CN101097356A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

在照明装置或液晶背光光源组件中，具有均匀的亮度色度分布的光源是必要的，存在应该实现用于实现区域控制的功能的光源的课题。为了解决所述课题，在本发明中，具有衬底、配置在所述衬底上的布线和反射板、连接在所述布线上的LED元件、密封所述LED元件的透明树脂，所述透明树脂在上面具有凹部，所述凹部具有把所述衬底面内的任意的轴向作为长轴的照明装置的结构。还提供一种使用该照明装置的液晶显示装置的结构。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及使用LED(发光二极管元件)的照明装置的结构，特别是涉及把照明装置作为背光的液晶显示装置的结构。
背景技术
在液晶显示装置的代表即液晶电视的背光光源中，近年开发了搭载LED元件的组件。与搭载使用荧光体的白色LED元件的移动电话等小型液晶显示装置不同，在中型和大型液晶电视中，重要的是通过搭载红绿蓝三原色的LED元件，从而实现对应于颜色再现范围宽、高速且独立控制的动画或高图像质量的显示性能改善。
在构成照明装置的光源或液晶显示装置的背光组件时，重要的是在极窄的空间中实现大面积的照明区域。为了实现均匀的扩散或均匀的照明、并充分高效地进行混色，已知有以下的公开例。
在以下的专利文献1中，描述了在炮弹型LED灯中，通过在树脂模具中搭载透镜形状，制作成容易把从红光、绿光、蓝光LED元件发射的各发光色混色的结构。此外，LED元件的正上方的发光亮度大，所以重要的是不是采用通常的发光分布，而是使发光强度在与LED元件的中心相比的高角一侧变为最大地对应。而在以下的专利文献2和3中，表示了把树脂透镜戴在封装上的结构，描述了光学地在水平方向或高角一侧发射地设计的内容。通过搭载树脂透镜，能把发射角分布控制在高角一侧。在以下的专利文献4中，记载了通过在LED背光组件中设置以LED元件为中心的、具有凸部的反射板、或者在斜面上设置LED元件、或者设置棱镜来控制发射角，以设定使光量在发射角45°以上变为最大的背光结构。
[专利文献1]特开平10-173242号公报
[专利文献2]特开2003-8068号公报
[专利文献3]特开2003-8081号公报
[专利文献4]特开2004-319458号公报
在所述专利文献2～4中，进行控制元件的发射角度分布的尝试，但是对亮点和色度的分布解决得不充分，不一定能提供均匀、稳定的亮度分布或色度分布。此外，通过设置反射板来谋求亮度分布的均匀化，所以与元件的对齐困难，产生无法充分应对发射角度的控制或耦合引起的发光效率的下降的问题。
在所述专利文献1中，着眼于单独的LED灯，在所述专利文献2～4中，只着眼于各个单个的LED元件，但是在作为液晶显示装置的背光而排列多个LED元件时，必须也考虑各LED元件的亮度分布的相互作用。从背光控制的观点出发，也要考虑使LED元件的发光分布具有各向异性是有用的情况。
发明内容
本发明是为了解决上述课题，其目的在于，提供具有最适合于液晶显示装置的发光分布特性的使用LED元件的背光。
为了解决所述课题，本发明的照明装置的特征在于：具有布线衬底、在所述衬底上配置的反射板、在所述布线衬底上配置的LED元件、密封所述LED元件的透明树脂；所述透明树脂在所述LED元件的上表面具有凹部；并且从上表面内观察，在纵向和横向、或者在坐标轴的x方向和y方向上具有非对称的形状，从而对于所述LED元件的发光成分向凹部区域的侧面反射的方向、与所述方向正交的方向及其前后的方向，发光的发射角度分布分别不同，根据所述各方向，具有各向异性的发射角度分布。此外，所述透明树脂通过在所述LED元件的上表面具有凹部，所述LED元件构成了在从垂直于所述衬底的方向到具有给定倾斜角的方向上具有发光强度的最大值的照明装置。此外，照明装置的结构为，所述LED元件出射的光中垂直于所述衬底的方向的分量在所述透明树脂的凹部全反射。此外，照明装置的结构为，所述凹部是椭圆锥形状、多个圆锥线重叠的形状、曲率渐渐变化且包络线成为平滑曲线的形状、在横向形成三棱柱的形状。
本发明的液晶显示装置搭载具有所述透明树脂的形状的LED封装光源组件。本发明是周期地设置有光源的封装的配置结构，所述光源是具有布线衬底、在所述衬底上配置的反射板、在所述布线衬底上配置的LED元件、密封所述LED元件的透明树脂的封装结构的光源；在所述封装和封装之间，具有在向透明树脂的凹部区域的侧面反射的方向具有给定的倾斜角的方向上表现发光强度的最大值的发射角度分布。另外，在与在透明树脂的凹部区域的侧面上反射的方向正交的方向及其前后的方向上，具有完全反射朗伯(Lambertian)分布或者接近完全反射的发射角度分布；在所述方向上，所述发射角度分布中的一部分角度由所述反射板的形状调节抑制，所述发射角度分布在特定的角度以上不表现发光成分，只把发光成分限制在特定的角度范围中。
根据本发明，能使使用LED元件的背光的发光分布具有各向异性，能提供最适合于液晶显示装置的光源。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示现有技术的封装光源的结构的剖视图。
图2是表示本发明实施例的成型品搭载树脂密封光源的结构的剖视图。
图3(a)是表示本发明实施例的封装光源的结构的俯视图。(b)是表示水平横向上的封装光源的结构的剖视图。(c)是表示垂直纵向上的封装光源的结构的剖视图。
图4(a)是表示本发明实施例的封装光源的结构的俯视图。(b)是表示水平横向上的封装光源的结构的剖视图。(c)是表示垂直纵向上的封装光源的结构的剖视图。
图5(a)是表示反射板一体型封装的结构的剖视图。(b)是表示LED元件对反射板一体型封装的安装结构的剖视图。(c)是表示树脂密封封装光源的结构的剖视图。(d)是表示成型品搭载树脂密封光源的结构的剖视图。
图6是表示本发明实施例的成型品搭载树脂密封光源的结构的剖视图。
图7是表示本发明实施例的成型品搭载树脂密封光源的结构的剖视图。
图8是表示本发明实施例的成型品搭载树脂密封光源的结构的剖视图。
图9(a)是表示反射板一体型封装的结构的剖视图。(b)是表示LED元件对反射板一体型封装的安装结构的剖视图。(c)是表示一体成型树脂密封封装光源的结构的剖视图。
图10是表示本发明实施例的一体成型树脂密封封装光源的结构的剖视图。
图11是表示本发明实施例的一体成型树脂密封封装光源的结构的剖视图。
图12是表示本发明实施例的一体成型树脂密封封装光源的结构的剖视图。
图13(a)是水平横向上的LED元件的发射角度分布的计算结果。(b)是垂直纵向上的LED元件的发射角度分布的计算结果。
图14(a)是本发明实施例的水平横向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。(b)是本发明实施例的垂直纵向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。
图15(a)是表示本发明实施例的封装光源的结构的俯视图。(b)是水平横向上的封装光源的结构的剖视图。(c)是垂直纵向上的封装光源的结构的剖视图。
图16(a)是水平横向上的LED元件的发射角度分布的计算结果。(b)是垂直纵向上的LED元件的发射角度分布的计算结果。
图17(a)是本发明实施例的水平横向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。(b)是本发明实施例的垂直纵向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。
图18是表示本发明实施例的封装光源的结构的俯视图。
图19是表示本发明实施例的背光组件光源的结构的俯视图。
图20是表示本发明实施例的封装光源的结构的俯视图。
图21是表示本发明实施例的背光组件光源的结构的俯视图。
图22(a)是本发明实施例的水平横向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。(b)是本发明实施例的垂直纵向上的LED元件的发射角度分布的实测结果。
图23是表示本发明实施例的背光组件光源和液晶显示装置的结构的剖视图。
图24是表示本发明实施例的背光组件光源和液晶显示装置的结构的剖视图。
图25是表示本发明实施例的中小型用背光组件光源和液晶显示装置的结构的俯视图。
图26是表示本发明实施例的车载导航用背光组件光源和驱动装置的结构的俯视图。
具体实施方式
以下描述在本发明中，对于搭载有成为照明装置和液晶显示装置的光源的LED元件的封装结构，根据光学设计来形成，从而解决所述课题。
在现有技术中，通常的照明装置或液晶背光装置中使用的LED元件采取炮弹型或表面安装型的结构。在这些结构中，在元件的正上方成为亮点，存在以元件为中心产生亮度分布或色度分布的倾向。在排列封装结构时，产生格子状的亮度不均匀，或者色度的不同根据区域变得显著，从而产生颜色不均匀。
以下描述在本发明中，通过封装的全体结构，实现具有各向异性的光学分布的措施。通过根据横向和纵向或者水平方向和垂直方向来设置非对称的结构，能使背光光源为具有各向异性的照明光源。例如使分布为发射角度分布在水平纵向上扩大，在比垂直于衬底的方向还大的发射角度上具有峰值强度；而使发射角度分布在垂直纵向上变窄，成为限制了发射角度的扩散分布的做法根据用途是有效的。据此，在液晶显示装置中，例如在大型液晶电视中，通过LED元件实现具有各向异性的发射角度分布的背光光源，从而使区域控制的图像显示成为可能。通过进行将LED封装进行横向连接的行状的驱动，使滚动(scroll)背光成为可能。这可以通过对相当于画面的背光光源进行行分割、点亮并滚动来实现。滚动背光是液晶显示装置的区域控制，能显著提高区域控制的图像质量。
通过内置具有区域控制的功能的封装光源，不仅能实现均匀的亮度分布和色度分布，还能实现动画图像质量的提高或基于独立控制的全体结构的低耗电驱动。
以下，说明用于实施本发明的具体的形态。
[实施例1]
使用图1～图14，说明本发明实施例1。
在现有的例子中，如图1所示，已知将作为照明装置或液晶背光组件的光源所使用的发光二极管LED元件嵌入作为表面安装型的封装结构。例如如图1所示，在带绝缘层的金属衬底或陶瓷衬底或玻璃环氧衬底1上形成布线2，以一体型构成反射板3。接着，如图1所示，成为利用引线5的引线键合安装的LED元件4。使用透明树脂6密封LED元件，据此制作表面安装型的封装结构的LED光源。
在本实施例中，以表面安装型的封装结构为前提，与现有例同样，在制作到透明树脂6之后，在封装的上部接合搭载对于另外准备的透明树脂形成了形状的透明树脂7，来制作封装结构的LED光源。LED元件如图1和图2所示，除了引线键合安装的元件之外，还可以是倒装片安装的元件。形成了形状的透明树脂7在中央部形成凹状的凹陷区，并且在周边部区域形成具有曲率的曲线形状，形成在周边部能把向LED元件的高角度发射的发光成分聚光的构造。凹状凹陷的深度采用尽可能接近LED元件的形状，凹状凹陷的最大深度的地方和LED元件的距离设置为与元件的厚度相同程度或低于它的距离。此外，圆锥状的凹状凹陷的宽度比LED元件的宽度还大。设计调节凹状凹陷的顶端的顶角，从而把LED元件的发光成分中向垂直于衬底的方向和其前后的角度发射的大部分的发光成分全反射，并向更高的角度发射。通过具有该形状的透明树脂7，LED元件的发射角分布在图2所示的截面方向具有在与垂直方向不同的高角一侧具有峰值强度的发射角分布，通过调节成型品的形状，能把表现峰值强度的角度设定为给定值。据此，能实现在集成的照明装置或液晶背光组件的光源中取得均匀的亮度分布的配置结构。透明树脂7的中央部的形状在中心最深，如图2所示，斜边可以是直线、可以是多个凹状凹陷的曲线重叠的曲线、也可以是凹状凹陷的截面斜边具有平滑的包络线形状的曲线，可以与作为目的的发射角分布对应设定。
关于具有形状的透明树脂7，如果设置在中央部的凹状凹陷为点对称的圆锥状，在圆锥状的形状中，LED元件的发光分布可以设定为点对称的发射角度分布。可是，从上面观察，在纵向和横向、或者垂直方向和水平方向上，无法取得LED元件的不同的发射角度分布，所以在本实施例中，采用以下的结构对应。在图3(a)、(b)、(c)中，设置在透明树脂7的上表面的凹部具有以衬底1的面内的任意轴向为长轴的形状。更具体而言，采用在水平横向的AA’线方向和垂直纵向的BB’线方向，透明树脂7的凹部的形状为非对称的结构。该凹部反射来自LED元件4的发射光，LED元件4在从垂直于衬底1的方向倾斜给定的倾斜角的方向上具有发光强度的最大值。通过把凹部加工为具有长轴的形状，LED元件4的发射角度分布在凹部具有长轴的轴向上具有各向异性。在图3(a)、(b)、(c)中，在水平横向的AA’线方向上，关于透明树脂7的形状没有连续性，在垂直纵向的BB’线方向，中央部分的凹状凹陷直线地设置，形状在垂直纵向的BB’线方向上连续。据此，水平横向的AA’线方向、垂直纵向的BB’线方向的LED元件的发光分布成为非对称，能使发射角度分布具有各向异性。在图3(a)、(b)、(c)中，凹部的凹陷采用在透明树脂7的上表面横向配置三棱柱的形状，但该三棱柱的母线可以是弯曲形状，或母线的曲率为连续变化的形状。如图4(a)、(b)、(c)那样，使凹部的凹陷具有椭圆锥形状，也能取得同样的效果。这时，椭圆锥形状的母线可以是弯曲的形状，也可以是母线的曲率连续变化的形状。须指出的是，本说明书中所说的凹部的长轴方向在如图3那样，横向配置三棱柱的凹部形状时，是指三棱柱的柱方向，即B-B’方向。此外，如图4那样为椭圆锥的凹部形状时，是指B-B’方向。在凹部的长轴方向上，在透明树脂的形状中，形成反射和透过折射的面。而在凹部的短轴方向上，形成只全反射的面的区域处于透明树脂的形状中，在其他区域中形成反射和透过折射的面。
在图4(a)、(b)、(c)中，在水平横向的AA’线方向与垂直纵向的BB’线方向上，透明树脂7的形状为非对称，但是从上方观察，设置在中央部的凹状凹陷设定为椭圆状，凹状凹陷具有椭圆锥的形状。如果根据该形状，在椭圆锥的形状中，根据椭圆的长边和短边的长度的比率，可以对在水平横向的AA’线方向与垂直纵向的BB’线方向上的LED元件的发光分布的非对称的程度进行调整。可以获得在使元件的发射角度分布具有各向异性的同时，按照目的对发射角度分布的形状付与强弱以付与各向异性的效果。
在图5(a)、(b)、(c)、(d)中，表示本实施例的制作步骤的例子。在图5(a)中，在带绝缘层的金属衬底或陶瓷衬底或玻璃环氧衬底1上形成布线2，以一体型构成反射板3。接着，在图5(b)中，通过Au引线5键合安装LED元件4。在图5(c)中，通过透明树脂6暂时密封LED元件4。在图5(d)中，在透明树脂6上，搭载另外准备的透明树脂7，取得本发明实施例的形态。可以按照目的的发射角度分布来设置各种各样的另外准备的成型品。在图6中，凹状凹陷的形状设定为平滑的包络线，周边部的透镜聚光区设定为平滑的包络线的形状。在图7中，凹状凹陷和周边部的形状变化为多级的台阶状的折线状。在图8中，凹状凹陷的形状为变化为多级的台阶状的折线状，周边部的形状为直线状。图6、图7和图8的透明树脂8、9、10分别经过图5(a)、(b)、(c)的制作步骤，同样能形成封装结构的光源。在反射板3和透明树脂6上设置的成型品透明树脂7、8、9以及10的高度是0.5mm到10mm的范围，大小大致为1mm～30mm的范围，可按照用途设计。根据用途的要求条件，也可以是所述范围外的尺寸。
在图9(a)、(b)、(c)中，与图5同样制作封装结构的光源，但是，透明树脂的材料相同，使用成型金属模具使透明树脂具有形状，进行密封LED元件的步骤。在图9中，通过成型金属模具制作与所述图5的透明树脂7同样的形状。在图10、图11、图12中，通过成型金属模具制作所述图6、图7、图8中的透明树脂8、9以及10。在透明树脂一体型的成型品中，是同一材料，所以不产生折射率的台阶，LED元件的发射角度分布由更平滑的发光成分形成。向反射板3更上方突出产生的一体成型品透明树脂7、8、9、10的高度是0.5mm到10mm的范围，突出部的大小是1mm～30mm的范围，可按照用途设计。根据用途的要求条件，也可以是所述范围外的尺寸。
此外，在形成一体成型品透明树脂7、8、9、10时，能通过金属模具直接把一体成型品的形状成型，所以反射板3不是必要的结构，不会失去本发明的功能性，没必要一定设置反射板3。
通过计算，可知本实施例的LED元件的发射角度分布如图13(a)、(b)那样取得各向异性。即在横向的AA’线方向，如图13(a)的计算结果所示，取得在比垂直于衬底的方向更特定的高角度上具有峰值强度的发射角度分布。具有峰值强度的角度能根据成型品的中央部凹状凹陷的形成条件控制。而在纵向的BB’线方向，如图13(b)所示，没有使LED元件的发光分布变化的特征形状，所以取得基于通常的透明树脂的朗伯扩散分布。在基于本实施例的封装结构的光源中，能从一个封装结构产生图13(a)、(b)所示的具有各向异性的发射角度分布。实际上，根据所述的设计，在按照所述的步骤制作的树脂形状的一个例子中，能取得图14(a)、(b)所示的发射角度分布。即在图3(a)或图4(a)所示的横向的AA’线方向，与图13(a)的设计对应地成为在高角度一侧具有峰值强度的图14(a)的发射角度分布，在图3(a)或图4(a)所示的纵向的BB’线方向，与图13(b)的设计对应地成为变为扩散光分布的图14(b)的发射角度分布。据此，在横向和纵向，能实现各向异性强的发射角度分布。
根据本实施例，在照明装置或液晶背光装置中，在横向，使LED元件的发射角度分布扩大，并且通过尽可能最小限度的封装的数量，能实现亮度和色度的均一化。在纵向，封装结构的LED光源的发射角度分布能设定为封装彼此的发光分布基本不重叠。据此，按照目的，进行照明装置的照射区或液晶背光的驱动的区域控制，能提供最佳的LED光源。根据照明装置或液晶显示装置的尺寸，适当设定封装的数量和密封树脂的形状，在封装结构全体中，能实现亮度和色度的均一化。据此，能通过尽可能少的元件个数，实现亮度和色度的均一化，以低耗电能获得照明装置或液晶背光组件的光源。通过应用元件的最佳最少个数和最佳排列的结构，对基于封装或元件的数量的减少的低成本化技术也是有效的。
本实施例的LED元件封装结构不仅在照明装置或小型电视到大型电视用的液晶显示装置的背光组件光源，也能作为个人电脑用液晶面板或汽车导航的背光光源、车载用途的光源使用。
[实施例2]
使用图15～图17说明本发明实施例2。
在本实施例中，与实施例1同样制作封装结构的LED光源，但是如图15(a)、(b)、(c)那样制作封装结构，从而设定为图15(c)的截面所示的反射板3比LED元件4还高，并且变为与由透明树脂形成的透明树脂7的高度相同程度或更高的高度。这样，对于特定的方向，对应于反射板的高度地控制LED元件的发光分布，来控制发射角度分布的形状。通过计算，可知本实施例中取得的LED元件的发射角度分布如图16(a)、(b)那样具有各向异性。即在横向的AA’线方向，与图16(a)的计算结果同样表示的那样，取得在比垂直于衬底的方向更特定的高角度上具有峰值强度的发射角度分布。具有峰值强度的角度能根据成型品的中央部凹状凹陷的形成条件控制。而在纵向的BB’线方向，如图15(b)所示，没有使LED元件的发光分布变化的特征形状，所以取得基于通常的透明树脂的朗伯扩散分布，但是如本实施例中设置的那样，通过反射板的高度，通常的扩散分布在高角度被遮蔽，所以在理想上成为在高角度上发光分布被抑制了的形状。在本实施例的封装结构的光源中，从一个封装结构制作图16(a)和(b)所示的具有各向异性的发射角度分布。实际上，根据所述的设计，在按照所述的步骤制作的树脂形状的一个例子中，能取得图17(a)、(b)所示的发射角度分布。即在图15(a)所示的横向的AA’线方向，与图16(a)的设计对应地成为在高角度一侧具有峰值强度的图17(a)的发射角度分布，在图15(a)所示的纵向的BB’线方向，与图13(b)的设计对应的扩散光分布且在高角度一侧抑制了强度的形式的图17(b)的发射角度分布。据此，在横向和纵向，能实现各向异性强的发射角度分布。
根据本实施例，在照明装置或液晶背光装置中，在横向上，使LED元件的发射角度分布扩大，并且通过尽可能最小限度的封装的数量，能实现亮度和色度的均一化。在纵向上，封装结构的LED光源的发射角度分布能设定为封装彼此的发光分布基本不重叠，并且抑制了高角度一侧的发光分布，所以能良好地调整封装彼此的发射角度分布，设定使得边界的发光强度变为均匀。与实施例1相比，在纵向上，能调节为被进一步限制了的发光分布，能减少封装彼此间的发光分布的重叠。
这样，在封装结构的LED光源中，对良好地进行基于发光分布的调整的封装的配置或基于光强度分布的调整的封装间的边界区的设定很有利。在本实施例中，与实施例1的封装结构相比，能更均匀、精密地控制基于液晶显示装置的滚动的背光。如其所示，本实施例的元件的发射角度分布对应该控制为所需规格的照明装置或液晶显示装置的背光光源组件非常有效。
本实施例的LED元件封装结构在用途方面与实施例1同样，不仅在照明装置或小型电视到大型电视用的液晶显示装置的背光组件光源，也能作为个人电脑用液晶面板或汽车导航的背光光源、车载用途的光源使用。
[实施例3]
使用图18～图24说明本发明实施例3。
在本实施例中，表示封装光源的结构和液晶背光光源组件。在本实施例的封装结构中，有如图18所示，与红色LED元件11、绿色LED元件12、绿色LED元件13、和蓝色LED元件14等4个元件分别对应的封装为独立结构的4组封装；如图19那样，在背光组件框体16中配置各封装光源15的情形；如图20所示，在同一封装中集成红色LED元件11、绿色LED元件12、绿色LED元件13、蓝色LED元件14等4个元件；如图21所示，在背光组件框体16配置各封装的情形。可以按照目标规格，使封装的结构和配置对应。在任何时候，能非对称地设定LED元件的发光分布，能应用为表现各向异性的发射角度分布。在图18和图19的LED封装和背光组件中，对红色LED元件11、绿色LED元件12、绿色LED元件13、蓝色LED元件14分别应用实施例1或2的LED光源封装，从而能对应。在图20和图21的LED封装和背光组件中，对红色LED元件11、绿色LED元件12、绿色LED元件13、蓝色LED元件14分别以高精度进行安装时的对齐和实施例1以及2所示的形状树脂的搭载时的对齐，不仅对RGGB等4个元件能分别控制发射角度分布，在使各RGGB元件工作并混色为白色的白元件时，也能控制发射角度分布。实际上，根据设计，安装各RGGB元件并搭载形状树脂的一个例子中，能取得图22(a)和(b)所示的发射角度分布。即在图20所示的横向，与设计对应地成为在高角度一侧具有峰值强度的图22(a)的发射角度分布，在图20所示的纵向，与设计对应地成为在扩散光分布的形式的图22(b)的发射角度分布。据此，在横向和纵向上，在使各RGGB元件工作并混色的白色光中，也能实现各向异性强的发射角度分布。
在实际的用途中，液晶面板显示装置的尺寸和使用条件不同，所以以使发射角度分布的设计和元件的安装以及密封树脂的形状控制对应的方式来进行适当的设计和结构，可以把必要的背光组件光源的规格设定为给定的条件。
在本实施例中，使用所述封装光源，构成液晶面板显示装置。如图23所示，在背光组件框体16上安装搭载封装光源15后，搭载光学薄板等液晶面板用光学系统，把光学系统和液晶面板一起制作液晶显示装置。从背光组件光源出射的光线17透过扩散板18、棱镜薄板19、扩散膜20、液晶显示面板。液晶面板具有一对玻璃衬底、配置在一对玻璃衬底之间的液晶层22、分别设置在一对玻璃衬底上的偏振片21、偏振片23。虽然在图23中省略，但是在液晶显示面板中包含对于显示面横向配置的多个扫描线、在与多个扫描线正交的方向即对于显示面配置在纵向上的多个信号线、配置在多个扫描线和多个信号线的交叉部的多个开关元件。这时，按照封装光源和扩散板的距离，设计控制发射角度分布，能提高作为背光组件光源的亮度分布和色度分布的均匀性。在图24的结构中，与图23的结构同样设定，但是光学薄板中，用透镜薄板24置换棱镜薄板19。通过透镜薄板，具有能改善正面方向的亮度的效果。此外，能使扩散反射薄膜与透镜薄板的下表面一体化。在透镜薄板的下表面粘贴扩散反射薄膜，与成为透镜的区域对应，在该区域设定具有狭缝形状的扩散反射薄膜，据此对透镜入射的发射分布成分在液晶面板的正面方向使亮度提高。不对透镜直接入射的发射分布成分由扩散反射薄膜反射，与发光分布混合并再度向透镜入射，从而能提高正面方向的亮度。据此，能有效利用背光光源的出射光线，能实现更高效率的背光组件。另外能提高对亮度分布或色度分布的控制性。根据液晶面板显示装置的尺寸和使用条件，可以把必要的背光组件光源的规格相对容易地设定为所需的条件。
根据本实施例，能扩大光强度分布，使用多个使用了成型树脂的封装，从而能相互弥补封装的光强度分布。这成为适合于应用多个封装元件，在更宽的面积的面内取得均匀的亮度的光源组件的结构。根据本实施例，在照明装置和液晶背光组件中，在水平横向上扩大了LED元件的发射角度分布，并且通过尽可能最小限度的封装的数量，实现了亮度和色度的均一化。
更具体而言，封装光源15的LED元件中形成的凹部能具有以液晶显示面板的信号线配置的方向为长轴的形状。据此，LED元件的发射角度分布在扫描线的方向具有各向异性。即LED元件中，与纵向的信号线的方向相比，能在横向的信号线的方向更大地设定光的扩散，在纵向，封装结构的LED光源的发射角度分布设定为在封装彼此之间基本不重叠。另外，抑制了高角度一侧的发光分布，所以能良好地调整封装彼此间的发射角度分布，能设定为边界的发光强度变为均匀。在封装结构的LED光源中，对良好地进行基于发光分布的调整的封装的配置和基于光强度分布的调整的封装间的边界区域的设定很有利。在本实施例中，在采用在纵向滚动液晶显示装置的背光的结构时，能实现纵向的光的相互干涉小的LED元件，能更均匀、精密地控制背光。如其所示，本实施例的元件的发射角度分布对应该控制为所需规格的照明装置或液晶显示装置的背光光源组件非常有效。
本实施例的LED元件密封结构在用途的方面与实施例1或2同样，不仅在照明装置或小型电视到大型电视用的液晶显示装置的背光组件光源，也能作为个人电脑用液晶面板或汽车导航的背光光源、车载用途的光源使用。
[实施例4]
使用图25～图26说明本发明实施例4。
在用途方面，能与所述的实施例同样地应用，但是不仅能作为从中型到大型用的液晶面板显示装置应用，连小型中型尺寸的区域厄运能作为背光组件应用。构成纵向和横向的长度的比比较大的液晶显示面板的背光组件时，能充分设计对应；通过实际最小限度的LED封装个数，能构成背光光源。
图25表示了背光光源组件25、背光框体26、中小型液晶显示面板27的结构。此外，图26表示车载汽车导航用的液晶显示装置，嵌入了包含背光组件和光学系统的液晶显示面板28、电路布线29、驱动电路30。根据本发明实施例，即使液晶显示装置的尺寸为小型，也能使控制发射角度分布的背光组件工作，从而能确保必要的亮度分布或色度分布的均匀性。
本发明内容适用于照明装置的光源、大型液晶电视用的液晶显示装置或移动电话或个人电脑等中小型液晶显示装置的背光光源组件。

Claims (18)

1.一种照明装置，包括：
衬底；
配置在所述衬底上的布线和反射板；
与所述布线相连接的LED元件；
密封所述LED元件的透明树脂，
其中，所述透明树脂的上表面具有凹部；
所述凹部具有以所述衬底面内的任意的轴向作为长轴的形状。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
通过由所述凹部反射来自所述LED元件的发射光，所述LED元件的发光强度在从垂直于所述衬底的方向倾斜规定的倾斜角的方向上具有最大值。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述LED元件的发射角度分布在所述凹部的具有长轴的轴向上具有各向异性。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述凹部的凹陷是椭圆锥形状。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中，
所述椭圆锥形状的母线是弯曲的。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，
所述椭圆锥形状的母线的曲率是连续变化的。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述凹部的凹陷具有三棱柱形状。
8.一种液晶显示装置，包括：
液晶显示面板；和
根据权利要求1所述的照明装置，
所述液晶显示面板包括：
一对玻璃衬底；
配置在所述一对玻璃衬底之间的液晶层；
分别设置在所述一对玻璃衬底上的偏振片；
多条扫描线；
配置在与所述多条扫描线正交的方向的多条信号线；
配置在所述多条扫描线和所述多条信号线的交叉部的多个开关元件。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，
所述凹部具有以所述信号线配置的方向作为长轴的形状。
10.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，
所述LED元件的发射角度分布在所述扫描线方向上具有各向异性。
11.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其中，
与所述信号线的方向相比，所述LED元件在所述扫描线的方向上的光的扩展较大。
12.一种照明装置，包括：
衬底；
配置在所述衬底上的布线和反射板；
与所述布线相连接的LED元件；
密封所述LED元件的第一透明树脂；
与所述第一透明树脂的上部接合的第二透明树脂，
其中，所述第二透明树脂在上表面具有凹部；
所述凹部具有以所述衬底面内的任意的轴向作为长轴的形状。
13.根据权利要求12所述的照明装置，其中，
通过由所述凹部反射来自所述LED元件的发射光，所述LED元件的发光强度在从垂直于所述衬底的方向倾斜规定的倾斜角的方向上具有最大值。
14.根据权利要求12所述的照明装置，其中，
所述LED元件的发射角度分布在所述凹部的具有长轴的轴向上具有各向异性。
15.根据权利要求12所述的照明装置，其中，
所述凹部的凹陷是椭圆锥形状。
16.根据权利要求15所述的照明装置，其中，
所述椭圆锥形状的母线是弯曲的。
17.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述椭圆锥形状的母线的曲率是连续变化的。
18.根据权利要求12所述的照明装置，其中，
所述凹部的凹陷具有三棱柱形状。
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