(57)【要約】【課題】薄型化が可能な発光モジュールを提供する。【解決手段】  発光面となる第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、を備える導光板を準備する工程と、導光板の第１主面に備えられる複数の光学機能部に対応する第２主面上にそれぞれ発光素子を設ける工程と、複数の発光素子を電気的に接続する配線を形成する工程と、をこの順に含む、発光モジュールの製造方法。【選択図】図７Ａ
2019012681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面となる第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、を備える導光板を準備する工程と、
前記導光板の前記第１主面に備えられる複数の光学機能部に対応する前記第２主面上にそれぞれ発光素子を設ける工程と、
前記複数の発光素子を電気的に接続する配線を形成する工程と、
をこの順に含む、発光モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記導光板を準備する工程において、前記光学機能部は、凹部が設けられる請求項１記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記光学機能部は、上面視において前記発光素子よりも大きい面積である、請求項１又は請求項２記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記光学機能部は、中央凹部と、前記中央凹部を囲む環状凸部と、を備える、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記凹部の側面は、らせん状の溝部を備える、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１主面は、隣接する前記光学機能部の間に、光散乱部を備える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第２主面は、隣接する前記発光素子の間において、光反射凹部を備える、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記光反射凹部は、複数である請求項７記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記導光板を準備する工程において、前記導光板の前記第２主面に複数の凹部を形成し、前記複数の凹部に波長変換材料を配置して、複数の波長変換部を形成する工程を含み、
前記発光素子を設ける工程は、前記第２主面に形成された複数の前記波長変換部上にそれぞれ発光素子を設ける工程を含む、
請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の発光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光モジュールの製造方法及び発光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード等の発光素子を用いた発光装置は、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、実装基板に実装される複数の発光素子と、複数の発光素子のそれぞれを封止する半球状のレンズ部材とその上に配置された発光素子からの光が入射される拡散部材を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３２３７３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のような光源装置では、実装基板と拡散板との間の距離をレンズ部材の厚みよりも大きくする必要があり、十分な薄型化が達成できない可能性がある。
【０００５】
そこで、本開示は、薄型化が可能な、導光板と発光素子とを備える発光モジュール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】
【０００６】
本開示にかかる発光モジュールの製造方法は、発光面となる第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、を備える導光板を準備する工程と、導光板の第１主面に備えられる複数の光学機能部に対応する第２主面上にそれぞれ発光素子を設ける工程と、複数の発光素子を電気的に接続する配線を形成する工程と、をこの順に含む。
【発明の効果】
【０００７】
これにより、薄型化が可能な、導光板と発光素子とを備える発光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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光学機能部と凹部の一例を示す一部拡大模式平面図と一部拡大模式側面図である。
【図３Ａ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｂ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｃ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｄ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｅ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｆ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｇ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｈ】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一部拡大模式断面図である。
【図３Ｉ】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一部拡大模式断面図である。
【図４】別の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５Ａ】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５Ｂ】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６】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７Ａ】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７Ｂ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図８Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式断面図である。
【図８Ｂ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図８Ｃ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図８Ｄ】実施形態にかかる発光モジュールの導光板の光学機能部の一部拡大斜視図である。
【図９Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式断面図である。
【図９Ｂ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図１０Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式断面図である。
【図１０Ｂ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図１１Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式断面図である。
【図１１Ｂ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図１２Ａ】実施形態にかかる発光モジュールの模式断面図である。
【図１２Ｂ】実施形態に係る発光モジュールの導光板の一部拡大断面図である。
【図１２Ｃ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図１３Ａ】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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
【図１３Ｂ】実施形態にかかる導光板の光学機能部の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
（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、上述の構成部材以外に、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。
【００１１】
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から図２Ｃ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１００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一部拡大模式平面図と一部拡大模式断面図である。
発光モジュール１００は、導光板１と、複数の導光板１に接合された複数の発光素子１１とを備える。複数の発光素子１１は導光板１上にマトリクス状に配置されている。発光モジュール１００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。導光板１の第２主面１ｄには、複数の凹部１ｂが設けられており、該凹部１ｂ内に波長変換材料が配置された離間した複数の波長変換部１２を有している。この波長変換部のそれぞれに１つの発光素子１１が接合されている。
【００１２】
本開示に係る発光モジュールは、導光板上に発光素子を接合しているため、薄型化が可能となる。また、導光板上に発光素子を搭載、接着するため、基板上に発光素子を実装したものと導光板とを組み合わせる場合と比べ、発光素子と導光板と位置ずれが発生しづらい。これにより、良好な光学特性を備える発光モジュールとすることができる。特に、後述のように、導光板に発光素子それぞれと対応する光学機能部１ａが設けられている場合に特に好ましい。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
（導光板１）
導光板１は、発光素子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を接合する。これにより、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。
【００１７】
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、射出成型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本実施形態の発光装置の製造方法においては、半田リフロー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、射出成型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１ａ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１ａと凹部１ｂの成形位置ずれを低減することができる。
【００１８】
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と該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。
【００１９】
（光学機能部１ａ）
導光板１は、第１主面１ｃ側に光学機能部１ａを備えていてもよい。
光学機能部１ａは、例えば、光を導光板１の面内で広げる機能を有することができる。例えば、導光板１の材料と屈折率の異なる材料が設けられている。具体的には、第１主面１ｃ側に設けられた逆円錐や逆四角錐、逆六角錐等の逆多角錐形等の凹みであって、導光板１と屈折率の異なる材料（例えば空気）と凹みの傾斜面との界面で照射された光を発光素子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、傾斜面を有する凹部に光反射性の材料（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１ａの傾斜面は、断面視において直線でもよく、曲線でもよい。
光学機能部１ａ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と反対側の位置に設けら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１ａの光軸とが略一致することが好ましい。
【００２０】
光学機能部１ａ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１ａは、第１主面１Ｃにおいて円形の開口部を備える逆円錐状の凹部であり、開口部の直径は波長変換部１２と略同等の大きさである例を示している。
【００２１】
（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１ｂを備えていてもよい。
位置決め部１ｂ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及び図３Ａ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１ａと凹部１ｂの間の距離は光学機能部１ａと凹部１ｂが離間している範囲で適宜設定できる。
凹部の平面視形状は、例えば、略矩形、略円形とすることができ、凹部の配列ピッチ等によって選択可能である。凹部の配列ピッチ（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。
【００２２】
（拡散部、波長変換部）
本実施形態の発光モジュールは、発光素子１１からの光を拡散させる材料を有する拡散部や発光素子１１からの光の波長を変換する波長変換部を備えていてもよい。
拡散部や波長変換部は、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。拡散部や波長変換部は、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。拡散部や波長変換部は、図４に示すように、平坦な導光板１の第２主面１ｄ上に配置され、第２主面１ｄの面から突出するように設けられていてもよい。また、発光モジュール１００の薄型化等の目的から、図２Ｂに示すように、拡散部や波長変換部は、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。
【００２３】
本実施形態においては、発光モジュール１００は、波長変換部１２を備えてもよい。また、それぞれ離間した複数の波長変換部１２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１１の１つに対して、１つの波長変換部１２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１２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。
【００２４】
波長変換部１２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１の凹部１ｂ内に波長変換材料を配置して波長変換部１２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１の第２主面１ｄに載せた後、スキージ等で複数の凹部１ｂ内にすり込むことで、量産性良く波長変換部１２を形成することができる。
【００２５】
また、波長変換部１２は、あらかじめ成形されたものを準備し、その成形品を前記導光板１の凹部１ｂ内、又は、導光板１の第２主面１ｄ上に配置してもよい。波長変換部１２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１２の成形品を形成することができる。波長変換部１２の成形品は、接着剤等を用いて凹部１ｂ内、又は、導光板１の第２主面１ｄ上に接着することができる。
【００２６】
波長変換部１２の大きさや形状は、例えば、上述の凹部と同等程度とすることができる。波長変換部１２の高さは、凹部の深さと同程度とすることが好ましい。
【００２７】
なお、導光板１には、光学機能部１ａ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１ａ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
拡散部としては、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たものを用いることができる。
【００３１】
（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。発光素子１１は、複数が１つの導光板１に接合される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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２００μｍ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を安価に調達することができるため、発光モジュール１００を安価にすることができる。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。
【００３５】
さらに、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１ａ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。しかし、複数の発光素子１１に対応する複数の光学機能部１ａを導光板１に形成した場合、小さい発光素子１１と光学機能部１ａの位置決めが難しくなる場合がある。また、発光素子１１と光学機能部１ａの位置ずれが発生すると、光学機能部１ａに発光素子１１との位置関係が設計からずれることで、光学機能部１ａによって光を十分に広げることができず、明るさが面内において部分的に低下するなどして、輝度ムラになるという問題がある。
特に、従来のように、配線基板に発光素子を実装した後に導光板を組み合わせる方法においては、配線基板と発光素子との位置ずれと導光板の光学機能部との位置ずれとを、それぞれ平面方向及び積層方向において考慮に入れる必要があるため、発光素子と光学機能部とを良好に光学的に結合することが一層困難となる場合がある。
【００３６】
そこで、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、波長変換部１２）もしくは光学機能部１ａを目印とし、導光板１上に複数の発光素子１１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。
【００３７】
また、上述のように、光学機能部１ａが設けられた面の反対側の面において光学機能部１ａと対応した、つまり平面透視において光学機能部１ａ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１ｂを設けることが好ましい。なかでも、位置決め部１ｂとして凹部１ｂを形成し、また凹部１ｂ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拡散部、より好ましくは波長変換部１２を形成することで、発光素子１１と光学機能部１ａとの位置決めをより容易に行うことができる。
【００３８】
また、発光素子１１の側面を光反射性部材（封止部材１３）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の内部に拡散部や波長変換部１２を設け、この拡散部または波長変換部１２を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拡散部や波長変換部１２を発光部とみなすことができる。これにより、拡散部や波長変換部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。
【００３９】
発光素子１１としては、平面視において長方形の発光素子を用いることが好ましい。換言すると、発光素子１１はその上面形状が長手と短手を有することが好ましい。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。発光素子１１の実装工程において、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。
【００４０】
複数の発光素子１１は、導光板１の平面視において、二次元または二次元に配列される。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、と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。
【００４１】
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１１として、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。
【００４２】
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。
【００４３】
（透光性接合部材１４）
発光素子１１と導光板１または拡散部または波長変換部１２は、透光性接合部材１４によって接合されてもよい。本実施形態においては、透光性接合部材１４は、発光素子の主発光面１１ｃと導光板１の間に設けられている。
【００４４】
透光性接合部材１４は、発光素子１１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１４は、発光素子１１から出射される光を導光板１に伝播させる役割を有する。そのため、透光性接合部材１４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。
透光性接合部材１４は、発光素子１１の側面（主発光面１１ｃと電極形成面１１ｄをつなぐ面）を被覆していてもよい。さらに、発光素子１１の発光層の側面を被覆することが好ましい。これにより、発光素子１１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１１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。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。
【００４５】
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。
さらに、透光性接合部材１４は、導光板１の第１主面１ｃ側から見た平面視において、拡散部ないしは波長変換部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の光を拡散部ないしは波長変換部１２に効率的に入光させることができるため、発光の輝度ムラや色ムラを低減することができる。
【００４６】
透光性接合部材１４の材料としては、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。
【００４７】
（封止部材１３）
本実施形態の封止部材１３は、複数の発光素子１１の側面と導光板１の第２主面１ｄと透光性接合部材１４の側面とを封止している。これにより、発光素子１１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１１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。
なお、図４に示すように、波長変換部１２が導光板１の第２主面上に設けられ、その波長変換部１２の側面等の面が導光板１から露出している場合には、その露出した部分も被覆することが好ましい。
【００４８】
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。
【００４９】
（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等の導光板１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同氏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３Ｇ〜図３Ｈ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の表面の略全面に金属膜１５ａを形成し、該金属膜１５ａをレーザ等で一部除去してパターンニングすることにより、配線１５を形成することができる。
【００５０】
（配線基板２０）
本開示の発光モジュール１００は、図３Ｉ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、発光素子と導光板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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
図３に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、図３Ａに示すように、導光板１を準備する。材料としては例えばポリカーボネートを用い、第１主面に逆円錐状の凹部であるの光学機能部１ａを備え、第２主面に開口部が略四角形の凹部１ｂを備える。
【００５７】
次に、導光板１の第２主面側に蛍光体とシリコーン樹脂とが混合された波長変換材料を塗布し、スキージで複数の凹部１ｂ内に充填する。凹部１ｂ内に入らなかった余分の波長変換材料は除去する。そして、波長変換材料を硬化させ、図３Ｂに示すように、複数の離間した波長変換部１２を形成する。
【００５８】
次に、図３Ｃに示すように、それぞれの波長変換部１２の上に透光性接合部材の材料１４ａである液状のシリコーン樹脂をそれぞれ塗布する。
【００５９】
次に、図３Ｄに示すように、それぞれの透光性接合部材の材料１４ａの上に透光性のサファイア基板を備える発光素子１１を配置する。この時、サファイア基板側の面である主発光面１１ｃが導光板１側を向き、一対の電極１１ｂが設けられた側の電極形成面１１ｄが導光板１と反対側を向くように配置する。また、発光素子１１の、特にサファイア基板の側面に透光性接合部材の材料１４ａが配置される。そして、透光性接合部材の材料１４ａを硬化させ、発光素子１１と導光板１とを接合し、実装する。
【００６０】
次に、図３Ｅに示すように、導光板１の第２主面１ｄと複数の発光素子１１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３Ｆに示すように、封止部材の材料１３ａの一部を研削し、発光素子の電極を露出させ、封止部材１３を形成する。
【００６１】
次に、図３Ｇ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。
【００６２】
次に、図３Ｈ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。
【００６３】
次に、図３Ｉ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。
【００６４】
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。
【００６５】
このような発光素子グループの例を図５Ａ及び図５Ｂに示す。この例では、図５Ａ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個の発光素子が備えられている。この１６個の発光素子は例えば、図５Ｂ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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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６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。
【００７０】
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１ａ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１ａ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。
【００７１】
１−１．実施形態１の変形例１
図７Ａは、変形例１に係る発光モジュール２００の拡大断面図である。図７Ｂは、発光モジュール２００に用いられる導光板２の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。変形例１では、第１主面２ｃに設けられる光学機能部２ａが円錐状であり、その開口径Ｗ１２が波長変換部１２の幅Ｗ１２よりも大きい。このように、光学機能部２ａの開口径を大きくすることで、横方向に光を広げ易くすることができ、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。
【００７２】
１−２．実施形態１の変形例２
図８Ａは、変形例２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３の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。変形例２では、第１主面３ｃに設けられる光学機能部３ａは円錐状であり、その側面が曲面である。詳細には、側面は中心に向かって凸状となる曲面である。このような形状とすることで、横方向に光を広げ易くすることができる。側面の曲率半径Ｒは、例えば、導光板の厚みの半分程度とすることができ、具体的には０．４ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができる。
【００７３】
１−３．実施形態１の変形例３
図８Ｃは、変形例３に係る導光板３１の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。図８Ｄは、光学機能部３１ａを拡大した斜視図である。変形例３では、導光板３１の第２主面３ｄは、変形例２等と同じように凹部３ｂを備えている。第１主面３１ｃの光学機能部３１ａは、側面がらせん状の溝部を備えている。図８Ｄに示すように、溝が渦を巻くように形成されている。これにより、発光素子からの光をより均一に横方向に広げることができる。
【００７４】
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４の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。
【００７５】
実施形態２に係る発光モジュール４００は、図２Ａ、２Ｂ等に示す発光モジュールとは導光板４の第１主面４ｃ側の形状が異なる。他の部材については実施形態１に示す発光モジュールと同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
実施形態２に係る発光モジュール４００において、光学機能部４ａは、導光板４の第１主面４ｃにおいて、中央凹部４ａａと、その中央凹部４ａａを囲む環状凸部４ａｂと、を備える。
【００７７】
中央凹部４ａａは、平面視において環状凸部４ａｂの中心に配置されることが好ましい。更に、中央凹部４ａａの中心は、平面視において、光学機能部４ａの中心と一致するように配置されることが好ましい。また、光学機能部４ａの中心、及び、中央凹部４ａａが、発光素子１１の中心と一致するように配置されることが好ましい。
【００７８】
光学機能部４ａの幅及び深さ、中央凹部４ａａの幅及び深さ、環状凸部４ａｂの幅及び深さは、用いる発光素子１１の大きさ、形状、配光特性等に応じて適宜変更することができる。また、目的とする配光特性や、第２主面側の凹部の大きさ、深さ、形状等によっても適宜変更することができる。
【００７９】
中央凹部４ａａは、半球体状、半楕円体状、円錐状、回転放物体等に窪んだ形状とすることができる。また、円錐の頂部を曲面とした形状に窪んだ形状としてもよい。
【００８０】
例えば、中央凹部４ａａの幅は（断面視における２つの環状凸部４ａｂの頂部間の距離）は、発光素子１１の幅の５０％〜１５０％程度とすることができ、好ましくは８０％〜１２０％である。また、中央凹部４ａａの深さは、例えば、導光板４の厚みの１％〜５０％程度とすることができ、１〜１０％がより好ましい。る。また、中央凹部４ａａの最深部の位置は、光学機能部４ａ以外の領域の第１主面４ｃと同等、または、高い位置、または、低い位置とすることができる。中央凹部４ａａの最深部は、好ましくは、第１主面４ｃよりも低い位置とすることができる。
【００８１】
環状凸部４ａｂは、断面視において、図９Ａに示すように、頂部が曲面である凸状とすることができる。
【００８２】
３．実施形態３
図１０Ａは、実施形態３に係る発光モジュール５００の拡大断面図である。図１０Ｂは、発光モジュール５００に用いられる導光板５の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。
【００８３】
実施形態３に係る発光モジュール５００は、図９Ａ、９Ｂに示す発光モジュールの導光板５の第１主面５ｃに、中央凹部５ａａ及び環状凸部５ａｂを備える光学機能部５ａと、それに加えて光散乱部５ｅ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と同様であるため、説明を省略する。
【００８４】
発光モジュール５００は、導光板５の第１主面５ｃの光学機能部５ａに加え、隣接する２つの光学機能部５ａの間の第１主面５ｃの一部に、光散乱部５ｅを備える。
【００８５】
光散乱部５ｅは、１つ又は２以上の複数の凹部又は凸部等により、光を散乱させる機能を備える。光散乱部５ｅは、導光板の第１主面において、隣接する発光素子１１の中間領域に相当する位置に配置されている。この領域は、最も光が届きにくい領域であり、面発光させた際に暗くなり易い領域である。このような領域に光散乱部５ｅを配置することで、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。図１０Ｂでは、光散乱部５ｅは、光学機能部５ａを囲む同心円状に形成されている。
【００８６】
４．実施形態４
図１１Ａは、実施形態４に係る発光モジュール６００の拡大断面図である。図１１Ｂは、発光モジュール６００に用いられる導光板６の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。
【００８７】
実施形態４に係る発光モジュール６００の導光板６は、第２主面６ｄに光反射凹部６ｆを備える。光反射凹部６ｆは、発光素子１１側に向いており、発光素子１１からの光を反射させる光反射面６ｆａを備える。光反射面６ｆａは曲面であり、２つの凹部６ｂの略中心において最も深くなっている。実施形態４では、凹部６ｂ以外の第２主面の略全域が曲面になっている例を示しており、これにより、発光素子１１からの光を効率よく反射させることができる。ただし、これに限らず、平坦な面を有していても構わない。図６Ａでは、光反射凹部６ｆの深さは、凹部６ｂ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。
【００８８】
５．実施形態５
図１２Ａは、実施形態５に係る発光モジュール７００の拡大断面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの破線で囲まれた領域の導光板７を拡大した図である。図１２Ｃは、導光板７の上面図、縦断面図、下面図、横断面図をそれぞれ示す。
【００８９】
実施形態５に係る発光モジュール７００の導光板７は、１つの発光素子１１に対して１つの光学機能部７ａを備えており、光反射凹部７ｆが、１つの発光素子１１に対して複数備えられている。光反射凹部７ｆは、発光素子１１側に向いており、発光素子１１からの光を反射させる光反射面を備える。導光板７として、ここでは第１〜第４の４つの光反射凹部を備える例を示している。光反射凹部の数は、これに限らず２以上の複数個備えることができる。各光反射凹部７ｆ内には、封止部材１３ｂが配置される。
【００９０】
図１２Ｃに示すように、導光板７の２つの凹部７ｂの略中心に、第２主面７ｄからの深さが最も大きい第１光反射凹部７ｆ１を備える。第１光反射凹部７ｆ１は、上面視において凹部７ｂを囲むように四角環状に設けられている。その第１光反射凹部７ｆ１の内側に、第２光反射凹部７ｆ２が配置される。さらにその内側に第３光反射凹部７ｆ３が配置される。さらにその内側であって、発光素子１１に最も近い位置に第４光反射凹部７ｆ４が配置されている。第１〜第４光反射凹部は、それぞれ、発光素子１１側に向いた光反射面７ｆ１ａ、７ｆ２ａ、７ｆ３ａ、７ｆ４ａを備えており、これらの光反射面によって発光素子１１からの光は導光板７の第１主面７ｃ側に向けて反射される。第１光反射凹部７ｆ１は、それを挟む位置に配置される２つの発光素子１１からの光を反射するために、２つの光反射面７ｆ１ａを備える。第２〜第４光反射凹部は、発光素子１１から遠い側に配置される光反射補助面７ｆ２ｂ、７ｆ３ｂ、７ｆ４ｂを備える。これらの光反射補助面は、対向する位置に配置される光反射面によって反射された光を反射することが可能な面である。
【００９１】
発光素子１１から最も離れた位置に配置される光反射凹部７ｆ１は、その内側の第２光反射凹部７ｆ２よりも深さが深い。これにより、発光素子１１からの光のうち、第２〜第４光反射凹部の光反射面に遮られない光を反射することができる。このように、発光素子１１に近い側に配置される光反射凹部ほど、深さを浅くすることで、各光反射凹部の光反射面を有効に利用することができる。第１光反射凹部７１ｆの深さは、凹部７ｂの深さよりも深いことが好ましい。これにより、発光素子１１からの光を効率よく反射して、均一な面発光とすることができる。
【００９２】
各光反射凹部の光反射面の角度は、目的や用途、更に発光素子の配光特性や導光板の厚み等、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を用いる例を示す。凹部７ｂは上面視が０．５ｍｍ×０．５ｍｍの正方形であり、深さが０．１ｍｍである。凹部７ｂと凹部７ｂとの距離は０．８ｍｍである。
【００９３】
第１光反射凹部７ｆ１は深さ０．８０ｍｍであり、光反射面７ｆ１ａは、第２主面７ｄに対して１６度傾斜している。第２光反射凹部７ｆ２は深さ０．５０ｍｍであり、光反射面７ｆ２ａは、第２主面７ｄに対して３２度傾斜している。第３光反射凹部７ｆ３は深さ０．３１ｍｍであり、光反射面７ｆ３ａは第２主面７ｄに対して４５度傾斜している。第４光反射凹部７ｆ４は深さ０．１５ｍｍであり、光反射面７ｆ４ａは第２主面７ｄに対して５８度傾斜している。
【００９４】
５−１．実施形態５の変形例
図１３に示す導光板８は、図１２Ｃに示す導光板７の変形例である。ここでは、１つの光学機能部８ａを含む部分を示す。光学機能部８ａは、開口部が四角形である四角錐体の凹状である点において、光学機能部７ａと同様である。さらに、開口部の四角形の角部と、発光素子を含む光源部の角部とが、光軸に対して４５度ずれた位置に配置されている点においても同様である。そして、光学機能部７ａの側面が、断面視において円弧状の曲面であるのに対し、光学機能部８ａは、その側面が断面視において単純な円弧状ではなく、複数の曲率の円弧状又は楕円弧状を組み合わせた複合的な曲面８ｇである。
【００９５】
例えば、図８Ｂに示すように、光学機能部８ａの曲面８ｇは、光軸ｃに近い位置に、曲率半径がＲ１の第１曲面８ｇａが配置され、その外側、つまり、光軸ｃからの距離が、第１曲面８ｇａよりも遠い位置に、曲率半径がＲ１より大きいＲ２である第２曲面８ｇｂが配置されている。このように、光軸ｃから離れるにしたがって曲率半径の大きな円弧状の曲面を、連続的に配置させた複合的な曲面とすることで、発光素子からの光を、より均一に面状に反射させることができる。また、曲面の数は、２以上であることが好ましい。例えば、Ｒ１は０．６ｍｍ、Ｒ２は１．１ｍｍ等とすることができる。
【００９６】
第１主面８ｃにおいて、光学機能部８ａの開口部の最大幅は、発光素子間の距離と等しい幅であり、好ましくは、発光素子間の距離の４０％〜８０％程度である。
【００９７】
また、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、第２主面８ｂ側に光反射面８ｆａ、８ｆｂは、最も光源ｃに近い光反射面８ｆａの最深部が、光学機能部８ａの最深部（光軸上に配置される部分）よりも、第１主面８ｃに近い位置となっている。これにより、発光素子からの光を、光反射面８ｆａで反射し易い。また、図１２Ｂでは、光反射面の高さ（光反射凹部の深さ）は、徐々に変化している例を示しているが、図１３Ｂに示すように、最も光軸に近い反射面８ｆａと、それよりも外側に配置される光反射面８ｆｂの高さを、同じとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
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】
【００９９】
１０００…液晶ディスプレイ装置
１００、１０１、２００、３００、４００、５００、６００、７００…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、２、３、３１、４、５、６、７、８…導光板
１ａ、２ａ、３ａ、３１ａ、４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ…光学機能部１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂ…凹部
１ｃ、２ｃ、３ｃ、３１ｃ、４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃ…導光板の第１主面
１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄ、６ｄ、７ｄ、８ｄ…導光板の第２主面
４ａａ…中央凹部
４ａｂ…環状凸部
５ｅ…光散乱部
６ｆ、７ｆ…光反射凹部（７ｆ１…第１光反射凹部、７ｆ２…第２光反射凹部、７ｆ３…第３光反射凹部、７ｆ４…第４光反射凹部）
６ｆａ、７ｆ１ａ、７ｆ２ａ、７ｆ３ａ、７ｆ４ａ、８ｆａ、８ｆｂ…光反射面
７ｆ１ｂ、７ｆ２ｂ、７ｆ３ｂ、７ｆ４ｂ…光反射補助面
８ｇ…曲面（８ｇａ…第１曲面、８ｇｂ…第２曲面）
１１…発光素子
１１ｂ…発光素子の電極
１１ｃ…発光素子の第１主面
１１ｄ…発光素子の第２主面
１２…波長変換部（位置決め部）
１３、１３ｂ…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
２０…配線基板
２０ａ…配線基板の基材
２０ｂ…配線基板の配線層
２０ｃ…配線基板の導電性部材
２０ｅ…コネクタ
３０…フレーム
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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