特開 2024-103070 面光源装置および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103070

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】面光源装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240725BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240725BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 482

F21S2/00 481

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007207

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野上 将輝

【テーマコード（参考）】

3K244

【Ｆターム（参考）】

3K244AA01

3K244BA03

3K244BA48

3K244CA02

3K244DA01

3K244DA13

3K244DA19

3K244DA22

3K244DA24

3K244DA27

3K244GA01

3K244GA02

(57)【要約】

【課題】色むらの発生を抑制することができる面光源装置を提供すること。
【解決手段】本発明の面光源装置は、複数の発光装置と、光拡散板と、光学シートと、を有し、前記複数の発光装置は、複数のＸ方向線と、複数のＹ方向線と、がなす格子の各交点に配置され、前記複数の発光装置のそれぞれは発光素子と光束制御部材とを有し、前記発光素子は、ａ方向に並んだ２つのＬＥＤチップと、蛍光体と、を有し、前記格子の対角線上の距離をｄとしたときに、前記複数の発光装置のそれぞれにおいて、半径をｄ／２とした仮想円上における、第１交点の色度座標のｙ値をＣｙ１とし、第２交点の色度座標のｙ値をＣｙ２としたときに、Ｃｙ＞Ｃｙ２を満たし前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙがＣｙ２よりも大きい点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に配置された複数の発光装置と、
前記複数の発光装置から離間し、前記複数の発光装置に対して、前記基板とは反対側に配置された光拡散板と、
前記光拡散板に対して、前記複数の発光装置とは反対側に配置された光学シートと、を有し、
前記複数の発光装置は、Ｘ方向に延びる複数のＸ方向線と、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に延びる複数のＹ方向線と、がなす格子の各交点に配置され、
前記複数の発光装置のそれぞれは発光素子と光束制御部材とを有し、
前記発光素子は、ａ方向に並んだ２つの第１色の光を発するＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップおよびその周囲を覆うように配置された、前記第１色の光を第２色の光に変換する蛍光体と、を有し、
前記格子の対角線上において、任意の発光素子の発光面の中心と、隣接する発光素子の発光面の中心とを結ぶ距離をｄとしたときに、
前記複数の発光装置のそれぞれにおいて、前記ａ方向と前記Ｘ方向とが平行となるように前記発光素子を配置したと仮定した場合であって、前記光拡散板の前記発光装置側の表面上に配置された、前記発光素子の発光面の中心の直上に位置する点Ｏを中心とし、半径をｄ／２とした仮想円上における、前記点Ｏを通り、前記ａ方向に平行な線と、前記仮想円とが交わる第１交点Ｃ１の色度座標のｙ値をＣｙ１とし、前記点Ｏを通り、前記格子の対角線に平行な線と、前記仮想円とが交わる第２交点Ｃ２の色度座標のｙ値をＣｙ２としたときに、Ｃｙ１＞Ｃｙ２を満たし、
前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙがＣｙ２よりも大きい点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、
面光源装置。

【請求項2】

Ｃｙ１－Ｃｙ２をΔＣｙとしたとき、ΔＣｙ≧０．００３である、請求項１に記載の面光源装置。

【請求項3】

前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙが（Ｃｙ１＋Ｃｙ２）／２よりも大きい点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、請求項１に記載の面光源装置。

【請求項4】

前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙがＣｙ１である点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、請求項１に記載の面光源装置。

【請求項5】

前記面光源装置におけるＣｙの最大値と、Ｃｙの最小値との差は、０．００８以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項6】

前記光学シートは、プリズムシート、拡散シート、もしくはＤＢＥＦであるか、または、これらの内の２種以上の組み合わせである、請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項7】

前記ＬＥＤチップは平面視したときに長方形である、請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項8】

前記発光素子の発光面は平面視したときに円形である、請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項9】

前記光束制御部材の入射面、および出射面は円対称である、請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置。

【請求項10】

請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置から出射される光を照射される表示部材と、
を有する、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、面光源装置、および当該面光源装置を有する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置などの透過型画像表示装置では、バックライトとして直下型の面光源装置を使用することがある。近年、光源として複数の発光装置を有する、直下型の面光源装置が使用されるようになってきている。たとえば、特許文献１は、このような面光源装置（表示装置）を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２７８４２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１Ａは面光源装置１０の一例の内部を示す。図１Ａに示されるように、面光源装置１０は複数の発光装置２００を有し、複数の発光装置２００は格子状に配置されている。より具体的には、図１Ａに示されるように複数の発光装置２００は、Ｘ方向に延びる複数のＸ方向線１と、Ｘ方向に垂直なＹ方向に延びる複数のＹ方向線２とがなす格子の各交点に配置されている。

【0005】

図１Ｂは、面光源装置１０の部分断面図（発光装置の断面図）を示す。図１Ｂに示されるように、上記の様に配置される発光装置２００のそれぞれは、発光素子２２０と、発光素子２２０からの光を制御するための光束制御部材（レンズ）３００を有する。発光素子２２０からの光は光束制御部材３００によって制御され、制御された光は光拡散板１２０および光学シート１３０に到達し、光拡散板１２０および光学シート１３０に到達した光は拡散される。このようにして面光源装置１０は光源として機能する。

【0006】

図２Ａは、図１Ａにおいて、発光装置２００から上記の光束制御部材３００を取り除き発光素子２２０が見える状態とした図である。また、図２Ｂは、図２Ａの部分拡大図である。図２Ｂに示されるように、発光素子２２０は、青色ＬＥＤチップ２２１と、青色ＬＥＤチップ２２１からの光によって蛍光を発する黄色蛍光体２２２とを有する。

【0007】

このような発光素子２２０は、青色ＬＥＤチップ２２１からの青色光と、黄色蛍光体２２２からの黄色光との組み合わせにより面光源装置の発光面において白色光となることが求められる。また、このような発光素子２２０は、図２Ｂに示されるように２つの青色ＬＥＤチップ２２１を有する場合がある。本発明者らが検討したところ、このような場合において、図２Ｂに示されるように、２つの青色ＬＥＤチップ２２１が並ぶａ方向と、発光装置２００が並ぶＸ方向またはＹ方向とが平行であると、面光源装置１０の発光面から理想的な白色光が得られない可能性があることを見いだした。具体的には、ａ方向と、Ｘ方向またはＹ方向とが平行であると、面光源装置１０の発光面において、図２Ｂに示される格子の２つの対角線３の交点４を中心とする領域に色むらが生じる可能性がある（青色が強くなる可能性がある）ことを見いだした。なお、この問題は、青色ＬＥＤチップ２２１と、黄色蛍光体２２２との組み合わせに限られず、ＬＥＤチップと、蛍光体との組み合わせで目的の色について色むらのない光を得ようとする場合のすべてに当てはまる。このような場合の例としては、ＬＥＤチップからの光と、蛍光体からの光とが補色の関係にあり、白色光を得ようとする場合などが挙げられる。

【0008】

本発明の目的は、色むらの発生を抑制することができる面光源装置を提供することである。また、本発明の目的は、当該面光源装置を有する表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、以下の面光源装置および表示装置を提供する。
[１]基板上に配置された複数の発光装置と、前記複数の発光装置から離間し、前記複数の発光装置に対して、前記基板とは反対側に配置された光拡散板と、前記光拡散板に対して、前記複数の発光装置とは反対側に配置された光学シートと、を有し、前記複数の発光装置は、Ｘ方向に延びる複数のＸ方向線と、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に延びる複数のＹ方向線と、がなす格子の各交点に配置され、前記複数の発光装置のそれぞれは発光素子と光束制御部材とを有し、前記発光素子は、ａ方向に並んだ２つの第１色の光を発するＬＥＤチップと、前記ＬＥＤチップおよびその周囲を覆うように配置された、前記第１色の光を第２色の光に変換する蛍光体と、を有し、前記格子の対角線上において、任意の発光素子の発光面の中心と、隣接する発光素子の発光面の中心とを結ぶ距離をｄとしたときに、前記複数の発光装置のそれぞれにおいて、前記ａ方向と前記Ｘ方向とが平行となるように前記発光素子を配置したと仮定した場合であって、前記光拡散板の前記発光装置側の表面上に配置された、前記発光素子の発光面の中心の直上に位置する点Ｏを中心とし、半径をｄ／２とした仮想円上における、前記点Ｏを通り、前記ａ方向に平行な線と、前記仮想円とが交わる第１交点Ｃ１の色度座標のｙ値をＣｙ１とし、前記点Ｏを通り、前記格子の対角線に平行な線と、前記仮想円とが交わる第２交点Ｃ２の色度座標のｙ値をＣｙ２としたときに、Ｃｙ１＞Ｃｙ２を満たし、前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙがＣｙ２よりも大きい点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、面光源装置。
［２］Ｃｙ１－Ｃｙ２をΔＣｙとしたとき、ΔＣｙ≧０．００３である、［１］に記載の面光源装置。
［３］前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙが（Ｃｙ１＋Ｃｙ２）／２よりも大きい点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、［１］または［２］に記載の面光源装置。
［４］前記複数の発光素子は、それぞれ、前記仮想円においてＣｙがＣｙ１である点が前記格子の対角線に平行な線上に位置するように配置されている、［１］～［３］のいずれかに記載の面光源装置。
［５］前記面光源装置におけるＣｙの最大値と、Ｃｙの最小値との差は、０．００８以下である、［１］～［４］のいずれかに記載の面光源装置。
［６］前記光学シートは、プリズムシート、拡散シート、もしくはＤＢＥＦであるか、または、これらの内の２種以上の組み合わせである、［１］～［５］のいずれかに記載の面光源装置。
［７］前記ＬＥＤチップは平面視したときに長方形である、［１］～［６］のいずれかに記載の面光源装置。
［８］前記発光素子の発光面は平面視したときに円形である、［１］～［７］のいずれかに記載の面光源装置。
［９］前記光束制御部材の入射面、および出射面は円対称である、［１］～［８］のいずれかに記載の面光源装置。
［１０］［１］～［９］のいずれかに記載の面光源装置と、前記面光源装置から出射される光を照射される表示部材と、を有する、表示装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、色むらの発生を抑制することができる面光源装置を提供することができる。また、本発明によれば、当該面光源装置を有する表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１Ａは、面光源装置における発光装置の配置を示す図であり、図１Ｂは面光源装置における発光装置の断面図を示す。

【図2】図２Ａ、Ｂは、面光源装置における発光素子の配置を示す図である。

【図3】図３Ａ、Ｂは、実施の形態に係る面光源装置の構成を示す図である。

【図4】図４Ａは、実施の形態に係る面光源装置における発光装置の配置を示す図であり、図４Ｂは、面光源装置における発光装置の断面図を示す。

【図5】図５Ａ～Ｅは、光束制御部材を示す図である。

【図6】図６Ａは、実施の形態に係る面光源装置における発光素子の配置を示す図であり、図６Ｂは、図６Ａの部分拡大図である。

【図7】図７Ａ、Ｂは、実施の形態に係る面光源装置における発光素子の配置を説明するための図である。

【図8】図８は、発光素子の断面図である。

【図9】図９Ａは、比較例の面光源装置における色度分布のシミュレーション結果を示し、図９Ｂは、実施の形態に係る面光源装置における色度分布のシミュレーション結果を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態に係る表示装置および面光源装置について説明する。なお、図面は説明のためのものであり、必ずしも実際の縮尺等を表したものではない。

【0013】

（表示装置および面光源装置）
図３Ａ、Ｂは、本発明の実施の形態に係る面光源装置１００の外観を示す図である。図３Ａは面光源装置１００の平面図であり、図３Ｂは正面図である。図４Ａは、図３ＢのＡ－Ａ線の断面図である。また、図４Ｂは、面光源装置１００における発光装置２００の断面を示す図である。図３Ａに示されるように、面光源装置１００は、筐体１１０、および光拡散板１２０を有する。また、図４Ａに示されるように、面光源装置１００は、光学シート１３０を有する。

【0014】

図３Ｂに示されるように、面光源装置１００は、面光源装置１００からの光を照射される表示部材（被照射部材）１０２（例えば液晶パネル）と組み合わせることで、表示装置１００’として使用されうる。

【0015】

図３Ａ～４Ｂに示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００は、筐体１１０、複数の発光装置２００、光拡散板１２０、および光学シート１３０を有する。複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２上に、格子状に配置されている。底板１１２の内面は、拡散反射面として機能することが好ましい。また、筐体１１０の天板１１４には、矩形の開口部が設けられている。光拡散板１２０は、この開口部を塞ぐように配置されており、複数の発光装置２００から離間し、複数の発光装置２００に対して、基板２１０とは反対側に配置され、発光面として機能する。発光面の大きさは、特に限定されないが、例えば約４００ｍｍ×約７００ｍｍである。

【0016】

光学シート１３０は、光拡散板１２０に対して複数の発光装置２００とは反対側に配置される。本実施の形態においては、光学シート１３０は、光拡散板１２０上に配置されている。光学シート１３０は、１枚のシート状部材で構成されていてもよいし、複数枚のシート状部材で構成されていてもよい。本実施の形態では、光学シート１３０は、複数枚のシート状部材で構成されている。具体的には、光学シート１３０は、プリズムシート、拡散シート、もしくはＤＢＥＦであるか、または、これらの内の２種以上の組み合わせであればよい。

【0017】

図４Ａ、Ｂに示されるように、面光源装置１００は複数の発光装置２００を有し、複数の発光装置２００のそれぞれは、光束制御部材３００と、発光素子２２０とを有する。以下、それぞれについて説明する。なお、本実施の形態においては、複数の発光装置２００は、基板２１０上に配置されている。本実施の形態において、基板２１０は複数あり、それぞれＸ方向に延びる矩形の部材である。

【0018】

〈発光装置〉
発光装置２００は、面光源装置１００の光源である。発光装置２００は、図４Ａに示されるように、Ｘ方向に延びる複数のＸ方向線１と、Ｘ方向に垂直なＹ方向に延びる複数のＹ方向線２とがなす格子の各交点に配置されている。なお、複数のＸ方向線１の間の間隔は一定であっても一定でなくてもよい。同様に、複数のＹ方向線２の間の間隔は一定であっても一定でなくてもよい。本実施の形態において、複数のＸ方向線１の間の間隔および複数のＹ方向線２の間の間隔はそれぞれ一定である。なお、発光装置２００は、平面視したときに、光束制御部材３００の中心軸ＣＡが格子の交点に一致するように配置されることが好ましい。なお、Ｘ方向線１およびＹ方向線２は、発光装置の配置を説明するための仮想的な線である。

【0019】

複数のＸ方向線１および複数のＹ方向線２によって形成される格子（単位格子）の形状は、長方形（正方形を含む）であればよい。格子（単位格子）のＸ方向の長さと、Ｙ方向の長さとの比は特に制限されないが、Ｘ方向の長さを１としたときに、Ｙ方向の長さは、例えば、０．９～１．５であることが好ましく、１～１．３であることが好ましく、１．１であることが好ましい。

【0020】

〈光束制御部材〉
図５Ａ～Ｅは、光束制御部材３００の構成を示す図である。図５Ａは、光束制御部材３００の平面図であり、図５Ｂは側面図であり、図５Ｃは底面図であり、図５Ｄは断面図であり、図５Ｅは、図５Ｃの部分拡大図である。

【0021】

図５Ｄ、５Ｅに示されるように、光束制御部材３００は、凹部３１０、入射面３２０、出射面３３０、裏面３４０、反射部３５０、凸条３６０、鍔部３７０、および脚部３８０を有する。

【0022】

凹部３１０は、光束制御部材３００の裏側（発光素子２２０側）の中央部に形成されている。凹部３１０の内面は、入射面３２０として機能する。入射面３２０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、その進行方向を制御しつつ光束制御部材３００の内部に入射させる。したがって、光束制御部材３００は、入射面３２０が発光素子２２０と対向するように配置される。入射面３２０は、光束制御部材３００の中心軸ＣＡと交わり、中心軸ＣＡを軸として回転対称（円対称）である。凹部３１０の形状は、特に限定されないが、例えば半長球（楕円の長軸を回転軸として得られた回転楕円体を短軸に沿って２つに分割した形状）である。

【0023】

出射面３３０は、光束制御部材３００の表側（光拡散板１２０側）に、鍔部３７０から突出するように形成され、光束制御部材３００の中心軸ＣＡと交差するように配置される。出射面３３０は、光束制御部材３００内に入射した光を、進行方向を制御しつつ外部に出射させる。出射面３３０は、中心軸ＣＡを軸として回転対称（円対称）である。

【0024】

本実施の形態では、出射面３３０は、光束制御部材３００の表側において、中心軸ＣＡを中心とする所定範囲（中心軸ＣＡの近傍）に配置された第１出射面３３０ａと、第１出射面３３０ａを取り囲む様に配置された第２出射面３３０ｂとを有する。本実施の形態では、第１出射面３３０ａは、光拡散板１２０に対して凹形状の滑らかな曲面であり、第２出射面３３０ｂは、光拡散板１２０に対して凸形状の滑らかな曲面であり、鍔部３７０の天面と接続している。

【0025】

裏面３４０は、光束制御部材３００の裏側に配置される面であり、出射面３３０と反対側の面である。

【0026】

反射部３５０は、光束制御部材３００の裏側において、入射面３２０（凹部３１０）を取り囲むように配置され、発光素子２２０から出射され、出射面３３０でフレネル反射した光を反射させるための傾斜面（本実施の形態においては第１傾斜面３６１、第２傾斜面３６２、および稜線３６３を有する複数の凸条３６０）を有する（図５Ｅ参照）。

【0027】

反射部３５０の位置は、特に限定されないが、発光素子２２０の発光中心から出射され、入射面３２０で入射し、かつ出射面３３０（第１出射面３３０ａおよび第２出射面３３０ｂ）でフレネル反射した光が多く到達する領域であることが好ましい。反射部３５０は、光束制御部材３００において、光束制御部材３００で最も高い部分より外側（中心軸ＣＡから離れた位置）に配置されることが好ましい。

【0028】

出射面３３０から到達した光の反射率を向上させる観点から、上述した反射部３５０は、複数の凸条３６０（全反射プリズム）を有するように構成されていることが好ましい。

【0029】

複数の凸条３６０は、底面視したときに、光束制御部材３００の中心軸ＣＡに対して放射状（回転対称）に配置されている。図５Ｅに示されるように各凸条３６０は、平面状の第１傾斜面３６１と、平面状の第２傾斜面３６２と、第１傾斜面３６１と第２傾斜面３６２との交線である稜線３６３とを有しており、全反射プリズムのように機能する。図５Ｄに示されるように、凸条３６０の稜線３６３を含む仮想直線は、稜線３６３よりも表側（光拡散板１２０側）の位置で中心軸ＣＡと交わる。すなわち、各凸条３６０は、裏側（発光素子２２０側）よりも表側（光拡散板１２０側）の方が中心軸ＣＡに近づくように、中心軸ＣＡに対し所定の角度（例えば３０°）で傾いている。反射部３５０に到達した光は、いずれかの凸条３６０の２つの面（第１傾斜面３６１および第２傾斜面３６２）で順次反射して、出射面３３０に向かう光となる。

【0030】

鍔部３７０は、出射面３３０の外縁と裏面３４０の外縁との間に配置され、中心軸ＣＡから離れる方向に延在する。３７０の形状は、略円環状である。鍔部３７０を設けることで、光束制御部材３００の取り扱いおよび位置合わせが容易になる。鍔部３７０の厚みは、特に限定されず、出射面３３０の必要面積や鍔部３７０の成形性などを考慮して決定される。

【0031】

光束制御部材３００は複数の脚部３８０を有していてもよい（図５Ｂ参照）。複数の脚部３８０は、裏面３４０から突出している略円柱状の部材である。複数の脚部３８０は、発光素子２２０に対して適切な位置に光束制御部材３００を支持する。

【0032】

〈発光素子〉
図６Ａは、図４Ａにおいて発光装置２００から光束制御部材３００を取り除いた状態を示し、発光素子２２０が見える状態を示している。また、図６Ｂは、図６Ａの部分拡大図である。

【0033】

発光素子２２０は、発光装置２００と同様に、Ｘ方向に延びる複数のＸ方向線１と、Ｘ方向に垂直なＹ方向に延びる複数のＹ方向線２とがなす格子の各交点に配置されていればよい。より具体的には、発光素子２２０は、平面視したときにその光軸ＬＡ（図４Ｂ参照）が上述の交点に一致するように配置されることが好ましい。なお、発光素子の光軸ＬＡとは、発光素子２２０からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。あるいは、発光素子２２０は、発光面２２５の中心（重心）が交点に一致するように配置されることが好ましい。本実施の形態において、発光面２２５は円形であり、発光面２２５の中心（重心）は円形である発光面の中心である。

【0034】

発光素子２２０は、図７Ａに示されるように、格子の対角線３上において、任意の発光素子２２０の発光面２２５の中心と、隣接する発光素子２２０の発光面２２５の中心とを結ぶ距離をｄとし、以下の様に配置されたと仮定した場合に、光束制御部材との組み合わせで以下の様な配光となる。なお、この配光は１つの発光素子２２０のみを発光させたと仮定した場合の配光である。

【0035】

すなわち、発光素子２２０は、図７Ａに示されるように、ａ方向とＸ方向（Ｘ方向線１）とが平行になるように発光素子２２０を配置したと仮定した場合であって、光拡散板１２０の発光装置２００側の表面上に配置された、発光素子２２０の発光面２２５の中心の直上に位置する点Ｏを中心とし、半径をｄ／２とした仮想円上における、点Ｏを通り、ａ方向に平行な線と、仮想円とが交わる第１交点Ｃ１の色度座標のｙ値をＣｙ１とし、点Ｏを通り、格子の対角線に平行な線と、前記仮想円とが交わる第２交点Ｃ２の色度座標のｙ値をＣｙ２としたときに、Ｃｙ１＞Ｃｙ２を満たす。これは対角線方向よりもＸ方向の方がより黄色が強く、Ｘ方向よりも対角線方向の方がより青色が強いことを意味する。なお、「色度座標」とは、ＣＩＥ色度図における座標を意味する。

【0036】

図７Ｂは、上記の様に配置したと仮定した場合の色度分布のシミュレーション結果の一例を示す。図７Ｂには上述の第１交点Ｃ１および第２交点Ｃ２が示されている。また、図７Ｂにおいて、黒色に近いほど青色がより強いことを示し、白色に近いほど黄色がより強いことを示している。

【0037】

図７Ｂからわかるように、Ｃ１はＣ２よりも白く黄色がより強いことがわかる。具体的には、本実施の形態において、Ｃ１の色度座標のｙ値であるＣｙ１は０．２６４であり、Ｃ２の色度座標のｙ値であるＣｙ２は０．２５５であり、Ｃｙ１＞Ｃｙ２を満たす。また、Ｃｙ１－Ｃｙ２をΔＣｙとしたときに、ΔＣｙは０．００９である。

【0038】

上記の様な発光素子２２０は、以下のように配置されることで本発明の効果を発揮することができる。すなわち、発光素子２２０は、それぞれ、仮想円においてＣｙがＣｙ２よりも大きい点が格子の対角線３に平行な線上に位置するように配置される。これにより、図６Ｂに示される格子の２つの対角線３の交点４を中心とした領域に、青色が強くなる色むらが生じるのを抑制することができる。なお。本実施の形態において、ａ方向は、平面視したときに、長辺および短辺を有する長方形である２つの青色ＬＥＤチップ２２１が並列に並ぶ方向である。また、本実施の形態において、２つの青色ＬＥＤチップ２２１は同一形状である。また、本実施の形態において、ａ方向は当該長方形の長辺に垂直な方向である。

【0039】

なお、Ｃｙ１－Ｃｙ２をΔＣｙとしたとき、ΔＣｙ≧０．００３であることが好ましく、ΔＣｙ≧０．００５であることがより好ましく、ΔＣｙ≧０．００９であることがさらに好ましい。

【0040】

また、複数の発光素子２２０は、それぞれ、仮想円においてＣｙが（Ｃｙ１＋Ｃｙ２）／２よりも大きい点が前記格子の対角線３に平行な線上に位置するように配置されていることがより好ましい。また、複数の発光素子は２２０、それぞれ、仮想円においてＣｙがＣｙ１である点が格子の対角線３に平行な線上に位置するように配置されていることがさらに好ましい。また、面光源装置におけるＣｙの最大値と、Ｃｙの最小値との差は、０．００８以下であることが好ましく、０．００５以下であることがさらに好ましい。

【0041】

図６Ｂに示されるように、１つの格子について対角線３は２つあるが、交点４を中心とした領域の色むらを抑制するという観点から、いずれか１つの対角線３について、発光素子２２０が上記のように配置されることが好ましい。また、面光源装置１００の色むらを全体的に抑制するという観点から、互いに平行な複数の対角線３のそれぞれについて発光素子２２０が上記の様に配置されることが好ましい。また、面光源装置において、複数の発光素子２２０のａ方向はすべて平行となることが好ましい。

【0042】

図８は、発光素子２２０の断面図を示す。本実施の形態において、発光素子２２０は白色ＬＥＤパッケージである。このような発光素子２２０は、２つの青色ＬＥＤチップ２２１と、青色ＬＥＤチップ２２１およびその周囲を覆うように配置された黄色蛍光体２２２と、２つの青色ＬＥＤチップ２２１および黄色蛍光体２２２を封止する封止材２２３と、を含む。本実施の形態では、複数の青色ＬＥＤチップ２２１が樹脂枠２２４の中に配置されており、封止材２２３が樹脂枠２２４の中に充填されている。

【0043】

発光素子２２０では、複数の青色ＬＥＤチップ２２１から青色光が出射される。出射された青色光の一部が封止材２２３中の黄色蛍光体２２２に当たると、黄色蛍光体２２２から黄色光が発生し、発光面２２５から黄色光が出射される。一方、青色光の他の一部は、封止材２２３中の黄色蛍光体２２２に当たらずに発光面２２５からそのまま出射される。発光面２２５から出射された黄色光と青色光とが混色することで白色光が得られる。ここで発光素子２２０の発光面２２５から出射される青色光の強度と黄色光の強度は実質的に同じであることが好ましい。なお、本実施の形態において、図７Ａに示されるように発光面２２５は平面視したときに円形である。

【0044】

青色ＬＥＤチップ２２１は、青色領域の波長の光を出射する半導体素子である。たとえば、青色ＬＥＤチップ２２１は、発光波長帯域が４５０ｎｍ～４６０ｎｍ程度の青色光を出射する。青色ＬＥＤチップ２２１の発光面の形状は、特に制限されず、例えば長方形である。複数の青色ＬＥＤチップ２２１は、樹脂枠２２４の中に配置されている。

【0045】

ＬＥＤチップと、蛍光体との組み合わせは、上記の青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体との組み合わせに制限されない。ＬＥＤチップは第１色の光を発することができ、蛍光体は第１色の光が当たったときに第２色の光に変換することができればよい。第１色の光と、第２色の光とは、例えば、補色の関係にあることが好ましい。また、第１色の光と、第２色の光とは混色して白色光となることが好ましい。

【0046】

（シミュレーション）
図９Ａは、図１Ａ、図２Ａ、Ｂに示される比較例の面光源装置１０における光拡散板上の色度分布を示し、図９Ｂは、本実施の形態に係る面光源装置１００における光拡散板上の色度分布を示す。

【0047】

図９Ａ、図９Ｂにおいて、複数のＸ方向線１と複数のＹ方向線２との交点に発光装置２００が配置されている。また、図９Ａに示されるように、比較例の面光源装置１０において、発光素子２２０はａ方向がＸ方向線１と平行になるように配置されている。一方で、図９Ｂに示されるように、本実施の形態において、発光素子２２０はａ方向がＸ方向およびＹ方向に平行とならないように配置されている。具体的には、本実施の形態において、発光素子２２０は、ＣｙがＣｙ１である点が前記格子の対角線３に平行な線上に位置するように配置されている（ａ方向と対角線３が平行となるように配置されている）。

【0048】

図９Ａ、図９Ｂにおいて、黒色に近いほど青色がより強いことを示し、白色に近いほど黄色がより強いことを示している。図９Ａと、図９Ｂとの比較からわかるように、図９Ａでは、格子の２つの対角線の交点を中心とした領域に青色が強い部分があり、色むらが生じた。これに対して、図９Ｂでは、格子の対角線の交点を中心とした領域の色むらが抑制された。これは、本実施の形態では、上記の様に発光素子２２０が配置されていることで格子の対角線の交点を中心とした領域に光の干渉によって青色が強くなる領域が生じることが抑制されるためと考えられる。

【0049】

（効果）
本実施の形態に係る面光源装置では、面光源装置において色むらの発生を抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明の面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ Ｘ方向線
２ Ｙ方向線
３ 対角線
４ 対角線の交点
１０、１００ 面光源装置
１００’ 表示装置
１０２ 表示部材
１１０ 筐体
１１２ 底板
１１４ 天板
１２０ 光拡散板
１３０ 光学シート
２００ 発光装置
２１０ 基板
２２０ 発光素子
２２１ 青色ＬＥＤチップ
２２２ 黄色蛍光体
２２３ 封止材
２２４ 樹脂枠
２２５ 発光面
３００ 光束制御部材
３１０ 凹部
３２０ 入射面
３３０ 出射面
３３０ａ 第１出射面
３３０ｂ 第２出射面
３４０ 裏面
３５０ 反射部
３６０ 凸条
３６１ 第１傾斜面
３６２ 第２傾斜面
３６３ 稜線
３７０ 鍔部
３８０ 脚部
ＣＡ 中心軸
ＬＡ 光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】