CN112805617A - 背光装置 - Google Patents

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胜俣敏伸
宫下卓巳
渡边清一
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Abstract

背光装置(1)具有基板(10)、在基板(10)的表面配置的多个发光元件(11)、使从多个发光元件(11)入射到入射面的光扩散而从出射面出射的扩散板(14)、规定配置多个发光元件(11)的发光区域的框部件(22)，配置于发光区域的所有多个发光元件(11)配置为，在描绘从发光元件(11)出射的光的辉度为峰值的一半以上的光入射到入射面的半值区域时，在发光元件(11)的周围描绘的半值区域与在相邻的一个发光元件(11)的周围描绘的半值区域相重叠的重叠区域的面积相对于在发光元件(11)的周围描绘的半值区域的面积的比率即重叠比率为20％以下。

Description

背光装置
技术领域
本发明涉及背光装置。
背景技术
在使用发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)元件等发光元件的直下型背光装置中，已知使辉度不均减少而使辉度的均匀性提高的各种技术。
例如，在(日本)特开2016-66598号公报中，公开了通过在LED的外缘侧配置不使出射的光透过的光阻挡部件，从而不使出射到在LED的周围配置的反射膜的光的光量减少、不使外周部的辉度降低地使辉度不均减少的技术。并且，在(日本)特开2008-282744号公报中，公开了通过在与LED相对的扩散板的板面配置散布有由包含白色颜料的油墨构成的点的点图案，从而使辉度不均减少而使背光装置的辉度分布均匀化的技术。通过专利文献1和2所记载的技术，在直下型背光装置中，能够使辉度不均减少而使辉度的均匀性提高。
发明内容
然而，伴随着背光装置的薄型化和低成本化，所搭载的LED的数量减少，因而存在背光装置中的辉度不均增加的可能。
本发明的目的在于提供一种能够使背光装置中的辉度不均减少的技术。
本发明的背光装置具有：基板；多个发光元件，其配置于基板的表面；扩散板，其具有与基板的表面相对配置的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面，使从多个发光元件入射到入射面的光扩散而从出射面出射；框部件，其规定配置多个发光元件的发光区域；
配置于发光区域的所有多个发光元件配置为，在描绘从发光元件出射的光的辉度成为峰值的一半以上的光入射到入射面的半值区域时，在发光元件的周围描绘的半值区域与在相邻的一个发光元件的周围描绘的半值区域相重叠的重叠区域的面积相对于在发光元件的周围描绘的半值区域的面积的比率即重叠比率为20％以下。
并且，优选在本发明的背光装置中，进一步具有反射材料，该反射材料配置在入射面的与发光元件中的各发光元件相对的位置，并且将从发光元件放射的光反射。
并且，优选在本发明的背光装置中，沿着框部件配置的所有发光元件配置为，在与沿着框部件相邻配置的其他发光元件之间形成重叠区域。
并且，优选在本发明的背光装置中，框部件配置为，在沿着框部件相邻配置的发光元件的外侧不形成低于半值区域，在发光区域配置的所有发光元件配置为，未配置有多个发光元件的任一半值区域的低于半值区域的面积相对于将在低于半值区域的周围配置的至少三个发光元件之间连线形成的周围区域的面积的比率即低于半值比率为20％以下。
并且，优选在本发明的背光装置中，对于多个发光元件中的各发光元件来说，相互相邻的三个发光元件不呈直线状配置。
另外，本发明的背光装置具有：基板；多个发光元件，其配置于基板的表面；扩散板，其具有与基板的表面相对配置的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面，使从多个发光元件入射到入射面的光扩散而从出射面出射；框部件，其规定配置多个发光元件的发光区域；
框部件配置为，在沿着框部件相邻配置的发光元件的外侧不形成低于半值区域，在发光区域配置的所有发光元件配置为，未配置有多个发光元件的任一半值区域的低于半值区域的面积相对于将在低于半值区域的周围配置的至少三个发光元件之间连线形成的周围区域的面积的比率即低于半值比率为20％以下。
本发明的背光装置能够使辉度不均减少。
附图说明
图1是第一实施方式的背光装置的立体图。
图2是图1所示的背光装置的分解立体图。
图3是图1的A-A′线剖视图。
图4是图2所示的第一扩散板的入射面的与多个LED的各LED相对的位置的部分放大图。
图5是表示图2所示的LED和一对支柱的配置的俯视图。
图6是用于对半值区域进行说明的图。
图7的(a)是表示相邻的三个LED呈直线状配置的一个例子的图，(b)是表示相邻的三个LED不呈直线状配置的一个例子的图。
图8的(a)是表示与相邻的LED对应的重叠区域的面积相对于半值区域的面积的比例即重叠区域为20％以下的配置的一个例子的图，(b)是与(a)所示的配置对应的剖面图，(c)是表示低于半值区域的面积相对于周围区域的面积的比率即低于半值区域为20％以下的配置的一个例子的图，(d)是与(c)所示的配置对应的剖面图。
图9的(a)是表示图8的(a)所示的配置中距LED11的距离与辉度比率的关系的图，(b)是表示图8的(c)所示的配置中距LED11的距离与辉度比率的关系的图。
图10是表示图8的(c)所示的配置中的辉度分布的图。
图11的(a)是第二实施方式的背光装置的立体图，(b)是(a)所示的A-A′线剖视图。
图12的(a)是表示实施方式的背光装置中的LED的配置的一个例子的图，(b)是表示实施方式的背光装置中的LED的配置的另一例子的图。
图13是表示实施例的LED与半值区域的关系的图。
图14的(a)是表示实施例的LED与第一要件的关系的图，(b)是与(a)所示的第一要件对应的部分的部分放大图。
图15的(a)是表示实施例的LED与第二要件的关系的图，(b)是与(a)所示的第二要件的第一例对应的部分的部分放大图，(c)是与(a)所示的第二要件的第二例对应的部分的部分放大图。
具体实施方式
以下，参照所附附图对本发明的背光装置详细地进行说明。需要说明的是，本发明的技术的范围不限于这些实施方式，意在包含权利要求所限定的技术方案及其等同的技术方案。
(实施方式的背光装置的概要)
在实施方式的背光装置中，从发光元件出射的光的辉度为峰值的一半以上的半值区域与相邻的一个发光元件的半值区域所重叠的重叠区域的面积相对于发光元件的半值区域的比率即重叠比率为20％以下。并且，在实施方式的背光装置中，未配置有多个发光元件的半值区域的低于半值区域相对于将在周围配置的多个发光元件之间连线而形成的周围区域的比率即低于半值比率为20％以下。实施方式的背光装置通过按照这样的条件配置发光元件，能够使辉度不均发生的可能性降低。
(第一实施方式的背光装置)
图1是第一实施方式的背光装置的立体图，图2是图1所示的背光装置的分解立体图，图3是图1的A-A′线剖视图。
背光装置1具有安装基板10、多个LED11、一对支柱12、反射膜13、第一扩散板14、第二扩散板15、棱镜膜16、偏光膜17、指向性控制膜18。背光装置1进一步具有背壳20、前壳21、树脂框架22。背光装置1具有在俯视时为圆形的外形，但实施方式的背光装置也可以具有在俯视时为四边形的外形。
安装基板10例如是由玻璃纤维和环氧树脂构成的玻璃环氧基板、由酚醛纸和环氧纸等形成的基板以及以聚酰亚胺树脂基材为基底的树脂基板。安装基板10在表面和背面形成有未图示的配线图案。表面的配线图案将从背面的配线图案经由未图示的过孔供给的电信号分别向多个LED11供给而分别使多个LED11发光。
LED11是作为背光装置1的光源使用的发光元件的一个例子，例如是封装化的表面安装型的LED元件。作为一个例子，LED11具有：白色树脂制壳体，其具有凹部；LED芯片，也被称作芯片，其一次安装于壳体的凹部的底面；密封部件，其封入壳体的凹部内。密封部件例如通过聚硅氧烷树脂等透光性树脂材料形成。LED11例如具有发出蓝色光的蓝色LED芯片和在密封部件中含有的钇铝石榴石(Y3A15O12，YAG)等黄色荧光体，从而发出白色光。在本说明书中，从LED11出射的光的辉度是在LED11中流过额定电流时从LED11出射的光的辉度。
一对支柱12分别是通过白色树脂形成并且从背壳20立起的部件，分别从下方对第一扩散板14～指向性控制膜18进行支承。需要说明的是，背光装置1具有一对支柱12，但实施方式的背光装置也可以具有多个支柱。
反射膜13是表面具有光反射性的膜状反射部件，载置或贴附于安装基板10的表面。在反射膜13上形成有分别与多个LED10和一对支柱12对应的形状的多个开口部。
第一扩散板14使外缘支承于树脂框架22，并且中央部附近被一对支柱12支承，由此以覆盖在安装基板10的表面配置的LED11的方式配置在安装基板10的上方。第一扩散板14具有与安装基板10的表面相对配置的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面，使从多个LED11入射到入射面的光扩散而从出射面出射。在第一扩散板14的入射面配置有也被称作照射屏蔽层的反射材料140。反射材料140是对从LED11放射的光的一部分进行遮光和反射的氧化钛、硫酸钡等白色遮光部件，通过丝网印刷形成，但也可以通过注塑等成型方法与扩散板一体化。需要说明的是，反射材料140也可以是玻璃、氧化硅等扩散部件或者以黑色系油墨等染色的部件等。配置在从多个LED11中的各LED放射的光的辉度最大的多个LED11中的各LED的正上部，并且将所入射的光向反射膜13的方向反射。反射材料140将入射的光向反射膜13的方向反射，由此对于入射到第一扩散板14的光的辉度来说，能够降低在多个LED11各自的正上部与其他部分之间的不均衡。
图4是第一扩散板14的入射面的与多个LED11中的各LED相对的位置的部分放大图。
反射材料140具有六边形形状的第一反射材料141和多个圆形形状的第二反射材料142。第一反射材料141以覆盖整个LED11的方式配置在LED11的正上方，第二反射材料142以整体维持六边形形状的方式配置在第一反射材料141周围。第二反射材料142形成为随着与第一反射材料141之间的距离变长而变小。
第二扩散板15是以覆盖第一扩散板14的出射面的方式配置的平板状的部件。第二扩散板15具有经由第一扩散板14与安装基板10的表面对置配置的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面，使从第一扩散板14入射到入射面的光进一步扩散而从出射面出射。第二扩散板15比第一扩散板14扩散性高且使由第一扩散板14扩散的光进一步扩散，由此能够使从LED11放射的光以具有所期望的发散的方式进行一步扩散。通过对第一扩散板14和第二扩散板15各自的雾度值、扩散度以及光透过率进行调节并且规定厚度和波纹的形状，能够对扩散性的大小进行调节。
棱镜膜16是通过丙烯酸树脂等合成树脂形成的平板状的光学部件，并且以覆盖第二扩散板15的出射面的方式配置。棱镜膜16具有与第二扩散板15的出射面相对的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面，使从第二扩散板15的出射面出射的光向铅直方向射出。
偏光膜17是具有染色吸附了碘和染料的聚乙烯醇等合成树脂的平板状的光学部件，以覆盖棱镜膜16的出射面的方式配置。偏光膜17具有与棱镜膜16的出射面相对的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面。偏光膜17以与在背光装置1的上方配置的未图示的LCD装置所具有的液晶的偏光轴一致的方式使从棱镜膜16的出射面出射的光偏光射出。
指向性控制膜18是通过丙烯酸树脂等合成树脂形成的平板状的光学部件，以覆盖偏光膜17的出射面的方式配置。指向性控制膜18具有与偏光膜17的出射面相对的入射面和在入射面的相反侧配置的出射面。指向性控制膜18形成为使从偏光膜17的出射面出射的光向所期望的方向出射。指向性控制膜18例如在背光装置1作为车载用显示装置的背光使用的情况下，对光的方向进行控制使其向驾驶员等车辆的乘员容易看到的方向反射。并且，指向性控制膜18对光的方向进行控制，以使得在显示装置中显示的图像不映射到挡风玻璃上。
背壳20是通过铝和不锈钢等金属材料形成，并且用于收纳安装基板10～指向性控制膜18、树脂框架22的凹状的部件。前壳21通过铝和不锈钢等金属材料或聚碳酸酯等合成树脂形成，与背壳20一起作为背光装置1的框体发挥作用。在前壳21形成有圆形状的开口部，光从在前壳21形成的开口部射出。
树脂框架22通过聚碳酸酯等合成树脂形成，形成对安装基板10～反射膜13进行收纳的凹部。并且，树脂框架22在内缘形成有用于对第一扩散板14～指向性控制膜18进行支承的阶部。树脂框架22是规定配置多个LED11的发光区域的框部件，将图3中虚线箭头B所示的、前壳21和树脂框架22的内缘的内侧的多个LED11和反射膜13所配置的区域规定为发光区域。需要说明的是，在树脂框架22的表面可以形成用于向LED11通电的配线图案。
图5是表示LED11和一对支柱12的配置的俯视图，图6是用于对半值区域进行说明的图。
多个LED11中的各LED以半值区域满足规定的要件的方式配置。半值区域是由成为光的辉度的峰值的一半的角度即半值角θ、LED11的表面与第一扩散板14的入射面之间的距离L规定的区域。具体地说，半值区域是俯视LED11时从LED11的中心起R＝Ltanθ的距离所包含的大致圆形的区域。半值区域以与扩散板的基板相对的面、即入射面为基准规定。多个LED11中的各LED配置为自俯视LED11时的LED11的中心起R＝Ltanθ的距离所包含的大致圆形的区域即半值区域满足以下四个要件。
(第一要件)
多个LED11配置为，多个LED11各自的半值区域110与相邻的一个LED11的半值区域110相重叠的重叠区域111的面积相对于多个LED11各自的半值区域110的面积的比率即重叠比率为20％以下。
(第二要件)
多个LED11配置为，未配置有多个LED11的任一半值区域110的低于半值区域112相对于将在低于半值区域112周围配置的多个LED11之间连线而形成的周围区域113的面积的比率即低于半值比率为20％以下。
(第三要件)
所有沿着树脂框架22配置的LED11配置为在与沿着树脂框架22相邻配置的LED11之间形成重叠区域。
(第四要件)
多个LED11的各LED配置为相互相邻的三个LED11不呈直线状配置。
沿着树脂框架22配置的LED11配置为在外侧不形成低于半值区域。即，沿着树脂框架22配置的LED11配置为不在与树脂框架22之间形成低于半值区域。优选沿着树脂框架22配置的LED11配置为，沿着树脂框架22相邻配置的LED11之间的重叠区域的外端与树脂框架22的内缘接触。
作为第一要件，规定沿着树脂框架22配置的LED11的半值区域的一部分与树脂框架22重叠，但沿着树脂框架22配置的LED11的半值区域与其他LED11同样为大致圆形。并且，沿着树脂框架22配置的LED11配置为不在与树脂框架22之间形成低于半值区域，因此沿着树脂框架22配置的LED11的外侧不是第二要件的判定对象。
第一要件是指LED11的半值区域与相邻的一个LED11的半值区域相重叠的重叠区域的面积Alap相对于多个LED11各自的半值区域的面积Ahalf的比率即重叠比率(Alap/Ahalf)为20％以下。通过以满足第一要件的方式配置LED11，在相邻的一对LED11之间形成的重叠区域的面积变大，能够防止在相邻的一对LED11之间形成具有比所期望的辉度高的辉度的重叠区域。
第二要件是指未配置有多个LED11的任一半值区域110的低于半值区域的面积Abelow相对于将在低于半值区域的周围配置的多个LED之间连线形成的周围区域的面积Aaround的比率即低于半值比率(Abelow/Aaround)为20％以下。通过以满足第二要件的方式配置LED11，在至少三个LED11之间形成的低于半值区域的面积变大，能够防止在LED11之间形成具有比所期望的辉度低的辉度的低于半值区域。
第三要件是指沿着树脂框架22配置的LED11的各LED配置为在沿着树脂框架22相互相邻的LED之间形成重叠区域。即，第三要件是指，如图5中附图标记11a和11b所示，在多个LED11的外缘配置的LED11中的各LED配置为沿着树脂框架22相邻的半值区域重叠而形成重叠区域。通过以满足第三要件的方式配置LED11，在沿着树脂框架22配置的所有LED11之间形成重叠区域，能够防止发光区域的外缘的辉度降低。
第四要件是指，如图5中附图标记11c所示，对于多个LED11中的各LED来说，相互相邻的三个LED11不呈直线状配置。即，第四要件是指，在图5中箭头A所示的第一方向和图5中箭头B所示的与第一方向正交的第二方向的任一方向上相邻的三个LED11不呈直线状配置。在这里，LED11呈直线状配置是指，在第一方向和第二方向上相邻配置的LED11的相对的边以与LED11的短边的一半以上的长度重叠配置。另一方面，LED11不呈直线状配置是指，在第一方向和第二方向上相邻配置的LED11的相对的边不以LED11的短边的一半以上的长度以上重叠配置。通过以满足第四要件的方式配置LED11，能够防止在发光区域产生高辉度的直线状的区域。
图7的(a)是表示相邻的三个LED11呈直线状配置的一个例子的图，图7的(b)是表示相邻的三个LED11不呈直线状配置的一个例子的图。在图7的(a)和图7的(b)中，俯视LED11时的长边的长度以LL表示，俯视LED11时的短边的长度以LS表示。
在第一方向和第二方向上相邻配置的LED11的相对的边所重叠的长度LF1为LED11的短边的一半的长度LS/2以上时，相邻的LED11呈直线状配置。另一方面，在第一方向和第二方向上相邻配置的LED11的相对的边所重叠的长度LF2低于LED11的短边的一半的长度LS/2时，相邻的LED11不呈直线状配置。
(第一实施方式的背光装置的作用效果)
第一实施方式的背光装置以满足第一要件和第二要件的方式配置多个LED，因此能够使相邻的LED之间的辉度不均成为人不能识别的明暗度的±2％以内。
图8的(a)是表示相邻的LED之间的重叠比率为20％以下的配置的一个例子的图，图8的(b)是与图8的(a)所示的配置对应的剖面图。图8的(c)是表示低于半值比率为20％以下的配置的一个例子的图，图8的(d)是与图8的(c)所示的配置对应的剖面图。
在图8的(a)所示的配置中，重叠比率为20％以下，并且低于半值比率为0％。另一方面，在图8的(b)所示的配置中，低于半值比率为20％以下，并且重叠比率为0％。
在图8的(a)所示的配置中，LED11以第一配置间隔P1(＝18mm)配置，反射膜13的表面与第一扩散板14的入射面之间的距离为L(＝6.188mm)。在图8的(c)所示的配置中，LED11以第二配置间隔P2(＝13mm)配置，反射膜13的表面与第一扩散板14的入射面之间的距离为L。
图9的(a)是表示图8的(a)所示的配置中距LED11的距离与辉度比率的关系的图，图9的(b)是表示图8的(c)所示的配置中距LED11的距离与辉度比率的关系的图。
在图8的(a)所示的配置和图8的(c)所示的配置中，与相邻的LED11之间的辉度不均对应的辉度比率的差均为2％以下，因此相邻的LED11之间的辉度不均成为人无法识别的明暗度。
并且，在第一实施方式的背光装置中，在外缘配置的LED11中的各LED配置为在相互相邻的LED之间形成重叠区域，因而在被称为热点的放射光中形成辉度亮的直线状区域的可能性低。
并且，在第一实施方式的背光装置中，基于从LED11出射的光的辉度的峰值的一半以上的光入射到入射面的半值区域来决定LED11的配置，因而从背光装置出射的光的辉度的均匀化变得容易。
图10是表示图8的(c)所示的配置中的辉度分布的图。在图10中，虚线101表示的是从一方的LED11出射的光的辉度分布，虚线102表示的是从另一方的LED11出射的光的辉度分布，实线103表示的是将从双方的LED11出射的光合成的光的辉度分布。
在图10所示的配置中，两个LED11的中间点处的合成光的辉度为峰值半值的大致两倍，与峰值大致相同。另外，在两个LED11之间，随着从一方的LED11出射的光的辉度的减少，从另一方的LED11出射的光的辉度增加，合成光的辉度与峰值大致相同。在第一实施方式的背光装置中，基于半值区域来决定LED11的配置，由此能够容易地决定可实现从背光装置出射的光的辉度的均一化的LED11的配置。
(第二实施方式的背光装置)
图11的(a)是第二实施方式的背光装置的立体图，图11的(b)是图11的(a)的D-D′线剖视图。
背光装置2在具有第一扩散板24来代替第一扩散板14的这一点与背光装置1不同。第一扩散板24之外的背光装置2的构成要素的结构和功能与标注了同一附图标记的背光装置1的构成要素的结构和功能相同，因此在这里省略详细的说明。
第一扩散板24在反射材料140不配置在入射面的这一点与第一扩散板14不同。并且，第一扩散板24在含有反射材料240的这一点与第一扩散板14不同。反射材料240是与反射材料140同样地对从LED11放射的光的一部分进行遮光和反射的部件。反射材料240配置在从多个LED11中的各LED放射的光的辉度最大的多个LED11中的各LED的正上部，将所入射的光向反射膜13的方向反射。
反射材料240是对从LED11放射的光的一部分进行遮光和反射的氧化钛、硫酸钡等白色的遮光部件，通过丝网印刷形成，但也能够通过注塑等成型方法与扩散板一体成型。需要说明的是，反射材料240也可以是玻璃、氧化硅等扩散部件或以黑色系油墨等染色的部件等。
需要说明的是，在实施方式的背光装置中，多个LED11中的各LED以满足第一要件～第四要件的方式配置即可，LED例如可以配置为三个LED形成三角形形状。
图12的(a)是表示实施方式的背光装置中的LED的配置的一个例子的图，图12的(b)是表示实施方式的背光装置中的LED的配置的另一例子的图。
在图12的(a)所示的配置例中，三个LED11呈正三角形形状配置。三个LED11之间的配置间隔为第三配置间隔P3。通过将三个LED11以第三配置间隔P3配置为正三角形形状，重叠比率为0％，并且低于半值比率为9.3％。
在图12的(b)所示的配置例中，两个LED11和LED11′呈等腰三角形形状配置。LED11′的辉度的额定值比LED11的辉度的额定值低，LED11′的半值区域的半径比LED11的半值区域的半径短。两个LED11之间的配置间隔与图12的(a)所示的配置例同为第三配置间隔P3。并且，两个LED11中的各LED与LED11′之间的配置间隔比第三配置间隔P3短。通过将两个LED11和LED11′呈等腰三角形形状配置，重叠比率为0％，并且低于半值比率变得比9.3％低。
并且，在背光装置1和2中，除了第一扩散板14和第一扩散板24之外，分别配置有反射材料140和反射材料240，但在实施方式的背光装置中，可以仅配置扩散板而不配置反射材料。
实施例
图13是表示实施例的LED11与半值区域的关系的图。
沿着树脂框架22配置的LED11配置为，在LED11的辉度为额定值时，不在外侧形成低于半值区域。即，沿着树脂框架22配置的LED11配置为不在树脂框架22之间形成低于半值区域。在图13所示的实施例中，LED11的辉度为20000〔cd/m2〕。优选沿着树脂框架22配置的LED11配置为，如图13中箭头C所示，沿着树脂框架22相邻配置的LED11之间的重叠区域的外端与树脂框架22的内缘接触。
作为第一要件，规定沿着树脂框架22配置的LED11的半值区域的一部分与树脂框架22重叠，但沿着树脂框架22配置的LED11的半值区域与其他LED11同样为大致圆形。并且，沿着树脂框架22配置的LED11配置为不在与树脂框架22之间形成低于半值区域，因此沿着树脂框架22配置的LED11的外侧不是第二要件的判定对象。
图14的(a)是表示实施例的LED11与第一要件的关系的图，图14的(b)是与图14的(a)所示的第一要件对应的部分的部分放大图。
第一要件是LED11的半值区域110′与相邻的一个LED11的半值区域110′相重叠的重叠区域111的面积Alap相对于多个LED11各自的半值区域的面积Ahalf的比率即重叠比率(Alap/Ahalf)为20％以下。在图14的(b)所示的LED11中，重叠比率(Alap/Ahalf)为6.0％，图14的(a)所示的所有LED11的重叠比率(Alap/Ahalf)的平均值为7.7％。
图15的(a)是表示实施例的LED11与第二要件的关系的图。图15的(b)是与图15的(a)所示的第二要件的第一例对应的部分的部分放大图，图15的(c)是与图15的(a)所示的第二要件的第二例对应的部分的部分放大图。
第二要件是指，未配置多个LED11的任一半值区域110″的低于半值区域的面积Abelow相对于将在低于半值区域的周围配置的多个LED之间连线形成的周围区域的面积Aaround的比率即低于半值比率(Abelow/Aaround)为20％以下。在图15的(b)所示的第一例的LED11中，低于半值区域112′是未配置有四个LED11的半值区域的区域，周围区域113′是将在低于半值区域112′的周围配置的四个LED11之间连线形成的区域。在图15的(c)所示的第二例的LED11中，低于半值区域112″是未配置七个LED11的半值区域的区域，周围区域113″是将在低于半值区域112″的周围配置的七个LED11之间连线形成的区域。在图15的(b)所示的第一例的LED11中，低于半值比率(Abelow/Aaround)为12.6％，在图15的(c)所示的第二例的LED11中，低于半值比率(Abelow/Aaround)为11.3％。并且，图15的(a)所示的所有LED11的低于半值比率(Abelow/Aaround)的平均值为11.7％。

Claims (6)

1.一种背光装置，其特征在于，具有：
基板；
多个发光元件，其配置于所述基板的表面；
扩散板，其具有与所述基板的表面相对配置的入射面和在所述入射面的相反侧配置的出射面，使从所述多个发光元件入射到所述入射面的光扩散而从所述出射面出射；
框部件，其规定配置所述多个发光元件的发光区域；
配置于所述发光区域的所有所述多个发光元件配置为，在描绘从所述发光元件出射的光的辉度成为峰值的一半以上的光入射到所述入射面的半值区域时，在所述发光元件的周围描绘的所述半值区域与在相邻的一个发光元件的周围描绘的所述半值区域相重叠的重叠区域的面积相对于在所述发光元件的周围描绘的所述半值区域的面积的比率即重叠比率为20％以下。
2.根据权利要求1所述的背光装置，
进一步具有反射材料，所述反射材料配置在所述入射面的与所述发光元件中的各发光元件相对的位置，并且将从所述发光元件放射的光反射。
3.根据权利要求1或2所述的背光装置，
沿着所述框部件配置的所有所述发光元件配置为，在与沿着所述框部件相邻配置的其他发光元件之间形成所述重叠区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的背光装置，
所述框部件配置为，在沿着所述框部件相邻配置的所述发光元件的外侧不形成所述低于半值区域，
在所述发光区域配置的所有所述发光元件配置为，未配置有所述多个发光元件的任一所述半值区域的低于半值区域的面积相对于将在所述低于半值区域的周围配置的至少三个发光元件之间连线形成的周围区域的面积的比率即低于半值比率为20％以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的背光装置，
对于所述多个发光元件的各发光元件来说，相互相邻的三个发光元件不呈直线状配置。
6.一种背光装置，其特征在于，具有：
基板；
多个发光元件，其配置于所述基板的表面；
扩散板，其具有与所述基板的表面相对配置的入射面和在所述入射面的相反侧配置的出射面，使从所述多个发光元件入射到所述入射面的光扩散而从所述出射面出射；
框部件，其规定配置所述多个发光元件的发光区域；
所述框部件配置为，在沿着所述框部件相邻配置的所述发光元件的外侧不形成所述低于半值区域，
在所述发光区域配置的所有所述发光元件配置为，未配置有所述多个发光元件的任一所述半值区域的低于半值区域的面积相对于将在所述低于半值区域的周围配置的至少三个发光元件之间连线形成的周围区域的面积的比率即低于半值比率为20％以下。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008282744A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Sharp Corp バックライト装置およびそれを備えた表示装置
WO2011033899A1 (ja) * 2009-09-16 2011-03-24 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US20120008063A1 (en) * 2009-03-23 2012-01-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
CN102428314A (zh) * 2009-06-03 2012-04-25 夏普株式会社 照明装置、显示装置以及电视接收装置
JP2015153477A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
US20160091760A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Backlight device and liquid crystal display
JP2016066598A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バックライト装置および液晶表示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301340B1 (ko) * 2006-07-25 2013-08-29 쇼와 덴코 가부시키가이샤 발광 장치, 및 이를 이용한 표시 장치
US8434887B2 (en) 2009-08-27 2013-05-07 Dolby Laboratories Licensing Corporation Optical mixing and shaping system for display backlights and displays incorporating the same
JP2011090977A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Sharp Corp バックライトユニットおよびそれを備えた表示装置
JP5854625B2 (ja) * 2011-04-22 2016-02-09 キヤノン株式会社 光源装置
JP6025309B2 (ja) 2011-06-29 2016-11-16 シャープ株式会社 光源装置および液晶表示装置
US10480752B2 (en) * 2016-02-27 2019-11-19 Svv Technology Innovations, Inc. Structurally reinforced illumination panels and a method of making the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008282744A (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Sharp Corp バックライト装置およびそれを備えた表示装置
US20120008063A1 (en) * 2009-03-23 2012-01-12 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
CN102428314A (zh) * 2009-06-03 2012-04-25 夏普株式会社 照明装置、显示装置以及电视接收装置
WO2011033899A1 (ja) * 2009-09-16 2011-03-24 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2015153477A (ja) * 2014-02-10 2015-08-24 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
US20160091760A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Backlight device and liquid crystal display
JP2016066598A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バックライト装置および液晶表示装置

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