(57)【要約】【課題】  不所望な輝度レベルのムラの発生を抑制することができ、かつ、コントラスト比の低下を抑制することができる照明装置及び照明装置を備えた表示装置を提供する。【解決手段】  照明装置は、配線基板１と、複数の発光素子２と、波長変換素子と、突起（３）と、を有する。配線基板１の主面は複数のセグメント領域ＳＡに分割されている。複数のセグメント領域ＳＡの各々にｎ個（ｎ＞１）の上記複数の発光素子２が設けられている。上記複数の発光素子２はセグメント領域ＳＡ単位で独立して駆動される。上記突起は、隣合う２つのセグメント領域ＳＡの間に、配線基板１から上記波長変換素子に向かって突出している。【選択図】図６
2020187982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、
前記配線基板の主面上に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が出射する光が照射される波長変換素子と、
突起と、を有し、
前記配線基板の前記主面は複数のセグメント領域に分割され、
前記複数のセグメント領域の各々にｎ個（ｎ＞１）の前記複数の発光素子が設けられ、
前記複数の発光素子は前記セグメント領域単位で独立して駆動され、
前記突起は、隣合う２つの前記セグメント領域の間に、前記配線基板から前記波長変換素子に向かって突出する、
照明装置。
【請求項２】
前記突起は、前記複数のセグメント領域の境界に沿って延在し、前記主面と交差する側面を有し、
前記側面は、前記発光素子から出射した光を前記波長変換素子に向けて反射する、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記発光素子は、基材とパッドを有し、
前記基材は前記主面に対向する底面と、前記底面に対向する天面とを有し、
前記パッドは前記底面と前記配線基板との間に挟まれて、前記配線基板に接続される
請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子は、基材を有し、
前記基材は前記主面に対向する底面と、前記底面に対向する天面とを有し、
前記突起は、前記天面と同一平面を越えて突出している、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数のセグメント領域は、互いに交差する第１方向及び第２方向にマトリクス状に並べられ、
前記突起は、前記複数のセグメント領域の境界に沿って格子状に配置されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項６】
前記突起は、
それぞれ前記第１方向に連続的に延在し前記第２方向に間隔を置いて並んだ複数の第１突起と、
それぞれ前記第２方向に連続的に延在し前記複数の第１突起と交差し前記第１方向に間隔を置いて並んだ複数の第２突起と、を有している、
請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記突起は、
それぞれ前記第１方向及び前記第２方向の一の方向に連続的に延在し前記第１方向及び前記第２方向の別の方向に間隔を置いて並んだ複数の第１突起と、
それぞれ前記別の方向に断続的に延在し前記一の方向に間隔を置いて並んだ複数の第２突起と、を有し、
各々の前記第２突起は、前記別の方向に間隔を置いて並べられた複数の突起部を有し、
各々の前記突起部は、前記別の方向に隣合う一対の前記第１突起の間に配置され、前記第１突起に隙間を置いて位置している、
請求項５に記載の照明装置。
【請求項８】
前記発光素子は、最長の１辺の長さが１ｍｍ以下の発光ダイオードである、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
前記主面と前記波長変換素子との間に位置し、前記主面、前記複数の発光素子、及び前記突起の上に設けられ、前記複数の発光素子を保護する保護層をさらに備え、
前記保護層は、
前記発光素子が放出した光の波長を透過する光透過層として構成され、又は、
前記発光素子が放出した光の波長を変換する波長変換層として構成され、又は、
前記発光素子が放出した光の波長を透過する光透過層に、前記発光素子が放出した光を吸収し別の波長の光を放出する複数の蛍光体が分散された光合成層として構成されている、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記波長変換素子の上方に位置し、前記発光素子が放出した光を拡散させて放出するように構成された光拡散部と、
前記光拡散部の上方に位置し、前記光拡散部から入射される光を集光して放出するように構成された輝度向上部と、をさらに備える、
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
表示パネルと、
前記表示パネルを照明する請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載の照明装置と、を備える、
表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、各種の照明装置が知られている。例えば、照明装置として液晶表示パネルを照明する照明装置が知られている。照明装置は、２次元配列された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を備えている。
【０００３】
複数のＬＥＤを点灯させた場合、照明装置の光出射領域内に不所望な輝度レベルのムラが生じる恐れがある。例えば、複数のＬＥＤの輝点をドットパターンとしてユーザに視認させる事態を招き得る。
【０００４】
一方、照明装置にＬＥＤが放出した光を拡散させる手段を付加した場合、光出射領域内における不所望な輝度レベルのムラの発生を抑制することができる。しかしながら、光出射領域内において、ハロー効果が発生する恐れがある。ハロー効果が発生すると、ＬＥＤが放出した光が不所望に拡散され、ＬＥＤに隣合う領域の輝度レベルが不所望に高くなってしまう。そして、コントラスト比の低下を招いてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９６７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態は、不所望な輝度レベルのムラの発生を抑制することができ、かつ、コントラスト比の低下を抑制することができる照明装置及び照明装置を備えた表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る照明装置は、
配線基板と、前記配線基板の主面上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子が出射する光が照射される波長変換素子と、突起と、を有し、前記配線基板の前記主面は複数のセグメント領域に分割され、前記複数のセグメント領域の各々にｎ個（ｎ＞１）の前記複数の発光素子が設けられ、前記複数の発光素子は前記セグメント領域単位で独立して駆動され、前記突起は、隣合う２つの前記セグメント領域の間に、前記配線基板から前記波長変換素子に向かって突出する。
【０００８】
また、一実施形態に係る表示装置は、
表示パネルと、前記表示パネルを照明する照明装置と、を備え、
前記照明装置は、配線基板と、前記配線基板の主面上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子が出射する光が照射される波長変換素子と、突起と、を有し、前記配線基板の前記主面は複数のセグメント領域に分割され、前記複数のセグメント領域の各々にｎ個（ｎ＞１）の前記複数の発光素子が設けられ、前記複数の発光素子は前記セグメント領域単位で独立して駆動され、前記突起は、隣合う２つの前記セグメント領域の間に、前記配線基板から前記波長変換素子に向かって突出する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示した照明装置を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、上記実施形態の実施例１に係る照明装置の一部を示す平面図である。
【図４】図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った上記照明装置を示す断面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿った上記発光素子を示す断面図である。
【図６】図６は、上記実施形態の実施例２に係る照明装置の一部を示す平面図である。
【図７】図７は、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った上記照明装置を示す断面図である。
【図８】図８は、上記実施例１及び上記実施例２の各々における相対輝度をグラフで示す図である。
【図９】図９は、上記実施例２、実施例３、及び実施例４の各々における相対輝度をグラフで示す図である。
【図１０】図１０は、上記実施形態の変形例１に係る照明装置を示す平面図である。
【図１１】図１１は、上記実施形態の変形例２に係る照明装置を示す断面図である。
【図１２】図１２は、上記実施形態の変形例３に係る照明装置を示す断面図である。
【図１３】図１３は、上記実施形態の変形例４に係る照明装置を示す断面図である。
【図１４】図１４は、上記実施形態の変形例５に係る照明装置を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る表示装置ＤＳＰを示すブロック図である。図１は、第１方向Ｘと、第１方向Ｘに垂直な第２方向Ｙと、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの各々に垂直な第３方向Ｚによって規定される三次元空間を示している。なお、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、互いに直交しているが、９０°以外の角度で交差していてもよい。また、本実施形態において、第３方向Ｚを上と定義し、第３方向Ｚと反対側の方向を下と定義する。「第１部材の上方の第２部材」及び「第１部材の下方の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよく、第１部材から離れて位置していてもよい。また、第３方向Ｚの矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。
【００１２】
図１に示すように、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、照明装置ＩＬと、を備えている。本実施形態において、表示パネルＰＮＬは、一般に知られている透過型又は半透過型の液晶表示パネルである。但し、表示パネルＰＮＬは、液晶表示パネルに限定されるものではなく、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）の表示パネルなど、別途光源を必要とする表示パネルであればよい。
【００１３】
照明装置ＩＬは、第３方向Ｚに表示パネルＰＮＬに対向配置されている。照明装置ＩＬは、表示パネルＰＮＬに向けて光を放出し、表示パネルＰＮＬを照明するように構成されている。本実施形態において、照明装置ＩＬはバックライトユニットとして機能している。表示パネルＰＮＬは、照明装置ＩＬからの光を選択的に透過させることで画像を表示するように構成されている。
【００１４】
図２は、図１に示した照明装置ＩＬを示す分解斜視図である。  
図２に示すように、照明装置ＩＬは、配線基板１と、複数の発光素子２と、駆動部４と、保護層５と、光拡散部６と、輝度向上部７と、波長変換部９を備えている。配線基板１、複数の発光素子２、保護層５、波長変換部９、光拡散部６、及び輝度向上部７は、第３方向Ｚに隙間無しに積層されている。
【００１５】
配線基板１は、プリント基板である。本実施形態において、配線基板１は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）で構成されている。但し、配線基板１は、フレキシブルプリント基板に限らず、プリント回路板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）で構成されていてもよい。配線基板１は、光出射領域ＬＡを有している。光出射領域ＬＡは、少なくとも上記表示パネル（ＰＮＬ）の表示領域と対向している。
【００１６】
複数の発光素子２は、配線基板１の主面１ｓ上に実装されている。本実施形態において、発光素子２は、ミニＬＥＤ（ミニ発光ダイオード）である。光出射領域ＬＡの外側において、主面１ｓ上には駆動部４が実装されている。駆動部４は、配線基板１を介して複数の発光素子２を駆動するように構成されている。  
発光素子２は、特定の波長の光を出力し、波長変換部９は発光素子２から出射した光の波長を変換して出力する。波長変換素子としての波長変換部９は、保護層５と、光拡散部６との間に位置している。波長変換部９は、発光材料として、例えば量子ドットを含み、発光素子２が放出した光など入射される光を吸収し、上記吸収した光の波長よりも長波長の光を発光することができる。例えば、発光素子２は主発光ピークの波長が５００ｎｍ以下の青色ＬＥＤで、波長変換部９は発光素子２から出射した光を吸収し５００ｎｍ以上の波長の光を出射する蛍光体である。
【００１７】
光拡散部６は、複数の発光素子２の上方に位置している。光拡散部６は、発光素子２が放出した光を拡散させて放出するように構成されている。本実施形態において、光拡散部６は、５個の光拡散シート６ａを積層して構成された光拡散フィルムである。但し、光拡散部６（光拡散フィルム）は、１個の光拡散シート６ａで構成されてもよく、４個以下又は６個以上の光拡散シート６ａを積層して構成されてもよい。  
保護層５は、主面１ｓと波長変換部９との間に位置している。
【００１８】
輝度向上部７は、光拡散部６の上方に位置している。輝度向上部７は、光拡散部６から入射される光を第３方向Ｚに集光して放出するように構成されている。本実施形態において、輝度向上部７は、直交配置された２枚の屈折型プリズムシート７ａで構成されている。但し、輝度向上部７は、屈折型プリズムシート７ａの代わりに全反射型プリズムシートで構成されていてもよい。全反射型プリズムシートは、構成が簡単で光の利用効率や垂直集光性に優れると言う特長を有している。
【００１９】
（実施例１）
次に、本実施形態の実施例１に係る照明装置ＩＬについて説明する。図３は、本実施例１に係る照明装置ＩＬの一部を示す平面図である。図３には、照明装置ＩＬのうち配線基板１及び複数の発光素子２を示している。
【００２０】
図３に示すように、光出射領域ＬＡは、複数のセグメント領域ＳＡを有している。言い換えると、主面１ｓの光出射領域ＬＡは、複数のセグメント領域ＳＡに分割されている。本実施例１において、複数のセグメント領域ＳＡは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んでいる。一例では、複数のセグメント領域ＳＡは、第１方向Ｘに３０個並べられ、第２方向Ｙに３２個並べられている。但し、複数のセグメント領域ＳＡは、マトリクス状に並んでいなくともよく、互いに隣り合って位置していればよい。
【００２１】
また、セグメント領域ＳＡは、一辺が２ｍｍの正方形である。但し、セグメント領域ＳＡのサイズ及び形状は、上記の例に限定されるものではない。  
複数の発光素子２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んでいる。但し、複数の発光素子２は、マトリクス状に並んでいなくともよく、所定のパターンに配置されていてもよい。
【００２２】
複数のセグメント領域ＳＡの各々に、ｎ個（ｎ＞１）の発光素子２が設けられている。本実施例１において、各々のセグメント領域ＳＡに４個の発光素子２が設けられている。但し、各々のセグメント領域ＳＡに、２個、３個、又は５個以上の発光素子２が設けられてもよい。
【００２３】
各々のセグメント領域ＳＡに設けられた４個の発光素子２は、直列に接続されている。互いに異なるセグメント領域ＳＡに設けられた発光素子２同士は、電気的に絶縁されている。駆動部４は、配線基板１を介し複数の発光素子２をセグメント領域ＳＡ単位で独立して駆動するように構成されている。例えば、駆動部４は、ローカルディミングと呼ばれる手法にて複数の発光素子２を駆動することができる。これにより、コントラスト比を、一層、高めることが可能である。
【００２４】
平面視において、発光素子２は、長方形の形状を有している。但し、発光素子２の形状は、正方形など、長方形以外の形状を有してもよい。平面視において、ミニＬＥＤである発光素子２の一辺の長さは、例えば１００μｍを超え３００μｍ未満である。ミニＬＥＤである発光素子２の一辺の長さは、１００μｍを超え２００μｍ以下であってもよい。  
なお、発光素子２は、ミニＬＥＤよりサイズの小さいＬＥＤとして、最長の一辺の長さが１００μｍ以下であるマイクロＬＥＤであってもよい。又は、発光素子２は、最長の一辺の長さが１ｍｍ以下のＬＥＤであってもよい。又は、発光素子２は、ミニＬＥＤよりサイズの大きい一般的なＬＥＤとして、最長の一辺の長さが１０００μｍ以上であるＬＥＤであってもよい。なお、上記一般的なＬＥＤである発光素子２の一辺の長さは、例えば、３００μｍ以上３５０μｍ以下である。
【００２５】
図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った照明装置ＩＬを示す断面図である。図４には、照明装置ＩＬのうち配線基板１、複数の発光素子２、及び保護層５を示している。  
発光素子２は、配線基板１にフリップチップボンディングという方法で実装されている。フリップチップボンディングでは、基板から切り出されパッケージされていない状態のベアチップが配線基板１に半田、金または異方性導電膜等の導電材ＣＭで接続されている。図中２１０は基材としての光透過性の基板で、発光素子２は基板２１０の配線基板１と対向する面（底面２２０）にパッド２３０及び２４０を有している。後述するが、発光素子２は２つパッド２３０及び２４０を有しており、一方は発光ダイオードのアノードに底面２２０側から接続し、他方はカソードに底面２２０側から接続している。
【００２６】
配線基板１には銅箔等で接続電極１ｅが形成されている。接続電極１ｅは、主面１ｓの一部を形成している。基板２１０は底面２２０に対向して表面（天面）２５０を有しており、フリップチップボンディングでは、発光素子２の表面２５０が加熱及び押圧される。表面２５０から加熱及び押圧されことで、パッド２３０及び２４０は接続電極１ｅに半田、金または異方性導電膜等の導電材ＣＭを介して接続される。
【００２７】
なお、基板２１０の表面２５０は加熱及び押圧されることから、表面２５０には蛍光物質等を設けることが困難である。従って、発光素子２を配線基板１に実装した後に、発光素子２とは離隔して波長変換部９が形成される。また、ワイヤーボンディングとは異なり、基板２１０の表面２５０に接続部が形成されてなく、配線を短くすることが可能である。ワイヤーボンディングでは表面から配線基板までワイヤーで接続するので、基板２１０の厚さ以上の長さとなることに対して、フリップチップボンディングでは配線の長さは基板２１０の底面２２０から配線基板１までの距離となる。
【００２８】
図４に示すように、保護層５は、主面１ｓ及び複数の発光素子２の上に設けられ、主面１ｓ及び複数の発光素子２に接している。保護層５は、複数の発光素子２を保護するように構成されている。保護層５は、少なくとも上記光出射領域（ＬＡ）に位置している。配線基板１、複数の発光素子２、及び保護層５は、上記駆動部（４）とともに光源８を構成している。
【００２９】
本実施例１において、保護層５は、発光素子２が放出した光の波長を透過する光透過層として構成されている。保護層５は、例えばシリコン樹脂で形成されている。保護層５は、発光素子２が放出した光の波長を別の波長に変換すること無しに上記光を透過するように構成されている。その場合、保護層５を透過した光の波長は、波長変換部９にて別の波長に変換される。
【００３０】
但し、保護層５の構成は、上記の例に限定されるものではない。  
例えば、保護層５は、発光素子２が放出した光の波長を変換する波長変換層として構成されていてもよい。保護層５は、発光材料として、例えば量子ドットを含み、発光素子２が放出した光を吸収し、上記吸収した光の波長よりも長波長の光を発光することができる。この場合も、光源８は、所望の色相の光を放出することができる。一例では、発光素子２が青色に発光し、保護層５と波長変換部９の量子ドットが青色の補色である黄色に発光することで、照明装置ＩＬは、青色の光と、保護層５及び波長変換部９で波長変換された黄色の光の合成光である白色の光を放出することができる。
【００３１】
又は、保護層５は、光透過層に複数の蛍光体が分散された光合成層として構成されてもよい。上記光透過層は、発光素子２が放出した光の波長を透過するように構成され、例えばシリコン樹脂で形成されている。上記複数の蛍光体は、発光素子２が放出した光を吸収し別の波長の光を放出するものである。この場合も、光源８は、所望の色相の光を放出することができる。例えば、発光素子２が青色に発光し、保護層５の蛍光体及び波長変換部９の量子ドットが黄色に発光することで、照明装置ＩＬは、白色の合成光を放出することができる。
【００３２】
本実施例１において、発光素子２の高さｈ１は８０μｍであり、保護層５の厚みＴは０．３ｍｍである。本実施例１の照明装置ＩＬは、上記のように構成されている。
【００３３】
ここで、発光素子２の構造の一例について説明する。図５は、図３の線Ｖ−Ｖに沿った発光素子２を示す断面図である。  
図５に示すように、発光素子２は、フリップチップタイプの発光ダイオード素子である。発光素子２は、絶縁性を有する透明な基板２１０を備えている。基板２１０は、例えばサファイア基板である。基板２１０の底面２２０には、ｎ型半導体層１２と、活性層（発光層）１３と、ｐ型半導体層１４とが順に積層された結晶層（半導体層）が形成されている。上記結晶層（半導体層）において、Ｐ型の不純物を含む領域がｐ型半導体層１４であり、Ｎ型の不純物を含む領域がｎ型半導体層１２である。上記結晶層（半導体層）の材料は特に限定されるものではないが、上記結晶層（半導体層）は、窒化ガリウム（ＧａＮ）又はヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）を含んでいてもよい。
【００３４】
光反射膜１５は、導電材料で形成され、ｐ型半導体層１４に電気的に接続されている。ｐ電極１６は、光反射膜１５に電気的に接続されている。ｎ電極１８は、ｎ型半導体層１２に電気的に接続されている。パッド２３０は、ｎ電極１８を覆い、ｎ電極１８に電気的に接続されている。保護層１７は、ｎ型半導体層１２、活性層１３、ｐ型半導体層１４、及び光反射膜１５を覆い、ｐ電極１６の一部を覆っている。パッド２４０は、ｐ電極１６を覆い、ｐ電極１６に電気的に接続されている。
【００３５】
ローカルディミングを行う場合に、１つのセグメントＳＡは均一に発光することが望まれる。１つのセグメントＳＡの面積（図３中点線で囲まれた領域）内の各々の位置で一定の光量であること、点灯している隣合う２つのセグメントＳＡ間の境界が視認されないことが必要である。さらには、１つのセグメントＳＡが点灯し、隣合う別のセグメントＳＡが消灯している場合に、消灯しているセグメントＳＡに点灯しているセグメントＳＡからの光漏れ（ハロー効果）が生じないことが望まれる。
図３に示すセグメントＳＡでは、セグメントＳＡの面積に適した数の発光素子２が選択され、均一に発光するように発光素子２が配置されている。光は球面状に広がることが知られているが、発光素子２を４つ配置することで正方形のセグメントＳＡの四隅の光量が低下することを防いでいる。
【００３６】
（実施例２）
次に、本実施形態の実施例２に係る照明装置ＩＬについて説明する。図６は、本実施例２に係る照明装置ＩＬの一部を示す平面図である。図６には、照明装置ＩＬのうち配線基板１、複数の発光素子２、及び光学突起３を示している。
【００３７】
図６に示すように、実施例２の照明装置ＩＬは、さらに突起としての光学突起３を備えている点で上記実施例１と相違している。光学突起３は、各々のセグメント領域ＳＡを区画している。光学突起３は、一のセグメント領域ＳＡから隣合うセグメント領域ＳＡへの光漏れを抑制するように構成されている。
【００３８】
光学突起３は、複数のセグメント領域ＳＡの境界に沿って延在している。例えば、光学突起３の一部は、隣合う２つのセグメント領域ＳＡの間に設けられている。上述したように複数のセグメント領域ＳＡはマトリクス状に並べられているため、光学突起３は、複数のセグメント領域ＳＡの境界に沿って格子状に配置されている。  
本実施例２において、光学突起３は、複数の第１突起としての複数の第１光学突起３１と、複数の第２突起としての複数の第２光学突起３２と、を有している。光学突起３は、複数の第１光学突起３１及び複数の第２光学突起３２が一体となって形成されている。複数の第１光学突起３１は、それぞれ第１方向Ｘに連続的に延在し、第２方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。複数の第２光学突起３２は、それぞれ第２方向Ｙに連続的に延在し、複数の第１光学突起３１と交差し、第１方向Ｘに間隔を置いて並んでいる。
【００３９】
図７は、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った照明装置ＩＬを示す断面図である。図７には、照明装置ＩＬのうち配線基板１、複数の発光素子２、光学突起３、及び保護層５を示している。  
図７に示すように、光学突起３は、主面１ｓに接触し、主面１ｓに固定され、配線基板１の上方に向かって突出している。光学突起３は、配線基板１から波長変換部９に向かって突出している。光学突起３は、中実部材である。光学突起３は、印刷法により材料を塗布して形成されている。そのため、光学突起３と主面１ｓの間に接着材は介在していない。
【００４０】
また、印刷法を用いることで、ミニＬＥＤである発光素子２のピッチが狭くなる場合であっても、発光素子２の間に光学突起３を設けることが可能である。なお、保護層５は、光学突起３の上にも設けられ、主面１ｓ、発光素子２、及び光学突起３に接している。配線基板１、複数の発光素子２、光学突起３、及び保護層５は、上記駆動部（４）とともに光源８を構成している。
【００４１】
光学突起３が延在する方向に直交する平面上における光学突起３の断面形状の輪郭は、接触線３ａと、突出線３ｂと、を有している。図６の例では、第２光学突起３２が延在する方向に直交する平面上における第２光学突起３２の断面形状の輪郭は、接触線３ａと、突出線３ｂと、を有している。図示しないが、第１光学突起３１の断面形状は、第２光学突起３２の断面形状と同一である。接触線３ａは、主面１ｓに接触している。突出線３ｂは、接触線３ａの一端から他端まで連続的に延在し、配線基板１の上方に向かって突出している。突出線３ｂは、それぞれ間に角が与えられ一続きとなった複数の線分で構成されている。
【００４２】
本実施例２において、光学突起３（例えば、第２光学突起３２）の断面形状は、三角形であり、１辺が接触線３ａを構成し、残りの２辺が突出線３ｂを構成している。例えば、光学突起３の断面形状は二等辺三角形であり、光学突起３は主面１ｓの法線方向に延在する対称軸を有している。光学突起３は主面１ｓと交差する側面３ｃを有している。
【００４３】
光学突起３は、光反射性を有している。光学突起３は、例えば樹脂に光反射材を分散した材料で形成されている。側面３ｃは、発光素子２から出射した光を波長変換部９に向けて反射する。これにより、光学突起３は、一のセグメント領域ＳＡから隣合うセグメント領域ＳＡへ向かう光を反射することができる。例えば、光学突起３は、上記一のセグメント領域ＳＡの上方に光を反射させることができる。
【００４４】
本実施例において、発光素子２の基板２１０の表面２５０は発光面である。但し、発光素子２は、表面２５０以外の面からも光を放出するように構成されていてもよい。光学突起３は、表面２５０と同一平面Ｓ１を越えて突出している。本実施例２において、光学突起３の高さｈ２は０．２５ｍｍである。上述した他、本実施例２の照明装置ＩＬは、上記実施例１の照明装置ＩＬと同様に構成されている。
【００４５】
ここで、本願発明者らは、実施例１及び実施例２の照明装置ＩＬの光学特性についてシミュレーションを行った。図８は、上記実施例１及び上記実施例２の各々における相対輝度をグラフで示す図である。図８において、セグメント領域ＳＡ１の中央を基準位置（０ｍｍ）とし、基準位置から右側に向かう距離を正の値で示し、基準位置から左側に向かう距離を負の値で示した。
【００４６】
図８に示すように、シミュレーションの際、−１．０ｍｍから１．０ｍｍの範囲内に位置する一セグメント領域ＳＡ１の発光素子２のみを点灯させ、残りのセグメント領域ＳＡの発光素子２を消灯させて行った。例えば、−３．０ｍｍから−１．０ｍｍの範囲内に位置するセグメント領域ＳＡ２や、１．０ｍｍから３．０ｍｍの範囲内に位置するセグメント領域ＳＡ３において、発光素子２を消灯させた。実施例２のセグメント領域ＳＡ１における最大輝度が１となるよう、実施例１及び実施例２における相対輝度の規格化を行った。
【００４７】
実施例１及び実施例２の何れにおいても、セグメント領域ＳＡ１の中央で輝度レベルが最大となることが分かる。セグメント領域ＳＡ１において、実施例２の輝度レベルが、実施例１の輝度レベルより高くなったことが分かる。セグメント領域ＳＡ１以外のセグメント領域ＳＡにおいて、実施例２の輝度レベルが、実施例１の輝度レベルより０に近くなったことが分かる。言い換えると、輝度レベルをより高くしたいセグメント領域ＳＡ１において、実施例２の輝度レベルは実施例１の輝度レベルより高くなり、輝度レベルをより低くしたいセグメント領域ＳＡ２，ＳＡ３において、実施例２の輝度レベルは実施例１の輝度レベルより低くなる。
【００４８】
さらに、本願発明者らは、上記実施例２、実施例３、及び実施例４の照明装置ＩＬの光学特性についてシミュレーションを行った。図９は、実施例２、実施例３、及び実施例４の各々における相対輝度をグラフで示す図である。図９において、セグメント領域ＳＡ１の中央を基準位置（０ｍｍ）とし、基準位置から右側に向かう距離を正の値で示し、基準位置から左側に向かう距離を負の値で示した。
【００４９】
図９に示すように、シミュレーションの際、−１．０ｍｍから１．０ｍｍの範囲内に位置する一セグメント領域ＳＡ１の発光素子２のみを点灯させ、残りのセグメント領域ＳＡの発光素子２を消灯させて行った。実施例２のセグメント領域ＳＡ１における最大輝度が１となるよう、実施例２、実施例３、及び実施例４における相対輝度の規格化を行った。なお、実施例３の照明装置ＩＬは、光学突起３の高さｈ２が０．３０ｍｍである他、上記実施例２の照明装置ＩＬと同様に構成されている。また、実施例４の照明装置ＩＬは、光学突起３の高さｈ２が０．３５ｍｍである他、上記実施例２の照明装置ＩＬと同様に構成されている。
【００５０】
セグメント領域ＳＡ１において、光学突起３の高さｈ２が大きくなる程、輝度レベルが高くなることが分かる。セグメント領域ＳＡ１以外のセグメント領域ＳＡ（ＳＡ２，ＳＡ３）において、光学突起３の高さｈ２が大きくなる程、輝度レベルが０に近くなったことが分かる。
【００５１】
上記のように構成された一実施形態に係る表示装置ＤＳＰによれば、表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ及び照明装置ＩＬを備えている。照明装置ＩＬは、配線基板１、複数の発光素子２、駆動部４、光拡散部６などを備えている。光拡散部６は、発光素子２が放出した光を拡散させることができる。そのため、光出射領域ＬＡ内における不所望な輝度レベルのムラの発生を抑制することができる。上記実施例２乃至４において、照明装置ＩＬは、さらに光学突起３を備えている。光出射領域ＬＡ内において、ハロー効果が発生し難くなるため、コントラスト比の低下を抑制することができる。  
上記のことから、光出射領域ＬＡ内における不所望な輝度レベルのムラの発生を抑制することができ、かつ、コントラスト比の低下を抑制することができる照明装置ＩＬ及び照明装置ＩＬを備えた表示装置ＤＳＰを得ることができる。
【００５２】
（変形例１）
次に、上記実施形態の変形例１に係る照明装置ＩＬについて説明する。図１０は、本変形例１に係る照明装置ＩＬを示す平面図である。本変形例１の照明装置ＩＬは、光学突起３の構成に関して上記実施例２の照明装置ＩＬと相違している。
【００５３】
図１０に示すように、光学突起３は、複数の第１光学突起３１と、複数の第２光学突起３２と、を有している。複数の第１光学突起３１は、それぞれ第１方向Ｘに連続的に延在し、第２方向Ｙに間隔を置いて並んでいる。複数の第２光学突起３２は、それぞれ第２方向Ｙに断続的に延在し、第１方向Ｘに間隔を置いて並んでいる。各々の第２光学突起３２は、第２方向Ｙに間隔を置いて並べられた複数の突起部３２ａを有している。各々の突起部３２ａは、第２方向Ｙに隣合う一対の第１光学突起３１の間に配置され、第１光学突起３１に隙間を置いて位置している。
【００５４】
上記のように、第１光学突起３１及び第２光学突起３２は互いに交差していない。第１光学突起３１及び第２光学突起３２の交差部が光拡散部６側に隆起する事態を回避することができる。例えば、照明装置ＩＬの第３方向Ｚの厚みの増大を抑制することができる。
【００５５】
なお、本変形例１と異なり、複数の第１光学突起３１はそれぞれ第２方向Ｙに連続的に延在し、複数の第２光学突起３２はそれぞれ第１方向Ｘに断続的に延在していてもよい。上記のことから、光学突起３は、次の関係を満たしていればよい。  
複数の第１光学突起３１は、それぞれ第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの一の方向に連続的に延在し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの別の方向に間隔を置いて並んでいる。複数の第２光学突起３２は、それぞれ上記別の方向に断続的に延在し、上記一の方向に間隔を置いて並んでいる。各々の第２光学突起３２は、上記別の方向に間隔を置いて並べられた複数の突起部３２ａを有している。各々の突起部３２ａは、上記別の方向に隣合う一対の第１光学突起３１の間に配置され、第１光学突起３１に隙間を置いて位置している。
【００５６】
上記のように構成された変形例１に係る照明装置ＩＬにおいても、第１光学突起３１及び第２光学突起３２は、それぞれ、一のセグメント領域ＳＡから隣合うセグメント領域ＳＡへ向かう光を反射することができる。そのため、本変形例１においても、上記実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００５７】
（変形例２）
次に、上記実施形態の変形例２に係る照明装置ＩＬについて説明する。図１１は、本変形例２に係る照明装置ＩＬを示す断面図である。本変形例２の照明装置ＩＬは、光学突起３の構成に関して上記実施例２の照明装置ＩＬと相違している。ここでは、第２光学突起３２を例に説明するが、第１光学突起３１に関しても同様である。  
図１１に示すように、第２光学突起３２の突出線３ｂは、それぞれ間に角が与えられ一続きとなった複数の線分で構成されている。本変形例２において、第２光学突起３２の断面形状は長方形であり、上記長方形の１辺が接触線３ａを構成し、上記長方形の残りの３辺が突出線３ｂを構成している。側面３ｃは、主面１ｓと直交している。
【００５８】
（変形例３）
次に、上記実施形態の変形例３に係る照明装置ＩＬについて説明する。図１２は、本変形例３に係る照明装置ＩＬを示す断面図である。本変形例３の照明装置ＩＬは、光学突起３の構成に関して上記実施例２の照明装置ＩＬと相違している。ここでは、第２光学突起３２を例に説明するが、第１光学突起３１に関しても同様である。  
図１２に示すように、第２光学突起３２の突出線３ｂは、それぞれ間に角が与えられ一続きとなった複数の線分で構成されている。本変形例３において、第２光学突起３２の断面形状は台形である。上記台形の下底が接触線３ａを構成し、上記台形の上底と残りの２辺が突出線３ｂを構成している。本変形例３の上記台形において、上底は下底より短く、上記残りの２辺は順テーパ状に延在している。側面３ｃは、主面１ｓと交差している。
【００５９】
（変形例４）
次に、上記実施形態の変形例４に係る照明装置ＩＬについて説明する。図１３は、本変形例４に係る照明装置ＩＬを示す断面図である。本変形例４の照明装置ＩＬは、光学突起３の構成に関して上記実施例２の照明装置ＩＬと相違している。ここでは、第２光学突起３２を例に説明するが、第１光学突起３１に関しても同様である。  
図１３に示すように、第２光学突起３２の突出線３ｂは、曲線で構成されている。本変形例４において、第２光学突起３２の断面形状は半円形であり、突出線３ｂは円弧状に延在している。
【００６０】
上記のように構成された変形例２乃至４に係る照明装置ＩＬにおいても、上記実施例２と同様の効果を得ることができる。なお、突出線３ｂが複数の線分で構成される場合、光学突起３（例えば、第２光学突起３２）の断面形状は、正方形など、他の多角形であってもよい。又は、突出線３ｂが曲線で構成される場合、光学突起３（例えば、第２光学突起３２）の断面形状は、半楕円形など、半円形以外の形状であってもよい。
【００６１】
本発明の一実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、各々の上記実施例３及び４に上記変形例を組合せることも可能である。
【００６２】
例えば、光学突起３は、一のセグメント領域ＳＡから隣合うセグメント領域ＳＡへの光漏れを抑制するように構成されていればよい。そのため、光学突起３は、光反射性ではなく、光拡散性又は遮光性を有していてもよい。  
光拡散性の光学突起３を使用する場合、光学突起３の光学特性の分、一のセグメント領域ＳＡの輝度レベルを高くすることができ、隣合うセグメント領域ＳＡの輝度レベルが不所望に高くなり難くすることができる。  
遮光性の光学突起３を使用する場合、光学突起３に一のセグメント領域ＳＡの輝度レベルを高める作用は無いが、光学突起３は隣合うセグメント領域ＳＡの輝度レベルが不所望に高くなり難くすることができる。そのため、コントラスト比の低下を抑制することができる照明装置ＩＬを得ることができる。
【００６３】
光学突起３の高さｈ２は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、光学突起３は、表面２５０と同一平面Ｓ１を越えて突出している方が望ましいが、同一平面Ｓ１を越えて突出していなくともよい（図７）。
【００６４】
図１４に示すように、照明装置ＩＬは、波長変換部９無しに形成されていてもよい。その場合、保護層５が波長変換素子として機能し、保護層５のみで、発光素子２が放出した光を所望の色相の光に変換される。波長変換部９の分、照明装置ＩＬの薄型化に寄与することができる。
【００６５】
本発明の実施形態及び変形例は、上述した照明装置ＩＬ及び表示装置ＤＳＰに限定されるものではなく、各種の照明装置や、複数の照明装置のうちの何れか一を備えた表示装置ＤＳＰに適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
ＤＳＰ…表示装置、ＰＮＬ…表示パネル、ＩＬ…照明装置、１…配線基板、
１ｓ…主面、ＬＡ…光出射領域、ＳＡ，ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３…セグメント領域、
２…発光素子、２２０…底面、２５０…表面、２３０，２４０…パッド、３…光学突起、
３ａ…接触線、３ｂ…突出線、３ｃ…側面、３１，３２…光学突起、３２ａ…突起部、
４…駆動部、５…保護層、６…光拡散部、６ａ…光拡散シート、７…輝度向上部、
７ａ…屈折型プリズムシート、８…光源、Ｔ…厚み、ｈ１，ｈ２…高さ、
Ｓ１…同一平面、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、Ｚ…第３方向。
【図１】
2020187982.tif 000003
【図２】
2020187982.tif 000004
【図３】
2020187982.tif 000005
【図４】
2020187982.tif 000006
【図５】
2020187982.tif 000007
【図６】
2020187982.tif 000008
【図７】
2020187982.tif 000009
【図８】
2020187982.tif 000010
【図９】
2020187982.tif 000011
【図１０】
2020187982.tif 000012
【図１１】
2020187982.tif 000013
【図１２】
2020187982.tif 000014
【図１３】
2020187982.tif 000015
【図１４】
2020187982.tif 000016