JP7057503B2 - 発光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の液晶表示装置1000の各構成を示す模式的な分解斜視図である。液晶表示装置1000は、発光モジュール101と、液晶パネル120と、発光モジュール101および液晶パネル120の間に位置する、レンズシート111、112および拡散シート113とを含む。本実施形態では、拡散シート113は、レンズシート111、112よりも発光モジュール101側に配置されている。
発光モジュール101の実施形態を詳述する。図2Aは発光モジュール101の模式的上面図であり、図2Bは、発光モジュール101の図2Aの2B-2B線における模式的断面図である。図2Cおよび図2Dは図2Bの一部を拡大した模式的断面図である。2B-2B線はx軸に平行であるが、y軸に平行な断面も同じ構造を有している。発光モジュール101は、導光板10と、複数の波長変換部材20と、複数の発光素子30とを備える。
導光板10は、発光素子30からの光が入射し、面状の発光を行う透光性の部材である。本実施形態の導光板10は、発光面である第1主面10aと、第1主面10aと反対側に位置する第2主面10bとを備える。
波長変換部材20は、発光素子30から出射する光の一部の波長を変換する。波長変換部材20は第1主面20a、第2主面20bおよび側面20cを有し、導光板10の第2主面10bに設けられた凹部12A、12B内に配置されている。上述したように凹部12A、12B内において、側面20cは、凹部12A、12Bの内側面から離間している。
発光素子30は発光モジュール101の光源である。発光モジュール101は複数の発光素子30を備え、複数の発光素子30が波長変換部材20を介して1つの導光板10に接合されている。
波長変換部材20は、透光性接合部材35によって発光素子30の主発光面30aに接合されていてもよい。透光性接合部材35は、発光素子30から出射される光の60%以上を透過し、好ましくは90%以上を透過する。透光性接合部材35は、発光素子30から出射される光を波長変換部材20に伝播させる役割を有する。そのため、透光性接合部材35は、拡散部材等を含むことは可能であり、拡散部材等を含まない透光性の樹脂材料のみで構成されてもよい。
発光モジュール101は、複数の発光素子30の側面30cを覆って発光モジュールを封止する封止部材40を備えていてもよい。これにより、発光素子30および導光板10を保護し、発光モジュール101の強度を高めることができる。また、封止部材40は、発光モジュール101の製造時に発光素子30を、導光板10に設けられた凹部12A、12Bの位置に対応した配置で保持する。言い換えると、複数の発光素子30と、複数の波長変換部材20と、封止部材40とによって、発光素子アレイ60を構成する。
発光モジュール101は配線基板200を備えていてもよい。配線基板200には、予め配線パターンを設けることができるため、配線基板200を備えることによって、発光モジュール101は、部分駆動等に必要なより複雑な配線を備えることが可能となる。
発光モジュール101によれば、発光素子30が接続された波長変換部材20は、導光板10の凹部12内に配置されるため、発光モジュール101全体の厚さを小さくできる。また、発光素子30から出射した光は、波長変換部材20を透過することによって、透過した光の一部が異なる波長の光に変換され、波長変換部材20の第1主面20aおよび側面20cから凹部12内に出射され、さらに導光板10の内部へ入射する。このとき、凹部12と導光板10との界面において光が屈折し、凹部12は、界面を透過する光を発散させたり、収束させたりして、光の透過方向を変化させる光学レンズとして機能する。このため、凹部12によって光の配光が調整され、発光素子から発光モジュール101の出射面である第1主面までの距離が短くても光の配光を調節することが可能となり、薄型のバックライトを実現することができる。
以下、図3Aから図3Gを参照しながら、本開示の発光モジュールの製造方法の一例を説明する。発発光モジュール101は、波長変換部材20として成形部品を用いる場合と、未硬化材料を用いる場合とで異なる製造法を採用することができる。まず、波長変換部材20として成形部品を用いる発光モジュールの製造方法を説明する。
上記実施形態では、発光モジュールは、2種類の光学機能部が配列された導光板を備えていた。しかし、導光板には1種類の光学機能部のみが設けられていてもよい。図6Aはこのような形態の発光モジュール101の模式的上面図であり、図6Bは、発光モジュール101の図6Aの2B-2B線における模式的断面図である。発光モジュール101は、導光板10の第1主面10a上において、2次元に配列された複数の光学機能部11Bのみを備えている。また導光板10の第2主面10bにおいて、複数の凹部(第2凹部)12Bのみを有している。
10a、20a、40a、210a 第1主面
10b、20b、40b、210b 第2主面
11A、11B 光学機能部
12、12A、12B 凹部
20 波長変換部材
20c 側面
30 発光素子
30a 主発光面
30b 電極形成面
30c 側面
31 電極
35 透光性接合部材
40、40’ 封止部材
60 発光素子アレイ
80 支持基板
80a 主面
81 凹部
101、102 発光モジュール
111、112 レンズシート
113 拡散シート
120 液晶パネル
200 配線基板
210 基材
211、212 配線層
213 導電性部材
1000 液晶表示装置
Claims (11)
- 主発光面を有する複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の前記主発光面上にそれぞれ配置された複数の波長変換部材と、
第1主面および第2主面を有し、前記第2主面に位置する複数の凹部を含む導光板と、
前記複数の発光素子間に配置され、前記複数の発光素子の側面を覆う封止部材と、
を備え、
前記封止部材は、光反射性を有し、前記導光板の前記第2主面に接合されており、
前記複数の波長変換部材は、前記凹部の内面から離間するように複数の凹部内に配置されている、発光モジュール。 - 前記複数の凹部は空洞であり、各波長変換部材の側面は、前記凹部の内側面から離間している、請求項1に記載の発光モジュール。
- 前記複数の凹部は、複数の第1凹部および複数の第2凹部を含み、少なくとも1つの前記第1凹部の底と少なくとも1つの前記第2凹部の底は異なる形状を有している、請求項1または2に記載の発光モジュール。
- 前記第1凹部の底は、第1主面側に凸である形状を有し、前記第2凹部の底は、第2主面側に凸である形状を有する請求項3に記載の発光モジュール。
- 前記導光板は、第1主面の、前記第2主面の凹部に対応する位置に配置された複数の光学機能部をさらに有する請求項1から4のいずれか一項に記載の発光モジュール。
- 前記複数の光学機能部の光軸は、前記第2主面の複数の凹部の光軸と略一致している、請求項5に記載の発光モジュール。
- 前記封止部材は、前記複数の発光素子のそれぞれの側面全体を覆っており、
前記複数の発光素子は、前記導光板の前記複数の凹部の外側に位置しており、
前記複数の波長変換部材は、前記複数の凹部内に位置している、請求項1から6のいずれか一項に記載の発光モジュール。 - 主発光面を有する複数の発光素子と、前記主発光面上にそれぞれ配置された複数の波長変換部材と、光反射性を有しており、前記複数の発光素子間に配置され、前記複数の発光素子の側面を覆う封止部材とを含み、前記複数の発光素子が、第1主面および第2主面と、前記第2主面に設けられた複数の凹部とを有する導光板の前記複数の凹部に対応した位置に配置された発光素子アレイを用意する工程と、
前記発光素子アレイの前記複数の波長変換部材が、前記導光板の前記凹部の内側面から離間して前記複数の凹部内に位置するように、前記発光素子アレイの前記封止部材を前記導光板の前記第2主面に接合することによって、前記発光素子アレイを前記導光板に接合する工程とを含む、発光モジュールの製造方法。 - 前記発光素子アレイを用意する工程は、
第1主面および第2主面と、前記第2主面に設けられた複数の凹部とを有する導光板の前記複数の凹部に対応した位置に配置された複数の波長変換部材形成用凹部が主面に形成された支持基板を用意し、前記複数の波長変換部材形成用凹部に前記複数の波長変換部材をそれぞれ配置する工程と、
前記複数の発光素子の電極形成面を上にして前記複数の発光素子を前記複数の波長変換部材に接合する工程と、
前記複数の発光素子の前記電極形成面を覆うように前記封止部材を前記支持基板上に形成する工程と、
前記複数の発光素子の前記電極形成面に位置する電極が露出するまで前記封止部材の一部を除去する工程と、
を含む、請求項8に記載の発光モジュールの製造方法。 - 主発光面と、前記主発光面と反対側に位置する電極形成面と、前記電極形成面に位置する電極とをそれぞれ有する複数の発光素子を配置する工程であって、前記主発光面を上にして前記複数の発光素子を、第1主面および第2主面と、前記第2主面に設けられた複数の凹部とを有する導光板の前記複数の凹部に対応した位置で配置する工程と、
前記複数の発光素子を覆う封止部材を形成する工程と、
前記複数の発光素子の前記主発光面が露出するまで前記封止部材の一部を除去する工程と、
前記封止部材から露出した前記複数の発光素子の前記主発光面に複数の波長変換部材を接合することによって、発光素子アレイを用意する工程と、
前記複数の波長変換部材が、前記導光板の前記凹部の内側面から離間して前記複数の凹部内に位置するように、前記発光素子アレイを前記導光板に接合する工程と
を含む、発光モジュールの製造方法。 - 前記封止部材は、前記複数の発光素子のそれぞれの側面全体を覆っており、
前記複数の発光素子は、前記導光板の前記複数の凹部の外側に位置しており、
前記複数の波長変換部材は、前記複数の凹部内に位置している、請求項8から10のいずれか一項に記載の発光モジュールの製造方法。
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