JP6956229B2

JP6956229B2 - 発光装置、表示装置および照明装置

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Publication number: JP6956229B2
Application number: JP2020093646A
Authority: JP
Inventors: 謙一中木; 小林　健二; 弘樹浅川
Original assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Current assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Priority date: 2015-05-15
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2036-03-29
Also published as: US10133121B2; EP4123365A1; EP3296617A4; CN107532786A; JP2020161824A; US20180136521A1; EP3742042B1; JPWO2016185805A1; EP3296617B1; EP3742042A1; JP6711820B2; WO2016185805A1; EP3296617A1

Description

本開示は、発光装置、ならびにこれを備えた表示装置および照明装置に関する。

液晶表示装置に搭載される直下型のバックライトとして、光源からの光を反射する樹脂製の反射板を用いたものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、反射板を用いることで、発光光のコントラストの向上を図っている。

特開２０１２−２７３８２号公報

しかしながら、最近では、コンパクトな構成でありながら、光源からの光の利用効率をより高めつつ、より均質な輝度分布を有する面発光光が得られる発光装置が望まれている。

したがって、簡素でありながら、面内における輝度むらを低減しつつ光源の輝度寄与率に優れた発光装置、ならびにこれを備えた表示装置および照明装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施形態としての発光装置は、１以上の光源が設けられた基板と、その基板上に載置される反射板とを備える。ここで、反射板は、光源が挿入される開口と、その開口を取り囲むと共に基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、その傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有する。第１の厚さは、第２の厚さよりも大きい。また、本開示の一実施形態としての表示装置および照明装置は、上記発光装置を備えたものである。

本開示の一実施形態としての発光装置、表示装置および照明装置では、反射板が傾斜部と天面部とを有するようにした。このため、光源から発せられた光は、傾斜部によってその光源の直上方向へ指向されると共に、天面部によって適度に散乱される。また、反射板において、傾斜部の第１の厚さが天面部の第２の厚さよりも大きくなるようにした。こうすることにより、光源から発せられた光のうち傾斜部を透過する成分が低下し、傾斜部での反射効率が向上する。

本開示の一実施形態としての発光装置によれば、軽量化を阻害することなく、面内輝度の均質性向上と各光源の輝度寄与率の向上との両立を図ることができる。すなわち、簡素な構成でありながら、面内において輝度むらの少ない光を効率よく発することができる。このため、この発光装置を用いた表示装置によれば、優れた映像表現を発揮することができる。また、この発光装置を用いた照明装置によれば、対象物に対し、より均質な照明を行うことができる。なお、本開示の効果はこれに限定されるものではなく、以下に記載のいずれの効果であってもよい。

本開示における第１の実施の形態に係る発光装置の全体構成例を表す概略断面図である。図１に示した発光装置の要部の構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の反射板の平面構成を拡大して表す平面図である。図１に示した発光装置の第１変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第２変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第３変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第４変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第５変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第６変形例の要部構成を拡大して表す断面図である。図１に示した発光装置の第５変形例の要部構成を拡大して表す平面図である。図１に示した発光装置の第６変形例の要部構成を拡大して表す平面図である。図１に示した発光装置の第７変形例の要部構成を拡大して表す平面図である。本開示における第２の実施の形態に係る発光装置の全体構成例を表す概略断面図である。本開示の第３の実施の形態に係る表示装置の外観を表す斜視図である。図１１に示した本体部を分解して表す斜視図である。図１２Ａに示したパネルモジュールを分解して表す斜視図である。本開示の表示装置を搭載したタブレット型端末装置の外観を表す斜視図である。本開示の表示装置を搭載した他のタブレット型端末装置の外観を表す斜視図である。本開示の発光装置を備えた第１の照明装置の外観を表す斜視図である。本開示の発光装置を備えた第２の照明装置の外観を表す斜視図である。本開示の発光装置を備えた第３の照明装置の外観を表す斜視図である。実験例１−１，１−２における、シミュレーションにより求めた光源からの光の輝度分布を表す特性図である。実験例２−２の発光装置における反射板の構成を表す概略図である。実験例２−１〜２−３における、シミュレーションにより求めた光源からの光の輝度寄与率および面内輝度分布を表す特性図である。実験例４−１，４−２における面内の輝度分布を表す特性図である。実験例４−１，４−２における色度分布を表す特性図である。実験例４−１，４−２における色度分布を表す他の特性図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
反射板の傾斜部の厚さを反射板の天面部よりも厚くするようにした発光装置。
２．第１の実施の形態の第１変形例
反射板の傾斜部に高反射膜を形成するようにした発光装置。
３．第１の実施の形態の第２変形例
反射板の傾斜部に凹凸構造を設けるようにした発光装置。
４．第１の実施の形態の第３および第４変形例
反射板の傾斜部を曲面により構成した例。
５．第１の実施の形態の第５および第６変形例
反射板の天面部に凹凸構造を形成した例。
６．第１の実施の形態の第７変形例
反射板における、隣り合う傾斜部の上端縁同士を近接させた例。
７．第２の実施の形態
光源からの光を波長変換シートにより波長変換するようにした例。
８．第３の実施の形態（表示装置；液晶表示装置）
９．表示装置の適用例
１０．照明装置の適用例
１１．実験例

＜１．第１の実施の形態＞
［発光装置１０の構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態としての発光装置１０の全体構成を模式的に表す断面図である。図２は、図１に示した発光装置１０の要部の構成を拡大して表す断面図である。また、図３は、発光装置１０における反射板３の平面構成を拡大して表す平面図である。なお、図１は、図３に示したＩ−Ｉ線に沿った矢視方向の断面に相当する。発光装置１０は、例えば、透過型の液晶パネルを背後から照明するバックライトとして、あるいは室内等において照明装置として用いられるものである。

発光装置１０は、複数の光源１が表面２Ｓ１に設けられた基板２と、その基板２上に載置される反射板３とを備える。発光装置１０は、例えば、光学シート４、スタッド５（図１参照）および駆動回路６などをさらに有していてもよい。駆動回路６は、例えば光源１の駆動を行うものであり、例えば基板２の裏面２Ｓ２に設けられている。

本明細書では、基板２と光学シート４とを結ぶ距離方向をＺ方向（前後方向）とし、基板２および光学シート４の主面（最も広い面）における左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向とする。

複数の光源１は、基板２の表面２Ｓ１の上に、例えばマトリクス状に配列されている。光源１は点光源であり、具体的には白色光を発振するＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）により構成されている。複数の光源１は、例えば反射板３に形成された複数の開口３Ｋに１つずつ配置されている。

反射板３は、入射光に対して反射、拡散、散乱などの光学的作用を及ぼす機能を有する。反射板３は、光源１が挿入される開口３Ｋが形成された底面部３３と、その開口３Ｋを取り囲むと共に基板２に対して傾斜した表面３１Ｓを有し、かつ厚さＴ１を有する傾斜部３１と、傾斜部３１の上端と接続されると共に厚さＴ２を有する天面部３２とを有する。ここで、傾斜部３１の厚さＴ１は、天面部３２の厚さＴ２よりも大きい（図２）。底面部３３は、基板２の表面２Ｓ１と接しており、傾斜部３１の下端と接続されると共に厚さＴ３を有する。天面部３２は基板２と離間しており、例えば表面２Ｓ１に沿って延在している。光源１は光軸ＣＬ上の上端に発光点ＬＰを含んでいる。底面部３３の厚さＴ３は、基板２と発光点ＬＰとの距離Ｌ３よりも小さいことが望ましい。光源１から発せられたのち傾斜部３１へ向かう光を遮らないようにするためである。なお、厚さＴ１とは、傾斜部３１の、表面３１Ｓと直交する方向の寸法であり、厚さＴ２とは、天面部３２の、上面３２Ｓ（天面部３２における光学シート４と対向する面）と直交する方向の寸法であり、厚さＴ３とは、底面部３３の、表面２Ｓ１と直交する方向の寸法である。

図３に示したように、ＸＹ面内において、開口３Ｋ、底面部３３と傾斜部３１との境界線Ｋ１、および傾斜部３１と天面部３２との境界線Ｋ２は、例えばいずれも円形状を有している。すなわち、傾斜部３１は、基板２から光学シート４へ向けてすり鉢状に拡大する形状を有している。ただし、開口３Ｋ、底面部３３と傾斜部３１との境界線Ｋ１、および傾斜部３１と天面部３２との境界線Ｋ２の各平面形状は円形に限定されるものではなく、楕円形や多角形など、他の形状をも取りうるものである。なお、ＸＹ面内において、開口３Ｋおよびそれを取り囲む傾斜部３１の中心点は、光源１の光軸ＣＬと一致しているとよい。

反射板３は、例えば板状の部材から削り出しにより、あるいは射出成型や熱プレス成型などにより、底面部３３と、傾斜部３１と、天面部３２とが一体に成型されたものであるとよい。反射板３の構成材料としては、例えばポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。

この発光装置１０では反射板３が設けられていることにより、光源１から射出した光が傾斜部３１の表面３１Ｓにおいて反射して光学シート４へ向かい、または、光源１から射出して光学シート４へ到達したのち光学シート４から戻ってきた光が、傾斜部３１、天面部３２もしくは底面部３３において反射、拡散もしくは散乱して光学シート４へ向かうこととなる。このような作用により、反射板３を搭載した発光装置１０では、光源１からの光を効率的に利用して正面輝度を高めつつ、点灯したい領域に光を集光できるので、エリアコントラスト性能の向上が実現できる。また、隣り合う他の光源１からの光との境界が明確に現れないようにＸＹ面内での輝度分布の平坦化が実現される。特に、本実施の形態では、光源１から発せられた光を直接反射する傾斜部３１が、天面部３２の厚さＴ２や底面部３３の厚さＴ３よりも大きな厚さＴ１を有するようにした。このため、加工性に優れ、かつ比較的軽量である上述の熱可塑性樹脂を用いて反射板３を構成した場合であっても、傾斜部３１の表面３１Ｓに入射した光のうち傾斜部３１を透過してしまう成分が低減され、光利用効率がより高まる。

光学シート４は、例えば図１に示したように反射板３の天面部３２の上面３２Ｓに立設する複数のスタッド５の頭頂部の上に載置されている。光学シート４は、複数の光源１を共通に覆うように、光源１および反射板３と対向して配置されている。上面３２Ｓと光学シート４の裏面４Ｓとは、複数のスタッド５により、一定の距離Ｌ１で保持されている（図１および図２参照）。光学シート３０は、例えば、拡散板，拡散シート，レンズフィルム，偏光分離シートなどの複数のシート状部材が積層されたものである。図１では、これら複数のシート状部材をまとめて１つの積層構造体として記載している。このような光学シート４を設けることにより、光源１から斜め方向に出射した光や反射板３から斜め方向に出射した光を正面方向に立ち上げることが可能となり、正面輝度をさらに高めることが可能となる。

なお、発光装置１０において、傾斜部３１の上端の幅Ｗ１は例えば１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度であり、傾斜部３１の下端の幅Ｗ２は例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、基板２の表面２Ｓ１から天面部３２の上面３２Ｓまでの距離Ｌ２は例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であり、基板２の表面２Ｓ１から光学シート４の裏面４Ｓまでの距離ＯＤは例えば１５ｍｍ〜２５ｍｍ程度である。

［発光装置１０の作用および効果］
光源１は点光源であるので、光源１から発せられた光は光源１の発光点ＬＰから３６０°全方向に広がっていき、最終的には光学シート４を通過し、光学シート４の外側（光源１と反対側）において発光として観測される。ここで、本実施の形態の発光装置１０では、反射板３が傾斜部３１と天面部３２とを有するようにした。このため、光源１から発せられた光は、傾斜部３１によってその光源１の直上方向へ指向されると共に、天面部３２によって適度に散乱される。また、反射板３において、傾斜部３１の厚さＴ１が天面部３２の厚さＴ２よりも大きくなるようにした。こうすることにより、光源１から発せられた光のうち傾斜部３１を透過する成分が低下し、傾斜部３１での反射効率が向上する。一方、光源１から発せられた光が直接入射することのない天面部３２については、その厚さＴ２を傾斜部３１の厚さＴ１よりも薄くしたとしても、天面部３２における入射光の透過率を抑えることができる。このように、発光装置１０では反射板３における厚さを部分に応じて変化させるようにしたので、反射効率を犠牲にすることなく反射板３の軽量化を図ることができる。

このような発光装置１０によれば、全体の軽量化を阻害することなく、面内輝度の均質性向上と各光源１の輝度寄与率の向上との両立を図ることができる。すなわち、簡素な構成でありながら、面内において輝度むらの少ない光を効率よく発することができる。このため、この発光装置１０を表示装置に用いれば、高コントラスト化、高輝度化を実現でき、優れた映像表現を発揮することができる。また、この発光装置１０を照明装置に用いれば、対象物に対し、より均質な照明を行うことができる。

＜２．第１の実施の形態の第１変形例＞
［反射板３Ａの構成および作用効果］
本実施の形態では、例えば図４に示した第１変形例としての反射板３Ａのように、傾斜部３１の表面３１Ｓを覆う高反射膜３４を設けるようにしてもよい。高反射膜３４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの、反射板３の構成材料よりも高い反射率を示す材料からなり、例えば蒸着法や無電解めっき法などにより形成される。この反射板３Ａを用いた発光装置１０によれば、各光源１の輝度寄与率のさらなる向上が期待できる。

＜３．第１の実施の形態の第２変形例＞
［反射板３Ｂの構成および作用効果］
また、本実施の形態では、例えば図５に示した第２変形例としての反射板３Ｂのように、傾斜部３１の表面３１Ｓに、例えば階段状の凹凸構造３５を設けるようにしてもよい。この反射板３Ｂを用いた発光装置１０によれば、表面３１Ｓの凹凸構造３５において光源１からの光を適度に散乱させることができ、面内輝度のさらなる均質性向上が期待できる。

＜４．第１の実施の形態の第３変形例および第４変形例＞
［反射板３Ｃの構成および作用効果］
また、本実施の形態では、例えば図６Ａに示した第３変形例としての反射板３Ｃのように、傾斜部３１の表面が曲面３６により構成されるようにしてもよい。傾斜部３１が曲面３６を有することにより、例えば光源１から発せられた光をその光源１の直上方向へ指向させることができる。よって、この反射板３Ｃを用いた発光装置１０によれば、各光源１の輝度寄与率のより一層の向上が期待できる。なお、曲面３６は図６Ａに示した単純な球面などの凹面に限定されるものではなく、例えば図６Ｂに示した第４変形例としての反射板３Ｄのように非球面からなる曲面３６Ａであってもよい。また、これらの反射板３Ｃ，３Ｄのように、傾斜部３１が曲面３６，３６Ａを含む場合であっても、傾斜部３１における最大の厚さＴ１が天面部３２の厚さＴ２よりも大きくなるようにするとよい。

＜５．第１の実施の形態の第５変形例および第６変形例＞
また、本実施の形態では、例えば図７Ａ，７Ｂおよび図８Ａ，８Ｂにそれぞれ示した第５変形例および第６変形例としての反射板３Ｅ，３Ｆのように、天面部３２の上面３２Ｓに凹凸構造３７Ａ，３７Ｂを設けるようにしてもよい。すなわち、天面部３２の上面３２Ｓは、傾斜部３１の表面３１Ｓの光沢度よりも小さな光沢度を有するようにするとよい。なお、光沢度は、光沢度計により測定されるものである（「日本工業規格JISZ 8741鏡面光沢度−測定方法」を参照）。図７Ａおよび図８Ａに示した凹凸構造３７Ａは、上面３２Ｓに半球状の突起２８Ａが複数配置されたものである。図７Ｂおよび図８Ｂに示した凹凸構造３７Ｂは、上面３２Ｓに四角錐状の突起２８Ｂが複数配置されたものである。なお、図７Ａ，７Ｂは、それぞれ反射板３Ｅ，３Ｆの断面を表し、図８Ａ，８Ｂは、それぞれ図７Ａ，７Ｂに示したVIIIA−VIIIA線、VIIIB−VIIIB線に沿った反射板３Ｅ，３Ｆの平面を表している。

このような反射板３Ｅ，３Ｆでは、光源１から射出して光学シート４へ到達したのち光学シート４から戻ってきた光が、上面３２Ｓの凹凸構造３７Ａ，３７Ｂにおいて適度に散乱されて光学シート４へ向かうこととなる。このような作用により、これらの反射板３Ｅ，３Ｆを用いた発光装置１０によれば、光源１からの光を効率的に利用して正面輝度を高めると共に、ＸＹ面内での輝度分布の平坦化が実現される。なお、上面３２Ｓの凹凸構造は図７Ａ，７Ｂおよび図８Ａ，８Ｂに示したものに限定されるものではない。例えば、上面３２Ｓに円錐状の突起２８Ｃを複数配置することにより、凹凸構造を構成するようにしてもよい。

＜６．第１の実施の形態の第７変形例＞
また、本実施の形態では、例えば図９に示した第７変形例としての反射板３Ｇのように、隣り合う傾斜部３１の上端縁である境界線Ｋ２同士が近接するようにしてもよい。このような反射板３Ｇは、より高い密度で複数の光源１を基板２上に配置する場合に好適である。

＜７．第２の実施の形態＞
［発光装置１０の構成］
図１０は、本開示の第２の実施の形態としての発光装置２０の全体構成を模式的に表す断面図である。上記第１の実施の形態では光源１として白色ＬＥＤを用いた例について説明したが、本実施の形態では光源として白色光以外の光を発するＬＥＤ（例えば青色ＬＥＤ）を用いた場合について説明する。

発光装置２０は、波長変換シート７と波長選択シート８とをさらに備えている。これらの波長変換シート７および波長選択シート８は、例えば光学シート４の内部に設けられている。具体的には、例えば光学シート４が、基板２に近い側から順に拡散板４１とレンズフィルム４２と偏光分離シート４３と保護シート４４とが積層された構造を有しており、波長変換シート７および波長選択シート８は、例えば拡散板４１とレンズフィルム４２との間に挿入されている。

波長変換シート７は、光源１からの入射光を波長変換して変換光を発することで例えば発色特性を改善するものである。波長変換シート７は、蛍光顔料や蛍光染料などの蛍光体（蛍光物質）、または量子ドットなどの、波長変換作用を有する発光体を含んでいる。波長変換シート７は、そのような蛍光物質や発光体を含む樹脂がシート状に加工されたものでもよいし、他の透明基板上の所定領域にプリントされたものであってもよい。あるいは、２枚の透明フィルムの間に蛍光物質や発光体の層が封入されたものであってもよい。

波長変換シート７は、裏面７１から入射する光源１からの第１の波長の光（以下、第１波長光）によって励起され、蛍光発光等の原理により波長変換を行い、第１の波長とは異なる第２の波長の光（以下、第２波長光）を表面７２から発する。ここで、第１の波長および第２の波長は特に限定されないが、例えば表示装置用途の場合には、第１波長光は青色光（例えば、波長４４０〜４６０ｎｍ程度）、第２波長光は赤色光（例えば、波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）または緑色光（例えば、波長４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）であるとよい。すなわち、光源１Ｂは、青色光源であり、その場合、波長変換シート７は、青色光を赤色光または緑色光に波長変換する。

波長変換シート７は量子ドットを含むことが好ましい。量子ドットは、長径１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒子であり、離散的なエネルギー準位を有している。量子ドットのエネルギー状態はその大きさに依存するので、サイズを変えることにより自由に発光波長を選択することが可能となる。また、量子ドットの発光光はスペクトル幅が狭い。このような急峻なピークの光を組み合わせることにより色域が拡大する。従って、波長変換物質として量子ドットを用いることにより、容易に色域を拡大することが可能となる。さらに、量子ドットは応答性が高く、光源１の光を効率良く利用することが可能となる。加えて、量子ドットは安定性も高い。量子ドットは、例えば、１２族元素と１６族元素との化合物、１３族元素と１６族元素との化合物あるいは１４族元素と１６族元素との化合物であり、例えば、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＰｄＳ，ＰｂＳｅまたはＣｄＨｇＴｅ等である。

波長選択シート８は、主に第１波長光（例えば青色光）を透過し、第２波長光（緑色光および赤色光）を遮蔽する機能を有する光学部材である。

発光装置２０では、光源１として青色光を発するＬＥＤを用いる場合、さらに反射板３の上に青色反射シートが設けられていてもよい。あるいは、反射板３の表面３１Ｓおよび上面３２Ｓに青色コーティングを施してもよい。

［発光装置２０の作用および効果］
発光装置２０では、光源１から発せられた光は光源１の発光点ＬＰから３６０°全方向に広がっていき、最終的には光学シート４の外側（光源１と反対側）において発光として観測される。ここで、本実施の形態の発光装置２０では、波長変換シート７と波長選択シート８とを備えるようにしたので、光源１から発せられた光は以下の挙動を示す。すなわち、光源１から発せられた光（ここでは青色光ＬＢとして説明する）は、直接光学シート４の拡散板４１に入射し、または反射板３において反射や散乱を受けたのち光学シート４の拡散板４１に入射する。拡散板４１を透過した青色光ＬＢは波長選択シート８を透過したのち、波長変換シート７へ入射する。裏面７１から波長変換シート７へ入射した青色光ＬＢは赤色光ＬＲ（または緑色光ＬＧ）に変換され、表面７２から射出される。ただし、射出光には、赤色光ＬＲ（または緑色光ＬＧ）に変換されない青色光ＬＢも含まれる場合もある。表面７２からの射出光はレンズフィルム４２、偏光分離シート４３、保護シート４４を順次透過する。しかし、表面７２から射出されずに波長選択シート８に戻る戻り光が存在する。その戻り光のうち青色光ＬＬＢは波長選択シート８を再度透過し、反射板３により反射や散乱などの作用を受け、リサイクルされる。一方、戻り光のうち赤色光ＬＬＲ（緑色光ＬＬＧ）は波長選択シート８により反射され、波長変換シート７、レンズフィルム４２、偏光分離シート４３、保護シート４４を順次透過する。このように、発光装置２０では、青色光ＬＬＢのみをリサイクルすることができるので、輝度の低下を伴うことなく、部分点灯駆動時の周辺の色付きが大幅に改善される。

＜８．第３の実施の形態＞
図１１は、本技術の第３の実施の形態に係る表示装置１０１の外観を表したものである。この表示装置１０１は、発光装置１０を備え、例えば薄型テレビジョン装置として用いられるものであり、画像表示のための平板状の本体部１０２をスタンド１０３により支持した構成を有している。なお、表示装置１０１は、スタンド１０３を本体部１０２に取付けた状態で、床，棚または台などの水平面に載置して据置型として用いられるが、スタンド１０３を本体部１０２から取り外した状態で壁掛型として用いることも可能である。

図１２Ａは、図１１に示した本体部１０２を分解して表したものである。本体部１０２は、例えば、前面側（視聴者側）から、前部外装部材（ベゼル）１１１，パネルモジュール１１２および後部外装部材（リアカバー）１１３をこの順に有している。前部外装部材１１１は、パネルモジュール１１２の前面周縁部を覆う額縁状の部材であり、下方には一対のスピーカー１１４が配置されている。パネルモジュール１１２は前部外装部材１１１に固定され、その背面には電源基板１１５および信号基板１１６が実装されると共に取付金具１１７が固定されている。取付金具１１７は、壁掛けブラケットの取付、基板等の取付およびスタンド１０３の取付のためのものである。後部外装部材１１３は、パネルモジュール１１２の背面および側面を被覆している。

図１２Ｂは、図１２Ａに示したパネルモジュール１１２を分解して表したものである。パネルモジュール１１２は、例えば、前面側（視聴者側）から、前部筐体（トップシャーシ）１２１，液晶パネル１２２，枠状部材（ミドルシャーシ）８０，光学シート４，反射板３，基板２，後部筐体（バックシャーシ）１２４およびタイミングコントローラ基板１２７をこの順に有している。

前部筐体１２１は、液晶パネル１２２の前面周縁部を覆う枠状の金属部品である。液晶パネル１２２は、例えば、液晶セル１２２Ａと、ソース基板１２２Ｂと、これらを接続するＣＯＦ（Chip On Film）などの可撓性基板１２２Ｃとを有している。枠状部材８０は、液晶パネル１２２および光学シート４を保持する枠状の樹脂部品である。後部筐体１２４は、液晶パネル１２２，枠状部材１２３および発光装置１０を収容する、鉄（Ｆｅ）等よりなる金属部品である。タイミングコントローラ基板１２７もまた、後部筐体１２４の背面に実装されている。

この表示装置１０１では、発光装置１０からの光が液晶パネル１２２により選択的に透過されることにより、画像表示が行われる。ここでは、第１の実施の形態で説明したように、面内の輝度分布の均質性が向上した発光装置１０を備えているので、表示装置１０１の表示品質が向上する。

なお、上記実施の形態では、表示装置１０１が第１の実施の形態に係る発光装置１０を備えている場合について説明したが、表示装置１０１は、発光装置１０に代えて、第２の実施の形態に係る発光装置２０を備えていてもよい。

＜９．表示装置の適用例＞
以下、上記のような表示装置１０１の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

図１３Ａは、上記実施の形態の表示装置１０１が適用されるタブレット型端末装置の外観を表したものである。図１３Ｂは、上記実施の形態の表示装置１０１が適用される他のタブレット型端末装置の外観を表したものである。これらのタブレット型端末装置は、いずれも、例えば表示部２１０および非表示部２２０を有しており、この表示部２１０が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

＜１０．照明装置の適用例＞
図１４および図１５は、上記実施の形態の発光装置１０，２０が適用される卓上用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、基台８４１に設けられた支柱８４２に、照明部８４３を取り付けたものであり、この照明部８４３は、上記第１および第２の実施の形態に係る発光装置１０，２０のいずれかにより構成されている。照明部８４３は、基板２や反射板３、光学シート４などを湾曲形状とすることにより、図１４に示した筒状、または図１５に示した曲面状など、任意の形状とすることが可能である。

図１６は、上記実施の形態の発光装置１０，２０が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、上記実施の形態に係る発光装置１０，２０のいずれかにより構成された照明部８４４を有している。照明部８４４は、建造物の天井８５０Ａに適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部８４４は、用途に応じて、天井８５０Ａに限らず、壁８５０Ｂまたは床（図示せず）など任意の場所に設置することが可能である。

これらの照明装置では、発光装置１０，２０からの光により、照明が行われる。ここでは面内の輝度分布の均質性が向上した発光装置１０，２０を備えているので、照明品質が向上する。

＜１１．実験例＞
（実験例１−１，１−２）
上記第１の実施の形態に係る発光装置１０において、測定対象とする１つの光源１の直上において観測される、その光源１からの光の輝度をシミュレーションにより求めた。ここでは、傾斜部３１の厚さＴ１を０．５ｍｍとした場合（実験例１−１）と、傾斜部３１の厚さＴ１を２．０ｍｍとした場合（実験例１−２）との比較をおこなった。天面部３２の厚さＴ２はいずれも０．５ｍｍとした。その結果を図１７に示す。図１７では、横軸がＸＹ平面（図１）での位置を表し、縦軸が輝度を表す。図１７に示したように、実験例１−２（曲線１７Ｌ１）のほうが、実験例１−１（曲線１７Ｌ２）よりも高い輝度が得られ
た。すなわち、傾斜部の厚さを大きくすることにより、発光装置１０得られる輝度が向上することが確認できた。

（実験例２−１）
次に、図１に示した反射板３を用いた発光装置１０において、測定対象とする１個の光源１と、それを取り囲む３周分の他の３６個の光源１（１周目は６個、２周目は１２個、３周目は１８個）とを点灯した場合に、測定対象とする光源１の直上において観測される、測定対象の光源１の輝度寄与率および全体の平均輝度をシミュレーションにより求めた。さらに、上記全ての光源１を点灯させた際の面内の輝度分布をシミュレーションにより求めた。

（実験例２−２）
図１８Ａに示した反射板３Ｃを用いた発光装置１０において実験例２−１と同様のシミュレーションを実施した。ここでは、幅Ｗ１を１６．００ｍｍ、幅Ｗ２を８．００ｍｍ、距離Ｌ２を７．００ｍｍ、曲面３６の深さＴ４を１．００ｍｍ（曲面３６の曲率Ｒを１４．９ｍｍ）とした。

（実験例２−３）
曲面３６の深さＴ４を１．３５ｍｍとしたことを除き、他は実験例２−２と同様のものについて、測定対象の光源１の輝度寄与率および全体の平均輝度をシミュレーションにより求めた。さらに、全ての光源１を点灯させた際の面内の輝度分布をシミュレーションにより求めた。

各実験例についてのシミュレーション結果を図１８Ｂにまとめて示す。図１８Ｂに示したように、平坦な表面３１Ｓを有する反射板３を用いた実験例２−１と比べ、曲面３６を有する反射板３Ｃを用いた実験例２−２，２−３では、直上の輝度寄与率が向上した。すなわち、傾斜部の斜面を湾曲させることで集光効果が得られ、直上の輝度寄与率が向上した。このため、コントラスト性能の向上技術としての利用が期待できることがわかった。また、実験例２−２では、実験例２−１および実験例２−３よりも面内輝度のばらつきが低減されることがわかった。なお、図１８Ｂにおける面内輝度分布は、濃い色の占める部分が薄い色の占める部分よりも高い輝度を有することを表している。また、ここでいう輝度の直上寄与率とは、全部の光源を点灯したときの輝度を１００％としたときの、１個もしくは１ブロックの光源を点灯したときの輝度の割合をいう。図１８Ｂにおける直上輝度寄与率および平均輝度の数値は、実験例２−１の結果を１として規格化したものである。

（実験例３）
第１の実施の形態の第５変形例の反射板３Ｅに相当する反射板を備えた発光装置１０のサンプルの作製し、輝度分布の評価を行った。ここでは任意の１個の光源１と、それを取り囲む３周分の他の３６個の光源１（１周目は６個、２周目は１２個、３周目は１８個）とを点灯した場合の、面内の輝度分布を観測した。反射板の天面部の上面には、完全散乱に近い散乱が得られるように切削加工を施した。その結果、本実験例によれば、天面部の上面が平坦である反射板の場合と比べ、いわゆる光源の粒むらが緩和され、光源の直上領域と、光源同士の間隙領域との輝度の差が低減されることが確認された。また、本実験例は、反射板を用いない一般的な構造と比較して、距離ＯＤを２２％程度縮小でき、光源装置の薄型化に好適であることが確認できた。

（実験例４−１，４−２）
上記第２の実施の形態に係る発光装置２０のサンプルを作製した（実験例４−１）。また、発光装置２０の構成から波長選択シート８を除去した発光装置のサンプルを作製した（実験例４−２）。

これらの実験例４−１，４−２の各サンプルについて、面内方向の輝度分布を測定した。その結果を図１９に示す。図１９では、横軸が光源１の発光中心からの距離［ｍｍ］を示し、縦軸が輝度レベル（相対値）を示している。また、図中、曲線１９Ｌ１は実験例４−１の輝度分布を表し、曲線１９Ｌ２は実験例４−２の輝度分布を表している。図１９に示したように、波長選択シート８を備えるようにした場合（実験例４−１）は、波長選択シート８を有しない場合（実験例４−２）よりも１０％程度の輝度の向上が観測された。

さらに、これらの実験例４−１，４−２の各サンプルについて、ＬＥＤからなる１個の光源１のみを点灯させた際の面内方向の色度分布を測定した。その結果を図２０Ａおよび図２０Ｂに示す。図２０Ａでは、横軸が光源１の発光中心からの距離［ｍｍ］を示し、縦軸が色度ｘを示している。図２０Ｂでは、横軸が光源１の発光中心からの距離［ｍｍ］を示し、縦軸が色度ｘを示している。また、図２０Ａおよび図２０Ｂにおいて、曲線２０Ｌ１は実験例４−１の色度分布を表し、曲線２０Ｌ２は実験例４−２の色度分布を表している。図２０Ａおよび図２０Ｂに示したように、波長選択シート８を備えるようにした場合（実験例４−１）、波長選択シート８を有しない場合（実験例４−２）よりも光源１個点灯時の色度変化の急峻性が緩和され、画面品位がさらに向上した。

以上、実施の形態、変形例および実験例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した各部材の材料および厚みなどは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。また、反射板における傾斜部の表面の形状や天面部の上面の凹凸構造は、上述した実施の形態等のものに限定されるものではない。

また、例えば、上記実施の形態では、光源１がＬＥＤである場合について説明したが、光源１は半導体レーザ等により構成されていてもよい。

さらに、例えば、上記実施の形態等において発光装置１０および表示装置１０１（テレビジョン装置）の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を備えていてもよい。

なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
１以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
発光装置。
（２）
前記反射板は、前記開口を含んで前記傾斜部の下端と接続されると共に第３の厚さを有する底面部をさらに有し、
前記第３の厚さは前記第１の厚さよりも小さい
上記（１）記載の発光装置。
（３）
前記光源は発光点を含み、
前記第３の厚さは、前記基板と前記発光点との距離よりも小さい
上記（２）記載の発光装置。
（４）
前記反射板は、前記底面部と前記傾斜部と前記天面部とが一体に成型されたものである
上記（２）または（３）記載の発光装置。
（５）
前記天面部は前記基板に沿って広がる上面を含み、
前記上面は、凹部および凸部の少なくとも一方を含む
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の発光装置。
（６）
前記反射板は、前記傾斜部を覆う反射膜をさらに有する
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の発光装置。
（７）
前記傾斜部は、凹面を含む
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の発光装置。
（８）
前記傾斜部は、第１の光沢度を有する内面を有し、
前記天面部は、前記第１の光沢度よりも小さな第２の光沢度を有する上面を有する
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の発光装置。
（９）
前記反射板を挟んで前記基板と反対側に設けられた光拡散部材をさらに備えた
上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の発光装置。
（１０）
液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
表示装置。
（１１）
発光装置を備え、
前記発光装置は、
１以上の光源が設けられた基板と、
その基板上に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
照明装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１５年５月１５日に出願された日本特許出願番号２０１５−１００４２６号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims

１以上の光源が設けられた基板と、
前記光源と対向するように設けられ、量子ドットを含む波長変換部材と、
前記基板と前記波長変換部材との間に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
発光装置。
前記反射板は、前記開口を含んで前記傾斜部の下端と接続されると共に第３の厚さを有する底面部をさらに有し、
前記第３の厚さは前記第１の厚さよりも小さい
請求項１記載の発光装置。
前記光源は発光点を含み、
前記第３の厚さは、前記基板と前記発光点との距離よりも小さい
請求項２記載の発光装置。
前記反射板は、前記底面部と前記傾斜部と前記天面部とが一体に成型されたものである
請求項２記載の発光装置。
前記天面部は前記基板に沿って広がる上面を含み、
前記上面は、凹部および凸部の少なくとも一方を含む
請求項１記載の発光装置。
前記反射板は、前記傾斜部を覆う反射膜をさらに有する
請求項１記載の発光装置。
前記傾斜部は、凹面を含む
請求項１記載の発光装置。
前記傾斜部は、第１の光沢度を有する内面を有し、
前記天面部は、前記第１の光沢度よりも小さな第２の光沢度を有する上面を有する
請求項１記載の発光装置。
前記反射板を挟んで前記基板と反対側に設けられた光拡散部材をさらに備えた
請求項１記載の発光装置。
液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側の発光装置とを備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
前記光源と対向するように設けられ、量子ドットを含む波長変換部材と、
前記基板と前記波長変換部材との間に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
表示装置。
発光装置を備え、
前記発光装置は、
１以上の光源が設けられた基板と、
前記光源と対向するように設けられ、量子ドットを含む波長変換部材と、
前記基板と前記波長変換部材との間に載置される反射板と
を備え、
前記反射板は、前記光源が挿入される開口と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜し、かつ第１の厚さを有する傾斜部と、前記傾斜部の上端と接続されると共に第２の厚さを有する天面部とを有し、
前記第１の厚さは、前記第２の厚さよりも大きい
照明装置。
発光装置を備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
波長変換部材と、
前記基板の上に設けられ、前記光源が挿入される開口を含む底面部と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜した傾斜面を含む傾斜部とを有する反射板と
を備え、
前記傾斜部は、前記傾斜面と直交する方向の寸法である第１の厚さを有し、
前記底面部は、前記傾斜部の下端と接続され、前記第１の厚さよりも薄い第３の厚さを有し、
前記光源の上端は、前記基板から第１の距離に位置する
表示装置。
前記光源は発光点を含み、
前記第３の厚さは、前記基板と前記発光点との距離よりも小さい
請求項１２記載の表示装置。
前記反射板は、前記底面部と前記傾斜部とが一体に成型されたものである
請求項１２または請求項１３に記載の表示装置。
前記傾斜部の上端と接続された天面部をさらに備えた
請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の表示装置。
前記天面部は、前記基板に沿って広がる上面を含む
請求項１５記載の表示装置。
前記上面は、凹部および凸部の少なくとも一方を含む
請求項１６記載の表示装置。
前記反射板は、前記傾斜部を覆う反射膜をさらに有する
請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の表示装置。
前記傾斜部は、凹面を含む
請求項１２から請求項１８のいずれか１項に記載の表示装置。
発光装置を備え、
前記発光装置は、
光源が設けられた基板と、
波長変換部材と、
前記基板の上に設けられ、前記光源が挿入される開口を含む底面部と、前記開口を取り囲むと共に前記基板に対して傾斜した傾斜面を含む傾斜部とを有する反射板と
を備え、
前記傾斜部は、前記傾斜面と直交する方向の寸法である第１の厚さを有し、
前記底面部は、前記傾斜部の下端と接続され、
前記光源の上端は、前記基板から第１の距離に位置し、
前記傾斜部の上端と接続された天面部をさらに備え、
前記傾斜部は、第１の光沢度を有する内面を有し、
前記天面部は、前記第１の光沢度よりも小さな第２の光沢度を有する上面を有する
表示装置。
前記反射板を挟んで前記基板と反対側に設けられた光拡散部材をさらに備えた
請求項１２から請求項２０のいずれか１項に記載の表示装置。
前記波長変換部材は、蛍光体または発光体を含む
請求項１２から請求項２１のいずれか１項に記載の表示装置。
前記波長変換部材は、量子ドットを含む
請求項１２から請求項２２のいずれか１項に記載の表示装置。
前記発光装置の前方に配置された液晶パネルをさらに備えた
請求項１２から請求項２３のいずれか１項に記載の表示装置。