特許 6852336 発光装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6852336

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】発光装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/60 20100101AFI20210322BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20210322BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20210322BHJP

   F21Y 105/16 20160101ALN20210322BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20210322BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/60

   G02F1/13357

   F21S2/00 481

   F21S2/00 482

   F21Y105:16

   F21Y115:10 500

【請求項の数】8

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-191646(P2016-191646)

(22)【出願日】2016年9月29日

(65)【公開番号】特開2018-56367(P2018-56367A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100180529

【弁理士】

【氏名又は名称】梶谷 美道

(74)【代理人】

【識別番号】100125922

【弁理士】

【氏名又は名称】三宅 章子

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100188813

【弁理士】

【氏名又は名称】川喜田 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100184985

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 悠

(74)【代理人】

【識別番号】100202197

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 成康

(72)【発明者】

【氏名】山田 元量

(72)【発明者】

【氏名】田村 剛

【審査官】 高椋 健司

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０００６３１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／０１６９１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０３７７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２３４５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２１２５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１１７７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０１６２７１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上に位置する複数の光源と、
前記複数の光源の上方に位置する光拡散板と、
前記複数の光源の出射面の少なくとも一部の上方に位置する散乱反射部と、
前記光拡散板に支持され、少なくとも前記複数の光源の出射面の上方に位置する光吸収層であって、前記光源から出射する光の少なくとも一部を吸収する光吸収層と、を備え、
前記散乱反射部は、前記光吸収層よりも前記光源に近接しており、
各光源は、バットウイング型の配光特性を有する、発光装置。

【請求項2】

頂部を有する壁部で形成される複数の領域を有し、前記基板上において前記複数の光源のそれぞれを取り囲む区分部材をさらに備える、請求項１に記載の発光装置。

【請求項3】

前記散乱反射部は、前記区分部材の上方には位置していない、請求項２に記載の発光装置。

【請求項4】

前記散乱反射部は、上面視において、各光源の出射面の直上の部分を含む第１領域、および前記第１領域よりも外側に位置する部分を含む第２領域に位置しており、
前記第１領域は前記光拡散板の上面および下面の一方に位置し、前記第２領域は前記上面および前記下面の他方に位置する請求項１から３のいずれかに記載の発光装置。

【請求項5】

前記光拡散板の、前記基板が位置する側と反対側に位置しており、前記光源からの光を吸収し、前記光源からの光とは異なる波長の光を発する波長変換層をさらに備え、
前記光吸収層は、前記波長変換層が発する光を反射する反射特性を有する、請求項１から４のいずれかに記載の発光装置。

【請求項6】

前記光吸収層は、前記光源からの光を吸収し、前記光源からの光とは異なる波長の光を発する、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。

【請求項7】

前記散乱反射部は、樹脂および前記樹脂に分散している粒子を含む請求項１から６のいずれかに記載の発光装置。

【請求項8】

各光源は、水平な方向に対して仰角２０゜未満の光量が全体の光量の３０％以上である配光特性を有する請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、液晶表示装置などの表示装置に用いられるバックライトとして、半導体発光素子を用いた直下型の発光装置が提案されている。例えば、特許文献１は、複数のＬＥＤ光源と、反射部材と、ＬＥＤ光源に対向する拡散板とを有するバックライト装置を開示している。特許文献１は、拡散板の裏面（ＬＥＤ光源に対向する側の面）上に、ＬＥＤ光源に対応させて遮光パターンを設けることにより、輝度分布を均一化することを提案している。特許文献２は、白色顔料を含むインクからなるドットのパターン（ドットパターン）を、光源に対向する拡散板の光源側の面上に形成することを提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１２／０２３４５９号

【特許文献2】特開２００８−２８２７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

直下型の発光装置では、光源から出射する光の輝度むらを低減させることが求められている。本願のある例示的な一実施形態は、輝度むらがより抑制された発光装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の発光装置は、基板と、前記基板上に位置する複数の光源と、前記複数の光源の上方に位置する光拡散板と、前記複数の光源の出射面の少なくとも一部の上方に位置する散乱反射部と、前記光拡散板に支持され、少なくとも前記複数の光源の出射面の上方に位置する光吸収層であって、前記光源から出射する光の少なくとも一部を吸収する光吸収層とを備え、前記散乱反射部は、前記光吸収層よりも前記光源に近接している。

【発明の効果】

【0006】

本発明に係る実施形態によれば、輝度むらをより抑制した発光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】発光装置の実施形態の一例を示す断面図である。

【図2】図１においてｙ方向に沿って隣接する２つの領域１５ｒのうちの１つとその周辺とを拡大して示す断面図である。

【図3】光源ユニット１０の上面図である。

【図4】光源から出射する光の配光特性を示す図である。

【図5】出射面２１ａに光反射層２４を有する光源の例を示す図である。

【図6】実施形態の散乱反射部の配置を示す上面図である。

【図7A】実施形態の散乱反射部の他の配置を示す上面図である。

【図7B】実施形態の散乱反射部の構造を示す上面図である。

【図7C】実施形態の散乱反射部の他の構造を示す断面図である。

【図8】光吸収層３１の配置の他の例を示す断面図である。

【図9】実施形態の散乱反射部のさらに他の配置を示す断面図である。

【図10】実施形態の散乱反射部のさらに他の配置を示す断面図である。

【図11】散乱反射部が設けられた透光積層体を有する参考例の発光装置の輝度分布を示す図である。

【図12】散乱反射部を有しない比較例の発光装置の輝度分布を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、本開示の発光装置の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、例示であり、本開示の発光装置は、以下の実施形態に限られない。以下の説明では、特定の方向または位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」およびそれらの用語を含む別の用語）を用いる場合がある。それらの用語は、参照した図面における相対的な方向または位置を分かり易く示すために用いているに過ぎない。参照した図面における「上」、「下」等の用語による相対的な方向または位置の関係が同一であれば、本開示以外の図面、実際の製品等において、参照した図面と同一の配置でなくてもよい。また、図面が示す構成要素の大きさおよび位置関係等は、分かり易さのため、誇張されている場合があり、実際の発光装置における大きさ、あるいは、実際の発光装置における構成要素間の大小関係を厳密に反映していない場合がある。また、本開示において「平行」および「垂直」（または「直交」）とは、特に他の言及がない限り、２つの直線、辺あるいは面等がそれぞれ０°から±５°程度および９０°から±５°程度の範囲にある場合を含む。

【0009】

＜第１の実施形態＞
図１は、第１実施形態の発光装置１０１の一例を示す断面図である。発光装置１０１は、光源ユニット１０と、光源ユニット１０に対向する透光積層体３０とを備える。図１に例示する構成において、発光装置１０１は、光源ユニット１０および透光積層体３０の間に配置された区分部材１５を有する。発光装置１０１は、例えば、液晶表示パネル等の表示パネルのバックライトとして利用される。

【0010】

光源ユニット１０は、基板１１および基板１１に配置された複数の光源２０を含み、透光積層体３０は、光拡散板３３および散乱反射部３２を含む。後述するように、透光積層体３０がさらに光吸収層３１を含んでいてもよい。区分部材１５は、複数の壁部１５ａを含み、壁部１５ａによって規定される複数の領域１５ｒを有する。複数の領域１５ｒのそれぞれの内側に光源２０が配置される。後に詳しく説明するように、区分部材１５は、基板１１上において複数の光源２０のそれぞれを取り囲む形状を有している。以下、各構成要素を詳細に説明する。

【0011】

［基板１１］
図２は、図１においてｙ方向に沿って隣接する２つの領域１５ｒのうちの１つとその周辺とを拡大して示す。基板１１は、上面１１ａおよび下面１１ｂを有する。光源２０は、上面１１ａ側に配置され、基板１１に支持される。図１に示す例では、基板１１の上面１１ａおよび下面１１ｂに、それぞれ、導体配線層１３および金属層１２が設けられている。導体配線層１３および金属層１２の詳細は、後述する。

【0012】

基板１１の材料としては、例えば、セラミックスおよび樹脂を用いることができる。低コストおよび成形容易性の点から、樹脂を基板１１の材料として選択してもよい。樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ＢＴレジン、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を挙げることができる。基板１１は、リジット基板であってもよいし、ロール・ツー・ロール方式で製造可能なフレキシブル基板であってもよい。基板１１の厚さは、適宜選択することができる。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。

【0013】

また、耐熱性および耐光性に優れるという観点から、セラミックスを基板１１の材料として選択してもよい。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。

【0014】

基板１１は、複合材料によって形成されていてもよく、例えば、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てもよい。これにより、基板１１の機械的強度の向上、熱膨張率の低減、光反射率の向上等を図ることができる。例えば、ガラス繊維強化樹脂（ガラスエポキシ樹脂）等を基板１１の材料として用いてもよい。

【0015】

基板１１は、少なくとも上面１１ａが電気的絶縁性を有していればよく、積層構造を有していてもよい。例えば、基板１１として、表面に絶縁層が設けられた金属板を用いてもよい。

【0016】

［導体配線層１３］
図２に例示する構成において、光源ユニット１０は、基板１１の上面１１ａに設けられた導体配線層１３を含む。導体配線層１３は、各光源２０に外部から電力を供給する配線パターンを有し、ここでは、後述する接合部材２３によって光源２０が導体配線層１３に電気的に接続され、かつ、固定されている。

【0017】

導体配線層１３の材料は、基板１１の材料および製造方法等に応じて適宜選択することができる。基板１１の材料として例えばセラミックスを用いる場合には、導体配線層１３の材料として、基板１１のセラミックスと同時焼成が可能な高融点金属を用い得る。例えば、タングステン、モリブデン等の高融点金属によって導体配線層１３を形成することができる。基板１１の材料として例えばガラスエポキシ樹脂を用いる場合であれば、導体配線層１３の材料として、加工し易い材料を選択すると有益である。例えば、メッキ、スパッタリング、蒸着、プレスによる貼り付けによって形成された、銅、ニッケル等の金属層を導体配線層１３として用いることができる。印刷、フォトリソグラフィー等を適用すれば、所定の配線パターンを有する金属層を形成することができる。

【0018】

導体配線層１３は、多層構造を有していてもよい。例えば導体配線層１３は、上述した方法で形成された高融点金属のパターンと、このパターン上にメッキ、スパッタリング、蒸着等によって形成された、ニッケル、金、銀などの他の金属を含む金属層とを有していてもよい。

【0019】

［絶縁部材１４］
この例では、導体配線層１３上に絶縁部材１４が設けられている。絶縁部材１４には、貫通孔１４ｅが設けられており、絶縁部材１４は、導体配線層１３のうち、光源２０および他の素子等に電気的に接続される領域以外の領域を覆っている。絶縁部材１４は、導体配線層１３のうち、光源２０、他の素子等が配置されない領域に絶縁性を付与するレジストとして機能する。

【0020】

絶縁部材１４は、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリイミド樹脂、オキセタン樹脂、シリコーン樹脂、変成シリコーン樹脂等の樹脂材料を用いて形成することができる。酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物粒子からなる反射材を樹脂材料に分散させた材料から絶縁部材１４を形成してもよい。このような材料を用いて、光反射性を有する絶縁部材１４を導体配線層１３上に設けることにより、光源２０からの光を基板１１の上面１１ａ側において反射させ、基板１１側での光の漏れおよび吸収を防いで、発光装置の光取り出し効率を向上させることが可能である。

【0021】

光反射性を有する絶縁部材１４に入射した光を光源２０の上方に向けて反射させて光の利用効率を高める観点からは、上面視において、貫通孔１４ｅの外縁と光源２０との間に生じる間隙が狭い方が有利である。ただし、貫通孔１４ｅの外縁と光源２０との間に生じる間隙を小さくすると、光源２０の出射面の直上に向けて反射される光の割合が増加し、輝度むらが発生しやすくなる。後述するように、本実施形態では、光源２０の上方に、光源２０の出射面の直上の部分を含む第１領域Ｒ１を包含する散乱反射部３２が設けられる。光源２０の出射面の直上およびその付近の光を散乱反射部３２によって散乱反射させることができるので、貫通孔１４ｅと光源２０との間に生じる間隙を小さくした場合であっても、光源２０の出射面の直上における輝度を低減して輝度むらを抑制することが可能である。

【0022】

［金属層１２］
この例では、光源ユニット１０は、基板１１の下面１１ｂに金属層１２をさらに有する。金属層１２は、放熱のために下面１１ｂの全体に設けられてもよいし、配線パターンを有していてもよい。例えば、金属層１２は、光源２０を駆動するための駆動回路の回路パターンを有し得る。駆動回路を構成する部品が金属層１２の回路パターン上に実装されていてもよい。

【0023】

［光源２０］
図３は、光源ユニット１０の上面図である。複数の光源２０は、基板１１の上面１１ａ側に配置される。複数の光源２０は、基板１１の上面１１ａにおいて、１次元または２次元に配列されている。本実施形態では、複数の光源２０は、直交する２方向、つまり、ｘ方向およびｙ方向に沿って２次元に配列される。図３では、複数の光源２０のｘ方向の配列ピッチｐｘは、ｙ方向の配列ピッチｐｙに一致している。しかしながら、複数の光源２０の配置は、図示する例に限定されず、ｘ方向およびｙ方向の間でピッチが異なっていてもよいし、配列の２方向が直交していなくてもよい。また、配列ピッチも等間隔に限られず、不等間隔であってもよい。例えば、基板１１の中央から周辺に向かって間隔が広くなるように光源２０が配列されていてもよい。光源２０間のピッチは、光源２０の光軸Ｌ間の距離である（図１参照）。

【0024】

再び図２を参照する。各光源２０は、出射面２１ａを有する発光素子２１を少なくとも含む。発光素子２１には、半導体レーザ、発光ダイオード等、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２１として発光ダイオードを例示する。光源２０は、出射面２１ａを覆う被覆部材２２を含んでいてもよい。光源２０が被覆部材２２を含む場合には、被覆部材２２の表面２２ａが、光源２０の出射面である。光源２０が被覆部材２２を含まない場合には、発光素子２１の出射面２１ａが、光源２０の出射面でもある。

【0025】

光源２０は、例えば、青色光を出射する。光源２０として、白色光を出射する光源を用いてもよい。この場合、発光素子２１自体が白色光を出射してもよいし、発光素子２１から出射された光が被覆部材２２を透過することにより白色光が出射されてもよい。換言すれば、光源２０全体として白色光が出射されればよい。各光源２０に含まれる素子の数および種類は、１つに限定されず、各光源２０が複数個または複数種類の発光素子２１を有していてもよい。例えば、光源２０が、赤、青、緑の光を出射する３つの発光部分を含む発光素子、あるいは、赤、青、緑の光をそれぞれ出射する３つ発光素子を含み、赤、青、緑の光が混合されることにより白色光が出射されてもよい。光源２０が、白色光を出射する発光素子と、他の色を出射する発光素子とを含んでいてもよい。白色光を出射する発光素子と、他の色を出射する発光素子とを光源２０に用いることにより、光源２０から出射する光の演色性を向上させることが可能である。

【0026】

発光素子２１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、ＺｎＳｅ、窒化物系半導体（Ｉｎ_xＡｌ_yＧａ_1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）またはＧａＰを用いた発光素子を用いることができる。また、赤色の光を出射する素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰなどの半導体を含む発光素子を用いることができる。さらに、これら以外の材料からなる半導体発光素子を用いることもできる。半導体層の材料およびその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。用いる発光素子の組成、発光色、大きさ、個数などは、目的に応じて適宜選択すればよい。ここでは、発光素子２１として青色の光を出射する素子を用い、光源２０として、青色光を出射する光源を例示する。

【0027】

発光素子２１は、例えば、透光性の基板と、基板の上に積層された半導体積層構造を有する。半導体積層構造は、活性層と、活性層を挟む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側電極がそれぞれ電気的に接続される。本実施形態では、ｎ側電極およびｐ側電極は、出射面２１ａと反対側の面に位置する。ｎ側電極およびｐ側電極は、接合部材２３によって、基板１１の上面１１ａに設けられた導体配線層１３に電気的に接続され、かつ、固定される。つまり、ここでは、発光素子２１は、フリップチップボンディングにより基板１１に実装されている。ｎ側電極およびｐ側電極は、この例のように同一面側に配置されていてもよいし、それぞれが異なる面に配置されてもよい。発光素子２１は、ベアチップであってもよいし、側面側にリフレクタを有するパッケージを備えていてもよい。また、発光素子２１は、出射面２１ａから出射する光の出射角度の範囲を広くするためのレンズ等を備えていてもよい。

【0028】

［被覆部材２２］
被覆部材２２は、少なくとも発光素子２１の出射面２１ａを覆い、基板１１の上面１１ａに支持される。被覆部材２２は、出射面２１ａが外部環境に露出することによる発光素子２１の損傷を抑制する。被覆部材２２の材料としては、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。被覆部材２２の耐光性および成形容易性の観点からは、被覆部材２２としてシリコーン樹脂を選択すると有益である。

【0029】

被覆部材２２は、拡散部材、波長変換部材、着色剤などを含んでいてもよい。例えば、光源２０が、青色光を出射する半導体発光素子と、青色光を黄色光に変換する波長変換部材とを含んでいてもよい。すなわち、青色光と黄色光との組み合わせによって光源２０から白色光が出射されてもよい。あるいは、光源２０が、青色光を出射する半導体発光素子と、青色光を緑色光に変換する波長変換部材と、青色光を赤色光に変換する波長変換部材とを含み、青色光と緑色光と赤色光との組み合わせによって白色光を出射してもよい。青色光を出射する半導体発光素子と、緑色光を出射する半導体発光素子と、青色光または緑色光を赤色光に変換する波長変換部材とを含む光源を用いることも可能である。

【0030】

青色光を緑色光に変換する波長変換部材としては、βサイアロン蛍光体が挙げられ、青色光を赤色光に変換する波長変換部材としては、ＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体が挙げられる。被覆部材２２が、波長変換部材としてβサイアロン蛍光体とＫＳＦ系蛍光体等のフッ化物系蛍光体とを含むことにより、発光装置の色再現範囲を広げることができる。被覆部材２２が波長変換部材を備える場合、発光素子２１が、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（Ｉｎ_xＡｌ_yＧａ_1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を含んでいると有益である。

【0031】

被覆部材２２は、発光素子２１の出射面２１ａを被覆するように圧縮成形または射出成形によって形成することができる。その他、被覆部材２２の材料の粘度を最適化することにより、発光素子２１の上に滴下または描画して、材料自体の表面張力を利用して被覆部材２２の形状を制御することも可能である。後者の形成方法によれば、金型を必要とすることなく、より簡便な方法で被覆部材２２を形成することができる。このような形成方法を適用する場合、被覆部材２２の材料の粘度を調整する方法として、その材料本来の粘度の他、上述したような光拡散材、波長変換部材、着色剤の添加によって所望の粘度を得てもよい。

【0032】

［接合部材２３］
接合部材２３は、発光素子２１を導体配線層１３に固定する。ここでは、接合部材２３は、発光素子２１を導体配線層１３に電気的に接続する機能も有する。接合部材２３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、または、金属およびフラックスの混合物等である。なお、ｐ側電極およびｎ側電極と、導体配線層１３とをワイヤ等によって電気的に接続する場合には、接合部材２３は、発光素子２１の、ｐ側電極およびｎ側電極以外の領域を基板１１の上面１１ａに固定できればよく、発光素子２１と導体配線層１３とを電気的に接続しなくてもよい。

【0033】

接合部材２３としては、液状、ペースト状または固体状（シート状、ブロック状、粉末状、ワイヤ状）の部材を用いることができ、発光素子の組成、基板の形状等に応じて適切な部材を適宜選択すればよい。接合部材２３は、単一の部材で構成されていてもよいし、数種の部材を組み合わせて接合部材２３として用いてもよい。

【0034】

図４は、光源２０から出射する光の配光特性の一例を示す。光源２０は、バットウイング型の配光特性を有し得る。光源２０がバットウイング型の配光特性を有すると、光源２０の直上の光量を抑制して、各々の光源の配光を広げることができ、より輝度むらを改善することができる。バットウイング型の配光特性とは、広義には、光源２０の光軸Ｌ（図２参照）を０°として、０°よりも配光角（図２のφ）の絶対値が大きい角度において発光強度が高い発光強度分布で定義される。特に、狭義では、４５°〜９０°付近において、発光強度が最も高くなる発光強度分布で定義される。つまり、バットウイング型の配光特性では、中心部が外周部よりも暗い。

【0035】

図５は、出射面２１ａに光反射層２４を有する光源の例を示す。図５に示される光源２０’のように、例えば発光素子２１の出射面２１ａに光反射層２４を設けることによってバットウイング型の配光特性を光源に付与してもよい。光反射層２４は、金属膜であってもよく、誘電体多層膜であってもよい。出射面２１ａに光反射層２４を設けることにより、発光素子２１の上方向への光が光反射層２４で反射され、発光素子２１の直上の光量が抑制され、バットウイング型の配光特性を実現できる。このような構成によれば、バットウイング型の配光特性を付与するためのレンズを省略でき、光源の厚さの低減に有利である。もちろん、被覆部材２２の外形を調整することによって、光源２０にバットウイング型の配光特性を付与してもよい。

【0036】

［区分部材１５］
図３を参照する。区分部材１５は、ｙ方向に隣接する２つの光源２０の間にｘ方向に延びる壁部１５ａｘと、ｘ方向に隣接する２つの光源２０の間にｙ方向に延びる壁部１５ａｙと、底部１５ｂとを含む。底部１５ｂは、２つの壁部１５ａｘおよび２つの壁部１５ａｙによって囲まれた領域１５ｒに位置する。図示するように、各光源２０は、ｘ方向に延びる２つの壁部１５ａｘと、ｙ方向に延びる２つの壁部１５ａｙとによって囲まれている。本実施形態では、光源２０のｘ方向およびｙ方向の配列ピッチが等しいので、底部１５ｂの外形は正方形である。

【0037】

底部１５ｂの中央には貫通孔１５ｅが設けられ、貫通孔１５ｅ内に光源２０が位置するように、底部１５ｂが絶縁部材１４上に位置している。貫通孔１５ｅの形状および大きさに特に制限はなく、光源２０が内部に位置し得る形状および大きさであればよい。光源２０からの光を底部１５ｂでも反射可能なように、貫通孔１５ｅの外縁が光源２０の近傍に位置していること、つまり、上面視において、貫通孔１５ｅと光源２０との間に生じる間隙が狭いと好ましい。

【0038】

壁部１５ａｘは、ｘ方向に延びる一対の傾斜面１５ｓを含んでいる。一対の傾斜面１５ｓのそれぞれは、ｘ方向に延びる２つの辺の一方で互いに接続されており、頂部１５ｃを構成している。ｘ方向に延びる２つの辺の他方は、底部１５ｂに接続している。同様に、ｙ方向に延びる壁部１５ａｙは、ｙ方向に延びる一対の傾斜面１５ｔを含む。一対の傾斜面１５ｔのそれぞれは、ｙ方向に延びる２つの辺の一方で互いに接続しており、頂部１５ｃを構成している。ｙ方向に延びる２つの辺の他方は、底部１５ｂに接続されている。底部１５ｂ、２つの壁部１５ａｘおよび２つの壁部１５ａｙによって、開口１７ａを有する発光空間１７が形成される。図３では、３行３列に配列された発光空間１７が示されている。

【0039】

区分部材１５によって区画される発光空間１７は、複数の光源２０をそれぞれ独立して駆動させた場合における、発光領域の最小単位である。したがって、複数の光源２０を独立して駆動する場合、発光空間１７は、面発光源として発光装置１０１を透光積層体３０の上面３０ａ側から見たときの、ローカルディミングの最小単位となり、複数の光源２０を独立して駆動すれば、最小単位でローカルディミング駆動が可能な発光装置が実現する。隣接する複数の光源２０を同時に駆動し、ＯＮ／ＯＦＦのタイミングを同期させるように駆動すれば、より大きな単位でのローカルディミングによる駆動が可能となる。

【0040】

図２を参照する。ｙｚ断面において、一対の傾斜面１５ｓは、発光空間１７の開口１７ａに面している。同様に一対の傾斜面１５ｔも、ｚｘ断面（不図示）において、発光空間１７の開口１７ａに面する。区分部材１５は光反射性を有し、壁部１５ａｘの傾斜面１５ｓおよび壁部１５ａｙの傾斜面１５ｔで、光源２０から出射する光を発光空間１７の開口１７ａに向けて反射させる。また、底部１５ｂに入射する光も発光空間１７の開口１７ａ側へ反射させる。これにより、光源２０から出射される光を効率よく透光積層体３０へ入射させることができる。

【0041】

区分部材１５は、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物粒子からなる反射材を含有する樹脂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。区分部材１５の光源２０からの出射光に対する反射率は、例えば、７０％以上であることが好ましい。

【0042】

区分部材１５は、金型を用いた成形、または、光造形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用いることができる。例えば、ＰＥＴ等で形成された反射シートを真空成形することで、底部１５ｂと壁部１５ａｘおよび１５ａｙとが一体的に形成された区分部材１５を得ることができる。反射シートの厚さは、例えば１００〜５００μｍである。

【0043】

区分部材１５の底部１５ｂの下面は、接着部材等によって絶縁部材１４の上面に固定される。貫通孔１５ｅから露出される絶縁部材１４が光反射性を有すると、光取り出し効率が向上するので有益である。貫通孔１５ｅの周囲に接着部材を配置すると、絶縁部材１４と区分部材１５との間に光源２０からの出射光が入射することを抑制し得る。例えば、貫通孔１５ｅの外縁に沿ってリング状に接着部材を配置すると有益である。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、熱硬化樹脂または熱可塑樹脂の接着液であってもよい。これらの接着部材は、高い難燃性を有すること有益である。接着部材ではなく、ネジ、ピン等他の結合部材によって区分部材１５を絶縁部材１４に固定してもよい。

【0044】

光源２０の上方には、発光空間１７の開口１７ａを覆うように透光積層体３０が配置される。透光積層体３０は、例えば、支持体（不図示）によって光源ユニット１０に対して所定の間隔で支持される。透光積層体３０の下面は、区分部材１５の頂部１５ｃに接していてもよいし、接していなくてもよい。透光積層体３０の下面が頂部１５ｃに接していると、１つの発光空間１７内の光源２０から出射した光の、隣接する発光空間１７への入射を抑制し得る。

【0045】

［光拡散板３３］
光拡散板３３は、上面３３ａおよび下面３３ｂを有し、下面３３ｂが光源ユニット１０に対向するように配置される。光拡散板３３は、入射する光を拡散させて透過する。光拡散板３３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される。光を拡散させる構造は、光拡散板３３の表面に凹凸を設けたり、光拡散板３３中に屈折率の異なる材料を分散させたりすることによって、光拡散板３３に設けられる。光拡散板３３としては、光拡散シート、ディフューザーフィルム等の名称で市販されている部材を利用することができる。

【0046】

［散乱反射部３２］
散乱反射部３２は、光拡散板３３によって支持される。図２に例示する構成では、光拡散板３３の下面３３ｂ上に散乱反射部３２が設けられている。散乱反射部３２は、入射する光を散乱反射させる。図１を参照すればわかるように、散乱反射部３２は、複数の光源２０に対応して、光拡散板３３上の複数の箇所に配置される。

【0047】

図６は、発光装置１０１の上面視における、散乱反射部３２と光源２０の出射面（被覆部材２２の表面２２ａまたは出射面２１ａ）との間の位置関係を示している。典型的には、散乱反射部３２は、各光源２０に対応して複数箇所に設けられ、この例では、各散乱反射部３２は、各光源２０の出射面の上方、つまり、光源２０の光軸Ｌ上に位置している。散乱反射部３２は、上面視において、第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも外側に位置する部分を含む第２領域Ｒ２とに位置する（図１および図２参照）。光源２０から出射する光は、光軸Ｌ上において発光強度が高く、各光源２０の光軸Ｌを０°として、０°よりも配光角の絶対値が大きい角度では、相対的に発光強度が低くなる。そのため、散乱反射部３２を設け、光源２０の直上に向かう光を散乱反射させることにより、透光積層体３０の上面３０ａにおける輝度むらを抑制することができる。

【0048】

図６では、散乱反射部３２は、上面視において、各光源２０の光軸を中心とする円形を有しているが、散乱反射部３２の形状は円に限られない。光源２０の配光特性に応じて、より光が均一に散乱し得るように、楕円、矩形等、散乱反射部３２の形状を適宜に決定し得る。また、光源２０がバットウイング型の配光特性を有する等の理由により、光源２０の光軸上での発光強度が光軸の周囲よりも弱くなっている場合には、散乱反射部３２は、例えば、上面視において、リング形状を有していてもよい。つまり、散乱反射部３２は、各光源２０の出射面の少なくとも一部の上方に位置していればよい。

【0049】

なお、配光角の絶対値が比較的大きい角度では相対的に発光強度が低下するので、発光空間１７の境界である区分部材１５の頂部１５ｃの上方においては、光を散乱させる必要性は小さい。そのため、区分部材１５の頂部１５ｃの上方に散乱反射部３２が設けられていなくてもよい。本実施形態では、散乱反射部３２は、光拡散板３３において、区分部材１５のうち光拡散板３３に向けて突出している部分の上方には設けられていない。換言すれば、上面視において区分部材１５の壁部１５ａ（特に頂部１５ｃ）に重なる領域には、散乱反射部３２は配置されていない。例えば、頂部１５ｃと光拡散板３３とが離れている場合、光拡散板３３と、壁部１５ａｘまたは壁部１５ａｙとの間の距離が大きくなり、光拡散板３３で反射されて壁部１５ａｘおよび１５ａｙを照射する光量が減少して、頂部１５ｃ近傍の領域が暗くなることがある。このような場合、区分部材１５の頂部１５ｃに重なる領域に散乱反射部３２を設けると、光拡散板３３からの光が散乱反射部３２によって散乱され、壁部１５ａｘおよび１５ａｙに照射される光量が減少し、頂部１５ｃ近傍の領域がより暗くなる可能性がある。したがって、このような場合には、壁部１５ａｘおよび１５ａｙの上方に散乱反射部３２を配置しないことにより、頂部１５ｃ近傍の領域の輝度の低下を抑制して、頂部１５ｃ近傍の領域における輝度の低下に起因する輝度むらを抑制し得る。

【0050】

区分部材１５の頂部１５ｃに重なる領域に散乱反射部３２を設けないことは必須ではない。輝度むらの低減の観点から、区分部材１５の頂部１５ｃに重なる領域に散乱反射部３２を設ける方が有利であることもある。例えば、頂部１５ｃと光拡散板３３とが接している場合、区分部材１５の頂部１５ｃに重なる領域に散乱反射部３２を設けると、光拡散板３３で反射された光を散乱反射部３２によって散乱させ、壁部１５ａｘ、１５ａｙ（領域１５ｒの内側の傾斜面１５ｓ、１５ｔといってもよい。）に照射される光量を増大させ得る。結果として、頂部１５ｃ近傍の領域が明るくなり、頂部１５ｃの上方の輝度が向上し、輝度むらが抑制される。

【0051】

散乱反射部３２は、樹脂と、樹脂に分散した反射材の粒子である、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の酸化物の粒子とを含む。酸化物の粒子の平均粒子径は、例えば０．０５μｍ以上３０μｍ以下程度である。反射材の粒子を分散させる樹脂としてアクリレートまたはエポキシ等を主成分とした光硬化性樹脂を用いれば、反射材を含む硬化前の樹脂を光拡散板３３に付与した後、例えば紫外線を照射することによって散乱反射部３２を形成することができる。光源２０からの出射光で樹脂を光硬化させてもよい。反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂は、例えば版を使った印刷法、インクジェット法によって光拡散板３３上に付与することができる。

【0052】

散乱反射部３２における光を散乱させる反射材の粒子は、均一に分布していてもよいし、光源２０の配光角の絶対値が小さい領域において、配光角の絶対値が大きい領域よりも高密度で配置されていてもよい。図７Ａに示す散乱反射部３２’は、第１部分３２ａおよび第２部分３２ｂを含む。第１部分３２ａおよび第２部分３２ｂは、それぞれ、上述の第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２（例えば図２参照）に配置され得る。換言すれば、例えば、第１部分３２ａは、出射面２１ａの直上に位置し、第２部分３２ｂは、第１部分の周囲に位置している。

【0053】

第１部分３２ａにおける反射材の粒子の密度は、第２部分３２ｂにおける反射材の粒子の密度よりも大きい。ここで粒子の密度とは、例えば、上面視における平面、つまり、ｘｙ平面における単位面積当たりの粒子の個数で示される数密度で表される。散乱反射部３２’のように、反射材の粒子の密度が相対的に高い第１部分３２ａをより照度の高い領域に配置することにより、発光装置の発光面における光の均一性をより効果的に高めることができる。

【0054】

散乱反射部３２’は、例えば、図７Ｂに示すように、印刷法またはインクジェット法によって、反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂による微小領域３２ｃを、第１部分３２ａにおいて密に配置し、第２部分３２ｂにおいて、第１部分３２ａよりも低い密度で配置することにより形成することができる。また、図７Ｃに示すように、第１部分３２ａおよび第２部分３２ｂに、反射材の粒子が分散した未硬化の樹脂による第１の層３２ｄを形成し、第１部分３２ａにのみ第１の層３２ｄ上に第２の層３２ｅを形成してもよい。図７Ｂまたは図７Ｃに示す構造を備えた散乱反射部３２’は、ｘｙ平面における、散乱反射部３２’における反射材の粒子の密度が上述した関係を満たしている。

【0055】

［光吸収層３１］
再び図２を参照する。図２に例示するように、光拡散板３３上に光吸収層３１をさらに設けてもよい。光吸収層３１は、少なくとも光源２０の出射面の上方に位置し、光源２０から出射される光の少なくとも一部を吸収する。光吸収層３１は、散乱反射部３２が光吸収層３１よりも光源２０に近接するような配置を有する。

【0056】

図２に示すように光源２０の出射面の上方に位置するように、光拡散板３３上に光吸収層３１を設けることにより、０°に近い配光角で出射された青色光を光吸収層３１に吸収させることができる。この場合、光吸収層３１は、例えば黄色の光を選択的に透過させる光学フィルタであり得る。このような光学フィルタは、例えば、公知のカラーフィルタと同様に、樹脂に顔料（または染料）を分散させた材料を例えば印刷法またはインクジェット法を適用して光拡散板３３上に付与することによって形成することができる。０°に近い配光角で出射された青色光を光吸収層３１に吸収させることにより、光源２０の直上における青みの発生を抑制することが可能である。

【0057】

半導体発光素子と、波長変換部材を含む被覆部材との組み合わせによって白色光を得る場合、配光角の絶対値が０に近い領域では、配光角の絶対値がより大きな領域と比較して発光強度が高く、被覆部材中の波長変換部材による波長変換が十分でないことがある。例えば、青色光を出射する半導体発光素子と、青色光を黄色光に変換する波長変換部材を含む被覆部材とを有する光源を用いた場合、表示面において各光源の直上が青みがかかって見えることがある。すなわち、色むらが生じることがある。このような光源の構成においても、光源の出射面の上方に光吸収層３１を配置することにより、０°に近い配光角で出射された青色光を選択的に光吸収層３１に吸収させることができる。したがって、色むらを抑制することが可能である。

【0058】

なお、後述するように、透光積層体３０は、波長変換層３４、プリズムアレイ層３５、３６および反射型偏光層３７等をさらに有し得る。例えば波長変換層３４は、光拡散板３３の上方に配置され、光源２０から出射する光の一部を吸収して光源２０からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する。このような構成において、光吸収層３１が、波長変換層３４の発する光の波長における反射率が高い反射特性を有していてもよい。この場合、光吸収層３１は、０°に近い配光角で光源２０から出射された青色光を吸収し、かつ、波長変換層３４から光吸収層３１に向けて進行する光（および、波長変換層３４から発せられ、例えばプリズムアレイ層等の他の部材によって反射された光）を光源２０とは反対側に向けて反射させることができる。これにより、透光積層体３０の上面３０ａから出射される光の均一性をより向上させることができる。

【0059】

光吸収層３１自体が、光源２０から出射する光の一部を吸収し、光源２０からの出射光の波長とは異なる波長の光を発する層であってもよい。例えば、光吸収層３１が波長変換部材を含んでいてもよい。樹脂に分散させる蛍光体、顔料等は、光源２０の分光特性に応じて適宜選択することができる。例えば、青色光を出射する光源を用いる場合には、青色光を黄色光に変換する波長変換部材を用いることができる。これにより、光吸収層３１に青色光を吸収させ、かつ、光吸収層３１から黄色光を出射させることができ、より効率的に色むらを抑制することが可能である。

【0060】

図２に示すように、光軸Ｌから離れるにつれて厚さが減少するように光吸収層３１を形成してもよい。光軸Ｌに近いほど光吸収層３１を厚くすることによって、より効率的に色むらを抑制することができる。あるいは、図７Ａ〜図７Ｃを参照して説明した散乱反射部３２’の例と同様にして、例えば、顔料、蛍光体等の粒子が分散した未硬化の樹脂による微小領域の配置密度を変化させてもよい。もちろん、光吸収層３１は、平坦であってもよい。

【0061】

［波長変換層３４］
発光装置１０１は、透光積層体３０において、波長変換層３４をさらに有し得る。波長変換層３４は、光拡散板３３の、基板１１が位置する側と反対側、つまり、上面３３ａ側に位置している。図２からわかるように、波長変換層３４を用いる場合、光吸収層３１は、波長変換層３４と散乱反射部３２との間に位置する。

【0062】

波長変換層３４は、光源２０から出射する光の一部を吸収し、光源２０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、波長変換層３４は、光源２０からの青色光の一部を吸収して黄色光を発する。あるいは、波長変換層３４は、光源２０からの青色光の一部を吸収して緑色光および赤色光を発してもよい。波長変換層３４は、光源２０の発光素子２１から離れているので、波長変換層３４には、発光素子２１の近傍では使用することが困難な、熱または光強度に耐性の劣る波長変換物質も使用することが可能である。これにより、発光装置１０１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。波長変換層３４は、シート形状あるいは層形状を有しており、上述した波長変換物質を含む。

【0063】

［プリズムアレイ層３５、３６、反射型偏光層３７］
発光装置１０１は、透光積層体３０において、プリズムアレイ層３５、３６および反射型偏光層３７をさらに有していてもよい。プリズムアレイ層３５、３６は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、プリズムアレイ層３５は、図２において、ｙ方向に延びる複数のプリズムを有し、プリズムアレイ層３６は、ｘ方向に延びる複数のプリズムを有する。プリズムアレイ層３５、３６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（ここではｚの正方向）に屈折させる。これにより、発光装置１０１の発光面である透光積層体３０の上面３０ａから出射する光は、主として上面３０ａに垂直（ｚ軸に平行）な成分が多くなり、発光装置１０１を正面（ｚ軸方向）から見た場合の輝度を高めることができる。

【0064】

反射型偏光層３７は、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プリズムアレイ層３５、３６側へ反射させる。反射型偏光層３７から戻ってきた偏光の一部は、プリズムアレイ層３５、３６および波長変換層３４、光拡散板３３で再度反射される。このとき、偏光方向が変化し、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、再び反射型偏光層３７に入射し、表示パネルへ出射する。これにより、発光装置１０１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。反射型偏光層３７および上述のプリズムアレイ層３５、３６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。

【0065】

透光積層体３０は、上述した散乱反射部３２、光吸収層３１、光拡散板３３、波長変換層３４、プリズムアレイ層３５、３６および反射型偏光層３７を互いに積層することによって形成することができる。これらの層の少なくとも１つの界面は、互いに接触しておらずに空間が形成されていてもよい。ただし、発光装置１０１の厚さをできるだけ小さくする観点から、互いに隣接する２つの層が空間を設けずに接するように積層されていると有益である。

【0066】

発光装置１０１は、光源ユニット１０および透光積層体３０をそれぞれ作製し、上述した支持体で光源ユニット１０に対して透光積層体３０を支持することによって組み立てることができる。

【0067】

（発光装置１０１の動作、効果）
発光装置１０１の動作、特に、光源２０から出射する光の輝度むらが抑制される理由を説明する。発光装置１０１をバックライトのように面発光装置として使用する場合、発光装置１０１からの出射面である透光積層体３０の上面３０ａにおける輝度むらはできるだけ小さいほうが好ましい。

【0068】

しかしながら、光源２０は点光源であり、光源２０から出射する光が照らす面の照度は、距離の２乗に反比例する。このため、透光積層体３０の下面に入射する光の照度は、上面視における、光源２０の直上近傍の第１領域Ｒ１のほうが、第１領域Ｒ１の周囲に位置する第２領域Ｒ２よりも高い。これは、第１領域Ｒ１における、光源２０と上面３０ａとの距離の方が、第２領域Ｒ２における、光源２０と上面３０ａとの距離よりも短いからである。

【0069】

一方、発光装置１０１をバックライトとして使用する場合、表示装置の意匠、美観あるいは、機能的な観点から、表示装置の厚さが小さいことが求められ、発光装置１０１に対しても、厚さ（高さ）低減の要求がある。このため、光源ユニット１０と透光積層体３０との間隔ＯＤ（図２参照）は小さいほうが好ましい。間隔ＯＤが小さくなると、光源２０から直接透光積層体３０へ入射する光が多くなるため、光源２０間の間隔をできるだけ小さくしない限り、上述した上面３０ａにおける輝度むらは大きくなる。

【0070】

本実施形態の発光装置１０１は、散乱反射部３２を備える。散乱反射部３２は、光源２０の出射面の少なくとも一部の上方に位置し、樹脂および樹脂に分散している粒子を含む。散乱反射部３２は、例えば光源２０の出射面の直上およびその付近の光を散乱反射させる。このため、光源２０の光軸Ｌ近傍の光束密度の高い光が選択的に拡散し、輝度むらを低減することができる。

【0071】

本実施形態の発光装置１０１は、光吸収層３１をさらに備える。光吸収層３１は、光源２０の出射面の上方に位置し、光源２０から出射される光の少なくとも一部を吸収する。上述の散乱反射部３２および光吸収層３１は、発光装置１０１において、散乱反射部３２が光吸収層３１よりも光源２０に近接するように配置される。

【0072】

仮に、光吸収層３１が散乱反射部３２よりも光源２０に近接するように散乱反射部３２および光吸収層３１を配置したとすると、光源２０から出射された光のうち光吸収層３１によって吸収されなかった光が、散乱反射部３２に入射し、発光装置の外部に取り出される。つまり、光源２０から出射された光のうちの全てを散乱反射部３２に入射させることができず、光取り出し効率が低下する。散乱反射部３２の少なくとも一部を光吸収層３１よりも光源２０のより近くに配置することにより、発光素子２１から出射される光を光源２０に近い側で散乱反射させながら、光軸Ｌに沿って進行する特定の波長域の光（例えば青色光）を光吸収層３１に吸収させることが可能である。つまり、光取り出し効率の低下を抑制しながら、色むらを低減することができる。

【0073】

光吸収層３１の上方には、光源２０から出射する光の一部を吸収して光源２０からの出射光とは異なる波長帯域の光を発する波長変換層３４が配置されることがある。この場合、光吸収層３１が、波長変換層３４が発する光を反射する反射特性を有すると、光吸収層３１は、０°に近い配光角で光源２０から出射された光のうち特定の波長域の光を吸収し、かつ、波長変換層３４から光吸収層３１に向けて進行する光を光源２０とは反対側に向けて反射させることができる。すなわち、透光積層体３０の上面３０ａから出射される光の均一性をより向上させることができる。

【0074】

光吸収層３１自体が、光源２０から出射する光の一部を吸収し、光源２０からの出射光とは異なる波長帯域の光を発する層であってもよく、このとき、光源２０の出射面の上方に向けて強く出射される特定の波長域の光（例えば青色光）を光吸収層３１に吸収させ、かつ、他の波長域の光（例えば黄色光）を光吸収層３１から出射させることができ、より効率的に色むらを抑制することが可能である。

【0075】

さらに、光源２０がバットウイング型の配光特性を有することにより、図２の第１領域Ｒ１における照度を低減することができるので、発光装置１０１からの出射面である透光積層体３０の上面３０ａにおける輝度むらを抑制することができる。特に、光源２０が、水平な方向に対して仰角２０°未満の光量が全体の光量の３０％以上である配光特性を有することにより、より一層輝度むらを抑制することができる。

【0076】

＜第２の実施形態＞
図８は、光吸収層３１の配置の他の例を示す。図８に示す透光積層体３０’のように、光拡散板３３の下面３３ｂ上に光吸収層３１を設けてもよい。この場合も、散乱反射部３２が光吸収層３１よりも光源２０に近接するように散乱反射部３２および光吸収層３１を配置する。換言すれば、散乱反射部３２の少なくとも一部は、光吸収層３１よりも光源２０のより近くに位置する。この点は、図２を参照しながら説明した構成についても共通である。このような配置により、例えば青色光を出射する半導体発光素子と、波長変換部材を含む被覆部材との組み合わせによって白色光を得る場合であっても、半導体発光素子から出射される光を光源２０に近い側で散乱反射させながら、光軸Ｌに沿って進行する青色光を光吸収層３１に吸収させることができ、光取り出し効率の低下を抑制しながら、色むらを低減することができる。

【0077】

＜その他の変形例＞
第１部分３２ａおよび第２部分３２ｂが光拡散板３３の同じ面上に配置されることは必須ではない。第１部分３２ａが光拡散板３３の上面３３ａおよび下面３３ｂの一方に位置し、第２部分３２ｂが上面３３ａおよび下面３３ｂの他方に位置していてもよい。例えば、図９に示すように、透光積層体３０’’において、第１部分３２ａを光拡散板３３の上面３３ａ上に配置し、第２部分３２ｂを光拡散板３３の下面３３ｂ上に配置してもよい。特に、光拡散板３３の、光源２０と反対側に第１部分３２ａを配置すると、光源ユニット１０上の光源２０と、対応する散乱反射部３２’との間の位置合わせが容易になる。したがって、反射材の粒子の密度が相対的に高い第１部分３２ａをより確実に光源２０の直上に配置させやすい。また、光拡散板３３によって光の均一性を向上させてから第１部分３２ａによって散乱反射を起こさせることができるので、光源２０に対向する側に第１部分３２ａを配置する場合と比較して、第１部分３２ａにおける反射材の粒子の密度を低下させ得る。つまり、光の利用効率を向上させることが可能である。図９に示すように、光吸収層３１が省略されてもよい。この例のように、第１部分３２ａの一部と第２部分３２ｂの一部とが上面視において重なっていてもよい。

【0078】

図１０は、散乱反射部３２の他の配置を示す。図１０に示すように、透光積層体３０’’’において、光拡散板３３の上面３３ａ側に散乱反射部３２が配置されてもよい。この場合、典型的には、光吸収層３１は、省略される。このような配置によれば、光拡散板３３の、光源２０とは反対側に散乱反射部３２がされるので、光源２０と、対応する散乱反射部３２との間の位置合わせが容易である。また、光拡散板３３によって均一性が向上された光を散乱反射させることができ、光の利用効率向上の効果が得られる。光拡散板３３の下面３３ｂ側に散乱反射部３２を配置し、光吸収層３１を省略してもよい。

【0079】

図１１は、散乱反射部が設けられた透光積層体を有する参考例の発光装置の輝度分布を示し、図１２は、散乱反射部を有しない比較例の発光装置の輝度分布を示す。

【0080】

図１１および図１２は、発光面を撮影した結果を示しており、ここでは、光吸収層を設けない構成に関しての結果を示している。参考例および比較例の発光装置のいずれにおいても、光源を１８．８ｍｍのピッチで５行５列に配置した光源ユニットを用い、光源ユニットの上方には、緑色蛍光体および赤色蛍光体を含有する蛍光体シートと、プリズムの延びる方向が互いに直交するように配置された２枚のプリズムシートと、反射型の偏光性フィルムとを光源ユニットに近い側から順に配置している。光源には、窒化物系青色発光素子と、被覆部材とを含み、バットウイング型の配光特性を有する光源を用いている。参考例の発光装置では、樹脂に酸化チタン粒子が分散した白色インクをインクジェットプリンタで光拡散板の上面（光源に対向する面とは反対側の面）に印刷することによって散乱反射部を形成している。また、ここでは、参考例の発光装置については、基板および光拡散板の間隔ＯＤを２．８ｍｍに設定し、比較例の発光装置については、基板および光拡散板の間隔ＯＤ（図２参照）を３．８ｍｍに設定している。

【0081】

比較例の発光装置（図１２）では、輝度むらが若干確認され、これに対し、参考例の発光装置（図１１）では、比較例の発光装置よりも間隔ＯＤが小さいにもかかわらず、輝度むらはほとんど見られなかった。また、光源ユニットの中央部の、３行３列の光源を含む領域における輝度の平均において、参考例の発光装置は、比較例の発光装置よりも２．３％輝度が向上していた。

【0082】

図１１および図１２を参照して説明した結果から、光源の光軸上に位置する散乱反射部を設けることにより、光源間の間隔が同じでありながら、比較例と同等以上に輝度の分布が均一な発光装置を実現できることがわかる。また、輝度むらを抑制しながら、発光装置の厚さを低減可能であることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0083】

本開示の発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具などに利用することができる。

【符号の説明】

【0084】

１０ 光源ユニット
１１ 基板
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ 金属層
１３ 導体配線層
１４ 絶縁部材
１４ｅ 貫通孔
１５ 区分部材
１５ａｘ、１５ａｙ 壁部
１５ｂ 底部
１５ｃ 頂部
１５ｅ 貫通孔
１５ｒ 領域
１５ｓ、１５ｔ 傾斜面
１７ 発光空間
１７ａ 開口
２０、２０’ 光源
２１ 発光素子
２１ａ 出射面
２２ 被覆部材
２２ａ 表面
２３ 接合部材
２４ 光反射層
３０、３０’、３０’’、３０’’’ 透光積層体
３０ａ、３３ａ 上面
３０ｂ、３３ｂ 下面
３１ 光吸収層
３２、３２’ 散乱反射部
３２ａ 第１部分
３２ｂ 第２部分
３２ｃ 微小領域
３２ｄ 第１の層
３２ｅ 第２の層
３３ 光拡散板
３４ 波長変換層
３５、３６ プリズムアレイ層
３７ 反射型偏光層
１０１ 発光装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】