(57)【要約】【課題】バックライト装置に使用しても面内での発光むらが抑えられる発光装置を提供する。【解決手段】発光装置１０は、基板１２と、基板１２上に設けられた発光素子１４と、発光素子１４を覆うように基板１２上に設けられ、蛍光体を含有する封止部材１６と、封止部材１６の上面を覆う白色反射部材１８とを備えている。白色反射部材は、シリコーン樹脂と、酸化チタンとを含有し、シリコーン樹脂の質量に対する酸化チタンの質量の比が１０％以上４０％以下であることが好ましい。【選択図】図１
2019134103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた発光素子と、
前記発光素子を覆うように前記基板上に設けられ、蛍光体を含有する封止部材と、
前記封止部材の上面を覆う白色反射部材と、
を有する発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記基板が、下段と、前記下段の外周の上面が露出するように形成された上段とを備え、
前記発光素子および前記封止部材が前記上段上に設けられ、
前記下段の外周の上面上に透光性部材をさらに有する発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記白色反射部材が、前記封止部材および前記透光性部材の上面を覆っている発光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記白色反射部材が、シリコーン樹脂と、酸化チタンとを含有し、シリコーン樹脂の質量に対する酸化チタンの質量の比が１０％以上４０％以下である発光装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、
４つの側面を有し、
この４つのそれぞれの側面が、両隣の２つの側面と直角をなしている発光装置。
【請求項６】
液晶表示装置の液晶パネルの下方に設けられて使用される直下型のバックライト装置であって、
格子状に配置された請求項１から５のいずれかの発光装置を有するバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の直下型のバックライトなどに使用される発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルと、液晶パネルの下方に設けられた直下型のバックライトとを備える液晶表示装置が知られている。このバックライトは、面内に並べられた複数の発光装置を備えている。そして、このバックライトからの発光が均一になるように、発光装置に様々な改良が施されている。特許文献１には、散乱微粒子が分散された透光性の結合剤が上部に設けられた発光ダイオードパッケージと、この発光ダイオードパッケージを備えるバックライト装置が記載されている。このバックライト装置では、散乱微粒子が分散された透光性の結合剤の存在により、発光ダイオードからの上方への発光は、散乱されながら均一に拡散する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたバックライト装置であっても、発光ダイオードの直上は明るく、発光ダイオード同士の間の上方は暗くなってしまう。このため、このバックライト装置は、面全体では発光むらが生じる。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バックライト装置に使用しても面内での発光むらが抑えられる発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の発光装置は、基板と、基板上に設けられた発光素子と、発光素子を覆うように基板上に設けられ、蛍光体を含有する封止部材と、封止部材の上面を覆う白色反射部材とを有している。また、本発明のバックライト装置は、液晶表示装置の液晶パネルの下方に設けられて使用され、格子状に配置された本発明の発光装置を有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の発光装置は、発光素子を覆う封止部材の上面が白色反射部材で覆われいてるので、発光素子からの上方向への発光の多くが白色反射部材で反射される。このため、発光素子の直上が明るくなり過ぎない。また、発光素子からの上方向への発光は、白色反射部材で反射されて、発光装置の側面方向に出射される。本発明の発光装置が格子状に配置されたバックライト装置では、この側面方向への光は、隣りの発光装置やバックライト装置自体の基板等で反射されて上方に出射される。このため、バックライト装置の発光装置間の上方が暗くならない。このように、本発明のバックライト装置は、発光装置の直上が明るくなり過ぎるのを抑え、発光装置同士の間の上方の暗さを緩和する。このため、本発明のバックライト装置は、面内全体で輝度が一定の範囲内となり、発光むらが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態の発光装置の斜視模式図。
【図２】本発明の第二実施形態の発光装置の斜視模式図。
【図３】本発明の第三実施形態の発光装置の斜視模式図。
【図４】白色反射部材の酸化チタン含有量が異なる本発明の第一実施形態の発光装置の発光方向と相対輝度の関係を示すグラフで、（ａ）は酸化チタン含有量０％の発光装置でのグラフ、（ｂ）は酸化チタン含有量１０％の発光装置でのグラフ。
【図５】白色反射部材の酸化チタン含有量が異なる本発明の第一実施形態の発光装置の発光方向と相対輝度の関係を示すグラフで、（ａ）は酸化チタン含有量４０％の発光装置でのグラフ、（ｂ）は酸化チタン含有量８０％の発光装置でのグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の発光装置とバックライト装置について、図面を参照しながら各実施形態に基づいて説明する。なお、図面は、発光装置、バックライト装置、発光装置およびバックライト装置の構成部材、ならびに発光装置およびバックライト装置の周辺部材を模式的に表したものであり、これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、特にことわらない限り、本明細書では便宜上、図１に示す発光装置の向きを基準に「上」および「下」などの方向を表す。重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付与することがある。
【０００９】
（第一実施形態の発光装置）
図１は、本発明の第一実施形態に係る発光装置１０を示している。発光装置１０は、基板１２と、発光素子１４と、封止部材１６と、白色反射部材１８とを備えている。基板１２は、上下面が長方形である板状部材である。なお、長方形には正方形も含まれる。基板１２は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性部材で構成されている。基板１２の上面には、回路基板２０が設けられている。基板１２の下面にも回路基板（不図示）が設けられている。この回路基板は、基板１２の所定箇所を貫通する導体によって、回路基板２０と電気的に接続されている。なお、発光装置１０では、基板１２の形状、構造、および材質等は特に制限がない。
【００１０】
発光素子１４は、回路基板２０を介して、基板１２上に設けられている。発光素子１４は、ワイヤー２２，２４によって回路基板２０に電気的に接続されている。封止部材１６は、発光素子１４とワイヤー２２，２４を覆うように基板１２上に設けられている。封止部材１６は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性樹脂に、蛍光体を分散させた複合材である。
【００１１】
白色反射部材１８は、発光素子１４からの発光を反射する白色の部材である。白色反射部材１８は、封止部材１６の上面を覆っている。このため、発光素子１４の直上が明るくなり過ぎない。また、発光装置１０が格子状に配置され、液晶表示装置の液晶パネルの下方で使用される直下型のバックライト装置では、白色反射部材１８で反射された光は、発光装置１０の側面方向に進み、バックライト装置自体の基板や隣りの発光装置１０等で反射されて、発光装置１０同士の間から上方に発光する。したがって、このバックライト装置は、面内全体で発光むらが抑えられる。
【００１２】
白色反射部材１８は、例えば、シリコーン樹脂やフェノール樹脂等の母材樹脂に、酸化チタンや酸化ジルコニウム等の光反射物質を分散させた複合材である。白色反射部材１８が、シリコーン樹脂と、酸化チタンとを含有する場合、シリコーン樹脂の質量に対する酸化チタンの質量の比、すなわち酸化チタンの質量／シリコーン樹脂の質量が１０％以上４０％以下であることが好ましい。一般的なバックライト装置の発光装置を本実施形態の発光装置１０に置き換えれば、発光装置１０の上面方向の輝度が適度に抑えされ、発光装置１０同士の間の上方向の輝度が適度に増加して、面内全体でほぼ均一な輝度が得られるからである。一般に、上面方向の輝度が側面方向の輝度の２０〜５０％程度である発光装置を格子状に搭載したバックライト装置は、面内の発光むらが抑えられる。
【００１３】
また、白色反射部材１８の厚さを調節することで、発光装置１０の上面方向と側面方向へのそれぞれの発光を適切に制御してもよい。発光装置１０は直方体状で、４つのそれぞれの側面は、両隣の２つの側面と直角をなしている。したがって、発光素子１４からの上方への発光は、白色反射部材１８で適量だけ反射されて、側面の４方向から発光装置１０の外部に出射される。このため、向きをそろえて発光装置１０が格子状に配置されたバックライト装置では、発光装置１０の直上と発光装置１０同士の間の上方の明るさのむらが抑えられる。
【００１４】
発光装置１０は、例えば、以下の方法で製造できる。まず、複数の基板１２がつながった状態の集合基板上に所定のパターンで形成された回路基板２０に、発光素子１４をそれぞれ実装する。つぎに、ワイヤー２２，２４を用いて、それぞれの発光素子１４と回路基板２０を電気的に接続する。そして、発光素子１４と、ワイヤー２２，２４と、回路基板２０と、集合基板を覆うように封止部材１６を設ける。つぎに、封止部材１６上に白色反射部材１８を設ける。最後に、それぞれの発光装置１０が得られるように、白色反射部材１８、封止部材１６、および集合基板を格子状にダイシングする。
【００１５】
（第二実施形態の発光装置）
図２は、本発明の第二実施形態に係る発光装置３０を示している。発光装置３０は、基板３２と、発光素子１４と、封止部材１６と、白色反射部材１８と、透光性部材３４とを備えている。基板３２は、階段状の二段構成になっており、下段３２ａと、上段３２ｂとを備えている。下段３２ａの外周の上面３２ｃが露出するように、上段３２ｂが下段３２ａの中央に形成されている。発光素子１４は、回路基板２０を介して基板３２の上段３２ｂ上に設けられている。発光素子１４は、ワイヤー２２，２４によって回路基板２０に電気的に接続されている。封止部材１６は、発光素子１４とワイヤー２２，２４を覆うように、基板１２の上段３２ｂ上に設けられている。
【００１６】
透光性部材３４は、基板３２の上段３２ｂの側面３２ｄおよび封止部材１６の側面を囲むように、下段３２ａの外周の上面３２ｃに設けられている。透光性部材３４は、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性樹脂から構成されている。また、発光装置３０では、白色反射部材１８が、封止部材１６および透光性部材３４の上面を覆っている。透光性部材３４が封止部材１６を囲むように設けられ、白色反射部材１８が、封止部材１６および透光性部材３４の上面を覆っているので、発光素子１４からの上方への発光は白色反射部材１８で反射され、発光素子１４からの斜め上方への発光は透光性部材３４を経由して白色反射部材１８で反射される。
【００１７】
これらの反射光の大半は透光性部材３４を経由して発光装置３０の側面から外部に出射される。また、基板３２に段差が形成されているので、発光装置３０の側面から斜め下方にも光が出射される。このため、発光装置３０では、発光装置１０と比べて、側面から外部に出射される発光が多い。したがって、発光装置３０同士の間の上方向の輝度がより一層増加して、面内全体でほぼ均一な輝度が得られる。
【００１８】
発光装置３０は、例えば、以下の方法で製造できる。まず、複数の基板３２がつながった状態の集合基板上に所定のパターンで形成された回路基板２０に、発光素子１４をそれぞれ実装する。つぎに、ワイヤー２２，２４を用いて、それぞれの発光素子１４と回路基板２０を電気的に接続する。そして、発光素子１４と、ワイヤー２２，２４と、回路基板２０と、集合基板を覆うように封止部材１６を設ける。つぎに、封止部材１６を通過し、集合基板の途中までの深さの溝を格子状に形成する。
【００１９】
この集合基板の溝の底面が、基板３２の下段３２ａの上面３２ｃとなり、集合基板の溝の側面が、基板３２の上段３２ｂの側面３２ｄとなる。つぎに、この溝に透光性部材３４を充填する。これによって、基板３２の下段３２ａの外周の上面３２ｃに透光性部材３４が形成される。そして、封止部材１６および透光性部材３４を覆うように白色反射部材１８を全面に設ける。最後に、それぞれの発光装置３０が得られるように、集合基板の途中までの深さの溝の幅より狭い幅で、白色反射部材１８、透光性部材３４、および集合基板を格子状にダイシングする。
【００２０】
（第三実施形態の発光装置）
図３は、本発明の第三実施形態に係る発光装置４０を示している。発光装置４０では、白色反射部材１８が封止部材１６上にのみ設けられており、白色反射部材１８の周囲にも透光性部材３４が設けられている点で、発光装置３０と異なる。発光装置４０は、例えば、以下の方法で製造できる。まず、複数の基板３２がつながった状態の集合基板上に所定のパターンで形成された回路基板２０上に、発光素子１４をそれぞれ実装する。つぎに、ワイヤー２２，２４を用いて、それぞれの発光素子１４と回路基板２０を電気的に接続する。
【００２１】
そして、発光素子１４と、ワイヤー２２，２４と、回路基板２０と、集合基板を覆うように封止部材１６を設ける。つぎに、封止部材１６を覆うように白色反射部材１８を全面に設ける。そして、白色反射部材１８および封止部材１６を通過し、集合基板の途中までの深さの溝を格子状に形成する。つぎに、この溝に透光性部材３４を充填する。これによって、基板３２の上段３２ｂの側面３２ｄ、封止部材１６の側面、および白色反射部材１８の側面を囲むように、基板３２の下段３２ａの外周の上面３２ｃに透光性部材３４が形成される。最後に、それぞれの発光装置４０が得られるように、集合基板の途中までの深さの溝の幅より狭い幅で、透光性部材３４と集合基板を格子状にダイシングする。
【実施例】
【００２２】
酸化チタンとシリコーン樹脂から構成され、酸化チタン含有量が異なる４種類の白色反射部材１８をそれぞれ備える発光装置１０について、発光装置１０の短手の一方の側面から、上面を経由して短手の他方の側面まで、輝度を連続的に測定した。なお、発光装置１０は小型のＬＥＤで、白色反射部材１８の厚さは１ｍｍ以下であった。これらの輝度の測定結果を図４および図５に示す。
【００２３】
図４（ａ）は、酸化チタン含有量が０％の発光装置１０の発光方向と相対輝度の関係を示している。この発光装置１０は、白色反射部材を設けない従来の発光装置で代用した。図４（ｂ）は、酸化チタン含有量が１０％の発光装置１０の発光方向と相対輝度の関係を示している。図５（ａ）は、酸化チタン含有量が４０％の発光装置１０の発光方向と相対輝度の関係を示している。図５（ｂ）は、酸化チタン含有量が８０％の発光装置１０の発光方向と相対輝度の関係を示している。
【００２４】
なお、酸化チタン含有量は、酸化チタンの質量／シリコーン樹脂の質量を百分率で表したものである。また、図４および図５に示す相対輝度は、その発光装置１０で測定した一番高い輝度を１．０としたときの相対値である。発光装置１０の発光方向は、発光素子１４を中心とする角度で表しており、発光装置１０の短手の一方の側面方向を−９０°、発光素子１４の直上方向を０°、発光装置１０の短手の他方の側面方向を９０°とした。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、酸化チタン含有量０％の発光装置１０では、発光素子１４の±７０°より外側方向の輝度が、発光素子１４の上方向の輝度の半分以下であった。したがって、この発光装置１０を搭載したバックライト装置は、面内の発光むらが生じてしまう。これに対して、酸化チタン含有量１０％の発光装置１０では、図４（ｂ）に示すように、発光素子１４の横方向に相当する±８０°より内側方向に行くほど輝度が低下し、発光素子１４の上方向の輝度は、発光素子１４の±８０°方向の輝度の約半分であった。すなわち、発光装置１０の上面方向と側面方向のそれぞれの輝度が適量の範囲内であった。したがって、この発光装置１０を格子状に搭載したバックライト装置は、面内の発光むらが抑えられると考えられる。
【００２６】
また、酸化チタン含有量４０％の発光装置１０では、図５（ａ）に示すように、発光素子１４の±８０°より内側方向に行くほど輝度が低下し、発光素子１４の上方向の輝度は、発光素子１４の±８０°方向の輝度の約２０％であった。すなわち、発光装置１０の上面方向と側面方向のそれぞれの輝度が適量の範囲内であった。また、酸化チタン含有量８０％の発光装置１０では、図５（ｂ）に示すように、発光素子１４の±８０°より内側方向に行くほど輝度が低下し、発光素子１４の直上の輝度は、発光素子１４の±８０°方向の輝度の約１５％であった。この発光装置１０では、上面方向の輝度が適量より少しだけ小さかった。しかし、バックライト装置に使用できないほどではない。
【００２７】
酸化チタン含有量８０％の発光装置１０を搭載したバックライト装置は、酸化チタン含有量０％の発光装置１０を搭載したバックライト装置より面内の発光むらが抑えられるものの、酸化チタン含有量１０％の発光装置１０または酸化チタン含有量４０％の発光装置１０を搭載したバックライト装置より面内の発光むらがある。そこで、酸化チタン含有量８０％の発光装置１０の側面の周囲に反射枠を設けて、発光装置１０の側面方向の輝度を少しだけ小さくすれば、バックライト装置に搭載したときに、面内の発光むらが抑えられる。
【符号の説明】
【００２８】
１０    発光装置
１２    基板
１４    発光素子
１６    封止部材
１８    白色反射部材
２０    回路基板
２２，２４  ワイヤー
３０    発光装置
３２    基板
３２ａ  基板の下段
３２ｂ  基板の上段
３２ｃ  基板の下段の上面
３２ｄ  基板の上段の側面
３４    透光性部材
４０    発光装置
【図１】
2019134103.tif 000003
【図２】
2019134103.tif 000004
【図３】
2019134103.tif 000005
【図４】
2019134103.tif 000006
【図５】
2019134103.tif 000007