照明装置和显示装置的制作方法

本技术涉及照明装置，其中光源是以安装在电路板上的发光二极管(led)为示例的发光元件，本发明还涉及设置有照明装置作为背光的显示装置。

背景技术：

近年来已注意到，发光二极管(led)作为白炽灯或荧光灯的替代品用作液晶显示装置的或其它的背光(光源)，或作为照明装置的光源。所述背光具有两种类型，即直下式背光和边缘式背光。对于直下式背光，光源平坦地配设在光学片例如扩散片的紧接的下方。对于边缘式背光，多个led芯片串列地配设在电路板上，并且该电路板配设在导光板的边缘表面的附近。关于边缘式背光，该技术已进展到使得它连同led芯片的尺寸减小和导光板的厚度减小一起而更加薄型化(例如日本未审查专利申请公布号2010-231944)。

然而，对于使用这种边缘式背光的显示装置，所述电路板自身在尺寸减小上有难度。这是因为，为了实现局部驱动以部分控制基于图像的背光的亮度，从而期望基于块而平行配置大量led配线图案以便控制亮度，而此配置致使所得配线部在宽度上更宽。如此，即使所述led芯片的尺寸减小并且所述导光板的厚度减小，所述局部驱动的背光仍具有无法实现在内部的较薄电路板的缺点。

技术实现要素：

因此，期望提供一种照明装置，该照明装置能够由大体薄的电路板进行局部驱动，以及期望提供一种设置有该照明装置的显示装置。

根据本公开实施例的照明装置包括支承构件和光源电路单元。所述支承构件在内部容纳导光板，并且包括沿所述导光板的端表面的板配置空间。所述光源电路单元包括可弯曲的电路板，所述可弯曲的电路板设置有带弯曲线的第一和第二区域，所述弯曲线用作所述两者之间的界线。所述第一区域包括成行的多个发光芯片，并且所述第二区域形成有所述发光芯片的配线图案密集部。所述光源电路单元配设在所述板配置空间中，使得所述发光芯片面向所述导光板的端表面。

根据本公开实施例的显示装置包括显示面板和作为关于所述显示面板的光源的照明装置。所述照明装置包括：支承构件，容纳导光板并且具有在沿所述导光板的端表面的长度方向、且从所述导光板的端表面侧延伸到它的后表面侧的区域中的板配置空间；和包括可弯曲的电路板的光源电路单元，所述可弯曲的电路板包括带有弯曲线的第一和第二区域，所述弯曲线用作所述两者之间的界线，所述第一区域包括成行的多个发光芯片，并且所述第二区域形成有所述发光芯片的配线图案密集部。所述光源电路单元在被弯曲后置于所述板配置空间中以使所述发光芯片能够面向所述导光板的端表面，以及使所述配线图案的密集部能够到达所述导光板的后表面侧上。

利用根据本公开实施例的照明装置或显示装置，构成所述光源电路单元的电路板被制成在所述第一区域与所述第二区域之间是可弯曲的，在所述第一区域中成行地配置多个发光芯片，并且在所述第二区域中形成所述配线图案的密集部。利用这种构造，结合在所述支承构件中的电路板在宽度上减小与弯曲角度相对应的量。

利用根据本公开实施例的照明装置或显示装置，构成所述光源电路单元的电路板被制成在两个区域之间沿其间的弯曲线是可弯曲的。这将使与局部驱动相对应的电路板的宽度大致减小，使得所得装置有利地在整体上厚度大大减小。

应理解，前述的大体描述和以下的详细描述都是示例性的，并且旨在提供如权利要求所声明的技术的进一步说明。

附图说明

附图是用以提供对于本公开的进一步理解，并且附图结合在本说明书中和构成本说明书的一部分。附图示出本技术的实施例，并且附图与本说明书一起用于说明本技术的原理。

图1是本公开实施例中的液晶显示装置的简图，示出其截面构造。

图2是从图1的液晶显示装置提取的光源电路单元的简图，以平面型视图示出其构造。

图3是该光源电路单元的截面图，示出其主要部分的详细构造。

图4是示出led芯片的电极构造的简图。

图5a和图5b分别是变型例1中的光源电路单元的平面视图和截面图。

图6a和图6b分别是变型例2中的光源电路单元的截面图和反射片的平面视图。

图7是变型例3中的光源电路单元的截面图。

图8是用于示出变型例3中的光源电路单元的电路板的制造方法的简图。

图9是用于示出变型例3中的光源电路单元的制造过程的简图。

图10是示出另一led芯片的配线构造的简图。

具体实施方式

以下参考附图详细描述本公开的实施例。在此，该描述将按以下顺序给出。

1.实施例(其中边缘式背光的电路板被弯曲并且容纳在后底板中的示例。

2.光源电路单元的具体示例

3.变型例1(其中电路板另外设置有反射层的示例)

4.变型例2(其中变型例1的电路板另外还设置有反射片的示例)

5.变型例3(其中变型例1的电路板另外还提供有散热特性的示例)

(实施例)

图1示出使用本公开实施例中的边缘式背光1的液晶显示装置的构造。此背光1包括光源电路单元10，该光源电路单元10配设在后底板3(支承构件)的板配置空间3a中，以便对立于导光板2的端表面。板上配置空间3a沿导光板2的端表面的长度方向配设。在此示例中，板配置空间3a具有从该端表面侧向后表面侧延伸的像字母l的截面形状。

在光源电路单元10上，光学片例如扩散片5由中间底板4支承。以上这种背光1在前表面上设置有液晶面板6。

如图2所示，光源电路单元10包括在上面设置有多个led芯片13(发光芯片)的电路板11。电路板11制成例如沿弯曲线11a以90度角度可弯曲的。此弯曲线11a沿电路板11的长度方向形成，并且用作两个区域之间的界线，所述两个区域即在所述线上方(具有w1的宽度)的第一区域11a，和在所述线下方(具有w2的宽度)的第二区域11b。led芯片13成行地配置在第一区域11a中，并且被划分成块a、块b、块c和其它。led芯片13可用于基于块进行局部驱动。在块a、块b、块c和其它块的每一个中，串列地连接两个或更多个led芯片13。块a、块b、块c和其它块各具有驱动电源(未示出)和形成在驱动电源之间的配线图案(供电线)即配线图案14的一部分，所述配线图案14将在稍后描述。所述配线图案是沿电路板11的宽度方向即图2的y轴线方向从所述块的每一个中抽取出。所述配线图案的被抽取部分于是全部定向成沿长度方向(x轴线方向)彼此平行，并且形成密集部即配线密集部14m。此配线密集部14m设置到电路板11的第二区域11b。

在电路板11例如沿弯曲线11a以90度的角度被弯曲之后，此实施例中的光源电路单元10结合在后底板3中。具体地，光源电路单元10容纳在板配置空间3a中，使得电路板11的led芯片13(第一区域11a)面向导光板2的端表面，并且配线密集部14m(第二区域11b)到达导光板2的后表面侧。

应注意，在此示例的是多个led芯片13成行配置的情况，并且图2示出其示例的线性配置。需要注意的是体现本的情况下，多个led芯片13配置d的行和图2示出一个模范线性配置之。这当然是非限制性的，并且led芯片13可在所述块的每一个中串列地配置并且在所述块之间平行，即并不期望每个led芯片都在相同的线上。

在如此构造的液晶显示装置中，从光源电路单元10的led芯片13的每一个取出的光l，来自导光板2的端表面，并且从导光板2的前表面发射出。被发射的光于是在经过扩散片5之后到达液晶面板6，由此产生显示。

利用如此的液晶显示装置，构成光源电路单元10的电路板11被制成在第一区域11a与第二区域11b之间是可弯曲的，所述第一区域11a包括成行配置的多个led芯片13，所述第二区域11b形成有所述配线图案的一部分即密集部14m。如此，电路板11当它结合到后底板3中时保持被弯曲。利用如此弯曲的电路板11，其大致的宽度w借由弯曲角度而减小。具体地说，假定弯曲角度是90度，电路板11的大致宽度w变成等于第一区域11a的宽度w1，这意味着宽度减小了第二区域11b所占据的宽度w2。如此，在该实施例中，电路板11可在与局部驱动相对应的宽度上减小，使得所得装置在整体上比市场上已有的那些薄得多。

以下通过参考图3至图9描述如上述可弯曲的光源电路单元10的示例构造。在图3的光源电路单元10中，电路板11上的多个(在此示例中为两个)led芯片13各自被圆顶状密封透镜12遮盖。

电路板11在该表面上设置有具有光反射特性的配线图案14。此配线图案14包括配线层14a(第一配线层)、配线层14b(第二配线层)和芯片安装层14c。配线层14a和14b用于将驱动电流供给到对应的led芯片13，和芯片安装层14用于安装led芯片13。这些配线层14a和14b和芯片安装层14c全部在相同的处理中利用导电的光反射材料形成，并且彼此电隔离。应注意，此实施例中，芯片安装层14c仅作为用于led芯片13的基部，并且不用作配线。在此，表述"光反射性"是指关于来自led芯片13的光即后表面发射光具有90％或更高的反射率的材料。如此光反射性的材料具体地示例有铝(al)、银(ag)、或其合金。考虑到成本，铝是最优选的。

在此，为了简化如上的处理，配线层14a、14b和14c优选利用相同的材料经由相同的处理形成。然而，只要具有光反射特性，芯片安装层14c可利用不同于配线层14a和14b的材料经由不同于配线层14a和14b的处理而形成。

例如，如图4所示，led芯片13在表面上设置有两个电极(n型电极13a和p型电极13b)。这种led芯片13由例如形成在透明基板上的缓冲层、n型覆层、活性层、p型覆层和盖层构成。n型电极13a电连接到n型覆层，并且p型电极13b电连接到盖层。

在led芯片13中，n型电极13a和p型电极13b经由配线片(接合配线)15a和15b分别电连接到配线层14a和14b。配线片15a和15b各由铝(al)、金(au)或其它制成。换句话说，led芯片13由流经配线层14a和14b以及配线片15a和15b的电流驱动，由此发射光。

此实施例中，这种led芯片13直接安装在芯片安装层14c上。在此，表示"直接地"是指借助于模制接合或其它从而将led芯片13自身(上述透明基板)的后表面固定地粘接到芯片安装层14c，而无需封装led芯片13或者在芯片安装层14c与led芯片13之间设置反射层例如镀金层或镀锡层。在此，如图3所示，用于模制接合的粘接剂层例如透明粘胶16可存在于芯片安装层14c与led芯片13之间。应注意，在该实施例中，透明粘胶16是不导电的，但如稍后将描述的，当所用的led芯片包括在两个表面上的电极时，考虑到芯片安装层14c用作电流路径，则透明粘胶16可以是导电的。

电路板11优选是可挠曲的且可弯曲的，并且具体地，可以是在上面印制有配线图案14的树脂膜。所述树脂包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)、含氟树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate，pen)pet和其它。例如，所述树脂膜具有20μm至50μm的厚度，并且配线图案14具有35μm至50μm的厚度，但这些值肯定是非限制性的。

电路板11也可以是在表面上形成有例如由聚酰亚胺或环氧树脂制成的绝缘树脂层的金属基部基板，例如铝基部基板。所述绝缘树脂层可以在上面形成有由如以上的光反射材料制成的配线图案。电路板11也可以是印制有由如以上的光反射材料制成的配线图案的膜基部。所述膜基部是一个由含玻璃的树脂例如fr4(玻璃环氧树脂)或cem3(玻璃复合树脂)制成的基部。

在配线层14a和14b与密封透镜12的外周部之间的区域中，形成用以封闭led芯片13的白色抗蚀层17a和抗水层18a依此顺序而设置。同样是白色的另一抗蚀层17b设置在电路板11上在密封透镜12所遮盖的区域中在芯片安装层14c与配线层14a和14b之间。该白色抗蚀剂包括无机材料例如二氧化钛(tio2)细颗粒和钡硫酸(baso4)细颗粒，和有机材料例如具有无数的用于光散射的细孔的多孔型丙烯酸树脂细颗粒和聚碳酸酯树脂细颗粒。(由tamurakakencorporation制造的产品名称为)finedeldsr-330s42-13w的钎焊抗蚀剂将可作为一种可能的具体的使用材料。白抗蚀层17(17a和17b)如此可能减小反射率，如上述，但仍具有光反射特性(80％或稍高)。此实施例中，这些抗蚀层17(17a和17b)各自用作led芯片13周围区域中的反射层(辅助反射层)。在图1中，抗蚀层17a和17b看起来彼此隔开，但期望是实体地整体地形成在电路板11上，除led芯片13的安装区域和led芯片13与配线层14a和14b的连接区域以外。抗水层18是用于形成所述密封透镜12遮盖led芯片13的预定形状。抗水层18由抗水材料例如碳氟化合物树脂形成，并且此抗水层18采用密封透镜12的底表面的形状例如环面形状。

密封透镜12用于保护led芯片13，并且用于改善来自led芯片13的光l的提取效率。此密封透镜12由例如透明树脂比如硅或丙烯酸树脂制成，并且构造成完全遮盖在led芯片13上。

密封透镜12可包括荧光材料。例如，如果荧光材料是以10％的重量比与透明树脂比如硅或丙烯酸树脂混在一起，则来自led芯片13的光变成色调可调节的。具体地，当预定波长的光来自led芯片13时，密封透镜12中的该荧光材料被激励，使得该光以不同于进入光的波长而发射出。所用荧光材料的示例有钇(yttrium)/铝/石榴石(garnet)(yag)荧光物质。

利用此光源电路单元10，从led芯片13发射出的光经由密封透镜12被取向前面，但部分地从led芯片13的后表面侧(后表面发射光)被导向到电路板11侧。此后表面发射光在led芯片13安装所在的具有高度光反射性的芯片安装层14c的表面上被反射，然后被向前面提取，如图3中箭头l所示。而且，当扩散片(未示出)配设在上方时，所述被反射光被扩散片部分地反射，然后返回到电路板11侧。然而，该光借由同样具有光反射特性的白抗蚀层17(17a和17b)而再次回到扩散片侧。

此光源电路单元10将由al或具有高反射率的其它材料制成的配线图案14的部分区域(芯片安装层14c)用作反射层，并且led芯片13直接地模制接合在该反射层上。这意味着，任何普通的led芯片变得都可用，而不再需要昂贵的镀银，并且也不再需要在芯片的各后表面上预先形成反射层。此外，任何通用的(便宜的)透明粘胶都变得可用于接合。这因此简化了构造和制造过程，并且有利地降低成本。

这种光源电路单元10可采用以下构造，即变型例1至3。

(变型例1)

图5a和图5b的光源电路单元20在电路板11上设置有多个(在此示例中为两个)led芯片13，每个led芯片13以相似于上述的方式被密封透镜12遮盖。在电路板11上，在不形成配线图案14(配线层14a和14b以及芯片安装层14c)的任何部分整个设置有反射层22。反射层22利用相同的光反射材料例如al在配线图案14被印制的同时形成。在光源电路20的上方设置扩散片21。

在这种光源电路单元20中，相似于上述实施例，来自led芯片13的后表面侧的后表面发射光在具有光反射特性的芯片安装层14c的表面上被反射向电路板11侧，然后被取向前面，如附图中箭头所示。同样在光源电路单元20中，被取向前面的光由扩散片21扩散，但被部分地反射并且回到电路板11侧。如此借由扩散片21而返回的光，被形成在未形成配线图案14的区域中的反射层22有效地再次反射到扩散片21侧。当密封透镜12容纳任何荧光材料时，相似地，在密封透镜12中发射出且被导向电路板11侧的光被反射层22反射到扩散片21侧。

以上光源电路单元10中所用的白抗蚀剂如果在钎焊、配线接合或模制接合的后处理中被加热，则可能变黄并且反射率减小。另一方面，在光源电路单元20中，不使用这种白抗蚀剂，而是替代地在配线图案14被印制的同时形成反射层22。这相应地防止任何可能的反射率减小，并且实现成本降低。

(变型例2)

图6a的光源电路单元30是一种为提高亮度的目的而在位于变型例1的光源电路单元20的led芯片13与13之间的反射层22上方另外设置有反射片23的光源电路单元。图6b以平面型视图示出反射片23的构造，并且在与密封透镜12相对应的位置形成孔隙23a。反射片23可由与构成配线图案14相同的材料例如铝制成，或者可由具有更高反射率的材料例如白pet材料制成。

(变型例3)

图7的光源电路单元40是一种设置有层叠到上述光源电路单元20的电路板11的后表面的散热金属片24的光源电路单元。此金属片24与电路板11一起利用螺钉25a和25b而固定到后底板26。具体地说，金属片24是例如由铝或cu(铜)制成的具有50μm至150μm厚度的薄板。这种厚度的金属片24容许电路板11与金属片24一起被弯曲。此金属片24可与在它后表面的电路板11例如借助于图8所示的辊到辊的处理而形成在一个工件中。具体地，在经由中间辊30从多个辊进给膜和片体之后，即从树脂膜辊27进给树脂膜27a、从铝片辊28进给铝片28a、以及从粘接剂辊29进给粘接剂片29a之后，铝片28a借由压接辊31而被整个层叠在树脂膜27a的后表面上。此后，在配线图案印制器32中，树脂膜27a在表面上印制有例如由铝制成的配线图案。如此所得的印制有配线图案的树脂膜27a被切割器33切成期望尺寸的工件，由此生产出在后表面设置有金属片24的电路板11。应注意，这种方法肯定是非限制性的，并且，只要在led芯片13的模制接合之前无皱褶地形成电路板11的金属片24，任何其它方法也可行。所用的粘接剂例如为环氧树脂。在此，为了产生更佳的散热效果，该粘接剂可以容纳高导热颗粒例如铝颗粒以改善导热性。

利用如此无皱褶地形成在后表面的金属片24，所得电路板11变成可挠曲的但同时具有一定程度的刚性。电路板11因此变成利用通常的借助吸附作用的板固定方法而可用于模制接合和配线接合。

图9是示出使用用于配线接合的装置进行板固定的方法的简图。此配线接合装置是用于将电路板11固定到具有多个吸附端口34a的基部34上。具体地，电路板11置于基部34上用于经由吸附端口34a进行真空吸附，使得电路板11被固定到基部34上。所得结构于是由接合头35进行配线接合。此时，因为变型例3中的电路板11因金属片24而具有适当的刚性，所以电路板11是抗皱的。因此，所述板固定变得可利用通常的接合装置自动执行，而无需增加吸附端口34a的数量。

此外，在该实施例中，来自led芯片13的热量被传递到金属片24(铝制成的薄板)整体上，并且借由这种金属片24，所述热量于是以良好的效率被传递到后底板26。换句话说，金属片24有效地产生散热效果。此外，当金属片24利用与电路板11的表面侧的反射层22相同的材料制成例如由铝制成并且与之具有相同的厚度时，电路板11在前后表面具有几乎相同的热膨胀系数，由此有利地保护电路板11免于任何可能的翘曲。

上述光源电路单元10、20、30和40都是可弯曲的，并且各可应用到各种用途的照明装置，例如作为街灯或手术照明。光源电路单元10、20、30和40还各自适合作为用于显示装置例如液晶显示装置的边缘式背光(照明装置)。

虽然借由参考实施例和变型例已描述了本技术，但是本技术不限于上述实施例及其它，并且应理解，可设想出大量的其它变型。例如，在以上或其它实施例中所描述的是光源电路单元10的具体示例构造。这当然是非限制性的，并且，只要光源电路单元10沿弯曲线在长度方向上可弯曲以具有在不同定向上的两个区域，则任何其它构造也可行。

而且，以上所描述的是led芯片13各在一个表面上设置有两个电极以用作光源电路单元10中的led芯片。替代地，如图10所示，另一可能包括具有在彼此面对的两个表面上的n型和p型电极61a和61b的一类led芯片61。如果是这种构造，则芯片安装层14c可与另一配线层14b形成在一个工件中，并且所用的透明粘胶62可以是导电的。换句话说，led芯片61的电极之一即p型电极61b提供有流经配线层14a和配线片15a的驱动电流，并且led芯片61的余下的电极即n型电极61a提供有流经配线层14b和芯片安装层14c的驱动电流。

本技术可构造如下。

(1)一种照明装置，包括：

支承构件，在内部容纳导光板，并且具有在沿所述导光板的端表面的长度方向、且从所述导光板的端表面侧延伸到它的后表面侧的区域中的板配置空间；和

包括可弯曲的电路板的光源电路单元，所述可弯曲的电路板包括带有弯曲线的第一和第二区域，所述弯曲线用作所述两者之间的界线，所述第一区域包括成行的多个发光芯片，并且所述第二区域形成有所述发光芯片的配线图案密集部，

其中，所述光源电路单元在被弯曲后置于所述板配置空间中以使所述发光芯片能够面向所述导光板的端表面，以及使所述配线图案密集部能够到达所述导光板的后表面侧上。

(2)根据以上(1)所述的照明装置，其中，所述导光板在前表面上设置有光学片。

(3)根据以上(1)或(2)所述的照明装置，其中，所述发光芯片被划分成用于局部驱动的两个或更多个块，并且从所述块的每一个所部分抽取出的配线图案平行地配置在所述第二区域中。

(4)根据以上(1)至(3)的任一项所述的照明装置，其中，所述光源电路单元的电路板包括在表面上的光反射性配线图案、包括在所述配线图案的一部分中的芯片安装层、设置有直接安装在所述芯片安装层上的发光芯片、并且由流经所述配线图案的电流驱动。

(5)根据以上(4)所述的光源电路单元，包括在所述电路板上遮盖每一个发光芯片及其周围区域的密封透镜。

(6)根据以上(4)或(5)所述的照明装置，其中，所述发光芯片是发光二极管。

(7)根据以上(4)至(6)的任一项所述的照明装置，其中，所述发光芯片各在表面上设置有一对电极，并且所述配线图案包括芯片安装层和每一个发光芯片的两个电极所分别连接到的第一和第二配线层。

(8)根据以上(4)至(7)的任一项所述的照明装置，其中，所述发光芯片各在两个表面上设置有一对电极，并且所述配线图案包括也用作每一个发光芯片的电极之一所电连接到的芯片安装层的配线层和剩余电极所电连接到的另一配线层。

(9)根据以上(4)至(8)的任一项所述的照明装置，其中，所述电路板是印制有所述配线图案的树脂膜、在表面上形成有印制了所述配线图案的绝缘膜的反射性金属基板、或在上面印制有所述配线图案的含玻璃的树脂膜。

(10)根据以上(4)至(9)的任一项所述的照明装置，其中，所述电路板在后表面侧层叠有散热金属片。

(11)一种显示装置，包括：

显示面板；和

作为关于所述显示面板的光源的照明装置，

其中，所述照明装置包括：

支承构件，容纳导光板并且具有在沿所述导光板的端表面的长度方向、且从所述导光板的端表面侧延伸到它的后表面侧的区域中的板配置空间；和

包括可弯曲的电路板的光源电路单元，所述可弯曲的电路板包括带有弯曲线的第一和第二区域，所述弯曲线用作所述两者之间的界线，所述第一区域包括成行的多个发光芯片，并且所述第二区域形成有所述发光芯片的配线图案密集部，和

所述光源电路单元在被弯曲后置于所述板配置空间中以使所述发光芯片能够面向所述导光板的端表面，以及使所述配线图案密集部能够到达所述导光板的后表面侧上。

本公开包括2011年3月23日在日本专利局提交的日本优先权专利申请jp2011-064583所涉及的主题，其全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应理解，在随附权利要求或其等同方案的范围内，根据设计要求和其它因素，可进行各种变型、组合、子组合和替代。