照明装置及具备其的显示装置的制作方法

本申请要求基于2017年9月28日在日本提出申请的日本专利特愿2017-187726号的优先权。通过在此提出，其全部内容包含在本申请中。

本发明涉及一种背光装置等照明装置及具备其的显示装置。

背景技术：

作为背光装置等照明装置，具代表性的有如下两种：在液晶面板等显示元件的背后设置导光板，在导光板的端部设置多个发光二极管(led，lightemittingdiode)等发光元件，且将来自发光元件的经过导光板的光均匀地照射到整个薄型显示元件(所谓的边缘型照明装置)；在显示元件的背后设置多个发光元件，将来自背后的发光元件的光均匀地照射到整个显示元件(所谓的直下型照明装置)。边缘型照明装置虽能够通过使导光板变薄而实现薄型化，但会导致画质在亮度、对比度等方面有所降低。

另一方面，直下型照明装置作为主流采用的是对多个发光元件单独地或在每个区域中控制发光元件的发光量(所谓的局部调光控制)，追求高亮度、高对比度的如电视、数字标牌装置这样的产品。而且，直下型照明装置正在扩展到在大范围的温度环境下所使用的车载用途的小型显示装置。

这种直下型照明装置中，虽通过进行局部调光控制使画质在亮度、对比度等方面有所提高，但为了在规定的高温环境下使用，还存在如下问题。

图14至图21是用于说明将现有的直下型照明装置5在规定的高温环境下使用时的课题的说明图。图14是现有的直下型照明装置5的概略剖视图。图15是表示图14所示的照明装置5中利用扩散板6及反射片4使光l扩散的情况的概略剖视图。图16是表示在并排设置有多个发光元件1～1的基板2上设置有反射片4的一例的概略立体图。图17是表示反射片4中的开口3～3的边缘3a与发光元件1～1之间的距离d的概略剖视图。图18是表示初始状态下的开口3与反射片4的位置关系的概略剖视图。图19是表示初始状态下的照明装置5的亮度分布的分布图。图20是表示高温放置后的开口3与反射片4的位置关系的概略剖视图。图21是表示高温放置后的照明装置5的亮度分布的分布图。另外，图18及图20中，扩散板6省略图示。图19及图21中表示浓度越低则亮度越小。

现有的直下型照明装置5如图14至图16所示，包括：并排设置有led等多个发光元件1～1的基板2，及设置于基板2的发光元件1侧面的反射片4。反射片4中形成有多个开口3～3，所述多个开口3～3分别供多个发光元件1～1各自开放。照明装置5具备以与基板2的发光元件1侧面相对的方式设置的扩散板6。在基板2上涂布白色抗蚀剂2a(具体来说白色墨水)。在涂布着白色抗蚀剂2a的基板2上，为了提高光l的利用效率而设置有反射片4。反射片4具有光l的反射性优异的白色的反射面4a。扩散板6具有扩散来自发光元件1～1、白色抗蚀剂2a及反射片4的光l的功能。

照明装置5中，如图17所示，由扩散板6反射的光l被基板2上的白色抗蚀剂2a露出的第一反射区域α及反射片4的第二反射区域β两者反射。此处，由于无法增加白色抗蚀剂2a的厚度，所以第一反射区域α的光反射率通常为70％～80％左右，由于能够增加反射片4的厚度，所以第二反射区域β的光反射率通常为95左右％以上。因此，如果第一反射区域α的尺寸，也就是反射片4中的开口3的边缘3a(内周面)与位于开口3内的发光元件1的侧面1b(外周面)之间的距离d较小，则光反射率95％以上的第二反射区域β的面积增大，从光l的利用效率的观点来说，在光学特性方面有利。另外，距离d被预先设定为考虑到如下差异的公差，发光元件1～1的尺寸差异、反射片4中的开口3～3的形成差异、发光元件1～1在基板2上的安装差异、反射片4在基板2上的安装差异等。

一般来说，照明装置中使用的反射片在制造阶段中在预先规定的规定的延伸方向上延伸而得到加工。

另外，照明装置5与电视或数字标牌装置等不同，根据所搭载的应用用途的环境，在低温、高温环境下，使用温度范围变大。尤其在用于车载应用用途的情况下，例如需要设想-40℃～95℃下的耐久温度范围。

照明装置5中，例如，如图18所示，初始状态下，反射片4能够从发光元件1～1无障碍地出射光l，因此，如图19所示，能够几乎无亮度不均地，例如，亮度均匀度(uniformity)为90％地均匀地照明。此处，亮度均匀度是规定的多个位置的亮度的最小值与最大值的比率。

与此相对，如果将照明装置5放置在规定的高温环境下(例如95℃左右的环境下)，则如图20所示，在延伸方向e上延伸的反射片4沿着延伸方向e热收缩，由此，已热收缩的反射片4覆盖与发光元件1的基板2为相反侧的发光表面1a。这样，来自发光元件1的发光表面1a的出射光la被阻挡，该部分成为暗部，导致亮度不均。因此，如图21所示，亮度均匀度为68％，无法均匀地照明，进而导致显示装置的显示品质的降低。

而且，在使用不仅从发光表面1a还从发光表面1a的周围的侧面1b出射光l的类型的发光元件来作为发光的指向特性广的类型的发光元件1的情况下，在图18及图19所示的初始状态下，光l能够进一步分散而提高均匀性，进而可提高显示装置的显示品质。然而，在图20及图21所示的高温放置后，当热收缩的反射片4覆盖发光元件1的发光表面1a时，不仅来自发光元件1的发光表面1a而且来自侧面1b的光l被阻挡，而且，即便热收缩的反射片4与发光元件1的侧面1b接触或接近，来自发光元件1的侧面1b的光l也被阻挡，该部分成为暗部，从而导致亮度不均。

关于该方面，已在日本专利特开2013-118117号公报中提出了一种在反射片的开口的周围设置切口的照明装置。

然而，日本专利特开2013-118117号公报记载的照明装置是利用切口来消除由热膨胀引起的反射片的挠曲，例如，如果在延伸方向上延伸的反射片沿着延伸方向进行热收缩，则即便在反射片的开口的周围有切口，由于反射片整体进行热收缩，所以仍然会覆盖发光元件的发光表面或与侧面接触或接近，这样，会产生亮度不均。

因此，本发明的目的在于提供照明装置及具备其的显示装置，该照明装置即便在规定的高温环境下反射片发生热收缩，也能够有效地防止亮度不均的产生，由此能够均匀地照明。

技术实现要素：

为了解决所述课题，本发明的一形态的照明装置包括并排设置有多个发光元件的基板、及设置于所述基板上的反射片，所述反射片形成有多个开口，所述多个发光元件分别与所述反射片中的所述多个开口重叠，所述照明装置的特征在于：所述反射片在预先规定的规定的延伸方向上延伸；所述开口以如下方式形成，即，该开口的边缘与位于该开口内的所述发光元件的侧面之间的所述延伸方向上的第一距离大于该开口的边缘与位于该开口内的所述发光元件的侧面之间的与所述延伸方向正交的正交方向上的第二距离。而且，本发明的一形态的显示装置的特征在于包括所述本发明的一形态的照明装置。

根据本发明，即便在规定的高温环境下存在反射片的热收缩，也能够有效地防止亮度不均的产生，由此能够均匀地照明。

附图说明

图1是表示具备第一实施方式的背光装置的液晶显示装置的一部分的概略剖视图。

图2是表示将图1所示的背光装置中的光学部件群及扩散板卸除后的状态的概略俯视图。

图3是将图1及图2所示的反射片的一部分放大表示的概略俯视图。

图4是表示在反射片随意地形成得较大的开口与本实施方式的开口的不同处的概略俯视图。

图5是将反射片中的本实施方式的开口放大表示的概略俯视图。

图6是表示led基板中led的长边方向沿着延伸方向的一例的概略俯视图。

图7是表示led基板中led的长边方向沿着与延伸方向正交的正交方向的一例的概略俯视图。

图8是表示第二实施方式的背光装置中的led的形状的另一例的概略俯视图。

图9是表示第三实施方式的背光装置中的反射片分割为多个的例子的概略俯视图。

图10是表示将第三实施方式的背光装置中被分割的多个反射片的相邻的端部间重叠的情况的概略立体图。

图11是表示利用墨水在扩散板的与led基板的相对面印刷有规定的图案的构成例的概略剖视图。

图12是表示将形成有规定的图案的开口的反射板设置于扩散板的与led基板的相对面的构成例的概略剖视图。

图13是表示图11及图12所示的规定的图案的一例的概略俯视图。

图14是现有的直下型照明装置的概略剖视图。

图15是表示图14所示的照明装置中利用扩散板及反射片使光扩散的情况的概略剖视图。

图16是表示在并排设置有多个发光元件的基板上设置反射片的一例的概略立体图。

图17是表示反射片中的开口的边缘与发光元件之间的距离的概略剖视图。

图18是表示初始状态下的开口与反射片的位置关系的概略剖视图。

图19是表示初始状态下的照明装置的亮度分布的分布图。

图20是表示高温放置后的开口与反射片的位置关系的概略剖视图。

图21是表示高温放置后的照明装置的亮度分布的分布图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。以下的说明中，对相同部件附上相同附图标记。它们的名称及功能也相同。因此，不会重复关于这些部件的详细说明。

＜第一实施方式＞

图1是表示具备第一实施方式的背光装置12的液晶显示装置10的一部分的概略剖视图。图2是表示将图1所示的背光装置12中的光学部件群15及扩散板16卸除后的情况的概略俯视图。

如图1所示，液晶显示装置(显示装置的一例)10整体上呈横长的方形，并且在水平姿势下被使用。液晶显示装置10在该例中具有12.3英寸的显示画面，被用于车载应用用途。液晶显示装置10具备液晶面板11、及从背侧对液晶面板11照明的背光装置(照明装置的一例)12。另外，液晶显示装置10的形状不作特别限定，也可以是正方形状。

液晶面板11中，关于详细的构成要素省略图示，但被设为将一对玻璃基板在隔开规定的间隙的状态下贴合并且在两玻璃基板间封入液晶的构成。

背光装置12为直下型背光装置，且配设在与液晶面板11的显示面11a相反的侧面。背光装置12具备光学部件群15、扩散板16、反射片40、及led基板(基板的一例)20。光学部件群15是将厚度比扩散板16薄的多块光学片材叠层而成，且配设在液晶面板11与扩散板16之间。光学部件群15具有使通过了扩散板16的光成为面状光的功能。光学部件群15虽省略图示，但具代表性的是，由增亮膜及棱镜片材所构成。扩散板16是在合成树脂制板状部件中分散调配光散射粒子而成，具有扩散光的功能。

在led基板20上涂布有白色抗蚀剂20a(具体来说白色墨水)。在涂布有白色抗蚀剂20a的led基板20上，将发白色光的多个发光二极管17～17(发光元件的一例，以下称作led17～17)以预先设定的规定的相同的间距p(该例中为13mm左右)并排设置成矩阵状(参照图2)。led17～17从与led基板20为相反侧的发光表面17a出射光。该例中，作为led17～17，使用所谓的顶视发光型，采用通过将封装体设为透明树脂从而也从侧面17b出射光的发光的指向特性广的类型。由此，led17～17不仅能够从发光表面17a出射光，也能够从发光表面17a的周围的侧面17b出射光。led17～17使用芯片led，且安装于刚性基板(例如由铝等金属材料构成的具有刚性的基板)或柔性印刷基板(例如由聚酰亚胺等树脂材料构成的具有柔软性的基板)等led基板20上。led基板20经由连接器21～21电连接于由电源控制部(未图示)所控制的电源部(未图示)，从电源部施加规定的电压，以使led17～17亮灯。电源控制部对电源部进行局部调光控制。由此，背光装置12能够以高亮度、高对比度来照明液晶面板11。led17～17均设为相同形状(相同规格)。作为led17～17的俯视时的形成(发光表面17a的形状)，具代表性的是能够列举长方形状、正方形状、椭圆形状、圆形状。

扩散板16以与led基板20的led17侧面相对的方式隔着预先设定的规定的间隔d(该例中为4mm左右)设置。作为能够用于扩散板16的材料，能够列举具有耐热性的树脂材料，例如聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等。该例中，扩散板16由聚碳酸酯树脂构成。另外，扩散板16与led基板20的间隔d可由led17、17间的间距p等来决定。

液晶显示装置10还具备设置于液晶面板11上的透明保护部件13。透明保护部件13经由功能性膜〔oca(opticalclearadhesive，光学透明胶)film〕等透明粘接部件14而粘接于液晶面板11上。透明保护部件13能够由盖玻璃或触控面板构成，具有保护液晶面板11的显示面11a的功能。

(反射片)

接下来，以下对反射片40的详细情况进行说明。反射片40具有光的反射性优异的白色的反射面40a。反射片40设置于led基板20上(具体来说led基板20的led17侧面)。在反射片40形成有多个开口30～30。led17～17分别与反射片40中的开口30～30重叠，开口30～30分别供led17～17开放(插通)。开口30～30的形状能够根据led17～17的形状而设为与led17～17的形状相同或大致相同种类的形状。开口30～30均设为相同形状。反射片40利用定位部41(具体来说凹部)定位于led基板20的定位部22(具体来说凸部)。反射片40利用多个部位的两面胶粘片tp～tp贴附在led基板20上。能够用于反射片40的材料例如能够列举pet(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)树脂、pp(polypropylene，聚丙烯)树脂、pvc(polyvinylchloride，聚氯乙烯)树脂、pc(polycarbonate，聚碳酸酯)树脂、pmma(polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)(丙烯酸)树脂等。该例中，反射片40由pet树脂构成。反射片40在制造阶段中沿预先设定的规定的延伸方向e延伸而被加工。

图3是将图1及图2所示的反射片40的一部分放大表示的概略俯视图。另外，背光装置12的耐热性被要求达到规定的高温环境(例如超过60℃的温度)，延伸加工后的反射片40在反射片40热收缩的规定的高温环境下沿着延伸方向e热收缩。例如，在95℃的高温环境下，由pet树脂构成的反射片40的热收缩率μ约为0.4％，热收缩量t成为相对于反射片40的延伸方向e上的约300mm的全长t约为1.2mm左右的热收缩量t。此处，热收缩率μ是规定的高温环境下的反射片40的延伸方向e上的热收缩量t与反射片40的延伸方向e上的全长t的比率。

因此，反射片40中需要设置开口30～30，该开口30～30除考虑了led17～17的尺寸差异、反射片40中的开口30～30的形成差异、led17～17的在led基板20上的安装差异、反射片40的在led基板20上的安装差异等差异的公差外，还要考虑反射片40的延伸方向e上的热收缩。

图4是表示在反射片40随意地形成得较大的开口30x与本实施方式的开口30的不同的概略俯视图。图5是将反射片40中的本实施方式的开口30放大表示的概略俯视图。

如图4的左侧所示，考虑到公差、热收缩，当在反射片40随意地形成较大的开口30x时，反射片40的第二反射区域β的面积变小(led基板20上的白色抗蚀剂20a露出的第一反射区域α变大)，光的利用效率降低。此处，第一反射区域α的光反射率为70％～80％左右，第二反射区域β的光反射率为95％左右以上。

就该点而言，本实施方式中，如图4的右侧及图5所示，开口30以如下方式形成，即，开口30的边缘30a与位于开口30内的led17的侧面17b之间的延伸方向e上的第一距离x大于开口30的边缘30a与位于开口30内的led17的侧面17b之间的与延伸方向e正交的正交方向f上的第二距离y。

根据本实施方式，即便在反射片40会热收缩的规定的高温环境下反射片40沿着延伸方向e热收缩，使热收缩具有相当于第一距离x大于第二距离y的量的余量，由此，能够避免热收缩的反射片40覆盖led17的发光表面17a。因此，即便在规定的高温环境下反射片40发生热收缩，也能够有效地防止亮度不均的产生，由此能够均匀地照明。该情况对于led17从发光表面17a及侧面17b出射光的情况尤其有效。并且，能够使反射片40的第二反射区域β的面积增大相当于第二距离y小于第一距离x的量(能够减小led基板20上的白色抗蚀剂20a露出的第一反射区域α)，从而能够提高光的利用效率。

此处，反射片40的延伸方向e例如能够通过使用对反射片40测定入射光与反射光的偏光的变化的椭圆仪来确认。具体来说，由于s偏光与p偏光中存在相位的偏移、光反射率的不同，所以入射光与反射光的偏光的变化被定义为s偏光与p偏光的相位差δ、s偏光与p偏光的反射振幅比角ψ，通常表示为(ψ，δ)。

而且，在与延伸方向e正交的正交方向f上的各相对位置为不同的距离的情况下，第一距离x能够设为各相对位置的距离的最大距离或平均距离。同样地，在延伸方向e上的各相对位置为不同距离的情况下，第二距离y能够设为各相对位置的距离的最大距离或平均距离。而且，第二距离y能够预先设定为考虑了led17～17的尺寸差异、反射片40中的开口30～30的形成差异、led17～17的在led基板20上的安装差异、反射片40的在led基板20上的安装差异等差异的公差。作为在延伸方向e上延伸的反射片40，例如能够例示在将粉末、颗粒、圆片等树脂基材熔化并挤出成形的制造阶段一边在延伸方向上延伸一边冷却的反射片。

本实施方式中，led17～17位于开口30～30的中央，在将反射片40的预先设定的规定的高温环境下的热收缩量设为t时，开口30～30以满足下式1的关系的方式形成于反射片40。

x＞y+t/2…式1

即，第一距离x是超过对第二距离y加上规定的高温环境下的反射片40的延伸方向e上的热收缩量t的一半所得的值的距离。据此，在规定的高温环境下，能够确实地避免热收缩的反射片40覆盖led17～17的发光表面17a或与侧面17b接触或接近。此处，热收缩量t(例如约1.2mm)能够根据〔反射片40的延伸方向e上的全长t(例如300mm)〕×〔规定的高温环境下的热收缩率μ(例如约0.4％)〕来求出。

另外，led基板20上的白色抗蚀剂20a露出的第一反射区域α(除开口30的led17外的led基板20的部分)的面积越小，越能够提高光的利用效率。当led17是在俯视观察长方形状或椭圆形状的led基板20时在规定的长边方向上延伸的形状(该例中为长方形状)的情况下，例如，采用led17的长边方向沿着延伸方向e的构成或沿着与延伸方向e正交的正交方向f的构成。

图6是表示led基板20中led17的长边方向沿着延伸方向e的一例的概略俯视图。图7是表示led基板20中led17的长边方向沿着与延伸方向e正交的正交方向f的一例的概略俯视图。在如图6所示，led基板20中led17的长边方向沿着延伸方向e的情况下，及，如图7所示，led基板20中led17的长边方向沿着与延伸方向e正交的正交方向f的情况下，均以满足x＞y式的方式形成开口30。

然后，在led17中，将长边方向上的尺寸设为ma，短边方向上的尺寸设为mb(ma＞mb)，图6所示的开口30中，将延伸方向e上的尺寸设为ta，正交方向f上的尺寸设为tb，图7所示的开口30中，将延伸方向e上的尺寸设为tc，正交方向f上的尺寸设为td时，图6所示的开口30的面积(ta×tb)及图7所示的开口30的面积(tc×td)为以下的关系。

ta×tb＝(ma+2x)(mb+2y)＝mamb+2yma+2xmb+4xy

tc×td＝(mb+2x)(ma+2y)＝mamb+2ymb+2xma+4xy

(ta×tb)－(tc×td)＝2y(ma－mb)－2x(ma－mb)

对右边进行整理后为

(ta×tb)－(tc×td)＝2(y－x)(ma－mb)

此处，根据x＞y，(y－x)为负，根据ma＞mb，(ma－mb)为正，由此

(ta×tb)－(tc×td)＜0

(ta×tb)＜(tc×td)

即，图6所示的开口的面积(ta×tb)小于图7所示的开口的面积(tc×td)。因此，由于led17的面积(ma×mb)两者均相同，从而图6所示的第一反射区域α的面积〔(ta×tb)－(ma×mb)〕小于图7所示的开口的第一反射区域α的面积〔(tc×td)－(ma×mb)〕，相应地，光的利用效率提高。

这样，如图6所示，led17通过以长边方向沿着延伸方向e的方式设置于led基板20上，比起如图7所示以led17的长边方向沿着正交方向f的方式设置于led基板20上的情况，能够提高光的利用效率。

(第二实施方式)

图8是表示第二实施方式的背光装置12中的led17的形状的另一例的概略俯视图。在第一实施方式的背光装置12中，led17的形状是俯视观察led基板20时在规定的长边方向上延伸的形状，但第二实施方式的背光装置12中，led17的形状设为如正方形状或圆形状这样的形状(该例中为正方形状)。

在led17的形状是如正方形状或圆形状这样的形状的情况下，开口30以第一距离x大于第二距离y的方式形成。据此，与第一实施方式同样地，即便在规定的高温环境下反射片40发生热收缩，也能够有效地防止亮度不均的产生，由此能够均匀地照明。

(第三实施方式)

图9是表示将第三实施方式的背光装置12中的反射片40分割为多个的例子的概略俯视图。

另外，反射片40的延伸方向e上的全长t越大，热收缩量(t×μ)越大。这样，与热收缩量增大的量相应地，第一距离x增大，从而减小反射片40的第二反射区域β的面积，相应地光的利用效率下降。

就该点而言，本实施方式中，如图9所示，反射片40在延伸方向e上被分割为多个(具体来说在相邻的led17、17间的中央部被分割)。据此，全长t的长度减小，相应地，能够减小热收缩量(t×μ)。由此，与热收缩量减小的量相应地，第一距离x减小，从而能够增大被分割的多个反射片40～40的第二反射区域β的面积，相应地，能够提高光的利用效率。

图10是表示将第三实施方式的背光装置12中被分割的多个反射片40～40的相邻的端部间重叠的情况的概略立体图。

另外，被分割的多个反射片40～40如果在相邻的端部间具有间隙，则在该间隙的led基板20的白色抗蚀剂20a的部分光会发生反射，相应地，光的利用效率降低。

就该点而言，本实施方式中，如图10所示，被分割的多个反射片40～40以相邻的端部彼此重叠的方式设置于led基板20上。据此，能够消除相邻的端部间的间隙，由此，能够避免光的利用效率的降低。该例中，各相邻的重叠部ol、ol中反射片40、40的上下关系彼此不同。然而，并不限定于此，各相邻的重叠部ol、ol中反射片40、40的上下关系也可彼此相同。

(第四实施方式)

近年来，在液晶显示装置10中，例如，在车载用途等的液晶显示装置10中，要求背光装置12的薄型化。例如，通过在扩散板16设置预先设定的规定的图案，能够使背光装置12的薄型化实现。

图11是表示利用墨水在扩散板16的与led基板20的相对面16a印刷规定的图案pt的构成例的概略剖视图。图12是表示将形成有规定的图案pt的开口19的反射板18设置在扩散板16的与led基板20的相对面16a的构成例的概略剖视图。图13是表示图11及图12所示的规定的图案pt的一例的概略俯视图。

本实施方式中，如图11至图13所示，在扩散板16中设置有有预先设定的规定的图案。

图11所示的构成中，在扩散板16的与led基板20的相对面16a，利用白色抗蚀剂16b(具体来说白色墨水)丝网印刷有规定的图案pt(例如图13所示的点图案)。白色抗蚀剂16b能够使用与形成于led基板20上的白色抗蚀剂20a相同的材料。而且，图12所示的构成中，在扩散板16的与led基板20的相对面16a，设置形成有由规定的图案pt(例如图13所示的点图案)构成的开口19的反射板18。反射板18能够使用与反射片40相同的材料。此处，规定的图案pt如图13所示，是根据led17的亮度分布(根据与光源的距离)使光反射率发生变化以使来自led17的光变得均匀的图案。图案pt均能够遮蔽led17～17正上方的光，并重复进行光的反射、扩散，从而能够实现光的均匀化。由此，能够进一步使背光装置12薄型化。这样，如果进一步使背光装置12薄型化，则会引起温度的进一步上升。这样，背光装置12内温度变得更高，因而以第一距离x大于第二距离y的方式形成开口30～30的构成变得更有效。

本发明不限定于以上说明的实施方式，能够以各种形态实施。因此，该实施方式在所有方面只过是例示，不作限定性解释。本发明的范围由权利要求表示，说明书本文不受任何拘束。进而，权利要求的等同范围所属的变形或变更均处于本发明的范围内。