特許 7560730 面状光源、液晶表示装置

(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】

(24)【登録日】2024-09-25

(45)【発行日】2024-10-03

(54)【発明の名称】面状光源、液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240926BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20240926BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240926BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 481

F21S2/00 497

F21S2/00 484

F21S2/00 494

G02F1/13357

F21Y115:10

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020207548

(22)【出願日】2020-12-15

(65)【公開番号】P2021190417

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-11-15

(31)【優先権主張番号】P 2020095002

(32)【優先日】2020-05-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】勝俣 敏伸

(72)【発明者】

【氏名】橋本 俊幸

(72)【発明者】

【氏名】柏木 直哉

【審査官】土谷 秀人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２７２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２４１１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２２６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２５１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０７４２２４０５（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１８７５１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ３／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

異形形状の実装基板と、
平面視で、前記実装基板上の第１方向及び前記第１方向に垂直な第２方向に２次元に配列された複数の光源と、
前記複数の光源の上方に設けられた光拡散板と、を有し、
前記光拡散板は、厚板部と、前記厚板部よりも板厚が薄い薄板部と、前記厚板部及び前記薄板部との境界と、を備え、
前記薄板部は、平面視で、最外周に配置された各々の前記光源よりも外側に位置する前記光拡散板の少なくとも一部に設けられ、
前記複数の光源のうち前記第１方向の端部に位置する一の光源と他の光源において、前記一の光源の光軸から前記第１方向の前記光拡散板の外縁までの距離が、前記他の光源の光軸から前記第１方向の前記光拡散板の外縁までの距離より長く、
平面視で、前記薄板部の前記第１方向の幅は、前記一の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第１方向の幅が、前記他の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第１方向の幅より広い面状光源。

【請求項2】

前記複数の光源のうち前記第２方向の端部に位置する一の光源と他の光源において、前記一の光源の光軸から前記第２方向の前記光拡散板の外縁までの距離が、前記他の光源の光軸から前記第２方向の前記光拡散板の外縁までの距離より長く、
平面視で、前記薄板部の前記第２方向の幅は、前記一の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第２方向の幅が、前記他の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第２方向の幅より広い請求項１に記載の面状光源。

【請求項3】

前記実装基板の上面から前記薄板部の前記光源側の面までの高さは、前記実装基板の上面から前記厚板部の前記光源側の面までの高さと同じであり、
前記実装基板の上面から前記薄板部の前記光源とは反対側の面までの高さは、前記実装基板の上面から前記厚板部の前記光源とは反対側の面までの高さより低い請求項１又は２に記載の面状光源。

【請求項4】

前記実装基板の上面から前記薄板部の前記光源側の面までの高さは、前記実装基板の上面から前記厚板部の前記光源側の面までの高さと同じであり、
前記薄板部は、前記厚板部との前記境界から前記光拡散板の外縁に近づくに従って厚さが徐々に薄くなる部分を有する請求項１又は２に記載の面状光源。

【請求項5】

前記薄板部は、前記光拡散板の周縁の全域に設けられる請求項１乃至４の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項6】

平面視において前記光源のそれぞれを取り囲む壁部を含み、前記壁部で取り囲んだ領域を複数有する区画部材を備える請求項１乃至５の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項7】

前記薄板部と前記厚板部との前記境界は、前記区画部材の最外周の壁部と対向する位置にある請求項６に記載の面状光源。

【請求項8】

前記区画部材は、前記壁部の下端と繋がる底部を有し、
前記底部は、前記光源が配置される貫通孔を有する請求項６又は７に記載の面状光源。

【請求項9】

前記底部は、平面視において、前記実装基板の周縁まで延在する請求項８に記載の面状光源。

【請求項10】

前記薄板部は、前記厚板部側の第１薄板部と、前記第１薄板部よりも前記光拡散板の外縁側に位置し、前記第１薄板部よりも板厚が薄い第２薄板部と、を含む請求項１乃至９の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項11】

前記区画部材における最外周の少なくとも一部には、前記壁部が設けられていない請求項６乃至９の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項12】

前記実装基板及び前記光拡散板を囲う枠体を有する請求項１乃至１１の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項13】

前記枠体は、異形形状であり、前記実装基板と相似した形状である請求項１２に記載の面状光源。

【請求項14】

前記光拡散板は、異形形状である請求項１２又は１３に記載の面状光源。

【請求項15】

前記光拡散板、前記実装基板及び前記枠体は、相似形の異形形状である請求項１２乃至１４の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項16】

平面視において、前記区画部材の最外周に位置する前記領域の少なくとも１つは、前記最外周よりも内周側に位置する前記領域よりも面積が大きい請求項６乃至９の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項17】

前記光拡散板の上方に、前記光源からの光を異なる波長の光に変換する波長変換層を更に備える請求項１乃至１６の何れか一項に記載の面状光源。

【請求項18】

請求項１乃至１７の何れか一項に記載の面状光源をバックライト光源に用いた液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、面状光源、液晶表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

発光ダイオード等の発光素子を用いた面状光源は、液晶表示装置のバックライトやディスプレイ等の各種の光源として広く利用されている。

【0003】

このような面状光源の一例として、２次元に配列された発光素子と、各々の発光素子の上方に配置された光拡散板とを備える構成が挙げられる。この面状光源において、光拡散板は、発光素子の発光部からの光を拡散するための拡散粒子を含み、発光素子側の表面のうち、少なくとも発光素子の発光部に対応する領域において発光素子側になだらかな曲面状に突出する凸部が一体的に形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－２２１７７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、平面形状が異形形状である面状光源において、周縁に発生する輝度ムラの抑制を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一実施形態に係る面状光源は、異形形状の実装基板と、平面視で、前記実装基板上の第１方向及び前記第１方向に垂直な第２方向に２次元に配列された複数の光源と、前記複数の光源の上方に設けられた光拡散板と、を有し、前記光拡散板は、厚板部と、前記厚板部よりも板厚が薄い薄板部と、前記厚板部及び前記薄板部との境界と、を備え、前記薄板部は、平面視で、最外周に配置された各々の前記光源よりも外側に位置する前記光拡散板の少なくとも一部に設けられ、前記複数の光源のうち前記第１方向の端部に位置する一の光源と他の光源において、前記一の光源の光軸から前記第１方向の前記光拡散板の外縁までの距離が、前記他の光源の光軸から前記第１方向の前記光拡散板の外縁までの距離より長く、平面視で、前記薄板部の前記第１方向の幅は、前記一の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第１方向の幅が、前記他の光源の光軸から前記光拡散板の外縁に向かう前記第１方向の幅より広い。

【発明の効果】

【0007】

本開示の一実施形態によれば、平面形状が異形形状である面状光源において、周縁に発生する輝度ムラを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る面状光源を例示する模式平面図である。

【図2】図１のＥ部の模式部分拡大平面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図4】第１実施形態に係る面状光源における各光源の配置を例示する平面模式図である。

【図5】第１実施形態に係る面状光源における光拡散板を例示する平面模式図である。

【図6】図３の光源近傍の部分拡大断面図である。

【図7】薄板部の幅について説明する模式平面図（その１）である。

【図8】薄板部の幅について説明する模式平面図（その２）である。

【図9】光拡散板に関するシミュレーションの結果を示す図（その１）である。

【図10】光拡散板に関するシミュレーションの結果を示す図（その２）である。

【図11】光学部材の配置について説明する模式断面図である。

【図12】第１実施形態の変形例１に係る面状光源における光拡散板を例示する模式部分拡大断面図（その１）である。

【図13】第１実施形態の変形例１に係る面状光源における光拡散板を例示する模式部分拡大断面図（その２）である。

【図14】第１実施形態の変形例１に係る面状光源における光拡散板を例示する模式部分拡大断面図（その３）である。

【図15】図１４の光拡散板を例示する平面模式図である。

【図16】第１実施形態の変形例２に係る区画部材の模式部分拡大平面図である。

【図17】図１６のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。

【図18A】面状光源の外縁近傍の模式部分拡大断面図（その１）である。

【図18B】面状光源の外縁近傍の模式部分拡大断面図（その２）である。

【図19】第１実施形態の変形例３に係る面状光源における基板の外形について説明する平面模式図である。

【図20】第２実施形態に係る液晶表示装置を例示する構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いる。しかし、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。又、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。

【0010】

更に、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための面状光源を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。又、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。又、一の実施形態において説明する内容は、他の実施形態や変形例にも適用可能である。又、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、誇張している場合がある。

【0011】

〈第１実施形態〉
（面状光源１０）
図１は、第１実施形態に係る面状光源を例示する模式平面図である。図２は、図１のＥ部の模式部分拡大平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図４は、第１実施形態に係る面状光源における各光源の配置を例示する平面模式図であり、図１から区画部材及び光拡散板を除去した図である。図５は、第１実施形態に係る面状光源における光拡散板を例示する平面模式図である。図６は、図３の光源近傍の部分拡大断面図である。

【0012】

図１～図６に示すように、面状光源１０は、基板１１と、光源１２と、区画部材１３と、光拡散板１４とを有する面発光型の発光装置である。但し、区画部材１３は、面状光源１０の必須の構成要件ではなく、必要に応じて設けられる。区画部材１３を設けない場合には、例えば、光拡散板１４を支持する支持体を設ければよい。

【0013】

なお、以下の説明において、平面視とは対象物を基板１１の上面１１ｍの法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基板１１の上面１１ｍの法線方向から視た形状を指すものとする。

【0014】

実装基板である基板１１には、それぞれに発光ダイオードを含む複数の光源１２が配置されている。なお、基板１１に配置される光源１２の個数に限定はなく、基板１１には任意の個数の光源１２が配置されてよい。

【0015】

区画部材１３は、基板１１の光源１２と同一側に配置されている。区画部材１３は、平面視において格子状に配置された頂部１３ａと、平面視において光源１２のそれぞれを取り囲む壁部１３ｂとを含み、光源１２を取り囲んだ領域を複数有する。区画部材１３の壁部１３ｂは、例えば、頂部１３ａから基板１１側に延伸し、断面視において、対向する壁部１３ｂで囲まれた領域の幅は基板１１側ほど狭くなる。

【0016】

壁部１３ｂで囲まれた範囲（つまり、領域及び空間）は、１つの区画Ｃとして規定され、区画部材１３は、区画Ｃを複数備える。本実施形態では、１つの区画Ｃに１つの光源１２が配置されている。但し、１つの区画Ｃに、２つ以上の光源１２が配置されてもよい。この場合、例えば、１つの区画Ｃに赤色、緑色、及び青色の３つの光源１２が配置されてもよい。或いは、１つの区画Ｃに白昼色と電球色の２つの光源１２が配置されてもよい。

【0017】

光拡散板１４は、区画部材１３の頂部１３ａに載置され、光源１２の上方に配置された光学部材である。面状光源１０は、光拡散板１４を有することで、光の均一性を向上できる。本実施形態に係る光拡散板１４は、面状光源１０の周縁に発生する輝度ムラを抑制するために、周縁に板厚が薄い部分を備えている。

【0018】

なお、平面視で各部材の最も外側の輪郭部分を外縁と称し、外縁を含む幅を持った領域を周縁と称する。特に、光拡散板１４の周縁は、光拡散板１４において、平面視で、最外周に配置された各々の光源１２よりも外側に位置する領域とする。周縁は、必ずしも環状の領域を示すものではない。

【0019】

以下、面状光源１０を構成する各要素について詳説する。

【0020】

（基板１１）
基板１１は、複数の光源１２を載置するための部材であり、異形形状である。ここで、異形形状とは、矩形形状以外の形状を指し、例えば、特定の製品形状に合わせるために、完全な矩形形状に部分的な変形や全体的な変形を加えた形状である。

【0021】

図６に示すように、基板１１の上面１１ｍには、発光素子１２ａ等の光源１２に電力を供給するための導体配線１８Ａ及び１８Ｂが形成されている。導体配線１８Ａ及び１８Ｂのうち、電気的な接続を行わない領域は、被覆部材１５に被覆されていることが好ましい。

【0022】

基板１１の材料としては、少なくとも一対の導体配線１８Ａ及び１８Ｂを絶縁分離できるものであればよく、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、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３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。

【0023】

基板１１の厚さは適宜選択できる。基板１１は、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何れであってもよい。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及び１８Ｂは、導電性部材であれば材料は特に限定されず、回路基板等の配線層として通常に使用される材料を用いることができる。導体配線１８Ａ及び１８Ｂの表面には、めっき膜や光反射膜等が形成されてもよい。

【0024】

被覆部材１５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。被覆部材１５の材料としては、基板１１の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１５として、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、光源１２から放出された光が反射されて、面状光源１０の光取り出し効率を向上させることができる。

【0025】

（光源１２）
複数の光源１２は、平面視で、基板１１上の第１方向、及び第１方向に垂直な第２方向に２次元に配列さている。第１方向及び第２方向は、例えば、図１等のＸ方向及びＹ方向である。

【0026】

光源１２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１２としては、図６に示すように、発光素子１２ａを、封止部材１２ｂで被覆したものが挙げられる。光源１２は１つの発光素子１２ａ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１２としてもよい。また、光源１２として、発光素子の側面を囲う光反射性材料を含む樹脂と、発光素子の上面及び光反射性材料を含む樹脂の上面を覆う透光性部材とを含む構成でもよい。発光素子の上面を覆う透光性部材と、発光素子の側面及び透光性部材の側面を囲う光反射性材料を含む樹脂と、を含む構成でもよい。ここでの透光性部材は、蛍光体を含んでもよい。発光素子と透光性部材との間には、発光素子と透光性部材とを接着する透光性の接合部材が設けられてもよい。

【0027】

光源１２は、どのような配光特性を有するものであってもよいが、区画部材１３の壁部１３ｂで囲まれた各区画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１２の各々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１２の真上方向に出射される光量を抑制して、各々の光源１２の配光を広げ、広げた光を壁部１３ｂ及び底部１３ｃに照射することによって、壁部１３ｂで囲まれた各区画Ｃにおける輝度ムラを抑制できる。

【0028】

ここでバットウイング配光特性とは、光軸ＯＡ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ＯＡとは、図６に示すように、光源１２の中心を通り、基板１１の上面１１ｍと垂直に交わる線で定義されるものとする。

【0029】

特に、バットウイング配光特性を有する光源１２としては、例えば、図６に示すように、上面に光反射膜１２ｃを有する発光素子１２ａを用いたものが挙げられる。発光素子１２ａの上面に光反射膜１２ｃを設けることで、発光素子１２ａの上方向への光のほとんどが光反射膜１２ｃで反射されて発光素子１２ａの直上の光量が抑制され、バットウイング配光特性を得られる。光反射膜１２ｃは、発光素子１２ａに直接形成できるため、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１２の厚みを薄くできる。

【0030】

光反射膜１２ｃは、銀、銅等の金属膜、樹脂に白色系のフィラー等を含有させたもの、これらの組み合わせ等の何れでもよい。また、光反射膜１２ｃは、誘電体多層膜（ＤＢＲ膜）とし、発光素子１２ａ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てもよい。具体的には、光反射膜１２ｃ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１２ａの直上における輝度の変化が緩やかになり、発光素子１２ａの直上が暗点になる等、極端に暗くなることを抑制できる。

【0031】

光源１２としては、例えば、基板１１に直接実装された発光素子１２ａの高さが、１００μｍ～５００μｍのものが挙げられる。光反射膜１２ｃの厚みは、０．１μｍ～３．０μｍのものが挙げられる。封止部材１２ｂを含めても、光源１２の厚みは、０．５ｍｍ～２．０ｍｍ程度とすることができる。

【0032】

複数の光源１２は、互いに独立して駆動可能であり、光源１２ごとの調光制御（例えば、ローカルディミング又はハイダイナミックレンジ）が可能となるように、基板１１上で配線されていることが好ましい。

【0033】

（発光素子１２ａ）
発光素子１２ａとしては、公知のものを利用できる。例えば、発光素子１２ａとして発光ダイオードを用いることが好ましい。発光素子１２ａは、任意の波長のものを選択できる。例えば、青色、緑色の発光素子としては、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等の窒化物系半導体を用いたものを用いることができる。又、赤色の発光素子としては、ＧａＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ等を用いることができる。更に、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できる。

【0034】

発光素子１２ａは、図６に示すように、基板１１の上面１１ｍに設けられた正負一対の導体配線１８Ａ及び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。但し、発光素子１２ａ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。

【0035】

接合部材１９は、発光素子１２ａを基板又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６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。

【0036】

（封止部材１２ｂ）
封止部材１２ｂは、発光素子１２ａを外部環境から保護するとともに、発光素子１２ａから出力される光を光学的に制御する（例えば、バッドウィング配光特性を得る）等の目的で、発光素子１２ａを被覆する。封止部材１２ｂは透光性の材料で形成されている。封止部材１２ｂ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１２ｂには、発光素子１２ａからの光を拡散させるための拡散剤、発光素子１２ａの発光色に対応した着色剤等を含んでもよい。拡散剤及び着色剤等は、当該分野で公知のものを使用できる。

【0037】

封止部材１２ｂは、基板１１と直接接触してもよい。封止部材１２ｂ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１２ｂの形状としては、例えば、略半球形状、断面視において縦長の凸形状、断面視において偏平な凸形状、平面視において円形状又は楕円形状等が挙げられるが、これに限定されない。ここで、縦長の凸形状とは、断面視において、基板１１の上面１１ｍに平行な方向の最大長さよりも、基板１１の上面１１ｍに垂直な方向の最大長さが長い形状である。又、偏平な凸形状とは、断面視において、基板１１の上面１１ｍに垂直な方向の最大長さよりも、基板１１の上面１１ｍに平行な方向の最大長さが長い形状である。封止部材１２ｂは、発光素子１２ａの下面と基板１１の上面１１ｍとの間に、アンダーフィル１２ｄとして配置されてもよい。

【0038】

（区画部材１３）
区画部材１３の壁部１３ｂは、平面視において、格子状に配置できる。平面視において、隣接する区画Ｃの境界は頂部１３ａとみなすことができる。区画部材１３は、区画Ｃ内において、壁部１３ｂの下端と繋がる底部１３ｃを有することが好ましい。言い換えると、区画部材１３は、底部１３ｃと壁部１３ｂとによって区画Ｃを構成することが好ましい。底部１３ｃは、平面視において、基板１１の周縁まで延在してもよい。この場合、底部１３ｃが最外周の壁部１３ｂよりも基板１１の外縁側に位置してもよい。区画部材１３の周縁は、基板１１の周縁と重なる部分を有してもよい。区画部材１３は反射性を有する部材であることが好ましい。

【0039】

区画部材１３は、例えば、区画Ｃ内において、底部１３ｃの略中央に、光源１２が配置される貫通孔１３ｄを有する。図６に示すように、貫通孔１３ｄ内には、光源１２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１２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１２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、区画部材１３が反射性を有する場合に、光源１２からの光を底部１３ｃでも反射させること可能となり、光の取り出し効率を向上できる。

【0040】

頂部１３ａは、壁部１３ｂの最も高い部位である。頂部１３ａは、平面であってもよいが、頂部１３ａの近傍が稜の形状であることが好ましい。つまり、頂部１３ａを構成する壁部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。

【0041】

鋭角三角形又は鋭角二等辺三角形の鋭角、つまり、壁部１３ｂの頂部１３ａ側の角度（図６中、α）は、例えば、６０°～９０°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、区画部材１３が占める空間及び領域を低減させ、区画部材１３の高さを低減でき、面状光源１０の小型化及び薄型化を実現できる。

【0042】

区画部材１３の頂部１３ａ間のピッチＰは、用いる光源の大きさ、意図する面状光源の大きさ及び性能等によって適宜調整できる。ピッチＰとしては、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１２を取り囲む壁部１３ｂは、区画Ｃ側において、底部１３ｃ及び基板１１の上面１１ｍの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。

【0043】

又、区画部材１３自体の高さ、つまり、区画部材１３の底部１３ｃの下面から頂部１３ａまで長さは、８ｍｍ以下が好ましく、より薄型の面状光源とする場合は１ｍｍ～４ｍｍ程度であることが好ましい。又、区画部材１３の底部１３ｃの下面から光拡散板１４までの距離は８ｍｍ程度以下が好ましく、より薄型の面状光源とする場合は２ｍｍ～４ｍｍ程度とすることが好ましい。これにより、光拡散板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できる。区画部材１３の厚みとしては、例えば１００μｍ～３００μｍが挙げられる。

【0044】

区画部材１３が光源１２を取り囲んで構成する区画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、四角形であるが、これに限定されない。例えば、円形、楕円形等であってもよい。但し、複数の光源１２を効率的に配置させるためには、三角形、四角形、六角形等の多角形が好ましい。これにより、面状光源１０の発光面の面積に応じて発光領域を壁部１３ｂで任意の数に区分することが容易になり、発光領域を高密度に配置できる。

【0045】

壁部１３ｂによって区分される区画Ｃの数は、任意に設定でき、面状光源の所望のサイズに応じて壁部１３ｂの形状及び配置、区画Ｃの数等を変更できる。区画部材１３は、基板１１上に配置された光源１２の数及び位置によって、平面視、例えば、３つの区画Ｃが隣接して３つの頂部の端が１点に集中するもの、図２に示すように４つの区画Ｃが隣接して４つの頂部が集中するもの、６つの区画Ｃが隣接して６つの頂部が１点に集中するものなど、種々の形状にできる。４つの区画Ｃが隣接して４つの頂部が集中する場合、区画Ｃの平面視における形状は四角形である。

【0046】

区画部材１３は、基板１１の上に配置されることが好ましく、区画部材１３の底部１３ｃの下面と基板１１の上面１１ｍとが固定されるものが好ましい。特に、光源１２からの出射光が、基板１１と区画部材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、熱硬化性樹脂や熱可塑性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。但し、区画部材１３の基板１１上への固定は、ネジ止め等を利用してもよい。

【0047】

上述したように、区画部材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１２から出射される光を壁部１３ｂ及び底部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１２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、隣接する区画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。又、上方向への光の反射をより効率的に行うことができる。

【0048】

区画部材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。或いは、微細な気泡を複数含んだ樹脂を用いてもよい。この場合、気泡の界面で光が反射する。また、区画部材１３に用いる樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。区画部材１３は、光源１２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。

【0049】

区画部材１３は、金型を用いた成形方法、光造形による成形方法等によって形成できる。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、底部１３ｃと壁部１３ｂとが一体的に形成された区画部材１３を形成できる。

【0050】

（光拡散板１４）
光拡散板１４は、入射する光を拡散させて透過させる異形形状の部材であり、複数の光源１２の上方に１つ配置できる。光拡散板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もよい。光拡散板１４は、実質的に基板１１に対して平行に配置されることが好ましい。

【0051】

区画部材１３の頂部１３ａ間のピッチをＰ［ｍｍ］とした場合、光拡散板１４と光源１２との距離ＯＤは、例えば、０．３Ｐ［ｍｍ］以下となるように、光拡散板１４が配置されていることが好ましく、０．２５Ｐ［ｍｍ］以下となるように配置されていることがより好ましい。ここで、距離ＯＤとは、図６に示すように、基板１１の最表面、つまり基板１１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、光拡散板１４の下面までの距離を意味する。別の観点から、光拡散板１４は、例えば、図６に示す区画部材１３の底部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。

【0052】

光拡散板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できる。入射した光を拡散させるために、光拡散板１４は、その表面に凹凸を設けてもよいし、光拡散板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の大きさにできる。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。

【0053】

光拡散板１４の厚み、光拡散の程度は、適宜設定でき、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できる。例えば、光拡散板１４の厚みは、最厚部で１ｍｍ～２ｍｍとすることができる。

【0054】

面状光源１０では、基板１１が異形形状であるため、第１方向及び第２方向に行列配列を維持しつつ可能な限り多くの光源１２を基板１１上に敷き詰める場合、基板１１の外縁側に光源１２が配置されない領域ができる。そして、何の対策も施さないと、面状光源１０の周縁（例えば、区画部材１３の最外周と光拡散板１４の外縁との間の領域）が暗部になり、面状光源の周縁に輝度ムラが発生する場合がある。図１では、例えば、二点鎖線Ｆで囲まれた領域で暗部が目立つ。すなわち、何の対策も施さないと、面状光源１０の周縁の一部に輝度ムラが発生する。そこで、面状光源１０では、光拡散板１４の周縁の一部を中央側よりも薄くすることで、輝度ムラの発生を抑制している。必要に応じて、光拡散板１４の周縁の全部を中央側よりも薄くしてもよい。以下、光拡散板１４の形状について詳しく説明する。

【0055】

光拡散板１４は、厚板部１４ａと、厚板部１４ａよりも板厚が薄い薄板部１４ｂとを備えており、厚板部１４ａと薄板部１４ｂとは隣接して配置され一体に形成されている。なお、図５では、便宜上、厚板部１４ａを白色、薄板部１４ｂをドットパターンで示している。光拡散板１４は、１枚で構成してもよいが、２層以上で構成してもよい。光拡散板１４を２層で構成する場合、例えば、基板側の第１層の上に、第１層より横幅が狭い第２層を設ける構成にしてもよい。このとき、第１層上に第２層を配置する領域を厚板部１４ａにし、第１層上に第２層を配置しない領域を薄板部１４ｂとすることができる。

【0056】

厚板部１４ａと薄板部１４ｂとの境界１４ｃは、例えば、区画部材１３の最外周の壁部１３ｂと対向する位置にある。これにより、区画部材１３の最外周の壁部１３ｂより外縁側において、光拡散の頻度を減らして薄板部１４ｂを透過する光を増やすことができる。その結果、面状光源１０の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。境界１４ｃは、区画部材１３の最外周の頂部１３ａと対向する位置にあってもよい。

【0057】

光拡散板１４の厚板部１４ａと薄板部１４ｂの境界の直下（図３）又は直下近傍に壁部１３ｂがある場合、光源１２から光拡散板１４の薄板部１４ｂに入射する光は、光拡散板１４の厚板部１４ａで拡散した光の一部が薄板部１４ｂに入射する。薄板部１４ｂに入射した光は、薄板部１４ｂの膜厚が薄いため、拡散の頻度が減る。これにより、薄板部１４ｂにおける光取り出しが向上する。

【0058】

薄板部１４ｂの厚みは、厚板部１４ａの厚みの０．５倍以下が好ましい。これにより、薄板部１４ｂの領域から取り出される光が増え、面状光源１０の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。

【0059】

厚板部１４ａの下面１４ｎ（光源１２側の面）と薄板部１４ｂの下面１４ｔ（光源１２側の面）は同一平面上にあり、厚板部１４ａの上面１４ｍ（光源１２とは反対側の面）と薄板部１４ｂの上面１４ｓ（光源１２とは反対側の面）とは高さ方向の位置が異なる。

【0060】

すなわち、基板１１の上面１１ｍから薄板部１４ｂの下面１４ｔまでの高さは、基板１１の上面１１ｍから厚板部１４ａの下面１４ｎまでの高さと同じである。一方、基板１１の上面１１ｍから薄板部１４ｂの上面１４ｓまでの高さは、基板１１の上面１１ｍから厚板部１４ａの上面１４ｍまでの高さより低い。

【0061】

薄板部１４ｂは、平面視で、光拡散板１４の周縁の少なくとも一部に設けられる。図５に示すように、本実施形態では、一例として、光拡散板１４の周縁の全域（ドットパターンで示した部分）に薄板部１４ｂが設けられている。光拡散板１４の周縁の全域に薄板部１４ｂが設けられることで、薄板部１４ｂの周縁の全域の輝度を高めることでき、輝度ムラを低減できる。但し、これには限定されず、光拡散板１４の周縁の一部の領域のみに薄板部１４ｂが設けられてもよい。

【0062】

面状光源１０では、平面視で、Ｘ方向の端部に位置する光源１２の光軸からＸ方向の光拡散板１４の外縁までの距離が遠い部分ほど、薄板部１４ｂのＸ方向の幅が広い。例えば、図７に示すように、複数の光源１２のうちＸ方向の端部に位置する一の光源１２_１と他の光源１２_２において、一の光源１２_１の光軸ＯＡ_１からＸ方向の光拡散板１４の外縁までの距離Ｌ_１は、他の光源１２_２の光軸ＯＡ_２からＸ方向の光拡散板１４の外縁までの距離Ｌ_２より長い。この場合、図８に示すように、平面視で、薄板部１４ｂのＸ方向の幅は、一の光源１２_１の光軸ＯＡ_１から光拡散板１４の外縁に向かうＸ方向の幅Ｗ_１が、他の光源１２_２の光軸ＯＡ_２から光拡散板１４の外縁に向かうＸ方向の幅Ｗ_２より広くなる。

【0063】

又、平面視で、Ｙ方向の端部に位置する光源１２の光軸からＹ方向の光拡散板の外縁までの距離が遠い部分ほど、薄板部１４ｂのＹ方向の幅が広い。例えば、図７に示すように、複数の光源１２のうちＹ方向の端部に位置する一の光源１２_３と他の光源１２_４において、一の光源１２_３の光軸ＯＡ_３からＹ方向の光拡散板１４の外縁までの距離Ｌ_３は、他の光源１２_４の光軸ＯＡ_４からＹ方向の光拡散板１４の外縁までの距離Ｌ_４より長い。この場合、図８に示すように、平面視で、薄板部１４ｂのＹ方向の幅は、一の光源１２_３の光軸ＯＡ_３から光拡散板１４の外縁に向かうＹ方向の幅Ｗ_３が、他の光源１２_４の光軸ＯＡ_４から光拡散板１４の外縁に向かうＹ方向の幅Ｗ_４より広くなる。

【0064】

図９及び１０は、光拡散板に関するシミュレーションの結果を示す図である。図９は面状光源１０のシミュレーション結果であり、図１０は面状光源１０の光拡散板１４の代わりに、板厚が一定の光拡散板１４Ｘを搭載した面状光源１０Ｘのシミュレーション結果（比較例）である。図９及び図１０において、多数の細線は光線を示している。

【0065】

図９及び図１０の破線で囲まれた部分を比較すると、薄板部１４ｂを設けた面状光源１０の方が、薄板部を設けていない面状光源１０Ｘよりも光線の密度が高い部分が多く、光拡散板１４の周縁における光取り出しが良好であることが確認できる。すなわち、光拡散板１４の周縁における発光面の輝度ムラを抑制可能であることが確認できる。これは、光拡散板１４に薄板部１４ｂを設けることで、薄板部１４ｂにおける光拡散の頻度が減り、薄板部１４ｂを透過する光が増えたためである。又、薄板部１４ｂ側に露出する厚板部１４ａの側面から出た光や、薄板部１４ｂを通って厚板部１４ａの側面で反射する光が光拡散板の上面側に向かうことで、光拡散板の上面側の光の密度が高くなるためである。

【0066】

光拡散板１４に関して、厚板部１４ａの厚さを１．２ｍｍとし、薄板部１４ｂの厚さを０．４ｍｍ、０．２ｍｍ、０．１ｍｍの各値に変更した場合でシミュレーションを行い、薄板部１４ｂの領域における薄板部１４ｂを透過した光の輝度を算出した。表１に示すように、薄板部１４ｂが０．４ｍｍの場合では、薄板部１４ｂが１．２ｍｍ（すなわち、薄板部１４ｂが厚板部１４ａと同じ厚さ）の場合と比較して、１．１倍増加する結果が得られた。同様に、薄板部１４ｂが０．２ｍｍの場合では、１．１２倍増加する結果が得られた。また、薄板部１４ｂが０．１ｍｍの場合では、１．１７倍増加する結果が得られた。

【0067】

【表1】

【0068】

又、光拡散板の側面から外に漏れる光を比べると、薄板部１４ｂを設けた面状光源１０の方が、薄板部を設けていない面状光源１０Ｘよりも漏れが少ないことが確認できる。すなわち、面状光源１０では、従来は側方に漏れていた光を光拡散板１４の上面側に向かわせることができており、薄板部１４ｂにおける光拡散の頻度が減ったことと相まって、薄板部１４ｂの上面側の光線の密度を高めることができる。

【0069】

又、面状光源１０では光拡散板１４に薄板部１４ｂを設けることで、光拡散板１４の側面から外に漏れる光の量を少なくできる。

【0070】

面状光源１０では、光拡散板１４の上方に、光源１２からの光を異なる波長の光に変換する波長変換シートが配置される場合がある。光拡散板１４の上方に波長変換シートを配置する場合、光拡散板の側面から外に光が漏れると、面状光源の端部が発光素子１２ａの発光色（例えば、青色）に見えてしまう。しかし、面状光源１０では光拡散板１４に薄板部１４ｂを設けることで、光拡散板１４の側面から外に漏れる光の量を少なくできるため、面状光源１０の端部が発光素子１２ａの発光色に見えてしまう現象を抑制できる。すなわち、光拡散板１４の上方に波長変換シートを配置する場合に、波長変換シートで変換される波長とは異なる波長の光が光拡散板１４の側面から外に漏れる現象を抑制できる。

【0071】

このように、面状光源１０では、基板１１が異形形状であるため、第１方向及び第２方向に行列配列を維持しつつ可能な限り多くの光源１２を基板１１上に敷き詰める場合、基板１１の外縁側に光源１２が配置されない領域ができる。そして、何の対策も施さないと、例えば、区画部材１３の最外周と光拡散板１４の外縁との間の領域が暗部になる。すなわち、何の対策も施さないと、面状光源１０の周縁の一部に輝度ムラが発生する。しかし、光拡散板１４の周縁に薄板部１４ｂを設けることで、薄板部１４ｂでは光拡散よりも光取り出しを優先させ、光拡散の頻度を減らして薄板部１４ｂを透過する光を増やすことができる。その結果、面状光源１０の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。

【0072】

但し、薄板部１４ｂは、輝度ムラが発生するおそれがある部分に設ければよいため、必ずしも光拡散板１４の周縁の全域に薄板部１４ｂを設なくてもよく、光拡散板１４の周縁の一部の領域のみに薄板部１４ｂを設けてもよい。

【0073】

又、同様の理由から、Ｘ方向とＹ方向の両方において、端部に位置する光源１２の光軸から光拡散板１４の外縁までの距離が遠い部分ほど薄板部１４ｂの幅が広くなっている必要はない。すなわち、Ｘ方向とＹ方向の少なくとも一方において、端部に位置する光源１２の光軸から光拡散板１４の外縁までの距離が遠い部分ほど薄板部１４ｂの幅が広くなっていればよい。

【0074】

なお、面状光源１０は、光拡散板１４の上方に、光源１２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一種を備えてもよい。具体的には、図１１に示すように、光拡散板１４の上方に、所定距離を隔てて又は光拡散板１４の上面に、直接又は間接に、波長変換シート７２、プリズムシート（第１プリズムシート７３及び第２プリズムシート７４）、偏光シート７５等の光学部材を配置し、更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できる。

【0075】

（波長変換シート７２）
波長変換シート７２は、光拡散板１４の上面又は下面の何れに配置してもよいが、図１１に示すように、光拡散板１４の上面に配置することが好ましい。波長変換シート７２は、光源１２から出射する光の一部を吸収し、光源１２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７２は、光源１２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、白色光を出射する面状光源１０を実現できる。波長変換シート７２は、光源１２の発光素子１２ａから離間しているため、発光素子１２ａ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できる。これにより、面状光源１０のバックライトとしての性能を向上できる。波長変換シート７２は、シート形状或いは層形状を有しており、上述した蛍光体等を含む。なお、波長変換シートは、波長変換層と称される場合がある。

【0076】

（第１プリズムシート７３及び第２プリズムシート７４）
第１プリズムシート７３及び第２プリズムシート７４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７３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７４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。第１プリズムシート７３及び第２プリズムシート７４は、種々の方向から入射する光を、面状光源１０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、面状光源１０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、面状光源１０を正面から見た場合の輝度を高めることができる。

【0077】

（偏光シート７５）
偏光シート７５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プリズムシート７３及び第２プリズムシート７４側へ反射させることができる。偏光シート７５から戻る偏光の一部は、第１プリズムシート７３、第２プリズムシート７４、波長変換シート７２、及び光拡散板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７５に入射し、表示パネルへ出射する。これにより、面状光源１０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７５、第１プリズムシート７３、第２プリズムシート７４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。

【0078】

なお、面状光源１０において、波長変換シート７２を設ける代わりに、封止部材１２ｂに発光素子１２ａからの光を吸収して発光素子１２ａ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を含有させてもよい。これにより、例えば、光源１２からの青色光の一部を封止部材１２ｂで吸収して黄色光、緑色光及び／又は赤色光を発し、白色光を出射する面状光源１０を実現できる。

【0079】

封止部材１２ｂは、波長変換材料の他に、発光素子１２ａからの光を拡散させるための拡散剤、発光素子１２ａの発光色に対応した着色剤等を含んでもよい。拡散剤及び着色剤等は、当該分野で公知のものを使用できる。更には、封止部材１２ｂに蛍光体等の波長変換材料を含有せず、例えば窒化物系半導体が蛍光体等の波長変換材料で覆われた発光素子１２ａ、つまり発光素子１２ａ自体が白色光を出射するものを使用することもできる。

【0080】

〈第１実施形態の変形例１〉
第１実施形態の変形例１では、光拡散板の薄板部の断面形状が第１実施形態とは異なる例を示す。なお、第１実施形態の変形例１において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0081】

図１２～図１４は、第１実施形態の変形例１に係る面状光源における光拡散板を例示する模式部分拡大断面図である。図１５は、図１４の光拡散板を例示する平面模式図である。

【0082】

図１２に示す光拡散板２４では、基板１１の上面１１ｍから薄板部２４ｂの下面２４ｔまでの高さは、基板１１の上面１１ｍから厚板部２４ａの下面２４ｎまでの高さと同じである。そして、薄板部２４ｂは、厚板部２４ａとの境界２４ｃから光拡散板２４の外縁に近づくに従って厚さが徐々に薄くなっている。

【0083】

このように、厚板部と薄板部との境界は図３に示すように階段状である必要はなく、図１２に示すように滑らかに厚さが変化する形状であってもよい。この場合も、薄板部２４ｂでは光拡散よりも光取り出しを優先させ、光拡散の頻度を減らして薄板部２４ｂを透過する光を増やすことができる。その結果、面状光源の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。

【0084】

又、図１２に示す光拡散板２４のように薄板部２４ｂの全体が徐々に薄くなる形状ではなく、薄板部が厚板部との境界から光拡散板の外縁に近づくに従って厚さが徐々に薄くなる部分を有する形状であってもよい。例えば、図１３に示す光拡散板３４のように、薄板部３４ｂは、厚板部３４ａとの境界３４ｃから光拡散板３４の外縁に近づくに従って厚さが徐々に薄くなる板厚漸減部分３４ｂ１を有し、更に、板厚漸減部分３４ｂ１よりも光拡散板３４の外縁側に板厚一定部分３４ｂ２を有してもよい。板厚一定部分３４ｂ２の板厚は、例えば、板厚漸減部分３４ｂ１の最薄部と同じ板厚となる。

【0085】

又、図１４及び図１５に示す光拡散板４４のように、薄板部４４ｂは、厚板部４４ａ側の第１薄板部４４ｂ１と、第１薄板部４４ｂ１よりも光拡散板４４の外縁側に位置し、第１薄板部４４ｂ１よりも板厚が薄い第２薄板部４４ｂ２とを含んでもよい。このように、薄板部４４ｂの板厚を二段階で変化させることで、面状光源の端部の輝度を高めることができる。すなわち、光源１２から遠いほど暗部が目立つため、光拡散板１４の板厚も光源１２から遠いほど薄くすることで、面状光源の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。薄板部４４ｂの板厚の変化は、二段階以上でもよい。また、薄板部４４ｂの断面形状は、図１２～図１４に図示した形状を適宜組み合わせた形状にすることもできる。

【0086】

第２薄板部４４ｂ２は、例えば、平面視で、区画部材１３の貫通孔１３ｄが配置された領域よりも光拡散板４４の外縁側に配置される。第２薄板部４４ｂ２は、光源１２が配置されない区画Ｃに配置されてもよい。第１薄板部４４ｂ１と第２薄板部４４ｂ２との境界４４ｃが、平面視で区画部材１３の頂部１３ａと重複する位置にあってもよい。

【0087】

なお、必ずしも光拡散板４４の周縁の全域に第１薄板部４４ｂ１及び第２薄板部４４ｂ２を設ける必要はなく、輝度ムラが生じにくい領域には第１薄板部４４ｂ１のみを配置してもよい。例えば、図１５において光源１２が直線状に配置されている領域Ｒでは、輝度ムラが生じにくいため、第１薄板部４４ｂ１のみを配置してもよい。或いは、図１５において光源１２が直線状に配置されている領域Ｒで輝度ムラがほとんど生じない場合には、領域Ｒに薄板部４４ｂを設けなくてもよい。

【0088】

〈第１実施形態の変形例２〉
第１実施形態の変形例２では、区画部材が周縁に大きさの異なる区画を有する例を示す。なお、第１実施形態の変形例２において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0089】

図１６は、第１実施形態の変形例２に係る区画部材の模式部分拡大平面図である。図１７は、図１６のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。図１６及び図１７に示す区画部材２３では、最外周の区画Ｃを構成する頂部２３ａ及び壁部２３ｂが基板１１の外縁近傍に配置されている。つまり、最外周の区画Ｃの少なくとも一部では、平面視で、壁部２３ｂで取り囲んだ領域の面積が、内周側の区画Ｃの場合よりも大きい。なお、図１６及び図１７の例では、最外周の区画Ｃの壁部２３ｂで取り囲んだ領域の面積をＸ方向に拡大しているが、Ｙ方向に拡大してもよい。或いは、最外周の区画Ｃの壁部２３ｂで取り囲んだ領域の面積をＸ方向に拡大している部分と、Ｙ方向に拡大している部分が混在してもよい。

【0090】

このように、図２及び図３の例では、平面視で、区画Ｃ内に露出する底部２３ｃの面積は全ての区画Ｃにおいて均等であったが、これには限定されない。図１６及び図１７の例のように、平面視において、区画部材２３の最外周に位置する壁部２３ｂで取り囲んだ領域の少なくとも１つは、最外周よりも内周側に位置する壁部２３ｂで取り囲んだ領域よりも面積が大きくてもよい。

【0091】

図１６及び図１７に示す区画部材２３の構造では、最外周の区画Ｃを構成する壁部２３ｂが基板１１の外縁近傍に位置することで、出射面側への光取り出しが向上する。すなわち、図１６及び図１７に示す区画部材２３の構造では、壁部２３ｂが基板１１の周縁にも位置するので、光拡散板１４の薄板部１４ｂにより多くの光を送ることができる。その結果、面状光源１０の周縁での輝度ムラの発生を一層抑制できる。但し、区画部材２３における最外周の少なくとも一部には、壁部２３ｂが設けられていなくてもよい。なお、図１６及び図１７では、光拡散板１４の厚板部１４ａと薄板部１４ｂの境界の位置に、区画部材の壁部２３ｂが配置されないが、この位置に壁部２３ｂを設けることもできる。

【0092】

〈第１実施形態の変形例３〉
第１実施形態の変形例３では、光拡散板及び区画部材以外の部材の変形例を示す。なお、第１実施形態の変形例３において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0093】

図１８Ａは、面状光源の外縁近傍の模式部分拡大断面図である。図１８Ａに示すように、面状光源は、基板１１及び光拡散板１４を囲う枠体２６を有してもよい。枠体２６は、異形形状であり、例えば、基板１１と相似した形状であって、平面視において、基板１１よりも一回り大きい底部２６ａを有している。

【0094】

底部２６ａの周縁は基板１１の外側に環状に露出し、露出した部分には側壁２６ｂが基板１１を囲むように設けられている。側壁２６ｂの底部２６ａとは反対側に、基板１１及び光拡散板１４の外縁を囲う蓋体２７を有してもよい。蓋体２７は、各光源１２からの出射光を妨げない位置に配置される。枠体２６や蓋体２７は、例えば、反射材を含む樹脂、金属、セラミックス等、種々の材料から形成される。

【0095】

なお、図１８Ｂに示すように、側壁２６ｂの内側面における基板１１と光拡散板１４との間の領域に、蛍光体を含む波長変換部材２８を配置することができる。これにより、光源１２からの光の一部が側壁２６ｂの内側面に配置された波長変換部材２８によって波長変換され、波長変換された光が取り出されるため、面状光源１０の端部が発光素子の発光色に見えてしまう現象を抑制できる。側壁２６ｂの内側面に波長変換部材２８を配置する場合、面状光源の断面視において、光源１２と側壁２６ｂとの間に区画部材１３の壁部１３ｂを配置してもよいし、配置されなくてもよい。波長変換部材２８は、側壁２６ｂの内側面全体に配置されてもよいし、側壁２６ｂの内側面において光拡散板１４の下面より下側の領域に配置されてもよい。波長変換部材２８が光拡散板１４の下面より下側の領域に配置される場合、波長変換部材２８の上方を光拡散板１４の薄板部１４ｂが覆ってもよいし、覆わなくてもよい。波長変換部材２８として、黄色光を発する材料（例えば、ＹＡＧ）を用いることができる。側壁２６ｂの内側面に配置された波長変換部材２８は、単数でもよいし、複数でもよい。

【0096】

このように、面状光源に枠体２６や蓋体２７を設けることで、基板１１や光拡散板１４を外部からの衝撃等から保護できる。なお、光拡散板１４、基板１１、及び枠体２６は、相似形の異形形状であってもよい。

【0097】

図１９は、第１実施形態の変形例３に係る面状光源における基板の外形について説明する平面模式図であり、基板、光源、及び区画部材のみを図示している。光拡散板の形状は、例えば、図５と同様としてよい。図１９に示す面状光源２０の基板２１は、異形形状であり、図１に示す基板１１と比べると、光源１２が配置されていない領域が切り落とされた形状である。すなわち、基板２１の最外形は、区画部材１３の最外形に対応する形状である。図１９の例では、基板２１は、平面視で区画部材１３と重複する位置（区画部材１３の下側）にある。

【0098】

このように、面状光源に用いる基板２１は、光源１２が配置されていない領域が切り落とされた形状であってもよい。この場合にも、図５と同様の形状の光拡散板１４を用いることで、光拡散板１４の周縁での光拡散の頻度を減らして光拡散板１４を透過する光を増やすことができる。その結果、面状光源の周縁での輝度ムラの発生を抑制できる。

【0099】

面状光源１０の断面形状は、図１１等に示すようにＸＹ平面に平行な直線形状でもよいし、ＸＹ平面に対して湾曲した形状でもよい。例えば、Ｘ方向において、出射面側が窪むような湾曲形状でもよい。

【0100】

〈第２実施形態〉
第２実施形態では、第１実施形態に係る面状光源をバックライト光源に用いた液晶表示装置の例を示す。なお、第２実施形態において、既に説明した実施形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。

【0101】

図２０は、第２実施形態に係る液晶表示装置を例示する構成図である。図２０に示すように、液晶表示装置１０００は、上側から順に、液晶パネル１２０と、光学シート１１０と、第１実施形態に係る面状光源１０とを備える。なお、面状光源１０において、符号７０は、光拡散板や波長変換シート等の光学部材を示している。ここで光学シート１１０は、光学部材に加えるか一部を変えて、ＤＢＥＦ（反射型偏光シート）やＢＥＦ（輝度上昇シート）、カラーフィルタ等を備えることができる。

【0102】

液晶表示装置１０００は、液晶パネル１２０の下方に面状光源１０を積層する、いわゆる直下型の液晶表示装置である。液晶表示装置１０００は、面状光源１０から照射される光を、液晶パネル１２０に照射する。なお、上述の構成部材以外に、更にカラーフィルタ等の部材を備えてもよい。

【0103】

一般的に、直下型の液晶表示装置では、液晶パネルと面状光源との距離が近いため、面状光源の色ムラや輝度ムラが液晶表示装置の色ムラや輝度ムラに影響を及ぼすおそれがある。そのため、直下型の液晶表示装置の面状光源として、色ムラや輝度ムラの少ない面状光源が望まれている。液晶表示装置１０００に面状光源１０を用いることで、面状光源１０の厚みを５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、１ｍｍ以下等と薄くしながら、周縁に発生する輝度ムラを抑制しつつ全体の輝度ムラや色ムラを少なくできる。

【0104】

なお、１つの面状光源１０が１つの液晶表示装置１０００のバックライトとして用いられる場合には限定されず、複数の面状光源１０が並べられて１つの液晶表示装置１０００のバックライトとして用いられてもよい。例えば、小さい面状光源１０を複数作製し、それぞれ検査等を行うことで、実装される光源１２の数が多い大きな１つの面状光源１０を作製する場合と比べて、歩留まりを向上させることができる。

【0105】

このように、面状光源１０は、光学部材７０から均一な光が放射されるため、液晶表示装置１０００のバックライトとして用いると好適である。

【0106】

但し、これには限定されず、面状光源１０は、テレビやタブレット、スマートフォン、スマートウォッチ、ヘッドアップディスプレイ、デジタルサイネージ、掲示板等のバックライトとしても好適に利用できる。又、面状光源１０は、照明用の光源としても利用でき、非常灯やライン照明、或いは、各種のイルミネーションや車載用のインストール等にも利用できる。なお、面状光源１０に第１実施形態の変形例１～３に示した１つ以上の変形を適宜施してよい。

【0107】

以上、好ましい実施形態等について詳説したが、上述した実施形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0108】

例えば、上記の実施形態では、光拡散板の厚板部の下面（光源側の面）と薄板部の下面（光源側の面）が同一平面上にある例を示したが、光拡散板の厚板部の上面（光源とは反対側の面）と薄板部の上面（光源とは反対側の面）が同一平面上にあってもよい。すなわち、光拡散板の下面側を薄くして薄板部を設けてもよい。例えば、図６に示す光拡散板１４、図１２に示す光拡散板２４、図１３に示す光拡散板３４、図１４に示す光拡散板４４を上下反転させた形状等が考えられる。これらの場合、厚板部の側面から光拡散板の上面側に向かう光が増えることは期待できないが、薄板部における光拡散の頻度が減って薄板部を透過する光が増えるため、光拡散板の周縁における発光面の輝度ムラを抑制する一定の効果は得られる。

【0109】

又、光拡散板に酸化チタン粒子や蛍光体粒子等の散乱粒子を含有させ、薄板部に含有させる散乱粒子の濃度を、厚板部に含有させる散乱粒子の濃度よりも薄くしてもよい。これにより、薄板部における光拡散の頻度を更に減らして薄板部を透過する光を更に増やせるため、光拡散板の周縁における発光面の輝度ムラを抑制する効果を向上できる。或いは、光拡散板の上面及び／又は下面に散乱粒子を含有する散乱粒子層を形成し、薄板部に形成される散乱粒子層における散乱粒子の濃度を、厚板部に形成される散乱粒子層における散乱粒子の濃度より薄くしても同様の効果が得られる。

【符号の説明】

【0110】

１０、２０ 面状光源
１１、２１ 基板
１１ｍ、１４ｍ、１４ｓ 上面
１２ 光源
１２ａ 発光素子
１２ｂ 封止部材
１２ｃ 光反射膜
１２ｄ アンダーフィル
１３、２３ 区画部材
１３ａ、２３ａ 頂部
１３ｂ、２３ｂ 壁部
１３ｃ、２３ｃ、２６ａ 底部
１３ｄ 貫通孔
１４、２４、３４、４４ 光拡散板
１４ａ、２４ａ、３４ａ、４４ａ 厚板部
１４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、４４ｂ 薄板部
１４ｃ、２４ｃ、３４ｃ、４４ｃ 境界
１４ｎ、１４ｔ、２４ｎ、２４ｔ 下面
１５ 被覆部材
１８Ａ、１８Ｂ 導体配線
１９ 接合部材
２６ 枠体
２６ｂ 側壁
２７ 蓋体
２８ 波長変換部材
３４ｂ１ 板厚漸減部分
３４ｂ２ 板厚一定部分
４４ｂ１ 第１薄板部
４４ｂ２ 第２薄板部
７０ 光学部材
７２ 波長変換シート
７３ 第１プリズムシート
７４ 第２プリズムシート
７５ 偏光シート
１１０ 光学シート
１２０ 液晶パネル
１０００ 液晶表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20】