(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型化して輝度ムラの少ない、導光板と発光素子を備える発光モジュールを提供する。【解決手段】導光板１の発光面となる第１主面１ｃの反対側にある第２主面１ｄに設けている凹部１ｂの底面に光調整部１０が固着され、光調整部１０の表面に発光素子１１を接合し、発光素子１１からの光を光調整部１０を透過して導光板１に入射し、第１主面１ｃから外部に放射する発光モジュール１００の製造方法であり、光調整部１０を発光素子１１に接合して一体構造とする発光素子ユニット３と、発光素子ユニット３の光調整部１０を凹部１ｂに固着して発光素子１１と光調整部１０の両方を導光板１の定位置に固着する。【選択図】図３
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【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主面と反対側にあって凹部を設けてなる第２主面とを備える導光板と、
蛍光体を含む光調整部と、
前記光調整部に接合してなる発光素子とを備える発光モジュールの製造方法であって、
前記導光板と、
前記光調整部と前記発光素子とを接合して一体構造とした発光素子ユニットと
を準備し、
前記発光素子ユニットの前記光調整部を前記凹部に固着し、
前記発光素子の電極に配線を形成する、発光モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記第２主面に複数の凹部を設けてなる前記導光板を使用し、
前記導光板の各々の前記凹部に前記発光素子ユニットを固着して、前記導光板の定位置に複数の前記発光素子ユニットを固着する、請求項１に記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記発光素子の光放射面を前記導光板の第２主面と同一平面に配置して、前記発光素子ユニットを前記導光板に固着する、請求項１または２に記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記導光板の前記凹部に配置される前記発光素子ユニットの挿入部の外形を、前記凹部の内形よりも小さくし、
前記凹部に前記挿入部を配置してできる、前記凹部の内周と前記挿入部の外周との間にできるリング隙間に接合剤を充填して接合壁を形成する、請求項３に記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記リング隙間の容積を、前記発光素子ユニットの前記挿入部の体積よりも大きくする、請求項４に記載の発光モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記接合壁の表面レベルを、前記導光板の第２主面と同一平面とする、請求項４または５に記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記接合壁に透光性の樹脂を使用する、請求項４ないし６のいずれかに記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記発光素子ユニットに、外周面を前記光調整部の外周面と同一平面とし、かつ前記発光素子を埋設する第１の封止樹脂部を設けて、
前記第１の封止樹脂部を設けてなる発光素子ユニットを前記導光板に固着する、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の製造方法。
【請求項９】
前記第１の封止樹脂部を白色樹脂とする、請求項８に記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記発光素子ユニットを固着してなる前記導光板の第２主面に、前記発光素子ユニットを埋設する第２の封止樹脂部を設ける、請求項１ないし９のいずれかに記載する発光モジュールの製造方法。
【請求項１１】
外部に光を放射する発光面となる第１主面の反対側の第２主面に凹部を設けてなる透光性の導光板と、
前記導光板の前記凹部に固着してなる発光素子ユニットとを備え、
前記発光素子ユニットは、発光素子に蛍光体を含む光調整部を接合しており、
前記発光素子ユニットは、前記凹部に配置してなる挿入部の外形が前記凹部の内形よりも小さく、
前記挿入部と前記凹部との間にできるリング隙間に充填された透光性の接合剤を接合壁として有する発光モジュール。
【請求項１２】
前記リング隙間の容積が、前記発光素子ユニットの前記挿入部の体積よりも大きい、請求項１１に記載する発光モジュール。
【請求項１３】
前記導光板の前記第２主面に、前記発光素子ユニットを埋設してなる第２の封止樹脂部が積層されてなる、請求項１１または１２に記載する発光モジュール。
【請求項１４】
前記発光素子ユニットが、外周面を前記光調整部の外周面と同一平面とし、かつ前記発光素子を埋設する第１の封止樹脂部を有し、
前記第１の封止樹脂部を設けてなる前記発光素子ユニットが前記第２の封止樹脂部に埋設されてなる、請求項１３に記載する発光モジュール。
【請求項１５】
前記第２の封止樹脂部と前記第１の封止樹脂部とが白色樹脂である、請求項１３又は１４に記載する発光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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。
さらに、特許文献２に開示される発光装置は、封止樹脂層と蛍光体層を一体化した２層シートを発光素子の上面に固着して、その側面を反射樹脂で覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３２３７３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１１５７０３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。また、特許文献２の発光装置では、複数の発光素子からの光を均一に分散して照射できず、輝度ムラの少ない発光特性が要求される用途に使用できない。
【０００５】
そこで、本発明は、薄型化が可能で均一で輝度ムラの少ない発光特性を実現できる、発光モジュールの製造方法及び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】
本発明に係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主面と反対側にあって凹部を設けてなる第２主面とを備える導光板と、蛍光体を含む光調整部と、光調整部に接合してなる発光素子とを備える発光モジュールの製造方法であって、導光板と、光調整部と発光素子とを接合して一体構造とした発光素子ユニットとを準備し、発光素子ユニットの光調整部を凹部に固着し、前記発光素子の電極に配線を形成して発光モジュールを製造する。
【０００７】
また、本発明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主面の反対側の第２主面に凹部を設けてなる透光性の導光板と、導光板の凹部に固着してなる発光素子ユニットとを備え、発光素子ユニットは、発光素子に蛍光体を含む光調整部を接合しており、さらに発光素子ユニットは、凹部に配置している挿入部の外形を凹部の内形よりも小さくして、挿入部と凹部との間のリング隙間に充填された透光性の接合剤を接合壁として有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る発光モジュールの製造方法は、全体を薄型化しながら、輝度ムラを少なくして均一な発光特性を実現する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。それは、導光板の凹部に光調整部を固着して、この光調整部に発光素子を接合している発光素子ユニットを導光板の定位置に配置しているからである。さらに、以上の製造方法は、蛍光体を含む光調整部と発光素子とを一体構造とする発光素子ユニットとし、この発光素子ユニットの光調整部を導光板の凹部に固着して、発光素子ユニットを導光板の定位置に配置するので、光調整部と発光素子と導光板の凹部との相対的な位置ずれを解消して、極めて高い精度で正確な位置に固着するので、全体を薄くしながら能率よく多量生産でき、しかも導光板表面の輝度ムラを少なくできる特徴がある。
【０００９】
また、本発明に係る発光モジュールは、導光板の凹部に、発光素子の光放射面に蛍光体を含む光調整部を接合している発光素子ユニットを固着すると共に、発光素子ユニットの凹部に配置される挿入部の外形を、導光板の凹部の内形よりも小さくして、挿入部と凹部との間のリング隙間に充填された透光性の接合剤を接合壁としているので、全体を薄型化しながら、均一で輝度ムラの少ない発光特性を実現できる特徴がある。それは、導光板の凹部に発光素子ユニットの挿入部を配置すると共に、発光素子ユニットの挿入部と凹部との間に透光性の接合壁を設けて、導光板の凹部の正確な位置に発光素子ユニットを配置して、発光素子の発光を光調整部を介して導光板に入射して、導光板で拡散して外部に放射できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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２】一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３】一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って、導光板を下にして上下を反転した図である。
【図４】他の実施形態にかかる発光モジュールの模式底面図である。
【図５】四角形の凹部に対して四角形の挿入部を傾斜姿勢で配置する状態を示す模式底面図である。
【図６】四角形の凹部に対して四角形の挿入部を平行姿勢で配置する状態を示す模式底面図である。
【図７】接合剤の充填量の誤差で接合壁の表面レベルが低くなる状態を示す断面図である。
【図８】接合剤の充填量の誤差で接合壁の表面レベルが高くなる状態を示す断面図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、実施形態にかかる発光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１０】図１０Ａ〜図１０Ｄは、実施形態にかかる発光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１１】図１１Ａ〜図１１Ｃは、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１２】図１２Ａ〜図１２Ｃは、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１３】図３に示す発光モジュールに回路基板を接続する一例を示す拡大模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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とその製造方法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。
【００１２】
（液晶ディスプレイ装置１０００）
図１は、本実施形態にかかる発光モジュールを備え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、拡散シート１１０ｃと、発光モジュール１００とを備える。図１に示す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を積層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等の部材を備えてもよい。
【００１３】
（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２と図３に示す。図２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３は、本実施形態にかかる発光モジュールを示す一部拡大模式断面図であって、導光板を下に配置して上下を反転した図である。
これらの図に示す発光モジュール１００は、導光板１と、導光板１の凹部１ｂに配設された複数の発光素子ユニット３とを備える。これ等の図に示す発光モジュール１００は、１枚の導光板１に複数の凹部１ｂを設けて、各々の凹部１ｂに発光素子ユニット３を固着している。ただし、発光モジュールは、図４の模式底面図に示すように、導光板１’に一つの凹部１ｂを設けて、凹部１ｂに発光素子ユニット３を固着して発光ビット５とし、複数の発光ビット５を配列して発光モジュール１００’とすることもできる。さらに、図３に示す発光モジュール１００は、発光素子ユニット３に、外周面を光調整部１０の外周面と同一平面とし、かつ発光素子１１を埋設する第１の封止樹脂部１５Ａを設けて、発光素子ユニット３を固着している導光板１の第２主面１ｄには、発光素子ユニット３を埋設する第２の封止樹脂部１５Ｂを設けている。
【００１４】
発光素子ユニット３は、波長変換部１２のある光調整部１０の表面に発光素子１１を固着している。発光素子１１は、上面を電極形成面１１ｄとして、下面を光放射面１１ｃとしている。発光素子１１は、主として光放射面１１ｃから光を放射して光調整部１０に光を照射する。図２と図３の発光モジュール１００は、複数の発光素子ユニット３を、導光板１上にマトリクス状に設けた凹部１ｂに配置して導光板１に固着している。導光板１は、第１主面１ｃを光を外部に放射する発光面として、第２主面１ｄに、複数の凹部１ｂを設けている。この凹部１ｂ内には、発光素子ユニット３の一部、図において光調整部１０を配置している。光調整部１０は波長変換部１２を備える。図２の光調整部１０は、波長変換部１２に光拡散部１３を積層している。光調整部１０は、波長変換部１２を発光素子１１側に、光拡散部１３を導光板１側に積層している。この光調整部１０は、波長変換部１２を透過する光を光拡散部１３で拡散して導光板１に照射して、導光板１から放射される光をより均一にできる。
【００１５】
本発明に係る発光モジュール１００は、導光板１に凹部１ｂを設けて、この凹部１ｂに、波長変換部１２を備える光調整部１０を固着している発光素子ユニット３を配置するので、全体を薄型化できる。また、導光板１に凹部１ｂを設けて、凹部１ｂに発光素子ユニット３を配置して固着するので、基板上に発光素子を実装して導光板を組み合わせる発光モジュールに比べて、発光素子ユニット３と導光板１との位置ずれを防止できる。とくに、この発光モジュール１００は、発光素子１１に波長変換部１２を接合して、発光素子１１と光調整部１０とが一体構造となった発光素子ユニット３を導光板１の凹部１ｂに配置するので、波長変換部１２と発光素子１１の両方を導光板１の正確な位置に配置して、良好な光学特性を実現できる。特に、発光素子１１の光を波長変換部１２に透過させて導光板１に案内して外部に放射する発光モジュール１００においては、発光素子１１と波長変換部１２と導光板１とを位置ずれなく配置できることから、導光板１から外部に放射される光の色むらや輝度ムラ等の発光特性を改善して、特に優れた発光特性を実現する。
【００１６】
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、発光モジュールの色ムラや輝度ムラが液晶ディスプレイ装置の色ムラや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、色ムラや輝度ムラの少ない発光モジュールが望まれている。
【００１７】
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以下等と、薄くしながら、輝度ムラや色ムラを少なくできる。
【００１８】
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。
【００１９】
（導光板１）
導光板１は、光源から入射される光を面状にして外部に放射する透光性の部材である。本実施形態の導光板１は、図２に示すように、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は、第２主面１ｄに複数の凹部１ｂを設けて、隣接する凹部１ｂの間にはＶ溝１ｅを設けている。凹部１ｂ内に発光素子ユニット３の一部を配置している。発光素子１１の一部を導光板１の凹部１ｂに挿入することで、発光モジュール全体は薄型化が可能になる。導光板１は、図２及び図３に示すように、複数の凹部１ｂを設けて各々の凹部１ｂに発光素子ユニット３を配置して発光モジュール１００とし、あるいは、図４に示すように、ひとつの凹部１ｂのある導光板１’にひとつの発光素子ユニット３を配置して発光ビット５とし、複数の発光ビット５を平面状に配置して発光モジュール１００’とすることができる。複数の凹部１ｂを設けている導光板１は、図３に示すように、凹部１ｂの間に格子状のＶ溝１ｅを設けている。ひとつの凹部１ｂを設けている導光板１は、図４に示すように、第２主面１ｄの外周部に、外周縁に向かって下り勾配となる傾斜面１ｆを設けている。
【００２０】
Ｖ溝１ｅや傾斜面１ｆは、光を反射する、後述する封止樹脂部１５が設けられる。Ｖ溝１ｅに充填される封止樹脂部１５は、好ましくは光を反射する白色樹脂で、白色樹脂の封止樹脂部１５は、発光素子１１の発光が、Ｖ溝１ｅで区画された隣の導光板２に入射するのを防止して、各々の発光素子１１の光が隣に漏れるのを防止する。ひとつの導光板１の第２主面１ｄの外周部に設けている傾斜面１ｆに接合される封止樹脂部１５は、導光板１の周囲に光が漏れるのを防止して、導光板１の第１主面１１ｃからの発光強度低下を防止する。
【００２１】
導光板１の大きさは、凹部１ｂの個数によって最適な大きさに設定されるが、例えば、複数の凹部１ｂのある導光板１にあっては、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。中でも、透明性が高く、安価なポリカーボネートが好ましい。製造工程において、リフロー半田のような高温環境にさらされることなく製造される発光モジュールは、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。
【００２３】
導光板１は、例えば、射出成型やトランスファーモールドで成形することができる。導光板１は、凹部１ｂのある形状に金型で形成して、凹部１ｂの位置ずれを低減しながら、安価に多量生産できる。ただし、導光板は、板状に成形した後、ＮＣ加工機等で切削加工して凹部を設けることもできる。
【００２４】
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。
【００２５】
（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、あるいは、逆円錐台や逆多角錐台等の凹みであって、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ユニット３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１ｂ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ユニット３に対応する、つまり、第２主面１ｄ側に配置された発光素子ユニット３と反対側の位置に設けられることが好ましい。特に、発光素子ユニット３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。光学機能部１ａの大きさは、適宜設定することができる。
【００２６】
（凹部１ｂ）
導光板１は、第２主面１ｄ側に、凹部１ｂを設けている。凹部１ｂは、発光素子ユニット３の一部を内側に配置して定位置に配置する。図３に示す凹部１ｂは、第２主面１ｄの一部を切除する形状の凹部１ｂを設けている。ただ、図示しないが、凹部は、第２主面に環状に凸条を設けて、凸条の内側に設けることもできる。凹部１ｂの内形は、発光素子ユニット３を凹部１ｂに配置する挿入部１７の外形よりも大きく、発光素子ユニット３の挿入部１７を配置する状態で、凹部１ｂの内周と発光素子ユニット３の挿入部１７の外周との間にリング隙間１８を設ける。リング隙間１８は、接合剤１４が充填されて接合壁１９となる。凹部１ｂの内形は、リング隙間１８の容積が、発光素子ユニット３の挿入部１７の体積よりも大きくなる形状とする。本実施形態の発光モジュールは、導光板１の凹部１ｂに光調整部１０を配置しているので、光調整部１０を発光素子ユニット３の挿入部１７としている。ただ、発光素子ユニット３の挿入部１７は光調整部１０に特定されず、たとえば、光調整部１０と発光素子１１の一部を凹部１ｂ内に配置する挿入部１７とすることもできる。
【００２７】
凹部１ｂの内形は、リング隙間１８の容量が、発光素子ユニット３の挿入部１７の体積の例えば１．２倍以上、好ましくし１．５倍以上、さらに好ましくは２倍以上とする大きさに設定される。リング隙間１８は透光性の接合剤１４が充填されて接合壁１９となる。図４の導光板１は、凹部１ｂの内形を四角形として、ここに配置する発光素子ユニット３の挿入部１７の外形も四角形としている。四角形の挿入部１７は、四角形の凹部１ｂに各々の辺が交差する姿勢で、いいかえると、四角形の凹部１ｂに対して回転する姿勢で凹部１ｂに配置されて、凹部１ｂと挿入部１７との間にリング隙間１８を設けている。この図の挿入部１７は、各々の辺を４５度傾斜させる姿勢で凹部１ｂに配置される。この姿勢で挿入部１７を配置する凹部１ｂは、その内形を挿入部１７の外形の２倍以上とする。
【００２８】
挿入部１７を図４の姿勢で凹部１ｂに配置する導光板１は、第１主面１ｃの輝度ムラを少なくできる特徴がある。それは、挿入部１７の各々の辺から周囲に放射される光が、図５の鎖線で示す矢印Ａの方向に強く放射されて、図のＣ領域を明るく照射するからである。四角形の挿入部１７は、各々の辺に直交する矢印Ａで示す方向の光の強度が、隅部から矢印Ｂで示す方向に放射される光よりも強くなる。図５においてＣ領域は、Ｄ領域よりも挿入部１７から離れた位置にあるので暗くなる傾向はあるが、矢印Ａで示す方向の光が矢印Ｂで示す方向よりも強いので、輝度の低下が防止されて輝度ムラが少なくなる。図６で示すように、四角形の凹部１ｂに四角形の挿入部１７を各々の辺を平行姿勢で配置すると、Ｃ領域はＤ領域よりも挿入部１７から離れた位置にあり、しかも挿入部１７から放射される光の強度も低下するので、Ｃ領域はＤ領域よりも輝度が低下する。
【００２９】
挿入部１７の外形よりも内形を大きくしてなる凹部１ｂは、挿入部１７を配置する姿勢の自由度を大きくして輝度ムラを防止できることに加えて、リング隙間１８に充填する接合剤１４の充填量の誤差による表面レベルのズレをも解消して、凹部１ｂの外周部の配光を理想的な状態にできる特徴も実現する。リング隙間１８は、接合剤１４を充填して透光性の接合壁１９となるが、接合剤１４の充填量の誤差は表面レベルを変動させて、発光を狂わせる原因となる。図７と図８は、接合剤１４の充填量の誤差で接合壁１９の液面レベルが狂う状態を示している。図７は、接合剤１４の充填量が少なすぎる状態を示している。この接合壁１９は、表面レベルが導光板１の第２主面１ｄよりも低くなってリング隙間１８の内部まで低下して、導光板１と挿入部１７との間に空隙ができる。図８は接合剤１４の充填量が多すぎる状態を示しており、この状態の接合壁１９は、接合剤１４がリング隙間１８から漏れ出して、第２主面１ｄに盛り上がった状態となる。導光板１と挿入部１７との隙間や、第２主面１ｄに盛り上がった接合剤１４は、挿入部１７から導光板１に入射する光の経路を変化させて発光を狂わせる原因となる。
【００３０】
凹部１ｂの内形を挿入部１７よりも大きくして、リング隙間１８の容積を、挿入部１７の体積よりも大きくする構造は、リング隙間１８に充填する接合剤１４の充填量のバラツキによる液面レベルの変動を少なくして、導光板１と挿入部１７との領域の発光を理想的な状態とする。
【００３１】
挿入部１７の外形と、以上の特性を考慮して、凹部１ｂの平面視における大きさは、円形にあっては直径、楕円形にあっては長径、四角形にあっては対角線の長さを、例えば、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍとすることができ、好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍ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１ｂの中心間の距離）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、略円形とすることは、発光素子ユニット３からの光を良好に広げることに効果がある。
【００３２】
（発光素子ユニット３）
発光素子ユニット３は、発光モジュール１００の光源である。発光素子ユニット３は、図３に示すように、発光素子１１に波長変換部１２のある光調整部１０を接合している。さらに、本実施形態の発光素子ユニット３は、外周面を光調整部１０の外周面と同一平面とし、かつ発光素子１１を埋設する第１の封止樹脂部１５Ａを設けている。発光素子ユニット３は、導光板１の凹部１ｂに配置されて、導光板１を介して発光を外部に放射する。図の発光素子ユニット３は、光調整部１０を導光板１の凹部１ｂ内に配置する挿入部１７として、凹部１ｂの内側に配置している。発光素子ユニット３は、光調整部１０を凹部１ｂの底面に接合して、導光板１に設けた凹部１ｂに固着される。
【００３３】
図３の発光素子ユニット３は、光調整部１０を発光素子１１の光放射面１１ｃに接合している。発光素子１１は、電極形成面１１ｄの反対側を光放射面１１ｃとして、この表面に光調整部１０を接合している。本実施形態の発光モジュールは、電極形成面１１ｄの反対側を光放射面１１ｃとして、光放射面１１ｃを主発光面とするフェイスダウンタイプを使用しているが、フェイスアップタイプの発光素子も使用できる。図３の発光素子１１は、光放射面１１ｃと反対側を電極形成面１１ｄとして、電極形成面１１ｄには一対の電極１１ｂを設けている。一対の電極１１ｂは後述する構造で配線されて電気接続される。発光素子ユニット３と導光板１とは透光性樹脂等の透光性を有する接合材１４を介して接合される。
【００３４】
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光放射面１１ｃが導光板１と対向して配置され、光放射面１１ｃと反対側の電極形成面１１ｄに一対の電極１１ｂを有する。
【００３５】
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が、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１１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１１を用いる。このような発光素子１１を用いると、液晶ディスプレイ装置１０００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１１は、発光素子１１の上面の面積が小さくなるため、相対的に発光素子１１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１１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。
【００３６】
さらに、導光板１は、レンズ等の反射や拡散機能を有する光学機能部１ａを設けることができる。この導光板１は、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できる。しかし、複数の発光素子１１の対応位置に複数の光学機能部１ａを形成した導光板１は、全ての発光素子１１と光学機能部１ａとの相対位置を正確に維持することが難しくなる場合がある。とくに、小さい発光素子１１を多数設ける構造にあっては、全ての発光素子１１と光学機能部１ａとの相対位置を正確に維持するのが難しい。発光素子１１と光学機能部１ａの相対位置のずれは、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、輝度のムラになるという問題がある。特に、配線基板に発光素子１１を実装した後に導光板１を組み合わせる方法においては、配線基板と発光素子１１との位置ずれと、導光板１の光学機能部１ａ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１１と光学機能部１ａ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。
【００３７】
本実施形態における発光モジュール１００は、導光板１に複数の凹部１ｂと光学機能部１ａとを設けて、凹部１ｂに発光素子ユニット３を配置する構造によって、発光素子１１と光学機能部１ａとの両方を高い位置精度で配置できる。このことにより、発光素子１１からの光を光学機能部１ａで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。
【００３８】
発光素子１１を配置する凹部１ｂの反対側の面に光学機能部１ａを設ける導光板１は、平面透視において、発光素子１１を配置する凹部１ｂの位置に光学機能部１ａを設けることで、発光素子１１と光学機能部１ａとの位置決めをより容易にして、高い位置精度で両者を相対的に位置ずれすることなく配置できる。
【００３９】
発光素子１１としては、平面視において正方形又は長方形である方形状の発光素子１１を用いる。高精細な液晶ディスプレイ装置に使用される発光素子１１は、好ましくは、長方形の発光素子を使用して、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、使用する発光素子の数は数千個以上となり、発光素子の実装工程は重要な工程となる。発光素子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２１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１１を用いる場合は、小さい発光素子１１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）、すなわち発光素子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】
複数の凹部１ｂのある導光板１に複数の発光素子ユニット３を配置する発光モジュール１００は、導光板１の平面視において、発光素子ユニット３を二次元に配列する。好ましくは、複数の発光素子ユニット３は、図２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凹部１ｂに配設される。複数の発光素子ユニット３を配置する凹部１ｂのｘ方向の配列ピッチｐxと、ｙ方向の配列ピッチｐyは、図２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。また、配列の二方向は必ずしも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ユニット３を配置する凹部１ｂが配列されていてもよい。なお、凹部１ｂに配置される発光素子ユニット３間のピッチとは、発光素子ユニット３の光軸間の距離、すなわち中心間の距離である。
【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としてフェイスダウンタイプの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。発光素子１１には、青色以外の光を出射する素子も使用でき、またフェイスアップタイプの発光素子も使用できる。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。発光素子１１から出射される光は、波長変換部１２で外部に放射される発光色が調整される。
【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-xyＮ、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】
（光調整部１０）
本実施形態において、発光素子ユニット３は、発光素子１１からの発光色を調整して導光板１に入射する光調整部１０を設けている。光調整部１０は発光素子１１の発光色を調整する波長変換部１２を備える。光調整部１０を発光素子１１の光放射面１１ｃに接合されて、発光素子１１の発光色を調整する。光調整部１０は、波長変換部１２と光拡散部１３とを備えることが好ましい。光調整部１０は、波長変換部１２と光拡散部１３を接合して、波長変換部１２を発光素子１１側に配置している。光調整部１０は、複数の波長変換部１２や光拡散部１３を積層することもできる。本実施形態の発光モジュール１００は、光調整部１０を導光板１の凹部１ｂに配置して、発光素子ユニット３の挿入部１７としている。光調整部１０は、発光素子１１から入射される光を透過させて導光板１に入射する。光調整部１０は、発光モジュール１００の薄型化等の目的から、好ましくは、図３に示すように、導光板１の凹部１ｂの内側にあって、第２主面１ｄから表面側にはみ出ることなく凹部１ｂ内に配置される。図３の光調整部１０は、凹部１ｂの深さに等しい厚さとして、その表面を第２主面１ｄと同一平面に配置している。ただ、図示しないが光調整部は、凹部の内側にあって、導光板の第２主面からわずかに表面側に出る厚さとすることもできる。
【００４４】
図３の発光素子ユニット３は、光調整部１０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３は、発光素子１１の光放射面１１ｃから出射される全ての光を光調整部１０に透過させて導光板１に入射して色ムラを少なくできる。
【００４５】
波長変換部１２は、母材に波長変換材を添加しており、光拡散部１３は母材に拡散材を添加している。母材の材料は、たとえば、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。光調整部１０の耐光性および成形容易性の観点からは、母材としてシリコーン樹脂を選択すると有益である。光調整部１０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。
【００４６】
波長変換部１２が含有する波長変換材としては、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。この場合、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。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。
【００４７】
光拡散部１３は、例えば上述した樹脂材料を母材として、これにＳｉＯ2やＴｉＯ2等の白色の無機微粒子を含有させたものを用いることができる。
【００４８】
（封止樹脂部１５）
図３の発光モジュール１００は、導光板１の第２主面１ｄに封止樹脂部１５を接合して設けている。封止樹脂部１５は、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。白色樹脂の封止樹脂部１５は、発光素子１１の外周部や電極面から放射される光と、光調整部１０の裏面から放射される光と、接合壁１９の裏面から放射される光と、導光板１の第２主面１ｄから放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る。図３の発光モジュール１００は、封止樹脂部１５を、第１の封止樹脂部１５Ａと第２の封止樹脂部１５Ｂとに区画している。この図の発光モジュール１００は、封止樹脂部１５を、発光素子ユニット３と一体構造の第１の封止樹脂部１５Ａと、導光板１の第２主面１ｄに接合してなる第２の封止樹脂部１５Ｂとに区間するが、封止樹脂部は、第１の封止樹脂部と第２の封止樹脂部とを区画することなく一体構造とすることもできる。この発光モジュールは、第１の封止樹脂部を設けていない発光素子ユニットを導光板に固着した後、導光板の第２主面に封止樹脂部を接合して製作される。
【００４９】
第１の封止樹脂部１５Ａと第２の封止樹脂部１５Ｂとを区画する発光モジュール１００は、発光モジュール１００の製造工程において、発光素子１１と光調整部１０に第１の封止樹脂部１５Ａを接合して、第１の封止樹脂部１５Ａを発光素子１１と光調整部１０を一体構造のブロックとする状態で製作される。第２の封止樹脂部１５Ｂは、第１の封止樹脂部１５Ａを設けてなる発光素子ユニット３を導光板１に接合する状態で、導光板１の第２主面１ｄに接合されて、第１の封止樹脂部１５Ａの隙間に充填される。
【００５０】
第１の封止樹脂部１５Ａと第２の封止樹脂部１５Ｂは互いに密着される。さらに、第１の封止樹脂部１５Ａは、発光素子１１にも密着される。第１の封止樹脂部１５Ａは、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。第１の封止樹脂部１５Ａは、外周面を光調整部１０の外周面と同一平面として、光調整部１０にも密着している。第１の封止樹脂部１５Ａは、発光素子１１と光調整部１０と一体構造に接合された発光素子ユニット３として製作されて導光板１に固着される。また、第１の封止樹脂部１５Ａは、好ましくは白色樹脂で、この第１の封止樹脂部１５Ａは、発光素子１１の外周面方向に出射された光を反射して、発光モジュール１００の発光効率を高めることができる。第２の封止樹脂部１５Ｂは、導光板１の第２主面１ｄと接合壁１９の裏面との境界で密着される。第２の封止樹脂部１５Ｂは、第１の封止樹脂部１５Ａの電極１１ｂを露出させている面と同一平面に設けられる。第２の封止樹脂部１５Ｂは、第１の封止樹脂部１５Ａを一体構造とする発光素子ユニット３が固着された導光板１の第２主面１ｄに接合されて、第１の封止樹脂部１５Ａの間に設けられる。
【００５１】
第２の封止樹脂部１５Ｂは、導光板１に積層されて導光板１を補強する。また、第２の封止樹脂部１５Ｂは、好ましくは白色樹脂で、この封止樹脂部１５は発光素子１１からの発光を導光板１に効率よく取り入れて導光板１の第１主面１ｃの発光出力を大きくできる。さらにまた、白色樹脂である第２の封止樹脂部１５Ｂは、発光素子１１を保護する部材と導光板１の第２主面１ｄの表面を反射する層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。
【００５２】
封止樹脂部１５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。この封止樹脂部１５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。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。
【００５３】
（透光性接合部材）
図３の発光モジュール１００は、波長変換部１２と光拡散部１３、光調整部１０と発光素子１１、発光素子ユニット３と導光板１を透光性接合部材で接合している。透光性接合部材は、波長変換部１２と光拡散部１３と接合して光調整部１０とし、光調整部１０と発光素子１１とを接合して発光素子ユニット３としている。発光素子ユニット３と導光板１の凹部１ｂの底面とを接合する接合剤１４である透光性接合部材１６Ａは、発光素子ユニット３を導光板１に固着し、凹部１ｂと発光素子ユニット３の挿入部１７との間のリング隙間１８に充填してなる接合剤１４である透光性接合部材１６Ａは、接合壁１９を構成して、光調整部１０を凹部１ｂの内面に接合している。
【００５４】
透光性接合部材は、光の透過率を６０％以上とし、好ましくは９０％以上とする。透光性接合部材１６Ａは、発光素子１１から出射される光を導光板１に伝播する。この透光性接合部材１６Ａは、拡散部材等を含み、あるいは光を反射する添加物である白色粉末等を含むことは可能であるが、拡散部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。
【００５５】
透光性接合部材の材料としては、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。
【００５６】
（発光モジュール１００の製造工程）
図９Ａ〜図９Ｄ及び図１０Ａ〜図１０Ｄは、本実施形態にかかる発光素子ユニット３の製造工程を示している。
図９Ａ及び図９Ｂに示す工程で、波長変換部１２と光拡散部１３が積層されて光調整部１０となる。
図９Ａに示す工程で、ベースシート３０の表面に均一な厚さで波長変換部１２を付着した第１のシート３１と、ベースシート３０の表面に均一な厚さに光拡散部１３を付着した第２のシート３２とを、波長変換部１２と光拡散部１３とを接合する状態で積層する。波長変換部１２と光拡散部１３は透光性接合部材で接合する。ベースシート３０には、たとえば粘着層を介して剥離できるように長変換部１２と光拡散部１３を付着する。
さらに、図９Ｂに示す工程で、第２のシート３２のベースシート３０をプレート３３に剥離できるように付着し、第１のシート３１の波長変換部１２に接合しているベースシート３０を剥離する。
【００５７】
図９Ｃに示す工程で、光調整部１０に発光素子１１が接合される。発光素子１１は、光放射面１１ｃ側を光調整部１０に接合する。発光素子１１は、光調整部１０の波長変換部１２に所定の間隔で接合される。発光素子１１は、透光性接合部材を介して光調整部１０に接合する。透光性接合部材は、光調整部１０や発光素子１１の表面に塗布されて、発光素子１１と光調整部１０を接合する。図９Ｃは、塗布された透光性接合部材１６Ｂが発光素子１１の周囲にはみ出して発光素子１１を光調整部１０に接合する状態を示している。発光素子１１の間隔は、図１０Ｄで示すように、発光素子１１の間を裁断して、光調整部１０の外形が所定の大きさとなる寸法に設定される。発光素子１１の間隔が、光調整部１０の外形を特定するからである。
【００５８】
図９Ｄに示す工程で、発光素子１１を埋設するように、第１の封止樹脂部１５Ａを形成する。第１の封止樹脂部１５Ａは、好ましくは白色樹脂である。白色樹脂からなる第１の封止樹脂部１５Ａは、光調整部１０の表面に塗布され、発光素子１１を埋設する状態で硬化する。第１の封止樹脂部１５Ａは、発光素子１１を完全に埋設する厚さ、図にあっては発光素子１１の電極１１ｂを埋設する厚さに塗布される。
【００５９】
図１０Ａに示す工程で、硬化した白色樹脂を研磨して発光素子１１の電極１１ｂを露出させる。
【００６０】
発光素子１１の電極１１ｂに金属膜を用いて電極端子２３を形成してもよい。この場合、例えば、図１０Ｂに示す工程で、第１の封止樹脂部１５Ａの表面に金属膜２２を設ける。金属膜２２は、たとえば銅、ニッケル、金等の金属膜をスパッタなどで第１の封止樹脂部１５Ａの表面に設けて、電極１１ｂに接続する。
【００６１】
図１０Ｃに示す工程で、金属膜２２の一部を除去して、電極１１ｂに金属膜２２を積層して発光素子ユニット３の電極端子２３とする。金属膜２２の除去は、ドライエッチング、ウエットエッチング、レーザアブレーション等を用いることができる。
【００６２】
図１０Ｄに示す工程で、白色樹脂からなる第１の封止樹脂部１５Ａと、光調整部１０となる層を裁断して発光素子ユニット３に分離する。分離された発光素子ユニット３は、光調整部１０に発光素子１１が接合され、発光素子１１の周囲には第１の封止樹脂部１５Ａが設けられて、電極端子２３を第１の封止樹脂部１５Ａの表面に露出させている。
【００６３】
以上の工程で製造された発光素子ユニット３は、図１１Ａ〜図１１Ｃ及び図１２Ａ〜図１２Ｃに示す工程で、導光板１の凹部１ｂに接合される。
導光板１は、ポリカーボネートで製作される。導光板１は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂を成形して、第２主面１ｄに凹部１ｂを成形して、第１主面１ｃには逆円錐状の光学機能部１ａを設けている。この導光板１の凹部１ｂに、発光素子ユニット３が接合される。発光素子ユニット３は、未硬化状態で液状の透光性接合部材１６Ａを塗布した凹部１ｂに光調整部１０を挿入し、透光性接合部材１６Ａを硬化させて導光板１に固着される。発光素子ユニット３は、光調整部１０を凹部１ｂの中心に正確に挿入し、透光性接合部材１６Ａを硬化させて導光板１に接合される。凹部１ｂに塗布される未硬化状態にある透光性接合部材１６Ａは、発光素子ユニット３を導光板１に接合する状態で、リング隙間１８に押し出されて接合壁１９の表面レベルが導光板１の第２主面１ｄと同レベルなる充填量に調整される。ただ、未硬化状態の透光性接合部材は、発光素子ユニット３を導光板１に接合した後、リング隙間１８に充填して接合壁１９の表面レベルを導光板１の第２主面１ｄと同一平面とすることもできる。したがって、凹部１ｂに最初に充填する未硬化状態の透光性接合部材１６Ａの充填量は、発光素子ユニット３を凹部１ｂに接合する状態で、接合壁１９の表面レベルが導光板１の第２主面１ｄよりも低いレベル、すなわちリング隙間１８の内部に位置する少ない量とし、発光素子ユニット３を導光板１に接合した後、あとから透光性接合部材をリング隙間１８に充填して、接合壁１９の表面レベルを導光板１の第２主面１ｄと同一平面とする。
【００６４】
光調整部１０を凹部１ｂの底面に接合する透光性接合部材１６Ａは、未硬化状態で両者の表面に密着し、硬化して光調整部１０の表面を凹部１ｂの底面に接合する。さらに、光調整部１０と凹部１ｂの底面の間から押し出された透光性接合部材１６Ａは、接合壁１９となって、光調整部１０の外周を凹部１ｂの内周面に接合する。この製造方法は、凹部１ｂに充填した未硬化で液状の透光性接合部材１６Ａをリング隙間１８に押し出して接合壁１９とする。この方法は、凹部１ｂに充填された透光性接合部材１６Ａを接合剤１４とするので、透光性接合部材１６Ａの充填量を、接合壁１９と導光板１の第２主面１ｄが同一平面となる量に調整する必要がある。透光性接合部材１６Ａの充填量が少ないと、図７に示すように、接合壁１９の表面が導光板１の第２主面１ｄよりも低くなる。反対に透光性接合部材１６Ａの充填量の多いと、図８に示すように、接合壁１９がリング隙間１８からはみ出して、接合壁１９の表面が導光板１の第２主面１ｄから突出する。接合壁１９の表面が導光板１の第２主面１ｄと同一平面でないと、発光部周辺の配光を理想的な状態にできない。凹部１ｂからはみ出した透光性接合部材や、透光性接合部材の充填されない隙間が、光の配光を狂わせるからである。透光性接合部材１６Ａの充填量は、接合壁１９と導光板１の第２主面１ｄとが同一平面となるように調整されるが、僅かな充填量のバラツキが接合壁１９と導光板１の第２主面１ｄとの相対位置を狂わせる原因となる。
【００６５】
本実施形態の発光モジュール１００は、透光性接合部材１６Ａの充填量のアンバランスによる接合壁１９表面のレベルと導光板１の第２主面１ｄとの相対位置のズレを防止するために、接合壁１９全体の体積を、凹部１ｂに配置される発光素子ユニット３の体積である凹部内体積よりも大きくしている。本実施形態において、発光素子ユニット３は光調整部１０を凹部１ｂに配置しているので、凹部内体積は光調整部１０の体積となる。したがって、本実施形態においては、接合壁１９全体の体積を光調整部１０の体積よりも大きくしている。接合壁１９全体の体積が発光素子ユニット３の凹部内体積よりも大きい凹部１ｂは、充填する透光性接合部材１６Ａの充填量のバラツキに対して接合壁表面の位置ずれを少なくできる。
【００６６】
たとえば、具体例として、
凹部の内形を、一辺が０．６ｍｍである四角形で、深さを０．２ｍｍとし、
光調整部の外形を、一辺を０．５ｍｍとする四角形で厚さを０．２ｍｍとし、
この凹部に光調整部を配置するとすれば、
発光素子ユニットの凹部内体積は０．０５ｍｍ3、
接合壁１９全体の体積は０．０２２ｍｍ3となって、
接合壁１９全体の体積は凹部内体積の約１／２となる。
この構造において、接合壁１９表面のレベル差を±０．０１ｍｍ以内とするには、
透光性接合部材の充填量を±０．００３６ｍｍ3以内と極めて正確にコントロールする必要がある。
【００６７】
これに対して、
凹部１ｂの内形を一辺を１．０ｍｍとする四角形で同じ深さとすれば、
凹部内体積は同じ０．０５ｍｍ3であるので、
接合壁１９全体の体積は０．１５ｍｍ3と大きく、凹部内体積の約３倍とすれば、
接合壁１９表面のレベル差を±０．０１ｍｍ以内に調整するには、
透光性接合部材の充填量の誤差を±０．０１ｍｍ3以内と約２．８倍も大きくできる。
【００６８】
このことから、リング隙間１８の容積を大きくして、接合壁１９のトータル体積を大きくしてなる発光モジュール１００は、凹部１ｂに充填する透光性接合部材１６Ａの充填量の誤差を吸収して、接合壁１９の表面レベルを導光板１の第２主面１ｄに正確に同一平面に配置できる。さらに、厚い接合壁１９は、光調整部１０から放射される光を透過して導光板１に案内するので、導光板１と光調整部１０との間に、導光板１と異なる厚い接合壁１９が積層される構造によって、光はより均一に分散されて導光板１から外部に放射される。また、発光素子ユニット３を凹部１ｂに接合して、接合壁１９の表面レベルを導光板１の第２主面１ｄよりも低くして、その後、透光性接合部材１６Ａを凹部１ｂに補充して接合壁１９の表面レベルを導光板１の第２主面１ｄと同一平面とする製造方法においても、凹部１ｂに補充する透光性接合部材１６Ａの充填量の誤差を大容量のリング隙間１８が吸収して、接合壁１９の表面レベルを第２主面１ｄと同一平面にできる。
【００６９】
発光素子ユニット３を導光板１に固着した後、図１１Ｃに示す工程で、第２の封止樹脂部１５Ｂを導光板１の第２主面１ｄに形成する。第２の封止樹脂部１５Ｂには白色樹脂が使用され、発光素子ユニット３を内部に埋設する厚さに形成される。
【００７０】
図１２Ａに示す工程で、硬化した第２の封止樹脂部１５Ｂの表面を研磨して、電極端子２３を表面に露出させる。
なお、図１１Ｃに示す工程では、第２の封止樹脂部１５Ｂを、発光素子ユニット３を内部に埋設する厚さに形成したが、電極端子２３の表面と同一平面、または電極端子２３の表面よりも低い位置となる厚さに形成して、上述した研磨工程を省略してもよい。
【００７１】
図１２Ｂに示す工程で、封止樹脂部１５の表面に導電膜２４を積層する。この工程では、発光素子１１の電極端子２３と封止樹脂部１５の上の略全面に、Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕの金属膜２４をスパッタ等で形成する。
【００７２】
図１２Ｃに示す工程で、導電膜２４の一部を除去し、導電膜２４を介して各々の発光素子１１を電気接続する。
【００７３】
以上の工程では、１枚の導光板１に複数の発光素子ユニット３を固着している発光モジュール１００を製造する。１枚の導光板１’にひとつの発光素子ユニット３を固着して発光ビット５を製造する方法は、図９Ａ〜図９Ｄ及び図１０Ａ〜図１０Ｄで発光素子ユニット３を製作した後、図１１Ａ及び図１１Ｂで示す工程で、一つの凹部１ｂを設けた導光板１の凹部１ｂに発光素子ユニット３を固着し、その後、図１１Ｃで示す工程と同様にして導光板１に第２の封止樹脂部１５Ｂを接合し、さらに、図１２Ａで示す工程と同様に第２の封止樹脂部１５Ｂの表面を研磨して電極端子２３を露出させ、さらに図１２Ｂで示す工程で導電膜２４を積層して、図１２Ｃで示す工程で導電膜２４の一部を除去して、一対の電源端子２３に分離して導電膜２４を電気接続する。
【００７４】
複数の発光素子ユニット３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ユニット３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ユニット３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ユニット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。
【００７５】
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。
【００７６】
発光モジュール１００は、図１３に示すように、配線基板２５を有していてもよい。配線基板２５は、例えば、配線基板２５を構成する絶縁性の基材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２６と、基材の両面側において導電性部材２６と電気的に接続された配線層２７を形成している。そして、電極１１ｂが、導電性部材２６を介して配線層２７と電気的に接続されている。
なお、１つの発光モジュール１００は１つの配線基板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）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。
【００７７】
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、複数の配線基板をフレーム等に載置し、それぞれコネクタ等を用いて外部の電源と接続することができる。
【００７８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明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、照明器具等として利用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０００…液晶ディスプレイ装置
１００、１００’…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、１’…導光板
１ａ…光学機能部
１ｂ…凹部
１ｃ…第１主面
１ｄ…第２主面
１ｅ…Ｖ溝
１ｆ…傾斜面
３…発光素子ユニット
５…発光ビット
１０…光調整部
１１…発光素子
１１ｂ…電極
１１ｃ…光放射面
１１ｄ…電極形成面
１２…波長変換部
１３…光拡散部
１４…接合剤
１５…封止樹脂部
１５Ａ…第１の封止樹脂部
１５Ｂ…第２の封止樹脂部
１６Ａ、１６Ｂ…透光性接合部材
１７…挿入部
１８…リング隙間
１９…接合壁
２２…金属膜
２３…電極端子
２４…導電膜
２５…配線基板
２６…導電性部材
２７…配線層
３０…ベースシート
３１…第１のシート
３２…第２のシート
３３…プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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