(57)【要約】【課題】薄型化しながら輝度ムラを抑制できる発光モジュールを提供する。【解決手段】発光モジュールは、外部に光を放射する発光面となる第１主面１ｃと、第１主面１ｃと反対側にある第２主面１ｄとを有する透光性の導光板１と、導光板１の第２主面１ｄに所定の間隔で配置される複数の発光素子１１とを備える。導光板１は、発光素子１１を中央部に配置している発光セル５を構成する複数のセル領域６からなり、セル領域６は、第１主面１ｃに光学機能部２が配置されて、第２主面１ｄには光学機能部２の対応位置に各々の発光素子１１が配置されている。第２主面１ｄは、隣接して配置しているセル領域６の境界部７に凹反射部１ｇを有し、第１主面１ｃは、セル領域６の中央部より境界部７に近い位置に反射溝１ｊを有する。【選択図】図２Ｂ
2020107584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に光を放射する発光面となる第１主面と、前記第１主面と反対側にある第２主面とを有する透光性の導光板と、
前記導光板の第２主面に所定の間隔で配置される複数の光源と、を備える発光モジュールであって、
前記導光板は、前記発光素子を中央部に配置してなる発光セルを構成する複数のセル領域からなり、
前記セル領域は、第１主面に光学機能部が配置されて、前記第２主面には前記光学機能部の対応位置に各々の発光素子が配置されており、さらに
前記第２主面は、隣接して配置してなる前記セル領域の境界部に凹反射部を有し、
前記第１主面は、前記セル領域の中央部より前記境界部に近い位置に反射溝を有することを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載する発光モジュールであって、
前記凹反射部は反射性の材料で充填されてなることを特徴とする発光モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載する発光モジュールであって、
前記光源は、発光素子と、発光素子の主発光面を覆う波長変換部と、発光素子の側面を覆う光反射性部材とを備え、
前記反射性の材料は、前記光源の側面及び前記第２主面を覆うことを特徴とする発光モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記反射溝が、各々の前記セル領域の外周に沿う形状であることを特徴とする発光モジュール。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記セル領域が四角形であることを特徴とする発光モジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記反射溝が第１主面に対して傾斜する傾斜面を有する溝であることを特徴とする発光モジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記第１主面と前記傾斜面とがなす傾斜角（α）が、前記導光板の第１主面に向かって次第に大きくなる形状であることを特徴とする発光モジュール。
【請求項８】
請求項１ないし７に記載する発光モジュールであって、
前記第２主面に、光を反射する凹凸反射部からなる凹反射部を有し、
前記凹凸反射部が、前記発光セルの境界に向かって下り勾配に傾斜する凹凸傾斜面を両側に有する谷形としてなることを特徴とする発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の発光素子を導光板に設けている発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
導光板の一方の面に複数の発光ダイオード等の発光素子を用いた発光モジュールは、液晶ディスプレイのバックライトやディスプレイ等の各種の光源として広く利用されている。例えば、特許文献１に開示される光源装置は、導光板の一方の面に、複数の発光素子を配置している。さらに、特許文献２に開示される発光モジュールは、導光板の表面に錐状の凹部を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８２９１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８９７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導光板の片面に所定の間隔で複数の発光素子を配置する発光モジュールは、薄型化して輝度ムラを抑制することが要求されている。本開示は、薄型化しながら輝度ムラを抑制できる発光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示にかかる発光モジュールは、外部に光を放射する発光面となる第１主面と、第１主面と反対側にある第２主面とを有する透光性の導光板と、導光板の第２主面に所定の間隔で配置される複数の発光素子とを備える。導光板は、発光素子を中央部に配置している発光セルを構成する複数のセル領域からなり、セル領域は、第１主面に光学機能部が配置されて、第２主面には光学機能部の対応位置に各々の発光素子が配置されている。さらに、第２主面は、隣接して配置しているセル領域の境界部に凹反射部を有し、第１主面は、セル領域の中央部より境界部に近い位置に反射溝を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によると、薄型化しながら輝度ムラを抑制できる発光モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態にかかる液晶ディスプレイ装置の各構成を示す構成図である。
【図２Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式平面図である。
【図２Ｂ】実施形態にかかる発光モジュールの一部拡大模式断面図である。
【図２Ｃ】実施形態にかかる導光板の一例を示す平面図、縦断面図、横断面図、底面図である。
【図３】発光素子ユニットの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｂ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｃ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｄ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｅ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｆ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｇ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図４Ｈ】実施形態にかかる発光モジュールの製造工程の一例を示す拡大模式断面図である。
【図５】他の実施形態にかかる発光モジュールの拡大模式断面図である。
【図６Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式平面図である。
【図６Ｂ】実施形態にかかる発光モジュールの構成を示す回路図である。
【図７】実施形態にかかる発光モジュールを液晶ディスプレイ装置に用いた場合の模式平面図である。
【図８Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの一部拡大模式断面図である。
【図８Ｂ】実施形態にかかる導光板の一例を示す平面図、縦断面図、横断面図、底面図である。
【図８Ｃ】図８Ａに示す発光モジュールの導光板の要部拡大断面図である。
【図９Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの一部拡大模式断面図である。
【図９Ｂ】実施形態にかかる導光板の一例を示す平面図、縦断面図、横断面図、底面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。
さらに、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光モジュールを例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
【０００９】
（液晶ディスプレイ装置１０００）
図１は、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ装置１０００の各構成を示す構成図である。図１で示す液晶ディスプレイ装置１０００は、上側から順に、液晶パネル１２０と、２枚のレンズシート１１０ａ、１１０ｂと、拡散シート１１０ｃと、発光モジュール１００とを備える。本実施形態にかかる液晶ディスプレイ装置１０００は、液晶パネル１２０の下方に発光モジュール１００を配置するいわゆる直下型の液晶ディスプレイ装置である。液晶ディスプレイ装置１０００は、発光モジュール１００から照射される光を、液晶パネル１２０に照射する。なお、上述の構成部材のそれぞれは複数枚重ねてもよく、さらに偏光フィルムやカラーフィルタ、ＤＢＥＦ等の部材を備えてもよい。
【００１０】
１．実施形態１
（発光モジュール１００）
本実施形態の発光モジュールの構成を図２Ａ〜図２Ｄに示す。
図２Ａは、本実施形態にかかる発光モジュールの模式平面図である。図２Ｂは、本実施形態にかかる発光モジュール１００を示す一部拡大模式断面図である。図２Ｃは、実施形態にかかる導光板の光学機能部と凹部の一例を示す平面図、縦断面図、横断面図、底面図である。
【００１１】
発光モジュール１００は、導光板１と、導光板１に配置された複数の発光素子１１とを備える。各々の発光素子１１は導光板１上にマトリクス状に配置されている。導光板１は、複数の発光セル５を一体構造に連結している。発光セル５は導光板１と発光素子１１とを備える。導光板１は、発光素子１１を中央部に配置している複数のセル領域６からなる。導光板１は、複数のセル領域６を縦横に並べて各々のセル領域６を四角形としている。発光セル５は、導光板１のセル領域６の中央部に発光素子１１を配置している。各々の発光セル５は、発光素子１１と導光板１との間に波長変換部１２を配置している。発光モジュール１００の導光板１は、外部に光を放射する発光面である第１主面１ｃと、第１主面１ｃと反対側の第２主面１ｄと、を備える。導光板１は、第２主面１ｄにおいて、隣接するセル領域６の境界に凹反射部１ｇを設けて、第１主面１ｃにおいては、発光セル５の中央部よりも境界線に近い位置に反射溝１ｊを設けている。導光板１の各々のセル領域６には波長変換部１２を配置している。波長変換部１２は、導光板１に設けた凹部１ｂに設けられており、発光素子１１と導光板１との間に配置される。波長変換部１２は、発光素子１１の発光を波長変換して導光板１に入射する。波長変換部１２のそれぞれに１つの発光素子１１が配置されている。
【００１２】
さらに、本開示に係る発光モジュールは、導光板１を一体構造に連結している複数の発光セル５からなる。導光板１は、発光素子１１を中央部に配置している各々の発光セル５を構成する複数のセル領域６からなる。発光セル５は、セル領域６の中央部であって、導光板１の第１主面１ｃ側に光学機能部２を配置して、第２主面１ｄには光学機能部２の対応位置に各々の発光素子１１を配置している。さらに、導光板１は、第１主面１ｃには、隣接して配置しているセル領域６の境界部７に沿って伸びるように反射溝１ｊを設けている。
【００１３】
本開示に係る発光モジュールは、薄型化しながら輝度ムラを抑制できる。導光板１の第２主面１ｄに設けている凹反射部１ｇと、第１主面１ｃに設けている反射溝１ｊが、対向する特定の位置に配置されて、輝度の低下しやすい発光セル５の境界部分において、導光板１の内部を透過する光を効率よく外部に放射して、境界部分における輝度の低下を抑制することができる。導光板１の内部を透過して境界面に入射する光は、発光素子１１から離れた境界部分では入射角が大きくなって全反射する確率が高くなる。導光板の内面で全反射する光は外部に放出されず、境界部の輝度を低下させる原因となる。導光板の内面に入射する光は、入射角が臨界角よりも小さいと、導光板の内面で全反射することなく、外部に放射される。以上の発光モジュールは、導光板１の第２主面１ｄには境界部７に凹反射部１ｇを設け、第１主面１ｃには中央部より境界部７に近い位置に反射溝１ｊを設けているので、凹反射部１ｇが発光素子１１から放射されて導光板１の内部を面方向に透過する光を境界部７の凹反射部１ｇで反射して方向転換し、中央部よりも境界部７に近い位置に配置している反射溝１ｊは、発光素子１１から放射された光と、凹反射部１ｇで反射された光の両方を、第１主面１ｃの内面における入射角を小さくして導光板１の外部に放出して、境界部７の輝度の低下を抑制する。導光板１の第２主面１ｄの境界部７にある凹反射部１ｇは、導光板１の内部を面方向に透過する光を反射して、第１主面１ｃに向かう方向とする確率を高くして、反射光が第１主面１ｃから外部に放出される確率を高くしている。第１主面１ｃにおいて、発光セル５の中央部よりも境界部７に近い位置に配置している反射溝１ｊは、発光素子１１から放射された光と、凹反射部１ｇで反射された光の両方を導光板１の外部に放出して、境界部７の輝度低下を抑制する。第１主面１ｃには反射溝１ｊを、第２主面１ｄには凹反射部１ｇを配置し、セル領域６の境界部７と中央部より境界部７に近い位置において、その両面に凹部を設けている導光板１は、凹反射部１ｇと反射溝１ｊとが互いに内部を透過する光を内面で反射し、また表面で屈折して外部に放出することで、導光板１を薄くしながら、輝度ムラを抑制できる効果がある。とくに、以上の発光モジュールは、発光セル５の中央部よりも境界部７に近い位置に反射溝１ｊを設けているので、反射溝１ｊを設けていない場合に比べて、反射溝１ｊ表面への入射角を広い範囲で小さくして、光の全反射による輝度低下を抑制できる。反射溝１ｊで発光素子から離れた位置の輝度低下を抑制することで、発光素子１１の配置のピッチを広くすることができ、安価に製造をすることが可能となる。
【００１４】
凹反射部１ｇと反射溝１ｊに加えて、輝度が高くなる発光素子１１の光軸上に、光学機能部２を配置する本開示の発光モジュールは、発光素子１１の発光面１１ａから導光板１に入射される光を光学機能部２で光軸から周囲に拡散し、発光素子１１の光軸上の強い発光を遮光して周囲に拡散し、拡散された光を反射溝１ｊで外部に放射することで、全体を薄型化しながら輝度ムラをより効果的に抑制できる。
【００１５】
直下型の液晶ディスプレイ装置では、液晶パネルと発光モジュールとの距離が近いため、発光モジュールの輝度ムラが液晶ディスプレイ装置の輝度ムラに影響を及ぼす可能性がある。そのため、直下型の液晶ディスプレイ装置の発光モジュールとして、輝度ムラの少ない発光モジュールが望まれている。
【００１６】
本実施形態の発光モジュール１００の構成をとれば、発光モジュール１００の厚みを、５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、１ｍｍ以下等、薄くすることができる。
【００１７】
図２Ｂに示す発光モジュール１００は、光源として、発光素子１１と、発光素子１１の主発光面１１ｃを覆う波長変換部１２と、発光素子１１の側面を覆う光反射性部材１６とを備える発光素子ユニット１０を備える。この発光素子ユニット１０を、図２Ｂに示すように、導光板１の凹部１ｂに接合することにより、導光板１の定位置に波長変換部１２と発光素子１１とを配置して、発光素子１１から放射される光を波長変換部１２を介して導光板１に入射するようにしている。ただ、発光モジュールは、必ずしも波長変換部や発光素子を発光素子ユニットとして導光板に配置する必要はなく、導光板に形成された凹部に波長変換材料を充填して波長変換部を形成すると共に、この波長変換部に発光素子を接合して導光板の定位置に波長変換部と発光素子とを配置することもできる。
【００１８】
さらに、図２Ｂに示す発光モジュール１００は、導光板１の第１主面１ｃ側に光学機能部２を設けている。光学機能部２は、発光素子１１の光軸上に配置され、発光素子１１の発光は、光学機能部２を介して外部に放射される。
【００１９】
発光素子１１から放射される光は、波長変換部１２を介して導光板１に入射される。以上の発光モジュール１００においては、発光素子１１の発光は、波長変換部１２を介して導光板１に入射する。本明細書において、「発光素子の発光面」は、発光素子の光が導光板に入射される面を意味するので、発光素子の発光が波長変換部を介して導光板に入射する発光モジュールでは、波長変換部の表面（発光素子ユニットの表面）が発光素子の発光面となる。発光モジュールは、発光素子の発光を、波長変換部を介して導光板に入射する構造には特定しない。たとえば、発光モジュールは、光調整層を介して発光素子の光を導光板に入射することもできる。発光素子の光が光調整層を介して導光板に入射される発光モジュールは、発光素子の発光面が光調整層の表面となる。光調整層は、たとえば、発光素子の光を散乱して導光板に入射する層など、発光素子の光をコントロールして導光板に入射する全ての層とすることができる。また、この場合、波長変換部に代わって光調整層を備える発光素子ユニットを形成し、この発光素子ユニットを導光板に配置することにより、光調整層を介して発光素子の光を導光板に入射することができる。
【００２０】
本実施形態にかかる発光モジュール１００を構成する各部材および製造方法について以下に詳述する。
【００２１】
（導光板１）
導光板１は、発光素子１１からの光が入射され、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１は、発光面となる第１主面１ｃと、第１主面１ｃと反対側の第２主面１ｄとを備える。この導光板１の第２主面１ｄに複数の発光素子１１を配置している。発光素子１１は、導光板１のセル領域６の中央部に配置される。発光素子１１を導光板１の第２主面１ｄの凹部１ｂに配置する構造は、導光板１と発光素子１１との距離を縮めることができ、発光モジュール１００の薄型化が可能になる。導光板１の大きさは、例えば、一辺が１ｃｍ〜２００ｃｍ程度とすることができ、３ｃｍ〜３０ｃｍ程度が好ましい。厚みは０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度とすることができ、０．５ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。導光板１の平面形状は、例えば、略矩形や略円形等とすることができる。
【００２２】
導光板１の材料としては、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等の樹脂材料やガラスなどの光学的に透明な材料を用いることができる。特に、熱可塑性の樹脂材料は、射出成形によって効率よく製造することができるため、好ましい。なかでも、透明性が高く、安価なポリカーボネートが好ましい。導光板１に発光素子１１を実装した後に配線基板を貼りつける発光モジュールは、リフロー半田のような高温がかかる工程を省略できるため、ポリカーボネートのような熱可塑性であり耐熱性の低い材料であっても用いることができる。
導光板１は、例えば、射出成形やトランスファーモールド、熱転写等で成形することができる。導光板１が後述する光学機能部２や凹部１ｂを備えている場合には、これらも一括して金型で形成することが好ましい。これにより、光学機能部２と凹部１ｂの成形位置ずれを低減することができる。
【００２３】
本実施形態の導光板１は単層で形成されていてもよく、複数の透光性の層が積層されて形成されていてもよい。複数の透光性の層が積層されている場合には、任意の層間に屈折率の異なる層、例えば空気の層等を設けることが好ましい。これにより、光をより拡散させやすくなり、輝度ムラを低減した発光モジュールとすることができる。このような構成は、例えば、任意の複数の透光性の層の間にスペーサを設けて離間させ、空気の層を設けることで実現することができる。
また、導光板１の第１主面１ｃ上に透光性の層と、導光板１の第１主面１ｃと透光性の層の間に屈折率の異なる層、例えば空気の層等を設けてもよい。これにより、光をより拡散させやすくなり、輝度ムラを低減した液晶ディスプレイ装置とすることができる。このような構成は、例えば、任意の導光板１と透光性の層の間にスペーサを設けて離間させ、空気の層を設けることで実現することができる。
【００２４】
（光学機能部２）
導光板１は、第１主面１ｃ側に光学機能部２を備えている。
光学機能部２は、例えば、導光板１に入射される光を光学機能部２で面内に広げる機能を有することができる。光学機能部２は、例えば、導光板１の材料と屈折率の異なる材料で設けられる。光学機能部２は、具体的には、図２Ｂに示すように、導光板１に設けた凹部１ａで構成することができる。この図の光学機能部２は、凹部１ａの内周面に傾斜面１ｘを設けている。傾斜面１ｘは、凹部１ａの中央に向かって発光素子１１に接近するように、図において上り勾配に傾斜する。図２Ｂの断面図に示す光学機能部２は、第１主面１ｃと傾斜面１ｘとがなす傾斜角をγとしたとき、傾斜面１ｘを、中央部に向かって次第に傾斜角（γ）が大きくなる形状としている。このような形状の光学機能部２を設けることにより、発光素子１１の発光面１１ａから導光板１に入射される光をより効果的に導光板１の面方向に広げることができる。さらに、光学機能部２は、底部に平面部１ｙを設けている。光学機能部２は、平面部１ｙを凹部１ａの中央部に配置している。凹部１ａの中央部に平面部１ｙを設けた光学機能部２は、凹部１ａを設けて導光板１の強度が低下する弊害を少なくできる。中央部に設けた平面部１ｙが、導光板１の最小厚さを厚くできるからである。光学機能部２は、発光素子１１の光軸上に配置することが好ましく、より好ましくは、光学機能部２に設けた平面部１ｙを発光素子１１の光軸上に配置することが好ましい。平面部１ｙのある光学機能部２は、平面部のない光学機能部に比較して、発光素子１１と光学機能部２との相対的な位置ずれによる輝度ムラを少なくできる。平面部１ｙが光入射面である発光素子１１の発光面１１ａと平行に配置されて、平面部１ｙと光入射面との相対的な位置ずれによる輝度ムラが少なくなるからである。また、光学機能部は、図示しないが、第１主面側に設けられた逆円錐、逆四角錐、逆六角錐等の逆多角錐形等の凹みとして、底部に平面部を設け、あるいは平面部を設けない形状とすることもできる。
【００２５】
光学機能部２は、導光板１と屈折率の異なる材料（例えば空気）と凹部１ａの傾斜面１ｘとの界面で、発光素子１１から入射される光を発光素子１１の側方方向に反射するものを用いることができる。また、例えば、傾斜面１ｘを有する凹部１ａに光反射性の材料（例えば金属等の反射膜や白色の樹脂）等を設けたものであってもよい。光学機能部２の傾斜面１ｘは、断面視において曲線とするが、直線でもよい。図２Ｂ及び図２Ｃの断面図に示す光学機能部２の傾斜面１ｘは、断面視において凹部１ａの中央に向かって次第に傾斜角（γ）を大きくする曲線とするが、断面視において傾斜角（γ）が異なる直線として、中央に向かって次第に傾斜角（γ）を大きくすることもできる。
【００２６】
光学機能部２は、後述するように、それぞれの発光素子１１に対応する、つまり、第２主面１ｄ側に配置された発光素子１１と反対側の位置に配置されることが好ましい。特に、発光素子１１の光軸と、光学機能部２の中心軸とが略一致することが好ましい。
【００２７】
光学機能部２の大きさは、適宜設定することができる。図２Ｂに示す光学機能部２は、平面視において円形の開口部の外形を、発光素子１１の発光面１１ａである、波長変換部１２の外形よりも大きくしている。この光学機能部２は、発光素子１１の発光面１１ａから導光板１に入射される光をより効果的に導光板１の内部に反射して導光板１の面方向に広げることができる。発光素子１１の発光を波長変換部１２を介して導光板１に入射する構造は、波長変換部１２から全方向に光が導光板１に入射される。導光板１に入射される発光は、光学機能部２との界面で全反射して導光板１の面方向に効率よく広げられるが、導光板１の入射光は、一部が全反射して導光板１の面方向に反射され、一部は光学機能部２との界面で全反射することなく光学機能部２を透過して導光板１の第１主面１ｃから外部に放射される。
【００２８】
（凹反射部１ｇ）
発光モジュール１００の導光板１は、セル領域６の境界部７に凹反射部１ｇを設けている。図２Ａ〜図２Ｃに示す導光板１の凹反射部１ｇは、発光素子１１からの光を反射させる光反射面１ｈを備える。光反射面１ｈは曲面であり、セル領域６の境界部７における中央部において最も深くなっている。この発光モジュール１００は、境界部７に１列の凹反射部１ｇを設けて、凹反射部１ｇの両面に光反射面１ｈを設けている。光反射面１ｈは第２主面１ｄの略全域に渡って曲面としている。この構造の発光モジュール１００は、発光素子１１からの光を光反射面１ｈで効率よく反射させることができる。ただし、導光板は、凹反射部をこの形状に特定することなく、平坦な面を有していても構わない。
【００２９】
凹反射部１ｇは、深さが１ｍｍ以下であって、好ましくは０．４〜０．８ｍｍ、さらに好ましくは、０．５〜０．６ｍｍとする。図２Ｂでは、凹反射部１ｇの深さは、凹部１ｂよりも深い例を図示している。これにより、発光素子１１からの光を効率よく反射することができ、均一な面発光とすることができる。
【００３０】
（反射溝１ｊ）
図２Ａ〜図２Ｃに示す導光板１は、第１主面１ｃにおいて、セル領域６の中央部より境界部７に近い位置に反射溝１ｊを設けている。反射溝１ｊは、セル領域６の境界部７に沿って伸びる線状としている。また、セル領域６の外周の四角形の輪郭に沿う形状に配置されている。このように配置されていることで、セル領域６の内の光をセル内で有効に利用でき、１セルでの輝度を高くできる。さらに、四角形のセル領域６の境界部７に沿って配置されて、セル領域６の外周に沿う形状に配置されて、セル領域外６の境界部近傍における輝度低下を抑制している。反射溝１ｊは、第１主面１ｃに対して傾斜する傾斜面１ｋを有する形状の溝である。さらに、図に示す反射溝１ｊは、第１主面１ｃと傾斜面１ｋとがなす傾斜角（α）を、導光板１の第１主面１ｃに向かって次第に大きくなる形状としている。この形状の反射溝１ｊは、導光板１の第１主面１ｃ側に光をより多く外部に取り出すことができ、セル領域６の境界部７における輝度ムラ、とくに反射溝１ｊ両側の輝度ムラをより少なくできる。図の反射溝１ｊは、両面を傾斜面１ｋとするＶ溝で、さらに両面の傾斜面１ｋを対称とするＶ溝としているが、反射溝１ｊは必ずしも両面を対称とすることなく、またＶ溝に特定するものでない。
【００３１】
図２Ｂに示す導光板１は、反射溝１ｊと凹反射部１ｇを、反対側の表面に互いに平行な姿勢として、境界部７に沿って伸びる形状としている。反射溝１ｊと凹反射部１ｇは、溝の最も深い部分である底部が、境界部７に沿って線状に伸びる形状としている。つまり反射溝１ｊと凹反射部１ｇの底部が線状に伸びる最深部ラインは、第１主面１ｃと第２主面１ｄにおいて、互いに対称でない位置、すなわち非対称位置に配置されている。図の導光板１は、凹反射部１ｇの最深部ラインを、セル領域６の境界部７の中央に配置して、反射溝１ｊの最深部ラインを、凹反射部１ｇの最深部ラインの両側に配置している。セル領域６の中央部及び、凹反射部１ｇの導光板１の第１主面１ｃ側は、光の取り出しがよく、明るくなりやすい。前記領域に比べてその他のセル領域６は、暗くなりやすい。反射溝１ｊは、セル領域内で暗くなりやすい位置での光の取り出しを高めている。反射溝１ｊと凹反射部１ｇとの最深部ラインを、両面の非対向位置に配置している導光板１は、両面に線状に伸びる反射溝１ｊと凹反射部１ｇを設けながら、溝による導光板１の強度が低下するのを防止して、輝度ムラを抑制できる。薄い導光板１の両面に線状に溝を設ける構造は、溝による強度低下が問題となる。非対向位置に線状に溝を設ける構造は、溝を設けて薄くなる領域が両面で異なるので、両面に溝を設けながら、強度低下を少なく出来る特徴がある。とくに、極めて薄い導光板が使用される発光モジュールにおいて、この特徴は極めて大切な特性である。
また、セル内の光をセル内で有効に利用できる為、凹反射部１ｇの隣のセル側の光反射面１ｈ上が暗くなることを抑制できる。このような効果は、ローカルディミングモードにて動作する場合や、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）映像等を表示することに有効である。
【００３２】
図２Ａ及び図２Ｂの導光板１は、各々のセル領域６の外周部において、境界部７に沿って伸びる１列の反射溝１ｊを設けているが、複数列の反射溝を平行に配置することもできる。
【００３３】
各反射溝１ｊの開口幅と深さは、目的や用途、更に発光素子１１の配光特性や導光板１の厚み等、種々の要因に応じて設計することができる。一例として、厚みが１．１ｍｍのポリカーボネート製の導光板１を用いる例を示す。反射溝１ｊの開口幅は０．２ｍｍ、深さ０．３０ｍｍでとしている。
【００３４】
（位置決め部、凹部１ｂ）
導光板１は、第２主面１ｄ側に、位置決め部を備えていてもよい。位置決め部は、発光素子１１の実装位置の目標とすることができればどのような形態でもよい。具体的には、例えば、図２Ｂ、図２Ｃ、及び図４Ａに示すような凹部１ｂや、凸部、溝等とすることができる。凹部１ｂの平面視における大きさは、例えば、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができ、０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。深さは０．０５ｍｍ〜４ｍｍとすることができ、０．１ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。光学機能部２と凹部１ｂの間の距離は光学機能部２と凹部１ｂが離間している範囲で適宜設定できる。
【００３５】
凹部１ｂの平面視形状は、例えば、略矩形、略円形とすることができ、凹部１ｂの配列ピッチ等によって選択可能である。凹部１ｂの配列ピッチ（最も近接した２つの凹部の間の距離）が略均等である場合には、略円形または略正方形が好ましい。なかでも、略円形とすることで、発光素子１１からの光を良好に広げることができる。
【００３６】
図２Ｃに示す凹部１ｂは、平面視における外形を略正方形状としている。さらに、図に示す凹部１ｂは、その内周面を、正方形状の開口縁から凹部１ｂの底面に向かって下り勾配となる傾斜面１ｍとして、全体の形状を逆四角錐台形状としている。図２に示す凹部１ｂは、平面状に形成される底面の大きさを、発光素子ユニット１０の発光面１１ａである波長変換部１２の対向面よりも大きくしている。これにより、発光ユニット１０を凹部１ｂの底面に対して確実に配置できるようにしている。この凹部１ｂには、詳細には後述するが、内側に充填される透光性接合部材１４を介して発光素子ユニット１０が定位置に固定される。
以上の凹部１ｂは、内周面を傾斜面１ｍとしているが、凹部は、内周面を垂直面とすることもできる。
【００３７】
（発光素子ユニット１０）
発光素子ユニット１０は、発光素子１１と、発光素子１１の主発光面１１ｃを覆う波長変換部１２と、発光素子１１の側面を覆う光反射性部材１６とを備えている。
図３の発光素子ユニット１０は、波長変換部１２の表面に発光素子１１を接合して、発光素子１１の主発光面１１ｃを波長変換部１２で被覆している。発光素子１１は、透光性接着部材１７を介して、波長変換部１２の表面に接合している。図３の発光素子ユニット１０は、平面視において、波長変換部１２の外形を発光素子１１の外形よりも大きくしている。この発光素子ユニット１０は、発光素子１１の主発光面１１ｃから照射されるより多くの光を波長変換部１２に透過させて導光板１に入射して色ムラや輝度ムラを少なくできる。さらに、発光素子ユニット１０は、発光素子１１の側面を光反射性部材１６で被覆している。図に示す発光素子ユニット１０は、光反射性部材１６の外側面と波長変換部１２の外側面を略同一平面としている。
【００３８】
（波長変換部１２）
本実施形態の発光モジュール１００は、発光素子１１からの光を拡散して、発光素子１１からの光の波長を変換する波長変換部１２を備えていてもよい。
波長変換部１２は、図２Ｂに示すように、発光素子１１と導光板１との間に設けられ、導光板１の第２主面１ｄ側に配置されている。波長変換部１２は、それに照射された発光素子１１からの光を内部で拡散、均等化する。図の発光モジュール１００は、発光素子ユニット１０として、発光素子１１と波長変換部１２とを一体的に形成することにより、発光素子１１の主発光面１１ｃを波長変換部１２で被覆している。波長変換部１２は、発光モジュールの薄型化等の目的から、図２Ｂに示すように、前述の導光板１の凹部１ｂ内に配置されていることが好ましい。
【００３９】
ただ、波長変換部１２は、図５に示す発光モジュール２００のように、平坦な導光板２０１の第２主面２０１ｄ上に配置することもできる。図に示す発光モジュール２００は、平坦な導光板２０１の第２主面２０１ｄ上に、発光素子ユニット１０の波長変換部１２を接合して固定することにより、導光板２０１と発光素子１１の間に波長変換部１２を配置している。この発光素子ユニット１０は、例えば、透光性接着部材１７を介して接合される。このように、波長変換部１２は、第２主面２０１ｄの面から突出するように設けられていてもよい。
【００４０】
図５に示す導光板１は、第２主面２０１ｄに凹部を設けることなく、発光素子ユニット１０が配置される第２主面２０１ｄを平面状としている。さらに、導光板は光学機能部２０２となる凹部２０１ａの形状を、逆円錐状の凹みとして、凹部２０１ａの内周面に傾斜面２０１ｘを設けている。傾斜面２０１ｘは、凹部１ａの中央に向かって発光素子１１に接近するように、図において上り勾配に傾斜している。図５に示す光学機能部２０２は、傾斜面２０１ｘを、中央部に向かって次第に傾斜角が大きくなる形状としている。図に示す導光板は、第２主面２０１ｄに凹部を形成することなく平面状とするので、発光素子１１の発光面１１ａに対向して第１主面２０１ｃに形成される凹部２０１ａを深く形成しながら、導光板の強度を確保できる。このような形状の光学機能部２０２を設けることにより、発光素子１１の発光面１１ａから導光板１に入射される光をより効果的に導光板１の面方向に広げることができる。また、光学機能部は、図示しないが、第１主面側に設けられた逆円錐、逆四角錐、逆六角錐等の逆多角錐形等の凹みとすることができる。さらに、光学機能部２０２においても、底部に平面部を設ける凹みとすることもできる。
【００４１】
さらに、発光モジュールは、図示しないが、導光板に形成された凹部に波長変換材料を充填して波長変換部を形成することもできる。この発光モジュールは、それぞれ離間した複数の波長変換部を備えることが好ましい。これにより、波長変換材料を削減することができる。また、それぞれの発光素子の１つに対して、１つの波長変換部が設けられることが好ましい。これにより、発光素子からの光を波長変換部において均一化させることで、輝度ムラや色ムラを低減することができる。
【００４２】
凹部に波長変換材料を充填して形成される波長変換部は、例えば、ポッティング、印刷、スプレー等の方法で形成することができる。導光板の凹部内に波長変換材料を配置して波長変換部を形成する場合には、例えば、液状の波長変換材料を導光板の第２主面に載せた後、スキージ等で複数の凹部内にすり込むことで、量産性良く波長変換部を形成することができる。
【００４３】
また、凹部に充填される波長変換部は、あらかじめ成形されたものを準備し、その成形品を導光板の凹部内、又は、導光板の第２主面上に配置してもよい。波長変換部の成形品の形成方法は、例えば、板状又はシート状の波長変換材料を、切断、パンチング等によって個片化する方法が挙げられる。あるいは、金型等を用いて射出成形、トランスファーモールド法、圧縮成形などの方法によって小片の波長変換部の成形品を形成することができる。波長変換部の成形品は、接着剤等を用いて凹部内、又は、導光板の第２主面上に接着することができる。
【００４４】
波長変換部１２の大きさや形状は、例えば、上述の凹部１ｂと同程度とすることができる。波長変換部１２の高さは、凹部１ｂの深さと同程度、またはそれ以上とすることが好ましい。
【００４５】
なお、導光板１の第１主面２ｃは、光学機能部２以外の部分に光拡散、反射等をさせる加工を有していてもよい。例えば、光学機能部２から離間した部分に微細な凹凸を設ける、または粗面とすることで、さらに光を拡散させ、輝度ムラを低減するようにすることができる。
【００４６】
波長変換部１２は、例えば、母材の材料として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、これらを混合した樹脂、または、ガラスなどの透光性材料を用いることができる。波長変換部１２の耐光性および成形容易性の観点からは、波長変換部１２の母材としてシリコーン樹脂を選択すると有益である。波長変換部１２の母材としては、導光板１の材料よりも高い屈折率を有する材料が好ましい。
【００４７】
波長変換部１２が含有する波長変換部材としては、ＹＡＧ蛍光体、βサイアロン蛍光体またはＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体、窒化物系蛍光体などが挙げられる。特に、複数種類の波長変換部材を１つの波長変換部１２において用いること、より好ましくは、波長変換部１２が緑色系の発光をするβサイアロン蛍光体と赤色系の発光をするＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体とを含むことにより、発光モジュールの色再現範囲を広げることができる。また、例えば、青色系の光を出射する発光素子１１を用いた際に、赤色系の光を得ることができるように、波長変換部１２にＫＳＦ系蛍光体（赤色蛍光体）を６０重量％以上、好ましくは９０重量％以上含有させてもよい。つまり、特定の色の光を出射する波長変換部材を波長変換部１２に含有させることで、特定の色の光を出射するようにしてもよい。また、波長変換部材は量子ドットであってもよい。
波長変換部１２内において、波長変換部材はどのように配置されていてもよい。例えば、略均一に分布していてもよく、一部に偏在してもよい。また、波長変換部材をそれぞれ含有する複数の層が積層されて設けられていてもよい。
【００４８】
波長変換部１２は、例えば上述した樹脂材料にＳｉＯ２やＴｉＯ２等の微粒子を含有させて、発光素子１１の光を散乱させる層とすることもできる。
【００４９】
（発光素子１１）
発光素子１１は、発光モジュール１００の光源である。導光板１は、複数の発光素子１１を配置している。
【００５０】
発光素子１１は、主に発光を取り出す主発光面１１ｃと、主発光面１１ｃと反対側の電極形成面１１ｄに一対の電極１１ｂを有する。一対の電極１１ｂは後述する配線基板２０と対向して配置され、任意に配線１５等を介して、適宜配線基板２０の基板配線と電気的に接続される。発光素子１１と導光板１とは透光性樹脂等の透光性を有する透光性接合部材１４を介して接合される。
【００５１】
発光素子１１は、例えば、サファイア等の透光性基板と、透光性基板の上に積層された半導体積層構造とを有する。半導体積層構造は、発光層と、発光層を挟むｎ型半導体層およびｐ型半導体層とを含み、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層にｎ側電極およびｐ側電極１１ｂがそれぞれ電気的に接続される。発光素子１１は、例えば透光性基板を備える主発光面１１ｃが導光板と対向して配置され、主発光面１１ｃと反対側の電極形成面１１ｄに一対の電極１１ｂを有する。発光素子１１は、波長変換部材を効率良く励起できる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）を備えることが好ましい。
【００５２】
発光素子１１としては、縦、横および高さの寸法に特に制限は無い。発光素子１１は、好ましくは平面視において縦および横の寸法が１０００μｍ以下の半導体発光素子を用い、より好ましくは縦および横の寸法が５００μｍ以下であり、さらに好ましくは、縦および横の寸法が２５０μｍ以下の発光素子を用いる。このような発光素子を用いると、液晶ディスプレイ装置のローカルディミングを行った際に、高精細な映像を実現することができる。また、縦および横の寸法が５００μｍ以下の発光素子１１を用いると、発光素子１１のコスト効率がよくなり、発光モジュール１００の低コスト化が可能になる。なお、縦および横の寸法の両方が２５０μｍ以下である発光素子は、発光素子の上面の面積が小さくなるため、相対的に発光素子の側面からの光の出射量が多くなる。つまり、このような発光素子は発光がバットウィング形状になりやすくなるため、発光素子１１が導光板１に接合され、発光素子１１と導光板１との距離がごく短い本実施形態の発光モジュール１００に好ましく用いられる。
【００５３】
さらに、発光モジュールは、導光板１にレンズ等の反射や拡散機能を有する光学機能部２を設けて、発光素子１１からの光を側方に広げ、導光板１の面内における発光強度を平均化させることが好ましい。
【００５４】
本実施形態における発光モジュール１００は、導光板１に予め設けられた複数の位置決め部（特に、凹部１ｂ）もしくは光学機能部２を目印とし、導光板１上に複数の発光素子ユニット１０を実装することで、このような発光素子１１の位置決めを容易に行うことができる。このことにより、発光素子１１からの光を精度よく均一化させ、輝度ムラや色ムラの少ない良質なバックライト用光源とすることができる。
【００５５】
また、上述のように、光学機能部２が設けられた面の反対側の面において光学機能部２と対応した、つまり平面透視において光学機能部２と重なる位置に、発光素子１１を位置決め可能な位置決め部を設けることが好ましい。なかでも、位置決め部として凹部１ｂを形成し、この凹部１ｂに発光素子ユニット１０の波長変換部１２を接合することで、発光素子１１と光学機能部２との位置決めをより容易に行うことができる。
また、発光素子を発光素子ユニットとして凹部に配置することなく、導光板に設けた凹部に波長変換材料を充填して波長変換部を設けて、この波長変換部に発光素子を接合する構造としてもよい。位置決め部として形成された凹部の内部に導光板１の部材とは異なる部材であって、製造装置の位置認識に利用可能な波長変換部を形成することで、発光素子と光学機能部との位置決めをより容易に行うことができる。
【００５６】
また、発光素子１１の側面を光反射性部材１６で被覆して発光の方向を限定し、また発光素子１１の主発光面１１ｃと対向する凹部１ｂの内部に波長変換部１２を設け、この波長変換部１２から主に光を取り出すことで、発光を内部で拡散させることが可能な波長変換部１２を発光部とみなすことができる。これにより、波長変換部１２と対向してはいるものの、平面視の範囲内において発生する発光素子１１の位置ずれの影響をより低減することができる。
【００５７】
発光素子１１としては、平面視においてどのような形状のものを用いてもよい。例えば、正方形または長方形の発光素子を用いることが好ましい。高精細な液晶ディスプレイ装置の場合、使用する発光素子１１の数は数千個以上となり、発光素子１１の実装工程は重要な工程となる。長方形の発光素子を用いた場合は、実装工程において、複数の発光素子の一部の発光素子に回転ずれ（例えば±９０度方向のずれ）が発生したとしても、平面視において長方形の発光素子を用いることで目視での確認が容易となる。また、ｐ型電極とｎ型電極の距離を離して形成することができるため、後述する配線１５の形成を容易に行うことができる。
一方、平面視において正方形の発光素子を用いる場合は、小さい発光素子を量産性良く製造することができる。
発光素子１１の密度（配列ピッチ）は、発光素子１１間の距離は、例えば、０．０５ｍｍ〜２０ｍｍ程度とすることができ、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００５８】
複数の発光素子１１は、導光板１の平面視において、多段多列に配列される。好ましくは、複数の発光素子１１は、図２Ａに示すように、直交する二方向、つまり、ｘ方向およびｙ方向に沿って二次元的に配列される。複数の発光素子１１のｘ方向の配列ピッチｐｘは、ｙ方向の配列ピッチｐｙは、図２Ａの例に示すように、ｘ方向およびｙ方向の間でピッチが同じであってもよいし、異なっていてもよい。配列の二方向が直交していなくてもよい。また、ｘ方向またはｙ方向の配列ピッチは等間隔に限られず、不等間隔であってもよい。例えば、導光板１の中央から周辺に向かって間隔が広くなるように発光素子１１が配列されていてもよい。なお、発光素子１１間のピッチとは、発光素子１１の光軸間の距離である。
【００５９】
発光素子１１には、公知の半導体発光素子を利用することができる。本実施形態においては、発光素子１１として発光ダイオードを例示する。発光素子１１は、例えば、青色光を出射する。また、発光素子ユニット１０として、波長変換部材との組み合わせにより白色光を出射する光源を用いてもよい。また、複数の発光素子１１として異なる色の光を発する発光素子を用いてもよい。例えば、発光モジュール１００が、赤、青、緑の光を出射する発光素子を含み、赤、青、緑の光が混合されることにより白色光が出射されてもよい。
【００６０】
発光素子１１として、任意の波長の光を出射する素子を選択することができる。例えば、青色、緑色の光を出射する素子としては、窒化物系半導体（ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）またはＧａＰを用いた発光素子を用いることができる。また、赤色の光を出射する素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体を含む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なる半導体発光素子を用いることもできる。半導体層の材料および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。用いる発光素子の組成、発光色、大きさ、個数などは、目的に応じて適宜選択すればよい。
【００６１】
（透光性接着部材１７）
透光性接着部材１７は、波長変換部１２の表面と発光素子１１の主発光面１１ｃとを接合している。さらに、透光性接着部材１７は、図３に示すように、発光素子１１の側面の一部および波長変換部１２の一部も被覆している。なお、透光性接着部材１７の外側面は、発光素子１１の側面から波長変換部１２に向かって広がる傾斜面であることが好ましく、発光素子１１側に凸状の曲面であることがより好ましい。
さらに、透光性接着部材１７は、導光板１の第１主面１ｃ側から見た平面視において、波長変換部１２の外縁より内側の範囲に限定して配置されることが好ましい。これにより、発光素子１１の側面から出る光を波長変換部１２により効率的に入光させることができるため、光取り出し効率を高めることができる。
また、発光素子１１の主発光面１１ｃと波長変換部１２の間には、透光性接着部材１７を有してもよい。これにより、例えば、透光性接着部材１７に拡散剤等を含有することで発光素子１１の主発光面１１ｃから出る光が、透光性接着部材１７で拡散され、波長変換部１２に入ることで輝度ムラを少なくできる。
透光性接着部材１７は、後述する透光性接合部材１４と同じ部材を使用することができる。
【００６２】
（光反射性部材１６）
さらに、発光素子ユニット１０は、発光素子１１に波長変換部１２を設けた状態で、発光素子１１の側面を光反射性部材１６で被覆している。詳細には、透光性接着部材１７で覆われていない発光素子１１の側面および透光性接着部材１７の外側面を光反射性部材１６で被覆している。
光反射性部材１６は、光反射性に優れた材質で、好ましくは、光を反射する添加物である白色粉末等を透明樹脂に添加している白色樹脂である。発光素子ユニット１０は、発光素子１１の主発光面１１ｃを除く他の面をこの光反射性部材１６で被覆することにより、主発光面１１ｃ以外の方向への光の漏れを抑制している。すなわち、光反射性部材１６は、発光素子１１の側面や電極形成面１１ｄから出射される光を反射して、発光素子１１の発光を有効に導光板１の第１主面１ｃから外部に放射させて、発光モジュール１００の光取り出し効率を高めることができる。
【００６３】
光反射性部材１６は、発光素子１１から出射される光に対して６０％以上の反射率を有し、好ましくは９０％以上の反射率を有する白色樹脂が適している。この光反射性部材１６は、白色粉末等の白色の顔料を含有させた樹脂であることが好ましい。特に、酸化チタン等の無機白色粉末を含有させたシリコーン樹脂が好ましい。
【００６４】
光反射性部材１６は、発光素子１１の側面の少なくとも一部に接しており、発光素子１１の周囲にあって発光素子１１を埋設して、発光素子１１の電極１１ｂを表面に露出させている。光反射性部材１６は、波長変換部１２と接しており、光反射性部材１６の外側面と波長変換部１２の外側面は略同一平面である。しかし、光反射性部材１６の外側面より波長変換部１２の外側面が突出するような形としてもよい。その場合、後述する透光性接合部材１４で発光素子ユニット１０を導光板１に接着させたときの接合が強固になり好ましい。光反射性部材１６は、発光素子１１と波長変換部１２と一体構造に接合された発光素子ユニット１０を介して導光板１に配置される。
【００６５】
（透光性接合部材１４）
発光素子ユニット１０は、透光性接合部材１４によって導光板１に接合することができる。本実施形態においては、透光性接合部材１４は、凹部１ｂの内側面および発光素子ユニット１０の外側面と接している。また、透光性接合部材１４は、凹部１ｂの外側に位置する光反射性部材１６の一部と接するように、言い換えると、波長変換部１２の外側面から光反射性部材１６の外側面に跨がる領域を被覆するように配置されている。これにより、発光素子ユニット１０の側面方向に出射された光を透光性接合部材１４内に効率的に取り出し、発光モジュール１００の発光効率を高めることができる。透光性接合部材１４が発光素子ユニット１０の側面を被覆する場合には、図２Ｂに示すように、導光板１の方向に向かって断面視において広がる形状に形成することが好ましい。図の透光性接合部材１４の上面は、なだらかな傾斜面としている。これにより、発光素子１１の側面方向に出射された光を効率的に導光板１の方向に取り出すことができる。
また透光性接合部材１４は、波長変換部１２と凹部１ｂの底面の間に配置されてもよい。
【００６６】
図２Ｂに示す導光板１は、凹部１ｂの内周面を開口縁から内側に向かって下り勾配となる傾斜面としている。このため、この凹部１ｂは、透光性接合部材１４が充填される領域が広くなって、透光性接合部材１４が安定して所定の形状に硬化される。とくに、透光性接合部材１４が硬化する際に、透光性接合部材１４の表面に引けが生じるのを有効に防止できる特長がある。また、凹部１ｂに充填された透光性接合部材１４は、波長変換部１２の外側面から光反射性部材１６の外側面に跨がって被覆することで、発光素子ユニット１０の周辺部において高くなる形状、すなわち、断面視において、上面が中央凸に膨らむ傾斜面となる。この形状は、透光性接合部材１４を透過して傾斜面に入射する光を一様な状態で発光面側に反射できる。また、この透光性接合部材１４は、傾斜面が形成される領域を広くして、多くの光を反射できるようになり、輝度ムラを低減できる。
【００６７】
透光性接合部材１４として、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性の熱硬化性の樹脂材料等を用いることができる。また、透光性接合部材１４は、光の透過率を６０％以上とし、好ましくは９０％以上とする。さらに、透光性接合部材１４は、拡散材等を含み、あるいは光を反射する添加物である白色粉末等を含んでもよいし、拡散材や白色粉末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。
【００６８】
透光性接合部材１４は、発光素子１１が透光性基板を備える場合、その透光性基板の少なくとも側面の一部を被覆することが好ましい。これにより、発光層から出射される光のうち透光性基板内を伝播して横方向に出射される光を、上方に取り出すことができる。透光性接合部材１４は、高さ方向において透光性基板の側面の半分以上を被覆することが好ましく、発光素子１１の側面と電極形成面１１ｄとがなす辺に接触するように形成することがさらに好ましい。
【００６９】
（封止部材１３）
封止部材１３は、複数の発光素子ユニット１０の側面と導光板１の第２主面１ｄと透光性接合部材１４の表面とを封止している。これにより、発光素子ユニット１０と導光板１を補強することができる。また、この封止部材１３を光反射性部材とすることで、発光素子ユニット１０からの発光を導光板１に効率よく取り入れることができる。また、封止部材１３が、発光素子１１を保護する部材と導光板１の出射面と反対側の面に設けられる反射部材とを兼ねることにより、発光モジュール１００の薄型化を図ることができる。
【００７０】
封止部材１３は、光反射性部材であることが好ましい。光反射性部材の封止部材１３は、発光素子１１から出射される光に対して６０％以上の反射率を有し、好ましくは９０％以上の反射率を有する。光反射性部材の封止部材１３の材料は、白色の顔料等を含有させた樹脂であることが好ましい。特に、酸化チタンを含有させたシリコーン樹脂が好ましい。これにより、導光板１の一面を被覆するために比較的大量に用いられる材料として酸化チタンのような安価な原材料を多く用いることで、発光モジュール１００を安価にすることができる。
【００７１】
（配線１５）
発光モジュール１００には、複数の発光素子１１の電極１１ｂと電気的に接続される配線１５が設けられていてもよい。配線１５は、封止部材１３等の表面であって、導光板１の第１主面１ｃと反対側の面に形成することができる。配線１５を設けることにより、例えば複数の発光素子１１同士を電気的に接続することができ、液晶ディスプレイ装置１０００のローカルディミング等に必要な回路を容易に形成することができる。
配線１５は、例えば、図４Ｇ〜図４Ｈに示すように、発光素子１１の正負の電極１１ｂを封止部材１３の表面に露出させ、発光素子１１の電極１１ｂ及び封止部材１３の表面に金属膜１５ａを形成し、該金属膜１５ａをレーザ等で一部除去して、配線１５を形成することができる。
【００７２】
（配線基板２０）
本開示の発光モジュール１００は、図４Ｈに示すように、配線基板２０を有していてもよい。これにより、ローカルディミング等に必要な複雑な配線を容易に形成することができる。この配線基板２０は、発光素子１１を導光板１に実装し、任意に封止部材１３及び配線１５を形成した後に、別途配線層２０ｂを備える配線基板２０を発光素子の電極１１ｂないし配線１５と接合することで形成することができる。また、発光素子１１と接続する配線１５を設ける際、該配線１５を発光素子１１の電極１１ｂの平面形状よりも大きい形状とすることで、この配線基板２０と発光素子１１等との電気的な接合を容易に行うことができる。
【００７３】
配線基板２０は、絶縁性の基材２０ａと、複数の発光素子１１と電気的に接続される配線層２０ｂ等を備える基板である。配線基板２０は、例えば、絶縁性の基材２０ａに設けられた複数のビアホール内に充填された導電性部材２０ｃと、基材２０ａの両面側において導電性部材２０ｃと電気的に接続された配線層２０ｂが形成されている。
【００７４】
配線基板２０の材料としては、どのようなものであってもよい。例えば、セラミックスおよび樹脂を用いることができる。低コストおよび成形容易性の点から、樹脂を基材２０ａの材料として選択してもよい。樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル、ガラスエポキシ等の複合材料等を挙げることができる。また、リジッド基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。本実施形態の発光モジュール１００においては、発光素子１１と導光板１との位置関係が予め定められているため、配線基板２０の材料としては、熱等で反りが発生したり、伸びたりするような材料を基材２０ａに用いる場合であっても、発光素子１１と導光板１との位置ずれの問題が発生しづらいため、ガラスエポキシ等の安価な材料や厚みの薄い基板を適宜用いることができる。
【００７５】
配線層２０ｂは、例えば、基材２０ａ上に設けられた導電箔（導体層）であり、複数の発光素子１１と電気的に接続される。配線層２０ｂの材料は、高い熱伝導性を有していることが好ましい。このような材料として、例えば銅などの導電材料が挙げられる。また、配線層２０ｂは、メッキや導電性ペーストの塗布、印刷などで形成することができ、配線層２０ｂの厚みは、例えば、５〜５０μｍ程度である。
【００７６】
配線基板２０は、どのような方法で導光板１等と接合されていてもよい。例えば、シート状の接着シートを、導光板１の反対側に設けられた封止部材１３の表面と、配線基板２０の表面との間に配置し、圧着することで、接合することができる。また、配線基板２０の配線層２０ｂと発光素子１１との電気的接続はどのような方法で行われてもよい。例えば、ビアホール内に埋め込んだ金属である導電性部材２０ｃを加圧と加熱により溶かして配線１５と接合することができる。
【００７７】
なお、配線基板２０は、積層構造を有していてもよい。例えば、配線基板２０として、表面に絶縁層が設けられた金属板を用いてもよい。また、配線基板２０は複数のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を有するＴＦＴ基板であってもよい。
【００７８】
（発光モジュール１００の製造工程）
以下、本実施形態の発光モジュールの製造方法の一例を示す。
まず、発光素子ユニット１０を準備する。図３は、発光素子ユニット１０の製造工程の一例を示している。
図３（ａ）に示す工程で、発光素子１１の主発光面１１ｃを覆う波長変換部１２を形成する。この工程では、ベースシート４１の表面に均一な厚さで波長変換部１２を形成し、このベースシート４１をプレート４２に剥離できるように配置する。
【００７９】
図３（ｂ）に示す工程で、波長変換部１２に発光素子１１が接合される。発光素子１１は、主発光面１１ｃ側を波長変換部１２に接合する。発光素子１１は、波長変換部１２に所定の間隔で接合される。
発光素子１１は、透光性接着部材１７を介して波長変換部１２に接合する。透光性接着部材１７は、波長変換部１２上および／または発光素子１１の主発光面１１ｃ上に塗布されて、発光素子１１と波長変換部１２を接合する。この時、図３（ｂ）に示すように、塗布された透光性接着部材１７が発光素子１１の側面に這い上がり、発光素子１１の側面の一部を透光性接着部材１７が被覆する。また、波長変換部１２と発光素子１１の主発光面１１ｃの間にも透光性接着部材１７を配置してもよい。
発光素子１１の間隔は、図３（ｅ）で示すように、発光素子１１の間を切断して、波長変換部１２の外形が所定の大きさとなる寸法に設定される。
【００８０】
図３（ｃ）に示す工程で、発光素子１１を埋設するように、光反射性部材１６を形成する。光反射性部材１６は、好ましくは白色樹脂である。光反射性部材１６は、波長変換部１２上に配置され、発光素子１１を埋設する状態で硬化する。光反射性部材１６は、発光素子１１を完全に埋設する厚さ、図３（ｃ）にあっては発光素子１１の電極１１ｂを埋設する厚さに配置される。光反射性部材１６は、圧縮成形、トランスファー成形または塗布等で成形することができる。
【００８１】
図３（ｄ）に示す工程で、硬化した光反射性部材１６の一部を除去して発光素子１１の電極１１ｂを露出させる。また、電極１１ｂに金属層を別途設けてもよい。電極１１ｂに金属層を設けることにより、電極１１ｂを保護できる。
【００８２】
図３（ｅ）に示す工程で、光反射性部材１６と、波長変換部１２を裁断して発光素子ユニット１０に個片化する。個片化された発光素子ユニット１０は、波長変換部１２に発光素子１１が接合され、発光素子１１の周囲には光反射性部材１６が設けられて、電極１１ｂを光反射性部材１６の表面に露出させている。
以上、発光素子ユニットの準備について、上述の全ての工程を行ってもよいし、一部の工程を行ってもよい。あるいは、発光素子ユニットを購入によって準備してもよい。
【００８３】
以上の工程で製造された発光素子ユニット１０は、図４Ａ〜図４Ｃに示す工程で、導光板１の凹部１ｂに接合される。
【００８４】
まず、図４Ａに示すように、導光板１を準備する。導光板１は、材料としては例えばポリカーボネートを用い、第１主面１ｃに凹部１ａの光学機能部２と反射溝１ｊを設け、第２主面１ｄには発光素子ユニット１０の波長変換部１２を定位置に配置するために、開口部を略四角形とする凹部１ｂを設け、さらにセル領域６の境界部７に凹反射部１ｇを設けている。発光モジュール１００は、発光素子１１の光を波長変換部１２を介して導光板１に入射するので、平面視において、光学機能部２の外形は、発光素子の発光面１１ａとなる波長変換部１２よりも大きくする。光学機能部２は導光板１に設けた中空の凹部１ａで実現し、凹部１ａの内周面には傾斜面１ｘを設ける。傾斜面１ｘは、凹部１ａの中央に向かって発光素子１１に接近する方向に傾斜し、かつ中央部に向かって傾斜角（γ）が次第に大きくなる形状として、凹部１ａの底部には平面部１ｙを設ける。平面部１ｙは、光学機能部２を構成する凹部１ａの中央部にあって、発光素子の発光面１１ａと平行な面とする。光学機能部２の凹部１ａに平面部１ｙを設ける導光板１は、最も薄くなる凹部１ａと波長変換部１２との間を厚くして、導光板１の強度を高くできる。光学機能部２は、平面部１ｙを発光素子１１の光軸上に配置する。導光板１は、光学機能部２の凹部１ａと、波長変換部１２の凹部１ｂの中心を発光素子１１の光軸上に配置して、光学機能部２の凹部１ａを波長変換部１２の中心、すなわち発光素子１１の光軸上に配置できる。また、例えば、凹部１ａに光反射性の部材（例えば金属等の反射膜や白色の樹脂）等をポッティング等により設けたものであってもよい。
【００８５】
以上の導光板１の凹部１ｂに、発光素子ユニット１０が接合される。発光素子ユニット１０は、図４Ｂに示すように、液状である透光性接合部材の材料１４ａを塗布した凹部１ｂ内に、発光素子ユニット１０の一部を配置する。詳細には、発光素子ユニット１０の波長変換部１２が、凹部１ｂの底面に対向するように配置する。また、透光性接合部材１４の一部は、凹部１ｂから盛り上がるように凹部１ｂの外に位置する。
発光素子ユニット１０は、平面視において、波長変換部１２の中心と凹部１ｂの中心が一致するように配置し、透光性接合部材１４を硬化させて導光板１に接合される。
【００８６】
ここで、平面視において、凹部１ｂの底面は、発光素子ユニット１０の底面より大きく、凹部１ｂ内に発光素子ユニット１０の一部を配置した際、凹部１ｂの内側面と発光素子ユニット１０の外側面との間にスペースが形成される。図の凹部１ｂは、内周面が傾斜しており、発光素子ユニット１０の外側面との間にスペースを形成している。このスペースは、凹部１ｂに塗布される未硬化状態の透光性接合部材１４で充填される。
【００８７】
また、凹部１ｂ内に塗布する透光性接合部材の材料１４ａの塗布量を調整することで、凹部１ｂの内側面と発光素子ユニット１０の外側面との間のスペースから凹部１ｂの外側まで透光性接合部材１４が押し出される。凹部１ｂから押し出される透光性接合部材１４は、図４Ｃ及び図２Ｂに示すように、光反射性部材１６の一部と接する位置まで這い上がって光反射性部材１６の一部を被覆する。さらに、透光性接合部材１４は、第２主面１ｄと接する位置まで広がって、第２主面１ｄの一部を被覆してもよい。この状態で、透光性接合部材１４の上面は、垂直断面視において、発光素子ユニット１０の上端部から外側に向かって傾斜面が形成される。透光性接合部材１４の傾斜面は、光反射性部材１６の外側面との間でなす角を９０度以下とし、好ましくは傾斜角が５°〜９０°、より好ましくは４５°〜８５°となるように形成される。
【００８８】
凹部１ｂに塗布する透光性接合部材の材料１４ａの塗布量は、発光素子ユニット１０を凹部１ｂに接合する状態で、発光素子ユニット１０の外側面を被覆する透光性接合部材１４が導光板１の第２主面１ｄよりも高くなる量、すなわち凹部１ｂから外側に溢れるような量とすることができる。
【００８９】
次に、図４Ｄに示すように、導光板１の第２主面１ｄと複数の発光素子ユニット１０と複数の透光性接合部材１４を埋め込むように、封止部材の材料１３ａを形成する。封止部材の材料１３ａは、酸化チタンとシリコーン樹脂が混合された光反射性の部材である。封止部材の材料１３ａは、例えばトランスファーモールド、ポッティング、印刷、スプレー等の方法で形成する。この時、発光素子１１の電極１１ｂの上面（導光板１と反対側の面）を完全に被覆するように封止部材の材料１３ａを厚く形成する。次に、図４Ｅに示すように、封止部材の材料１３ａの一部を除去し、発光素子１１の電極１１ｂを露出させ、封止部材１３を形成する。封止部材の材料１３ａを除去する方法としては、砥石による研削、ブラスト等を用いることができる。
【００９０】
次に、図４Ｆに示すように、発光素子１１の電極１１ｂと封止部材１３上の略全面に、導光板１側からＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの金属膜１５ａをスパッタ等で形成する。
【００９１】
次に、図４Ｇに示すように、金属膜１５ａをレーザアブレーションによってパターニングし、配線１５を形成する。
【００９２】
次に、図４Ｈに示すように、この配線１５と別途準備した配線基板２０の配線層２０ｂと接着シートを間に介して圧着して接合する。この時、配線層２０ｂの一部（例えばビア）内に充填された導電性材料を加圧と加熱によって一部溶解させることで、配線１５と配線層２０ｂとを電気的に接続する。
このようにして、本実施形態の発光モジュール１００を得ることができる。
【００９３】
複数の発光素子１１は、それぞれが独立で駆動するように配線されてもよい。また、導光板１を複数の範囲に分割し、１つの範囲内に実装された複数の発光素子１１を１つのグループとし、該１つのグループ内の複数の発光素子１１同士を直列又は並列に電気的に接続することで同じ回路に接続し、このような発光素子グループを複数備えるようにしてもよい。このようなグループ分けを行うことで、ローカルディミング可能な発光モジュールとすることができる。
【００９４】
このような発光素子グループの例を図６Ａ及び図６Ｂに示す。この例では、図６Ａに示すように、導光板１を４列×４行の１６個の領域Ｒに分割している。この１つの領域Ｒには、それぞれ４列×４行に並べられた１６個の発光素子１１が備えられている。この１６個の発光素子１１は例えば、図６Ｂに示すような４並列４直列の回路に組まれて電気的に接続されている。
【００９５】
本実施形態の発光モジュール１００は、１つが１つの液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとして用いられてもよい。また、複数の発光モジュール１００が並べられて１つの液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとして用いられてもよい。小さい発光モジュール１００を複数作り、それぞれ検査等を行うことで、大きく実装される発光素子１１の数が多い発光モジュール１００を作成する場合と比べて、歩留まりを向上させることができる。
【００９６】
１つの発光モジュール１００は１つの配線基板２０に接合されてもよい。また、複数の発光モジュール１００が、１つの配線基板２０に接合されてもよい。これにより、外部との電気的な接続端子（例えばコネクタ２０ｅ）を集約できる（つまり、発光モジュール１つごとに用意する必要がない）ため、液晶ディスプレイ装置１０００の構造を簡易にすることができる。
【００９７】
また、この複数の発光モジュール１００が接合された１つの配線基板２０を複数並べて一つの液晶ディスプレイ装置１０００のバックライトとしてもよい。この時、例えば、複数の配線基板２０をフレーム等に載置し、それぞれコネクタ２０ｅ等を用いて外部の電源と接続することができる。
【００９８】
このような複数の発光モジュール１００を備える液晶ディスプレイ装置の例を図７に示す。
この例では、２つの発光モジュール１００が接合された、コネクタ２０ｅを備える配線基板２０が４つ備えられ、フレーム３０に載置されている。つまり、８つの発光モジュール１００が２行×４列に並べられている。このようにすることで、大面積の液晶ディスプレイ装置のバックライトを安価に製造することができる。
【００９９】
なお、導光板１上には、拡散等の機能を有する透光性の部材をさらに積層してもよい。その場合、光学機能部２が凹みである場合には、凹みの開口（つまり、導光板１の第１主面１ｃに近い部分）を塞ぐが、凹みを埋めないように、透光性の部材を設けることが好ましい。これにより、光学機能部２の凹み内に空気の層を設けることができ、発光素子１１からの光を良好に広げることができる。
【０１００】
１−１．実施形態１の変形例１
図８Ａは、実施形態１の変形例１に係る発光モジュール３００の拡大断面図である。図８Ｂは、発光モジュール３００に用いられる導光板３０１の平面図、縦断面図、横断面図底面図を、また、図８Ｃは、図８Ａに示す導光板１の凹反射部１ｇの周辺領域を拡大した図をそれぞれ示す。
変形例１に係る発光モジュール３００の導光板３０１は、第２主面３０１ｄに凹反射部３０１ｇを備える。図８Ａ〜図８Ｃに示す導光板３０１は、１つのセル領域６に複数の凹反射部１ｇを設けている。複数の凹反射部１ｇを、凹凸反射部１ｆとする。凹反射部１ｇは、発光セル５の境界部７に向かって下り勾配に傾斜する凹凸傾斜面を両側に有する谷形である。この傾斜面を、発光素子１１からの光を反射させる光反射面１ｈとしている。図においては、各々のセル領域６に第１凹反射部１ｇａ、第２凹反射部１ｇｂ、第３凹反射部１ｇｃ、第４凹反射部１ｇｄから形成される凹凸反射部１ｆを備える導光板１を例示する。凹反射部１ｇは、それぞれ、発光素子１１側に向いた光反射面１ｈａ、１ｈｂ、１ｈｃ、１ｈｃと光反射補助面１ｉｂ、１ｉｃ、１ｉｄを備える。凹反射部１ｇの数は、これに限らず２以上の複数個備えることができる。各凹反射部１ｇ内には、反射性の材料である封止部材１３を充填している。
【０１０１】
第１凹反射部１ｇａは深さ０．６ｍｍであり、光反射面１ｈａは、第２主面１ｄに対して１６度傾斜している。第２凹反射部１ｇｂは深さ０．５０ｍｍであり、光反射面１ｈｂは、第２主面１ｄに対して３２度傾斜している。第３凹反射部１ｇｃは深さ０．３１ｍｍであり、光反射面１ｈｃは第２主面１ｄに対して４５度傾斜している。第４凹反射部１ｇｄは深さ０．１５ｍｍであり、光反射面１ｈｄは第２主面１ｄに対して５８度傾斜している。
【０１０２】
２．実施形態２
図９Ａは、実施形態２に係る発光モジュール４００の拡大断面図である。図９Ｂは、発光モジュール４００に用いられる導光板４０１の平面図、縦断面図、横断面図、底面図をそれぞれ示す。図９Ａに示す発光モジュール４００は、導光板１と、導光板１に配置された複数の発光素子１１と、導光板１の表面に積層している遮光散乱層３とを備える。実施形態２に係る発光モジュール４００は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、導光板１の表面に積層する遮光散乱層３を備える点が異なる。他の部材については、実施形態１に示す発光モジュール１００と同様であるため、説明を省略する。
【０１０３】
（遮光散乱層３）
実施形態２に係る発光モジュール４００は、光学機能部２を覆う位置に遮光散乱層３を設けている。遮光散乱層は、導光板１の強度低下を防止しながら、光学機能部２を透過した発光素子１１からの入射光を散乱し、遮光することで、光学機能部２の弊害を少なくして、輝度ムラを抑制する。発光モジュール４００は、光学機能部２と遮光散乱層３を積層構造に配置する独特の構造で、発光素子１１からの光を精度よく均一化して、輝度ムラの少ない良質なバックライト用光源とする。図９Ａの発光モジュール４００は、透光性シート４を介して遮光散乱層３を定位置に配置している。
【０１０４】
遮光散乱層３は、導光板１の第１主面１ｃに、光学機能部２を覆う位置に配置される。遮光散乱層３は、光学機能部２を透過する光を拡散し、遮光して輝度集中を緩和する。遮光散乱層３は、具体的には、透光性のプラスチックやガラス等のシート材に、顔料や染料を添加した層である。顔料や染料は好ましくは白色で、光の反射率を高くして、遮光散乱層３による発光モジュール４００の輝度低下を防止しながら輝度ムラを抑制する。遮光散乱層３は、透過する光を吸収して遮光するのではなく、透過光を散乱して遮光する。ただし、遮光散乱層３の顔料や染料は、着色された顔料、たとえば赤色、橙色、黄色等として、透過光の一部を吸収して発光モジュール４００の発光色をコントロールして散乱し、遮光することもできる。とくに、発光素子１１を青色発光ダイオードとする発光モジュールは、遮光散乱層３に、青色を吸収する顔料や染料を使用することで、青色発光ダイオードの青色を波長変換して外部に放射することもできる。
【０１０５】
遮光散乱層３は、好ましくは白色の顔料等を含有させた樹脂であることが好ましい。遮光散乱層３は、顔料や染料の添加量で遮光量をコントロールできる。遮光散乱層３は、シリコーン樹脂に、白色顔料として酸化チタンを添加したものが好ましい。遮光散乱層３は、白色顔料の添加量で透過光の透過率をコントロールする。遮光散乱層３は、樹脂に添加する白色顔料の添加量を多くして、透過光の透過率を低くできる。透過率は、遮光散乱層３を厚さ方向に直線状に透過する光の減衰比率で、「遮光散乱層３を厚さ方向に透過する光強度／入射光の強度」の比率である。遮光散乱層３は、好ましくは、６０重量％以下の白色顔料を添加して、透過率を最適値に設定する。遮光散乱層３は、顔料や染料の添加率をコントロールして透過率を調整できる。
【０１０６】
遮光散乱層３は、透過する光を反射し、散乱して遮光する。遮光散乱層３は、平面視において、光学機能部２を覆っている。導光板１の第１主面１ｃに設けている光学機能部２は、波長変換部１２から入射する光を導光板１の面方向に広げて輝度ムラを抑制する。光学機能部２は、図９Ａの矢印Ｂで示すように、導光板１との境界で全反射する光の一部を反射して導光板１の面方向に拡散する。光の全反射は、入射角（θ）が臨界角を越える状態で発生する。光の入射角（θ）が臨界角よりも小さい光は、光学機能部２と導光板１との境界で全反射することなく、外部にも放射される。図９Ａにおいて矢印Ａで示す光は、入射角（θ）が小さく、光学機能部２の平面部１ｙを透過する。遮光散乱層３は、光学機能部２を透過して外部に放射される光学機能部２の透過光を遮光して発光モジュール４００の輝度ムラを抑制する。
【０１０７】
遮光散乱層３の大きさは、適宜設定することができる。図の発光モジュール４００は、平面視において、遮光散乱層３の外形が、光学機能部２の外形よりも大きく、光学機能部２の全面を覆うように配置している。また、遮光散乱層は、図示しないが、その外形を光学機能部の外形に実質的に等しくすることができ、あるいは、光学機能部２の平面部１ｙよりも大きくして、光学機能部２の外形より小さくすることもできる。
【０１０８】
凹反射部１ｇと反射溝１ｊに加えて、輝度が高くなる発光素子の光軸上に、光学機能部２と遮光散乱層３とを多層に配置する発光モジュール４００は、発光素子１１の発光面１１ａから導光板１に入射される光を光学機能部２で光軸から周囲に拡散し、さらに、導光板１と光学機能部２を透過した光軸上の光を遮光散乱層３で遮光して、発光素子１１の光軸上の強い発光を遮光して周囲に拡散し、拡散された光を反射溝１ｊで外部に放射することで、全体を薄型化しながら輝度ムラをより効果的に抑制できる。また、発光素子１１の光軸上に配置した光学機能部２を覆うように遮光散乱層３を配置しているので、光学機能部２を透過した発光を遮光散乱層３で遮光、拡散して、輝度ムラをさらに少なくできる。さらに、光学機能部２と発光素子１１との位置ずれによる輝度ムラを遮光散乱層３で抑制して、薄型化しながら輝度ムラの少ない発光モジュール４００を効率よく多量生産できる。
【０１０９】
さらに、図９Ａに示す発光モジュール４００は、導光板１の第１主面１ｃ側に光学機能部２を設けて、平面視において光学機能部２を覆う位置に遮光散乱層３を配置している。光学機能部２は、発光素子１１の光軸上に配置され、この光軸上には遮光散乱層３も配置され、発光素子１１の発光は、光学機能部２と遮光散乱層３を介して外部に放射される。
【０１１０】
以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本開示に係る発光モジュールは、例えば、液晶ディスプレイ装置のバックライトとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０００…液晶ディスプレイ装置
１００、２００、３００、４００…発光モジュール
１１０ａ…レンズシート
１１０ｂ…レンズシート
１１０ｃ…拡散シート
１２０…液晶パネル
１、２０１…導光板
１ａ、２０１ａ…凹部
１ｂ…凹部
１ｃ、２０１ｃ…導光板の第１主面
１ｄ、２０１ｄ…導光板の第２主面
１ｆ…凹凸反射部
１ｇ…凹反射部
１ｇａ…第１凹反射部、１ｇｂ…第２凹反射部、１ｇｃ…第３凹反射部、１ｇｄ…第４凹反射部
１ｈ、１ｈａ、１ｈｂ、１ｈｃ、１ｈｄ…光反射面
１ｉｂ、１ｉｃ、１ｉｄ…光反射補助面
１ｊ…反射溝
１ｋ…傾斜面
１ｍ…傾斜面
１ｘ、２０１ｘ…傾斜面
１ｙ…平面部
２、２０２…光学機能部
３…遮光散乱層
４…透光性シート
５…発光セル
６…セル領域
７…境界部
１０…発光素子ユニット
１１…発光素子
１１ａ…発光面
１１ｂ…電極
１１ｃ…主発光面
１１ｄ…電極形成面
１２…波長変換部
１３…封止部材
１３ａ…封止部材の材料
１４…透光性接合部材
１４ａ…透光性接合部材の材料
１５…配線
１５ａ…金属膜
１６…光反射性部材
１７…透光性接着部材
２０…配線基板
２０ａ…基材
２０ｂ…配線層
２０ｃ…導電性部材
２０ｅ…コネクタ
３０…フレーム
４１…ベースシート
４２…プレート
【図１】
2020107584.tif 000003
【図２Ａ】
2020107584.tif 000004
【図２Ｂ】
2020107584.tif 000005
【図２Ｃ】
2020107584.tif 000006
【図３】
2020107584.tif 000007
【図４Ａ】
2020107584.tif 000008
【図４Ｂ】
2020107584.tif 000009
【図４Ｃ】
2020107584.tif 000010
【図４Ｄ】
2020107584.tif 000011
【図４Ｅ】
2020107584.tif 000012
【図４Ｆ】
2020107584.tif 000013
【図４Ｇ】
2020107584.tif 000014
【図４Ｈ】
2020107584.tif 000015
【図５】
2020107584.tif 000016
【図６Ａ】
2020107584.tif 000017
【図６Ｂ】
2020107584.tif 000018
【図７】
2020107584.tif 000019
【図８Ａ】
2020107584.tif 000020
【図８Ｂ】
2020107584.tif 000021
【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月16日(2020.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に光を放射する発光面となる第１主面と、前記第１主面と反対側にある第２主面とを有する透光性の導光板と、
前記導光板の第２主面に所定の間隔で配置される、発光素子を備える複数の光源と、を備える発光モジュールであって、
前記導光板は、前記発光素子を中央部に配置してなる発光セルを構成する複数のセル領域からなり、
前記セル領域は、第１主面に光学機能部が配置されて、前記第２主面には前記光学機能部の対応位置に各々の発光素子が配置されており、さらに
前記第２主面は、隣接して配置してなる前記セル領域の境界部に凹反射部を有し、
前記第１主面は、前記セル領域の中央部より前記境界部に近い位置に反射溝を有し、
前記第１主面の前記反射溝の内、最も深い部分と、前記第２主面の凹反射部の内、最も深い部分とが、前記導光板において非対向位置に配置されてなる発光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載する発光モジュールであって、
前記凹反射部は、前記第２主面において、隣接して配置してなる前記セル領域の境界部において曲面状に窪ませた形状としてなる発光モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載する発光モジュールであって、さらに、
前記導光板の第２主面の凹反射部に配置された、封止部材を備えてなる発光モジュール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記凹反射部に配置される材料が、反射性である発光モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載する発光モジュールであって、
前記光源は、前記発光素子と、前記発光素子の主発光面を覆う波長変換部と、前記発光素子の側面を覆う光反射性部材とを備え、
前記反射性の材料は、前記光源の側面及び前記第２主面を覆う発光モジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記反射溝が、各々の前記セル領域の外周に沿う形状である発光モジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記セル領域が四角形である発光モジュール。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記反射溝が第１主面に対して傾斜する傾斜面を有する溝である発光モジュール。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載する発光モジュールであって、
前記反射溝は、前記第１主面に対して傾斜する傾斜面を有しており、
前記第１主面と前記傾斜面とがなす傾斜角（α）が、前記導光板の第１主面に向かって次第に小さくなる形状である発光モジュール。
【請求項１０】
請求項１ないし９に記載する発光モジュールであって、
前記第２主面に、光を反射する凹凸反射部からなる凹反射部を有し、
前記凹凸反射部が、前記発光セルの境界に向かって下り勾配に傾斜する凹凸傾斜面を両側に有する谷形としてなる発光モジュール。