JP2024139636A - Light Emitting Module - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度むらを低減しやすい発光モジュールを提供すること。【解決手段】第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面から前記第2面まで貫通する第1貫通孔と、を有する導光部材と、前記第1貫通孔内に位置する光源部と、前記光源部の上側に位置する光調整部材と、前記第1貫通孔内に位置し、上面視において前記光源部及び前記光調整部材を囲む透光性部材と、を備え、前記透光性部材は、上側に偏って位置する複数の反射粒子を含む発光モジュール。【選択図】図3[Problem] To provide a light emitting module that can easily reduce brightness unevenness. [Solution] A light emitting module comprising: a light guide member having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a first through hole penetrating from the first surface to the second surface, a light source unit located in the first through hole, a light adjustment member located above the light source unit, and a light-transmitting member located in the first through hole and surrounding the light source unit and the light adjustment member in a top view, the light-transmitting member including a plurality of reflective particles that are biased toward the upper side. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明に係る実施形態は、発光モジュールに関する。 An embodiment of the present invention relates to a light-emitting module.
発光ダイオード等の発光素子と、導光部材とを組み合わせた発光モジュールは、例えば液晶ディスプレイのバックライト等の面状光源に広く利用されている。例えば、特許文献1には、光源部と、光源部が配置される孔部を含む導光部材とを備えた発光モジュールが開示されている。 Light-emitting modules that combine a light-emitting element such as a light-emitting diode with a light-guiding member are widely used in planar light sources such as backlights for liquid crystal displays. For example, Patent Document 1 discloses a light-emitting module that includes a light source unit and a light-guiding member that includes a hole in which the light source unit is disposed.
発光モジュールは、更なる輝度むらの低減が求められている。本発明に係る実施形態は、輝度むらを低減しやすい発光モジュールを提供することを目的とする。 There is a demand for light-emitting modules that further reduce brightness unevenness. The object of the embodiment of the present invention is to provide a light-emitting module that can easily reduce brightness unevenness.
本発明の一態様によれば、発光モジュールは、第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面から前記第2面まで貫通する第1貫通孔と、を有する導光部材と、前記第1貫通孔内に位置する光源部と、前記光源部の上側に位置する光調整部材と、前記第1貫通孔内に位置し、上面視において前記光源部及び前記光調整部材を囲む透光性部材と、を備え、前記透光性部材は、上側に偏って位置する複数の反射粒子を含む。 According to one aspect of the present invention, the light-emitting module includes a light-guiding member having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a first through hole penetrating from the first surface to the second surface, a light source unit located within the first through hole, a light adjustment member located above the light source unit, and a light-transmitting member located within the first through hole and surrounding the light source unit and the light adjustment member in a top view, the light-transmitting member including a plurality of reflective particles biased toward the upper side.
本発明の一実施形態の発光モジュールによれば、輝度むらを低減しやすい発光モジュールを提供できる。 According to one embodiment of the light-emitting module, it is possible to provide a light-emitting module that is easy to reduce brightness unevenness.
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。各図面は、実施形態を模式的に示したものであるため、各部材のスケール、間隔若しくは位置関係等が誇張、又は部材の一部の図示を省略する場合がある。本明細書では、Z軸の矢印方向を上方とし、Z軸の矢印方向と反対側の方向を下方とする。上方から対象物を見ることを上面視といい、上面視は、平面視と同義である。また、断面図として、切断面のみを示す端面図を示す場合がある。 The following describes the embodiments with reference to the drawings. Since each drawing is a schematic representation of the embodiment, the scale, spacing, or positional relationship of each component may be exaggerated, or some components may not be shown. In this specification, the direction of the Z-axis arrow is defined as upward, and the direction opposite to the direction of the Z-axis arrow is defined as downward. Viewing an object from above is called a top view, which is synonymous with a plan view. In addition, as a cross-sectional view, an end view showing only the cut surface may be shown.
以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、特定の方向又は位置を示す用語(例えば、「上」、「下」及びそれらの用語を含む別の用語)を用いる場合がある。しかしながら、それらの用語は、参照した図面における相対的な方向又は位置を分かり易さの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又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。本明細書において「平行」とは、2つの直線、辺、面等が延長しても交わらない場合だけでなく、2つの直線、辺、面等がなす角度が10°以内の範囲で交わる場合も含む。また、「直交」とは、2つの直線、辺、面等が90°±10°の範囲で交わる場合を意味し、2つの直線、辺、面等が交わっていなくても、これらを延長した場合に交わることも含む。本明細書において「上」と表現する位置関係は、接している場合と、接していないが上方に位置している場合も含む。 In the following description, components having substantially the same functions are indicated by common reference symbols, and descriptions may be omitted. In addition, terms indicating a specific direction or position (for example, "up", "down", and other terms including these terms) may be used. However, these terms are merely used for the purpose of making the relative direction or position in the referenced drawings easier to understand. As long as the relationship of the relative direction or position by terms such as "up" and "down" in the referenced drawings is the same, the arrangement in drawings other than this disclosure, in actual products, etc., may not be the same as that in the referenced drawings. In this specification, "parallel" includes not only cases where two straight lines, sides, faces, etc. do not intersect even when extended, but also cases where the angle between the two straight lines, sides, faces, etc. is within a range of 10°. In addition, "orthogonal" means cases where two straight lines, sides, faces, etc. intersect within a range of 90°±10°, and also includes cases where the two straight lines, sides, faces, etc. do not intersect but intersect when extended. In this specification, the positional relationship expressed as "above" includes cases where the two are in contact with each other, and cases where the two are not in contact but are located above each other.
[実施形態]
実施形態の発光モジュール100及び面状光源300を図1から図7を参照して説明する。図1は、面状光源300の発光面側から見た図面である。図1に示すように、面状光源300の発光面に対して平行であり、かつ互いに直交する2方向をX方向とY方向とする。X方向及びY方向と直交する方向をZ方向とする。本明細書において、X方向及びY方向と平行な平面を、XY平面と称することがある。また、XY平面においてX方向から0°以上360°より小さい角度で傾く方向を横方向と称し、Z方向を上下方向と称することがある。
[Embodiment]
The light-
面状光源300は、図3に示すように、発光モジュール100と、支持部材200と、を備える。発光モジュール100は、支持部材200上に位置する。発光モジュール100は、導光部材20と、光源部10と、光調整部材41と、透光性部材30と、を備える。導光部材20は、第1面201と、第1面201の反対側の第2面202と、第1面201から第2面202まで貫通する第1貫通孔20Hと、を有する。光源部10は、第1貫通孔20H内に位置する。光調整部材41は、光源部10の上側に位置する。透光性部材30は、第1貫通孔20H内に位置する。透光性部材30は、上面視において光源部10及び光調整部材41を囲む。透光性部材30は、上側に偏って位置する複数の反射粒子を含む。
As shown in FIG. 3, the
発光モジュール100は、透光性部材30が上側に偏って位置する複数の反射粒子を含むことにより、透光性部材30から上に抜ける光の量を低減できる。これにより、発光モジュール100の輝度むらを低減しやすくなる。
The light-emitting
以下、発光モジュール100及び面状光源300を構成する各要素について詳説する。
The elements that make up the light-
(光源部10)
図1に示すように、発光モジュール100は、第1光源10A、第2光源10B、第3光源10C及び第4光源10Dを含む複数の光源部10を備える。発光モジュール100が備える光源部10の数は、1つでもよい。
(Light source unit 10)
1, the
図4Aに示すように、光源部10は、発光素子11を含む。発光素子11は、半導体積層体を含む。半導体積層体は、例えば、サファイア又は窒化ガリウム等の基板と、基板上に配置されるn型半導体層と、p型半導体層と、n型半導体層とp型半導体層に挟まれた発光層とを含む。また、発光素子11は、n型半導体層と電気的に接続されたn側電極と、p型半導体層と電気的に接続されたp側電極とを含む。n側電極、及び、p側電極は、発光素子11の下面の一部を構成する。さらに、光源部10は、正負の一対の電極12を含む。正負の一対の電極12は、光源部10の下面の一部を構成する。一対の電極12のうちの一方はp側電極と電気的に接続され、他方はn側電極と電気的に接続されている。なお、光源部10は電極12を含んでいなくてもよい。光源部10が正負の一対の電極12を含んでいない場合には、発光素子11のn側電極とp側電極が、光源部10の下面の一部を構成する。また、光源部10はサファイア又は窒化ガリウム等の基板を備えていなくてもよい。このようにすることで、上下方向において光源部10を小型化しやすくなる。
As shown in FIG. 4A, the
発光層の構造としては、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造(SQW)のように単一の活性層を持つ構造でもよいし、多重量子井戸構造(MQW)のようにひとまとまりの活性層群を持つ構造でもよい。発光層は、可視光又は紫外光を発光可能である。発光層は、可視光として、青色から赤色までを発光可能である。このような発光層を含む半導体積層体としては、例えばInxAlyGa1-x-yN(0≦x、0≦y、x+y≦1)を含むことができる。半導体積層体は、上述した発光が可能な発光層を少なくとも1つ含むことができる。例えば、半導体積層体は、n型半導体層とp型半導体層との間に1つ以上の発光層を含む構造であってもよいし、n型半導体層と発光層とp型半導体層とを順に含む構造が複数回繰り返された構造であってもよい。半導体積層体が複数の発光層を含む場合、ピーク波長が異なる発光層を含んでいてもよいし、ピーク波長が同じ発光層を含んでいてもよい。なお、ピーク波長が同じとは、例えば、数nm程度のばらつきがあってもよい。このような発光層の組み合わせとしては適宜選択することができ、例えば半導体積層体が2つの発光層を含む場合、青色光と青色光、緑色光と緑色光、赤色光と赤色光、紫外光と紫外光、青色光と緑色光、青色光と赤色光、又は緑色光と赤色光等の組み合わせで発光層を選択することができる。また、発光層は、ピーク波長が異なる複数の活性層を含んでいてもよいし、ピーク波長が同じ複数の活性層を含んでいてもよい。 The structure of the light emitting layer may be a structure having a single active layer such as a double heterostructure or a single quantum well structure (SQW), or a structure having a group of active layers such as a multiple quantum well structure (MQW). The light emitting layer can emit visible light or ultraviolet light. The light emitting layer can emit visible light from blue to red. An example of a semiconductor laminate including such a light emitting layer may include In x Al y Ga 1-x-y N (0≦x, 0≦y, x+y≦1). The semiconductor laminate may include at least one light emitting layer capable of emitting the above-mentioned light. For example, the semiconductor laminate may include one or more light emitting layers between an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer, or may include a structure in which a structure including an n-type semiconductor layer, a light emitting layer, and a p-type semiconductor layer in order is repeated multiple times. When the semiconductor laminate includes multiple light emitting layers, the semiconductor laminate may include light emitting layers having different peak wavelengths, or may include light emitting layers having the same peak wavelength. The same peak wavelength may have a variation of, for example, about several nm. Such a combination of light-emitting layers can be appropriately selected, and for example, when the semiconductor laminate includes two light-emitting layers, the light-emitting layers can be selected from combinations of blue light and blue light, green light and green light, red light and red light, ultraviolet light and ultraviolet light, blue light and green light, blue light and red light, green light and red light, etc. Furthermore, the light-emitting layer may include a plurality of active layers having different peak wavelengths, or may include a plurality of active layers having the same peak wavelength.
図4Aに示す光源部10は、発光素子11を1つ含んでいる。第1光源10A、第2光源10B、第3光源10C及び第4光源10Dの各光源部10は、複数の発光素子11を含んでいてもよい。各光源部10が含む複数の発光素子のピーク波長は、同じでも異なっていてもよい。例えば、各光源部10が2つの発光素子を含む場合、青色光と緑色光、青色光と赤色光、紫外光と青光、紫外光と緑色光、紫外光と赤色光、又は緑色光と赤色光等の組み合わせで発光素子のピーク波長を選択することができる。例えば、各光源部10が3つの発光素子を含む場合、青色光と緑色光と赤色光、紫外光と緑色光と赤色光、紫外光と青色光と緑色光、紫外光と青色光と赤色光、紫外光と緑色光と赤色光等の組み合わせで発光素子のピーク波長を選択することができる。
The
図4Aに示すように、光源部10は、透光性部材(以下、光源透光性部材13という)を更に含むことができる。光源透光性部材13は、発光素子11の上面及び側面を覆っている。光源透光性部材13によって発光素子11を保護することができる。光源透光性部材13は、発光素子11の上面の少なくとも一部を露出させるように配置されていてもよい。このようにすることで、上下方向において光源部10を小型化しやすくなる。
As shown in FIG. 4A, the
断面視において、光源透光性部材13の側面は、Z方向に平行であってもよいし、Z方向に対して傾斜していてもよい。断面視において、光源透光性部材13の側面がZ方向に対して傾斜する場合、断面視における光源透光性部材13の横方向の長さが、下方向に行くほど長くなるように傾斜していてもよいし、下方向に行くほど短くなるように傾斜していてもよい。また、断面視における光源透光性部材13の一対の側面が同じ角度でZ方向に対して傾斜していてもよい。断面視において、光源透光性部材13の側面は段差を有していてもよい。
In a cross-sectional view, the side surface of the light-source
例えば、光源透光性部材13は、発光素子11が発する光に対する透光性を有する。光源透光性部材13は、透光性樹脂を含み、蛍光体を更に含んでいてもよい。透光性樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等を用いることができる。また、蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce)、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Lu3(Al,Ga)5O12:Ce)、テルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体(例えば、Tb3(Al,Ga)5O12:Ce)、CCA系蛍光体(例えば、Ca10(PO4)6Cl2:Eu)、SAE系蛍光体(例えば、Sr4Al14O25:Eu)、クロロシリケート系蛍光体(例えば、Ca8MgSi4O16Cl2:Eu)、シリケート系蛍光体(例えば、(Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu)、βサイアロン系蛍光体(例えば、(Si,Al)3(O,N)4:Eu)若しくはαサイアロン系蛍光体(例えば、Ca(Si,Al)12(O,N)16:Eu)等の酸窒化物系蛍光体、LSN系蛍光体(例えば、(La,Y)3Si6N11:Ce)、BSESN系蛍光体(例えば、(Ba,Sr)2Si5N8:Eu)、SLA系蛍光体(例えば、SrLiAl3N4:Eu)、CASN系蛍光体(例えば、CaAlSiN3:Eu)若しくはSCASN系蛍光体(例えば、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu)等の窒化物系蛍光体、KSF系蛍光体(例えば、K2SiF6:Mn)、KSAF系蛍光体(例えば、K2(Si1-xAlx)F6-x:Mn ここで、xは、0<x<1を満たす。)若しくはMGF系蛍光体(例えば、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)等のフッ化物系蛍光体、ペロブスカイト構造を有する量子ドット(例えば、(Cs,FA,MA)(Pb,Sn)(F,Cl,Br,I)3 ここで、FAとMAは、それぞれホルムアミジニウムとメチルアンモニウムを表す。)、II-VI族量子ドット(例えば、CdSe)、III-V族量子ドット(例えば、InP)、又はカルコパイライト構造を有する量子ドット(例えば、(Ag,Cu)(In,Ga)(S,Se)2)等を用いることができる。光源透光性部材13に添加する蛍光体としては、1種類の蛍光体を用いてもよく、複数種類の蛍光体を用いてもよい。
For example, the light source
また、上述した蛍光体を含有する波長変換シートを、面状光源300の上側に配置してもよい。波長変換シートは、光源部10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とすることができる。例えば、青色の発光が可能な光源部10と、黄色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、を組み合わせて白色光を得ることができる。また他には、青色の発光が可能な光源部10と、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する波長変換シートとを組み合わせてもよい。また、青色の発光が可能な光源部10と、複数の波長変換シートとを組み合わせてもよい。複数の波長変換シートとしては、例えば、赤色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、緑色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、を選択することができる。また、青色の発光が可能な発光素子11と赤色の発光が可能な蛍光体を含有する光源透光性部材13とを有する光源部10と、緑色の発光が可能な蛍光体を含有する波長変換シートと、を組み合わせてもよい。
The wavelength conversion sheet containing the phosphor described above may be placed on the upper side of the planar
波長変換シートに用いられる黄色の発光が可能な蛍光体としては、例えば、上述したイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を用いるのが好ましい。また、波長変換シートに用いられる緑色の発光が可能な蛍光体としては、発光ピーク波長の半値幅の狭い、例えば、上述したペロブスカイト構造を有する量子ドット、III-V族量子ドット、又は、カルコパイライト構造を有する量子ドットを用いるのが好ましい。また、波長変換シートに用いられる赤色の発光が可能な蛍光体としては、緑色の発光が可能な蛍光体と同様に発光ピーク波長の半値幅の狭い、例えば、上述したKSF系蛍光体、KSAF系蛍光体、III-V族量子ドット、又は、カルコパイライト構造を有する量子ドットを用いるのが好ましい。 As the phosphor capable of emitting yellow light used in the wavelength conversion sheet, for example, the above-mentioned yttrium aluminum garnet phosphor is preferably used. As the phosphor capable of emitting green light used in the wavelength conversion sheet, it is preferable to use quantum dots having a narrow half-width of the emission peak wavelength, for example, quantum dots having a perovskite structure, III-V group quantum dots, or quantum dots having a chalcopyrite structure, as the above-mentioned. As the phosphor capable of emitting red light used in the wavelength conversion sheet, it is preferable to use quantum dots having a narrow half-width of the emission peak wavelength, for example, the above-mentioned KSF phosphor, KSAF phosphor, III-V group quantum dots, or quantum dots having a chalcopyrite structure, as the same as the phosphor capable of emitting green light.
また、波長変換シートと光源部10との間に、特定の波長領域の光を透過し、かつそれ以外の波長領域の光を反射するバンドパスフィルタが配置されてもよい。バンドパスフィルタとしては、例えば、ダイクロイックシートが用いられる。バンドパスフィルタは、青色光のみを透過し、その他の色の光(緑色光及び赤色光)を反射することが好ましい。これにより、光源部10からの光のうちの青色光のみを波長変換シートに入射させることができるため、光源部10からの青色光の一部を吸収して、白色光を出射する波長変換シートと組み合わせて用いることで、波長変換シートにおいて白色光を出射しやすい。また、バンドパスフィルタを透過し、波長変換シートを反射した青色光以外の光(例えば、緑色光、赤色光等)が光源部10側に戻るのを低減することができる。これにより、発光モジュール100の輝度むらが低減される。
A bandpass filter that transmits light in a specific wavelength region and reflects light in other wavelength regions may be disposed between the wavelength conversion sheet and the
また、バンドパスフィルタと光源部10との間に、拡散シートが配置されてもよい。拡散シートは、光源部10からの光を透過し、拡散シートからバンドパスフィルタ側へ出射した時に、透過した光を拡散させることができる。これにより、発光モジュール100の輝度むらを低減することができる。拡散シートは、導光部材20の第1面201、透光性部材30及び光調整部材41の上面に対向する。拡散シートは、導光部材20の第1面201、透光性部材30及び/又は光調整部材41の上面に接触していてもよいし、離れていてもよい。拡散シートは、発光素子11が発する光に対する吸収性が小さい材料が用いられることが好ましい。拡散シートとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリエチレン等が挙げられる。拡散シートは、出射面に微小な凹凸を含んでもよいし、光拡散性を有する光学フィルムを含んでもよい。拡散シートは、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。
A diffusion sheet may be disposed between the bandpass filter and the
また、波長変換シートにおける光源部10とは反対側の面に対向するように、プリズムシートが配置されてもよい。プリズムシートの表面には、一方向に延びる複数のプリズムが配列されている。プリズムシートは、1つのプリズムシートを用いてもよいし、複数のプリズムシートを重ねて用いてもよい。複数のプリズムシートを重ねて用いる場合、例えば、複数のうちの1つをX方向に延びるプリズムとし、他の1つをY方向に延びるプリズムとすることができる。これにより、プリズムシートから出射する光を、プリズムシートの出射面に直交する方向に沿わせることができ、上面視における発光モジュール100の輝度を高めることができる。
A prism sheet may be disposed so as to face the surface of the wavelength conversion sheet opposite the
光源部10は、さらに被覆部材(以下、光源被覆部材14という)を含むことができる。光源被覆部材14は、発光素子11の下面に配置される。光源被覆部材14は、光源部10の電極12の下面が光源被覆部材14から露出するように配置される。光源被覆部材14は、発光素子11の側面を覆う光源透光性部材13の下面にも配置される。
The
光源被覆部材14は、発光素子11が発する光に対する反射性を有する。光源被覆部材14には、例えば、窒素及び/又は酸素等の気体を含む樹脂部材、又は、光散乱粒子を含む樹脂部材等を用いることができる。光源被覆部材14の樹脂部材としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂若しくはポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂、又は、エポキシ樹脂若しくはシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。光源被覆部材14の光散乱粒子としては、例えば、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、ジルコニア、イットリア、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、五酸化ニオブ、チタン酸バリウム、五酸化タンタル、硫酸バリウム、又は、ガラス等の粒子を用いることができる。光源被覆部材14は、気体と光散乱粒子の両方を含んでいてもよい。
The light
図4Bに示すように、光源部10は光調整部材(以下、光源光調整部材15という)を含むことができる。光源光調整部材15は、光源部10の上面の少なくとも一部を構成する。光源光調整部材15は、発光素子11の上側に位置する。上面視において光源光調整部材15と発光素子11とが重なり、その重なる部分において光源光調整部材15が発光素子11の上側に位置する。光源光調整部材15は、光源透光性部材13の上側に位置し、光源透光性部材13の上面から出射する光の量及び/又は出射方向を調整する。光源光調整部材15は、発光素子11が発する光に対する反射性及び透光性を有する。光源透光性部材13の上面から出射した光の一部は光源光調整部材15により反射し、他の一部は光源光調整部材15を透過する。発光素子11のピーク波長に対する光源光調整部材15の透過率は、例えば、1%以上50%以下が好ましく、3%以上30%以下であることがより好ましい。光源部10が光源光調整部材15を含むことにより、光源部10の直上領域が明るくなりすぎることを低減することができる。これにより、発光モジュール100の輝度むらが低減される。
As shown in FIG. 4B, the
光源光調整部材15は、例えば、光散乱粒子を含む樹脂部材によって構成することができる。光源光調整部材15の樹脂部材としては、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。光源光調整部材15の光散乱粒子としては、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。また、光源光調整部材15は、例えば、アルミニウム若しくは銀等の金属部材、又は誘電体多層膜であってもよい。
The light source
図4Aに示すように、光源部10は、光源光調整部材15を含まなくてもよい。このようにすることで、光源部10が発光素子11の上側に位置する光源光調整部材15を含む場合よりも、上下方向において光源部10を小型化しやすくなる。他の光源部10の形態としては、光源部10は光源被覆部材14を含まなくてもよい。例えば、発光素子の下面、一対の電極12の下面、及び、光源透光性部材の下面によって光源部の下面が構成されていてもよい。他の光源部10の形態としては、光源部10は発光素子11の単体のみであってもよい。他の光源部10の形態としては、光源部10は、光源被覆部材14及び光源透光性部材13を含まず、発光素子11の上面に光源光調整部材15が位置してもよい。他の光源部10の形態としては、光源部10は、光源透光性部材13を含まず、発光素子11の上面に光源光調整部材15が位置し、発光素子11の下面に光源被覆部材14が位置してもよい。
As shown in FIG. 4A, the
上面視における光源部10の形状は特に限定されない。上面視における光源部10の形状は、例えば、円形、三角形、四角形、六角形又は八角形等の形状とすることができる。上面視における光源部10の形状が四角形の場合には、光源部10の一対の外縁がX方向と平行でもよく、X方向に対して傾斜していてもよい。本実施形態では、光源部10の一対の外縁がX方向に対して45°傾斜している。
The shape of the
(導光部材20)
導光部材20は、光源部10が発する光に対する透光性を有する部材である。光源部10のピーク波長に対する導光部材20の透過率は、例えば、60%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。図3に示すように、発光モジュール100の発光面となる第1面201と、第1面201の反対側に位置する第2面202と、を有する。導光部材20は、第1面201から第2面202まで貫通する第1貫通孔20Hを有する。導光部材20の第1貫通孔20Hには、図1に示すように、光源部10が位置する。これにより、導光部材20は、上面視において光源部10を囲む。本実施形態における第1貫通孔20Hは、上面視において円形である。第1貫通孔20Hは、上面視において楕円、又は、三角形、四角形、六角形若しくは八角形等の多角形であってもよい。
(Light guiding member 20)
The
断面視において、第1貫通孔20Hの横方向の長さは、第1面201から第2面202まで同じ長さであってもよいし、図5に示すように、上側と下側とで異なる長さであってもよい。上側と下側とで第1貫通孔20Hの横方向の長さが異なることにより、上面視における導光部材20と透光性部材30との界面の面積を大きくすることができる。導光部材20と透光性部材30との界面は、導光部材20の屈折率と透光性部材30の屈折率の差によって輝度が高くなりやすいが、上面視における導光部材20と透光性部材30との界面の面積を大きくすることで、発光モジュール100の輝度むらを低減させやすくなる。この場合、断面視において、第1貫通孔20Hの上端の横方向の長さは、第1貫通孔20Hの下端の横方向の長さよりも長くてもよい。また、断面視において、第1貫通孔20Hの横方向の長さが上側と下側とで異なる場合、第1貫通孔20Hの側面は、Z方向に対して傾斜してもよいし、XY平面に平行な面を含む段差を有してもよい。
In a cross-sectional view, the horizontal length of the first through
発光モジュール100が備える導光部材20の数は、1つでもよく、複数でもよい。本実施形態では、発光モジュール100は、第1導光部20A、第2導光部20B、第3導光部20C及び第4導光部20Dを含む複数の導光部材20を備える。図1に示すように、X方向において、第1導光部20Aと第2導光部20Bは隣り合っている。X方向において、第3導光部20Cと第4導光部20Dは隣り合っている。Y方向において、第1導光部20Aと第3導光部20Cは隣り合っている。Y方向において、第2導光部20Bと第4導光部20Dは隣り合っている。第1光源10Aは、第1導光部20Aの第1貫通孔20Hに位置する。第2光源10Bは、第2導光部20Bの第1貫通孔20Hに位置する。第3光源10Cは、第3導光部20Cの第1貫通孔20Hに位置する。第4光源10Dは、第4導光部20Dの第1貫通孔20Hに位置する。
The number of
導光部材20は区画溝20Gによって区画されている。区画溝20Gで区画された1つの領域を発光領域300Aとする。本実施形態では、区画溝20Gによって区画された第1導光部20A、第2導光部20B、第3導光部20C及び第4導光部20Dが、それぞれ異なる発光領域300Aである。1つの発光領域300Aは、ローカルディミングの駆動単位とすることができる。面状光源300を構成する発光領域300Aの数は特に限定されない。例えば、面状光源300が1つの発光領域300Aを備えていてもよく、面状光源300が複数の発光領域300Aを備えていてもよい。また、複数の面状光源300を並べることで、より面積の大きい面状光源装置としてもよい。区画溝20G内に光源部10が発する光に対する反射性を有する部材が配置されていてもよい。これにより、発光状態の発光領域と非発光状態の発光領域とのコントラストを向上させることができる。なお、発光モジュールは、区画溝20G内に光源部10が発する光に対する反射性を有する部材が配置されていなくてもよい。
The
本実施形態では、導光部材20は、Y方向に延びる第1区画溝21Gと、X方向に延びる第2区画溝22Gと、で構成される格子状の区画溝20Gを備える。第1導光部20Aと第2導光部20Bの間にはY方向に延びる第1区画溝21Gがある。第1導光部20Aと第3導光部20Cの間にはX方向に延びる第2区画溝22Gがある。区画溝20Gは、導光部材20の第1面201から第2面202まで貫通することが好ましい。このようにすることで、導光部材20を複数に分離することができるので、例えば、導光部材20と支持部材200の熱膨張係数の違いから生じる支持部材200の反りを低減することができる。これにより、後述する導電部材80に亀裂が生じることを低減できる。また、区画溝20Gは、導光部材20の第1面201側のみ開口する凹部であってもよく、導光部材20の第2面202側のみ開口する凹部であってもよい。区画溝20Gが凹部の場合には、区画溝20Gは導光部材20により形成された底面を備えている。
In this embodiment, the
区画溝20Gの側面は、Z方向に平行な面であってもよいし、Z方向に対して傾斜する面であってもよい。区画溝20Gの側面がZ方向に対して傾斜する面の場合、区画溝20Gにおいて対向する側面は、下方向に行くほど対向間の距離が短くなってもよいし、長くなってもよい。
The side of the
図1に示すように、導光部材20は、導光部材20の第1面201及び/又は第2面202に開口する孔部(以下、第1導光孔部21という)を有することが好ましい。上面視において、第1導光孔部21は、第1貫通孔20Hと区画溝20Gとの間に位置する。本実施形態において、第1導光孔部21は、第1面201側にのみ開口する凹部である。第1導光孔部21は、第2面202側のみ開口する凹部でもよく、導光部材20の第1面201から第2面202まで貫通する貫通孔であってもよい。導光部材20が第1導光孔部21を含むことにより、導光部材20の表面積を大きくすることができる。このようにすることで、導光部材20の表面から導光部材20の外部に取り出される光の量を増やすことができる。これにより、発光モジュール100の輝度の調整が容易になるので、発光モジュール100の輝度むらを低減しやすくなる。Z方向における凹部の深さは、例えば、導光部材20の厚さの0.1倍以上である。
As shown in FIG. 1, the
上面視における第1導光孔部21の形状は、特に限定されない。図1に示すように、本実施形態の第1導光孔部21の形状は、線状の部分を含んでいる。本明細書において、線状とは、直線、曲線、又は、折れ曲がった線等も含む。上面視における第1導光孔部21の形状は、2方向に延びるV字形又はL字形であってもよい。また、上面視における第1導光孔部21の形状は、円形、楕円形、又は、三角形、四角形、六角形若しくは八角形等の多角形であってもよい。
The shape of the first
本明細書において、図2に示すように、第1面201に位置する第1導光部20Aの外縁のうちで第1光源10Aの中心から最も遠い点を第1点P1と称し、第1面201に位置する第1導光部20Aの外縁のうちで第1光源10Aの中心から最も近い点を第2点P2と称する。本実施形態では、第1点P1は第1導光部20Aの各角に位置し、第2点P2は第1導光部20Aの各辺の中心に位置する。第1点P1及び第2点P2は、それぞれが、1つでもよいし、複数でもよい。
In this specification, as shown in FIG. 2, the point on the outer edge of the first
図2に示すように、上面視において、第1導光孔部21の少なくとも一つが、第1光源10Aの中心と第1点P1とを結ぶ第1仮想直線IL上に位置することが好ましい。このようにすることで、発光モジュール100の輝度むらが低減される。第1光源10Aから遠い第1点P1は、第1光源10Aに近い第2点P2よりも輝度が低くなりやすいが、第1仮想直線IL上に第1導光孔部21が位置することにより、第1点P1の近傍において導光部材20から外部に取り出される光の量を増やしやすくなる。これにより、第1点P1での輝度と第2点P2での輝度との差を低減できるので、発光モジュール100の輝度むらが低減される。
As shown in FIG. 2, in a top view, it is preferable that at least one of the first light guide holes 21 is located on the first imaginary straight line IL connecting the center of the first
また、第1光源10Aの中心と第1点P1とを結ぶ第1仮想直線IL上に、複数の第1導光孔部21が位置することが好ましい。このようにすることで、第1点P1の近傍における輝度の調整が容易になるので、発光モジュール100の輝度むらを低減させやすくなる。第1仮想直線IL上に位置する第1導光孔部21の数は、第1光源10Aの中心と第2点P2とを結ぶ第2仮想直線IIL上に位置する第1導光孔部21の数よりも多いことが好ましい。これにより、第1点P1での輝度と第2点P2での輝度との差を低減しやすくなる。図2に示すように、第2仮想直線IIL上に位置する第1導光孔部21がなくてもよい。
It is also preferable that a plurality of first light guide holes 21 are located on the first imaginary straight line IL connecting the center of the first
上面視において、第1導光孔部21の少なくとも一つが、第1光源10Aの中心に近い第1導光孔部21の端部から、第1光源10Aから離れるようにX方向及びY方向に傾斜して延びていることが好ましい。このようにすることで、第1導光孔部21が延びる方向に第1光源10Aからの光の一部を導くことができる。これにより、発光モジュール100の輝度むらを低減することができる。
When viewed from above, it is preferable that at least one of the first
第1導光部20Aに設けられる第1導光孔部21の形状と、第2導光部20Bに設けられる第1導光孔部21の形状とは同じでもよく、異なっていてもよい。また、第1導光部20Aに設けられる第1導光孔部21の数と、第2導光部20Bに設けられる第1導光孔部21の数とは同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、導光部材20に第1導光孔部21を形成する前に、第1導光部20Aの輝度むらと第2導光部20Bの輝度むらを確認する。第1導光部20Aの輝度むらと第2導光部20Bの輝度むらを確認した後に、第1導光部20A及び第2導光部20Bのそれぞれに適した第1導光孔部21を導光部材20に形成する。このようにすることで、発光モジュール100の輝度むらを低減することができる。例えば、導光部材20に第1導光孔部21を形成する前に輝度むらが所望の範囲に抑えられていれば、導光部材20に第1導光孔部21を設けなくてもよい。第1導光部20Aの輝度むらと第2導光部20Bの輝度むらを確認する方法としては、例えば、2次元色彩輝度計(コニカミノルタ製CA-2500)で輝度を測定することで確認できる。
The shape of the first
導光部材20が含む第1導光孔部21は、1つでもよいし、2つ以上であってもよい。図2に示すように、上面視において、複数の第1導光孔部21が光源部10を囲んでいることが好ましい。このようにすることで、複数の第1導光孔部21によって光源部10から横方向に進む光を導光部材20の外側に取り出しやすくなる。なお、上面視において、1つの第1導光孔部21が光源部10を切れ目なく囲んでいてもよい。
The light-guiding
導光部材20の材料としては、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。また、導光部材20の材料として、ガラス等を用いてもよい。導光部材20は、蛍光体及び/又は光散乱粒子を含んでいてもよい。
The
導光部材20の厚さは、例えば、150μm以上800μm以下が好ましい。本明細書において、特に他の言及がない限り、各部材の厚さとは、上下方向における各部材の上面から各部材の下面までの距離が最大になるときの値とする。導光部材20は、上下方向に単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。導光部材20が積層体で構成される場合、各層の間に透光性の接着剤を配置してもよい。積層体の各層は、異なる種類の主材を用いてもよい。
The thickness of the light-guiding
導光部材20に第1導光孔部21を形成する方法は特に限定されない。例えば、レーザー加工によって導光部材20に第1導光孔部21を形成することができる。レーザー照射による熱によって第1導光孔部21を形成することができる。なお、金型等を用いた射出成形、トランスファ成形、圧縮成形等の方法で第1導光孔部21を含む導光部材を形成してもよい。
The method for forming the first
(透光性部材30)
図3に示すように、発光モジュール100は透光性部材30を備える。透光性部材30は、光源部10が発する光に対する透光性を有する。図2に示すように、上面視において、透光性部材30は、光源部10を囲む。透光性部材30の少なくとも一部は、第1貫通孔20H内に位置する。透光性部材30の全体が第1貫通孔20H内に位置することが好ましい。透光性部材30には、例えば、複数の反射粒子を含む樹脂部材等を用いることができる。透光性部材30の樹脂部材としては、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。透光性部材30の反射粒子としては、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。
(Light-transmitting member 30)
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、断面視において、透光性部材30は、透光部31と、透光部31の上側に位置する反射部32と、を有する。反射部32は、透光性部材30において、複数の反射粒子が偏って位置する部分である。反射部32は、透光部31を通って反射部32を抜ける光の量及び/又は出射方向を調整する。透光性部材30の反射部32は、透光性部材30の透光部31よりも反射粒子が高い密度で位置している。透光性部材30が複数の反射粒子を含む樹脂部材である場合には、反射部32は透光部31よりも、断面視における樹脂部材の面積に対する反射粒子の面積の割合が高い。反射部32の断面視における樹脂部材の面積に対する反射粒子の面積の割合は、特に限定されないが、透光部31の断面視における樹脂部材の面積に対する反射粒子の面積の割合の10倍以上であることが好ましい。このようにすることで、反射部32から上方へ光が抜けることを低減できるので、反射部32の周囲の直上領域が明るくなり過ぎることを低減できる。透光部31は反射粒子を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
As shown in FIG. 3, in a cross-sectional view, the light-transmitting
図3に示すように本実施形態では、断面視において、透光性部材30は、横方向の一端が光源部10に接し、その他端が導光部材20の第1貫通孔20Hを画定する導光部材の側面に接する。本明細書において、第1貫通孔20Hを画定する導光部材の側面を、第1貫通孔20Hの側面と呼ぶことがある。断面視において、透光性部材30の導光部材20の第1貫通孔20Hの側面側の端部における反射粒子の数は、透光性部材30の光源部10側の端部における反射粒子の数よりも多いことが好ましい。本実施形態では、断面視において、光源部10から第1貫通孔20Hの側面に近付くに従って、反射部32の厚さが厚くなっている。反射部32の最大厚さは、10μm以上200μm以下が好ましい。断面視において、透光性部材30の導光部材20の第1貫通孔20Hの側面側の端部における反射粒子の数が多いことにより、導光部材20と透光性部材30との界面の近傍において輝度が高くなりすぎることを低減できる。これにより、発光モジュール100の輝度むらを低減させやすくなる。
3, in the present embodiment, in the cross-sectional view, one lateral end of the
図5に示すように、第1貫通孔20Hの側面がZ方向に対して傾斜させることで、反射部32の第1貫通孔20H側の端部の厚さを調整することができる。図5に示すように、第1貫通孔20Hの上端の横方向の長さが、第1貫通孔20Hの下端の横方向の長さよりも長いことが好ましい。このようにすることで、反射部32と第1貫通孔20Hの側面とが接する部分における反射部32の厚さを光源部10から離れるほど薄くしやすくなる。光源部10から離れた位置では輝度が低くなりやすいので、透光性部材30の反射部32の厚さが光源部10から離れるほど薄くなることで、光源部10から離れた位置において光源部10からの光を取り出しやすくなる。これにより、発光モジュール100の輝度むらを低減させやすくなる。例えば、断面視において、第1貫通孔20Hの側面とZ方向とのなす角を大きくすることで、反射部32の第1貫通孔20H側の端部の厚さをより厚くすることができる。
As shown in FIG. 5, the thickness of the end of the reflecting
上面視において、反射部32は透光部31に重なる。透光部31を通る光の一部は反射部32により反射し、他の一部は反射部32を透過する。発光素子11のピーク波長に対する反射部32の透過率は、例えば、1%以上70%以下が好ましく、3%以上50%以下であることがより好ましい。また、透光部31の下側の面から入射し反射部32の上側の面から出射する光の透過率(以下、透光性部材30の光の透過率という)は、発光素子11のピーク波長に対して、1%以上70%以下が好ましく、3%以上50%以下であることがより好ましい。
When viewed from above, the
図3に示すように、透光部31は、光源部10の側面と接していることが好ましい。このようにすることで、光源部10からの光が透光部31に入射しやすくなる。透光部31は導光部材20と接していることが好ましい。このようにすることで、光源部10からの光が導光部材20に入射しやすくなる。
As shown in FIG. 3, the light-transmitting
透光性部材30の上面と光調整部材41の上面とは面一であることが好ましい。また、透光性部材30の上面と導光部材20の第1面201とは面一であることが好ましい。透光性部材30と光調整部材41とが面一であり、かつ透光性部材30と導光部材20とが面一であることにより、上下方向において発光モジュール100を小型化しやすくなる。本明細書でいう「面一」とは、隣り合う部材の表面同士に段差がない態様を意味する。ここでいう段差とは、隣り合う部材の表面の高さの差が10μmを超えた段差を意味し、隣り合う部材の表面の高さの差が10μm以内であれば、「面一」に含まれる。透光性部材30の上面全面は、平面であることが好ましく、この場合、導光部材20の第1面201及び光調整部材41の上面に対して、同一平面上に位置していることが好ましい。このようにすることで、上下方向において発光モジュール100を小型化しやすくなる。断面視において、透光性部材30の横方向の一端部の上面と導光部材20の上面とが面一で、かつ透光性部材30の横方向の他端部の上面と光調整部材41の上面とが面一であれば、透光性部材30の両端部の間の部分は、同一平面上に位置しなくてもよく、例えば、凹凸があってもよいし、下方に凹んでもよいし、上方に膨らんでもよい。また、導光部材20の上面と光調整部材41の上面とは、同一平面上に位置していなくてもよく、この場合、透光性部材30の上面はXY平面に対して傾斜した部分を含んでもよい。
It is preferable that the upper surface of the light-transmitting
透光性部材30は、上下方向において、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。透光性部材30が積層体である場合、単層の透光部31と、単層の反射部32とで構成されてもよいし、複数の層の透光部31と、単層の反射部32とで構成されてもよい。透光性部材30の材料として、例えば、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。また、反射粒子の材料としては、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。
The light-transmitting
図3に示すように、透光性部材30の下面は、凹部(以下、第1透光凹部33という)を有することが好ましい。第1透光凹部33は、透光性部材30の下面を覆う被覆部材(以下、透光部被覆部材62Aという)と接している。透光部被覆部材62Aの屈折率は、透光性部材30の屈折率とは異なることが好ましく、透光性部材30の屈折率よりも低いことがより好ましい。このようにすることで、透光部被覆部材62Aに入射した光源部10からの光の一部が、透光部被覆部材62Aと透光性部材30との界面において全反射しやすくなる。これにより、発光モジュール100の下方へ抜ける光を低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。透光部被覆部材62Aは、本実施形態では、後述の第2接着層62である。透光部被覆部材62Aは、第2接着層62に限らず、少なくとも透光性部材30の下面を覆うものであればよく、第2接着層62とは別に設けられてもよい。透光部被覆部材62Aは、窒素及び/又は酸素等の気体であってもよい。第1透光凹部33が透光部被覆部材62Aと接していることで、第1透光凹部33と透光部被覆部材62Aとの界面で、光源部10から横方向に進む光を上側に反射させることができる。これによって、発光モジュール100の下方へ抜ける光を低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。
As shown in FIG. 3, the lower surface of the light-transmitting
図6A、図6Bに示すように、透光性部材30の上面は、下方向に凹む複数の凹部(以下、第2透光凹部34という)を有することが好ましい。このようにすることで、反射部32の厚さを調整しやすくなるので、透光性部材30の直上領域における輝度の調整が容易になる。第2透光凹部34は、反射部32の上面から下方向に延びる。第2透光凹部34内において透光部31の少なくとも一部が反射部32から露出していてもよい。このようにすることで、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。なお、第2透光凹部34内において透光部31が反射部32から露出していていなくてもよい。
As shown in Figures 6A and 6B, the upper surface of the light-transmitting
(光調整部材41)
光調整部材41は、光源部10が発する光に対する反射性及び透光性を有する。光源部10から出射した光の一部は光調整部材41により反射し、他の一部は光調整部材41を透過する。光源部10のピーク波長に対する光調整部材41の透過率は、光源部10のピーク波長に対する導光部材20の透過率よりも低い。光源部10のピーク波長に対する光調整部材41の透過率は、例えば、1%以上50%以下が好ましく、3%以上30%以下であることがより好ましい。光源部10の1ピーク波長に対する光調整部材41の光の透過率は、透光性部材30の光の透過率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、光調整部材41から上方へ光が抜けることを低減できるので、光源部10の周囲の直上領域が明るくなり過ぎることを低減でき、発光モジュール100の輝度むらが低減される。
(Light adjustment member 41)
The
光調整部材41は、光源部10の上側に位置する。上面視において光調整部材41と光源部10とが重なり、その重なる部分において光調整部材41が光源部10の上側に位置する。光調整部材41が、光源部10の上側に位置することにより、光源部10の直上領域が明るくなり過ぎることを低減することができる。
The
光調整部材41の横方向の端面は、透光性部材30の反射部32に接することが好ましい。光調整部材41の厚さは、反射部32の最小厚さと同一であってもよいし、反射部32の最小厚さよりも薄くてもよいし、反射部32の最小厚さよりも厚くてもよい。光調整部材41の厚さは、反射部32の最大厚さよりも薄いことが好ましい。このようにすることにより、上下方向において発光モジュール100を小型化しやすくなる。光調整部材41は、単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。
The lateral end face of the
上面視における光調整部材41の大きさは、図2に示すように、光源部10と同一であってもよいし、図5に示すように、光源部10よりも大きくてもよい。上面視における光調整部材41の大きさが光源部10と同一である場合、光調整部材41の外縁は、光源部10の外縁に一致することが好ましい。上面視における光調整部材41の大きさが光源部10よりも大きい場合、光調整部材41の外縁の全てが、光源部10の外縁よりも外側に位置していることが好ましい。なお、上面視において、光調整部材41の外縁の一部が、光源部10の外縁よりも内側に位置していてもよい。上面視における光調整部材41の大きさが光源部10よりも大きいことで、光源部10の直上領域が明るくなり過ぎることを低減できたり、上面視における光源部10の内側と外側との輝度むらを低減できたりする。
The size of the
光調整部材41は、少なくとも1つの第2貫通孔41Hを有する。光調整部材41が、第2貫通孔41Hを有することにより、光調整部材41の直上領域における輝度の調整が容易になる。例えば、第2貫通孔41Hの大きさや位置を変更することにより、光調整部材41によって遮られる光源部10からの光を調整できる。これにより、光調整部材41の直上領域における輝度の調整が容易になるので、発光モジュール100の輝度むらを低減しやすくなる。上面視において、第2貫通孔41Hは光調整部材41の外縁から離れて位置する。
The
上面視における第2貫通孔41Hの形状は、特に限定されない。図2に示すように、本実施形態では、上面視における第2貫通孔41Hの形状は円形である。上面視における第2貫通孔41Hの形状は、楕円形、又は、三角形、四角形、六角形若しくは八角形等の多角形であってもよい。上面視における第2貫通孔41Hの形状は、線状の部分を含んでいてもよい。例えば、上面視における第2貫通孔41Hの形状は、2方向に延びるV字形又はL字形の部分を含んでいてもよい。
The shape of the second through
図2に示すように、上面視において、光調整部材41は、横方向に凹む複数の凹部(以下、第1凹部41Cという)を有することが好ましい。第1凹部41Cは、光調整部材41の外縁に設けられる。光調整部材41が第1凹部41Cを有することにより、光調整部材41の周囲における輝度の調整が容易になる。例えば、第1凹部41Cの大きさ及び/又は位置を変更することにより、光調整部材41によって遮られる光源部10からの光を調整できる。これにより、光調整部材41の周囲における輝度の調整が容易になるので、発光モジュール100の輝度むらを低減しやすくなる。また、光調整部材41が複数の第1凹部41Cを有することにより、光調整部材41の外縁近傍において輝度が高い部分と輝度が低い部分とが混在しやすくなる。これにより、光調整部材41外縁近傍において、光調整部材41の外縁よりも内側に位置する部分の輝度と光調整部材41の外縁よりも外側に位置する部分の輝度との境界を目立ちにくくすることができる。第1凹部41Cの大きさは特に限定されない。X方向における第1凹部41Cの最大の長さは、X方向における第2貫通孔41Hの最大の長さよりも短くてもよい。Y方向における第1凹部41Cの最大の長さは、Y方向における第2貫通孔41Hの最大の長さよりも短くてもよい。
As shown in FIG. 2, in a top view, the
光調整部材41は、図7に示すように、樹脂部材(以下、光調整樹脂部材41Aという)と、光調整樹脂部材41Aに含まれる複数の反射体(以下、光調整反射体41Bという)によって構成することができる。光調整樹脂部材41Aの材料としては、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。光調整反射体41Bの材料としては、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。光調整反射体41Bとして窒素及び/又は酸素等の気体を用いてもよい。また、光調整部材41は、光散乱粒子と気体の両方を含んでいてもよい。
As shown in FIG. 7, the
光調整反射体41Bの屈折率は、光調整樹脂部材41Aの屈折率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、光調整樹脂部材41Aに入射した光源部10からの光の一部が、光調整樹脂部材41Aと光調整反射体41Bとの界面において全反射しやすくなる。これにより、光源部10の上方へ光が抜ける低減できるので、光源部10の直上領域が明るくなりすぎることを低減できる。本明細書において、屈折率とは光源部10のピーク波長における屈折率とする。
The refractive index of the
光調整反射体41Bの屈折率が光調整樹脂部材41Aの屈折率よりも低い場合には、光調整樹脂部材41Aの屈折率は、導光部材20の母材の屈折率よりも高いことが好ましい。このようにすることで、光調整樹脂部材41Aと光調整反射体41Bの屈折率差を大きくしやすくなる。これにより、光調整樹脂部材41Aから光調整反射体41Bに進む光の一部が、光調整樹脂部材41Aと光調整反射体41Bとの界面において全反射しやすくなる。これにより、光源部10の上方へ光が抜けることを低減できるので、光源部10の直上領域が明るくなり過ぎることを低減できる。
When the refractive index of the
図7に示すように、光調整反射体41Bは、断面視において、横方向における最大長さL1が、上下方向における最大長さL2よりも長いことが好ましい。このようにすることで、光調整反射体41Bが球状の場合よりも光源部10と対向する光調整反射体41Bの面を平らな面に近づけやすくなる。これにより、光源部10から出射された光が、上面視において光源部10の周囲に位置する光調整部材41の一部によって反射された場合に、光源部10から離れる方向に反射されやすくなる。つまり、光源部10から出射された光が、光調整部材41の一部によって反射されて光源部10に戻ってくることを低減することができる。これにより、光源部10から出射された光が光源部10に吸収されることを低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。例えば、光源部10の光源透光性部材13が蛍光体を含んでいる場合には、光源部10から出射された光が光調整部材41によって反射して光源部10に戻ってくることを低減することができることにより、光源部10からの光の波長が光源透光性部材13に含まれる蛍光体によって変換されすぎることを低減することができる。横方向における光調整反射体41Bの最大長さL1は、特に限定されない。例えば、横方向における光調整反射体41Bの最大長さL1は、上下方向における光調整反射体41Bの最大長さL2の2倍以上である。
7, it is preferable that the maximum length L1 of the
(支持部材200)
図3に示すように、支持部材200は、発光モジュール100が配置される部材である。導光部材20は、第2面202を支持部材200の上面に対向させて、支持部材200上に配置される。
(Support member 200)
3 , the
支持部材200は、配線基板50を有する。配線基板50は、絶縁基材51と、絶縁基材51の少なくとも一方の面に配置された少なくとも1層の配線層52とを有する。絶縁基材51は、リジッド基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。面状光源300の薄型化のため、絶縁基材51はフレキシブル基板であることが好ましい。絶縁基材51は、上下方向において単層で構成されてもよいし、複数の層の積層体で構成されてもよい。例えば、絶縁基材51は、単層のフレキシブル基板で構成されていてもよく、複数のリジッド基板の積層体で構成されていてもよい。絶縁基材51の材料として、例えば、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。配線層52は、金属膜であり、例えば銅膜である。
The
支持部材200は、配線基板50上に配置された第1接着層61と、第1接着層61上に配置された反射部材70と、反射部材70上に配置された第2接着層62と、を更に有する。
The
第1接着層61は、配線基板50と反射部材70との間に配置され、配線基板50と反射部材70を接着している。第1接着層61は、例えば、光散乱粒子を含む樹脂部材によって構成することができる。第1接着層61の樹脂部材として、例えば、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。第1接着層61の光散乱粒子として、例えば、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。第1接着層61として、シート状の光学用透明粘着剤を用いてもよい。
The first
第1接着層61の樹脂部材の屈折率は、反射部材70の樹脂部材の屈折率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、反射部材70から第1接着層61に進む光の一部が、反射部材70と第1接着層61との界面において全反射しやすくなる。これにより、発光モジュール100の下方へ抜ける光を低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。
The refractive index of the resin material of the first
反射部材70は、導光部材20の下方、光源部10の下方及び透光性部材30の下方に配置されている。反射部材70は、光源部10が発する光に対する反射性を有する。反射部材70は、樹脂部材と、樹脂部材中に含まれる反射体によって構成することができる。反射部材70の樹脂部材として、例えば、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。反射部材70の反射体の材料としては、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。反射部材70の反射体として窒素及び/又は酸素等の気体を用いてもよい。また、反射部材70は、反射体として光散乱粒子と気体の両方を含んでいてもよい。
The
反射部材70の反射体の屈折率は、反射部材70の樹脂部材の屈折率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、反射部材70に入射した光源部10からの光の一部が、反射部材70の樹脂部材と反射部材70の反射体との界面において全反射しやすくなる。これにより、反射部材70から下方へ光が抜けることを低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。
The refractive index of the reflector of the
反射部材70の反射体の屈折率が反射部材70の樹脂部材の屈折率よりも低い場合には、反射部材70の樹脂部材の屈折率は導光部材20の母材の屈折率よりも高いことが好ましい。このようにすることで、反射部材70の樹脂部材と反射部材70の反射体の屈折率差を大きくしやすくなる。これにより、反射部材70に入射した光源部10からの光の一部が、反射部材70の樹脂部材と反射部材70の反射体との界面において全反射しやすくなる。
When the refractive index of the reflector of the reflecting
第2接着層62は、反射部材70と導光部材20の第2面202との間に配置され、反射部材70と導光部材20を接着している。光源部10は、導光部材20の第1貫通孔20H内において第2接着層62上に配置される。第2接着層62は、例えば、光散乱粒子を含む樹脂部材によって構成することができる。第2接着層62の樹脂部材として、例えば、光源被覆部材14の樹脂部材と同様の材料を用いることができる。第2接着層62の光散乱粒子として、例えば、光源被覆部材14の光散乱粒子と同様の材料を用いることができる。第2接着層62として、シート状の光学用透明粘着剤を用いてもよい。
The second
第2接着層62の樹脂部材の屈折率は、導光部材20の母材の屈折率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、導光部材20から第2接着層62に進む光の一部が、導光部材20と第2接着層62との界面において全反射しやすくなる。これにより、発光モジュール100の下方へ抜ける光を低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。第2接着層62の樹脂部材の屈折率は、透光部31の母材の屈折率よりも低いことが好ましい。このようにすることで、透光部31から第2接着層62に進む光の一部が、透光部31と第2接着層62との界面において全反射しやすくなる。これにより、発光モジュール100の下方へ抜ける光を低減できるので、発光モジュール100の光取り出し効率が向上する。
The refractive index of the resin member of the second
支持部材200は、導電部材80を更に有する。導電部材80は、例えば、樹脂と、樹脂中に含まれる金属粒子とを含む。導電部材80の樹脂として、例えば、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂を用いることができる。金属粒子として、例えば、銅又は銀の粒子を用いることができる。
The
導電部材80は、接続部81と配線部82とを有する。接続部81は、第2接着層62、反射部材70、第1接着層61、及び絶縁基材51を上下方向において貫通している。配線部82は、配線基板50における配線層52が配置された面に配置され、接続部81と接続している。接続部81と配線部82は、同じ材料で一体に形成することができる。配線部82の一部は、配線層52と接続している。
The
光源部10の正負の一対の電極12に対応して、一対の導電部材80が互いに離れて配置されている。一方の導電部材80の接続部81は、光源部10の下方において正側の電極12と接続され、他方の導電部材80の接続部81は、光源部10の下方において負側の電極12と接続されている。光源部10の電極12は、導電部材80及び配線層52と電気的に接続されている。
A pair of
支持部材200は、絶縁層90をさらに有する。絶縁層90は、配線基板50の下面に配置され、配線層52を覆っている。絶縁層90の材料として、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はアクリル樹脂を用いることができる。
The
(製造方法)
次に、図8Aから図10Cを参照して、発光モジュール100及び面状光源300の製造方法の一例について説明する。本実施形態に係る製造方法は、導光部材20、光源部10及び光調整部材41を保持部材91上に配置する工程と、第1貫通孔20H内に未硬化の透光性部材30を充填する工程と、透光性部材30において複数の反射粒子を上側(第1面201側)に偏らせる工程と、硬化した透光性部材30を形成する工程と、支持部材200上に発光モジュール100を取り付ける工程とを含む。なお、各工程の途中の状態の部材を、製造、又は、購入を含む譲受等により準備してもよい。また、以下の製造方法の説明では、発光モジュール100及び面状光源300を上下反転した状態で製造されるため、特に断りがない限り、上記実施形態における「上」「下」を反転して説明する。例えば、導光部材20において第1面201側を下側とし、第2面202側を上側として説明する。
(Production method)
Next, an example of a manufacturing method of the
図8Aに示すように、シート状の保持部材91を準備し、保持部材91の上に、第1貫通孔20Hを有する導光部材20を配置する。導光部材20の第1面201が、保持部材91上に対向するように配置する。また、導光部材20の第1貫通孔20H内において、光調整部材41を保持部材91の上に配置し、光調整部材41の上に光源部10を配置する。光調整部材41と光源部10との間には、透光性を有する接着剤が配置されてもよい。保持部材91上において、導光部材20を配置した後に光調整部材41及び光源部10を配置してもよいし、光調整部材41及び光源部10を配置した後に導光部材20を配置してもよい。
As shown in FIG. 8A, a sheet-like holding
保持部材91は、導光部材20及び光調整部材41を保持することが好ましい。保持部材91の上面が粘着性を有していてもよいし、保持部材91と導光部材20との間に接着剤を配置してもよい。
The holding
図8Bに示すように、保持部材91上に配置された導光部材20の第1貫通孔20H内に、未硬化の透光性部材30(以下、透光性樹脂301という)を充填する。透光性樹脂301には、複数の反射粒子が分散して含まれている。透光性樹脂301は、流動性を有する。
As shown in FIG. 8B, the first through-
導光部材20の第1貫通孔20H内に透光性樹脂301を充填した後、透光性樹脂301が硬化する前に、複数の反射粒子を保持部材91側に沈降させ、図8Cに示すように、透光性樹脂301を硬化させて透光性部材30を形成することができる。複数の反射粒子は、自然沈降又は遠心沈降等により、保持部材91側に沈降させることができる。遠心沈降は、例えば遠心分離機を用いて行われる。遠心分離機は、図9に示すように、第1貫通孔20H内に透光性樹脂301が充填された導光部材20(以下、これをワークW1という)を、第1回転軸R1を中心に回転させることができる。また、遠心分離機は、ワークW1を、第2回転軸R2を中心に回転させることもできる。第2回転軸R2は、第1回転軸R1に直交する。第2回転軸R2は、第1貫通孔20Hの中心をZ方向に通る。遠心分離機では、ワークW1を、導光部材20の第2面202が第1回転軸R1側に向くように配置し、第2回転軸R2を中心に回転させながら、第1回転軸R1を中心に回転させる。これによって、透光性樹脂301において、保持部材91側に複数の反射粒子を偏らせ、かつ横方向において第1貫通孔20Hの側面に近付くに従って、反射部32の厚さを厚くすることができる。透光性部材30において保持部材91側に複数の反射粒子を偏らせるだけであれば、遠心分離機は、第2回転軸R2を中心にワークを回転させなくてもよい。
After filling the first through-
図8Cに示すように、透光性樹脂301において、反射粒子を保持部材91側に沈降させた後、透光性樹脂301を硬化させることで透光性部材30を形成する。なお、遠心分離機等で複数の反射粒子を保持部材91側に沈降させながら透光性樹脂301を硬化させて透光性部材30を形成してもよい。例えば、液状の透光性樹脂を加熱することで、硬化させることができる。例えば、透光性樹脂301が硬化した時に透光性部材30が収縮することにより、透光性部材30の上面に第1透光凹部33が形成される。
As shown in FIG. 8C, in the light-transmitting
第1透光凹部33を有しない発光モジュール100を形成する場合、例えば、導光部材20の第2面202の一部、透光性部材30の一部、光源部10の光源被覆部材14の一部及び電極12の一部を切削し、発光モジュール100の支持部材200側の面を同一平面にしてもよい。また、第1貫通孔20H内に透光性樹脂301を充填する際に、導光部材20の第2面202よりも盛り上がるように透光性樹脂301を充填し、硬化後において、透光性部材30を導光部材20の第2面202の高さに切削してもよい。
When forming a light-emitting
発光モジュール100が完成した後、発光モジュール100から保持部材91を剥がす。その後、図10Aに示すように、複数の発光モジュール100の上に積層部材200Aを配置する。積層部材200Aは、第2接着層62、反射部材70、第1接着層61、及び配線基板50を備える。積層部材200Aは、第2接着層62、反射部材70、第1接着層61及び配線基板50を貫通する貫通孔203を有する。貫通孔203は、例えば、パンチ加工、ドリル加工、又はレーザー加工によって形成される。上面視における貫通孔203の形状は、円形である。上面視における貫通孔の形状は、円形以外にも、楕円形または多角形であってもよい。
After the light-emitting
複数の発光モジュール100の上に積層部材200Aが配置される。例えば、光源部10の上面と第2接着層62の下面とを接着させる。上面視において、光源部10の電極12と、積層部材200Aに形成された貫通孔203とが重なるように配置される。光源部10の正負一対の電極12のうち、一方の電極(例えば正電極)に1つの貫通孔203が対向し、他方の電極12(例えば負電極)に1つの貫通孔203が対向するように配置される。
The
図10Bに示すように積層部材200Aの貫通孔203内に導電部材80を形成する。貫通孔203内に、例えば導電ペーストを配置した後、硬化させることで、光源部10の電極12と接続された導電部材80を形成することができる。導電部材80は、配線基板50の上面にも形成され、配線基板50の配線層52と接続される。
As shown in FIG. 10B, a
導電部材80を形成した後、図10Cに示すように、導電部材80を覆う絶縁層90を形成する。絶縁層90は、例えば、印刷、ポッティング、スプレー、インクジェット、又は樹脂シートの貼り合わせ等の方法により形成することができる。
After forming the
上記の工程により、発光モジュール100及び面状光源300を製造することができる。上記に示した発光モジュール100及び面状光源300の製造方法は一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。
The above steps allow the manufacture of the
本明細書は、下記の実施形態を含む。
項1.第1面と、前記第1面の反対側の第2面と、前記第1面から前記第2面まで貫通する第1貫通孔と、を有する導光部材と、前記第1貫通孔内に位置する光源部と、前記光源部の上側に位置する光調整部材と、前記第1貫通孔内に位置し、上面視において前記光源部及び前記光調整部材を囲む透光性部材と、を備え、前記透光性部材は、上側に偏って位置する複数の反射粒子を含む発光モジュール。
項2.前記透光性部材の上面と前記光調整部材の上面とが面一であり、かつ前記透光性部材の上面と前記導光部材の上面とが面一である項1に記載の発光モジュール。
項3.前記光調整部材の光の透過率は、前記透光性部材の光の透過率よりも低い項1又は項2に記載の発光モジュール。
項4.前記透光性部材は下面に凹部を有しており、前記透光性部材と屈折率が異なり前記凹部に接する被覆部材を更に備える項1から項3のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項5.断面視において、前記透光性部材の前記導光部材側の端部における前記反射粒子の数が、前記透光性部材の前記光源部側の端部における前記反射粒子の数よりも多い項1から4のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項6.上面視において、前記光調整部材が前記光源部よりも大きい項1から項5のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項7.前記光調整部材は、横方向に凹む複数の第1凹部を有する項1から項6のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項8.前記光調整部材は、複数の第2貫通孔を有する項1から項7のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項9.前記透光性部材は、上面に下方向に凹む複数の凹部を有する項1から項8のいずれか1つに記載の発光モジュール。
項10.前記透光性部材の上面の前記複数の凹部の底面は、前記透光性部材における前記複数の反射粒子が無い部分に位置する項9に記載の発光モジュール。
This specification includes the following embodiments.
Item 1. A light-emitting module including a light-guiding member having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a first through hole penetrating from the first surface to the second surface, a light source unit located in the first through hole, a light adjustment member located above the light source unit, and a light-transmitting member located in the first through hole and surrounding the light source unit and the light adjustment member in a top view, wherein the light-transmitting member includes a plurality of reflective particles biased toward the upper side.
Item 2. The light emitting module according to item 1, wherein an upper surface of the light-transmitting member and an upper surface of the light adjusting member are flush with each other, and an upper surface of the light-transmitting member and an upper surface of the light guiding member are flush with each other.
Item 3. The light emitting module according to item 1 or 2, wherein the light adjusting member has a light transmittance lower than the light transmitting member.
Item 5. The light emitting module according to any one of items 1 to 4, wherein, in a cross-sectional view, the number of the reflective particles at an end of the light-transmissive member on the light guide member side is greater than the number of the reflective particles at an end of the light-transmissive member on the light source side.
Item 6. The light emitting module according to any one of items 1 to 5, wherein the light adjustment member is larger than the light source unit when viewed from above.
Item 7. The light emitting module according to any one of items 1 to 6, wherein the light adjustment member has a plurality of first recesses recessed in a lateral direction.
Item 8. The light emitting module according to any one of items 1 to 7, wherein the light adjustment member has a plurality of second through holes.
Item 9. The light-emitting module according to any one of items 1 to 8, wherein the light-transmitting member has a plurality of recesses recessed downward on an upper surface thereof.
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。本発明の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものである。 The above describes the embodiments of the present invention with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. All forms that a person skilled in the art can implement by appropriately modifying the design based on the above-described embodiments of the present invention also fall within the scope of the present invention as long as they include the gist of the present invention. In addition, a person skilled in the art can come up with various modifications and alterations within the scope of the concept of the present invention, and these modifications and alterations also fall within the scope of the present invention.
10 光源部
20 導光部材
30 透光性部材
31 透光部
32 反射部
41 光調整部材
50 配線基板
61 第1接着層
62 第2接着層
70 反射部材
80 導電部材
90 絶縁層
100 発光モジュール
200 支持部材
300 面状光源
REFERENCE SIGNS
Claims (10)
前記第1貫通孔内に位置する光源部と、
前記光源部の上側に位置する光調整部材と、
前記第1貫通孔内に位置し、上面視において前記光源部及び前記光調整部材を囲む透光性部材と、を備え、
前記透光性部材は、上側に偏って位置する複数の反射粒子を含む発光モジュール。 a light guiding member having a first surface, a second surface opposite to the first surface, and a first through hole penetrating from the first surface to the second surface;
a light source portion located within the first through hole;
a light adjustment member located above the light source unit;
a light-transmitting member located in the first through hole and surrounding the light source unit and the light adjustment member in a top view,
The light-emitting module includes a plurality of reflective particles, the transparent member being biased toward an upper side.
前記透光性部材と屈折率が異なり前記凹部に接する被覆部材を更に備える請求項1又は請求項2に記載の発光モジュール。 the light-transmitting member has a recess on a lower surface thereof,
The light emitting module according to claim 1 , further comprising a covering member having a refractive index different from that of the translucent member and in contact with the recess.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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2023
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