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线状发光装置的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

线状发光装置的制作方法

1.本揭示涉及一种线状发光装置。


背景技术:

2.已知有具有液晶面板装置等透射型显示面板和配置在显示面板背面的作为光源的面状发光装置的显示装置。关于显示装置,已知有用于使显示面板上显示的图像的亮度变得均匀的各种技术。
3.例如,日本专利第6498258号公报(以下称为专利文献1)中记载了如下技术:在面状发光装置中,使从线状发光部入射至导光板的光的亮度分布不均匀,由此防止从导光板出射至显示面板的光的亮度变得不均匀。
4.在专利文献1记载的技术中,通过使线状发光部中配置的多个光源的配置间隔逐渐变化而使得从线状发光装置入射至导光板的光的亮度分布不均匀,由此,能使从导光板出射的光的亮度变得均匀。


技术实现要素:

5.然而,在专利文献1记载的技术中,为了使线状发光装置中配置的多个光源的配置间隔逐渐变化,多个光源各自的配置间隔便互不相同。在专利文献1记载的技术中,由于多个光源各自的配置间隔互不相同,因此多个光源从相邻光源传导的热量便互不相同,导致具有温度依存性的发光特性互不相同。在专利文献1记载的技术中,由于多个光源的发光特性互不相同,因此有无法出射具有均匀亮度的光的担忧。
6.本揭示的目的在于提供一种能够出射具有更均匀亮度的光的线状发光装置。
7.本揭示的线状发光装置具有:基板,其沿规定方向一边弯曲一边伸展;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在基板上;以及密封材料,其将多个发光元件密封,基板的特定部分的亮度比基板的其他部分的亮度高。
8.此外,本揭示的线状发光装置具有:基板,其沿规定方向一边弯曲一边伸展,而且形成有沿规定方向延伸的安装区域;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在安装区域上;以及密封材料,其将多个发光元件密封,在安装区域的中央部,多个发光元件各自的正上方的亮度与多个发光元件的中间位置的亮度相同。
9.进一步地,在线状发光装置中,优选多个发光元件在安装区域的中央部沿规定方向以1列或多列进行排列,在靠近安装区域端部的区域内沿规定方向以比排列在中央部的列数多的列数进行排列。
10.进一步地,在线状发光装置中,优选即便多个发光元件的排列数发生变化,安装区域也为大致同一形状。
11.进一步地,在线状发光装置中,优选安装区域包含:第1安装区域,其沿规定方向伸展;以及第2安装区域,其沿规定方向伸展,而且在规定方向上与第1安装区域相邻配置。
12.进一步地,在线状发光装置中,优选安装区域不形成于向多个发光元件供给电力
的电力供给部。
13.进一步地,在线状发光装置中,优选多个发光元件在远离线状发光部端部的区域内以光轴与导光板的光轴一致的方式加以配置,在靠近线状发光部端部的区域内以光轴在入射面的高度方向上偏离导光板的光轴的方式加以配置。
14.进一步地,在线状发光装置中,优选多个发光元件沿规定方向以均匀的配置间隔加以配置。
15.进一步地,在线状发光装置中,优选多个发光元件在远离线状发光部端部的区域内沿规定方向以第1配置间距均匀地加以配置,在靠近线状发光部端部的区域内沿规定方向以比第1配置间距窄的第2布线间距均匀地加以配置。
16.进一步地,在线状发光装置中,优选还具备抑制基板的翘曲的构件。
17.进一步地,在线状发光装置中,优选还具备控制来自发光元件的光的框体。
18.上述本揭示的线状发光装置能够出射具有更均匀亮度的光。
附图说明
19.图1为实施方式的面状发光装置的立体图。图2为图1所示的面状发光装置的一实施方式的分解立体图。图3为图1所示的面状发光装置的透视俯视图。图4为图1所示的线状发光部的放大俯视图。图5的(a)为沿着图1所示的a-a'线的截面图,(b)为(a)中虚线11所示部分的局部放大图。图6为表示第1变形例的线状发光部的局部俯视图。图7的(a)为表示第2变形例的线状发光部的局部俯视图,(b)为表示第3变形例的线状发光部的局部俯视图,(c)为表示第4变形例的线状发光部的局部俯视图。图8的(a)为表示从以光轴与导光板的光轴一致的方式配置的发光元件出射的光的一例的图,(b)为表示从以光轴位于导光板的光轴的下方的方式配置的发光元件出射的光的一例的图,(c)为表示从以光轴位于导光板的光轴的上方的方式配置的发光元件出射的光的一例的图。图9为具有第5变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图。图10为第5变形例的线状发光部的放大俯视图。图11为具有第6变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图。图12为第6变形例的线状发光部的放大俯视图。图13为具有第7变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图。图14为第7变形例的线状发光部的放大俯视图。图15为第8变形例的线状发光部的放大俯视图。图16为第9变形例的线状发光部的放大俯视图。图17为表示实施方式的面状发光装置、变形例的面状发光装置以及比较例的面状发光装置的光学模拟结果的图,(a)表示实施方式的面状发光装置的光学模拟结果,(b)表示搭载有第2变形例的线状发光部的面状发光装置的光学模拟结果,(c)表示搭载有第3变形例的线状发光部的面状发光装置的光学模拟结果,(d)表示搭载有第4变形例的线状发光
部的面状发光装置的光学模拟结果,(e)表示第6变形例的面状发光装置的光学模拟结果,(f)表示第7变形例的面状发光装置的光学模拟结果,(g)表示比较例的面状发光装置的光学模拟结果。图18为表示以呈直线状配置的多个smd为光源的背光以及以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的测定结果的图,(a)为表示以smd为光源的背光的亮度分布的图像,(b)为表示以smd为光源的背光的亮度分布的图表,(c)为表示以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的图像,(d)为表示以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的图表。图19为表示实施方式的线状发光部的元件配置与辐射强度的关系的图。
具体实施方式
20.下面,参考附图,对本揭示的线状发光装置及面状发光装置的一优选实施方式进行说明。但本揭示的技术范围并不限定于这些实施方式,而是涵盖权利要求书中记载的发明及其均等物。
21.在本说明书中,下面是以作为从背面照射液晶面板等透射型显示面板的光源使用的面状发光装置为例来进行说明,但本说明书中揭示的线状发光装置及面状发光装置的用途并不限定于此。例如,本说明书中揭示的面状发光装置也可作为照明装置及信息显示装置的光源使用。
22.此外,在本说明书中,作为数字与字母组合而成的符号的统称,有时会去掉字母而仅以数字作为统称使用。例如,连接器22是阳极端子22a及阴极端子22b的统称。
23.图1为实施方式的面状发光装置的立体图,图2为图1所示的面状发光装置的一实施方式的分解立体图。图3为图1所示的面状发光装置的透视俯视图,图4为图1所示的线状发光部的放大俯视图。图5(a)为沿着图1所示的a-a'线的截面图,图5(b)为图5(a)中虚线11所示部分的局部放大图。图5中,虚线箭头表示从线状发光部出射的光的光路的一例。
24.实施方式的面状发光装置1具有线状发光部2、导光板3、反射片4、光学片5、壳体6以及分隔件7。面状发光装置1具有沿规定方向伸展的扁平长方体的形状,从发光面10出射亮度均匀的光。
25.线状发光部2具有沿面状发光装置1的长度方向伸展的细长矩形的形状,是出射沿着面状发光装置1的长度方向的线状光的线状发光装置。线状发光部2具有:基板20,其具有安装基板20a及电路基板20b;连接器22,其连接到电缆23;多个发光元件24;线路25;框体26;以及密封材料27。在线状发光部2的长度方向上依序配置有连接器22、多个发光元件24、密封材料27以及框体26。
26.线状发光部2以使长度方向与下壳体6b的长度方向一致的方式借助粘接材料固定在下壳体6b的长度方向的侧部。粘接线状发光部2的粘接材料优选具有高导热性,例如可仅配置在线状发光部2的中央部等,不跨及线状发光部2的整个长度方向配置。
27.安装基板20a具有沿规定方向伸展的细长矩形的形状。安装基板20a的长度方向与线状发光部2的长度方向一致,安装基板20a的宽度方向与线状发光部2的宽度方向一致。安装基板20a例如使用铝等金属或者陶瓷等导热性高的材料来形成。安装基板20a具有平坦的表面,多个发光元件24配置在该平坦的表面上。
28.电路基板20b配置在安装基板20a上。电路基板20b的长度方向与线状发光部2的长度方向一致,电路基板20b的宽度方向与线状发光部2的宽度方向一致。电路基板20b在中央部形成有细长的一对开口部,与电路基板20b的一对开口部相对应的区域沿基板20的长度方向伸展,是供发光元件24安装的第1安装区域21a及第2安装区域21b。第1安装区域21a及第2安装区域21b在长度方向上相邻配置。电路基板20b借助粘接片等粘接材料贴附在安装基板20a上。电路基板20b例如使用苯酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或者聚酯树脂等电绝缘性树脂来形成。
29.在电路基板20b的表面,沿第1安装区域21a及第2安装区域21b的长度方向在外侧配置包含阳极线路25a及阴极线路25b的线路25。阳极线路25a及阴极线路25b以沿电路基板20b的长度方向伸展的方式在电路基板20b的宽度方向上空出间隔加以配置。阳极线路25a及阴极线路25b例如是通过在电路基板20b上形成金或铜等导电体的图案来形成。由于线状发光部2的基板20具有沿面状发光装置1的长度方向伸展的细长矩形的形状,因此容易沿长度方向弯曲,而且容易因发光元件24的发热和安装基板20a与电路基板20b的热膨胀率的差而发生面状发光装置1的长度方向的翘曲。阳极线路25a和阴极线路25b具有散热性和刚性,所以能抑制该翘曲。当以包夹开口部的方式加以配置时,会将热源围住,因此容易获得散热性的效果,由于在热源的两侧能确保刚性,因此能进一步抑制翘曲。再者,线路原材料的厚度通常为18μm,但也可为35μm以下,也可为70μm以下,也可为105μm以下。
30.阳极线路25a及阴极线路25b在基板20的端部电连接至连接器22,所述连接器22包含阳极端子22a及阴极端子22b,是经由阳极线路25a及阴极线路25b向发光元件24供给电力的电力供给部。阳极线路25a电连接至阳极端子22a,阴极线路25b电连接至阴极端子22b。阳极端子22a及阴极端子22b经由焊料等导电性接合构件连接至从未图示的外部电源得到电力供给的电缆23。电缆23例如为cv电缆等能够供电的电线。阳极线路25a及阴极线路25b经由防止对多个发光元件24施加过电压的未图示的齐纳二极管而电连接。
31.发光元件24例如为蓝色系led(light emitting diode)晶粒。作为发光元件24,例如可以使用发光波段为440~455nm的ingan系化合物半导体等。发光元件24优选以上表面与安装基板20a的表面平行的方式配置。发光元件24例如通过固晶(
ダイボンド
)粘接在安装基板20a上。矩形的发光元件24是以使边彼此相互对置的方式配置在安装基板20a上,但也可使发光元件24旋转45度而以使相互的顶点彼此相对的方式将发光元件24配置在安装基板20a上。
32.通过将发光元件24直接配置在热导率高的安装基板20a上,能将发光的发光元件24所产生的热高效地传递至安装基板20a,因此发光元件24的温度上升得到抑制。如此,出于以高密度将发光元件24配置在安装基板20a上这一观点,也优选线状发光部2具有发光元件24的高散热性。
33.各发光元件24分别具有阴极及阳极,8个发光元件24经由导线28串联在阳极线路25a与阴极线路25b之间,形成多个发光元件列。在一例中,线状发光部2形成有26个发光元件列,合计208个发光元件安装在基板20上。再者,发光元件列中包含的发光元件24的数量是根据驱动电路的输出电压来酌情决定,线状发光部2中配置的列的数量是根据面状发光装置1所出射的光的亮度来酌情决定。
34.通过从外部电源经由电缆23以及阳极端子22a及阴极端子22b向阳极线路25a及阴
极线路25b施加直流电压,发光元件24同时发光。
35.发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201沿基板20的长度方向以1列进行排列,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部202及203沿基板20的长度方向以2列进行排列。再者,即便发光元件24的排列数发生变化,第1安装区域21a及第2安装区域21b也为大致同一形状。即,在第1安装区域21a及第2安装区域21b内,以1列配置发光元件24的中央部201的平面形状与以2列配置发光元件24的端部202及203的平面形状大致相同。
36.发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201以及端部202及203分别沿基板20的长度方向以均匀的配置间隔d1加以配置。
37.框体26也称为阻挡材料,配置成将安装发光元件24的第1安装区域21a及第2安装区域21b各方围起来。框体26的长度方向与线状发光部2的长度方向一致。框体26的宽度方向与线状发光部2的宽度方向一致。框体26具有沿线状发光部2的长度方向伸展的环状形状。
38.框体26是将长条状的大致相同宽度的框体连续体配置成环状而形成的。框体连续体优选以白色树脂形成。例如,使用分散有氧化钛等微粒的硅树脂或环氧树脂来形成框体连续体。从发光元件24朝框体26出射的光在框体26的内侧也就是发光元件24侧的表面反射而出射至线状发光部2的上方。再者,在由触变性较高的树脂形成密封材料27的情况下,也可省略框体26。
39.密封材料27填充在被框体26围住的第1安装区域21a及第2安装区域21b内,将对第1安装区域21a及第2安装区域21b内安装的发光元件24及发光元件24之间进行电连接的导线28密封。密封材料27是在对根据多个发光元件24生成的光具有透光性的树脂中含有荧光体的构件。根据多个发光元件24生成的光包括发光元件24所出射的光和经荧光体变换波长后的光。荧光体是吸收发光元件24所出射的蓝色光而变换波长为黄色光的例如yag(yttrium aluminum garnet)等颗粒状的荧光体材料。蓝色光与经荧光体变换波长后的黄色光混合,由此获得白色光。例如可在环氧树脂或硅树脂等树脂中含有荧光体来形成密封材料27。密封材料27也可具有吸收蓝色光而变换波长为其他颜色的光(红色、绿色等)的荧光体。此外,密封材料27也可不含荧光体。
40.导光板3具有入射线状发光部2所出射的光的入射面31、出射从入射面31入射的光的出射面32以及突起部33,具有沿面状发光装置1的长度方向伸展的扁平长方体的形状。导光板3对从入射面31入射的光一边进行导光一边改变其行进方向,使其从具有与入射面31正交的朝向的出射面32出射。
41.使用传播线状发光部2发出的光的材料来形成导光板3。例如使用聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等树脂来形成导光板3。此外,导光板3由于从线状发光部2得到高亮度的光的入射,因此也可使用耐光性高的材料来形成。作为耐光性高的材料,例如可以使用玻璃。导光板3以入射面31的光轴与线状发光部2中安装的发光元件24的光轴一致的方式收纳在下壳体6b中。
42.此外,导光板3的与出射面32相对而且接触反射片4那一面形成有微细的凹凸结构,借助凹凸结构将入射到与出射面32相对那一面的光朝出射面32的方向反射而从出射面32出射。
43.突起部33配置在入射面31的长度方向的两侧及中央部,在线状发光部2因发光的发热等而弯曲时抵接至线状发光部2表面的抵接区域331~333,从而防止线状发光部2离开下壳体6b的长度方向的侧面。抵接区域331是基板20的一端的表面,抵接区域332是基板20的另一端的表面,抵接区域333是基板20的中央的表面。在突起部33会抵接的线状发光部2的表面不形成第1安装区域21a及第2安装区域21b,在突起部33不会抵接的线状发光部2的表面形成第1安装区域21a及第2安装区域21b。
44.再者,导光板3的形状不限定于沿长度方向伸展的矩形。导光板3的形状可对应于装入有面状发光装置1的装置所出射的光的面形状来酌情决定。例如,导光板3的形状也可为正方形、四角形以外的多角形、椭圆形。此外,例如在将面状发光装置1用作照明装置的光源的情况下,导光板3的形状也可为圆形、椭圆形、多角形等形状。
45.反射片4将从导光板3的与出射面32相对那一面出射的光反射至导光板3。反射片4例如可以使用具有反光功能的金属板、膜、箔、形成有银蒸镀膜的膜、形成有铝蒸镀膜的膜或者白色片等。
46.光学片5例如包含漫射片、聚光片以及反射型偏光板。漫射片例如是在聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等树脂中分散二氧化硅颗粒等而形成的,供从导光板3的出射面32出射的光一边漫射一边透过。聚光片例如为棱镜片等在与反射型偏光板相对的那一面形成有微小的聚光群的片材,对从漫射片入射的光的配光分布进行调整而朝反射型偏光板出射。反射型偏光板例如具有由树脂形成的多层膜结构,使从聚光片入射的光的s分量及p分量中的某一分量透过,并反射另一分量。被聚光片反射的分量的光朝反射片侧行进,之后在再次入射至反射型偏光板之前的期间内被转换为会透过反射型偏光板的分量的光。
47.再者,配置在导光板3上的光学片5中包含的片材不限定于上述例子。例如,在将面状发光装置1用作普通照明装置的光源的情况下,可在导光板3上依序配置第1漫射片和第2漫射片。此外,在将面状发光装置1用作大型显示器装置的光源的情况下,可在导光板3上依序配置第1漫射片、第2漫射片以及聚光片。此外,在将面状发光装置1用作大型、中型或小型显示器装置的光源的情况下,可在导光板3上依序配置漫射片和聚光片。此外,在将面状发光装置1用作小型显示器装置的光源的情况下,可在导光板3上依序配置漫射片、第1聚光片以及第2聚光片。
48.壳体6具有上壳体6a和下壳体6b。上壳体6a是形成有矩形开口部61的框状构件,下壳体6b是在底面形成有可供电缆贯通的开口部62的箱状构件。上壳体6a及下壳体6b具有矩形的平面形状,收纳线状发光部2、导光板3、反射片4以及光学片5。壳体6以线状发光部2的发光区域与导光板3的入射面相对的方式收纳线状发光部2及导光板3。光学片5从上壳体6a的开口部61露出,从线状发光部2出射的光从与开口部61相对应的发光面10呈面状均匀地出射至面状发光装置1的外部。
49.接着,下面对上述本实施方式的面状发光装置1的动作进行说明。
50.如图5的(a)所示,随着外部电力供给至电缆23,线状发光部2的发光元件24发光。从线状发光部2出射的线状光入射至导光板3的入射面31。
51.从线状发光部2出射的光大多入射至导光板3的入射面31,从线状发光部2出射的光的一部分被框体26反射而入射至导光板3的入射面31。密封材料27的表面的位置与框体26高度的关系可以根据线状发光部2的尺寸或者线状发光部2与导光板3的位置关系酌情设
计。此外,通过在面状发光装置1的设计容许的范围内进一步加高框体26的高度而使框体26与导光板3的入射面31的距离靠近,从线状发光部2出射的光将高效地入射至导光板3的入射面31。入射到导光板3的入射面31的光被反射片4等反射而从出射面32出射至光学片。从导光板3的出射面32呈面状出射的光透过光学片5而出射至面状发光装置1的外部。
52.由于面状发光装置1具有以高密度安装有多个发光元件的线状发光部,因此能出射高亮度的面状光。
53.此外,在面状发光装置1中,发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部沿基板20的长度方向以1列进行排列,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部沿基板20的长度方向以2列进行排列。由于发光元件24在与导光板3的突起部33发生干涉而亮度降低的第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部排列成2列,因此能补偿突起部33造成的亮度降低而出射具有更均匀亮度的光。
54.实施方式的线状发光部可在发光区域内设置亮度的差而形成为仅发光区域的特定部分变亮,也可形成为仅发光区域的特定部分变暗。在本实施方式中,线状发光部2在与导光板的暗部相对的位置也就是第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部202及203以2列排列发光元件24,由此形成为仅与导光板的暗部相对的位置的周围变亮。此外,实施方式的线状发光部也可不在对应安装区域内配置发光元件24,由此形成为发光区域内的特定部分变暗。
55.此外,在本实施方式中,由于线状发光部2在安装发光元件24的第1安装区域21a及第2安装区域21b内填充密封材料27,因此从发光元件24出射的光因密封材料27而朝发光元件24周围漫射。从发光元件24出射的光朝发光元件24周围漫射使得发光元件24的中间位置的亮度与发光元件24的正上方的亮度相同。此外,实施方式的线状发光部中,能以发光区域的特定部分的亮度比发光区域的其他部分的亮度高的方式安装发光元件24,也能以发光区域的特定部分的亮度比发光区域的其他部分的亮度低的方式安装发光元件24。此处,发光区域的2个部分的亮度相同是表示较暗部分的亮度为较亮部分的亮度的90%以上。此外,发光区域的特定部分的亮度比其他部分的亮度低是表示较暗部分的亮度不到较亮部分的亮度的90%。
56.在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201,以发光元件24之间的中间位置的亮度与发光元件24正上方的亮度相同的间隔来排列发光元件24,由此,能向相对的导光板3的入射面31入射均匀的光。此外,实施方式的线状发光部中,通过在与发光区域的特定部分相对应的安装区域不安装发光元件,能使发光区域的特定部分的亮度低于发光区域的其他部分的亮度。
57.实施方式的线状发光部中,能以导光板的出射光在整面上变得均匀的方式调整以2列配置在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部202及203的发光元件24的个数及安装间隔。例如,可利用光学模拟来决定导光板的出射光在整面上变得均匀的发光元件24的个数及安装间隔。
58.由于不论发光元件的排列数如何都能将框体26设为同一形状,因此可不变更电路基板的布线和壳体6的形状。此外,即便发光元件的排列数增加,来自发光元件的出射光也会被框体26反射,因此所谓的横向漏光不会增加,发光区域与框体26的形状大致相同。
59.面状发光装置1是本揭示的面状发光装置的一例,可以作各种变形。例如,在面状
发光装置1中,发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部是以2列进行排列,但在实施方式的面状发光装置中,发光元件24在安装区域的端部也能以变为3列以上的多列的方式进行配置。此外,在端部202及203是沿基板20的长度方向以2列排列4个发光元件24,但在实施方式的面状发光装置中,也能以从发光面10出射的光的亮度变得均匀的方式酌情变更以2列排列的发光元件24的数量。
60.图6为表示第1变形例的线状发光部的局部俯视图。
61.第1变形例的线状发光部2'与线状发光部2的不同点在于沿第1安装区域21a及第2安装区域21b的宽度方向排列的发光元件24的数量。除了沿第1安装区域21a及第2安装区域21b的宽度方向排列的发光元件24的数量以外的线状发光部2'的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的线状发光部2的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
62.第1变形例的线状发光部2'中,发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b各自的中央部沿宽度方向以2列进行排列。此外,第1变形例的线状发光部2'中,发光元件24在靠近第1安装区域21a及第2安装区域21b各自的端部的区域内沿宽度方向以3列进行排列。实施方式的线状发光部中,发光元件24在安装区域的中央部沿长度方向以1列或多列进行排列,在靠近安装区域端部的区域内沿长度方向以比排列在中央部的列数多的列数进行排列。
63.此外,在面状发光装置1中,发光元件24在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部202及203是以2列进行排列。然而,在实施方式的面状发光装置中,在靠近突起部33会抵接的区域331~333的区域内只要沿规定方向以2列排列有发光元件24即可。靠近突起部33会抵接的区域331~333的区域是导光板3的出射面的入射面侧的端部的亮度不到导光板3的出射面的中央部的亮度的约80%的区域。此外,远离突起部33会抵接的区域331~333的区域是导光板3的出射面的入射面侧的端部的亮度为导光板3的出射面的中央部的亮度的约80%以上的区域。
64.此外,在面状发光装置1中,线状发光部2是在第1安装区域21a及第2安装区域21b这2个安装区域内安装发光元件24,但在实施方式的面状发光装置中,也可在单个或3个以上的安装区域内安装发光元件24。
65.再者,线状发光部中,在3个以上的安装区域内安装发光元件24时,在各安装区域的中央部沿长度方向以1列排列发光元件24,在各安装区域的端部沿长度方向以2列排列发光元件24。
66.此外,面状发光装置1通过在安装区域的端部以2列来排列发光元件24而提高了从安装区域的端部出射的光的亮度,但在实施方式的面状发光装置中,也可通过其他构成来提高从安装区域的端部出射的光的亮度。
67.图7的(a)为表示第2变形例的线状发光部的局部俯视图,图7的(b)为表示第3变形例的线状发光部的局部俯视图,图7的(c)为表示第4变形例的线状发光部的局部俯视图。图8的(a)为表示从以光轴与导光板的光轴一致的方式配置的发光元件出射的光的一例的图。图8的(b)为表示从以光轴位于导光板的光轴的下方的方式配置的发光元件出射的光的一例的图。图8的(c)为表示从以光轴位于导光板的光轴的上方的方式配置的发光元件出射的光的一例的图。
68.第2变形例的线状发光部101与线状发光部2的不同点在于第1安装区域21a及第2
安装区域21b内配置的发光元件24的配置形状。除了发光元件24的配置形状以外的线状发光部101的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的线状发光部2的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
69.与线状发光部2的第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201一样,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部301沿基板20的长度方向以均匀的配置间隔d1配置发光元件24。
70.在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部302及303以比中央部201的配置间隔d1窄的均匀的配置间隔d2沿基板20的长度方向配置发光元件24。
71.由于线状发光部101在端部302及303以比中央部201的配置间隔d1窄的均匀的配置间隔d2配置发光元件24,因此能使从端部302及303出射的光的亮度高于从中央部301出射的光的亮度。
72.第3变形例的线状发光部102与线状发光部2的不同点在于第1安装区域21a及第2安装区域21b内配置的发光元件24的配置形状。除了发光元件24的配置形状以外的线状发光部102的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的线状发光部2的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
73.与线状发光部2的第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201一样,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部401沿基板20的长度方向以均匀的配置间隔d1配置发光元件24。此外,配置在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部401的发光元件24的光轴配置成与单点划线l所示的导光板3的光轴一致。导光板3的光轴的高度例如与导光板3的入射面31的高度方向的中心一致。
74.与中央部401一样,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部402及403以配置间隔d1沿基板20的长度方向配置发光元件24。然而,配置在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部402及403的发光元件24是以光轴处于相较于导光板3的光轴而言离出射面32较远的位置也就是离下壳体6b的底面较近的位置的方式配置的。
75.由于线状发光部102在端部402及403以光轴处于离出射面32较远的位置的方式来配置发光元件24,因此从端部402及403出射的光当中,在反射片4的离线状发光部102较近的位置上反射的光增加,使得离线状发光部102较近的位置上从导光板3的出射面32出射的光增加。如图8的(b)所示,线状发光部102中,从光轴位于导光板的光轴下方的发光元件24出射的光在离线状发光部102较近的位置上从出射面32出射。如图8的(b)所示,配置在端部402及403的发光元件24能使从导光板3的突起部33附近的出射面32出射的光的亮度与从远离突起部33的出射面32出射的光的亮度大致相等。
76.第4变形例的线状发光部103与线状发光部2的不同点在于第1安装区域21a及第2安装区域21b内配置的发光元件24的配置形状。除了发光元件24的配置形状以外的线状发光部103的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的线状发光部2的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
77.与线状发光部2的第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部201一样,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部501沿基板20的长度方向以均匀的配置间隔d1配置发光元件24。此外,配置在第1安装区域21a及第2安装区域21b的中央部501的发光元件24的光轴配置成与单点划线l所示的导光板3的光轴一致。
78.与中央部501一样,在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部502及503以配置间隔d1沿基板20的长度方向配置发光元件24。然而,配置在第1安装区域21a及第2安装区域21b的端部502及503的发光元件24是以光轴处于相较于导光板3的光轴而言离出射面32较近的位置的方式配置的。
79.由于线状发光部103在端部502及503以光轴处于相较于导光板3的光轴而言离出射面32较近的位置的方式配置发光元件24,因此从端部502及503出射的光在离线状发光部103较近的位置上从导光板3的出射面32出射。线状发光部103中,由于从端部出射的光在离线状发光部103较近的位置上从出射面32出射,因此能使从导光板3的突起部33附近的出射面32出射的光的亮度与从远离突起部33的出射面32出射的光的亮度大致相等。
80.此外,由于线状发光部103在端部502及503以光轴处于相较于导光板3的光轴而言离出射面32较近的位置的方式配置发光元件24,因此从端部502及503出射的光的一部分像图8的(c)所示那样漏出至出射面32。线状发光部103中,由于从端部出射的光在离线状发光部103较近的位置上从出射面32出射,因此能使从导光板3的突起部33附近的出射面32出射的光的亮度与从远离突起部33的出射面32出射的光的亮度大致相等。
81.图9为具有第5变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图,图10为第5变形例的线状发光部的放大俯视图。
82.面状发光装置81与面状发光装置1的不同点在于具有基板140及线路125,所述基板140具有安装基板20a及电路基板140b。除了线状发光部104及导光板35以外的面状发光装置81的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的面状发光装置1的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
83.线状发光部104与线状发光部2的不同点在于具有基板140代替基板20,所述基板140具有安装基板20a及电路基板140b。除了基板140以外的线状发光部104的构成及功能与线状发光部2的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
84.电路基板140b与电路基板20b的不同点在于形成的是与单个安装区域21c相对应的开口部。除了形成有安装区域21c以外的电路基板140b的构成及功能与电路基板20b的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
85.发光元件24在安装区域21c的中央部601沿基板140的长度方向以1列进行排列,在安装区域21c的端部602及603沿基板140的长度方向以2列进行排列。发光元件24在安装区域21c的中央部601以及端部602及603分别沿基板140的长度方向以均匀的配置间隔d1加以配置。
86.导光板35与导光板3的不同点在于突起部33仅配置在入射面31的长度方向两侧而不配置在中央部。除了突起部33的配置位置以外的导光板35的构成及功能与导光板3的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
87.在面状发光装置81中,发光元件24在安装区域21c的中央部沿基板140的长度方向以1列进行排列,在安装区域21c的端部沿基板140的长度方向以2列进行排列。由于发光元件24在与导光板3的突起部33发生干涉而亮度降低的安装区域21c的端部排列成2列,因此能补偿突起部33造成的亮度降低而出射具有更均匀亮度的光。
88.线状发光部中,在像第5变形例这样在单个安装区域内安装发光元件24时,也可与第2变形例的线状发光部101同样地,以安装区域的端部的配置间隔比安装区域的中央部的
配置间隔窄的方式配置发光元件24。
89.此外,线状发光部中,在单个安装区域内安装发光元件24时,也可与第3变形例的线状发光部102同样地,以光轴处于相较于导光板36的光轴而言离出射面32较远的位置的方式配置安装至安装区域端部的发光元件24。
90.此外,线状发光部中,在单个安装区域内安装发光元件24时,也可与第4变形例的线状发光部103同样地,以光轴处于相较于导光板36的光轴而言离出射面32较近的位置的方式配置安装至安装区域端部的发光元件24。
91.此外,在实施方式的面状发光装置中,也可通过其他形态来提高导光板35的突起部33及端部附近的亮度。
92.图11为具有第6变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图,图12为第6变形例的线状发光部的放大俯视图。
93.面状发光装置82与面状发光装置81的不同点在于具有线状发光部105及导光板36代替线状发光部104及导光板35。除了线状发光部105及导光板36以外的面状发光装置82的构成要素的构成及功能与标注有同一符号的面状发光装置81的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
94.线状发光部105与线状发光部104的不同点在于从安装区域21c的长度方向的一端起到另一端为止沿线状发光部105的长度方向将发光元件24安装成1列。除了发光元件24的配置形状以外的线状发光部105的构成及功能与线状发光部104的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
95.发光元件24在安装区域21c的中央部501沿基板140的长度方向以1列进行排列,在安装区域21c的端部602及603沿基板140的长度方向以1列进行排列。发光元件24在安装区域21c的中央部601以及端部602及603分别沿基板140的长度方向以均匀的配置间隔d1加以配置。
96.导光板36与导光板35的不同点在于在入射面31的长度方向两侧不配置突起部33。除了突起部33的配置位置以外的导光板36的构成及功能与导光板35的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
97.线状发光部105中,中央部的背面被固定在下壳体6b的侧部,而且两端部例如被未图示的固定构件抬起而离开下壳体6b的侧部,由此而被弯曲。若减薄线路原材料的厚度,则可以减小线路的刚性,因此能容易地变形。若局部减薄,则变为弯折时那样的有角的形状,若大范围减薄,则变为弯曲形状。线状发光部105中,中央部被固定在下壳体6b的侧部,而且两端部离开下壳体6b的侧部,由此,能使两端与导光板36的入射面31之间的距离比中央部与导光板36的入射面31之间的距离短。
98.面状发光装置82中,由于线状发光部105的两端与导光板36的入射面31之间的距离比中央部与导光板36的入射面31之间的距离短,因此能防止导光板36的两端部的亮度比导光板36的中央部的亮度暗。
99.图13为具有第7变形例的线状发光部的面状发光装置的透视俯视图,图14为第7变形例的线状发光部的放大俯视图。
100.面状发光装置83与面状发光装置81的不同点在于具有线状发光部106及导光板37代替线状发光部104及导光板35。除了线状发光部106及导光板37以外的面状发光装置83的
构成要素的构成及功能与标注有同一符号的面状发光装置81的构成要素的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
101.线状发光部106具有主线状发光部107、一对连接基板108以及一对副线状发光部109。主线状发光部107具有与第6变形例的线状发光部105同样的构成及功能,所以此处省略详细说明。一对连接基板108各自为柔性基板等可挠性的电路基板,将从主线状发光部107供给的电力供给至一对副线状发光部109各方。当连接基板108上有安装基板时,散热性提高。另一方面,当没有安装基板时,容易弯折。
102.一对副线状发光部109具有基板190,所述基板190具有安装基板190a及电路基板190b,借助经由一对连接基板108各方供给的电力,8个发光元件24经由导线28连接至线路25。发光元件24的数量是根据驱动电路的输出电压来酌情决定,但发光元件24的串联数优选与主线状发光部107相同。其原因在于,如此一来副线状发光部109与主线状发光部107的性能将会一致。一对副线状发光部109固定在与固定主线状发光部107的下壳体6b的侧部正交的侧部。
103.导光板37与导光板35的不同点在于因配置有一对副线状发光部109而使得长度方向的长度较短。除了长度方向的长度较短以外的导光板37的构成及功能与导光板35的构成及功能相同,所以此处省略详细说明。
104.在面状发光装置83中,从主线状发光部107的端部以及一对副线状发光部109出射的光入射至导光板37的端部,因此能防止导光板37的两端部的亮度比导光板37的中央部的亮度暗。
105.再者,在第7变形例的面状发光装置中,多个线状发光部是呈直线状连接,但在实施方式的面状发光装置中,多个线状发光部也可不呈直线状连接。
106.图15为第8变形例的线状发光部的放大俯视图,图16为第9变形例的线状发光部的放大俯视图。
107.第8变形例的线状发光部110具有经由连接基板108以具有矩形的平面形状的方式配置的4个主线状发光部107。4个主线状发光部107经由连接基板108电连接。
108.第9变形例的线状发光部111具有经由连接基板108以具有三角形的平面形状的方式配置的3个主线状发光部107。3个主线状发光部107经由连接基板108电连接。
109.第8变形例的线状发光部110以及第9变形例的线状发光部111通过以具有矩形或三角形状的平面形状的方式配置多个主线状发光部107,可以用作直下式背光光源。在第8变形例的线状发光部110以及第9变形例的线状发光部111中,基板的特定部分的亮度比基板的其他部分的亮度高。
110.再者,实施方式的线状发光部也能以成为井字状等三角形及矩形以外的平面形状的方式配置主线状发光部107。
111.图17为表示实施方式的面状发光装置、变形例的面状发光装置以及比较例的面状发光装置的光学模拟结果的图。图17的(a)表示实施方式的面状发光装置1的光学模拟结果,图17的(b)表示第2变形例的搭载有线状发光部102的面状发光装置的光学模拟结果。图17的(c)表示第3变形例的搭载有线状发光部103的面状发光装置的光学模拟结果,图17的(d)表示第4变形例的搭载有线状发光部104的面状发光装置的光学模拟结果。图17的(e)表示第6变形例的面状发光装置82的光学模拟结果,图17的(f)表示第7变形例的面状发光装
置83的光学模拟结果。图17的(g)表示比较例的面状发光装置的光学模拟结果。
112.图17所示的模拟结果是通过使用cybernet systems公司出品的lighttools作为模拟模型的模拟得到的。面状发光装置的尺寸为12.3英寸,面状发光的出射面的尺寸为293.8mm
×
111.4mm。导光板的厚度为3.2mm。线状发光部是以在les为140.85mm、宽度为4.9mm的基板上形成有2个安装区域的称为双眼式的形状形成的,并联安装26个发光元件列,所述发光元件列由串联在一起的8个发光元件形成。2个安装区域各自被具有0.95mm宽度的框体围住。线状发光部中安装的发光元件的尺寸是具有0.65mm见方的正方形状的平面形状的厚度0.2mm的led。
113.在图17的(a)所示的对应于实施方式的模拟中,沿长度方向以1.342mm的间距安装发光元件,安装区域端部处的框体与发光元件的间隔设为0.325mm。此外,在安装区域的端部,以0.25mm的间隔来安装2列6个发光元件。
114.在图17的(b)所示的对应于第2变形例的模拟中,在安装区域内沿长度方向以1.398mm的间距安装发光元件,在安装区域的端部以0.9mm的间距安装发光元件。
115.在图17的(c)所示的对应于第3变形例的模拟中,在安装区域内沿长度方向以1.342mm的间距安装发光元件,在安装区域的端部以将6个发光元件的中心从导光板的中心起向下移动0.3mm的方式进行安装。
116.在图17的(d)所示的对应于第4变形例的模拟中,在安装区域内沿长度方向以1.342mm的间距安装发光元件,在安装区域的端部以将6个发光元件的中心从导光板的中心起向上移动0.3mm的方式进行安装。
117.在图17的(e)所示的对应于第6变形例的模拟中,针对沿线状发光部的长度方向以1.342mm的间距配置的发光元件而改变安装区域的端部到导光板之间的距离。使安装区域的端部到导光板之间的距离按0.01mm、0.078mm、0.146mm、0.214mm、0.282mm的顺序逐渐增加,之后将另一端到第6个发光元件的与导光板之间的距离设为0.35mm。
118.在图17的(f)所示的对应于第7变形例的模拟中,在壳体上沿长度方向以1.342mm的间距安装发光元件,而且在壳体的短边的靠近导光板入射面的区域内以1.342mm的间距配置6个发光元件。壳体的角与发光元件之间的距离在长边上为12.474mm,在短边上为2.675mm。
119.在图17的(g)所示的对应于比较例的模拟中,在安装区域内沿长度方向以1.342mm的间距安装发光元件。
120.图17的(a)所示的对应于实施方式的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认了在导光板的两端部及中央部亮度要高41~46%。
121.图17的(b)所示的对应于第2变形例的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认了在导光板的两端部及中央部亮度要高13~19%。
122.图17的(c)所示的对应于第3变形例的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认了在导光板的两端部及中央部亮度要高1~2%。
123.图17的(d)所示的对应于第4变形例的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认了在导光板的两端部及中央部亮度要高5~7%。
124.图17的(e)所示的对应于第6变形例的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认确认了在导光板的两端部亮度要高110~113%。
125.图17的(f)所示的对应于第7变形例的模拟与图17的(g)所示的对应于比较例的模拟相比,通过光学模拟确认了在导光板的两端部亮度要高111~115%。
126.图18为表示以呈直线状配置的多个smd为光源的背光以及以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的测定结果的图。图18的(a)为表示以smd为光源的背光的亮度分布的图像,图18的(b)为表示以smd为光源的背光的亮度分布的图表。图18的(c)为表示以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的图像,图18的(d)为表示以本揭示的线状发光部为光源的背光的亮度分布的图表。图18的(b)及18的(d)中,横轴表示发光区域的长度方向的位置,纵轴表示亮度。
127.图18所示的模拟是使用株式会社topcon technohouse公司生产的2d分光辐射计sr-5000-hws来测定向各led流通80ma的正向电流时与发光元件相距500mm的位置上的亮度分布。在以smd为光源的背光的情况下,以8.2mm的间距配置西铁城电子株式会社生产的白色led(cl-a131-1w4)。
128.在以smd为光源的背光的情况下,在导光板3中,虽然基板20上安装的smd正上方呈高亮度,但smd之间的亮度却大致为零,smd正上方的亮度与smd之间的亮度不一样。在以smd为光源的背光的情况下,从光源出射的光具有smd正上方与smd之间的亮度不同的不均匀的亮度。
129.在以本揭示的线状发光部为光源的背光的情况下,发光区域的长度方向两端附近的亮度比其他部分亮。此外,发光区域的中央部的亮度相同,确认了以本揭示的线状发光部为光源的背光出射的是具有均匀亮度的光。
130.图19为表示实施方式的线状发光部2的元件配置与辐射强度的关系的图。图19中,横轴表示宽度方向的位置,纵轴表示辐射强度。此外,曲线191表示宽度方向上配置1个发光元件24时的辐射强度,曲线192表示宽度方向上配置2个发光元件24时的辐射强度。
131.表示宽度方向上配置2个发光元件24时的辐射强度的曲线192的最大值是表示宽度方向上配置1个发光元件24时的辐射强度的曲线191的最大值的约1.5倍。线状发光部2中,通过在使发光区域的宽度方向的长度固定的情况下增加宽度方向上配置的发光元件24的数量,可以增大辐射强度。再者,在搭载smd作为发光元件的情况下,若增加宽度方向上配置的发光元件的数量,则发光区域的宽度方向的长度会增加,所以每单位面积的发光强度不会增加。
132.再者,从另一角度来看,本揭示的面状发光装置的特征在于,具备线状发光部、导光板以及壳体,所述线状发光部具有:基板,其沿规定方向伸展;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在基板上;以及密封材料,其为了密封多个发光元件而配置在框体内侧,所述导光板具有入射从线状发光部出射的光的入射面、配置在入射面的突起部、以及出射从入射面入射的光的出射面,所述壳体以线状发光部的发光区域与导光板的入射面相对且导光板的突起部与线状发光部抵接的方式收纳线状发光部及导光板,多个发光元件在远离线状发光部端部的区域内沿规定方向以第1配置间距均匀地加以配置,在靠近线状发光部端部的区域内沿规定方向以比第1配置间距窄的第2布线间距
均匀地加以配置。
133.进而,在面状发光装置中,优选多个发光元件沿规定方向以1列进行排列。
134.此外,从又一角度来看,本揭示的面状发光装置的特征在于,具备线状发光部、导光板以及壳体,所述线状发光部具有:基板,其沿规定方向伸展;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在基板上;框体,其以围绕多个发光元件的方式配置在基板上;以及密封材料,其为了密封多个发光元件而配置在框体内侧,所述导光板具有入射从线状发光部出射的光的入射面、配置在入射面的突起部、以及出射从入射面入射的光的出射面,所述壳体以线状发光部的发光区域与导光板的入射面相对且导光板的突起部与线状发光部抵接的方式收纳线状发光部及导光板,多个发光元件在远离线状发光部端部的区域内以光轴与导光板的光轴一致的方式加以配置,在靠近线状发光部端部的区域内以光轴在入射面的高度方向上偏离导光板的光轴的方式加以配置。
135.进一步地,在面状发光装置中,优选多个发光元件在靠近线状发光部端部的区域内以光轴处于相较于导光板的光轴而言离出射面较近的位置的方式加以配置。
136.进一步地,在面状发光装置中,优选多个发光元件在靠近线状发光部端部的区域内以光轴处于相较于导光板的光轴而言离出射面较远的位置的方式加以配置。
137.进一步地,在面状发光装置中,优选多个发光元件沿规定方向以1列进行排列。
138.此外,从又一角度来看,本揭示的面状发光装置的特征在于,具备线状发光部、导光板以及壳体,所述线状发光部具有:基板,其沿规定方向伸展;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在基板上;框体,其以围绕多个发光元件的方式配置在基板上;以及密封材料,其为了密封多个发光元件而配置在框体内侧,所述导光板具有入射从线状发光部出射的光的入射面以及出射从入射面入射的光的出射面,所述壳体以线状发光部的发光区域与导光板的入射面相对的方式收纳线状发光部及导光板,线状发光部以两端与入射面之间的距离比中央部与入射面之间的距离近的方式弯曲配置。
139.此外,从又一角度来看,本揭示的面状发光装置的特征在于,具备第1线状发光部、第2线状发光部、第3线状发光部以及壳体,所述第1线状发光部、第2线状发光部、第3线状发光部分别具有:基板,其沿规定方向伸展;多个发光元件,它们沿规定方向排列配置在基板上;框体,其以围绕多个发光元件的方式配置在基板上;以及密封材料,其为了密封多个发光元件而配置在框体内侧,
所述壳体以第1线状发光部的发光区域与导光板的入射面相对且导光板的突起部与线状发光部抵接的方式收纳第1线状发光部、第2线状发光部、第3线状发光部以及导光板,第2线状发光部及第3线状发光部以一端靠近第1线状发光部的方式配置。