背光装置、液晶显示装置以及照明装置制造方法及图纸

技术编号:4553602 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
背光装置(10)包含:具有LED芯片(12A)和银反射层(12B)的LED封装(12)、调整从LED封装(12)发出的光的光学部件(例如棱镜片(16))。调整光学部件(16)的卤素含有量等,使得其排出的卤素少到不会在银反射层(12B)上生成卤化银的程度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及特别使用LED ( Light Emitting Diode:发光二极管)作为发光源的液晶显示装置的背光装置、照明装置。
技术介绍
以往,在电视、车载导航装置、仪表面板等中使用的液晶显示 装置的光源使用CCFL等荧光管。最近,正在开发亮度非常高的白 色LED,研究从CCFL到LED的替换。为了谋求高亮度化,白色LED 具备对从LED芯片发出的光进行反射的面,通常在该面上形成银 层,该银层是通过对可见光的光反射率高达90%以上的银进行电镀或蒸镀而形成的。关于这种LED,专利文献1公开了谋求LED芯片的密封树脂的 高折射率化、并且抑制由生成硫化物引起的反射电极的反射率降低 的技术。另外,专利文献2公开了在液晶显示装置等所使用的光学 片(例如棱镜片)中考虑了对环境的影响的无卤素化和高折射率化 两全的技术。专利文献l:日本国公开专利公报「特开2007-109915号公报(公 开日2007年4月26日)专利文献2:日本国公开专利公报「特开平11-349615号公报(公 开日1999年12月21日」
技术实现思路
但是,上述专利文献1的结构能够抑制单体使用LED芯片的情 况下的反射率降低,但是没有考虑到例如使用上述LED芯片作为液 晶显示装置的背光单元光源的情况下的耐久性。本申请的专利技术者们发现即使在单体的LED芯片表现出足够的 耐久性的情况下,在例如作为液晶模块被装入的情况下、即在作为 产品的使用形态下也会出现显著的质量劣化的情况。具体地说,在光源中搭载具有银反射层的白色LED来制作液晶背光装置并评价其亮度变化的情况下,虽然会得到非常高的初始亮 度,但是在进行可靠性试验后,观察到特别是处于高温环境下亮度 会显著降低。银反射层的面积越大这种亮度劣化就越显著,在搭载LED芯片的凹部的内壁也涂覆有银的情况下,在85'C以上的高温环 境下1000hr之后其亮度降低到初始亮度的约40。/。左右。通过尝试解析亮度降低后的白色LED (LED封装),发现银发 生了黑化。使用EDX ( Energy Dispersive X-ray Fluorecense Spectorometer:能量分散型x射线荧光分析仪)对黑化的银层进行 元素分析,检测出溴的信号。另外使用TOF-SIMS ( time of flight-secondary ion mass spectrometry: 飞行时间型二次离子质谱 仪)检测出AgBr2-的信号,査明不含有单独的元素银、溴而是含有 化合物的形态、即溴化银(AgBr)。查明该溴的产生源是使从LED 封装发出的光向规定的方向聚光的光学片(特别是棱镜片丙烯酸 树脂)。如专利文献2所示,为了提高光学片的折射率,提高聚光作 用,作为构成材料的丙烯酸树脂中含有溴(除氟之外的卤素)。另外,进一步进行分析,推测液晶背光单元的亮度降低的机理 是由如下过程产生的。(1) 在高温环境下(例如85。C以上)由光学片产生溴气。(2) 溴气附着在发出可见光的LED封装的银层上。通常,银 层大多与LED芯片一同用树脂密封,但是经过长期使用,存在溴气 渗透密封树脂内部到达银面的例子,有时密封树脂与凹部内壁的界 面渐渐剥离,气体进入并到达银面形成溴化银(AgBr)。该溴化银(AgBr)吸收从LED芯片和荧光体发出的光,因此银反射面的反射 率下降,液晶背光单元的亮度下降。(3) 由于LED芯片和荧光体发出的光,溴化银变黑。由于溴 化银的变黑,从LED封装发出的光的吸收量增加,作为银反射面的 反射率进一步降低,液晶背光装置的亮度进一步降低。本专利技术是鉴于上述问题而完成的,其目的在于实现如下背光装 置和照明装置,其包含光源(例如LED)、光学部件作为构成要素,该光源具有原料中含银的光反射面,所述背光装置和照明装置能提 高亮度并且能抑制高温下、长时间驱动时的亮度降低。为了实现上述目的,本专利技术所涉及的背光装置具备LED封装和 光学部件,所述LED封装具有LED芯片和原料中含银的光反射面, 所述光学部件调整从上述LED封装发出的光,所述背光装置的特征 在于上述光学部件排出的卤素少到不会在上述光反射面上生成卤 化银的程度。根据上述结构,通过抑制上述光学部件排出的卤素,可以防止 上述光反射面的银与卤素结合生成卤化银。在生成这种卤化银的情 况下,由于LED光的照射,卤化银会进一步变黑,引起反射效率的 显著降低,但是在可以防止生成卤化银的上述结构中,可以防止这 种反射效率的降低。附图说明图l是表示本专利技术的实施方式的图,是表示背光装置的主要结 构的截面图。图2是表示背光装置的发光时间与亮度变化率之间的关系的图。图3是表示用于背光装置的LED封装的结构例的截面图。 图4是表示用于背光装置的LED封装的结构例的截面图。 图5是表示用CCFL作为光源的背光装置的结构例的图,(a)是 (b)的A-A截面图,(b)是平面图。图6是表示用LED作为光源的面状光源型的背光装置的结构例的图,(a)是平面图,(b)是(a)的A-A截面图。图7是表示用于背光装置的棱镜片的结构例的截面图。 图8是表示用直下型背光装置作为光源的液晶电视的结构例的截面图。具体实施例方式下面,根据图1 图7说明本专利技术的一个实施方式。在本实施的方式1中,说明将本申请的专利技术应用于液晶显示装置的背光装置中 的例子。首先,参照图l说明背光装置的概要结构。图1示出的背光装置10在背光盒11中沿其一边具备搭载有LED 芯片12A的LED光源(LED封装)12,是将反射片13、导光板14、 扩散片14、光学片(例如棱镜片)16按该顺序层叠配置在盒内的构 造。另外,在液晶显示装置中,在背光装置10的前面侧(观察者侧) 配置有液晶面板20。LED封装12,例如在由FPC (Flexible Printed Circuit:柔性印 刷线路板)构成的印刷电路基板12C上以规定间隔安装有多个作为 点光源。另外,LED光源12具有银反射层12B作为用于提高光利用 效率的反射面。该银反射层12B是通过对用于向LED芯片12A供电 的电极表面镀银或对配置有LED芯片12A的金属封装的内壁面镀银 等而形成的。LED芯片12A和银反射层12B由密封树脂12D密封。密 封树脂12D通常使用环氧树脂或硅酮树脂,但是在本专利技术中密封树 脂12D没有特别限定。但是,在使用450nm的发光峰值波长的LED 芯片的LED封装中优选使用对短波长光的树脂劣化特性良好的硅 酮树脂。导光板14是对从LED光源12照射的光进行导光而使其照射到 液晶面板20的背面侧的单元。反射片13是对从导光板14的背面侧 (液晶面板的相反侧)射出的光进行反射而使其返回到液晶面板侧 的单元。为了提高反射效率,也可以使反射片13的反射面为银层。扩散片14是使从导光板14射出的光扩散并提高照射到液晶面 板20的光的面内均匀性的单元。光学片16是对照射到液晶面板20 的光进行聚光来提高正面亮度的单元。另外,如图7所示,光学片 16是在聚酯基材上层叠丙烯酸树脂的棱镜层的结构的棱镜片,能够 通过提高棱镜层的折射率得到良好的聚光功能。本专利技术的背光装置的目的在于抑制银反射层12B的经时劣化, 特别是抑制银与溴等卤素结合生成卤化银引起的反射率的降低。因 此,是抑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背光装置,具备LED封装和光学部件,所述LED封装具有LED芯片和原料中含银的光反射面,所述光学部件调整从上述LED封装发出的光,所述背光装置的特征在于: 上述光学部件排出的卤素少到不会在上述光反射面上生成卤化银的程度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:竹本理史太田清久鹈饲建一高桥伸行
申请(专利权)人:夏普株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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