０Ｂの未硬化の材料を、ディスペンサ等を用いて導光板１０の第１凹部１１に配置する。この時、第１発光ユニット１０１Ａとなる第１ユニット領域２１１Ａの第１凹部１１に配置する透光性部材の未硬化の材料の量と、第２発光ユニット１０１Ｂとなる第２ユニット領域２１１Ｂの第１凹部１１に配置する透光性部材の未硬化の材料の量とを異ならせる。具体的には、第１ユニット領域２１１Ａの第１凹部１１には光源２０を配置し、硬化させた場合に、透光性部材５０Ａの上面５０Ａａに第１窪部５１Ａが形成されるように、未硬化の材料の量を少なくする。その後、光源２０を第１凹部１１内に配置し、透光性部材の未硬化の材料を硬化させる。第１発光ユニット１０１Ａまたは第２発光ユニット１０１Ｂの位置や数は任意に決定することができる。
次に導光板１０の第１主面１０ａに光源２０の電極２１ｔが露出するまで、形成した光反射層３０を研磨する。光反射層３０上に配線層６０を形成する。また、導光板２１０の第２主面の第２凹部１２内に、例えば、インクジェット法などによって光反射性部材４０を形成する。これにより、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂを含む発光モジュール２０１が完成する。
（第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの配光特性）
図７Ａおよび図７Ｂを参照しながら、第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの配光特性およびその差異を説明する。第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂのいずれにおいても、光源２０から出射した光は導光板の第２主面１０ｂに向かう。第２主面１０ｂには第２凹部１２が形成されており、第２主面１０ｂに向かう光のうち一部は、第２凹部１２内に形成された光反射性部材４０によって、第１主面１０ａ側に反射される。第１主面１０ａに向かう光は、光反射層３０によって反射され、再度第２主面１０ｂ側に向かう。
光反射層３０は透光性部材５０Ａ、５０Ｂおよび導光板１０と界面を形成しており、透光性部材５０Ａ、５０Ｂは、発光素子２１に隣接しているため、透光性部材５０Ａ、５０Ｂとの界面における反射が第１発光ユニット１０１Ａおよび第２発光ユニット１０１Ｂの配光特性に影響する。具体的には第１窪部５１Ａが設けられると、透光性部材５０Ａの上面５０Ａａに、より大きく光源２０側に傾斜した領域が、光源２０側に生じるため、透光性部材５０Ａの上面５０Ａａで反射する光は、第１窪部５１Ａがない透光性部材５０Ｂの上面５０Ｂａに比べて、広がらずに第１主面１０ａ側へ進む。このため、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１発光ユニット１０１Ａの配光角は第２発光ユニット１０１Ｂの配光角よりも狭い。
（発光モジュール２０１の利用形態）
第１発光ユニット１０１Ａと第２発光ユニット１０１Ｂとでは、配光特性が異なっており、第１発光ユニット１０１Ａの配光角は第２発光ユニット１０１Ｂの配光角よりも狭い。また、発光モジュール２０１において、第１発光ユニット１０１Ａの位置および数は任意に選択し得る。このような特徴を有することによって、発光モジュール２０１は汎用性と、用途に応じた配光特性という、相反する特性を備えることが可能である。例えば、発光モジュール２０１は、液晶表示装置のバックライトとして好適に用いることができる。
例えば、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、本実施形態の発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃを用意する。図８Ａに示すように、発光モジュール２０１Ａは、１行目の４個の第１発光ユニット１０１Ａが配置されており、２〜４行目に１２個の発光ユニット１０１Ｂが配置されている。図８Ｂに示すように、発光モジュール２０１Ｂは、１行目および１列目に７個の第１発光ユニット１０１Ａが配置されており、残りの位置に９個の発光ユニット１０１Ｂが配置されている。図８Ｃに示すように、発光モジュール２０１Ｃは、１列目に４個の第１発光ユニット１０１Ａが配置されており、２〜５列目に１２個の発光ユニット１０１Ｂが配置されている。つまり、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃのそれぞれは、行および列方向の２次元に配置された複数の発光ユニットを含み、第１発光ユニット１０１Ａは、複数の発光ユニットのうち、最も外側の行または列において、複数配置されている。この場合、導光板２１０の複数のユニット領域２１１は、行および列方向に２次元に配置されており、第１ユニット領域２１１Ａは、複数のユニット領域２１１のうち、最も外側の行または列において複数配置される。
一方、図８Ｄ示すように、発光モジュール２０１Ｄは、第２発光ユニット１０１Ｂのみを含んでいる。これら本実施形態の発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｃおよび発光モジュール２０１Ｄを複数用意する。
図９は、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄを用いて構成し得るバックライト３０１の一例を示している。バックライト３０１は、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄを８行１６列に配置することによって構成されている。例えば、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄの縦方向の長さＬおよび横方向の長さＷが、それぞれおよそ２４．３ｍｍおよび２１．５ｍｍである場合、バックライト３０１は、アスペクト比が１６：９の、１５．６インチのスクリーンサイズの液晶パネルに適合している。
バックライト３０１において、４辺ＳＵ、ＳＤ、ＳＲ、ＳＬに第１発光ユニット１０１Ａが近接するように、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄが配置されている。具体定には、バックライト３０１の４隅、つまり、辺Ｓと辺ＳＵとの角、辺ＳＵと辺ＳＲとの角、辺ＳＲと辺ＳＤとの角、および辺ＳＤと辺ＳＬとの角には、発光モジュール２０１Ｂが配置されている。それぞれの位置において、発光モジュール２０１Ｂは、第１発光ユニット１０１Ａが最も外側に位置する向きで配置されている。
前述の角を除く辺ＳＬおよびＳＲに接する位置には、発光モジュール２０１Ｃが、それぞれ６個ずつ配置されている。それぞれの位置において、発光モジュール２０１Ｃは、第１発光ユニット１０１Ａが最も外側に位置する向きで配置されている。また、角を除く辺ＳＵおよびＳＤに接する位置には、発光モジュール２０１Ａが、それぞれ１４個ずつ配置されている。それぞれの位置において、発光モジュール２０１Ａは、第１発光ユニット１０１Ａが最も外側に位置する向きで配置されている。最外周の発光モジュール以外の位置には、発光モジュール２０１Ｄが、６行１４列に配置されている。
行方向または列方向において隣接する２つの発光モジュールの導光板２１０は、典型的には、互いに直接に接触する。しかしながら、互いに隣接する２つの導光板２１０間に、これらを互いに光学的に結合する導光構造が介在されてもよい。このような導光構造は、例えば、導光板２１０の側面に透光性の接着剤を付与した後、付与した接着剤を硬化させることによって形成できる。あるいは、互いに間隔をあけて複数の発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄを二次元に配置し、互いに隣接する２つの導光板２１０の間の領域を透光性の樹脂材料で充填後、樹脂材料を硬化させることによって導光構造を形成してもよい。導光板２１０間に位置する導光構造の材料としては、上述の接合部材２３と同様の材料を用いることができる。
バックライト３０１の発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄは同時に駆動されるように各発光モジュールの配線層６０が電気的に接続されていてもよいし、１または複数の発光モジュールが個別に駆動されることによって、ローカルディミングを実現するように、各発光モジュールの配線層６０が電気的に接続されていてもよい。
バックライト３０１によれば、２次元に配列された複数の発光ユニットのうち、最も外周側の発光ユニットの配光角は他の発光ユニットに比べて狭くなっている。このため、バックライト３０１の周囲に光が漏れることが抑制される。特にバックライト３０１が狭額縁の液晶表装置などに用いられる場合、表示パネルの周囲が狭いことによって、バックライトから外側に広がる光を遮蔽する構造を形成しにくいことが考えられる。このような場合でも、バックライト３０１を用いることによって、光漏れを抑制することができる。一方、最外周以外の位置に配置された発光ユニットは配光角が広いため、発光面の大部分の領域において、輝度むらが抑制される。したがって、発光モジュール２０１Ａ〜２０１Ｄを用いることにより、このような優れた発光特性を備えたバックライト３０１を実現し得る。
上述したように、発光モジュール２０１中における配光角が狭い発光ユニットの位置および数は、任意に設定することができる。また、配光角が狭い発光ユニットは、第１凹部１１に配置する透光性部材の未硬化の材料の量を調節することによって作製でき、配光角が狭い発光ユニットの位置および数に応じた複数種類の導光板２１０、あるいは、配光角度の異なる複数種類の光源２０を用意しなくてよい。さらに、発光モジュールの組み合わせの数によって、面光源としてのサイズや画面のアスペクト比を認定に変更することが可能である。したがって、発光モジュール２０１は、汎用性に優れ、かつ、用途に応じた発光特性を提供することが可能である。
（第２の実施形態）
図１０Ａは、発光モジュール２０２の上面図である。発光モジュール２０２は、第２発光ユニット１０１Ｂに代えて、第３発光ユニット１０１Ｃを含む点で、第１の実施形態の発光モジュール２０１と異なる。つまり、発光モジュール２０２は、複数の第１発光ユニット１０１Ａと複数の第３発光ユニット１０１Ｃとを含む。図１１に示すように、導光板２１０には、第３発光ユニット１０１Ｃに対応する位置において、第３ユニット領域２１１Ｃが位置している。
図１０Ｂおよび図１０Ｃは、第１発光ユニット１０１Ａおよび第３発光ユニット１０１Ｃの第１凹部１１近傍を拡大して示す断面図である。第１発光ユニット１０１Ａの構造は第１の実施形態の第１発光ユニット１０１Ａの構造と同じである。
図１０Ｃに示すように、第３発光ユニット１０１Ｃにおいて、透光性部材５０Ｃの上面５０Ｃａは、第１凹部１１の底面１１ｂ側に窪む第３窪部５１Ｃを有している。第３窪部５１Ｃの深さｄｃは、第１発光ユニット１０１Ａの第１窪部５１Ａの深さｄａよりも小さい。ここで、深さｄｃは、断面において、上面５０Ｃａの第１凹部１１の内側面と接する点５１Ｃ１と発光素子２１の側面２１ｓと接する点５１Ｃ２とを繋ぐ直線から垂直に測る距離である。深さｄａも同様に定義される。
第３発光ユニット１０１Ｃの第３窪部５１Ｃの深さｄｃは、第１発光ユニット１０１Ａの第１窪部５１Ａの深さｄａよりも小さいため、第３発光ユニット１０１Ｃの配光角は、第１発光ユニット１０１Ａの配光角よりも広い。したがって、発光モジュール２０２を用いて、図８Ａ〜図８Ｃに示すような複数種類の発光モジュールを作製すれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するバックライトを実現することができる。
（他の形態）
本開示の発光モジュールは上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。たとば、配光角が狭い第１発光ユニット１０１Ａは、発光モジュールの最も外側の行および列以外の位置に配置してもよい。発光モジュールに含まれる第１発光ユニット１０１Ａは、少なくとも１つであればよく、発光モジュールは、第１発光ユニット１０１Ａは、複数の第１発光ユニット１０１Ａのみを含んでいてもよい。また、発光モジュールが複数の第１発光ユニット１０１Ａを含む場合、複数の第１発光ユニット１０１Ａは互いに隣接し、かつ連続的に配置されてもよいし、離散的に孤立して配置されていてもよい。
例えば、本開示の発光モジュールが種々の分野で使用される機器の表示装置に用いられる場合、表示装置には機器の状態や機器を操作するための情報などが、画面上の特定の位置に表示され得る。このような特定の情報が表示装置の画面上の特定領域に表示される場合、予めその特定領域におけるバックライトの特性が、他の領域と異なっていてもよい。例えば、特定領域に第１発光ユニット１０１Ａが配置されるように、発光モジュールを構成した場合、特定領域では、配光角が狭いことによって、正面から見た輝度が高められる。このため、特定領域に表示される情報の正面から見た視認性を高めることが可能である。
本開示の実施形態は、種々の用途の面光源等に有用である。特に、液晶表示装置に向けられたバックライトユニットに有利に適用できる。本開示の実施形態による発光モジュールまたは面発光光源は、厚さ低減の要求が厳しいモバイル機器の表示装置用のバックライト、ローカルディミング制御が可能な面発光装置等に好適に用いることができる。
１０ 導光板
１０ａ 第１主面
１０ｂ 第２主面
１０ｃ 曲面部分
１１ 第１凹部
１１ｂ 底面
１２ 第２凹部
１２ｃ 第１部分
１２ｄ 第２部分
２０ 光源
２０ｂ 第２主面
２０ｓ 側面
２１ 発光素子
２１ｂ 出射面
２１ｓ 側面
２１ｔ 電極
２２ 波長変換部材
２２ａ 主面
２３ 接合部材
２４ 光反射部材
３０ 光反射層
３０ａ 第１主面
４０ 光反射性部材
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、 透光性部材
５０Ａａ、５０Ｂａ、５０Ｃａ 上面
５１Ａ 第１窪部
５１Ｃ 第３窪部
６０ 配線層
１００ 発光モジュール
１０１ 発光ユニット
１０１Ａ 第１発光ユニット
１０１Ｂ 第２発光ユニット
１０１Ｃ 第３発光ユニット
２０１、２０１Ａ〜２０１Ｄ、２０２ 発光モジュール
２１０ 導光板
２１０ａ 第１主面
２１０ｂ 第２主面
２１１ ユニット領域
２１１Ａ 第１ユニット領域
２１１Ｂ 第２ユニット領域
２１１Ｃ 第３ユニット領域
２２０ 光反射層
３０１ バックライト

Claims (5)

  1. 第１主面、および、前記第１主面と反対側に位置する第２主面と、１次元または２次元に配列された複数のユニット領域と、前記第１主面に位置し、前記複数のユニット領域にそれぞれ対応した複数の第１凹部と、を含む導光板と、
    前記導光板の前記第１主面に設けられた複数の光源であって、それぞれが、前記複数のユニット領域の１つに対応して前記第１凹部内に配置された複数の光源と、
    前記複数のユニット領域において、前記光源の少なくとも側面の一部を覆うように、前記第１凹部内に配置された透光性部材と、
    を備え、
    前記複数のユニット領域は、複数の第１ユニット領域と複数の第２ユニット領域とを含み、
    前記複数の第１ユニット領域のそれぞれにおいて、前記透光性部材の上面は、前記第１凹部の底面側に窪む第１窪部を有しており、
    前記複数の第２ユニット領域のそれぞれにおいて、前記透光性部材の上面は、窪んでいない、発光モジュール。
  2. 第１主面、および、前記第１主面と反対側に位置する第２主面と、１次元または２次元に配列された複数のユニット領域と、前記第１主面に位置し、前記複数のユニット領域にそれぞれ対応した複数の第１凹部と、を含む導光板と、
    前記導光板の前記第１主面に設けられた複数の光源であって、それぞれが、前記複数のユニット領域の１つに対応して前記第１凹部内に配置された複数の光源と、
    前記複数のユニット領域において、前記光源の少なくとも側面の一部を覆うように、前記第１凹部内に配置された透光性部材と、
    を備え、
    前記複数のユニット領域は、複数の第１ユニット領域と複数の第３ユニット領域とを含み、
    前記複数の第１ユニット領域のそれぞれにおいて、前記透光性部材の上面は、前記第１凹部の底面側に窪む第１窪部を有しており、
    前記複数の第３ユニット領域のそれぞれにおいて、前記透光性部材の上面は、前記第１凹部の底面側に窪む第３窪部を有しており、
    前記第３窪部の深さは、前記第１窪部の深さよりも小さい、発光モジュール。
  3. 前記複数のユニット領域は、行および列方向に２次元に配置されており、
    前記第１ユニット領域は、前記複数のユニット領域のうち、最も外側の行または列において、複数配置されている、請求項１または２に記載の発光モジュール。
  4. 前記導光板の前記第２主面に設けられた複数のレンズ構造であって、それぞれが、前記複数のユニット領域の１つに対応して配置された複数のレンズ構造をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の発光モジュール。
  5. 前記複数のユニット領域のそれぞれにおいて、前記光源の光軸は、前記第１主面における前記第１凹部の中心と一致している、請求項１から３のいずれかに記載の発光モジュール。
JP2019143983A 2019-08-05 2019-08-05 発光モジュール Active JP6923819B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019143983A JP6923819B2 (ja) 2019-08-05 2019-08-05 発光モジュール
US16/985,449 US11048035B2 (en) 2019-08-05 2020-08-05 Light-emitting module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019143983A JP6923819B2 (ja) 2019-08-05 2019-08-05 発光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021026886A JP2021026886A (ja) 2021-02-22
JP6923819B2 true JP6923819B2 (ja) 2021-08-25

Family

ID=74498510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019143983A Active JP6923819B2 (ja) 2019-08-05 2019-08-05 発光モジュール

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11048035B2 (ja)
JP (1) JP6923819B2 (ja)

Family Cites Families (5)

* 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
KR20090117419A (ko) 2008-05-09 2009-11-12 엘지이노텍 주식회사 표시장치
WO2012141094A1 (ja) * 2011-04-13 2012-10-18 シャープ株式会社 光源モジュールおよびこれを備えた電子機器
JP6857297B2 (ja) * 2016-12-22 2021-04-14 日亜化学工業株式会社 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

Also Published As

Publication number Publication date
US20210041616A1 (en) 2021-02-11
JP2021026886A (ja) 2021-02-22
US11048035B2 (en) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI794591B (zh) 發光模組
JP7060820B2 (ja) 発光モジュール
JP7319557B2 (ja) 発光モジュール
CN112444909B (zh) 发光组件以及面发光光源
US11035994B2 (en) Light-emitting module
US11307455B2 (en) Light-emitting module having array of light sources, some aligned and others offset with array of lense structures
US11391878B2 (en) Light emitting module
JP6959535B2 (ja) 発光装置
US11508706B2 (en) Light-emitting module
JP6923819B2 (ja) 発光モジュール
JP7078865B2 (ja) 発光モジュール
JP7144694B2 (ja) 発光モジュール、面状光源、液晶表示装置
JP7078876B2 (ja) 発光モジュール
JP7116327B2 (ja) 発光モジュールおよび発光モジュールの製造方法
JP7206507B2 (ja) 発光モジュール
JP7054032B2 (ja) 発光モジュールおよび面発光光源

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200827

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200827

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200924

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210309

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6923819

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150