WO2019012793A1 - 発光装置、表示装置および照明装置 - Google Patents
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Definitions
- the present technology relates to a light emitting device having a light emitting element such as a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode), a display including the light emitting device, and a lighting device.
- a light emitting element such as a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode)
- LED Light Emitting Diode
- a display including the light emitting device and a lighting device.
- a display device having a liquid crystal panel is provided with a backlight (light emitting device) for irradiating the liquid crystal panel with light.
- the backlight includes a plurality of light emitting elements and a lens covering each light emitting element (see, for example, Patent Document 1).
- High quality illumination light enables, for example, illumination with high contrast or high brightness quality.
- a light emitting device capable of emitting high quality illumination light
- a display device and a lighting device provided with the light emitting device.
- a light emitting device (1) includes a plurality of lenses and at least two light emitting elements covered by each lens, and at least two light emitting elements covered by one lens mutually It is electrically separated.
- a display device (1) according to an embodiment of the present technology is provided with a light emitting device (1) according to an embodiment of the present technology on the back side of a liquid crystal panel.
- a lighting device (1) according to an embodiment of the present technology includes the light emitting device (1) according to an embodiment of the present technology described above.
- the display device (1) or the lighting device (1) according to the embodiment of the present technology, at least two light emitting elements covered by one lens are electrically separated from each other The two light emitting elements are independently driven. For example, when one is turned on and the other is turned off, the luminance changes sharply between the two light emitting elements.
- a light emitting device (2) covers a substrate, a plurality of light emitting elements provided on the substrate, and each light emitting element, and is disposed with a gap from the substrate.
- a lens and a reflective sheet provided on the substrate, having an opening for each lens and having one end in a predetermined direction, and the reflecting sheet has a plurality of fitting portions in which the peripheral edge on the one end side of the opening is disposed in the gap It is provided.
- the display device (2) according to the embodiment of the present technology is provided with the light emitting device (2) according to the embodiment of the present technology on the back side of the liquid crystal panel.
- a lighting device (2) according to an embodiment of the present technology includes the light emitting device (2) according to an embodiment of the present technology described above.
- the fitting portion of the reflective sheet is disposed in the gap between the substrate and the lens. The portion secures the reflective sheet to the substrate.
- the light emitting device (1), the display device (1), and the lighting device (1) according to the embodiment of the present technology at least two light emitting elements covered by one lens are electrically separated from each other Therefore, it becomes possible to cause a sharp luminance change between the on and off regions. Thus, the contrast of the illumination light can be improved. Further, in the light emitting device (2), the display device (2), and the lighting device (2) according to the embodiment of the present technology, the fitting portion is provided in the reflection sheet. The reflective sheet can be fixed to the substrate without reducing the number or using the fixing member. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the luminance quality caused by the fixing member.
- the light emitting device (1) (2) the display device (1) (2) and the lighting device (1) (2) according to the embodiment of the present technology, it is possible to emit high quality illumination light It becomes.
- the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present disclosure.
- (A) is a figure showing the luminance distribution of the light-emitting device shown in FIG. 5
- (B) is a figure showing the luminance distribution of the light-emitting device shown in FIG. 2, respectively.
- FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the configuration of the main part of the light emitting device according to Modification Example 1;
- FIG. 8 is a schematic plan view of the configuration of the main part of the light emitting device according to Modification Example 2; FIG.
- FIG. 13 is a schematic plan view of the configuration of the main part of the light emitting device according to Modification 3; It is a mimetic diagram showing the composition of the light-emitting device concerning a 2nd embodiment of this art. It is a schematic diagram showing the cross-sectional structure along the A-A 'line
- FIG. 14 is a schematic plan view showing the configuration of the lens shown in FIG. 13B and the like. It is a plane schematic diagram showing the manufacturing process of the light-emitting device shown to FIG. 13A. It is a plane schematic diagram showing the process of following FIG. 15A.
- FIG. 15A It is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of the process shown to FIG. 15A. It is a schematic diagram showing the cross-sectional structure of the process shown to FIG. 15B.
- FIG. 18 is a schematic plan view showing the configuration of a reflective sheet according to Modified Example 4;
- FIG. 18 is a schematic plan view showing the configuration of a reflective sheet according to Modified Example 5;
- FIG. 19 is a schematic plan view showing a manufacturing process of a light emitting device using the reflective sheet shown in FIG. 18.
- It is a perspective view showing the other example of the electronic device shown to FIG. 20A.
- FIG. 1 It is a perspective view showing an example of the appearance of the lighting installation to which the light-emitting device shown in Drawing 2 grade etc. was applied. It is a perspective view showing the other example (1) of the illuminating device shown in FIG. It is a perspective view showing the other example (2) of the illuminating device shown in FIG. It is a plane schematic diagram showing the other example (1) of a drive unit area
- First embodiment display device in which a light emitting device has two light emitting elements covered by one lens
- Modification 1 an example in which a reflection portion is provided between two light emitting elements
- Modification 2 (example in which a drive unit area is provided across four lenses)
- Modification 3 (example in which four light emitting elements are covered by one lens)
- Second embodiment display device having a reflection sheet provided with a fitting portion
- Modification 4 (example of a reflective sheet having a D-shaped opening) 7.
- Modification 5 example of reflective sheet having positioning holes
- FIG. 1 illustrates an exploded perspective view of the main part of a liquid crystal display device (display device 1) according to a first embodiment of the present technology.
- the display device 1 includes a light emitting device (light emitting device 10E) functioning as a backlight, and a liquid crystal panel 20 illuminated by the light emitted from the light emitting device 10E.
- the liquid crystal panel 20 is sandwiched between the back frame member 21 and the front frame member 22.
- a light emitting device 10E is provided on the back surface (rear frame member 21) side of the liquid crystal panel 20.
- a bottom chassis 31 is provided on the back side of the light emitting device 10E.
- the light emitting device 10E is a direct type backlight, and includes a light source device 10, a reflective sheet 3, a diffusion plate 4 and an optical function sheet 5 in order from the back side (the side far from the liquid crystal panel 20).
- the light source device 10 is provided on the bottom surface of the bottom chassis 31.
- FIG. 2 shows a schematic plan configuration of part of the light source device 10.
- FIG. 3 shows a cross-sectional configuration along the line III-III 'shown in FIG.
- the light source device 10 includes a light source substrate 11 (substrate), a package 12, a light emitting element 13, wiring boards 14 W and 14 S, a lens 15, a lens support 16, and a sealing resin 17.
- the light source substrate 11 is provided, for example, in contact with the bottom surface of the bottom chassis 31, and a plurality of packages 12 are arranged, for example, in a matrix on the light source substrate 11. In each of the packages 12, two light emitting elements 13 covered with the sealing resin 17 are accommodated.
- the wiring substrates 14W and 14S are electrically connected to the light emitting elements 13.
- a lens 15 covers the package 12 in which the two light emitting elements 13 are accommodated.
- the lens 15 is provided on the light source substrate 11 via, for example, a leg-like lens support 16.
- the lenses 15 are arranged in a matrix, for example, for each package 12. In other words, the lens 15 is provided for each of the two light emitting elements 13.
- the light source substrate 11 is provided with a wiring pattern (not shown) so that light emission can be controlled for each drive unit area (drive unit area U in FIG. 4 described later).
- a driving current is supplied from the wiring pattern to the light emitting element 13 through the wiring boards 14W and 14S. This enables local light emission control (local dimming) of the plurality of light emitting elements 13.
- the light source substrate 11 for example, one obtained by printing a wiring pattern on a resin film such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate) or a fluorine-based resin material can be used.
- a metal film may be used instead of the resinous film.
- the package 12 has a concave-shaped housing portion, and the light emitting element 13 is disposed on the bottom surface of the concave-shaped housing portion.
- the surface of the concave housing portion of the package 12 may, for example, contain Ag as a material having high reflectance.
- a heat resistant polymer or a ceramic may be mentioned.
- the plurality of light emitting elements 13 are configured by, for example, LEDs having the same configuration.
- the light emitting element 13 is electrically connected to, for example, a laminated structure of an n-type cladding layer, an active layer and a p-type cladding layer, and an n-side electrode and a p-type cladding layer electrically connected to the n-type cladding layer. and a p-side electrode.
- One of the n-side electrode and the p-electrode is electrically connected to the wiring board 14W, and the other is electrically connected to the wiring board 14S through the bonding wire B.
- the two light emitting elements 13 covered by one lens 15 emit light of the same wavelength band. For example, all the light emitting elements 13 emit light in the blue wavelength band.
- two light emitting elements 13 covered by one lens 15 are electrically separated from each other, and are independently driven. Although the details will be described later, this makes it possible to improve the contrast of the illumination light emitted from the light emitting device 10E to the liquid crystal panel 20.
- two light emitting elements 13 are arranged side by side in a predetermined direction (first direction, for example, the X direction in FIGS. 2 and 3).
- the light emitting elements 13 adjacent to each other in the predetermined direction are electrically connected by the wiring C between the lenses 15 adjacent to each other in the predetermined direction.
- FIG. 4 shows a drive unit area (drive unit area U) of the light source device 10. Since the two light emitting elements 13 covered by the one lens 15 are electrically separated, two drive unit areas U independent of each other are formed in the one lens 15. That is, effective currents of different magnitudes can be supplied to two light emitting elements 13 (drive unit area U) covered by one lens 15, and each can be driven independently. Furthermore, by electrically connecting the light emitting elements 13 adjacent to each other between the lenses 15 adjacent to each other in the predetermined direction, a drive unit area U is formed across the two lenses 15 adjacent to each other in the predetermined direction.
- the wiring boards 14W and 14S are for electrically connecting the light emitting element 13 and the light source board 11, and are formed of, for example, lead frames.
- the sealing resin 17 covering the light emitting element 13 is filled in the housing portion of the package 12.
- the sealing resin 17 has a function of, for example, protecting the light emitting element 13 and enhancing the light extraction efficiency of the light emitted from the light emitting element 13.
- a resin material such as silicon resin can be used.
- Each of the plurality of lenses 15 covers two electrically separated light emitting elements 13.
- the lens 15 is disposed to face the light source substrate 11, and a gap S is provided between the lens 15 and the light source substrate 11 by the lens support 16.
- the plane (for example, the XY plane in FIG. 2) shape of the lens 15 is, for example, a circle.
- the lens 15 has a light incident surface S1 on which the light emitted from the light emitting element 13 is incident, and a light emission surface S2 on which the light incident from the light incident surface S1 is emitted toward the reflection sheet 3 or the diffusion plate 4 ing.
- the light incident surface S1 is disposed, for example, at the central portion of the lens 15, and is provided in a concave shape on the light emission surface S2 side compared to the surroundings.
- the light emitting surface S2 has, for example, a recess S2R toward the light incident surface S1 at a position facing the light incident surface S1.
- a light emitting surface S2 is formed by a curved surface with a constant curvature.
- the leg-like lens support 16 is provided on the surface of the lens 15 facing the light source substrate 11 and is disposed at a position distant from the light incident surface S1 of the lens.
- the lens support 16 is provided, for example, integrally with the lens 15.
- three lens supports 16 are provided for one lens 15, and these three lens supports 16 are disposed at rotational symmetry positions with respect to each other at the center of the lens 15.
- the reflective sheet 3 is provided to face the light source substrate 11 and is fixed to the light source substrate 11.
- the reflective sheet 3 has, for example, a rectangular shape having substantially the same size as the light source substrate 11.
- the reflective sheet 3 has, for example, openings (for example, a first opening MA and a second opening MB in FIG. 13A described later) corresponding to the lenses 15 respectively.
- the reflective sheet 3 is made of, for example, a resin material such as polyethylene terephthalate (PET) and polycarbonate (PC) or a metal material such as aluminum (Al).
- PET polyethylene terephthalate
- PC polycarbonate
- Al aluminum
- the diffusion plate 4 is provided to face one surface of the reflection sheet 3 (the surface of the reflection sheet 3 on the liquid crystal panel 20 side).
- the diffusion plate 4 has a rectangular shape substantially the same size as the reflective sheet 3.
- the light incident on the diffusion plate 4 is diffused inside the diffusion plate 4 to make the in-plane luminance and the like uniform.
- the uniformed light is incident on the liquid crystal panel 20 through the optical function sheet 5.
- the diffusion plate 4 is made of, for example, a resin material such as an acrylic resin and a polycarbonate resin.
- the optical function sheet 5 provided between the diffusion plate 4 and the liquid crystal panel 20 is made of, for example, a polarizing film, a retardation film, a diffusion film or the like.
- a plurality of optical function sheets 5 may be provided.
- the optical function sheet 5 may be, for example, a wavelength conversion sheet.
- the wavelength conversion sheet contains, for example, a wavelength conversion substance such as a phosphor or a quantum dot.
- the wavelength conversion substance is excited by the light emitted from the light emitting element 13 and emits light in a wavelength range different from that of the light emitted from the light emitting element 13.
- the wavelength conversion sheet is excited by the light in the blue wavelength range emitted from the light emitting element 13 to emit light in the red wavelength range and the green wavelength range.
- the liquid crystal panel 20 is a transmissive liquid crystal panel that displays a moving image or a still image.
- the liquid crystal panel 20 is provided to face the optical function sheet 5, and has, for example, a TFT substrate, a liquid crystal layer, and a color filter substrate in this order from a position near the optical function sheet 5.
- the liquid crystal panel 20 may further be provided with a polarizing plate or the like. For example, light emitted from the light emitting device 10E enters the TFT substrate, passes through the liquid crystal layer, and is emitted from the color filter substrate side.
- the back frame member 21 and the front frame member 22 sandwiching the liquid crystal panel 20 are frame-like members covering the peripheral portion of the liquid crystal panel 20.
- the rear frame member 21 and the front frame member 22 protect the periphery of the liquid crystal panel 20 and improve the aesthetics.
- the rear frame member 21 and the front frame member 22 are made of, for example, a metal such as Al (aluminum).
- the bottom chassis 31 is bonded to the back surface of the light source substrate 11 (surface opposite to the surface on which the light emitting element 13 is provided), for example, via an adhesive sheet.
- the bottom chassis 31 has, for example, a plate-like portion bonded to the light source substrate 11 and a wall portion provided on the outer periphery of the plate-like portion.
- the plate-like portion of the bottom chassis 31 maintains the flatness of the light source substrate 11, and the wall portion of the bottom chassis 31 is combined with the back frame member 21.
- the bottom chassis 31 is made of, for example, a metal such as Fe (iron) and Al (aluminum) or glass.
- FIG. 5 illustrates a schematic cross-sectional configuration of main parts of a light emitting device (light emitting device 100) according to a comparative example.
- a light emitting device light emitting device 100
- one light emitting element light emitting element 130
- one lens 150 covers the one light emitting element 130.
- the light emitting device 100 is subjected to local dimming control, and the number of light emitting elements 130 is smaller than the number of pixels of the liquid crystal panel.
- the light emitting device 100 In the light emitting device 100, light emitted from the light emitting element 130 is diffused in a plane by using, for example, a lens 150 and a diffusion plate. As a result, the luminance and the like are uniformed in the plane, so that the luminance quality is maintained in an image with a large lighting area. However, in the light emitting device 100 in which the number of the light emitting elements 130 is small, as the lighting area is made smaller, the luminance also decreases accordingly. Therefore, it is difficult to realize high contrast in an image in which most of the light emitting elements 130 are turned off and only a part of the light emitting elements 130 are turned on.
- An image in which most of the light emitting elements 130 are turned off and only a part of the light emitting elements 130 are turned on is, for example, an image such as “a star shining in the night sky”. Further, in the light emitting device 100, a so-called halo or the like tends to occur.
- a special reflective sheet such as a shaped reflective sheet.
- the cost increases due to the special reflective sheet.
- the shape of the reflective sheet is likely to vary, and the brightness quality may be degraded.
- the light emitting device 10E two light emitting elements 13 covered with one lens 15 are driven independently of each other.
- the light emitting device 10E is disposed in the one lens 15 A sharp change in luminance occurs between the light emitting element 13 in the lit state and the light emitting element 13 in the unlit state.
- FIG. 6 shows the light emitted from the light emitting device 10 E in comparison with the light emitted from the light emitting device 100.
- 6A shows the luminance distribution of light emitted from the light emitting device 100
- FIG. 6B shows the luminance distribution of light emitted from the light emitting device 10E.
- FIG. 6B shows a luminance distribution in a state where one of the two light emitting elements 13 covered by one lens 15 is turned on and the other light emitting element 13 is turned off.
- the peak shape of the luminance distribution of the light emitted from the light emitting device 10E is sharper than that of the light emitting device 100, and steep between the light emitting element 13 in the lit state and the light emitting element 13 in the unlit state. It can be seen that a significant change in brightness has occurred. This is due to the characteristics of the lens 15.
- FIG. 7 is an enlarged view of the luminance distribution of FIG. 6 (B).
- the peak shape of this luminance distribution is asymmetrical, and the left side of the peak position (side with small position coordinates) is sharp and the right side (side with large position coordinates) is relatively broad. That is, the luminance distribution of the light extracted from the light emission surface S2 of the lens 15 differs depending on the direction.
- the luminance distribution of the light extracted from the light emission surface S2 of the lens 15 differs depending on the direction.
- FIG. 8 shows the relationship between the size of the lighting area and the luminance for the light emitting device 10E and the light emitting device 100.
- FIG. 8 shows the relationship between the size of the lighting area and the luminance for the light emitting device 10E and the light emitting device 100.
- FIG. 9 shows the luminance distribution when all the light emitting elements 13 and 130 are turned on in the light emitting device 10E and the light emitting device 100.
- the luminance quality is maintained even in the state of full lighting.
- the two light emitting elements 13 covered by one lens 15 are electrically separated from each other and driven independently, the luminance quality in the image with a large lighting area is maintained.
- high contrast can be realized with an image with a small lighting area (for example, an image of "a star shining in the night sky”).
- the increase in cost and the decrease in luminance grade caused by this do not occur.
- the light emitting device 10E since the two light emitting elements 13 covered by one lens 15 are electrically separated from each other, sharp luminance change is caused between the lighting area and the lighting off area. It can be generated. Therefore, the contrast of the illumination light to the liquid crystal panel 20 can be improved. That is, the light emitting device 10E can emit high quality illumination light.
- FIG. 10 schematically illustrates the cross-sectional configuration of the main part of a light emitting device 10E (or light source device 10) according to the first modification of the embodiment.
- a reflecting portion reflecting portion 18
- the light emitting device 10E of the modified example 1 has the same configuration and effects as the light emitting device 10E of the above embodiment.
- the reflecting portion 18 is provided, for example, in the shape of a wall partitioning the housing portion of the package 12.
- the height h (for example, the length in the Z direction from the bottom surface of the package 12) of the reflective portion 18 is larger than the thickness t of the sealing resin 17.
- the height h of the reflective portion 18 may be the same as or smaller than the thickness t of the sealing resin 17.
- the constituent material of the reflective portion 18 can be, for example, the same as the constituent material of the package 12.
- the reflective portion 18 may be integrated with the package 12.
- FIG. 11 schematically shows a plan configuration of a main part of a light emitting device 10E according to the second modification of the embodiment.
- the drive unit area U may span the four lenses 15.
- the light emitting device 10E of the modification 2 has the same configuration and effect as the light emitting device 10E of the above embodiment.
- adjacent light emitting elements 13 are electrically connected by the wiring C between two lenses 15 adjacent in a direction (second direction, for example, the Y direction in FIG. 12) intersecting the predetermined direction. ing. Furthermore, at least one of the electrically connected light emitting elements 13 is electrically connected by the adjacent light emitting elements 13 and the wiring C between the lenses 15 adjacent in a predetermined direction (for example, the X direction in FIG. 12). It is connected.
- a drive unit area U is formed across the four (2 ⁇ 2) lenses 15 adjacent in each of the X direction and the Y direction.
- the length DX in the X direction is preferably larger than the length DY in the Y direction. This makes it possible to increase the brightness (see FIG. 8) when the lighting area is reduced.
- the light emitting elements 13 are arranged at a constant density.
- FIG. 12 schematically shows a plan configuration of a main part of a light emitting device 10E according to the third modification of the embodiment.
- four light emitting elements 13 electrically separated from one another may be covered with one lens 15.
- the light emitting device 10E of the modification 3 has the same configuration and effect as the light emitting device 10E of the above embodiment.
- two light emitting elements 13 covered with one lens 15 are arranged side by side in each of the X direction and the Y direction.
- the four light emitting elements 13 covered by one lens 15 are electrically separated from one another.
- adjacent light emitting elements 13 are electrically connected by the wiring C between the lenses 15 adjacent in the X direction.
- at least one of the light emitting elements 13 electrically connected to each other is electrically connected to the adjacent light emitting elements 13 by the wiring C between the lenses 15 adjacent to each other in the Y direction.
- four drive unit areas U can be formed in one lens 15.
- the drive unit area U is formed across the four (2 ⁇ 2) lenses 15 adjacent in each of the X direction and the Y direction.
- FIG. 13A shows a schematic plan configuration of the light emitting device 60E
- FIG. 13B is a cross-sectional configuration along line BB ′ shown in FIG. 13A
- FIG. 13C is along line BB ′ shown in FIG. The cross-sectional configurations are shown.
- the light emitting device 60E has a plurality of light emitting elements 13 provided on the light source substrate 11, a lens 15 covering the light emitting elements 13, and a reflective sheet 3 facing the light source substrate 11. ing.
- the package 12 containing the light emitting element 13 and the sealing resin 17 are omitted in FIGS. 13A to 13C.
- one lens 15 covers one light emitting element 13. Similar to the light emitting device 10E of the first embodiment, the two light emitting elements 13 electrically separated may be covered by one lens 15.
- the lens 15 is provided to face the light source substrate 11 and is fixed to the light source substrate 11 by a leg-like lens support 16.
- a gap S is provided between the lens 15 and the light source substrate 11 by the lens support 16.
- the gap S is, for example, about 1 mm.
- FIG. 14 shows an example of the planar shape of the lens 15.
- the lens 15 has a substantially circular planar shape, and a convex portion 15P is provided on the periphery of the circular shape.
- the convex portion 15P is a portion where the peripheral edge of the lens 15 protrudes outward.
- three convex portions 15P are provided in one lens 15, and they are disposed at rotational symmetry positions with respect to each other at the center of the lens 15.
- inclined portions 15S be provided on each of the convex portions 15P of the lens 15 (FIGS. 13B and 13C).
- the inclined portion 15S is a portion where the surface facing the light source substrate 11 of the convex portion 15P is inclined with respect to the light source substrate 11, and this inclination is provided in the direction in which the gap S gradually increases outward. ing.
- the reflection sheet 3 has, for example, a rectangular planar shape such as a rectangle, and two opposing sides of the tetragon (for example, two sides opposing in the Y direction in FIG. 13A) have one end (one end E1) and the other end (others). It constitutes end E2). For example, one side in the upper direction of FIG. 13A constitutes one end E1.
- the reflective sheet 3 is provided with a circular first opening MA or a second opening MB for each lens 15, and the lens 15 is exposed from the first opening MA and the second opening MB.
- the first opening MA and the second opening MB have, for example, different shapes or sizes.
- the diameter DA of the first opening MA is larger than the diameter DB of the second opening MB.
- the reflective sheet 3 is provided with, for example, the first openings MA in a number larger than the number of the second openings MB. For example, only one row closest to one end E1 is formed by the second opening MB, and the other rows (3 rows in FIG. 13A) are formed by the first opening MA.
- the reflection sheet 3 is provided with a plurality of fitting portions (fitting portions 3E) (FIG. 13B).
- the fitting portion 3E is a portion in which a part of the peripheral edge on the one end E1 side of the mutually different first openings MA is disposed in the gap S.
- the fitting portion 3E is formed by sliding the reflective sheet 3 with respect to the light source substrate 11, as described later. For example, in all the first openings MA, a part of the peripheral edge on one end E1 side is inserted into the gap S, and the fitting portion 3E is formed.
- the reflective sheet 3 is fixed to the light source substrate 11 by the plurality of fitting portions 3E. Although the details will be described later, this can improve the luminance quality of the illumination light emitted from the light emitting device 60E.
- the at least one convex portion 15P and the inclined portion 15S of the lens 15 are provided at a position facing the fitting portion 3E, that is, at one end E1 side of the reflective sheet 3.
- the second opening MB is provided for alignment when the reflective sheet 3 is slid relative to the light source substrate 11.
- the entire periphery of the second opening MB is disposed outside the lens 15.
- the rim of the second opening MB may overlap the convex portion 15P of the lens 15.
- the burrs of the cut surface generated when forming the first opening MA and the second opening MB face, for example, the light source substrate 11.
- the reflective sheet 3 is made of, for example, biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET).
- PET polyethylene terephthalate
- the thickness of the reflective sheet 3 (for example, the length in the Z direction of FIGS. 13B and 13C) is, for example, about 0.25 mm.
- the reflection sheet 3 may be provided with holes, notches, etc. (not shown) into which pins for alignment are inserted.
- the reflective sheet 3 is fixed to the light source substrate 11 as follows, for example (FIGS. 15A to 16B).
- FIG. 15A is a plan view showing a state before fixing the reflective sheet 3 to the light source substrate 11, and FIG. 16A shows a cross-sectional configuration in this state.
- the reflective sheet 3 is disposed such that one end E 1 side thereof is lifted from the light source substrate 11. At this time, a part of the periphery of the second opening MB of the reflective sheet 3 overlaps the lens 15.
- the reflective sheet 3 is slid in the direction of the arrow (downward in the drawing of FIG. 15A) while being brought close to the light source substrate 11.
- the peripheral edge on the end E1 side of the first opening MA of the reflective sheet 3 is inserted into the gap S (FIG. 15B, 16B).
- the reflective sheet 3 is inserted into the gap S, for example, through the inclined portion 15S of the lens 15.
- the fitting portion 3E is formed, and the reflective sheet 3 is fixed to the light source substrate 11.
- the peripheral edge moves to the outside of the lens 15 and alignment is performed.
- the reflective sheet 3 may be fixed to the light source substrate 11 using a double-sided tape only in the vicinity of one row where the second openings MB are arranged.
- FIGS. 15B and 16B show the state after sliding in the arrow direction from the state of FIGS. 15A and 16A, respectively.
- the reflective sheet 3 may be fixed to the light source substrate 11 using a pin or the like that supports the diffusion plate 4.
- the peripheral edge on the end E1 side of each of the first openings MA different from each other is inserted into the gap S in the reflection sheet 3, and the fitting portion 3E is formed.
- the reflective sheet 3 is fixed to the light source substrate 11, it is possible to suppress the deterioration of the luminance quality caused by the fixing member such as the pin. This will be described below.
- a method using a pin can be considered. In the method using this pin, it is necessary to hit a large number of pins. If the number of pins is small, the reflection sheet floats from the fixed substrate due to heat and distortion of the casing, and the luminance is lowered. However, if many pins are used, there is a possibility that the brightness quality may deteriorate due to the shadow of the pins.
- a reflective sheet made of biaxially stretched PET is likely to shrink and expand due to temperature change, and thus if a large number of positions are fixed with pins, a part of the reflective sheet is locally stressed locally There is a fear. Such stress reduces the reliability of the light emitting device. Furthermore, in consideration of the shape change due to temperature change and the assembly error, the size of the aperture of the reflective sheet is set to be considerably larger than the lens diameter, so the reflectance decreases at the aperture of the reflective sheet, The luminance efficiency is reduced.
- the reflection sheet 3 is provided with the fitting portion 3E in which the peripheral edge on the one end E1 side of each of the first openings MA is inserted into the gap S.
- the reflective sheet 3 is fixed to the light source substrate 11. That is, the reflection sheet 3 is fixed to the light source substrate 11 even if the number of fixing members such as pins is reduced or without using the fixing members. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the luminance quality due to the shadow of the pin or the like.
- fitting portion 3E is provided on the peripheral edge on one end E1 side of each of the first openings MA, that is, on a part of the reflection sheet 3, other parts are flexible according to the contraction and expansion of the reflection sheet 3. Displace. Therefore, local stress is unlikely to be applied to the reflective sheet 3, and the reliability of the light emitting device 60E is maintained.
- the reflective sheet 3 is flexibly displaced in portions other than the fitting portion 3E according to the contraction and expansion, the sizes of the first opening MA and the second opening MB can be made close to the diameter of the lens 15. Therefore, it is possible to suppress the decrease in reflectance near the first opening MA and the second opening MB of the reflective sheet 3 and to improve the luminance efficiency.
- the reflective sheet 3 can be fixed to the light source substrate 11 without reducing the number of fixing members such as pins or using no fixing members, the material cost and the assembly cost (assembly man-hour) caused by the fixing members Can be reduced. Therefore, the cost can be reduced. In addition, it does not affect the design because it is unnecessary to make holes.
- the fitting portion 3E is provided on the reflection sheet 3, for example, the number of fixing members such as pins can be reduced, or the reflection sheet 3 can be used as a light source without using fixing members. It can be fixed to the substrate 11. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the luminance quality caused by the fixing member. Therefore, the light emitting device 60E can emit high quality illumination light.
- FIG. 17 schematically shows a plane configuration of the reflection sheet 3 according to a modification (Modification 4) of the second embodiment.
- the first opening MA may be D-shaped.
- the reflection sheet 3 of the modification 4 has the same configuration and effect as the reflection sheet 3 of the second embodiment.
- the first opening MA of the reflective sheet 3 has a straight edge at one end E1 side, and the other portion is a circular curve.
- the fitting portion 3E (FIG. 13B) is formed on the peripheral edge portion of the linear first opening MA.
- FIG. 18 schematically shows a plane configuration of the reflection sheet 3 according to a modification (modification 5) of the second embodiment.
- the first apertures MA may be provided for all the lenses 15 without providing the second apertures for alignment (the second apertures MB in FIG. 13A). That is, the peripheral edge at one end E1 side of all the openings (first openings MA) may be fitted to the gap S.
- the reflection sheet 3 of the fifth modification has the same configuration and effects as the reflection sheet 3 of the second embodiment.
- the reflective sheet 3 may be provided with a positioning hole (positioning hole H3).
- the positioning hole H3 is for adjusting the position with respect to the light source substrate 11 after the reflection sheet 3 is slid. By providing this placement hole H3, it is possible to stabilize the sliding amount when sliding the reflection sheet 3.
- FIG. 19A is a plan view showing a state before fixing the reflective sheet 3 to the light source substrate 11.
- the reflective sheet 3 is disposed such that one end E 1 side thereof is lifted from the light source substrate 11.
- the positioning hole H3 of the reflection sheet 3 is disposed, for example, out of alignment with the pin hole HP for inserting a pin provided on the light source substrate 11.
- the pin holes HP may be provided in the bottom chassis 31 or the like.
- the pin inserted into the pin hole HP is, for example, for holding the distance between the light source device 10 and the diffusion plate 4 and is made of, for example, a resin material. This pin is transparent or white.
- the reflective sheet 3 is slid in the direction of the arrow (downward in FIG. 19A) while being brought close to the light source substrate 11 (FIG. 19B). Accordingly, the peripheral edge on the one end E1 side of the first opening MA of the reflective sheet 3 gets into the gap S, and the fitting portion 3E is formed (see FIG. 16B).
- the positioning hole H3 moves to a position overlapping the pin hole HP.
- the reflection sheet 3 is fixed to the light source substrate 11 by forming the fitting portion 3E and inserting a pin into the positioning hole H3 and the pin hole HP overlapping each other.
- the positioning hole H3 may be in contact with the previously inserted pin.
- the contact between the pin and the positioning hole H3 aligns the reflective sheet 3 with the light source substrate 11.
- Example of application Electronic equipment>
- the electronic device include television devices, medical monitors, digital signage, master monitors, digital cameras, notebook personal computers, portable terminal devices such as mobile phones, and video cameras.
- the display device 1 can be applied to electronic devices of any field that displays an externally input video signal or an internally generated video signal as an image or a video.
- FIG. 20A and FIG. 20B show the appearance of a tablet-type terminal device to which the display device 1 of the above embodiment is applied.
- the tablet terminal device includes, for example, a display unit 710 and a non-display unit 720, and the display unit 710 is configured of the display device 1 according to the above-described embodiment.
- FIG. 21 illustrates an appearance of a lighting device to which the light emitting devices 10E and 60E are applied.
- This illumination device is a tabletop illumination device provided with the light emitting devices 10E and 60E of the first and second embodiments.
- the illumination unit 843 is attached to a post 842 provided on the base 841. It is done.
- the illumination unit 843 is configured by the light emitting devices 10E and 60E according to the first and second embodiments.
- the illumination unit 843 can have an arbitrary shape such as a cylindrical shape illustrated in FIG. 21 or a curved shape illustrated in FIG.
- the light emitting devices 10E and 60E may be applied to the indoor lighting device as shown in FIG.
- a lighting unit 844 is configured by the light emitting devices 10E and 60E.
- the lighting units 844 are disposed on the ceiling 850A of the building at an appropriate number and interval. Lighting unit 844 can be installed not only on ceiling 850A but also on any place such as wall 850B or floor (not shown) according to the application.
- illumination is performed by the light from the light emitting devices 10E and 60E.
- high quality illumination light can be obtained by the light emitting devices 10E and 60E.
- the lens 15 is provided apart from the light emitting element 13 (in the case of a secondary lens) has been described in the above embodiment etc., the lens 15 is provided in contact with the light emitting element 13 It is also good.
- the lenses 15 are arranged in a matrix, but the lenses 15 may be arranged in any manner.
- the lenses 15 are arranged to form a honeycomb structure. It is also good.
- FIG. 12 (Modification 3), although the case where the adjacent light emitting elements 13 are electrically connected between the lenses 15 adjacent in the X direction and the Y direction has been described, for example, as shown in FIG.
- the light emitting elements 13 adjacent to each other may be electrically connected between the lenses 15 adjacent to each other in either the X direction or the Y direction (the X direction in FIG. 24).
- the light emitting elements 13 adjacent in either one of the X direction or the Y direction (one Y direction in FIG. 25) in one lens 15 may be electrically connected. Good.
- the light emitting element 13 is an LED
- the light emitting element 13 may be configured by a semiconductor laser or the like.
- the sealing resin 17 may contain a wavelength conversion substance.
- the wavelength conversion sheet may be provided between the light emitting element 13 and the lens 15.
- the present technology can also be configured as follows. (1) With multiple lenses, At least two light emitting elements covered by each said lens, At least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are electrically separated from each other; (2) The light emitting device according to (1), wherein wavelength bands of light emitted from at least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are the same. (3) The light-emitting device according to (1) or (2), wherein at least two of the light-emitting elements covered by one of the lenses are configured such that effective currents having different magnitudes flow from each other.
- At least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are arranged side by side in a first direction;
- (6) The light emitting device according to any one of (1) to (5), wherein the four light emitting elements are covered by one of the lenses.
- the light emitting device according to any one of (1) to (6), further including a package in which at least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are accommodated.
- the light emitting device further including: a reflection part provided in the package and separating at least the two light emitting elements.
- it has a sealing resin filled in the package, The light-emitting device according to (8), wherein the height of the reflective portion is larger than the thickness of the sealing resin.
- the light emitting device according to any one of (1) to (9), wherein the light emitting element is a light emitting diode (LED).
- LED light emitting diode
- a liquid crystal panel and a light emitting device on the back side of the liquid crystal panel The light emitting device is With multiple lenses, At least two light emitting elements covered by each said lens, At least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are electrically separated from each other.
- a liquid crystal panel and a light emitting device on the back side of the liquid crystal panel The light emitting device is A substrate, A plurality of light emitting elements provided on the substrate; A lens arranged to cover each of the light emitting elements and to have a gap with the substrate; A reflective sheet provided on the substrate, having an opening for each of the lenses, and having one end in a predetermined direction, A plurality of fitting portions in which the peripheral edge of the one end side of the opening is disposed in the gap are provided in the reflection sheet.
- the light emitting device is With multiple lenses, At least two light emitting elements covered by each said lens, At least two of the light emitting elements covered by one of the lenses are electrically separated from each other.
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Abstract
複数のレンズと、各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている発光装置。
Description
本技術は、例えば発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の発光素子を有する発光装置、この発光装置を備えた表示装置および照明装置に関する。
液晶パネルを有する表示装置には、液晶パネルに光を照射するためのバックライト(発光装置)が設けられている。このバックライトは、複数の発光素子と、各々の発光素子を覆うレンズとを有している(例えば、特許文献1参照)。
このようなバックライト等に用いられる発光装置では、照明光の品質を高めることが望まれている。高品質な照明光により、例えば、高コントラストまたは高い輝度品位の照明が可能となる。
したがって、高品質な照明光を出射することが可能な発光装置、この発光装置を備えた表示装置および照明装置を提供することが望ましい。
本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)は、複数のレンズと、各々のレンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、一のレンズに覆われた少なくとも2つの発光素子は、互いに電気的に分離されているものである。
本技術の一実施の形態に係る表示装置(1)は、液晶パネルの背面側に、上記の本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)を備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る照明装置(1)は、上記の本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)を備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)、表示装置(1)または照明装置(1)では、一のレンズに覆われた少なくとも2つの発光素子が互いに電気的に分離されているので、この2つの発光素子が、各々独立して駆動される。例えば、一方が点灯し、他方が消灯すると、2つの発光素子の間で、輝度が急峻に変化する。
本技術の一実施の形態に係る発光装置(2)は、基板と、基板上に設けられた複数の発光素子と、各々の発光素子を覆うとともに、基板との間隙を有して配置されたレンズと、基板上に設けられ、レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、反射シートには、開口の一端側の周縁を間隙に配置した勘合部分が複数設けられているものである。
本技術の一実施の形態に係る表示装置(2)は、液晶パネルの背面側に、上記の本技術の一実施の形態に係る発光装置(2)を備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る照明装置(2)は、上記の本技術の一実施の形態に係る発光装置(2)を備えたものである。
本技術の一実施の形態に係る発光装置(2)、表示装置(2)または照明装置(2)では、反射シートの勘合部分が、基板とレンズとの間隙に配置されているので、この勘合部分により、反射シートが基板に固定される。
本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)、表示装置(1)および照明装置(1)では、一のレンズに覆われた少なくとも2つの発光素子を互いに電気的に分離するようにしたので、点灯領域と消灯領域との間で急峻な輝度変化を生じさせることが可能となる。よって、照明光のコントラストを向上させることができる。また、本技術の一実施の形態に係る発光装置(2)、表示装置(2)および照明装置(2)では、反射シートに勘合部分を設けるようにしたので、例えば、ピンなどの固定部材の数を減らし、あるいは固定部材を用いることなく、反射シートを基板に固定することができる。よって、固定部材に起因した輝度品位の低下を抑えることができる。したがって、本技術の一実施の形態に係る発光装置(1)(2)、表示装置(1)(2)および照明装置(1)(2)では、高品質な照明光を出射することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(発光装置が、一のレンズに覆われた2つの発光素子を有する表示装置)
2.変形例1(2つの発光素子の間に反射部を設けた例)
3.変形例2(4つのレンズにまたがって駆動単位領域が設けられている例)
4.変形例3(4つの発光素子が一のレンズで覆われている例)
5.第2の実施の形態(勘合部分が設けられた反射シートを有する表示装置)
6.変形例4(D字状の開口を有する反射シートの例)
7.変形例5(位置決め孔を有する反射シートの例)
1.第1の実施の形態(発光装置が、一のレンズに覆われた2つの発光素子を有する表示装置)
2.変形例1(2つの発光素子の間に反射部を設けた例)
3.変形例2(4つのレンズにまたがって駆動単位領域が設けられている例)
4.変形例3(4つの発光素子が一のレンズで覆われている例)
5.第2の実施の形態(勘合部分が設けられた反射シートを有する表示装置)
6.変形例4(D字状の開口を有する反射シートの例)
7.変形例5(位置決め孔を有する反射シートの例)
<第1の実施の形態>
(表示装置1の構成)
図1は、本技術の第1の実施の形態に係る液晶表示装置(表示装置1)の要部の分解斜視図を表している。この表示装置1は、バックライトとして機能する発光装置(発光装置10E)と、発光装置10Eから出射された光に照明される液晶パネル20とを有している。液晶パネル20は、背面フレーム部材21と前面フレーム部材22との間に挟持されている。液晶パネル20の背面(背面フレーム部材21)側に、発光装置10Eが設けられている。発光装置10Eの背面側には、ボトムシャーシ31が設けられている。
(表示装置1の構成)
図1は、本技術の第1の実施の形態に係る液晶表示装置(表示装置1)の要部の分解斜視図を表している。この表示装置1は、バックライトとして機能する発光装置(発光装置10E)と、発光装置10Eから出射された光に照明される液晶パネル20とを有している。液晶パネル20は、背面フレーム部材21と前面フレーム部材22との間に挟持されている。液晶パネル20の背面(背面フレーム部材21)側に、発光装置10Eが設けられている。発光装置10Eの背面側には、ボトムシャーシ31が設けられている。
発光装置10Eは、直下型のバックライトであり、背面側(液晶パネル20から遠い側)から順に、光源装置10、反射シート3、拡散板4および光学機能シート5を有している。光源装置10は、ボトムシャーシ31の底面に設けられている。
図2は、光源装置10の一部の模式的な平面構成を表したものである。図3は、図2に示したIII-III’線に沿った断面構成を表している。光源装置10は、光源基板11(基板)、パッケージ12、発光素子13、配線基板14W,14S、レンズ15、レンズ支持体16および封止樹脂17を有している。光源基板11は、例えば、ボトムシャーシ31の底面に接して設けられ、この光源基板11上に、例えばマトリクス状に複数のパッケージ12が配置されている。この各々のパッケージ12内に、封止樹脂17で覆われた2つの発光素子13が収容されている。発光素子13には、配線基板14W,14Sが電気的に接続されている。この2つの発光素子13が収容されたパッケージ12をレンズ15が覆っている。レンズ15は、例えば脚状のレンズ支持体16を介して光源基板11上に設けられている。レンズ15は、パッケージ12毎に、例えばマトリクス状に配置されている。換言すれば、レンズ15は、2つの発光素子13毎に設けられている。
光源基板11には、駆動単位領域(後述の図4の駆動単位領域U)毎に発光制御が可能となるように、図示しない配線パターンが設けられている。この配線パターンから配線基板14W,14Sを介して発光素子13に駆動電流が供給されるようになっている。これにより、複数の発光素子13の局所的な発光制御(ローカルディミング)が可能となる。光源基板11には、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)またはフッ素系樹脂材などの樹脂製フィルムに配線パターンを印刷したものを用いることができる。樹脂性フィルムに代えて金属フィルムを用いるようにしてもよい。
パッケージ12は、凹形状の収容部を有し、その凹形状の収容部の底面に発光素子13が配置されている。例えば、一のパッケージ12に2つの発光素子13が収容されている。パッケージ12の凹形状の収容部の表面は、発光素子13からの光に対して高い反射率を有していることが好ましい。凹形状の収容部の表面は例えば、高い反射率を有する材料として、Agを含んでいてもよい。パッケージ12の構成材料としては、例えば、耐熱ポリマーまたはセラミック等が挙げられる。
複数の発光素子13は、例えば互いに同じ構成を有するLEDにより構成されている。発光素子13は、例えば、n型クラッド層、活性層およびp型クラッド層の積層構造と、n型クラッド層に電気的に接続されたn側電極およびp型クラッド層に電気的に接続されたp側電極とを有している。n側電極およびp電極の一方が配線基板14Wに電気的に接続され、他方がボンディングワイヤBを介して配線基板14Sに電気的に接続されている。一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13は、互いに同じ波長帯域の光を出射するものである。例えば、全ての発光素子13が、青色波長帯域の光を出射する。
本実施の形態では、一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13が、互い電気的に分離されており、各々独立して駆動されるようになっている。詳細は後述するが、これにより、発光装置10Eから液晶パネル20に出射される照明光のコントラストを向上させることが可能となる。
一のレンズ15内で、2つの発光素子13は、所定の方向(第1の方向、例えば、図2,3のX方向)に並んで配置されている。所定の方向に隣り合うレンズ15間では、所定の方向に隣り合う発光素子13が配線Cにより電気的に接続されている。
図4は、光源装置10の駆動単位領域(駆動単位領域U)を表している。一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13が電気的に分離されているので、一のレンズ15内に互いに独立した2つの駆動単位領域Uが形成される。即ち、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13(駆動単位領域U)には、互いに異なる大きさの実効電流を流すことが可能であり、各々が独立して駆動される。更に、所定の方向に隣り合うレンズ15間で、互いに隣り合う発光素子13を電気的に接続することにより、所定の方向に隣り合う2つのレンズ15に跨った駆動単位領域Uが形成される。
配線基板14W,14Sは、発光素子13と光源基板11とを電気的に接続するためのものであり、例えばリードフレームにより構成されている。発光素子13を覆う封止樹脂17は、パッケージ12の収容部に充填されている。この封止樹脂17は、例えば、発光素子13を保護するとともに、発光素子13から出射された光の取り出し効率を高める機能を有している。封止樹脂17には、例えばシリコン樹脂等の樹脂材料を用いることができる。
複数のレンズ15は各々、電気的に分離された2つの発光素子13を覆っている。このレンズ15は、光源基板11に対向して配置され、レンズ15と光源基板11との間にはレンズ支持体16により間隙Sが設けられている。レンズ15の平面(例えば図2のXY平面)形状は、例えば、円である。レンズ15は、発光素子13から出射された光が入射する光入射面S1と、光入射面S1から入射した光を反射シート3または拡散板4に向けて出射する光出射面S2とを有している。光入射面S1は、例えばレンズ15の中央部に配置されており、周囲に比べて、光出射面S2側に凹状に設けられている。光出射面S2は、例えば、光入射面S1に対向する位置に、光入射面S1側への窪みS2Rを有している。窪みS2Rの周囲では、一定の曲率の曲面により光出射面S2が形成されている。レンズ15に、このような窪みS2Rを有する光出射面S2を設けることにより、発光素子13から直上に出射された光が、より効果的に拡散される。
脚状のレンズ支持体16は、レンズ15の光源基板11との対向面に設けられ、レンズの光入射面S1と離れた位置に配置されている。レンズ支持体16は、例えば、レンズ15と一体化して設けられている。レンズ支持体16は、例えば、一のレンズ15に3つ設けられており、これら3つのレンズ支持体16は、互いにレンズ15の中心を軸とした回転対称の位置に配置されている。
反射シート3は、光源基板11に対向して設けられ、光源基板11に固定されている。反射シート3は、例えば、光源基板11と略同じ大きさの四角形状を有している。この反射シート3は、例えば、各々レンズ15に対応して開口(例えば、後述の図13Aの第1開口MA,第2開口MB)を有している。反射シート3は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)およびポリカーボネート(PC)等の樹脂材料または、アルミニウム(Al)等の金属材料により構成されている。この反射シート3は、レンズ15の光出射面S2から出射された光を反射して、拡散板4に入射させる。
拡散板4は、反射シート3の一方の面(反射シート3の液晶パネル20側の面)に対向して設けられている。拡散板4は、反射シート3と略同じ大きさの四角形状を有している。拡散板4に入射した光は、拡散板4の内部で拡散されて、面内の輝度等が均一化される。この均一化された光が、光学機能シート5を介して液晶パネル20に入射されるようになっている。拡散板4は、例えば、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂等の樹脂材料により構成されている。
拡散板4と液晶パネル20との間に設けられた光学機能シート5は、例えば、偏光フィルム、位相差フィルムおよび拡散フィルム等により構成されている。複数の光学機能シート5が設けられていてもよい。光学機能シート5は、例えば波長変換シートであってもよい。この波長変換シートは、例えば蛍光体または量子ドットなどの波長変換物質を含んでいる。波長変換物質は、発光素子13から出射された光により励起されて、発光素子13から出射された光とは異なる波長域の光を放出する。例えば、波長変換シートは、発光素子13から出射された青色波長域の光により励起されて、赤色波長域および緑色波長域の光を放出する。
液晶パネル20は、動画像または静止画像を表示する透過型の液晶パネルである。この液晶パネル20は、光学機能シート5に対向して設けられ、例えば、光学機能シート5に近い位置からTFT基板、液晶層およびカラーフィルタ基板をこの順に有している。液晶パネル20には、更に偏光板等が設けられていてもよい。例えば、発光装置10Eから出射された光がTFT基板に入射し、液晶層を経てカラーフィルタ基板側から出射されるようになっている。
液晶パネル20を挟む背面フレーム部材21および前面フレーム部材22は、液晶パネル20の周縁部を覆う枠状部材である。この背面フレーム部材21および前面フレーム部材22は、液晶パネル20の周縁部を保護するとともに、審美性を向上させるためのものである。背面フレーム部材21および前面フレーム部材22は、例えばAl(アルミニウム)等の金属により構成されている。
ボトムシャーシ31は、光源基板11の背面(発光素子13が設けられた面と反対の面)に、例えば接着シートを介して貼り合わされている。ボトムシャーシ31は、例えば、光源基板11に貼り合わされた板状部分と、板状部分の外周に設けられた壁部分とを有している。ボトムシャーシ31の板状部分は、光源基板11の平坦性を維持し、ボトムシャーシ31の壁部分は、背面フレーム部材21に組み合わされる。ボトムシャーシ31は、例えば、Fe(鉄)およびAl(アルミニウム)等の金属またはガラスなどにより構成されている。
(表示装置1の動作)
この表示装置1では、発光素子13で発生した光が、封止樹脂17を介してレンズ15の光入射面S1に入射する。この光は、レンズ15の光出射面S2から出射された後、反射シート3で反射されて拡散板4に入射する。拡散板4では、入射した光が均一に拡散される。拡散板4で拡散された光は、光学機能シート5を介して液晶パネル20に入射する。液晶パネル20に入射した光は、印加された映像電圧に基づいて画素毎に変調されつつ、液晶層を通過する。液晶層を透過した光は、カラーフィルタ(図示せず)を通過することにより、カラーの表示光として取り出される。
この表示装置1では、発光素子13で発生した光が、封止樹脂17を介してレンズ15の光入射面S1に入射する。この光は、レンズ15の光出射面S2から出射された後、反射シート3で反射されて拡散板4に入射する。拡散板4では、入射した光が均一に拡散される。拡散板4で拡散された光は、光学機能シート5を介して液晶パネル20に入射する。液晶パネル20に入射した光は、印加された映像電圧に基づいて画素毎に変調されつつ、液晶層を通過する。液晶層を透過した光は、カラーフィルタ(図示せず)を通過することにより、カラーの表示光として取り出される。
(発光装置10Eの作用・効果)
表示装置1のバックライトを構成する発光装置10Eでは、一のレンズ15が2つの発光素子13を覆っており、この2つの発光素子13が電気的に分離されている。したがって、図4に示したように、一のレンズ15内に2つの駆動単位領域Uが形成される。発光装置10Eでは、入力された映像信号に対応して、この駆動単位領域U毎に、ローカルディミング制御がなされる。例えば、一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13(駆動単位領域U)の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13(駆動単位領域U)を消灯させる。このとき、一のレンズ15内に配置された点灯状態の発光素子13と消灯状態の発光素子13との間では、急峻な輝度の変化が生じる。このように、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13を互いに独立して駆動することにより、発光装置10Eから液晶パネル20に入射する照明光のコントラストを向上させることができる。以下、これについて説明する。
表示装置1のバックライトを構成する発光装置10Eでは、一のレンズ15が2つの発光素子13を覆っており、この2つの発光素子13が電気的に分離されている。したがって、図4に示したように、一のレンズ15内に2つの駆動単位領域Uが形成される。発光装置10Eでは、入力された映像信号に対応して、この駆動単位領域U毎に、ローカルディミング制御がなされる。例えば、一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13(駆動単位領域U)の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13(駆動単位領域U)を消灯させる。このとき、一のレンズ15内に配置された点灯状態の発光素子13と消灯状態の発光素子13との間では、急峻な輝度の変化が生じる。このように、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13を互いに独立して駆動することにより、発光装置10Eから液晶パネル20に入射する照明光のコントラストを向上させることができる。以下、これについて説明する。
図5は、比較例に係る発光装置(発光装置100)の要部の模式的な断面構成を表している。この発光装置100では、一のパッケージ12に1つの発光素子(発光素子130)が収容されており、この1つの発光素子130を一のレンズ150が覆っている。この発光装置100は、ローカルディミング制御されるようになっており、発光素子130の数は、液晶パネルの画素数よりも少なくなっている。
この発光装置100では、例えばレンズ150および拡散板などを用いることにより、発光素子130から出射された光を面内で拡散させる。これにより、面内で輝度等が均一化されるので、点灯領域が大きい画像では、輝度品位が維持される。しかし、発光素子130の数の少ない発光装置100では、点灯領域を小さくしていくと、それに伴い、輝度も低くなる。したがって、大部分の発光素子130が消灯状態となり、ほんの一部の発光素子130のみが点灯状態となるような画像では、高いコントラストを実現することが困難となる。大部分の発光素子130が消灯状態となり、ほんの一部の発光素子130のみが点灯状態となるような画像とは、例えば、「夜空に輝く星」などの画像である。また、発光装置100では、いわゆるハロー(halo)等が生じやすい。
発光装置100のコントラストを向上させる方法として、例えば、賦形反射シート等の特殊な反射シートを用いることも考え得る。しかし、この場合、特殊な反射シートに起因するコストの増加が生じる。また、反射シートの形状がばらつきやすく、輝度品位が低下するおそれもある。
これに対し、発光装置10Eでは、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13が互いに独立して駆動される。このような発光装置10Eをローカルディミング制御により、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13を消灯させると、一のレンズ15内に配置された点灯状態の発光素子13と消灯状態の発光素子13との間では、急峻な輝度の変化が生じる。
図6は、発光装置10Eから出射される光を、発光装置100から出射される光と比較して表したものである。図6(A)は発光装置100から出射される光の輝度分布、図6(B)は発光装置10Eから出射される光の輝度分布をそれぞれ表している。図6(B)は、一のレンズ15で覆われた2つの発光素子13の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13を消灯させた状態の輝度分布を表している。図7により、発光装置10Eから出射される光の輝度分布のピーク形状が、発光装置100よりもシャープになっており、点灯状態の発光素子13と消灯状態の発光素子13との間で、急峻な輝度の変化が生じていることが分かる。これは、レンズ15の特性に起因している。
図7は、図6(B)の輝度分布を拡大して表したものである。この輝度分布のピーク形状は非対称であり、ピーク位置の左側(位置座標が小さい側)が急峻に、右側(位置座標が大きい側)が比較的ブロードになっている。即ち、レンズ15の光出射面S2から取り出される光の輝度分布は方向によって異なる。このようなレンズ15の特性により、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13を消灯させると、これらの間で急峻な輝度の変化が生じ、高いコントラストが得られる。また、ハロー等も生じにくい。
図8は、発光装置10Eおよび発光装置100について、点灯領域の大きさと輝度との関係を表したものである。発光装置100に比べて、発光装置10Eでは、点灯領域を小さくしても、高い輝度が維持されていることが分かる。
図9は、発光装置10Eおよび発光装置100について、全ての発光素子13,130を点灯させたときの輝度分布を表している。このように、発光装置10Eでは、全点灯の状態であっても、輝度品位が維持される。
このように発光装置10Eでは、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13を互いに電気的に分離し、独立して駆動するようにしたので、点灯領域が大きい画像での輝度品位を維持しつつ、点灯領域が小さい画像(例えば、「夜空に輝く星」の画像)で高いコントラストを実現することができる。また、特殊な反射シートを用いる必要がないので、これに起因するコストの増加および輝度品位の低下も生じない。
以上説明したように、発光装置10Eでは、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13を互いに電気的に分離するようにしたので、点灯領域と消灯領域との間で急峻な輝度変化を生じさせることが可能となる。よって、液晶パネル20への照明光のコントラストを向上させることができる。即ち、発光装置10Eでは、高品質な照明光を出射することが可能となる。
以下、上記実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、以降の説明において上記実施の形態と同一構成部分については同一符号を付してその説明は適宜省略する。
<変形例1>
図10は、上記実施の形態の変形例1に係る発光装置10E(または光源装置10)の要部の断面構成を模式的に表したものである。このように一のレンズ15(図11には図示せず)に覆われた2つの発光素子13の間に、これらを隔てる反射部(反射部18)を設けるようにしてもよい。この点を除き、変形例1の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
図10は、上記実施の形態の変形例1に係る発光装置10E(または光源装置10)の要部の断面構成を模式的に表したものである。このように一のレンズ15(図11には図示せず)に覆われた2つの発光素子13の間に、これらを隔てる反射部(反射部18)を設けるようにしてもよい。この点を除き、変形例1の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
反射部18は、例えばパッケージ12の収容部を仕切る壁状に設けられている。反射部18の高さh(例えば、パッケージ12の底面からのZ方向の長さ)は、封止樹脂17の厚みtよりも大きくなっている。反射部18の高さhは、封止樹脂17の厚みtと同じであってもよく、あるいは小さくなっていてもよい。反射部18の構成材料は、例えば、パッケージ12の構成材料と同一のものを用いることができる。反射部18は、パッケージ12と一体化されていてもよい。
このような反射部18を設けることにより、一のレンズ15に覆われた2つの発光素子13の一方を点灯させ、かつ、他方の発光素子13を消灯させると、2つの発光素子13の間での輝度の変化がより、急峻となる。したがって、発光装置10Eから出射される照明光のコントラストをより向上させることができる。
<変形例2>
図11は、上記実施の形態の変形例2に係る発光装置10Eの要部の平面構成を模式的に表したものである。このように駆動単位領域Uが4つのレンズ15に跨るようにしてもよい。この点を除き、変形例2の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
図11は、上記実施の形態の変形例2に係る発光装置10Eの要部の平面構成を模式的に表したものである。このように駆動単位領域Uが4つのレンズ15に跨るようにしてもよい。この点を除き、変形例2の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
本変形例では、所定の方向に交差する方向(第2方向、例えば、図12のY方向)に隣り合う2つのレンズ15の間で、隣り合う発光素子13が配線Cにより電気的に接続されている。更に、この電気的に接続された発光素子13の少なくとも一方は、所定の方向(例えば、図12のX方向)に隣り合うレンズ15の間で、隣り合う発光素子13と配線Cにより電気的に接続されている。これにより、X方向,Y方向各々に隣り合う4つ(2×2)のレンズ15に跨った駆動単位領域Uが形成される。このとき、駆動単位領域Uでは、X方向の長さDXが、Y方向の長さDYよりも大きくなっていることが好ましい。これにより、点灯領域を小さくしたときの輝度(図8参照)を高くすることが可能となる。例えば、発光素子13は、一定の密度で配置されている。
<変形例3>
図12は、上記実施の形態の変形例3に係る発光装置10Eの要部の平面構成を模式的に表したものである。このように一のレンズ15に、互いに電気的に分離された4つの発光素子13が覆われていてもよい。この点を除き、変形例3の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
図12は、上記実施の形態の変形例3に係る発光装置10Eの要部の平面構成を模式的に表したものである。このように一のレンズ15に、互いに電気的に分離された4つの発光素子13が覆われていてもよい。この点を除き、変形例3の発光装置10Eは上記実施の形態の発光装置10Eと同様の構成および効果を有している。
一のレンズ15に覆われた4つの発光素子13は、例えば、X方向およびY方向各々に2つ並んで配置されている。一のレンズ15で覆われた4つの発光素子13は、互いに電気的に分離されている。例えば、X方向に隣り合うレンズ15の間で、隣り合う発光素子13が配線Cにより電気的に接続されている。更に、この互いに電気的に接続された発光素子13の少なくとも一方は、Y方向に隣り合うレンズ15の間で、隣り合う発光素子13と配線Cにより電気的に接続されている。このように、4つの発光素子13を一のレンズ15で覆うことにより、一のレンズ15内に、4つの駆動単位領域Uを形成することができる。この駆動単位領域Uは、X方向,Y方向各々に隣り合う4つ(2×2)のレンズ15に跨って形成される。一のレンズ15で覆う発光素子13の数を増やすことにより、X方向に加えてY方向に並んで配置された発光素子13の間でコントラストを向上させることが可能となる。したがって、点灯領域を小さくしたときの輝度(図8参照)をより高くすることが可能となる。
<第2の実施の形態>
図13A~13Cは、本開示の第2の実施の形態に係る発光装置(発光装置60E)の要部の構成を模式的に表したものである。図13Aは、発光装置60Eの模式的な平面構成を表し、図13Bは図13Aに示したB-B’線に沿った断面構成、図13Cは図13Aに示したB-B’線に沿った断面構成をそれぞれ表している。
図13A~13Cは、本開示の第2の実施の形態に係る発光装置(発光装置60E)の要部の構成を模式的に表したものである。図13Aは、発光装置60Eの模式的な平面構成を表し、図13Bは図13Aに示したB-B’線に沿った断面構成、図13Cは図13Aに示したB-B’線に沿った断面構成をそれぞれ表している。
発光装置60Eは、上記発光装置10Eと同様に、光源基板11上に設けられた複数の発光素子13と、発光素子13を覆うレンズ15と、光源基板11に対向する反射シート3とを有している。発光素子13を収容するパッケージ12および封止樹脂17は、図13A~13Cでは、省略して図示している。
発光装置60Eでは、例えば一のレンズ15が、1つの発光素子13を覆っている。上記第1の実施の形態の発光装置10Eと同様に、電気的に分離された2つの発光素子13が、一のレンズ15で覆われていてもよい。
レンズ15は、光源基板11に対向して設けられ、光源基板11に、脚状のレンズ支持体16により固定されている。レンズ支持体16により、レンズ15と光源基板11との間には間隙Sが設けられている。間隙Sは、例えば、1mm程度である。
図14は、レンズ15の平面形状の一例を表したものである。レンズ15は、略円状の平面形状を有しているが、この円状の周縁に凸部15Pが設けられている。凸部15Pは、レンズ15の周縁が外側に突出した部分である。凸部15Pは、例えば、一のレンズ15に3つ設けられており、これらは互いに、レンズ15の中心を軸とした回転対称の位置に配置されている。
このレンズ15の凸部15P各々に、傾斜部15Sが設けられていることが好ましい(図13B,13C)。この傾斜部15Sは、凸部15Pの光源基板11との対向面が、光源基板11に対して傾斜した部分であり、この傾斜は、間隙Sが外側に向かって徐々に大きくなる方向に設けられている。レンズ15に、このような凸部15Pおよび傾斜部15Sを設けることにより、後述の反射シート3の勘合部分(勘合部分3E)を形成しやすくなる。
反射シート3は、例えば矩形等の四角形の平面形状を有しており、四角形の対向する二辺(例えば、図13AのY方向に対向する二辺)が一端(一端E1)および他端(他端E2)を構成している。例えば、図13Aの上方向の一辺が、一端E1を構成している。
この反射シート3には、各々のレンズ15毎に、円状の第1開口MAまたは第2開口MBが設けられ、この第1開口MA,第2開口MBからレンズ15が露出されている。第1開口MAと第2開口MBとは、例えば、形状または大きさが異なっている。例えば、第1開口MAの直径DAは、第2開口MBの直径DBよりも大きくなっている。反射シート3には、例えば、第2開口MBの数よりも多い数の第1開口MAが設けられている。例えば、一端E1に最も近い1行のみが第2開口MBにより構成されており、その他の行(図13Aでは3行)が第1開口MAで構成されている。
本実施の形態では、この反射シート3に、複数の勘合部分(勘合部分3E)が設けられている(図13B)。勘合部分3Eは、互いに異なる第1開口MAの一端E1側の周縁の一部が、間隙Sに配置された部分である。この勘合部分3Eは、後述するように、光源基板11に対して反射シート3をスライドさせることにより形成される。例えば、全ての第1開口MAで、一端E1側の周縁の一部が間隙Sに挿入され、勘合部分3Eが形成されている。この複数の勘合部分3Eにより、反射シート3が光源基板11に固定される。詳細は後述するが、これにより、発光装置60Eから出射される照明光の輝度品位を向上させることができる。
レンズ15の、少なくとも1つの凸部15Pおよび傾斜部15Sは、勘合部分3Eに対向する位置、即ち、反射シート3の一端E1側に設けられている。傾斜部15Sが設けられた方向から間隙Sに反射シート3を挿入することにより、反射シート3を間隙Sによびこみやすくなる。また、凸部15Pを勘合部分3Eに対向する位置に設けることにより、反射シート3が間隙Sから外れにくくなる。
第2開口MBは、光源基板11に対して反射シート3をスライドさせた際に、位置合わせを行うために設けられている。この第2開口MBでは、周縁全部がレンズ15の外側に配置されている。例えば、レンズ15の凸部15Pには、第2開口MBの周縁が重なっていてもよい。第1開口MA,第2開口MBを形成する際に生じた、切断面のバリは、例えば、光源基板11に向いている。
反射シート3は、例えば、2軸延伸のポリエチレンテレフタレート(PET)により構成されている。反射シート3の厚み(例えば、図13B,13CのZ方向の長さ)は、例えば、0.25mm程度である。反射シート3には、位置合わせのためのピンが挿入される穴および切り欠き等(図示せず)が設けられていてもよい。
反射シート3は、例えば、以下のようにして光源基板11に固定する(図15A~16B)。
図15Aは、反射シート3を光源基板11に固定する前の状態を表す平面図であり、図16Aは、この状態の断面構成を表している。例えば、反射シート3は、その一端E1側を光源基板11から浮き上がらせて配置する。このとき、反射シート3の第2開口MBの周縁の一部はレンズ15に重なっている。
この状態から反射シート3を、光源基板11に対して近づけながら矢印方向(図15Aの紙面下方向)にスライドさせる。これにより、反射シート3の第1開口MAの一端E1側の周縁が、間隙Sに潜り込んで挿入される(図15B,16B)。反射シート3は、例えば、レンズ15の傾斜部15Sを介して間隙Sに挿入される。このように、勘合部分3Eが形成され、光源基板11に反射シート3が固定される。第2開口MBでは、周縁がレンズ15の外側に移動し、位置合わせがなされる。第2開口MBの配置された1行の周辺のみ、両面テープを用いて反射シート3を光源基板11に固定するようにしてもよい。図15B,16Bは、図15A,16Aの状態からそれぞれ矢印方向にスライドさせた後の状態を表している。
勘合部分3Eを形成した後に、更に、拡散板4を支持するピン等を用いて、反射シート3を光源基板11に固定するようにしてもよい。
本実施の形態の発光装置60Eでは、反射シート3に、互いに異なる第1開口MA各々の一端E1側の周縁が、間隙Sに挿入され、勘合部分3Eが形成されている。これにより、反射シート3が光源基板11に固定されるので、ピンなどの固定部材に起因した輝度品位の低下を抑えることができる。以下、これについて説明する。
反射シートを光源基板に固定する方法としては、例えば、ピンを用いる方法が考え得る。このピンを用いる方法では、数多くのピンを打つ必要がある。ピンの数が少ないと、熱および筐体の歪みなどにより、反射シートが固定基板から浮いてしまい、輝度が低下するためである。しかし、数多くのピンを用いると、ピンの影に起因して輝度品位が低下するおそれがある。また、例えば、2軸延伸のPETにより構成された反射シートは、温度変化によって収縮および膨張が生じやすいので、多くの位置をピンで固定すると、反射シートの一部に局所的に大きなストレスがかかるおそれがある。このようなストレスは発光装置の信頼性を低下させる。更に、温度変化に起因した形状変化と、組み立て誤差を考慮して、反射シートの開口の大きさは、レンズ径よりもかなり大きめに設定するので、反射シートの開口部分で反射率が低下し、輝度効率が低下する。
ピンの他、両面テープ,プッシュリベットおよびビス等を用いることも可能であるが、このような固定部材を用いる方法は、材料費および組み立て費(組み立て工数)に起因したコストがかかる。また、筐体の裏面側への穴開けなど、デザインに影響を及ぼす。
これに対し、本実施の形態では、反射シート3に、第1開口MA各々の一端E1側の周縁が、間隙Sに挿入された勘合部分3Eが設けられているので、この勘合部分3Eにより、反射シート3が光源基板11に固定される。即ち、ピンなどの固定部材の数を減らしても、あるいは、固定部材を用いることなく、反射シート3が光源基板11に固定される。よって、ピンの影などに起因した輝度品位の低下を抑えることができる。
また、勘合部分3Eは、第1開口MA各々の一端E1側の周縁、即ち、反射シート3の一部に設けられているので、反射シート3の収縮および膨張に応じて、他の部分は柔軟に変位する。したがって、反射シート3には局所的なストレスがかかりにくく、発光装置60Eの信頼性が維持される。
更に、反射シート3は、収縮および膨張に応じて、勘合部分3E以外の部分が柔軟に変位するので、第1開口MA,第2開口MBの大きさをレンズ15の径に近づけることができる。したがって、反射シート3の第1開口MA,第2開口MB近傍での反射率の低下を抑え、輝度効率を向上させることができる。
加えて、ピンなどの固定部材の数を減らし、あるいは固定部材を用いずに、反射シート3を光源基板11に固定することができるので、固定部材に起因した材料費および組み立て費(組み立て工数)を抑えることができる。よって、コストを抑えることができる。また、穴開け等も不要なので、デザインにも影響しない。
以上のように、本実施の形態では、反射シート3に勘合部分3Eを設けるようにしたので、例えば、ピンなどの固定部材の数を減らし、あるいは固定部材を用いることなく、反射シート3を光源基板11に固定することができる。よって、固定部材に起因した輝度品位の低下を抑えることができる。したがって、発光装置60Eでは、高品質な照明光を出射することが可能となる。
<変形例4>
図17は、上記第2の実施の形態の変形例(変形例4)に係る反射シート3の平面構成を模式的に表したものである。このように、第1開口MAがD字状であってもよい。この点を除き、変形例4の反射シート3は上記第2の実施の形態の反射シート3と同様の構成および効果を有している。
図17は、上記第2の実施の形態の変形例(変形例4)に係る反射シート3の平面構成を模式的に表したものである。このように、第1開口MAがD字状であってもよい。この点を除き、変形例4の反射シート3は上記第2の実施の形態の反射シート3と同様の構成および効果を有している。
反射シート3の第1開口MAは、一端E1側の周縁が直線であり、それ以外の部分が円状の曲線となっている。この直線状の第1開口MAの周縁部分に勘合部分3E(図13B)が形成されるようになっている。このように第1開口MAの一端E1側の周縁を直線状にすることにより、スライド時に、レンズ15の凸部15Pに接触すると、レンズ15の他の部分に引っかからずに勘合部分3Eが形成される。
<変形例5>
図18は、上記第2の実施の形態の変形例(変形例5)に係る反射シート3の平面構成を模式的に表したものである。このように、位置合わせのための第2開口(図13Aの第2開口MB)を設けずに、全てのレンズ15に対して、第1開口MAを設けるようにしてもよい。即ち、全ての開口(第1開口MA)の一端E1側の周縁が間隙Sに嵌め合わされていてもよい。この点を除き、変形例5の反射シート3は上記第2の実施の形態の反射シート3と同様の構成および効果を有している。
図18は、上記第2の実施の形態の変形例(変形例5)に係る反射シート3の平面構成を模式的に表したものである。このように、位置合わせのための第2開口(図13Aの第2開口MB)を設けずに、全てのレンズ15に対して、第1開口MAを設けるようにしてもよい。即ち、全ての開口(第1開口MA)の一端E1側の周縁が間隙Sに嵌め合わされていてもよい。この点を除き、変形例5の反射シート3は上記第2の実施の形態の反射シート3と同様の構成および効果を有している。
反射シート3には、位置決め孔(位置決め孔H3)が設けられていてもよい。この位置決め孔H3は、反射シート3をスライドさせた後の、光源基板11に対する位置を調整するためのものである。この置決め孔H3を設けることにより、反射シート3をスライドさせる際のスライド量を安定させることが可能となる。
図19Aは、反射シート3を光源基板11に固定する前の状態を表す平面図である。例えば、反射シート3は、その一端E1側を光源基板11から浮き上がらせて配置する。このとき、反射シート3の位置決め孔H3は、例えば光源基板11に設けられたピンを挿入するためのピン孔HPとずれて配置されている。ピン孔HPは、ボトムシャーシ31などに設けるようにしてもよい。このピン孔HPに挿入されるピンは、例えば、光源装置10と拡散板4との間の距離を保持するめのものであり、例えば樹脂材料により構成されている。このピンは、透明または白色等である。
この状態(図19A)から反射シート3を、光源基板11に対して近づけながら矢印方向(図19Aの紙面下方向)にスライドさせる(図19B)。これにより、反射シート3の第1開口MAの一端E1側の周縁が、間隙Sに潜り込み、勘合部分3Eが形成される(図16B参照)。位置決め孔H3は、ピン孔HPと重なる位置に移動する。勘合部分3Eを形成するとともに、この互いに重なった位置決め孔H3およびピン孔HPに、ピンを挿入することにより、反射シート3が光源基板11に固定される。
反射シート3をスライドさせることにより、予め挿入されたピンに位置決め孔H3が接触するようになっていてもよい。このようなピンと位置決め孔H3との接触により、光源基板11に対する反射シート3の位置合わせがなされる。
<適用例:電子機器>
以下、上記のような表示装置1の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置,医療用モニタ,デジタルサイネージ,マスターモニタ,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記表示装置1は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
以下、上記のような表示装置1の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置,医療用モニタ,デジタルサイネージ,マスターモニタ,デジタルカメラ,ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記表示装置1は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
図20Aおよび図20Bは、上記実施の形態の表示装置1が適用されるタブレット型端末装置の外観を表したものである。このタブレット型端末装置は、例えば、表示部710および非表示部720を有しており、この表示部710が上記実施の形態の表示装置1により構成されている。
<適用例:照明装置>
図21は、上記発光装置10E,60Eを適用した照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、上記第1,第2の実施の形態の発光装置10E,60Eを備えた卓上用の照明装置であり、例えば、基台841に設けられた支柱842に、照明部843が取り付けられている。この照明部843が、上記第1,第2の実施の形態に係る発光装置10E,60Eにより構成されている。照明部843は、図21に示した筒状、または図22に示した曲面状など、任意の形状とすることが可能である。
図21は、上記発光装置10E,60Eを適用した照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、上記第1,第2の実施の形態の発光装置10E,60Eを備えた卓上用の照明装置であり、例えば、基台841に設けられた支柱842に、照明部843が取り付けられている。この照明部843が、上記第1,第2の実施の形態に係る発光装置10E,60Eにより構成されている。照明部843は、図21に示した筒状、または図22に示した曲面状など、任意の形状とすることが可能である。
発光装置10E,60Eは、図23に示したような室内用の照明装置に適用させるようにしてもよい。この照明装置では、照明部844が上記発光装置10E,60Eにより構成されている。照明部844は、建造物の天井850Aに適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部844は、用途に応じて、天井850Aに限らず、壁850Bまたは床(図示せず)など任意の場所に設置することが可能である。
これらの照明装置では、発光装置10E,60Eからの光により、照明が行われる。ここでは、上記第1,第2の実施の形態で説明したように、発光装置10E,60Eにより高品質な照明光を得ることができる。
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態等において説明した各部の配置位置や形状などは一例であって、それらに限定されるものではない。
また、各図に示した各構成要素の寸法、寸法比および形状等は一例であって、本技術がこれに限定されるものではない。
更に、上記実施の形態等では、レンズ15が発光素子13から離れて設けられている場合(いわゆす2次レンズの場合)について説明したが、レンズ15は発光素子13に接して設けられていてもよい。
また、上記実施の形態等では、レンズ15がマトリクス状に配置されている場合について説明したが、レンズ15はどのように配置されていてもよく、例えば互いにハニカム構造をなすように配置されていてもよい。
更に、図12(変形例3)では、X方向およびY方向に隣り合うレンズ15の間で、隣り合う発光素子13を電気的に接続する場合について説明したが、例えば図24に示したように、X方向またはY方向のどちらか一方向(図24では、X方向)に隣り合うレンズ15の間で、隣り合う発光素子13を電気的に接続するようにしてもよい。あるいは、図25に示したように、一のレンズ15内でX方向またはY方向のどちらか一方向(図25では、Y方向)に隣り合う発光素子13を電気的に接続するようにしてもよい。
更に、上記実施の形態等では、発光素子13がLEDである場合について説明したが、発光素子13は半導体レーザ等により構成されていてもよい。
また、封止樹脂17が波長変換物質を含んでいてもよい。あるいは、波長変換シートを、発光素子13とレンズ15との間に設けるようにしてもよい。
加えて、上記実施の形態において発光装置10E,60Eおよび表示装置1等の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。
また、上記実施の形態において説明した各構成要素の材料などは限定されるものではなく、他の材料としてもよい。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
発光装置。
(2)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子から出射される光の波長帯域は同じである
前記(1)に記載の発光装置。
(3)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに異なる大きさの実効電流が流れるように構成されている
前記(1)または(2)に記載の発光装置。
(4)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、第1方向に並んで配置され、
前記第1方向に隣り合う前記レンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
前記(1)ないし(3)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(5)
前記第1方向に交差する第2方向に隣り合うレンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
前記(4)に記載の発光装置。
(6)
一の前記レンズに、4つの前記発光素子が覆われている
前記(1)ないし(5)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(7)
更に、一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子が収容されたパッケージを有する
前記(1)ないし(6)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(8)
更に、前記パッケージに設けられ、少なくとも前記2つの発光素子を隔てる反射部を有する
前記(7)に記載の発光装置。
(9)
更に、前記パッケージに充填された封止樹脂を有し、
前記封止樹脂の厚みよりも、前記反射部の高さが大きい
前記(8)に記載の発光装置。
(10)
前記発光素子は、LED(Light Emitting Diode)である
前記(1)ないし(9)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(11)
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
発光装置。
(12)
更に、前記反射シートには、前記基板に対する位置合わせを行うための孔が設けられている
前記(11)に記載の発光装置。
(13)
前記開口の前記一端側の周縁が直線である
前記(11)または(12)に記載の発光装置。
(14)
全ての前記開口の前記一端側の周縁が前記間隙に配置されている
前記(11)ないし(13)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(15)
更に、前記レンズには、前記反射シートの前記勘合部分に対向する位置に、周縁が突出した凸部が設けられている
前記(11)ないし(14)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(16)
更に、前記凸部には、前記間隙の大きさが外側に向かって徐々に大きくなる傾斜部が設けられている
前記(15)に記載の発光装置。
(17)
液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
表示装置。
(18)
液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
表示装置。
(19)
発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
照明装置。
(20)
発光装置を備え、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口各々の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
照明装置。
(1)
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
発光装置。
(2)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子から出射される光の波長帯域は同じである
前記(1)に記載の発光装置。
(3)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに異なる大きさの実効電流が流れるように構成されている
前記(1)または(2)に記載の発光装置。
(4)
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、第1方向に並んで配置され、
前記第1方向に隣り合う前記レンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
前記(1)ないし(3)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(5)
前記第1方向に交差する第2方向に隣り合うレンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
前記(4)に記載の発光装置。
(6)
一の前記レンズに、4つの前記発光素子が覆われている
前記(1)ないし(5)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(7)
更に、一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子が収容されたパッケージを有する
前記(1)ないし(6)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(8)
更に、前記パッケージに設けられ、少なくとも前記2つの発光素子を隔てる反射部を有する
前記(7)に記載の発光装置。
(9)
更に、前記パッケージに充填された封止樹脂を有し、
前記封止樹脂の厚みよりも、前記反射部の高さが大きい
前記(8)に記載の発光装置。
(10)
前記発光素子は、LED(Light Emitting Diode)である
前記(1)ないし(9)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(11)
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
発光装置。
(12)
更に、前記反射シートには、前記基板に対する位置合わせを行うための孔が設けられている
前記(11)に記載の発光装置。
(13)
前記開口の前記一端側の周縁が直線である
前記(11)または(12)に記載の発光装置。
(14)
全ての前記開口の前記一端側の周縁が前記間隙に配置されている
前記(11)ないし(13)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(15)
更に、前記レンズには、前記反射シートの前記勘合部分に対向する位置に、周縁が突出した凸部が設けられている
前記(11)ないし(14)のうちいずれか1つに記載の発光装置。
(16)
更に、前記凸部には、前記間隙の大きさが外側に向かって徐々に大きくなる傾斜部が設けられている
前記(15)に記載の発光装置。
(17)
液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
表示装置。
(18)
液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
表示装置。
(19)
発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
照明装置。
(20)
発光装置を備え、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口各々の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
照明装置。
本出願は、日本国特許庁において2017年7月13日に出願された日本特許出願番号第2017-136822号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
Claims (20)
- 複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
発光装置。 - 一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子から出射される光の波長帯域は同じである
請求項1に記載の発光装置。 - 一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに異なる大きさの実効電流が流れるように構成されている
請求項2に記載の発光装置。 - 一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、第1方向に並んで配置され、
前記第1方向に隣り合う前記レンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
請求項1に記載の発光装置。 - 前記第1方向に交差する第2方向に隣り合うレンズの間で隣り合って配置された前記発光素子が、互いに電気的に接続されている
請求項4に記載の発光装置。 - 一の前記レンズに、4つの前記発光素子が覆われている
請求項1に記載の発光装置。 - 更に、一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子が収容されたパッケージを有する
請求項1に記載の発光装置。 - 更に、前記パッケージに設けられ、少なくとも前記2つの発光素子を隔てる反射部を有する
請求項7に記載の発光装置。 - 更に、前記パッケージに充填された封止樹脂を有し、
前記封止樹脂の厚みよりも、前記反射部の高さが大きい
請求項8に記載の発光装置。 - 前記発光素子は、LED(Light Emitting Diode)である
請求項1に記載の発光装置。 - 基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
発光装置。 - 更に、前記反射シートには、前記基板に対する位置合わせを行うための孔が設けられている
請求項11に記載の発光装置。 - 前記開口の前記一端側の周縁が直線である
請求項11に記載の発光装置。 - 全ての前記開口の前記一端側の周縁が前記間隙に配置されている
請求項11に記載の発光装置。 - 更に、前記レンズには、前記反射シートの前記勘合部分に対向する位置に、周縁が突出した凸部が設けられている
請求項11に記載の発光装置。 - 更に、前記凸部には、前記間隙の大きさが外側に向かって徐々に大きくなる傾斜部が設けられている
請求項15に記載の発光装置。 - 液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
表示装置。 - 液晶パネルおよび前記液晶パネルの背面側の発光装置を備え、
前記発光装置は、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
表示装置。 - 発光装置を備え、
前記発光装置は、
複数のレンズと、
各々の前記レンズが覆う少なくとも2つの発光素子とを備え、
一の前記レンズに覆われた少なくとも2つの前記発光素子は、互いに電気的に分離されている
照明装置。 - 発光装置を備え、
基板と、
前記基板上に設けられた複数の発光素子と、
各々の前記発光素子を覆うとともに、前記基板との間隙を有して配置されたレンズと、
前記基板上に設けられ、前記レンズ毎に開口を有するとともに、所定の方向に一端を有する反射シートとを備え、
前記反射シートには、前記開口各々の前記一端側の周縁を前記間隙に配置した勘合部分が複数設けられている
照明装置。
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