JP7381911B2 - 光源及び発光モジュール - Google Patents
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Description
本開示は、光源及び発光モジュールに関する。
近年、複数の発光素子を二次元に配列した光源が、表示装置、照明装置、フラッシュ等の種々の分野で利用されている。このような光源は、複数の発光素子の任意の一部を駆動させることによって、照射領域を変化させる部分照射が可能である。例えば、特許文献１には、車両の配光可変型前照灯に使用可能な光源が開示されている。
本開示は、部分照射時の発光特性に優れた光源、及び発光モジュールを提供することを目的とする。
本開示の光源は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上面を露出し、前記複数の発光素子の間及び前記複数の発光素子の全体の外周に配置され、前記複数の発光素子を一括して保持する遮光性部材と、
複数の透光性部材とを備え、
前記複数の透光性部材は、
前記複数の発光素子上にそれぞれ配置される複数の第１透光性部材と、
前記外周に位置する前記遮光性部材上に配置される第２透光性部材とを含む。
また、本開示の発光モジュールは、
表面に配線層を備えた基板と、
該基板上に配置された上述した光源とを備える。
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上面を露出し、前記複数の発光素子の間及び前記複数の発光素子の全体の外周に配置され、前記複数の発光素子を一括して保持する遮光性部材と、
複数の透光性部材とを備え、
前記複数の透光性部材は、
前記複数の発光素子上にそれぞれ配置される複数の第１透光性部材と、
前記外周に位置する前記遮光性部材上に配置される第２透光性部材とを含む。
また、本開示の発光モジュールは、
表面に配線層を備えた基板と、
該基板上に配置された上述した光源とを備える。
本開示の実施形態によれば、部分照射時の発光特性に優れた光源及び発光モジュールを提供することができる。
以下に図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。また、各図面が示す部材の大きさ及び位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。断面図として、切断面のみを示す端面図を用いることがある。さらに、同一の名称、符号については、原則として同一又は同質の部材を示しており、重複した説明は適宜省略する。本明細書において、「被覆」「覆う」等の用語は直接接する場合に限定するものではなく、特に断らない限り、間接的に（例えば他の部材を介して）被覆する場合も含む。
〔光源〕
一実施形態の光源１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、複数の発光素子１と、複数の発光素子１を一括して保持する遮光性部材２と、複数の透光性部材３とを備える。ここで、遮光性部材２は、複数の発光素子１の上面を露出し、複数の発光素子１の間及び複数の発光素子の全体の外周に配置され、複数の発光素子を一括して保持する。複数の透光性部材３は、複数の発光素子１上にそれぞれ配置される複数の第１透光性部材３１と、複数の発光素子の全体の外周に位置する遮光性部材２上に配置される第２透光性部材３２とを含む。
このような各部材の配置によって、光源における発光むらを効果的に抑制することができる。特に、複数のうちの一部、例えば、数個又は１個の発光素子のみを点灯させた場合、点灯した発光素子の位置（例えば、複数の発光素子全体の中央又は端）にかかわらず、発光状態を均一又は略均一にすることができ、発光むらを低減することができる。
なお、複数の発光素子の全体の外周とは、図２に示すように、平面視において、行列状に配置された複数の発光素子のうち、外側に位置する発光素子１ｇの外側の側面１ｓ同士を結ぶ輪郭（破線Ｑ）を取り囲む部分を意味する。言い換えると、平面視において、複数の発光素子１の全部を取り囲む輪郭（破線Ｑ）の外側の部分であって、後述する遮光性部材２の端部までの領域を意味する。
一実施形態の光源１０は、図１Ａ及び１Ｂに示すように、複数の発光素子１と、複数の発光素子１を一括して保持する遮光性部材２と、複数の透光性部材３とを備える。ここで、遮光性部材２は、複数の発光素子１の上面を露出し、複数の発光素子１の間及び複数の発光素子の全体の外周に配置され、複数の発光素子を一括して保持する。複数の透光性部材３は、複数の発光素子１上にそれぞれ配置される複数の第１透光性部材３１と、複数の発光素子の全体の外周に位置する遮光性部材２上に配置される第２透光性部材３２とを含む。
このような各部材の配置によって、光源における発光むらを効果的に抑制することができる。特に、複数のうちの一部、例えば、数個又は１個の発光素子のみを点灯させた場合、点灯した発光素子の位置（例えば、複数の発光素子全体の中央又は端）にかかわらず、発光状態を均一又は略均一にすることができ、発光むらを低減することができる。
なお、複数の発光素子の全体の外周とは、図２に示すように、平面視において、行列状に配置された複数の発光素子のうち、外側に位置する発光素子１ｇの外側の側面１ｓ同士を結ぶ輪郭（破線Ｑ）を取り囲む部分を意味する。言い換えると、平面視において、複数の発光素子１の全部を取り囲む輪郭（破線Ｑ）の外側の部分であって、後述する遮光性部材２の端部までの領域を意味する。
（発光素子１）
複数の発光素子１は、二次元に配列されており、ランダムに配置されていてもよいが、規則的に配置されていることが好ましく、行列状に配列されていることがより好ましい。例えば、二方向に沿って二次元に規則的に配列されていることが好ましい。各方向での配列ピッチは、異なっていてもよい。例えば、中央から外周に向かって間隔が広くなるように複数の発光素子１が配列されていてもよい。なかでも、複数の発光素子１は、図１Ａに示すように、互いに直交するｘ方向及びｙ方向に沿って、規則的に、等間隔で配置されていることが好ましい。図１Ａでは、発光素子１は、例えば、５×６個配列されているが、７×９個等、種々の数で配列することができる。発光素子の配列ピッチは、発光素子の大きさ、第１透光性部材の大きさ等によって適宜設定することができる。例えば、発光素子の一辺又は直径等のｘ方向における長さが、１００μｍ以上１０００μｍ以下の場合、ｘ方向におけるピッチＰｘは１１０μｍ以上２０００μｍ以下が挙げられる。同様に、ｙ方向におけるピッチＰｙは１１０μｍ以上２０００μｍ以下が挙げられる。距離ＤｘとＤｙとは異なっていてもよいし、同じであってもよい。
複数の発光素子１は、二次元に配列されており、ランダムに配置されていてもよいが、規則的に配置されていることが好ましく、行列状に配列されていることがより好ましい。例えば、二方向に沿って二次元に規則的に配列されていることが好ましい。各方向での配列ピッチは、異なっていてもよい。例えば、中央から外周に向かって間隔が広くなるように複数の発光素子１が配列されていてもよい。なかでも、複数の発光素子１は、図１Ａに示すように、互いに直交するｘ方向及びｙ方向に沿って、規則的に、等間隔で配置されていることが好ましい。図１Ａでは、発光素子１は、例えば、５×６個配列されているが、７×９個等、種々の数で配列することができる。発光素子の配列ピッチは、発光素子の大きさ、第１透光性部材の大きさ等によって適宜設定することができる。例えば、発光素子の一辺又は直径等のｘ方向における長さが、１００μｍ以上１０００μｍ以下の場合、ｘ方向におけるピッチＰｘは１１０μｍ以上２０００μｍ以下が挙げられる。同様に、ｙ方向におけるピッチＰｙは１１０μｍ以上２０００μｍ以下が挙げられる。距離ＤｘとＤｙとは異なっていてもよいし、同じであってもよい。
発光素子１は、半導体発光素子であり、半導体レーザ、発光ダイオード等、公知の発光素子を利用することができる。例えば、発光素子１は発光ダイオードである。発光素子１から出射される光の波長は、任意の波長を選択することができる。例えば、青色～緑色の波長の光を発する発光素子として、ＺｎＳｅ、窒化物半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）、ＧａＰを用いた素子を用いることができる。また、赤色の波長の光を発する発光素子として、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等の半導体を含む半導体発光素子を用いることができる。さらに、これら以外の材料から形成される半導体発光素子を発光素子１に用いることもできる。用いる半導体の組成、発光素子の発光色、大きさ及び個数等は、目的、設計仕様に応じて適宜選択することができる。複数の発光素子は、全部が同じ波長の光を発する発光素子でもよいし、一部又は全部が異なる波長の光を発する発光素子であってもよい。
発光素子１は、例えば、透光性の支持基板と、支持基板上の半導体積層体とを有する。半導体積層体は、活性層と、活性層を挟むｎ型半導体層及びｐ型半導体層とを含む。発光素子１は、短波長の光を出射することが可能な窒化物半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ＜１）を含むことが好ましい。半導体の材料及び／又はその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。
発光素子１は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層に負電極１ｎ及び正電極１ｐがそれぞれ電気的に接続されている。発光素子１は、主発光面である上面１ａ（以下、光出射面ともいう）及び上面１ａとは反対側に位置する下面１ｂを有する。発光素子１は、同一面側に正負の電極を有していてもよいし、異なる面に正負の電極を有していてもよい。なかでも、発光素子１は、下面１ｂに、正電極１ｐ及び負電極１ｎを有するものが好ましい。このような電極の配置によって、発光素子を実装基板上にフリップチップ実装することができる。
発光素子は、平面形状が三角形、四角形又は六角形等の多角形であってもよいし、円形又は楕円形等であってもよいが、矩形であることが好ましい。発光素子の大きさは、所望の性能等によって適宜設定できる。例えば、上面１ａの形状は１００μｍ以上１０００μｍ以下×１００μｍ以上１０００μｍ以下の矩形が挙げられ、１５０μｍ以上５００μｍ以下×１５０μｍ以上５００μｍ以下の矩形が好ましい。これにより、複数の発光素子を備える光源をより小型化することができる。
例えば、複数の発光素子１は、平面視においてそれぞれ矩形であり、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。
発光素子１は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層に負電極１ｎ及び正電極１ｐがそれぞれ電気的に接続されている。発光素子１は、主発光面である上面１ａ（以下、光出射面ともいう）及び上面１ａとは反対側に位置する下面１ｂを有する。発光素子１は、同一面側に正負の電極を有していてもよいし、異なる面に正負の電極を有していてもよい。なかでも、発光素子１は、下面１ｂに、正電極１ｐ及び負電極１ｎを有するものが好ましい。このような電極の配置によって、発光素子を実装基板上にフリップチップ実装することができる。
発光素子は、平面形状が三角形、四角形又は六角形等の多角形であってもよいし、円形又は楕円形等であってもよいが、矩形であることが好ましい。発光素子の大きさは、所望の性能等によって適宜設定できる。例えば、上面１ａの形状は１００μｍ以上１０００μｍ以下×１００μｍ以上１０００μｍ以下の矩形が挙げられ、１５０μｍ以上５００μｍ以下×１５０μｍ以上５００μｍ以下の矩形が好ましい。これにより、複数の発光素子を備える光源をより小型化することができる。
例えば、複数の発光素子１は、平面視においてそれぞれ矩形であり、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。
（遮光性部材２）
遮光性部材２は、複数の発光素子１を保護する機能を有する。また、遮光性部材２は、発光素子１の側面から発せられる光を反射させて、発光素子１の上方に導光する機能を有する。これにより、発光素子１から発せられる光の利用効率を向上させることができる。遮光性部材２は、複数の発光素子１の間及び複数の発光素子１の全体の外周に配置されている。これによって、遮光性部材２は、複数の発光素子１を一括して保持することができる。また、遮光性部材２は、複数の発光素子１の上面を露出している。言い換えると、発光素子１の光出射面を露出している。遮光性部材２は、さらに、発光素子１の正電極及び負電極から露出する下面１ｂを被覆していることが好ましい。これによって、発光素子から出射される光を効率的に光出射面から取り出すことができる。ただし、遮光性部材２は、電極の下面を露出する。
発光素子１が実装基板に載置されている場合、特に、フリップチップ実装されている場合には、発光素子１と実装基板との間、つまり、発光素子１の下面１ｂと実装基板の上面との間の隙間を埋めるように、遮光性部材２が配置されていてもよい。
遮光性部材２は、上述したように、複数の発光素子１の全体の外周において、発光素子１の側面１ｓからｘ方向又はｙ方向に所定の幅（図２中、Ｗｘ、Ｗｙ）で配置されていることが好ましい。ここでの所定の幅Ｗｘ、Ｗｙは、例えば、複数の発光素子の間の距離Ｄｘ及びＤｙ又はそれ以上とすることが好ましい。これによって、複数の発光素子全体の外側に位置する発光素子から出射される光を上方に配光することができ、光源の側面からの漏れ光を抑制することができる。幅Ｗｘ、Ｗｙは、いずれも、例えば、同方向における発光素子の幅の５％以上２００％以下の範囲とすることができる。
遮光性部材２は、複数の発光素子１を保護する機能を有する。また、遮光性部材２は、発光素子１の側面から発せられる光を反射させて、発光素子１の上方に導光する機能を有する。これにより、発光素子１から発せられる光の利用効率を向上させることができる。遮光性部材２は、複数の発光素子１の間及び複数の発光素子１の全体の外周に配置されている。これによって、遮光性部材２は、複数の発光素子１を一括して保持することができる。また、遮光性部材２は、複数の発光素子１の上面を露出している。言い換えると、発光素子１の光出射面を露出している。遮光性部材２は、さらに、発光素子１の正電極及び負電極から露出する下面１ｂを被覆していることが好ましい。これによって、発光素子から出射される光を効率的に光出射面から取り出すことができる。ただし、遮光性部材２は、電極の下面を露出する。
発光素子１が実装基板に載置されている場合、特に、フリップチップ実装されている場合には、発光素子１と実装基板との間、つまり、発光素子１の下面１ｂと実装基板の上面との間の隙間を埋めるように、遮光性部材２が配置されていてもよい。
遮光性部材２は、上述したように、複数の発光素子１の全体の外周において、発光素子１の側面１ｓからｘ方向又はｙ方向に所定の幅（図２中、Ｗｘ、Ｗｙ）で配置されていることが好ましい。ここでの所定の幅Ｗｘ、Ｗｙは、例えば、複数の発光素子の間の距離Ｄｘ及びＤｙ又はそれ以上とすることが好ましい。これによって、複数の発光素子全体の外側に位置する発光素子から出射される光を上方に配光することができ、光源の側面からの漏れ光を抑制することができる。幅Ｗｘ、Ｗｙは、いずれも、例えば、同方向における発光素子の幅の５％以上２００％以下の範囲とすることができる。
遮光性部材２は、光反射性及び／又は光吸収性を有する部材である。なかでも、高い光反射性を有することが好ましい。これにより、発光素子１の側面から出射する光を反射させて上面から取り出すことができ、より光取り出し効率に優れた光源とすることができる。具体的には、遮光性部材２は、発光素子から出射される光に対して、６０％以上の反射率を有することが好ましく、８０％以上の反射率を有することがより好ましい。
遮光性部材２は、母材の樹脂と、樹脂中に含まれる光反射性物質の粒子とを含む。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、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂が挙げられる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛等が挙げられる。光反射性物質の平均粒子径は、例えば、０．０５μｍ以上３０μｍ以下が挙げられる。遮光性部材２は、顔料、カーボンブラック等の光吸収材、蛍光体等をさらに含んでいてもよい。遮光性部材２においては、光反射性物質の粒子が樹脂中に分散していることが好ましい。
遮光性部材２は、母材の樹脂と、樹脂中に含まれる光反射性物質の粒子とを含む。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、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂が挙げられる。光反射性物質としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛等が挙げられる。光反射性物質の平均粒子径は、例えば、０．０５μｍ以上３０μｍ以下が挙げられる。遮光性部材２は、顔料、カーボンブラック等の光吸収材、蛍光体等をさらに含んでいてもよい。遮光性部材２においては、光反射性物質の粒子が樹脂中に分散していることが好ましい。
（透光性部材３）
透光性部材３は、複数の発光素子１のそれぞれの上に配置される複数の第１透光性部材３１と、発光素子１の全体の外周の外側に位置する遮光性部材２の上に配置される第２透光性部材３２とを含む。
第１透光性部材３１の大きさは、平面視において、発光素子１の発光面よりも小さくてもよいし、同じでもよいし、大きくてもよいが、発光素子の発光面と同じか、大きいことが好ましい。なかでも、図１Ａに示すように、第１透光性部材３１は、発光素子の発光面より大きく、平面視において、発光素子を内包するように配置されることがより好ましい。第１透光性部材３１は、発光素子の発光面と同じ形状又は相似の形状であることが好ましい。図１Ａに示すように、光源１０が備える複数の第１透光性部材３１は、それぞれ、平面形状及び大きさが同じであることが好ましい。第１透光性部材３１の平面積は、例えば、発光素子の発光面の平面積の１００％以上１５０％以下が挙げられ、１００％以上１３０％以下が好ましい。第１透光性部材３１は、複数の発光素子の上において、発光素子の配列と同様に配列されていることが好ましい。例えば、ｘ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｘ及びｙ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｙは、隣接する発光素子の間の距離Ｄｘ及びＤｙよりもそれぞれ小さいことが好ましい。これにより、隣接する発光素子間における輝度の低い領域をより小さくすることができる。例えば、発光素子の一辺の長さの５％以上５０％以下が挙げられる。具体的には、距離ｄｘ及び距離ｄｙは、それぞれ１０μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。距離ｄｘ及び距離ｄｙは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
光源が備える複数の第１透光性部材は、１以上において平面形状及び／又は大きさが異なっていてもよい。例えば、図３Ｂに示すように、第１透光性部材３１Ｂは、中央の１つの発光素子の上に配置するものと、それに隣接する発光素子上に、つまり、中央の１つの発光素子を取り囲む発光素子上に一体的に配置するものと、さらに、それらを取り囲む発光素子上に一体的に配置するものとを有していてもよい。このように、複数の第１透光性部材は、平面形状及び／又は大きさが異なっていてもよい。
複数の第１透光性部材３１は、平面視において、発光素子の配列と同様に、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。さらに、１以上の第２透光性部材を含む複数の透光性部材３は、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。
透光性部材３は、複数の発光素子１のそれぞれの上に配置される複数の第１透光性部材３１と、発光素子１の全体の外周の外側に位置する遮光性部材２の上に配置される第２透光性部材３２とを含む。
第１透光性部材３１の大きさは、平面視において、発光素子１の発光面よりも小さくてもよいし、同じでもよいし、大きくてもよいが、発光素子の発光面と同じか、大きいことが好ましい。なかでも、図１Ａに示すように、第１透光性部材３１は、発光素子の発光面より大きく、平面視において、発光素子を内包するように配置されることがより好ましい。第１透光性部材３１は、発光素子の発光面と同じ形状又は相似の形状であることが好ましい。図１Ａに示すように、光源１０が備える複数の第１透光性部材３１は、それぞれ、平面形状及び大きさが同じであることが好ましい。第１透光性部材３１の平面積は、例えば、発光素子の発光面の平面積の１００％以上１５０％以下が挙げられ、１００％以上１３０％以下が好ましい。第１透光性部材３１は、複数の発光素子の上において、発光素子の配列と同様に配列されていることが好ましい。例えば、ｘ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｘ及びｙ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｙは、隣接する発光素子の間の距離Ｄｘ及びＤｙよりもそれぞれ小さいことが好ましい。これにより、隣接する発光素子間における輝度の低い領域をより小さくすることができる。例えば、発光素子の一辺の長さの５％以上５０％以下が挙げられる。具体的には、距離ｄｘ及び距離ｄｙは、それぞれ１０μｍ以上１００μｍ以下が挙げられる。距離ｄｘ及び距離ｄｙは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
光源が備える複数の第１透光性部材は、１以上において平面形状及び／又は大きさが異なっていてもよい。例えば、図３Ｂに示すように、第１透光性部材３１Ｂは、中央の１つの発光素子の上に配置するものと、それに隣接する発光素子上に、つまり、中央の１つの発光素子を取り囲む発光素子上に一体的に配置するものと、さらに、それらを取り囲む発光素子上に一体的に配置するものとを有していてもよい。このように、複数の第１透光性部材は、平面形状及び／又は大きさが異なっていてもよい。
複数の第１透光性部材３１は、平面視において、発光素子の配列と同様に、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。さらに、１以上の第２透光性部材を含む複数の透光性部材３は、全体として矩形状に配置されていることが好ましい。
第２透光性部材３２は、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２の上に少なくとも１つ配置されていればよく、複数配置されていてもよい。言い換えると、第２透光性部材３２は、発光素子１上には配置されていない。例えば、図１Ａに示すように、第２透光性部材３２は、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２上において、発光素子１上に配置する第１透光性部材３１の配列と同様に、ｘ方向及びｙ方向に配列していてもよい。この場合、第２透光性部材３２は、第１透光性部材３１と同じ形状及び大きさであってもよいし、第１透光性部材３１の一部のみを含む形状及び大きさであってもよい。
第２透光性部材は、隣接して配置される第１透光性部材との配列方向における幅を異ならせた形状とすることができる。この場合、平面視において、第1透光性部材３１とＸ方向に隣接する第２透光性部材３２のＸ方向における一辺の長さは、隣接して配置される第１透光性部材のＸ方向における一辺の長さの５％以上１００％以下が好ましく、２５％以上７５％以下がより好ましい。この際、第1透光性部材３１とＸ方向に隣接する第２透光性部材３２のＹ方向における一辺の長さは、隣接して配置される第１透光性部材のＹ方向における一辺の長さの１００％以上とすることが好ましい。これにより、第２透光性部材３２に隣接する第１透光性部材における、Ｘ方向への光の広がりを、第２透光性部材３２に隣接しない第１透光性部材と近似させることができる。
同様の観点から、光源の発光面において、ｘ方向及び／又はｙ方向に隣接する第１透光性部材３１と第２透光性部材３２との距離は、ｘ方向及び／又はｙ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｘ及び／又はｄｙと同じ距離であることが好ましい。第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の厚みは同じ厚みであることが好ましい。
図３Ａに示すように、第２透光性部材３２Ａは、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２上において、発光素子１の全体を取り囲むように、１つのみ配置されていてもよい。この場合、第２透光性部材３２Ａは、第１透光性部材３１と形状及び大きさが異なっている。さらに、図３Ｂに示すように、第２透光性部材３２Ｂは、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２上において、発光素子１の全体を取り囲むように、１つのみ配置されていてもよい。
第２透光性部材３２は、複数の第１透光性部材３１が平面視において全体として矩形状に配置されている場合、その矩形の外周に沿って１つ又は複数配置されていることが好ましい。
第２透光性部材は、隣接して配置される第１透光性部材との配列方向における幅を異ならせた形状とすることができる。この場合、平面視において、第1透光性部材３１とＸ方向に隣接する第２透光性部材３２のＸ方向における一辺の長さは、隣接して配置される第１透光性部材のＸ方向における一辺の長さの５％以上１００％以下が好ましく、２５％以上７５％以下がより好ましい。この際、第1透光性部材３１とＸ方向に隣接する第２透光性部材３２のＹ方向における一辺の長さは、隣接して配置される第１透光性部材のＹ方向における一辺の長さの１００％以上とすることが好ましい。これにより、第２透光性部材３２に隣接する第１透光性部材における、Ｘ方向への光の広がりを、第２透光性部材３２に隣接しない第１透光性部材と近似させることができる。
同様の観点から、光源の発光面において、ｘ方向及び／又はｙ方向に隣接する第１透光性部材３１と第２透光性部材３２との距離は、ｘ方向及び／又はｙ方向に隣接する第１透光性部材３１間の距離ｄｘ及び／又はｄｙと同じ距離であることが好ましい。第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の厚みは同じ厚みであることが好ましい。
図３Ａに示すように、第２透光性部材３２Ａは、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２上において、発光素子１の全体を取り囲むように、１つのみ配置されていてもよい。この場合、第２透光性部材３２Ａは、第１透光性部材３１と形状及び大きさが異なっている。さらに、図３Ｂに示すように、第２透光性部材３２Ｂは、発光素子１の全体の外周に配置する遮光性部材２上において、発光素子１の全体を取り囲むように、１つのみ配置されていてもよい。
第２透光性部材３２は、複数の第１透光性部材３１が平面視において全体として矩形状に配置されている場合、その矩形の外周に沿って１つ又は複数配置されていることが好ましい。
複数の第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２は、いずれも、その上面が遮光性部材２から露出している。隣接する第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の間には、遮光性部材２が配置されていることが好ましい。この場合、隣接する第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の対向する側面は、厚み方向の一部のみが遮光性部材２に被覆されていてもよいが、厚み方向の全てが遮光性部材２に被覆されていることが好ましい。言い換えると、遮光性部材２の上面と、複数の第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の上面が面一であることが好ましい。第２透光性部材３２は、第１透光性部材３１又は第２透光性部材３２と対向していない側面、つまり光源の外側に面する側面は、遮光性部材２に被覆されていなくてもよい。言い換えると、第２透光性部材３２は、光源の外側面を構成する、遮光性部材２から露出した側面を有することが好ましい。
透光性部材３は、発光素子１から出射した光の少なくとも一部を透過する部材であり、発光素子からの出射した光の６０％以上を透過させるものが挙げられ、７０％以上、７５％以上又は８０％以上の光を透過させるものが好ましい。また形状は板状が好ましい。
具体的には、透光性部材３は、光源の発光面となる上面と、上面と反対側の下面と、上面と下面との間の側面とを有する。第１透光性部材３１の下面は発光素子１の上面と対向して配置され、第２透光性部材３２の下面は、発光素子１全体の外周に位置する遮光性部材２の上面と対向して配置される。透光性部材３の上面及び下面は互いに平行な平坦面であることが好ましく、側面は上面及び／又は下面に垂直な面であってもよく、上面及び／又は下面に対して傾斜する傾斜面を有していてもよい。
透光性部材３は、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等によって形成することができる。透光性樹脂としては、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、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂を用いることができる。
また、透光性部材３は、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含むことができる。蛍光体を含有する透光性部材３としては、例えば、蛍光体の焼結体や、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等に蛍光体粉末を含有させたものが挙げられる。また、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等の成形体である透光板の表面に蛍光体を含有する樹脂層等の透光層を形成したものでもよい。
蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、ＳＡＥ系蛍光体（例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、αサイアロン系蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）、ＳＬＡ系蛍光体（例えば、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２Ｓｉ０．９９Ａｌ０．０１Ｆ５．９９：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２又はＡｇＩｎＳｅ２）等を用いることができる。
ＫＳＡＦ系蛍光体としては、下記式（Ｉ）で表される組成を有していてよい。
Ｍ２［ＳｉｐＡｌｑＭｎｒＦｓ］ （Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｍはアルカリ金属を示し、少なくともＫを含んでよい。Ｍｎは４価のＭｎイオンであってよい。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、０．９≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．１、０＜ｑ≦０．１、０＜ｒ≦０．２、５．９≦ｓ≦６．１を満たしていてよい。好ましくは、０．９５≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０５又は０．９７≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０３、０＜ｑ≦０．０３、０．００２≦ｑ≦０．０２又は０．００３≦ｑ≦０．０１５、０．００５≦ｒ≦０．１５、０．０１≦ｒ≦０．１２又は０．０１５≦ｒ≦０．１、５．９２≦ｓ≦６．０５又は５．９５≦ｓ≦６．０２５であってよい。例えば、Ｋ２［Ｓｉ０．９４６Ａｌ０．００５Ｍｎ０．０４９Ｆ５．９９５］、Ｋ２［Ｓｉ０．９４２Ａｌ０．００８Ｍｎ０．０５０Ｆ５．９９２］、Ｋ２［Ｓｉ０．９３９Ａｌ０．０１４Ｍｎ０．０４７Ｆ５．９８６］で表される組成が挙げられる。このようなＫＳＡＦ系蛍光体によれば、輝度が高く、発光ピーク波長の半値幅の狭い赤色発光を得ることができる。
具体的には、透光性部材３は、光源の発光面となる上面と、上面と反対側の下面と、上面と下面との間の側面とを有する。第１透光性部材３１の下面は発光素子１の上面と対向して配置され、第２透光性部材３２の下面は、発光素子１全体の外周に位置する遮光性部材２の上面と対向して配置される。透光性部材３の上面及び下面は互いに平行な平坦面であることが好ましく、側面は上面及び／又は下面に垂直な面であってもよく、上面及び／又は下面に対して傾斜する傾斜面を有していてもよい。
透光性部材３は、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等によって形成することができる。透光性樹脂としては、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、アクリル樹脂、フッ素樹脂の１種以上を含む樹脂を用いることができる。
また、透光性部材３は、入射された光の少なくとも一部を波長変換可能な蛍光体を含むことができる。蛍光体を含有する透光性部材３としては、例えば、蛍光体の焼結体や、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等に蛍光体粉末を含有させたものが挙げられる。また、透光性樹脂、ガラス、セラミックス等の成形体である透光板の表面に蛍光体を含有する樹脂層等の透光層を形成したものでもよい。
蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｌｕ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体（例えば、Ｔｂ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ）、ＣＣＡ系蛍光体（例えば、Ｃａ１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕ）、ＳＡＥ系蛍光体（例えば、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ）、クロロシリケート系蛍光体（例えば、Ｃａ８ＭｇＳｉ４Ｏ１６Ｃｌ２：Ｅｕ）、βサイアロン系蛍光体（例えば、（Ｓｉ，Ａｌ）３（Ｏ，Ｎ）４：Ｅｕ）、αサイアロン系蛍光体（例えば、Ｃａ（Ｓｉ，Ａｌ）１２（Ｏ，Ｎ）１６：Ｅｕ）、ＳＬＡ系蛍光体（例えば、ＳｒＬｉＡｌ３Ｎ４：Ｅｕ）、ＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）若しくはＳＣＡＳＮ系蛍光体（例えば、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）等の窒化物系蛍光体、ＫＳＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ）、ＫＳＡＦ系蛍光体（例えば、Ｋ２Ｓｉ０．９９Ａｌ０．０１Ｆ５．９９：Ｍｎ）若しくはＭＧＦ系蛍光体（例えば、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ）等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する蛍光体（例えば、ＣｓＰｂ（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）３）、又は、量子ドット蛍光体（例えば、ＣｄＳｅ、ＩｎＰ、ＡｇＩｎＳ２又はＡｇＩｎＳｅ２）等を用いることができる。
ＫＳＡＦ系蛍光体としては、下記式（Ｉ）で表される組成を有していてよい。
Ｍ２［ＳｉｐＡｌｑＭｎｒＦｓ］ （Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｍはアルカリ金属を示し、少なくともＫを含んでよい。Ｍｎは４価のＭｎイオンであってよい。ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、０．９≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．１、０＜ｑ≦０．１、０＜ｒ≦０．２、５．９≦ｓ≦６．１を満たしていてよい。好ましくは、０．９５≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０５又は０．９７≦ｐ＋ｑ＋ｒ≦１．０３、０＜ｑ≦０．０３、０．００２≦ｑ≦０．０２又は０．００３≦ｑ≦０．０１５、０．００５≦ｒ≦０．１５、０．０１≦ｒ≦０．１２又は０．０１５≦ｒ≦０．１、５．９２≦ｓ≦６．０５又は５．９５≦ｓ≦６．０２５であってよい。例えば、Ｋ２［Ｓｉ０．９４６Ａｌ０．００５Ｍｎ０．０４９Ｆ５．９９５］、Ｋ２［Ｓｉ０．９４２Ａｌ０．００８Ｍｎ０．０５０Ｆ５．９９２］、Ｋ２［Ｓｉ０．９３９Ａｌ０．０１４Ｍｎ０．０４７Ｆ５．９８６］で表される組成が挙げられる。このようなＫＳＡＦ系蛍光体によれば、輝度が高く、発光ピーク波長の半値幅の狭い赤色発光を得ることができる。
複数の第１透光性部材３１は、一部又は全部が透光性の材料のみから形成されていてもよいし、一部又は全部が、蛍光体を含有していてもよい。この場合、複数の第１透光性部材３１の一部又は全部が同じ蛍光体を含有していてもよく、一部又は全部が異なる蛍光体を含有していてもよい。複数の第１透光性部材３１の全部が、青色光により励起され黄色光を発光する蛍光体を含有していてもよい。また、複数の第１透光性部材３１の一部が、青色光により励起され黄色光を発光する蛍光体を含有し、他の一部が青色光により励起され橙色光を発光する蛍光体を含有していてもよい。第１透光性部材３１に含有させる蛍光体の種類又は含有量を調整することにより、第１透光性部材３１の上面から所望の色の光を出射させることができる。
青色光を出射する複数の発光素子１を備える光源において、図３Ｃに示すように、ｘ方向及びｙ方向において、上面から出射される発光色の異なる第１透光性部材３１Ｃ及び第１透光性部材３１Ｄを交互に配列させることができる。第１透光性部材３１Ｃは青色光により励起され黄色発光する蛍光体を含有し、第１透光性部材３１Ｃの上面からは白色光が出射される。第１透光性部材３１Ｄは青色光に励起され赤色発光する蛍光体と黄色発光する蛍光体とを含有し、上面からは橙色光が出射される。これにより、発光色を白色光～橙色光の範囲で調光することが可能な光源を得ることができる。この場合、第１透光性部材３１Ｃ、３１Ｄに対応して、第２透光性部材３２Ｃ、３２Ｄも同様にｘ方向及びｙ方向において交互に配列させることが好ましい。この際、第２透光性部材３２Ｃは第１透光性部材３１Ｃと同様に黄色発光する蛍光体を含有し、第２透光性部材３２Ｄは第１透光性部材３１Ｄと同様に赤色発光する蛍光体と黄色発光する蛍光体とを含む。
青色光を出射する複数の発光素子１を備える光源において、図３Ｃに示すように、ｘ方向及びｙ方向において、上面から出射される発光色の異なる第１透光性部材３１Ｃ及び第１透光性部材３１Ｄを交互に配列させることができる。第１透光性部材３１Ｃは青色光により励起され黄色発光する蛍光体を含有し、第１透光性部材３１Ｃの上面からは白色光が出射される。第１透光性部材３１Ｄは青色光に励起され赤色発光する蛍光体と黄色発光する蛍光体とを含有し、上面からは橙色光が出射される。これにより、発光色を白色光～橙色光の範囲で調光することが可能な光源を得ることができる。この場合、第１透光性部材３１Ｃ、３１Ｄに対応して、第２透光性部材３２Ｃ、３２Ｄも同様にｘ方向及びｙ方向において交互に配列させることが好ましい。この際、第２透光性部材３２Ｃは第１透光性部材３１Ｃと同様に黄色発光する蛍光体を含有し、第２透光性部材３２Ｄは第１透光性部材３１Ｄと同様に赤色発光する蛍光体と黄色発光する蛍光体とを含む。
また、青色光を出射する複数の発光素子１を備える光源において、図３Ｄに示すように、ｘ方向及びｙ方向において、上面から出射される発光色がそれぞれ異なる第１透光性部材３１Ｅ、第１透光性部材３１Ｆ、第１透光性部材３１Ｇを交互に配列させることができる。第１透光性部材３１Ｅは蛍光体を含有しておらず、第１透光性部材３１Ｅの上面からは青色光が出射される。第１透光性部材３１Ｆは青色光に励起され赤色発光する蛍光体を含有し、上面からは赤色光が出射される。第１透光性部材３１Ｇは青色光に励起され緑色発光する蛍光体を含有し、上面からは緑色光が出射される。これにより、青、緑、赤の光が出射されるため、マルチカラー表示が可能な光源を得ることができる。この場合、第１透光性部材３１Ｃ、３１Ｅ、３１Ｆに対応して、第２透光性部材３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇも同様にｘ方向及びｙ方向において順に配列させることが好ましい。この際、第２透光性部材３２Ｅは第１透光性部材３１Ｅと同様に蛍光体を含有せず、第２透光性部材３２Ｆは第１透光性部材３１Ｆと同様に赤色発光する蛍光体を含み、第２透光性部材３２Ｇは第１透光性部材３１Ｇと同様に緑色発光する蛍光体を含む。
透光性部材３は、光拡散性物質を含有してもよい。光拡散性物質としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛等の粒子が挙げられる。このような光拡散性物質を透光性部材中に分散させるか、このような粒子を含む層を透光性部材が備えることにより、発光素子１から発せられる光を拡散させて外部へと放出させることができる。これにより、透光性部材３の上面における発光ムラを抑制することができる。
隣接する透光性部材３間の距離は、隣接する第１透光性部材の間、隣接する第１透光性部材と第２透光性部材との間、隣接する第２透光性部材の間において、異なっていてもよいし、同じでもよい。例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲が挙げられ、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましく、４０μｍ以上８０μｍ以下の範囲がより好ましい。
隣接する透光性部材３間の距離は、隣接する第１透光性部材の間、隣接する第１透光性部材と第２透光性部材との間、隣接する第２透光性部材の間において、異なっていてもよいし、同じでもよい。例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲が挙げられ、３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましく、４０μｍ以上８０μｍ以下の範囲がより好ましい。
このような複数の透光性部材３が、第１透光性部材３１として複数の発光素子１上に、第２透光性部材３２として複数の発光素子１の全体の外周に位置する遮光性部材上に、それぞれ配置される。これにより、光源の発光面側（つまり発光素子の光出射面側）から、光源を視認した場合に、光源の外周に位置する遮光性部材２の面積を小さくすることができる。これにより、例えば、外部から光源が視認される際に、外周の遮光性部材２が目立たなくなり、光源のデザイン性を向上させることが可能となる。特に、発光素子の非点灯時における透光性部材３と遮光性部材２との色の違いが外部から視認されることを低減させることができる。
また、光源１が第２透光性部材３２を備えることにより、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、内側に位置する発光素子１を点灯させた場合の透光性部材３１Ｘを通過する光ｍと、外側に位置する発光素子１を点灯させた場合の透光性部材３１Ｙを通過する光ｎと、発光面側におけるそれぞれの光の広がりを近似させることができる。これに対して、外周に第２透光性部材が配置されない場合、図４Ｄに示すように、発光素子の全体の外周に位置する遮光性部材２２により、外側に位置する発光素子１から出射される光ｔの進行が阻害され、発光面側における光の広がりに偏りが生じる虞がある。このように、本実施形態によれば、複数の発光素子のうちの特定の発光素子を点灯させた場合、外側に位置する発光素子と内側に位置する発光素子とそれぞれにおける光の広がりが同等な光源を得ることができる。
図４Ｂから図４Ｄにおいては、説明を簡単にするために、光源内部における各部材間の光の屈折は考慮せずに図示している。
また、光源１が第２透光性部材３２を備えることにより、図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、内側に位置する発光素子１を点灯させた場合の透光性部材３１Ｘを通過する光ｍと、外側に位置する発光素子１を点灯させた場合の透光性部材３１Ｙを通過する光ｎと、発光面側におけるそれぞれの光の広がりを近似させることができる。これに対して、外周に第２透光性部材が配置されない場合、図４Ｄに示すように、発光素子の全体の外周に位置する遮光性部材２２により、外側に位置する発光素子１から出射される光ｔの進行が阻害され、発光面側における光の広がりに偏りが生じる虞がある。このように、本実施形態によれば、複数の発光素子のうちの特定の発光素子を点灯させた場合、外側に位置する発光素子と内側に位置する発光素子とそれぞれにおける光の広がりが同等な光源を得ることができる。
図４Ｂから図４Ｄにおいては、説明を簡単にするために、光源内部における各部材間の光の屈折は考慮せずに図示している。
（光拡散層４）
図５に示すように、一実施形態の光源１０Ａは、透光性部材３の上面を被覆する光拡散層４をさらに備えていてもよい。光拡散層４は、透光性部材３の一部のみを被覆していてもよいが、第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の全部を一体的に被覆することが好ましい。この際、光拡散層４は、透光性部材３間の遮光性部材２上も含め光源１０Ａの上面を一括して被覆することが好ましい。これにより、隣接する発光素子１を点灯させる際に、隣接する発光領域間の非発光領域が、輝度の低い領域として外部から視認されることを抑制することができる。
光拡散層４は、発光素子１から出射される光を拡散及び導光する機能を有する。光拡散層４は、単層であってもよいし、複数の層を含む積層構造を有していてもよい。光拡散層４は、例えば、３０％～９９％の全光線透過率（Ｔｒ）及び１０％～９０％の拡散率（Ｄ）を有する。光拡散層４の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が挙げられる。
光拡散層４は、遮光性部材２及び透光性部材３の上面に接していてもよいし、遮光性部材２及び透光性部材３の上面から間隔をあけて配置されていてもよい。なかでも、光拡散層４の下面は、遮光性部材２及び透光性部材３の上面に直接接していることが好ましい。これによって、発光素子１からの光を光拡散層４に効率的に導入することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。また、光拡散層４は、遮光性部材２及びは透光性部材３の上面との間に、透光層５として、透光性の層又は接着材層等を介して接していてもよい。
図５に示すように、一実施形態の光源１０Ａは、透光性部材３の上面を被覆する光拡散層４をさらに備えていてもよい。光拡散層４は、透光性部材３の一部のみを被覆していてもよいが、第１透光性部材３１及び第２透光性部材３２の全部を一体的に被覆することが好ましい。この際、光拡散層４は、透光性部材３間の遮光性部材２上も含め光源１０Ａの上面を一括して被覆することが好ましい。これにより、隣接する発光素子１を点灯させる際に、隣接する発光領域間の非発光領域が、輝度の低い領域として外部から視認されることを抑制することができる。
光拡散層４は、発光素子１から出射される光を拡散及び導光する機能を有する。光拡散層４は、単層であってもよいし、複数の層を含む積層構造を有していてもよい。光拡散層４は、例えば、３０％～９９％の全光線透過率（Ｔｒ）及び１０％～９０％の拡散率（Ｄ）を有する。光拡散層４の厚さは、１０μｍ以上２００μｍ以下が挙げられる。
光拡散層４は、遮光性部材２及び透光性部材３の上面に接していてもよいし、遮光性部材２及び透光性部材３の上面から間隔をあけて配置されていてもよい。なかでも、光拡散層４の下面は、遮光性部材２及び透光性部材３の上面に直接接していることが好ましい。これによって、発光素子１からの光を光拡散層４に効率的に導入することができ、光の取り出し効率を向上させることができる。また、光拡散層４は、遮光性部材２及びは透光性部材３の上面との間に、透光層５として、透光性の層又は接着材層等を介して接していてもよい。
光拡散層４は、透光性樹脂と透光性樹脂に含まれる光拡散性物質とを含む。透光性樹脂及び光拡散性物質としては、透光性部材３に用いられる透光性樹脂及び光拡散性物質と同様の材料を用いることができる。さらに、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂等、可視光に対して吸収の少ない樹脂によって形成してもよい。光拡散層４の表面は、平坦であってもよいし、微細な凹凸等を有していてもよい。
（実装基板５０）
図５に示すように、一実施形態の光源１０Ａは、複数の発光素子１が実装基板５０上に載置されていてもよい。
実装基板５０は、少なくともその上面に発光素子１と接続される配線５１と、配線５１を支持する基体５２を有するものが挙げられる。実装基板５０は、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であってもよいし、湾曲可能な程度に薄型の基板であってもよいし、リジッド基板であってもよい。
基体５２としては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライト等のセラミックス；ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及び液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びフェノール樹脂等の樹脂を用いることができる。なかでも放熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましい。
配線５１は、基体５２の上面のみならず、下面に配置されていてもよい。上面及び下面の配線５１は、側面に配置される配線を介して接続されてもよいし、ビア等の内層配線を介して接続されていてもよい。また、配線５１は、部分的に厚み等が異なっていてもよい。配線は、電解めっき、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等により形成することができる。配線５１としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、金、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム等の金属又はこれらを含む合金が挙げられる。
図５に示すように、一実施形態の光源１０Ａは、複数の発光素子１が実装基板５０上に載置されていてもよい。
実装基板５０は、少なくともその上面に発光素子１と接続される配線５１と、配線５１を支持する基体５２を有するものが挙げられる。実装基板５０は、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であってもよいし、湾曲可能な程度に薄型の基板であってもよいし、リジッド基板であってもよい。
基体５２としては、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライト等のセラミックス；ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＡ（ポリフタルアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）及び液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びフェノール樹脂等の樹脂を用いることができる。なかでも放熱性に優れるセラミックスを用いることが好ましい。
配線５１は、基体５２の上面のみならず、下面に配置されていてもよい。上面及び下面の配線５１は、側面に配置される配線を介して接続されてもよいし、ビア等の内層配線を介して接続されていてもよい。また、配線５１は、部分的に厚み等が異なっていてもよい。配線は、電解めっき、無電解めっき、スパッタリング、蒸着等により形成することができる。配線５１としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、金、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム等の金属又はこれらを含む合金が挙げられる。
〔光源１０の製造方法〕
上述した光源１０は、透光性シート３ａを準備し、透光性シート３ａに複数の発光素子１を配置し、ダイシングを行い、ダイシング領域及び発光素子１間に遮光性部材２を配置することにより製造することができる。
また、遮光性部材２から露出する発光素子１の正電極１ｐ及び負電極１ｎとそれぞれ接続される導電膜８を形成してもよい。このような導電膜８を形成することにより、遮光性部材２から露出する発光素子１の正電極１ｐ及び負電極１ｎの表面積を実質的に増大させることが可能となり、基板等への接続性を確保することができる。
上述した光源１０は、透光性シート３ａを準備し、透光性シート３ａに複数の発光素子１を配置し、ダイシングを行い、ダイシング領域及び発光素子１間に遮光性部材２を配置することにより製造することができる。
また、遮光性部材２から露出する発光素子１の正電極１ｐ及び負電極１ｎとそれぞれ接続される導電膜８を形成してもよい。このような導電膜８を形成することにより、遮光性部材２から露出する発光素子１の正電極１ｐ及び負電極１ｎの表面積を実質的に増大させることが可能となり、基板等への接続性を確保することができる。
（透光性シート３ａの準備）
まずは、ダイシングにより複数の透光性部材３に個片化することができる透光性シート３ａを準備する。透光性シート３ａは、透光性シート３ａに光拡散層４が積層された積層シート６であってもよい。なかでも、図６Ａに示すように、透光性シート３ａは、透光性シート３ａに透光層５、光拡散層４が順に積層された積層シート６として準備されることが好ましい。透光性シート３ａ、透光層５、光拡散層４は、それぞれ、シート状の部材であってもよい。この場合、各層は、直接又は接着材層等を介して一体的に積層される。また、支持体上に、透光性シート３ａの材料、透光層５の材料、光拡散層４の材料をこの順又は逆の順に塗布等により積層した積層シート６を形成してもよい。各層の厚みは、それぞれ、上述した特性を発揮し得るように適宜設定することができる。ここで、透光層５としては、発光素子１から出射した光の少なくとも一部を透過し得る層であればよく、例えば、発光素子からの出射した光の６０％以上を透過させるものが挙げられ、７０％以上、７５％以上又は８０％以上を透過させるものが好ましい。透光層５は、透光性部材を構成する透光性樹脂等によって形成することができる。透光層の厚みは、２０μｍ以上４００μｍ以下が挙げられる。このような透光層５は、発光素子から出射された光を横方向に伝搬することができるため、発光部間の輝度ムラの軽減に寄与し得る。
まずは、ダイシングにより複数の透光性部材３に個片化することができる透光性シート３ａを準備する。透光性シート３ａは、透光性シート３ａに光拡散層４が積層された積層シート６であってもよい。なかでも、図６Ａに示すように、透光性シート３ａは、透光性シート３ａに透光層５、光拡散層４が順に積層された積層シート６として準備されることが好ましい。透光性シート３ａ、透光層５、光拡散層４は、それぞれ、シート状の部材であってもよい。この場合、各層は、直接又は接着材層等を介して一体的に積層される。また、支持体上に、透光性シート３ａの材料、透光層５の材料、光拡散層４の材料をこの順又は逆の順に塗布等により積層した積層シート６を形成してもよい。各層の厚みは、それぞれ、上述した特性を発揮し得るように適宜設定することができる。ここで、透光層５としては、発光素子１から出射した光の少なくとも一部を透過し得る層であればよく、例えば、発光素子からの出射した光の６０％以上を透過させるものが挙げられ、７０％以上、７５％以上又は８０％以上を透過させるものが好ましい。透光層５は、透光性部材を構成する透光性樹脂等によって形成することができる。透光層の厚みは、２０μｍ以上４００μｍ以下が挙げられる。このような透光層５は、発光素子から出射された光を横方向に伝搬することができるため、発光部間の輝度ムラの軽減に寄与し得る。
（発光素子１の配置）
次いで、図６Ｂに示すように、積層シート６における透光性シート３ａに、複数の発光素子１を配列する。この場合、発光素子１の光出射面側を透光性シート３ａ上に配置する。発光素子１の光出射面と透光性シート３ａとは、直接接するように固定してもよいし、透光性の接着材等を用いて固定してもよい。
次いで、図６Ｂに示すように、積層シート６における透光性シート３ａに、複数の発光素子１を配列する。この場合、発光素子１の光出射面側を透光性シート３ａ上に配置する。発光素子１の光出射面と透光性シート３ａとは、直接接するように固定してもよいし、透光性の接着材等を用いて固定してもよい。
（ダイシング）
続いて、図６Ｃに示すように、積層シート６上に配列した複数の発光素子１間で、少なくとも透光性シート３ａの厚み方向の全部を切断するように、ブレード７を利用して、ダイシングを行う。この際、積層シート６として、透光性シート３ａに透光層５と光拡散層４とを積層した積層シートを準備した場合には、透光性シート３ａの厚み方向の全部、透光層５の厚み方向の全部又は一部をダイシングし、光拡散層４は、ダイシングしないことが好ましい。つまり、積層シート６においては、透光性シート３ａの厚み方向の全部を切断するが、光拡散層４のダイシングを回避するために、透光性シート３ａと光拡散層４との間に緩衝層として透光層５を配置させることが好ましい。この場合、透光層５の厚み方向の一部がダイシングにより切断される。
透光性シート３ａのダイシングは、発光素子間の全てにおいて行うとともに、外側に配置される発光素子１ｇの外側の側面１ｓ側においても行う。この場合、ダイシングは、発光素子間に行うダイシングと、ｘ方向及びｙ方向において同じピッチで行うことが好ましい。なお、平面視において、発光素子１ｇの、さらにその外側における、積層シート６を個片化するダイシングの位置は、任意に設定することができる。
続いて、図６Ｃに示すように、積層シート６上に配列した複数の発光素子１間で、少なくとも透光性シート３ａの厚み方向の全部を切断するように、ブレード７を利用して、ダイシングを行う。この際、積層シート６として、透光性シート３ａに透光層５と光拡散層４とを積層した積層シートを準備した場合には、透光性シート３ａの厚み方向の全部、透光層５の厚み方向の全部又は一部をダイシングし、光拡散層４は、ダイシングしないことが好ましい。つまり、積層シート６においては、透光性シート３ａの厚み方向の全部を切断するが、光拡散層４のダイシングを回避するために、透光性シート３ａと光拡散層４との間に緩衝層として透光層５を配置させることが好ましい。この場合、透光層５の厚み方向の一部がダイシングにより切断される。
透光性シート３ａのダイシングは、発光素子間の全てにおいて行うとともに、外側に配置される発光素子１ｇの外側の側面１ｓ側においても行う。この場合、ダイシングは、発光素子間に行うダイシングと、ｘ方向及びｙ方向において同じピッチで行うことが好ましい。なお、平面視において、発光素子１ｇの、さらにその外側における、積層シート６を個片化するダイシングの位置は、任意に設定することができる。
（遮光性部材２の形成）
図６Ｄに示すように、遮光性部材２を構成する材料を、積層シート６上において、複数の発光素子１を一体的に被覆するように配置する。遮光性部材２を構成する材料は、複数の発光素子１の全部を埋設するように被覆してもよいし、図６Ｅに示すように、発光素子１の電極を露出するように被覆してもよい。また、複数の発光素子１の全部、つまり、電極を含む全てを埋設するように被覆した後、発光素子１の電極を露出するように、遮光性部材２を構成する材料の一部を除去してもよい。このような除去は、エッチング又は研削等、当該分野で公知の方法によって行うことができる。これによって、光源を形成することができる。
図６Ｄに示すように、遮光性部材２を構成する材料を、積層シート６上において、複数の発光素子１を一体的に被覆するように配置する。遮光性部材２を構成する材料は、複数の発光素子１の全部を埋設するように被覆してもよいし、図６Ｅに示すように、発光素子１の電極を露出するように被覆してもよい。また、複数の発光素子１の全部、つまり、電極を含む全てを埋設するように被覆した後、発光素子１の電極を露出するように、遮光性部材２を構成する材料の一部を除去してもよい。このような除去は、エッチング又は研削等、当該分野で公知の方法によって行うことができる。これによって、光源を形成することができる。
（導電膜８の形成）
図６Ｆに示すように、遮光性部材２及び遮光性部材２から露出する電極上に導電膜８ａを形成する。導電膜８ａは、導電性を有する材料であればよく、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、ニッケル等の金属又はこれらの金属を含む合金等によって形成することができる。その後、例えばエッチング、レーザアブレーション等によって遮光性部材２を覆う導電膜８ａの一部を除去することによって、一部が電極を覆い、他の一部が遮光性部材２を覆う導電膜８を形成することができる。導電膜の厚みは、得ようとする性能、用いる材料等によって、適宜設定することができる。例えば、導電膜の除去をレーザアブレーションにより行う場合、導電膜の厚みは１μｍ以下であることが好ましく、１２５オングストローム以上１０００オングストローム以下がより好ましい。
図６Ｆに示すように、遮光性部材２及び遮光性部材２から露出する電極上に導電膜８ａを形成する。導電膜８ａは、導電性を有する材料であればよく、銅、アルミニウム、金、銀、プラチナ、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、ニッケル等の金属又はこれらの金属を含む合金等によって形成することができる。その後、例えばエッチング、レーザアブレーション等によって遮光性部材２を覆う導電膜８ａの一部を除去することによって、一部が電極を覆い、他の一部が遮光性部材２を覆う導電膜８を形成することができる。導電膜の厚みは、得ようとする性能、用いる材料等によって、適宜設定することができる。例えば、導電膜の除去をレーザアブレーションにより行う場合、導電膜の厚みは１μｍ以下であることが好ましく、１２５オングストローム以上１０００オングストローム以下がより好ましい。
〔発光モジュール〕
一実施形態の発光モジュール２０は、図７に示すように、基板２１と、基板２１上に配置された光源１０と備える。基板２１は、表面に配線層を備え、配線層が、例えば、発光素子をセグメント単位でマトリクス駆動することができるように形成されていてもよいし、ローカルディミング動作を行うことができるように形成されていてもよい。
発光モジュール２０は、光源１０上に配置されたレンズ１１を備えていてもよい。ここでのレンズ１１は、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ等、各種機能を発揮するレンズを用いることができる。また、レンズ１１を支持するために、筐体１２を有していてもよい。
一実施形態の発光モジュール２０は、図７に示すように、基板２１と、基板２１上に配置された光源１０と備える。基板２１は、表面に配線層を備え、配線層が、例えば、発光素子をセグメント単位でマトリクス駆動することができるように形成されていてもよいし、ローカルディミング動作を行うことができるように形成されていてもよい。
発光モジュール２０は、光源１０上に配置されたレンズ１１を備えていてもよい。ここでのレンズ１１は、凸レンズ、凹レンズ、フレネルレンズ等、各種機能を発揮するレンズを用いることができる。また、レンズ１１を支持するために、筐体１２を有していてもよい。
本開示の光源及び発光モジュールは、カメラのフラッシュ光源、車両のヘッドライト、液晶ディスプレイのバックライト、各種照明器具等に利用できる。
１ 発光素子
１ａ 上面
１ｂ 下面
１ｇ 外側に配置する発光素子
１ｎ 負電極
１ｐ 正電極
１ｓ 側面
２、２２ 遮光性部材
３、３１Ｘ、３１Ｙ 透光性部材
３１、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ、３１Ｆ、３１Ｇ 第１透光性部材
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ 第２透光性部材
３ａ 透光性シート
４ 光拡散層
５ 透光層
６ 積層シート
７ ブレード
８ 導電膜
１０、１０Ａ 光源
１１ レンズ
１２ 筐体
２０ 発光モジュール
２１ 基板
５０ 実装基板
５１ 配線
５２ 基体
１ａ 上面
１ｂ 下面
１ｇ 外側に配置する発光素子
１ｎ 負電極
１ｐ 正電極
１ｓ 側面
２、２２ 遮光性部材
３、３１Ｘ、３１Ｙ 透光性部材
３１、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｅ、３１Ｆ、３１Ｇ 第１透光性部材
３２、３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、３２Ｅ、３２Ｆ、３２Ｇ 第２透光性部材
３ａ 透光性シート
４ 光拡散層
５ 透光層
６ 積層シート
７ ブレード
８ 導電膜
１０、１０Ａ 光源
１１ レンズ
１２ 筐体
２０ 発光モジュール
２１ 基板
５０ 実装基板
５１ 配線
５２ 基体
Claims (11)
- 複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の上面を露出し、前記複数の発光素子の間及び前記複数の発光素子の全体の外周に配置され、前記複数の発光素子を一括して保持する遮光性部材と、
複数の透光性部材と、を備え、
前記複数の透光性部材は、
前記複数の発光素子上にそれぞれ配置される複数の第１透光性部材と、
前記外周に位置する前記遮光性部材上に配置される第２透光性部材と、を含み、
前記遮光性部材は、前記複数の透光性部材の上面を露出し、前記複数の透光性部材間に配置されている光源。 - さらに、前記複数の透光性部材の上面を被覆する光拡散層を備える請求項１に記載の光源。
- 前記複数の第１透光性部材は平面視において全体として矩形状に配置され、
前記第２透光性部材は前記矩形の外周に沿って複数配置されている請求項１又は２に記載の光源。 - 前記第２透光性部材は、前記遮光性部材から露出して前記光源の外側面を構成する側面を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の光源。
- 隣接する前記第１透光性部材間の距離は、隣接する前記発光素子間の距離よりも小さい請求項１から４のいずれか一項に記載の光源。
- 前記複数の透光性部材は蛍光体を含有する請求項１から５のいずれか一項に記載の光源。
- 前記複数の発光素子は青色光を発光し、
前記複数の透光性部材は、青色光により励起され黄色光を発光する蛍光体を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の光源。 - 前記複数の発光素子は、実装基板上に載置されており、前記遮光性部材は、前記発光素子と前記実装基板との間に配置されている請求項１から７のいずれか一項に記載の光源。
- 前記第２透光性部材は、隣接して配置される前記第１透光性部材との配列方向における幅が、隣接して配置される前記第１透光性部材の前記配列方向における幅の５％以上１００％以下である請求項１から８のいずれか一項に記載の光源。
- 表面に配線層を備えた基板と、
該基板上に配置された請求項１から９のいずれか一項に記載の光源と、を備える発光モジュール。 - 前記光源上に配置されたレンズを備える請求項１０に記載の発光モジュール。
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2023
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