(57)【要約】【課題】発光素子の側面から発せられた光を効率良く利用することができるシンプルな構成の発光モジュールを得る。【解決手段】発光モジュールは、被照射体に向けて光を発する発光モジュールであって、複数個の発光素子が実装された発光基板と、透光性を有する材質で形成され、複数個の発光素子のそれぞれと対応した位置に開口部が形成され、該開口部に発光素子を収容させた状態で発光基板と重ねられた導光基板と、を備え、導光基板は、複数個の発光素子のうちの少なくとも１個の発光素子の側方で、発光基板に向かって突出する第１逆三角形部と、被照射体と対向する光出射面と、を有し、第１逆三角形部は、発光素子が発した光を屈折させる第１傾斜面と、第１傾斜面で屈折された光を光出射面に向けて全反射させる第２傾斜面と、を含むものである。【選択図】図３
2017123307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射体に向けて光を発する発光モジュールであって、
複数個の発光素子が実装された発光基板と、
透光性を有する材質で形成され、複数個の前記発光素子のそれぞれと対応した位置に開口部が形成され、該開口部に前記発光素子を収容させた状態で前記発光基板と重ねられた導光基板と、を備え、
前記導光基板は、複数個の前記発光素子のうちの少なくとも１個の発光素子の側方で、前記発光基板に向かって突出する第１逆三角形部と、前記被照射体と対向する光出射面と、を有し、
前記第１逆三角形部は、前記発光素子が発した光を屈折させる第１傾斜面と、前記第１傾斜面で屈折された光を前記光出射面に向けて全反射させる第２傾斜面と、を含む、
発光モジュール。
【請求項２】
前記発光素子は、前記被照射体と対向する照射面と、前記照射面と交差する照射側面と、から光を発する、ＣＳＰ−ＬＥＤ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ−Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を含んでいる、
請求項１に記載の発光モジュール。
【請求項３】
複数個の前記発光素子は、前記導光基板の前記開口部から突出している、
請求項１または請求項２に記載の発光モジュール。
【請求項４】
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とが４０〜８０度の角度をなして形成されている、
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。
【請求項５】
前記第１逆三角形部は、前記少なくとも１個の発光素子と、該少なくとも１個の発光素子と隣接する発光素子と、の間に設けられている、
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項６】
前記第１逆三角形部は、前記発光基板と対向する平面状の基板対向面をさらに含んでいる、
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。
【請求項７】
前記導光基板は、前記少なくとも１個の発光素子および前記第１逆三角形部の側方で、前記発光基板に向かって突出する第２逆三角形部をさらに有し、
前記第２逆三角形部は、前記第２傾斜面で屈折された光を屈折させる第３傾斜面と、前記第３傾斜面で屈折された光を前記光出射面に向けて全反射させる第４傾斜面と、を含む、
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。
【請求項８】
前記光出射面に凹凸形状が形成された、
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発光モジュール。
【請求項９】
前記凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が平面状に形成されたプリズム面である、
請求項８に記載の発光モジュール。
【請求項１０】
前記凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が凸曲面状に形成されたシリンダ凸面である、
請求項８に記載の発光モジュール。
【請求項１１】
前記凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が凹曲面状に形成されたシリンダ凹面である、
請求項８に記載の発光モジュール。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載された発光モジュールを有する、
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光基板と導光基板とを備えた発光モジュールおよび照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のＬＥＤ装置を備えたＬＥＤモジュールが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたＬＥＤ装置のそれぞれは、蛍光樹脂のみで被覆された側面と反射層で被覆された側面とを有している。そして、このＬＥＤモジュールでは、隣り合うＬＥＤ装置の、反射層で被覆された側面と、蛍光樹脂のみで被覆された側面と、を対向させている。このＬＥＤモジュールでは、上記の構成とすることで、隣り合うＬＥＤ装置同士の対向面に設けられた反射層が、互いの発光を遮光するため、発光色のシフトが防止されている。
【０００３】
また、従来から、ＬＥＤの上面および側面を覆っている蛍光体樹脂に、側面下部を斜めにカットした形状を付与し、カット面で光を上方へ偏向させることで、積極的に光を利用しようとしているＬＥＤモジュールが知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４３２４６号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来の発光モジュールは、発光素子に反射層を設けているため、発光素子の構成が複雑化している。また、この従来の発光モジュールは、隣り合う発光素子の反射層と蛍光樹脂とを対向させなければならないため、発光素子の配置について向きの制約がある。さらに、この従来の発光モジュールでは、発光素子の側面から発せられた光を有効に利用できていない。
【０００６】
また、特許文献２の従来の発光モジュールでは、カット面がＬＥＤの側面の一部分にしか設けられておらず、側面発光の光を十分に利用できていない。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、発光素子の側面から発せられた光を効率良く利用することができるシンプルな構成の発光モジュールおよび照明装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る発光モジュールは、被照射体に向けて光を発する発光モジュールであって、複数個の発光素子が実装された発光基板と、透光性を有する材質で形成され、複数個の発光素子のそれぞれと対応した位置に開口部が形成され、該開口部に発光素子を収容させた状態で発光基板と重ねられた導光基板と、を備え、導光基板は、複数個の発光素子のうちの少なくとも１個の発光素子の側方で、発光基板に向かって突出する第１逆三角形部と、被照射体と対向する光出射面と、を有し、第１逆三角形部は、発光素子が発した光を屈折させる第１傾斜面と、第１傾斜面で屈折された光を光出射面に向けて全反射させる第２傾斜面と、を含むものである。
【０００９】
また、この発明に係る照明装置は、上記の発光モジュールを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、発光基板に導光基板を重ねるのみの、シンプルな構成の発光モジュールおよび照明装置を得ることができる。さらに、この発明によれば、発光素子の側面から発せられた光が、第１逆三角形部によって、被照射体に向けられるため、光の利用効率が向上されている。また、この発明によれば、発光素子の側面から発せられた光が、第１逆三角形部によって、被照射体に向けられるため、発光色のシフトを抑制することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る発光モジュールを斜めから見た図である。
【図２】図１に記載の発光モジュールを分解して斜めから見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面の一部分を模式的に記載した図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面の一部分を模式的に記載した図である。
【図５】図３および図４に記載の発光素子が発した光が進む経路の一例を説明する図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る発光モジュールの断面の一部分を模式的に記載した図である。
【図７】図５の変形例であり、変形例１を説明する図である。
【図８】図６の変形例であり、変形例２を説明する図である。
【図９】図５の変形例であり、変形例３を説明する図である。
【図１０】図５の変形例であり、変形例４を説明する図である。
【図１１】図５の変形例であり、変形例５を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ及び配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。
【００１３】
実施の形態１．
［発光モジュール］
図１は、この発明の実施の形態１に係る発光モジュールを斜めから見た図であり、図２は、図１に記載の発光モジュールを分解して斜めから見た図であり、図３は、図１のＡ−Ａ断面の一部分を模式的に記載した図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ断面の一部分を模式的に記載した図である。図１および図２に示すように、発光モジュール１００は、発光素子１が実装された発光基板３と、発光基板３と重ねられ複数の開口部４が形成された導光基板２とを備えている。発光モジュール１００は、パネル形状を有しており、例えば、天井に取り付けられて室内の照明を行う天井用照明装置に適用される。なお、発光モジュール１００は、天井用照明装置以外の照明装置に適用することもできる。すなわち、発光モジュール１００は、被照射体に向けて光を発することで照明を行う照明装置に適用することができる。また、発光モジュール１００は、例えば発光素子１が発する光の色温度を調整することで、非常用照明装置等にも適用することができる。
【００１４】
［発光基板］
図２に示すように、発光基板３は、複数個の発光素子１が実装されたものである。発光基板３の発光素子１が実装された面には、例えば、光を反射する反射塗料が塗布されている。発光基板３に塗布される反射塗料は、例えば白色レジスト材である。
【００１５】
発光素子１は、発光基板３上に例えばマトリックス状に配設されている。なお、発光素子１は、発光基板３上に例えば放射状に配設されていてもよい。発光素子１は、例えば、チップ・スケール・パッケージ（ｃｈｉｐ  ｓｃａｌｅ  ｐａｃｋａｇｅ：ＣＳＰ）のＬＥＤであるＣＳＰ−ＬＥＤ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ−Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられている。発光素子１は、例えば、被照射体と対向する照射面１Ａと、照射面１Ａと交差する照射側面１Ｂと、から光を発する。発光素子１は、例えば、立方体の形状を有しており、照射面１Ａと照射面１Ａの裏面側の実装面（図示を省略）とが正方形の形状を有し、４つの照射側面１Ｂが長方形の形状を有している。なお、発光素子１の形状は、図２に図示されたものに限定されない。例えば、照射面１Ａおよび実装面が、長方形の形状を有するものであってもよく、４つの照射側面１Ｂが正方形の形状を有するものであってもよい。また例えば、照射面１Ａおよび実装面が、円形または三角形の形状を有するものであってもよい。図示を省略してある発光素子１の実装面（下面）には、ＬＥＤを構成するｐ層とｎ層とそれぞれ接続される正極および負極の電極が形成されており、これらの電極がハンダまたは導電性接着剤等によって、発光基板３に形成されたパッド（図示を省略）と電気的および機械的に接続されている。
【００１６】
発光素子１は、交流電圧から直流電圧に変換するコンバータ回路と、コンバータ回路を制御する制御回路（マイコン等）とから構成される点灯装置（図示を省略）から電力が供給されることによって点灯する。発光素子１は、図示を省略してある調光器からの調光信号をもとに点灯装置によって、明るさを調整できるようになっている。発光素子１は、例えば調光率５０％または１００％で点灯できるようになっている。
【００１７】
［導光基板］
導光基板２は、透光性を有する材質で形成されている。導光基板２は、例えば透明色のポリカーボネートで形成されている。なお、導光基板２は、一般的に導光板またはレンズの材料が用いられ、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコン樹脂、環状オレフィンコポリマー等の材料で形成されることもできるが、好適には、光の曲がり方の点で好ましい屈折率が１．５８程度の透明色のポリカーボネート樹脂で形成されるとよい。導光基板２は、発光基板３に実装された発光素子１のそれぞれと対応した位置に開口部４を有するフレーム形状を有している。発光素子１がマトリックス状に配設されているため、導光基板２は、井桁形状を有している。
【００１８】
導光基板２は、開口部４に発光素子１を収容させた状態で発光基板３と重ねられている。導光基板２は、例えば、発光基板３に接着固定されている。なお、発光基板３と導光基板２とが、例えば、図示を省略してある枠体等に固定されることで、導光基板２が発光基板３に重ねられて、発光モジュール１００が形成されてもよい。
【００１９】
発光素子１の厚さＴ１は、導光基板２の厚さＴ２と比較して厚くなっており、導光基板２が発光基板３に重ねられたときに、発光素子１が導光基板２の開口部４から突出するようになっている。発光素子１が、導光基板２の開口部４から突出することによって、発光素子１の上面の照射面１Ａから発せられた光が、導光基板２側面に入射することで、光の利用効率が低下するおそれが低減される。好適には、Ｔ２／Ｔ１が、１以下且つ０．４以上となるように、発光素子１の厚さＴ１と、導光基板２の厚さＴ２と、が決定される。なぜなら、Ｔ２／Ｔ１が、０．４よりも小さくなると、発光素子１の導光基板２からの突出高さが大きくなり、発光素子１の側面から発した光が、隣接する発光素子１の側面に入射し易くなり、入射量が増えて、光の利用効率が低減して好ましくない。また、Ｔ２／Ｔ１が、１よりも大きくなると、導光基板２の発光素子１からの突出高さが大きくなり、発光素子１の照射面１Ａ（上面）から発した光が導光基板２の側面に入射されてしまうため、好ましくない。また、隣接する発光素子１の配置間隔Ｌは、例えばＴ１以上となっている。
【００２０】
図３、図４は、図１における発光モジュール１００のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面の一部分を模式的に記載しており、各々の断面は直交しており、実質的に同じ形状を有している。導光基板２は、発光素子１の側方において、発光基板３に向かって突出する第１逆三角形部２１と、被照射体と対向する光出射面２１３と、を有している。隣接する発光素子１の間に、第１逆三角形部２１が形成されているが、行列の端に配設された発光素子１の外側にも、第１逆三角形部２１が形成されている。なお、図３では、Ａ−Ａ断面の第１逆三角形部２１である第１逆三角形部２１Ａの断面が図示されており、Ｂ−Ｂ断面の第１逆三角形部２１である第１逆三角形部２１Ｂの表面も図示されている。つまり、図３において、左側の発光素子１と第１逆三角形部２１Ａの第１傾斜面２１１Ａとの間は空間となっており、右側の発光素子１と第１逆三角形部２１Ａの第２傾斜面２１２Ａとの間も空間となっている。この空間の所に向こう側の第１逆三角形部２１Ｂが見えている。また、図４では、Ｂ−Ｂ断面の第１逆三角形部２１である第１逆三角形部２１Ｂの断面が図示されており、Ａ−Ａ断面の第１逆三角形部２１である第１逆三角形部２１Ａの表面も図示されている。つまり、図４において、左側の発光素子１と第１逆三角形部２１Ｂの第１傾斜面２１１Ｂとの間は空間となっており、右側の発光素子１と第１逆三角形部２１Ｂの第２傾斜面２１２Ｂとの間も空間となっている。この空間の所に向こう側の第１逆三角形部２１Ａが見えている。なお、第１逆三角形部２１Ａおよび第１逆三角形部２１Ｂを単に第１逆三角形部２１として説明を行い、第１傾斜面２１１Ａおよび第１傾斜面２１１Ｂを単に第１傾斜面２１１として説明を行い、第２傾斜面２１２Ａおよび第２傾斜面２１２Ｂを単に第２傾斜面２１２として説明を行うこともある。
【００２１】
第１逆三角形部２１は、三角形の断面形状を有しており、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２と光出射面２１３とを含んでいる。第１傾斜面２１１は発光素子１が発した光を屈折させるように傾斜した傾斜面であり、第２傾斜面２１２は、第１傾斜面２１１で屈折された光を光出射面２１３に向けて全反射させるように傾斜した傾斜面である。第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とは、４０〜８０度の角度をなして形成されている。第１逆三角形部２１の頂部は、隣接する発光素子１の間の略中央に位置している。第１逆三角形部２１は、二等辺三角形の形状を有している。
【００２２】
［光の経路］
図５は、図３および図４に記載の発光素子が発した光が進む経路の一例を説明する図である。図５では、左側の発光素子１が右側方に発した光線のうちの一部分の経路のみを図示しているが、実際には、左側の発光素子１は、上方の被照射体に向けて光を発しており、側方においても複数の方向に光を発している。また、右側の発光素子１も、左側の発光素子１と同様且つ同時に光を放射することができる。以下では、光線の経路のみを説明する。図５に示すように、発光素子１の側面から水平方向に放射された光は、第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで右斜め上方に少し曲げられて、第２傾斜面２１２に入射する。第２傾斜面２１２に入射した光は、第２傾斜面２１２で全反射して、左斜め上方に曲げられ、光出射面２１３に入射する。光出射面２１３に入射した光は、第１逆三角形部２１から出射して屈折することでさらに左斜め上方に曲げられて取り出される。
【００２３】
導光基板２がない従来技術では、発光素子１の側面から放射された光が、そのまま隣接する発光素子１側面に入射して、隣接する発光素子１に吸収されていたため、光の利用効率が低下していた。従来技術と比較して、この実施の形態例の発光モジュール１００では、開口部４に収容された発光素子１同士の間に配置されている第１逆三角形部２１の頂角を形成する第１傾斜面２１１および第２傾斜面２１２を利用して、発光素子１の側面から放射された光を第１傾斜面２１１を通過させ第２傾斜面２１２で全反射させて、光を上方に偏向させて取り出しているため、上方に取り出せなかった光を取り出すことができ、光の利用効率が向上されている。
【００２４】
なお、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度αを、例えば６０度とすることによって、発光素子１の側面から放射された光が、第１傾斜面２１１で右斜め上方向に屈折し、第２傾斜面２１２で左斜め上方向に全反射し、光出射面２１３から効率良く出射されるが、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２がなす角度αは、４０〜８０度の範囲であればよい。
例えば、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度が４０度よりも小さくなると、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とが近くなり、発光素子１の側面から発せられた光が、第１傾斜面２１１を通過して第２傾斜面２１２から抜け易くなって、隣接する発光素子１に入射してしまう。すなわち、例えば、発光素子１の側面から放射されて第１傾斜面２１１で屈折した光が、第２傾斜面２１２で反射し難くなる。そして、第２傾斜面２１２で反射しなかった光が、第２傾斜面２１２で屈折し透過して隣接する発光素子１に入射する。したがって、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度が４０度よりも小さくなると、光の利用効率が低下する。
また、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度が８０度よりも大きくなると、第１逆三角形部２１の上側部分の辺と発光素子１との間のスペースを塞いでしまい、発光素子１側面からそのスペースに出ていた光が出難くなり光の利用効率が低下してしまう。さらに、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度が８０度よりも大きくなると、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とが鈍角となり、発光素子１の側面から放射された光が、第１傾斜面２１１から入射し第２傾斜面２１２で全反射するが、光出射面２１３で全反射され、再び第２傾斜面２１２に戻され、第２傾斜面２１２を透過して、隣接する発光素子１に入射してしまう。したがって、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とがなす角度が８０度よりも大きくなると、光の利用効率が低下する。
上記のように、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とが、４０〜８０度の角度をなして形成されることによって、発光素子１の側面から放射された光が、第１傾斜面２１１で屈折し、第２傾斜面２１２で全反射し、光出射面２１３から効率良く出射するため、光の利用効率が向上する。したがって、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とは、４０〜８０度の角度をなして形成されるとよい。
【００２５】
上記のように、発光モジュール１００は、複数個の発光素子１が実装された発光基板３と、透光性を有する材質で形成され、複数個の発光素子１のそれぞれと対応した位置に開口部４が形成され、開口部４に発光素子１を収容させた状態で発光基板３と重ねられた導光基板２と、を備え、導光基板２は、複数個の発光素子１のうちの少なくとも１個の発光素子１の側方で、発光基板３に向かって突出する第１逆三角形部２１と、被照射体と対向する光出射面２１３と、を有し、第１逆三角形部２１は、発光素子１が放射した光を屈折させる第１傾斜面２１１と、第１傾斜面２１１で屈折された光を光出射面２１３に向けて全反射させる第２傾斜面２１２と、を含むものである。この発光モジュール１００では、第１逆三角形部２１が、発光素子１の側面から放射された光を光出射面２１３から出射させているため、光の利用効率が向上されている。また、この発光モジュール１００は、発光素子１が実装された発光基板３に導光基板２を重ねるのみのシンプルな構成となっている。
【００２６】
例えば、発光素子１は、被照射体と対向する照射面１Ａと、照射面１Ａと交差する照射側面１Ｂと、から光を発する、ＣＳＰ−ＬＥＤを含んでいる。発光素子１が、側面から多くの光を発するものである場合には、この発光モジュール１００によって得られる効果が顕著となる。
【００２７】
例えば、発光素子１は、開口部４を介して導光基板２から突出しているので、発光素子１の照射面１Ａから放射された光が、導光基板２に入射することで、光の利用効率が低下するおそれが低減される。
【００２８】
例えば、第１傾斜面２１１と第２傾斜面２１２とが４０〜８０度の角度をなして形成されることによって、発光素子１の側面から発せられた光が、第１傾斜面２１１で第２傾斜面２１２方向に屈折し、第２傾斜面２１２で光出射面２１３方向に全反射して、光出射面２１３から効率良く出射するため、光の利用効率が向上する。
【００２９】
例えば、第１逆三角形部２１は、隣接する発光素子１の間に設けられており、発光素子１の側面から放射された光が、隣接する発光素子１側面に入射するおそれが低減されている。したがって、発光素子１の側面から放射された光が、隣接する発光素子１側面に入射して、光の利用効率が低減するおそれが低減されている。さらに、発光素子１の側面から放射された光が、隣接する発光素子１側面に入射することによって生じる発光色の色シフトが抑制されている。さらに、発光素子１の側面から放射された光が、隣接する発光素子１側面に入射することによって隣接する発光素子１の発熱が促され、隣接する発光素子１の発光効率が低下するおそれが抑制されている。
【００３０】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２に係る発光モジュールの断面の一部分を模式的に記載した図である。図６において、図５と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態１では、隣接する発光素子１の間に１つの第１逆三角形部２１が配置され、発光素子１の側面から水平方向に放射された光を上方に取り出す例について説明したが、実施の形態１では、発光素子１の側面から斜め下方向に放射された光を上方に取り出す点については改善の余地がある。そこで、実施の形態２では、隣接する発光素子１の間に、第１逆三角形部２１と第２逆三角形部１２１とを平行に並べた構成としている。図５の導光基板２と比較して、図６の導光基板２は、発光素子１および第１逆三角形部２１の側方に、発光基板３に向かって突出する第２逆三角形部１２１をさらに有している。第２逆三角形部１２１は、第２傾斜面２１２で略水平方向に屈折された光を右斜め上方向に屈折させる第３傾斜面２１４と、第３傾斜面２１４で屈折された光を左斜め上方向に屈折させ光出射面２１３に向けて全反射させる第４傾斜面２１５と、を有している。
【００３１】
［光の経路］
図６に示すように、例えば、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度の角度で斜め下方に放射された光は、第１逆三角形部２１の第１傾斜面２１１および第２傾斜面２１２ならびに第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４によって、進行方向を右斜め上方に向かって偏向させ、第２逆三角形部１２１の第４傾斜面２１５で左斜め上方向に全反射させて、光出射面２１３から左斜め上方に取り出される。すなわち、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度の角度で斜め下方に放射された光は、第１逆三角形部２１の第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで、上方に少し曲げられて、第２傾斜面２１２に入射する。第２傾斜面２１２に入射した光は、第１逆三角形部２１から出射して屈折することで、さらに上方に少し曲げられる。第１逆三角形部２１から出射した光は、略水平方向に進行し、第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４から第２逆三角形部１２１に入射して屈折することで、さらに上方に少し曲げられる。第２逆三角形部１２１に入射した光は、第４傾斜面２１５に入射し、第４傾斜面２１５で全反射して、左斜め上方に曲げられ、光出射面２１３から更に左斜め上方に曲げられて取り出される。
【００３２】
導光基板２がない従来技術では、発光素子の側面から水平方向に対して斜め下方に発せられた光が、基板の表面に塗布された反射塗料によって反射して、隣接する発光素子に吸収されていたため、光の利用効率が低下していた。従来技術と比較して、この実施の形態の例の発光モジュール１００によれば、開口部４に収容された発光素子１の間に配置されている、第１逆三角形部２１の頂角を形成する第１傾斜面２１１および第２傾斜面２１２ならびに第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４および第４傾斜面２１５を利用して、発光素子１の側面から放射された光を全反射させて、光を上方に偏向させて取り出しているため、光の利用効率が向上されている。
【００３３】
上記のように、この実施の形態では、導光基板２は、少なくとも１個の発光素子１および第１逆三角形部２１の側方で、発光基板３に向かって突出する第２逆三角形部１２１をさらに有し、第２逆三角形部１２１は、第２傾斜面２１２で屈折された光を屈折させる第３傾斜面２１４と、第３傾斜面２１４で屈折された光を光出射面２１３に向けて全反射させる第４傾斜面２１５と、を含んでいる。したがって、発光素子１側面から下方に放出された光を、第１傾斜面２１１で少し上方に屈折し、第２傾斜面２１２で更に上方に屈折して略水平方向に進行させ、第２傾斜面２１２から第１逆三角形部２１の側方に出射された光を、第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４で右斜め上方向に屈折させて、第４傾斜面２１５で左斜め上方向に全反射させて、光出射面２１３から取り出すことができるため、光の利用効率が向上されている。
【００３４】
なお、この実施の形態では、発光素子１の側方に、第１逆三角形部２１および第２逆三角形部１２１が形成された例について説明したが、発光素子１の側方に、３つ以上の逆三角形部を設けて構成してもよい。逆三角形部の数量を増やすことによって、多くの光を、光出射面２１３から出射させることができる。
【００３５】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【００３６】
例えば、以下の変形例１〜変形例４で説明するように、光出射面２１３に凹凸形状を形成することで、光出射面２１３から効率良く光を出射させることができる。
【００３７】
［変形例１］
図７は、図５の変形例であり、変形例１を説明する図である。光出射面２１３に形成された凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が平面状に形成されたプリズム面２１３−１（三角形状凹凸面）である。
【００３８】
例えば、発光素子１の側面から水平方向に放射された光は、第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで右斜め上方に少し曲げられて、第２傾斜面２１２に入射する。第２傾斜面２１２に入射した光は、第２傾斜面２１２で全反射して、左斜め上方に曲げられ、プリズム面２１３−１に入射する。プリズム面２１３−１に入射した光は、プリズム面２１３−１でさらに左斜め上方に曲げられて取り出される。
【００３９】
また、例えば、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度上方に放射された光は、第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで右斜め上方に曲げられて進行し、プリズム面２１３−１でさらに右斜め上方に曲げられて取り出される。
【００４０】
変形例１では、光出射面２１３が凹部と凸部とを結ぶ面を平面状に形成したプリズム面２１３−１であるため、発光素子１の側面から水平方向に放射された光と、発光素子１の側面から水平方向に対して斜め上方に放射された光と、をプリズム面２１３−１から上方向に取り出すことができる。したがって、光の利用効率を向上させることができる。
【００４１】
なお、プリズム面２１３−１の凸部をなす角度であるプリズム頂角βは、例えば、１１０度以上且つ１７０度以下とするとよい。例えば、プリズム頂角βが１１０度よりも小さくなると、プリズム面２１３−１の凸部分同士で光が偏向し易くなり、プリズム面２１３−１から上方に光が抜け難くなり好ましくない。また、プリズム頂角βが１７０度よりも大きくなると、プリズム面２１３−１で光が全反射し易くなり、プリズム面２１３−１から上方向に光が抜け難くなり好ましくない。したがって、プリズム頂角βは、１１０度以上且つ１７０度以下とするとよい。
【００４２】
［変形例２］
図８は、図６の変形例であり、変形例２を説明する図である。光出射面２１３に形成された凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が平面状に形成されたプリズム面２１３−１（三角形状凹凸面）である。
【００４３】
例えば、発光素子１の側面から水平方向に放射された光は、第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで右斜め上方に少し曲げられて、第２傾斜面２１２に入射する。第２傾斜面２１２に入射した光は、第２傾斜面２１２で全反射して、左斜め上方に曲げられ、プリズム面２１３−１に入射する。プリズム面２１３−１に入射した光は、プリズム面２１３−１でさらに左斜め上方に曲げられて取り出される。
【００４４】
また、例えば、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度上方に放射された光は、第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで右斜め上方に曲げられて進行し、プリズム面２１３−１でさらに右斜め上方に曲げられて取り出される。
【００４５】
また、例えば、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度の角度で斜め下方に放射された光は、第１逆三角形部２１の第１傾斜面２１１および第２傾斜面２１２ならびに第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４によって進行方向を右斜め上方に向かって偏向させ、第２逆三角形部１２１の第４傾斜面２１５で全反射させて、プリズム面２１３−１から左斜め上方に取り出される。すなわち、発光素子１の側面から水平方向に対して５０度の角度で斜め下方に放射された光は、第１逆三角形部２１の第１傾斜面２１１から第１逆三角形部２１に入射して屈折することで、右斜め上方に少し曲げられて、第２傾斜面２１２に入射する。第２傾斜面２１２に入射した光は、第１逆三角形部２１から出射して屈折することで、さらに右斜め上方に少し曲げられる。第１逆三角形部２１から出射した光は、第２逆三角形部１２１の第３傾斜面２１４から第２逆三角形部１２１に入射して屈折することで、さらに右斜め上方に少し曲げられる。第２逆三角形部１２１に入射した光は、第４傾斜面２１５に入射し、第４傾斜面２１５で全反射して、左斜め上方に曲げられ、プリズム面２１３−１から左斜め上方より取り出される。
【００４６】
変形例２では、隣接する発光素子１の間に、第１逆三角形部２１および第２逆三角形部１２１が平行に配設されており、さらに光出射面２１３が凹部と凸部とを結ぶ面を平面状に形成したプリズム面２１３−１であるため、発光素子１の側面から水平方向に放射された光と、発光素子１の側面から水平方向に対して斜め上方に放射された光と、発光素子１の側面から水平方向に対して斜め下方に放射された光と、の３方向の光を、プリズム面２１３−１から上方に取り出すことができる。したがって、光の利用効率を向上させることができる。なお、変形例２のプリズム面２１３−１のプリズム頂角βは、変形例１と同様に、１１０度以上且つ１７０度以下とするとよい。
【００４７】
［変形例３］
図９は、図５の変形例であり、変形例３を説明する図である。光出射面２１３に形成された凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が凸曲面状に形成されたシリンダ凸面２１３−２である。変形例３によれば、シリンダ凸面２１３−２に入射した光が反射等するおそれが低減されているため、光の利用効率を向上させることができる。
【００４８】
［変形例４］
図１０は、図５の変形例であり、変形例４を説明する図である。光出射面２１３に形成された凹凸形状は、凹部と凸部とを結ぶ面が凹曲面状に形成されたシリンダ凹面２１３−３である。変形例４によれば、シリンダ凹面２１３−３に入射した光が反射等するおそれが低減されているため、光の利用効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、例えば、変形例３と変形例４とを比較した場合に、反射防止の機能の点では実質的に同等となるが、変形例３のシリンダ凸面２１３−２と変形例４のシリンダ凹面２１３−３とを金型成形品で製造することを考えた場合には、変形例３のシリンダ凸面２１３−２の方が、金型製作上、金型を製造し易いという点で好ましい。
【００５０】
なお、変形例３のシリンダ凸面２１３−２および変形例４のシリンダ凹面２１３−３は、図６に記載の実施の形態２にも適用することができる。
【００５１】
また、光出射面２１３に形成する凹凸形状は、上記の変形例１〜変形例４に限定されず、例えば１００ｎｍオーダーの突起を複数並べたモス・アイ構造を適用することもできる。モス・アイ構造の凹凸形状とすることによって、無反射に近い反射防止機能が得られる。
【００５２】
［変形例５］
図１１は、図５の変形例であり、変形例５を説明する図である。第１逆三角形部２１は、発光基板３と対向する基板対向面２１６を有している。基板対向面２１６は、第１逆三角形部２１の三角形の頂点部分をカットして平面状に形成されており、発光基板３と平行となる。したがって、発光基板３の表面に塗布された反射塗料が損傷するおそれ等を抑制することができる。さらに、発光基板３と導光基板２との組み付けの安定性が向上する。
【００５３】
なお、変形例５の基板対向面は、図６に記載の実施の形態２にも適用することができる。変形例５を実施の形態２に適用するときには、例えば第１逆三角形部２１および第２逆三角形部１２１のそれぞれに、基板対向面を設ければよい。これによれば、発光基板３表面の反射塗料の損傷を抑制できる。
【符号の説明】
【００５４】
１  発光素子、１Ａ  照射面、１Ｂ  照射側面、２  導光基板、３  発光基板、４  開口部、２１  第１逆三角形部、２１Ａ  第１逆三角形部、２１Ｂ  第１逆三角形部、１００  発光モジュール、１２１  第２逆三角形部、２１１  第１傾斜面、２１１Ａ  第１傾斜面、２１１Ｂ  第１傾斜面、２１２  第２傾斜面、２１２Ａ  第２傾斜面、２１２Ｂ  第２傾斜面、２１３  光出射面、２１３−１  プリズム面、２１３−２  シリンダ凸面、２１３−３  シリンダ凹面、２１４  第３傾斜面、２１５  第４傾斜面、２１６  基板対向面、Ｌ  配置間隔、α  角度、β  プリズム頂角。
【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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