JP2020057595A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、発光装置に関する。 The present disclosure relates to a light emitting device.
液晶テレビ等に用いられる直下方式のバックライトとして、面発光装置が知られている。例えば、面発光装置の一例として、引用文献１に記載の発光装置は、複数の光源の周囲に周壁を有し、マトリックス状に配置された枠体を有している。これにより、発光エリアを分割してエリア外への光の漏れを防止しつつ、光源ごとに発光量を制御して複数のエリア内でのコントラスト比を高めるローカルディミング（部分駆動ともいう）を可能としている。 A surface emitting device is known as a direct type backlight used for a liquid crystal television or the like. For example, as an example of a surface light-emitting device, the light-emitting device described in Patent Literature 1 has peripheral walls around a plurality of light sources, and has frames arranged in a matrix. This makes it possible to perform local dimming (also called partial driving) that controls the amount of light emission for each light source and increases the contrast ratio in multiple areas, while dividing the light emitting area to prevent light leakage outside the area. And
しかし、このような発光装置で光源をローカルディミングした場合、点灯エリアの光源から出射されて拡散板等で散乱及び導光した光が、点灯エリアに隣接する不点灯エリアに入射して、不点灯エリアと点灯エリアのコントラスト比が低下することがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、点灯エリアと不点灯エリア間でのコントラスト比をより一層向上させることができる発光装置を提供する。
However, when the light source is locally dimmed by such a light emitting device, light emitted from the light source in the lighting area, scattered and guided by the diffuser or the like enters the non-lighting area adjacent to the lighting area, and the light is not lit. The contrast ratio between the area and the lighting area may decrease.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a light emitting device that can further improve the contrast ratio between a lighting area and a non-lighting area.
本願は、以下の発明を含む。
それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源が配置された基板と、
前記光源のそれぞれを取り囲み、頂部を備える壁部を有し、前記壁部で囲まれた領域を一つの区分とし、前記区分を複数備えた区分部材と、
前記光源の上方に配置され前記頂部を収容する溝部を有する拡散板とを備える発光装置。
This application includes the following inventions.
A substrate on which a plurality of light sources including light emitting diodes are arranged,
Surrounding each of the light sources, having a wall with a top, a region surrounded by the wall as one section, a partition member having a plurality of the sections,
A light diffusing plate disposed above the light source and having a groove for receiving the top.
本発明の一実施の形態の発光装置によれば、点灯エリアと不点灯エリア間でのコントラスト比をより一層向上させることができる。 According to the light emitting device of one embodiment of the present invention, the contrast ratio between the lit area and the non-lit area can be further improved.
以下、本開示の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。ただし、以下に説明する実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。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。各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。
本実施形態においては、光源の光取り出し面側を上面又は上方ということがある。
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings as appropriate. However, the embodiments described below are for embodying the technical idea of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following unless otherwise specified. Further, what is described in one embodiment or example can be applied to other embodiments or examples. The size, positional relationship, and the like of the members shown in the drawings may be exaggerated for clarity of description.
In the present embodiment, the light extraction surface side of the light source may be referred to as the upper surface or the upper side.
本発明の一実施形態に係る発光装置は、図１Ａに示すように、光源１１と、基板１２と、区分部材１３と、拡散板１４とを備える。基板１２には、それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源１１が配置されている。区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲み、頂部１３ａを備える壁部１３ｂを有する。頂部１３ａを備える壁部１３ｂで囲まれた範囲（つまり、領域及び空間）は、１つの区分Ｃとして規定され、区分部材１３は、区分Ｃを複数備える。拡散板１４は、光源１１の上方に配置され、頂部１３ａを収容する溝部１４ａを有する。このような発光装置は、面発光型の発光装置として機能する。
このように、拡散板の溝部に区分部材１３の頂部１３ａが収容されるため、この頂部１３ａによって、光源１１から出射された光が拡散板１４内を伝播して隣接する領域に侵入する通路を有効に狭めることができる。これによって、光の隣接する領域への侵入を有効に阻止又は低減することができる。その結果、隣接する領域が不点灯領域である場合において、コントラスト比をより一層向上させることができる。また、区分部材１３が拡散板１４と高さ方向において一部オーバーラップするために、発光装置のより一層の薄型、ひいては小型化を実現することができる。
As shown in FIG. 1A, the light emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light source 11, a substrate 12, a dividing member 13, and a diffusion plate 14. A plurality of light sources 11 each including a light emitting diode are arranged on the substrate 12. The partitioning member 13 surrounds each of the light sources 11 and has a wall 13b having a top 13a. A range (that is, an area and a space) surrounded by the wall 13b having the top 13a is defined as one section C, and the section member 13 includes a plurality of sections C. The diffusion plate 14 is disposed above the light source 11 and has a groove 14a for accommodating the top 13a. Such a light-emitting device functions as a surface-emitting light-emitting device.
As described above, since the top 13a of the dividing member 13 is accommodated in the groove of the diffusion plate, the top 13a provides a path through which light emitted from the light source 11 propagates in the diffusion plate 14 and enters an adjacent region. It can be effectively narrowed. As a result, it is possible to effectively prevent or reduce the penetration of light into the adjacent region. As a result, when the adjacent region is a non-lighting region, the contrast ratio can be further improved. In addition, since the partitioning member 13 partially overlaps the diffusion plate 14 in the height direction, the light emitting device can be further reduced in thickness and size.
（光源１１）
光源１１は、光を発する部材であり、例えば、自ら光を発する発光素子そのもの、発光素子を透光性樹脂等で封止したもの、発光素子がパッケージングされた表面実装型の発光装置（ＬＥＤともいう）等を包含する。
例えば、光源１１としては、図１Ｃに示すように、発光素子１５を、封止部材２１で被覆したものが挙げられる。光源は１つの発光素子１５を用いたものであってもよいが、複数個の発光素子を用いて１つの光源としたものでもよい。
光源１１は、どのような配光特性を有するものであってもよいが、後述する区分部材１３の壁部１３ｂで囲まれた各区分Ｃにおいて輝度ムラを少なく光らせるために、広配光であることが好ましい。特に、光源１１のそれぞれがバットウイング配光特性を有していることが好ましい。これにより光源１１の真上方向に出射される光量を抑制して、各々の光源の配光を広げ、広げた光を壁部１３ｂ及び底面１３ｃに照射することによって、壁部１３ｂで囲まれた各区分Ｃにおける輝度ムラを抑制することができる。
ここでバットウイング配光特性とは、光軸Ｌを０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度において０°よりも発光強度が強い発光強度分布を有するものと定義される。なお、光軸Ｌとは、図１Ｃに示すように、光源１１の中心を通り、後述する基板１２の平面上の線と垂直に交わる線で定義されるものとする。
特に、バットウイング配光特性を有する光源１１としては、例えば、図１Ｃに示すように、上面に光反射膜２０を有する発光素子１５を用いたものが挙げられる。これにより、発光素子１５の上方向への光は光反射膜２０で反射され、発光素子１５の直上の光量が抑制され、バットウイング配光特性を得ることができる。光反射膜２０は、発光素子１５に直接形成することができるため、バットウイング配光とするための特別なレンズを別途組み合わせる必要がなく、光源１１の厚みを薄くすることが可能である。
発光素子１５の上面に形成される光反射膜２０は、銀、銅等の金属膜、誘電体多層膜（ＤＢＲ膜）、これらの組み合わせ等のいずれでもよい。光反射膜２０は、発光素子１５の発光波長に対して、入射角に対する反射率角度依存性を有していることが好ましい。具体的には、光反射膜２０の反射率は、垂直入射よりも斜め入射の方が低くなるように設定することが好ましい。これにより、発光素子直上における輝度の変化が緩やかになり、発光素子直上が暗点になる等、極端に暗くなることを抑制することができる。
光源１１は、例えば、基板に直接実装された発光素子１５の高さが、１００μｍ〜５００μｍのものが挙げられる。光反射膜２０の厚みは０．１μｍ〜３．０μｍのものが挙げられる。後述する封止部材２１を含めても、光源１１の厚みは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度とすることができる。
複数の光源１１は、互いに独立して駆動可能であり、光源ごとの調光制御（例えば、ローカルディミング又はＨＤＲ）が可能となるように、後述する基板１２上に搭載されていることが好ましい。
(Light source 11)
The light source 11 is a member that emits light, for example, a light emitting element that emits light by itself, a light emitting element that is sealed with a translucent resin or the like, or a surface mounted light emitting device (LED) in which the light emitting element is packaged. Etc.).
For example, as shown in FIG. 1C, the light source 11 includes a light emitting element 15 covered with a sealing member 21. The light source may use one light emitting element 15, but may use one light source using a plurality of light emitting elements.
The light source 11 may have any light distribution characteristics. However, the light source 11 has a wide light distribution in order to reduce uneven brightness in each section C surrounded by a wall 13b of the section member 13 described later. Is preferred. In particular, each of the light sources 11 preferably has a bat wing light distribution characteristic. This suppresses the amount of light emitted directly above the light source 11, broadens the light distribution of each light source, and irradiates the expanded light to the wall 13 b and the bottom surface 13 c, thereby being surrounded by the wall 13 b. Brightness unevenness in each section C can be suppressed.
Here, the bat wing light distribution characteristic is defined as a light distribution having a light emission intensity higher than 0 ° at an angle where the absolute value of the light distribution angle is larger than 0 °, with the optical axis L being 0 °. . Note that the optical axis L is defined as a line passing through the center of the light source 11 and perpendicularly intersecting a line on a plane of the substrate 12, which will be described later, as shown in FIG. 1C.
In particular, as the light source 11 having the bat wing light distribution characteristic, for example, as shown in FIG. 1C, a light source using a light emitting element 15 having a light reflection film 20 on the upper surface is exemplified. Thereby, the light in the upward direction of the light emitting element 15 is reflected by the light reflecting film 20, the light amount immediately above the light emitting element 15 is suppressed, and the bat wing light distribution characteristic can be obtained. Since the light reflecting film 20 can be formed directly on the light emitting element 15, it is not necessary to separately combine a special lens for bat wing light distribution, and the thickness of the light source 11 can be reduced.
The light reflection film 20 formed on the upper surface of the light emitting element 15 may be any of a metal film such as silver and copper, a dielectric multilayer film (DBR film), a combination thereof, and the like. It is preferable that the light reflection film 20 has a reflectance angle dependence on an incident angle with respect to a light emission wavelength of the light emitting element 15. Specifically, it is preferable to set the reflectivity of the light reflection film 20 so that oblique incidence is lower than vertical incidence. This makes it possible to suppress a change in luminance immediately above the light emitting element to be gradual, and to prevent the area from being extremely dark, such as a dark point immediately above the light emitting element.
As the light source 11, for example, one in which the height of the light emitting element 15 directly mounted on the substrate is 100 μm to 500 μm is exemplified. The thickness of the light reflection film 20 is 0.1 μm to 3.0 μm. Even if a sealing member 21 described later is included, the thickness of the light source 11 can be about 0.5 mm to 2.0 mm.
The plurality of light sources 11 can be driven independently of each other, and are preferably mounted on a substrate 12 described below so that dimming control (for example, local dimming or HDR) can be performed for each light source.
（発光素子１５）
発光素子１５としては、公知のものを利用することができる。例えば、発光素子として発光ダイオードを用いるのが好ましい。発光素子は、任意の波長のものを選択することができる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、窒化物系半導体を用いたものを用いることができる。また、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどを用いることができる。さらに、これ以外の材料からなる半導体発光素子を用いてもよい。用いる発光素子の組成及び発光色、大きさ、個数等は目的に応じて適宜選択することができる。
発光素子１５は、図１Ｃに示すように、基板１２の上面に設けられた正負一対の導体配線１８Ａ、１８Ｂに跨るように、接合部材１９を介してフリップチップ実装されたものが挙げられる。ただし、発光素子１５はフリップチップ実装のみならず、フェイスアップ実装されたものでもよい。接合部材１９は、発光素子１５を基板または導体配線に固定するための部材であり、絶縁性の樹脂又は導電性の部材等が挙げられる。図１Ｃに示すようなフリップチップ実装の場合は導電性の部材が用いられる。具体的にはＡｕ含有合金、Ａｇ含有合金、Ｐｄ含有合金、Ｉｎ含有合金、Ｐｂ−Ｐｄ含有合金、Ａｕ−Ｇａ含有合金、Ａｕ−Ｓｎ含有合金、Ｓｎ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ含有合金、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ含有合金、Ａｕ−Ｇｅ含有合金、Ａｕ−Ｓｉ含有合金、Ａｌ含有合金、Ｃｕ−Ｉｎ含有合金、金属とフラックスの混合物等が挙げられる。
(Light emitting element 15)
As the light emitting element 15, a known light emitting element can be used. For example, it is preferable to use a light emitting diode as the light emitting element. The light emitting element can have an arbitrary wavelength. For example, as a blue or green light-emitting element, an element using a nitride semiconductor can be used. As the red light emitting element, GaAlAs, AlInGaP, or the like can be used. Further, a semiconductor light emitting element made of other materials may be used. The composition, color, size, number, and the like of the light-emitting elements to be used can be appropriately selected depending on the purpose.
As shown in FIG. 1C, the light-emitting element 15 may be a flip-chip mounted via a bonding member 19 so as to straddle a pair of positive and negative conductor wirings 18A and 18B provided on the upper surface of the substrate 12. However, the light emitting element 15 may be not only flip-chip mounted but also face-up mounted. The joining member 19 is a member for fixing the light emitting element 15 to the substrate or the conductor wiring, and includes an insulating resin or a conductive member. In the case of flip-chip mounting as shown in FIG. 1C, a conductive member is used. Specifically, Au-containing alloy, Ag-containing alloy, Pd-containing alloy, In-containing alloy, Pb-Pd-containing alloy, Au-Ga-containing alloy, Au-Sn-containing alloy, Sn-containing alloy, Sn-Cu-containing alloy, Sn- Examples of the alloy include a Cu-Ag-containing alloy, an Au-Ge-containing alloy, an Au-Si-containing alloy, an Al-containing alloy, a Cu-In-containing alloy, and a mixture of a metal and a flux.
（封止部材２１）
封止部材２１は、発光素子を外部環境から保護するとともに、発光素子から出力される光を光学的に制御する等の目的で、発光素子を被覆する。封止部材２１は透光性の材料で形成されている。その材料としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はそれらを混合した樹脂等の透光性樹脂、ガラス等を用いることができる。これらのうち、耐光性及び成形のしやすさを考慮して、シリコーン樹脂を用いることが好ましい。封止部材２１には、発光素子からの光を吸収して発光素子からの出力光とは異なる波長の光を発する蛍光体等の波長変換材料、発光素子からの光を拡散させるための拡散剤、発光素子の発光色に対応した着色剤等を含んでいてもよい。
蛍光体、拡散剤及び着色剤等は、当該分野で公知のものを使用することができる。
封止部材２１は、基板１２と直接接触していてもよい。
封止部材２１は、印刷、ディスペンサ塗布等が可能である粘度に調整され、加熱処理、光照射によって硬化させることができる。封止部材２１の形状としては、例えば、略半球形状、断面視において縦長（断面視において、Ｘ方向の長さよりもＺ方向の長さが長い形状）の凸形状、断面視において偏平な凸形状（断面視において、Ｚ方向の長さよりもＸ方向の長さが長い形状）、上面視において円形状又は楕円形状となるように形成されていてもよい。
封止部材２１は、発光素子１５の下面と基板１２の上面との間に、アンダーフィル２１ａとして配置されていてもよい。
(Sealing member 21)
The sealing member 21 covers the light emitting element for the purpose of protecting the light emitting element from an external environment and optically controlling light output from the light emitting element. The sealing member 21 is formed of a translucent material. As the material, a translucent resin such as an epoxy resin, a silicone resin, or a resin obtained by mixing them, glass, or the like can be used. Among these, it is preferable to use a silicone resin in consideration of light resistance and ease of molding. The sealing member 21 includes a wavelength conversion material such as a phosphor that absorbs light from the light emitting element and emits light having a wavelength different from the output light from the light emitting element, and a diffusing agent for diffusing the light from the light emitting element. And a colorant or the like corresponding to the emission color of the light emitting element.
As the phosphor, the diffusing agent, the coloring agent, and the like, those known in the art can be used.
The sealing member 21 may be in direct contact with the substrate 12.
The sealing member 21 is adjusted to a viscosity that allows printing, dispenser application, and the like, and can be cured by heat treatment or light irradiation. Examples of the shape of the sealing member 21 include a substantially hemispherical shape, a vertically long convex shape in a cross-sectional view (a shape longer in the Z direction than a length in the X direction in a cross-sectional view), and a flat convex shape in a cross-sectional view. (The shape in the cross section is longer in the X direction than in the Z direction), and may be formed in a circular or elliptical shape in a top view.
The sealing member 21 may be arranged as an underfill 21 a between the lower surface of the light emitting element 15 and the upper surface of the substrate 12.
（基板１２）
基板１２は、複数の光源１１を載置するための部材であり、図１Ｃに示されるように、その上面に、発光素子１５等の光源１１に電力を供給するための導体配線１８Ａ、１８Ｂを有する。導体配線１８Ａ、１８Ｂのうち、電気的な接続を行わない領域には被覆部材２８が被覆されていることが好ましい。
基板１２の材料としては、少なくとも一対の導体配線１８Ａ、１８Ｂを絶縁分離できるものであればよい。例えば、セラミックス、樹脂、複合材料等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ムライト、フォルステライト、ガラスセラミックス、窒化物系（例えば、ＡｌＮ）、炭化物系（例えば、ＳｉＣ）、ＬＴＣＣ等が挙げられる。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）等が挙げられる。複合材料としては、上述した樹脂に、ガラス繊維、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3等の無機フィラーを混合したもの、ガラス繊維強化樹脂（ガラスエポキシ樹脂）、金属部材に絶縁層を形成した金属基板等が挙げられる。
基板１２の厚さは適宜選択することができ、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブル基板又はリジット基板のいずれであってもよい。リジット基板は湾曲可能な薄型リジット基板であってもよい。
導体配線１８Ａ、１８Ｂは、導電性部材であればどのような材料で形成されていてもよく、通常、回路基板等の配線層として使用されるものを用いることができる。導体配線の表面には、めっき膜、光反射膜等が形成されていてもよい。
被覆部材２８は、絶縁性の材料によって形成されていることが好ましい。材料は、基板材料として例示したものと同様のものが挙げられる。被覆部材は、上述した樹脂に白色系のフィラー等を含有させたものを用いることにより、光の漏れ又は吸収を防止して、発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。
(Substrate 12)
The substrate 12 is a member on which the plurality of light sources 11 are placed, and as shown in FIG. 1C, has conductor wirings 18A and 18B for supplying power to the light sources 11 such as the light emitting elements 15 on the upper surface thereof. Have. It is preferable that a covering member 28 is covered in a region of the conductor wirings 18A and 18B where no electrical connection is made.
The material of the substrate 12 may be any as long as it can insulate and separate at least the pair of conductor wirings 18A and 18B. For example, ceramics, resins, composite materials and the like can be mentioned. Examples of the ceramics include alumina, mullite, forsterite, glass ceramics, nitride (eg, AlN), carbide (eg, SiC), LTCC, and the like. Examples of the resin include a phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, BT resin, polyphthalamide (PPA), and polyethylene terephthalate (PET). As the composite material, the above-mentioned resin mixed with an inorganic filler such as glass fiber, SiO 2 , TiO 2 , and Al 2 O 3 , a glass fiber reinforced resin (glass epoxy resin), and an insulating layer formed on a metal member Metal substrates and the like can be mentioned.
The thickness of the substrate 12 can be appropriately selected, and may be either a flexible substrate or a rigid substrate that can be manufactured by a roll-to-roll method. The rigid substrate may be a bendable thin rigid substrate.
The conductor wirings 18A and 18B may be formed of any material as long as it is a conductive member, and those which are usually used as a wiring layer of a circuit board or the like can be used. A plating film, a light reflection film, or the like may be formed on the surface of the conductor wiring.
The covering member 28 is preferably formed of an insulating material. Examples of the material include those similar to those exemplified as the substrate material. By using a resin in which a white filler or the like is contained in the above-described resin, light leakage or absorption can be prevented, and the light extraction efficiency of the light-emitting device can be improved.
（区分部材１３）
区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲み、頂部１３ａを備える壁部１３ｂを有する。頂部１３ａを含む壁部１３ｂで囲まれた範囲（領域及び空間）を一つの区分Ｃとして、区分部材１３は区分Ｃを複数有する部材である。区分部材１３は、光源１１のそれぞれを取り囲んでいることから、区分部材１３の頂部１３ａは、平面視において、格子状に配置している。また、壁部１３ｂは、平面視において、格子状に配置している。なお、平面視においては、隣接する区分Ｃの境界は頂部１３ａとみなすことができる。区分部材１３は反射性を有する部材であることが好ましい。区分部材１３は、区分Ｃ内において、底面１３ｃを有することが好ましい。言い換えると、区分部材１３は、底面１３ｃと壁部１３ｂとによって区分Ｃを構成している。底面１３ｃは、区分Ｃ内において、略中央に貫通孔１３ｄが配置されている。図１Ａ等に示すように、貫通孔１３ｄ内には、光源１１が配置されることが好ましい。貫通孔１３ｄの形状及び大きさは、光源１１の全部が露出される形状及び大きさであればよく、貫通孔１３ｄの外縁が、光源１１の近傍のみに位置するように設定することが好ましい。これによって、区分部材１３が反射性を有する場合に、光源からの光を底面１３ｃでも反射させることができ、光の取り出し効率を向上させることができる。
(Segmentation member 13)
The partitioning member 13 surrounds each of the light sources 11 and has a wall 13b having a top 13a. The range (area and space) surrounded by the wall 13b including the top 13a is defined as one section C, and the section member 13 is a member having a plurality of sections C. Since the dividing member 13 surrounds each of the light sources 11, the tops 13a of the dividing member 13 are arranged in a lattice shape in a plan view. Further, the wall portions 13b are arranged in a lattice shape in a plan view. In a plan view, the boundary between the adjacent sections C can be regarded as the top 13a. The dividing member 13 is preferably a member having reflectivity. The dividing member 13 preferably has a bottom surface 13c in the section C. In other words, the partition member 13 forms the partition C by the bottom surface 13c and the wall portion 13b. The bottom surface 13c has a through-hole 13d substantially at the center in the section C. As shown in FIG. 1A and the like, it is preferable that the light source 11 be disposed in the through hole 13d. The shape and size of the through-hole 13d may be any shape and size that allows the entire light source 11 to be exposed, and it is preferable that the outer edge of the through-hole 13d be set only in the vicinity of the light source 11. Thereby, when the dividing member 13 has reflectivity, the light from the light source can be reflected also on the bottom surface 13c, and the light extraction efficiency can be improved.
頂部１３ａは、壁部１３ｂの最も高い部位であり、隣接する領域を取り囲む少なくとも２つの壁部１３ｂによって構成されることが好ましい。頂部１３ａは、平面であってもよいが、隣接する領域を取り囲む少なくとも２つの壁部１３ｂによって構成される稜の形状であることが好ましい。つまり、図１Ａ等に示すように、頂部１３ａを構成する少なくとも２つの壁部１３ｂの縦断面が、鋭角三角形を構成するものが好ましく、鋭角二等辺三角形を構成するものがより好ましい。鋭角三角形又は鋭角二等辺三角形の鋭角、つまり、頂部の角度（図１Ｂ中、α）は、例えば、９０°〜１２０°とすることが好ましい。このような範囲とすることにより、区分部材１３が占める空間及び領域を低減させ、区分部材１３の高さを低減することができ、発光装置の小型化及び薄型化を実現することができる。さらに、後述する拡散板の溝部の幅を低減することができ、光の取り出し効率の低減を阻止又は光の取り出し効率の向上を図ることができる。 The top 13a is the highest part of the wall 13b and is preferably constituted by at least two walls 13b surrounding an adjacent area. The top portion 13a may be flat, but preferably has a ridge shape constituted by at least two wall portions 13b surrounding an adjacent region. That is, as shown in FIG. 1A and the like, the vertical section of at least two wall portions 13b forming the top portion 13a preferably forms an acute triangle, and more preferably forms an acute isosceles triangle. The acute angle of the acute triangle or the acute isosceles triangle, that is, the angle of the top (α in FIG. 1B) is preferably, for example, 90 ° to 120 °. With such a range, the space and the area occupied by the partition member 13 can be reduced, the height of the partition member 13 can be reduced, and the light emitting device can be reduced in size and thickness. Furthermore, the width of the groove portion of the diffusion plate described later can be reduced, and the reduction of the light extraction efficiency can be prevented or the light extraction efficiency can be improved.
区分部材１３の頂部１３ａ間のピッチＰは、用いる光源の大きさ、意図する発光装置の大きさ及び性能等によって適宜調整することができる。例えば、１ｍｍ〜５０ｍｍが挙げられ、５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、６ｍｍ〜１５ｍｍがより好ましい。
光源１１を取り囲む壁部１３ｂは、底面１３ｃ及び基板１２の上面近傍から上部に向かって広がるように傾斜した面によって構成されることが好ましい。壁部１３ｂの角度（図１Ｅ中、γ）は、例えば、４５°〜６０°が挙げられる。
また、区分部材１３自体の高さ、つまり、区分部材１３の底面１３ｃの下面から頂部１３ａまで長さは、８ｍｍ以下、より薄型の発光装置とする場合は１ｍｍ〜４ｍｍ程度であることが好ましく、拡散板１４までの距離を８ｍｍ程度以下、より薄型の発光装置とする場合は２ｍｍ〜４ｍｍ程度とすることが好ましい。これにより、拡散板１４等の光学部材を含めたバックライトユニットを極めて薄型にすることができる。
区分部材１３の厚みは、例えば１００μｍ〜３００μｍが挙げられる。
The pitch P between the tops 13a of the dividing members 13 can be appropriately adjusted depending on the size of the light source used, the size and performance of the intended light emitting device, and the like. For example, 1 mm to 50 mm is mentioned, 5 mm to 20 mm is preferable, and 6 mm to 15 mm is more preferable.
It is preferable that the wall 13b surrounding the light source 11 is formed of a surface that is inclined so as to spread upward from the vicinity of the bottom surface 13c and the upper surface of the substrate 12. The angle (γ in FIG. 1E) of the wall 13b is, for example, 45 ° to 60 °.
In addition, the height of the partition member 13 itself, that is, the length from the lower surface of the bottom surface 13c of the partition member 13 to the top 13a is preferably 8 mm or less, and about 1 mm to 4 mm when a thinner light emitting device is used, The distance to the diffusion plate 14 is preferably about 8 mm or less, and in the case of a thinner light emitting device, it is preferably about 2 mm to 4 mm. Thereby, the backlight unit including the optical member such as the diffusion plate 14 can be made extremely thin.
The thickness of the sorting member 13 is, for example, 100 μm to 300 μm.
区分部材１３が光源１１を取り囲んで構成する区分Ｃの形状、つまり、壁部１３ｂによって区分される領域の形状は、平面視において、例えば、円形、楕円形等であってもよいが、複数の光源を効率的に配置させるために、三角形、四角形、六角形等の多角形が好ましい。これにより、面発光装置の発光面の面積に応じて発光エリアを壁部１３ｂで任意の数に区分することが容易になり、発光エリアを高密度に配置することができる。壁部１３ｂによって区分される区分Ｃの数は、任意に設定することができ、発光装置の所望のサイズに応じて壁部１３ｂの形状及び配置、区分Ｃ数等を変更することができる。
区分部材１３は、基板１２上に配置された光源１１の数及び位置によって、平面視、例えば、３つの区分Ｃが隣接して３つの頂部の端が１点に集中するもの、図３に示すように４つの区分Ｃが隣接して４つの頂部が集中するもの、６つの区分Ｃが隣接して６つの頂部が１点に集中するものなど、種々の形状とすることができる。
The shape of the section C formed by the partitioning member 13 surrounding the light source 11, that is, the shape of the area partitioned by the wall 13b may be, for example, a circle or an ellipse in plan view. In order to arrange the light source efficiently, a polygon such as a triangle, a quadrangle, and a hexagon is preferable. Thereby, it becomes easy to divide the light emitting area into an arbitrary number by the wall portion 13b according to the area of the light emitting surface of the surface light emitting device, and the light emitting areas can be arranged at high density. The number of sections C divided by the wall 13b can be set arbitrarily, and the shape and arrangement of the wall 13b, the number of sections C, and the like can be changed according to a desired size of the light emitting device.
According to the number and the positions of the light sources 11 arranged on the substrate 12, the dividing member 13 is a plan view, for example, one in which three sections C are adjacent and three top ends are concentrated at one point, as shown in FIG. As described above, various shapes can be employed, such as a configuration in which four sections C are adjacent to each other and four tops are concentrated, a configuration in which six sections C are adjacent to each other and six tops are concentrated at one point, and the like.
区分部材１３は、基板１２の上に配置されることが好ましく、区分部材１３の底面１３ｃの下面と基板１２の上面とが固定されるものが好ましい。特に、光源１１からの出射光が、基板１２と区分部材１３との間に入射しないように、貫通孔１３ｄの周囲を、光反射性の接着部材を用いて固定することが好ましい。例えば、貫通孔１３ｄの外縁に沿ってリング状に光反射性の接着部材を配置することがより好ましい。接着部材は、両面テープであってもよいし、ホットメルト型の接着シートであってもよいし、熱硬化樹脂及び熱可塑樹脂等の樹脂系の接着剤であってもよい。これらの接着部材は、高い難燃性を有することが好ましい。ただし、区分部材１３の基板１２上への固定は、ネジ止め等を利用してもよい。 The dividing member 13 is preferably disposed on the substrate 12, and it is preferable that the lower surface of the bottom surface 13 c of the dividing member 13 and the upper surface of the substrate 12 are fixed. In particular, it is preferable to fix the periphery of the through-hole 13d using a light-reflective adhesive member so that light emitted from the light source 11 does not enter between the substrate 12 and the partitioning member 13. For example, it is more preferable to arrange a light-reflective adhesive member in a ring shape along the outer edge of the through hole 13d. The adhesive member may be a double-sided tape, a hot-melt type adhesive sheet, or a resin-based adhesive such as a thermosetting resin and a thermoplastic resin. These adhesive members preferably have high flame retardancy. However, the fixing of the sorting member 13 on the substrate 12 may be performed by screwing or the like.
上述したように、区分部材１３は、光反射性を有していることが好ましい。これにより、光源１１から出射される光を壁部１３ｂ及び底面１３ｃによって効率よく反射させることができる。特に、壁部１３ｂが上述したように傾斜を有する場合には、光源１１から出射された光が壁部１３ｂに照射され、上方向に光を反射させることができる。よって、隣接する区分Ｃが不点灯である場合においても、コントラスト比をより一層向上させることができる。また、上方向への光の反射をより効率的に行うことができる。さらに、後述するように、溝部１４ａ内に収容された区分部材１３の頂部１３ａによって、後述する拡散板１４内を伝播する光を上方向に効果的に反射させることが可能となる。
区分部材１３は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の金属酸化物粒子からなる反射材を含有する樹脂等を用いて成形してもよいし、反射材を含有しない樹脂を用いて成形した後、表面に反射材を設けてもよい。光源１１からの出射光に対する反射率が７０％以上となるように設定されることが好ましい。
As described above, the partitioning member 13 preferably has light reflectivity. Thereby, the light emitted from the light source 11 can be efficiently reflected by the wall portion 13b and the bottom surface 13c. In particular, when the wall 13b has the inclination as described above, the light emitted from the light source 11 is applied to the wall 13b, and the light can be reflected upward. Therefore, even when the adjacent section C is not lit, the contrast ratio can be further improved. Further, light can be reflected more efficiently in the upward direction. Furthermore, as will be described later, it is possible to effectively reflect light propagating in the diffusion plate 14 described later in the upward direction by the top 13a of the dividing member 13 housed in the groove 14a.
The partitioning member 13 may be formed using a resin containing a reflector made of metal oxide particles such as titanium oxide, aluminum oxide, and silicon oxide, or may be formed using a resin containing no reflector. A reflective material may be provided on the surface. It is preferable that the reflectance for the light emitted from the light source 11 is set to be 70% or more.
区分部材１３は、金型を用いた成形、光造形による成形方法等によって形成することができる。金型を用いた成形方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、真空成形、圧空成形、プレス成形等の成形方法を適用することができる。例えば、ＰＥＴ等で形成された反射シートを用いて真空成形することにより、底面１３ｃと壁部１３ｂとが一体的に形成された区分部材１３を形成することができる。
区分部材１３は、行方向、列方向又はマトリクス状に複数の区分Ｃを配列する。例えば、図３に示すように、光源１１がＸ方向に５つ、Ｙ方向に５つ、マトリクス状に合計２５個配置された基板の上に、壁部１３ｂによって各光源１１を取り囲んで、上面視が略正方形の２５の区分Ｃを規定しており、区分Ｃの略中央の底面１３ｃに、光源１１載置用の貫通孔１３ｄを有するものとすることができる。
The partitioning member 13 can be formed by molding using a mold, a molding method using stereolithography, or the like. As a molding method using a mold, molding methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, vacuum molding, air pressure molding, and press molding can be applied. For example, by performing vacuum forming using a reflection sheet formed of PET or the like, the partition member 13 in which the bottom surface 13c and the wall portion 13b are integrally formed can be formed.
The partition member 13 arranges a plurality of partitions C in a row direction, a column direction, or a matrix. For example, as shown in FIG. 3, a wall 13b surrounds each light source 11 on a substrate on which five light sources 11 are arranged in the X direction and five in the Y direction, and a total of 25 light sources are arranged in a matrix. The view defines 25 sections C of a substantially square shape, and may have a through hole 13d for mounting the light source 11 on the bottom surface 13c substantially at the center of the section C.
（拡散板１４）
拡散板１４は、入射する光を拡散させて透過させる部材であり、複数の光源１１の上方に１つ配置することが好ましい。拡散板１４は、平坦な板状部材であることが好ましいが、その表面に凹凸が配置されていてもよい。拡散板１４は、実質的に基板１２に対して平行に配置されることが好ましい。拡散板１４は、例えば、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等、可視光に対して光吸収の少ない材料から構成することができる。入射した光を拡散させるために、拡散板１４は、その表面に凹凸を設けてもよいし、拡散板１４中に屈折率の異なる材料を分散させてもよい。
凹凸は、例えば、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの大きさとすることができる。
屈折率の異なる材料としては、例えば、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等から選択して用いることができる。
拡散板１４の厚み、光拡散の程度は、適宜設定することができ、光拡散シート、ディフューザーフィルム等として市販されている部材を利用することができる。例えば、拡散板１４の厚みは、１ｍｍ〜２ｍｍとすることができる。
(Diffusion plate 14)
The diffusion plate 14 is a member that diffuses and transmits incident light, and is preferably disposed above the plurality of light sources 11. The diffusion plate 14 is preferably a flat plate-like member, but may have irregularities on its surface. The diffusion plate 14 is preferably arranged substantially parallel to the substrate 12. The diffusion plate 14 can be made of a material that absorbs less visible light, such as a polycarbonate resin, a polystyrene resin, an acrylic resin, and a polyethylene resin. In order to diffuse the incident light, the diffusion plate 14 may be provided with irregularities on its surface, or a material having a different refractive index may be dispersed in the diffusion plate 14.
The irregularities can have a size of, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
As a material having a different refractive index, for example, a polycarbonate resin, an acrylic resin, or the like can be used.
The thickness of the diffusion plate 14 and the degree of light diffusion can be appropriately set, and a member commercially available as a light diffusion sheet, a diffuser film, or the like can be used. For example, the thickness of the diffusion plate 14 can be 1 mm to 2 mm.
拡散板１４は、図１Ｂに示すように、基板１２と対向する面において区分部材１３の頂部１３ａを収容する溝部１４ａを有する。そして、この溝部１４ａ内で直接又は間接に区分部材１３の頂部１３ａと接する。つまり、頂部１３ａがそのまま溝部１４ａに収容されてもよいし、例えば、頂部１３ａに透光性又は反射性の接着剤等を塗布し、この接着剤を介して頂部１３ａを溝部１４ａ内に固定してもよいし、後述するように、拡散板１４が反射部材を備える場合には、それを介して（挟んで）頂部１３ａが溝部１４ａ内に収容されていてもよい。拡散板１４の溝部１４ａは、平面視において、格子状に配置されている。 As shown in FIG. 1B, the diffusion plate 14 has a groove 14 a for accommodating the top 13 a of the division member 13 on a surface facing the substrate 12. And it contacts directly or indirectly with the top part 13a of the division member 13 in this groove part 14a. In other words, the top 13a may be housed in the groove 14a as it is, or a translucent or reflective adhesive or the like may be applied to the top 13a, and the top 13a may be fixed in the groove 14a via this adhesive. Alternatively, as will be described later, when the diffusion plate 14 includes a reflection member, the top portion 13a may be housed in the groove portion 14a (between) through the reflection member. The grooves 14a of the diffusion plate 14 are arranged in a lattice shape in plan view.
溝部１４ａの形状は、平面視において、例えば、四角形の区分Ｃを取り囲むように配置されたものでもよいし、三角形、六角形等の区分Ｃを取り囲むように配置されたものでもよい。溝部１４ａの断面形状は、Ｕ字又はコの字状であってもよいが、図１Ｂに示すように、Ｖ字状であるものが好ましい。Ｖ字の傾斜角度（図１Ｂ中、β）は、上述した区分部材１３の頂部１３ａの形状及び角度α及び壁部１３ｂの傾斜角度γ等によって、適宜調整することができる。例えば、頂部の角度αが９０°である場合、溝部１４ａのＶ字形状の角度βは、α≦βであることが好ましい。角度βは、例えば、角度αよりも０．５°〜５°程度大きいことがより好ましい。このような角度に設定することにより、頂部１３ａを溝部１４ａに深く侵入させることができるため、光源１１から出射された光を頂部１３ａによって、横方向への進行を抑え、より上方に反射させることができる。その結果、点灯／不点灯エリア間のコントラスト比を向上させることができる。 The shape of the groove portion 14a may be, for example, disposed so as to surround a quadrangular section C in plan view, or may be disposed so as to surround a triangular or hexagonal section C. The cross-sectional shape of the groove 14a may be U-shaped or U-shaped, but is preferably V-shaped as shown in FIG. 1B. The inclination angle of the V-shape (β in FIG. 1B) can be appropriately adjusted by the shape and angle α of the top 13a of the partition member 13 and the inclination angle γ of the wall 13b. For example, when the angle α at the top is 90 °, the angle β of the V-shape of the groove 14a preferably satisfies α ≦ β. The angle β is more preferably, for example, about 0.5 ° to 5 ° larger than the angle α. By setting such an angle, the top portion 13a can be made to penetrate deeply into the groove portion 14a, so that the light emitted from the light source 11 is suppressed by the top portion 13a from traveling in the horizontal direction and is reflected upward. Can be. As a result, the contrast ratio between the lighting / non-lighting areas can be improved.
溝部１４ａの深さは、拡散板１４の厚みの１／２以上であることが好ましく、４／５以下であることが好ましい。別の観点から、０．５ｍｍ〜１．６ｍｍが挙げられる。
区分部材１３の頂部１３ａ間のピッチＰとした場合、拡散板と光源との距離ＯＤは、例えば、０．３Ｐ以下となるように、拡散板１４が配置されていることが好ましく、０．２５Ｐ以下となるように配置されていることが好ましい。ここで、距離ＯＤとは、図１Ｂに示すように、実装基板の最表面、つまり実装基板がその表面に被覆層、配線層等を有する場合にはその最表面から、拡散板１４の下面までの距離を意味する。別の観点から、拡散板１４は、例えば、図１Ｂに示すように、区分部材１３の底面１３ｃの上面からの距離Ｈが１．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ〜３ｍｍであることがより好ましい。
The depth of the groove 14a is preferably equal to or more than 1/2 of the thickness of the diffusion plate 14, and is preferably equal to or less than 4/5. From another viewpoint, 0.5 mm to 1.6 mm is mentioned.
When the pitch P between the tops 13a of the partitioning members 13 is set, the diffusion plate 14 is preferably arranged so that the distance OD between the diffusion plate and the light source is, for example, 0.3 P or less. Preferably, they are arranged as follows. Here, the distance OD is, as shown in FIG. 1B, from the outermost surface of the mounting substrate, that is, from the uppermost surface when the mounting substrate has a coating layer, a wiring layer, and the like, to the lower surface of the diffusion plate 14. Means the distance. From another viewpoint, for example, as shown in FIG. 1B, the distance H from the upper surface of the bottom surface 13 c of the dividing member 13 is preferably 1.5 mm to 5 mm, and more preferably 2 mm to 3 mm. More preferred.
（その他の部材）
本実施形態の発光装置は、反射部材を備えていてもよい。
（反射部材）
例えば、図２Ａに示すように、拡散板１４は、上面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、それぞれ第１反射部２６が配置されていてもよい。光源の上方領域、特に直上領域では、拡散板１４と光源１１との距離が最も短くなる。よって、この領域での輝度が高くなる。拡散板１４と光源１１との距離が短いほど、光源１１が配置されていない領域の直上の領域との輝度ムラが顕著になる。従って、第１反射部２６を拡散板１４の表面に設けることにより、光源１１の指向性の高い光の一部を反射して、光源１１方向に戻すことによって輝度ムラを緩和することができる。
拡散板１４は、さらに、上面において、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。
頂部１３ａは、光源１１をローカルディミングする場合、不点灯領域と点灯領域の境界となる領域であることから、この部位に第２反射部２７を配置することにより、点灯領域の光が不点灯領域に漏れることを防止することができ、不点灯領域に向かう光を光源１１の上方に反射させることができる。
(Other components)
The light emitting device of the present embodiment may include a reflection member.
(Reflective member)
For example, as shown in FIG. 2A, the first reflecting portions 26 may be arranged on the upper surface of the diffusion plate 14 above the light source, preferably, directly above the light source. In a region above the light source, particularly in a region directly above the light source, the distance between the diffusion plate 14 and the light source 11 is the shortest. Therefore, the luminance in this region is increased. The shorter the distance between the diffuser plate 14 and the light source 11 is, the more noticeable the brightness unevenness is in the area immediately above the area where the light source 11 is not arranged. Therefore, by providing the first reflecting portion 26 on the surface of the diffusion plate 14, a part of the light having high directivity of the light source 11 is reflected and returned to the light source 11 direction, so that luminance unevenness can be reduced.
In the upper surface of the diffuser plate 14, the second reflecting portion 27 may be disposed around the groove portion 14a or above the top portion 13a of the dividing member 13, preferably, just above the top portion 13a.
When the light source 11 is locally dimmed, the top portion 13a is a region that is a boundary between the non-lighting region and the lighting region. Therefore, by arranging the second reflection portion 27 in this portion, the light in the lighting region becomes the non-lighting region. Can be prevented from leaking, and light traveling toward the non-lighting area can be reflected above the light source 11.
第１反射部２６及び第２反射部２７は、光反射材を含む材料によって形成することができる。例えば、光反射材を含む樹脂及び／又は有機溶剤等が挙げられる。光反射材としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の金属酸化物粒子が挙げられる。樹脂及び有機溶剤は、用いる金属酸化物粒子、製造された発光装置に求められる特性等を考慮して、適宜選択することができる。なかでも、樹脂としては、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂等を主成分とした透光性であって光硬化性の樹脂を用いることが好ましい。
第１反射部２６と第２反射部２７との反射率は、同じであってもよく、異なっていてもよい。反射率を異ならせる場合は、第２反射部２７は、第１反射部２６よりも反射率が小さくなるように設定することが好ましい。ローカルディミング時に、点灯箇所と不点灯箇所との境界になる部分は、光源１１からもっとも遠くなり、光の照射が少なくなるため暗くなる。よって、他の部分よりも反射率を低くして頂部１３ａ直上の輝度を向上させることで、隣接する２つの領域を点灯させた際に２つの領域の境界を、より目立たなくさせることができる。
第１反射部２６及び第２反射部２７は、それを構成する材料中に、さらに、顔料、光吸収材、蛍光体等を含有していてもよい。
第１反射部２６及び第２反射部２７は、所定のストライプ状、島状等、種々の形状又はパターンとすることができる。第１反射部２６及び第２反射部２７の形成方法は、例えば、印刷法、インクジェット法、スプレー法等、当該分野で公知の何れの方法でもよい。
第１反射部及び第２反射部の厚みは、例えば、１０μｍ〜１００μｍが挙げられる。
The first reflecting section 26 and the second reflecting section 27 can be formed of a material including a light reflecting material. For example, a resin containing a light reflecting material and / or an organic solvent may be used. Examples of the light reflecting material include metal oxide particles such as titanium oxide, aluminum oxide, and silicon oxide. The resin and the organic solvent can be appropriately selected in consideration of the metal oxide particles used, the characteristics required for the manufactured light emitting device, and the like. Above all, as the resin, it is preferable to use a translucent and photocurable resin mainly composed of an acrylate resin, an epoxy resin, or the like.
The reflectances of the first reflecting portion 26 and the second reflecting portion 27 may be the same or different. When the reflectances are made different, it is preferable that the second reflector 27 is set to have a lower reflectance than the first reflector 26. At the time of local dimming, a portion that becomes a boundary between a lighted portion and a non-lighted portion becomes farthest from the light source 11 and becomes dark because light irradiation is reduced. Therefore, by lowering the reflectance than the other portions and improving the brightness immediately above the top portion 13a, when two adjacent regions are turned on, the boundary between the two regions can be made less noticeable.
The first reflecting portion 26 and the second reflecting portion 27 may further include a pigment, a light absorbing material, a fluorescent material, and the like in the material forming the first reflecting portion 26 and the second reflecting portion 27.
The first reflecting portion 26 and the second reflecting portion 27 can have various shapes or patterns, such as a predetermined stripe shape and an island shape. The method for forming the first reflection unit 26 and the second reflection unit 27 may be any method known in the art, such as a printing method, an inkjet method, a spray method, and the like.
The thickness of the first reflection part and the second reflection part is, for example, 10 μm to 100 μm.
また、図２Ｂに示すように、拡散板１４は、上面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、第１反射部２６が配置され、下面において、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。この場合は、輝度低下率を抑制しつつ、コントラスト比をより高めることができる。
さらに、図２Ｃに示すように、拡散板は、下面において、光源の上方に、好ましくは光源の直上に、第１反射部２６が配置され、溝部１４ａの周辺又は区分部材１３の頂部１３ａの上方、好ましくは、頂部１３ａの直上に、第２反射部２７が配置されていてもよい。第２反射部２７が拡散板１４の下面に配置される場合には、第２反射部２７は、溝部１４ａに相当する部位に開口を有していてもよいし、溝部１４ａの側壁に沿って配置していてもよい。
第１反射部２６が上面に配置されている場合、光の拡散距離を拡散板１４の厚み分増やすことができる。また、拡散板１４で散乱された後の方が第１反射部２６の反射率が小さくてもよいため、輝度低下率を抑制することができる。
拡散板１４内で散乱された光を第２反射部２７により上方向に反射させる場合には、第２反射部２７は拡散板１４の下面に配置されることが好ましい。また、拡散板１４より上側の部材で散乱された光を第２反射部２７により上方向に反射させる場合は、拡散板１４の上面に配置されることが好ましい。
In addition, as shown in FIG. 2B, the diffusion plate 14 has a first reflecting portion 26 disposed above the light source on the upper surface, preferably directly above the light source, and a lower surface around the groove 14 a or the partition member 13 on the lower surface. The second reflector 27 may be arranged above the top 13a, preferably, directly above the top 13a. In this case, the contrast ratio can be further increased while suppressing the luminance reduction rate.
Further, as shown in FIG. 2C, on the lower surface, the first reflecting portion 26 is disposed above the light source, preferably directly above the light source, on the lower surface, and around the groove portion 14 a or above the top portion 13 a of the dividing member 13. Preferably, the second reflecting portion 27 may be disposed directly above the top portion 13a. When the second reflecting portion 27 is disposed on the lower surface of the diffusion plate 14, the second reflecting portion 27 may have an opening at a portion corresponding to the groove 14a, or may be provided along the side wall of the groove 14a. It may be arranged.
When the first reflection portion 26 is disposed on the upper surface, the light diffusion distance can be increased by the thickness of the diffusion plate 14. Further, the reflectance of the first reflecting portion 26 may be smaller after being scattered by the diffusion plate 14, so that the luminance reduction rate can be suppressed.
When the light scattered in the diffuser 14 is reflected upward by the second reflector 27, the second reflector 27 is preferably arranged on the lower surface of the diffuser 14. When the light scattered by the members above the diffusion plate 14 is reflected upward by the second reflection portion 27, it is preferable that the light is disposed on the upper surface of the diffusion plate 14.
拡散板１４は、その上面及び／又は下面において、第３反射部を有していてもよい。第３反射部は、区分Ｃが３つ以上互いに隣接する部位、つまり、頂部１３ａが３つ以上集中した部位の直上に配置される。頂部１３ａが集中した部位とは、例えば、図３におけるＡで示される部位を指す。第３反射部は、第２反射部２７よりも反射率が小さいことが好ましい。光源１１からの光照射が少ない頂部１３ａのうち、頂部１３ａが集中する部位はさらに暗くなる。そのため、第３反射部の反射率を第２反射部よりも小さくすることにより、ローカルディミング時における点灯エリア内の輝度ムラを低減することができる。その結果、コントラスト比を向上させることができる。 The diffusion plate 14 may have a third reflection portion on its upper surface and / or lower surface. The third reflecting portion is disposed immediately above a portion where three or more sections C are adjacent to each other, that is, a portion where three or more top portions 13a are concentrated. The site where the top 13a is concentrated refers to, for example, the site indicated by A in FIG. It is preferable that the third reflector has a lower reflectance than the second reflector 27. Among the tops 13a where light irradiation from the light source 11 is small, the portion where the tops 13a concentrate is further darkened. Therefore, by making the reflectance of the third reflecting portion smaller than that of the second reflecting portion, it is possible to reduce the uneven brightness in the lighting area at the time of local dimming. As a result, the contrast ratio can be improved.
また、発光装置は、拡散板の上方に、光源からの光を異なる波長の光に変換する波長変換シート、プリズムシート及び偏光シートからなる群から選択される少なくとも１種を備えていてもよい。具体的には、図２Ｃに示すように、拡散板１４の上方に、所定距離を隔てて又は拡散板１４の上面に、直接又は間接に、波長変換シート２２、プリズムシート（第１プリズムシート２３及び第２プリズムシート２４）、偏光シート２５等の光学部材を配置し、さらにその上に液晶パネルを配置し、直下型バックライト用光源として用いる面発光型の発光装置とすることができる。これらの光学部材の積層の順序は任意に設定することができる。 In addition, the light emitting device may include, above the diffusion plate, at least one selected from the group consisting of a wavelength conversion sheet that converts light from a light source into light of a different wavelength, a prism sheet, and a polarizing sheet. Specifically, as shown in FIG. 2C, the wavelength conversion sheet 22 and the prism sheet (first prism sheet 23) are directly or indirectly provided above the diffusion plate 14 at a predetermined distance or on the upper surface of the diffusion plate 14. In addition, an optical member such as the second prism sheet 24) and the polarizing sheet 25 is disposed, and a liquid crystal panel is further disposed thereon, whereby a surface-emitting type light emitting device used as a direct type backlight light source can be obtained. The order of lamination of these optical members can be set arbitrarily.
（波長変換シート２２）
波長変換シート２２は、拡散板１４の上面又は下面のいずれに配置してもよいが、図２Ｃに示すように、上面に配置することが好ましい。波長変換シート２２は、光源１１から出射する光の一部を吸収し、光源１１からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する。例えば、波長変換シート２２は、光源１１からの青色光の一部を吸収して黄色光、緑色光及び／又は赤色光を発し、白色光を出射する発光装置とすることができる。波長変換シート２２は、光源１１の発光素子から離間しているため、発光素子の近傍では使用することが困難な、熱又は光強度に耐性の劣る蛍光体等を使用することができる。これにより、発光装置のバックライトとしての性能を向上させることが可能となる。波長変換シート２２は、シート形状あるいは層形状を有しており、上述した蛍光体等を含む。
(Wavelength conversion sheet 22)
The wavelength conversion sheet 22 may be disposed on either the upper surface or the lower surface of the diffusion plate 14, but is preferably disposed on the upper surface as shown in FIG. 2C. The wavelength conversion sheet 22 absorbs a part of the light emitted from the light source 11 and emits light having a wavelength different from the wavelength of the light emitted from the light source 11. For example, the wavelength conversion sheet 22 can be a light emitting device that absorbs a part of the blue light from the light source 11, emits yellow light, green light, and / or red light, and emits white light. Since the wavelength conversion sheet 22 is spaced apart from the light emitting element of the light source 11, it is possible to use a phosphor or the like that is difficult to use in the vicinity of the light emitting element and has poor resistance to heat or light intensity. This makes it possible to improve the performance of the light emitting device as a backlight. The wavelength conversion sheet 22 has a sheet shape or a layer shape, and includes the above-described phosphor and the like.
（第１プリズムシート２３及び第２プリズムシート２４）
第１及び第２プリズムシート２３、２４はその表面に、所定の方向に延びる複数のプリズムが配列された形状を有する。例えば、第１プリズムシート２３は、シートの平面をｘ方向とｘ方向に直角のｙ方向との２次元に見て、ｙ方向に延びる複数のプリズムを有し、第２プリズムシート２４は、ｘ方向に延びる複数のプリズムを有することができる。プリズムシートは、種々の方向から入射する光を、発光装置に対向する表示パネルへ向かう方向に屈折させることができる。これにより、発光装置の発光面から出射する光を、主として上面に垂直な方向に出射させ、発光装置を正面から見た場合の輝度を高めることができる。
(First prism sheet 23 and second prism sheet 24)
Each of the first and second prism sheets 23 and 24 has a surface on which a plurality of prisms extending in a predetermined direction are arranged. For example, the first prism sheet 23 has a plurality of prisms extending in the y direction when the plane of the sheet is viewed two-dimensionally in the x direction and the y direction perpendicular to the x direction. It can have a plurality of prisms extending in the direction. The prism sheet can refract light incident from various directions in a direction toward the display panel facing the light emitting device. Accordingly, light emitted from the light emitting surface of the light emitting device can be emitted mainly in a direction perpendicular to the upper surface, and the brightness when the light emitting device is viewed from the front can be increased.
（偏光シート２５）
偏光シート２５は、例えば、表示パネル、例えば液晶表示パネルのバックライト側に配置された偏光板の偏光方向に一致する偏光方向の光を選択的に透過させ、その偏光方向に垂直な方向の偏光を第１及び第２プリズムシート２３、２４側へ反射させることができる。偏光シート２５から戻る偏光の一部は、第１及び第２プリズムシート２３、２４及び波長変換シート２２、拡散板１４で再度反射される。このとき、偏光方向が変化し、例えば、液晶表示パネルの偏光板の偏光方向を有する偏光に変換され、再び偏光シート２５に入射し、表示パネルへ出射する。これにより、発光装置から出射する光の偏光方向を揃え、表示パネルの輝度向上に有効な偏光方向の光を高効率で出射させることができる。偏光シート２５、第１及び第２プリズムシート２３、２４等は、バックライト用の光学部材として市販されているものを用いることができる。
(Polarizing sheet 25)
The polarizing sheet 25 selectively transmits, for example, light having a polarization direction coinciding with the polarization direction of a display panel, for example, a polarizing plate disposed on the backlight side of a liquid crystal display panel, and polarization in a direction perpendicular to the polarization direction. Can be reflected to the first and second prism sheets 23 and 24 side. Part of the polarized light returned from the polarizing sheet 25 is reflected again by the first and second prism sheets 23 and 24, the wavelength conversion sheet 22, and the diffusion plate 14. At this time, the polarization direction changes, for example, it is converted into polarized light having the polarization direction of the polarizing plate of the liquid crystal display panel, and then enters the polarizing sheet 25 again and exits to the display panel. Thereby, the polarization directions of the light emitted from the light emitting device can be made uniform, and the light in the polarization direction effective for improving the brightness of the display panel can be emitted with high efficiency. As the polarizing sheet 25, the first and second prism sheets 23, 24, and the like, those commercially available as optical members for a backlight can be used.
本発明の発光装置は、表示装置のバックライト用光源、照明装置の光源など、各種発光装置に利用することができる。 The light emitting device of the present invention can be used for various light emitting devices such as a light source for a backlight of a display device and a light source of a lighting device.
１１ 光源
１２ 基板
１３ 区分部材
１３ａ 頂部
１３ｂ 壁部
１３ｃ 底面
１３ｄ 貫通孔
１４ 拡散板
１４ａ 溝部
１５ 発光素子
１８Ａ、１８Ｂ 導体配線
１９ 接合部材
２０ 光反射膜
２１ 封止部材
２１ａ アンダーフィル
２２ 波長変換シート
２３ 第１プリズムシート
２４ 第２プリズムシート
２５ 偏光シート
２６ 第１反射部
２７ 第２反射部
２８ 被覆部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Light source 12 Substrate 13 Division member 13a Top 13b Wall 13c Bottom 13d Through hole 14 Diffusion plate 14a Groove 15 Light emitting element 18A, 18B Conductive wiring 19 Joining member 20 Light reflection film 21 Sealing member 21a Underfill 22 Wavelength conversion sheet 23 1 prism sheet 24 second prism sheet 25 polarizing sheet 26 first reflecting section 27 second reflecting section 28 covering member
Claims (7)
前記光源のそれぞれを取り囲み、頂部を備える壁部を有し、前記壁部で囲まれた領域を一つの区分とし、前記区分を複数備えた区分部材と、
前記光源の上方に配置され前記頂部を収容する溝部を有する拡散板とを備える発光装置。 A substrate on which a plurality of light sources including light emitting diodes are arranged,
Surrounding each of the light sources, having a wall with a top, a region surrounded by the wall as one section, a partition member having a plurality of the sections,
A light diffusing plate disposed above the light source and having a groove for receiving the top.
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