專利名稱：發(fā)光/液晶顯示器件組件、表面光源器件和光輸出構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光輸出構(gòu)件、包含光輸出構(gòu)件的發(fā)光器件組件、包含發(fā)光 器件組件的表面光源器件和包含表面光源器件的液晶顯示器件組件。
背景技術(shù)：
作為液晶顯示器件組件，包含液晶器件和表面光源器件的液晶顯示器 件組件是已知的，在液晶器件中，通過疊加透明玻璃襯底，將液晶材料夾 在兩個(gè)相對(duì)的面板之間，其中透明玻璃襯底上堆疊有透明電極、配向膜等
等，表面光源器件被設(shè)置在液晶顯示器件下面(z軸方向)，用于向液晶顯
示器件供應(yīng)照明光。此外，作為表面光源器件，已知有直下式表面光源器件。
如圖25A的概念圖所示，直下式表面光源器件870包含殼871內(nèi)提 供的光源820、向上反射來自光源820的輸出光的反射器構(gòu)件885和光擴(kuò) 歉feL881，光擴(kuò)*^1881安放在位于光源820上方的殼的開口處，并且擴(kuò) 散來自光源820的輸出光和經(jīng)由反射器構(gòu)件885自身、來自反射器構(gòu)件 885的反射光。此外，光源820包含多個(gè)紅色發(fā)光二極管、多個(gè)綠色發(fā)光 二極管和多個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管，并且通過混合從這些發(fā)光二極管輸出的 紅、綠和藍(lán)光獲得的具有高色彩純度的白光被用作照明光。
在從《光二極管輸出的光直接1位于上方的液晶顯示器件的配置 中，即，當(dāng)主要在Z軸方向M光^feL管輸出光時(shí)，亮度不規(guī)則性和色 彩不規(guī)則性出現(xiàn)于表面光源器件。因此，例如從JP-A-2006-092983可了 解使用發(fā)光二敗管組件的二維方向輸出配置，發(fā)光4管組件包含上表面 具有凹陷部分的光通量控制構(gòu)件和作為光源的發(fā)光4管，用于沿水平方 向從光通量控制構(gòu)件輸出從發(fā)光二極管輸出的光。此外，例如從 JP-A-2007-188858可了解使用發(fā)光^管組件的配置，發(fā)光^管組件包 含具有特征形狀的透鏡和作為光源的發(fā)光^管，用于沿預(yù)定方向M鏡 輸出M光^L管輸出的光。

發(fā)明內(nèi)容
在JP-A-2006-092983公開的技術(shù)中，如圖25B所示，與發(fā)光二極管 的光出射面平行的、穿it^L光二極管中心的軸線和穿過光通量控制構(gòu)件的 軸線對(duì)齊。此外，光通量控制構(gòu)件具有關(guān)于軸線旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。因而， 即使使用包含紅色發(fā)光二極管的發(fā)光^管組件、包含綠色發(fā)光二極管的 發(fā)光4管組件和包含藍(lán)色發(fā)光二極管的發(fā)光二改管組件，并且混合^
些發(fā)光二極管輸出的紅、綠和藍(lán)，仍存在未充分消除顏色不規(guī)則和未充分 消除亮度不規(guī)則的問題。
在JP-A-2007-188858公開的技術(shù)中，未提及有關(guān)透鏡的特征形狀的 M內(nèi)容。
因此，期望^1供具有亮度不規(guī)則和顏色不規(guī)則難以出現(xiàn)的配置和結(jié)構(gòu)
的發(fā)光器件組件，適用于發(fā)光器件組件的光輸出構(gòu)件(光提:iui:鏡)、包含
發(fā)光器件組件的表面光源器件和包含表面光源器件的液晶顯示器件組件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光輸出構(gòu)件被設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具 有上表面，在上表面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分。
根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光器件組件包含
(A) 發(fā)光器件；和
(B) 光輸出構(gòu)件，設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在所述上表 面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分.此外，假定(i)穿過所述曲 線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射表面的法線平行的軸線是曲 線部分中心軸，
(ii)三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所述發(fā)光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心 軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所逸&光器件的光出射表面相 交的點(diǎn)作為原點(diǎn)O，
(m)當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿x軸的正方向在xz平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)，
光的行進(jìn)方向和z軸形成的角度取正值，
(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角q)^^、點(diǎn)O輸出的M XZ平面內(nèi)與Z
軸成角eAk^所述曲線部分輸出，
(v) 在XZ平面內(nèi)與Z成角(<p + I Aq>I/2)Afe^^點(diǎn)O輸出的光在XZ平
ii面內(nèi)與z軸成角(e+Ae+)Ak^所述曲線部分輸出，以及
(vi)在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(cp誦lA(pl/2)Ak^^點(diǎn)0輸出的光在XZ
平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae.)Ak^所述曲線部分輸出，
所述曲線部分中心軸的x坐標(biāo)(XoJ的值是正數(shù)值，
所述曲線部分的邊緣的軌跡圍繞所述曲線部分中心軸形成圃或橢圃，
在z軸上>^^^點(diǎn)o輸出的光在xz平面內(nèi)與z軸成角e0 (e。 > 所述曲線部分輸出，并且
通過
F((p,A(p) = (Ae+-A0_)/A(p (1)
表示的函數(shù)F(9，A(p)隨著9的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在9 = 90 (<0)處取最大值，并接著單調(diào)地減小.
根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的表面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單 元，每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多個(gè)發(fā)光器件組件，并且每個(gè)發(fā)光器件組 件包含本發(fā)明的實(shí)施例的上逸發(fā)光器件組件。此外，在每個(gè)發(fā)光器件組件 單元中，相應(yīng)多個(gè)發(fā)光器件組件的指向正方向的X軸相交于一個(gè)點(diǎn).注 意，嚴(yán)格地講，根據(jù)裝配偏差，它們可能不相交于一個(gè)點(diǎn)。在下面的情況 中同樣如此.
此外，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液晶顯示器件組件包含
(a) 液晶顯示器件；和
(b) 從后側(cè)照射液晶顯示器件的表面光源器件(更具體地，直下式表面 光源器件)，并且該表面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元，每個(gè)發(fā)光 器件組件單元包含多個(gè)發(fā)光器件組件，并且每個(gè)發(fā)光器件組件包含本發(fā)明 的實(shí)施例的上逸 t光器件組件。此外，在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中，相應(yīng) 多個(gè)發(fā)光器件組件的指向正方向的X軸相交于一個(gè)點(diǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明的第 一實(shí)施例的表面光源器件或根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí) 施例的液晶顯示器件組件中的表面光源器件中(此后，這些可以被共同稱 作"根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的表面光源器件等等")，可以在發(fā)光器件組 件單元上方設(shè)置光擴(kuò)*^1.
此外，在M包含優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的第 一實(shí)施例的表面光源器件 等等中，期望發(fā)光器件組件單元包含三個(gè)發(fā)光器件組件，
三個(gè)發(fā)光器件組件中的相應(yīng)z軸位于等邊三角形的頂點(diǎn)上和具有半 徑Rc的圃上，并且
假定從發(fā)光器件的光出射表面到光擴(kuò)散板的距離為H，
滿足0.1《Rc/H S0.6.注意，假定XZ平面內(nèi)由具有最大光強(qiáng)度的光 與Z軸形成的角為O!,ax,該et咖x從50度到85度，優(yōu)a從60度到80 度.在這里，嚴(yán)格地講，從輸出具有最大光強(qiáng)度的光的曲線部分上的點(diǎn)到 光擴(kuò)^L的距離應(yīng)當(dāng)指定為"H"，然而，由于從輸出具有最大光強(qiáng)度的光 的曲線部分上的點(diǎn)到光擴(kuò)散板的距離和從發(fā)光器件的光出射表面到光擴(kuò) *^1的距離幾乎相等，所以M光器件的光出射表面到光擴(kuò)"^的距離H 被用于上述表達(dá)式。下面的情況中同樣如此。形成一個(gè)發(fā)光器件組件單元 的三個(gè)發(fā)光器件組件可以包含發(fā)射紅光的一個(gè)發(fā)光器件組件，發(fā)射綠光的 一個(gè)發(fā)光器件組件和發(fā)射藍(lán)光的一個(gè)發(fā)光器件組件.
可選地，在根據(jù)包含優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明的笫一實(shí)施例的表面光源器 件等等中，期望
發(fā)光器件組件單元包含四個(gè)發(fā)光器件組件，
四個(gè)發(fā)光器件組件中的相應(yīng)Z軸位于正方形的頂點(diǎn)上和具有半徑Rc 的圃上，并且
假定M光器件的光出射表面到光擴(kuò)"^l的距離指定為H，
滿足0.1《Rc/H《0.6.注意，假定XZ平面內(nèi)由具有最大光強(qiáng)度的光 與Z軸形成的角為e^ax，該e!,ax從50度到85度，優(yōu)選地從60度到80 度。形成一個(gè)發(fā)光器件組件單元的四個(gè)發(fā)光器件組件可以包含發(fā)射紅光的 一個(gè)發(fā)光器件組件，發(fā)射綠光的兩個(gè)發(fā)光器件組件和iL射藍(lán)光的一個(gè)發(fā)光 器件組件。
根據(jù)本發(fā)明的笫二實(shí)施例的表面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單 元，每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多對(duì)相對(duì)的發(fā)光器件組件，并且每個(gè)發(fā)光 器件組件包含本發(fā)明的實(shí)施例的上述發(fā)光器件組件。此外，在每個(gè)發(fā)光器 件組件單元中，相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸重疊，并且相對(duì)的發(fā)光器 件組件對(duì)的X軸的正方向彼此相反。注意，根據(jù)裝配偏差，X軸可能不
嚴(yán)格地重疊，或者x軸的正方向可能不嚴(yán)格AM4:此相對(duì)。在下面的情況
中同樣如此。
13此外，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液晶顯示器件組件包含
(a) 液晶顯示器件；和
(b) 從后側(cè)照射液晶顯示器件的表面光源器件(更具體地，直下式表面 光源器件)，并且該表面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元，每個(gè)發(fā)光 器件組件單元包含多對(duì)相對(duì)的發(fā)光器件組件，并且每個(gè)發(fā)光器件組件包含 本發(fā)明的實(shí)施例的上述發(fā)光器件組件。此外，在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中， 相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸重疊，并且相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸 的正方向彼jM9反。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的表面光源器件和^l據(jù)本發(fā)明的笫二實(shí) 施例的液晶顯示器件組件中的表面光源器件中(此后，這些可以被共同稱 作"根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的表面光源器件等等，，)，發(fā)光器件組件對(duì)可 以包含發(fā)射白光的發(fā)光器件組件。
在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的表面光源器件等等中，期望在假定一個(gè) 發(fā)光器件組件單元內(nèi)相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)中的Z軸之間的距離為L(zhǎng)" 在X軸方向彼jM目鄰的發(fā)光器件組件單元的中心之間的距離為L(zhǎng)2，并且 v^UL光器件的光出射表面到光擴(kuò)"lbfeL的距離為H的情況下，
滿足0.1《(L2/4 - IV2)/H《0.6。注意，假定XZ平面內(nèi)由具有最大光 強(qiáng)度的光與Z軸形成的角為6!,M，該0i-皿x從5O度到85度，優(yōu)選地從60 度到80度。
此后，本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件、本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光器件組 件中的光輸出構(gòu)件(光提M鏡)、根據(jù)包含各種優(yōu)選實(shí)施例和配置的本發(fā) 明的實(shí)施例的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的表面光源器件中的光輸出構(gòu)件 (光提^it鏡)，和推^據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的液晶 顯示器件組件中的光輸出構(gòu)件(光提取透鏡)可以被共同稱作"本發(fā)明的實(shí) 施例的光輸出構(gòu)件等等"。
在本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件等等中，曲線部分可以具有凹面和從 凹面連續(xù)的凸面。
由凹面的局部最小點(diǎn)和原點(diǎn)形成的角可以滿足<pmin-v po，
當(dāng)沿包含發(fā)光器件的光出射表面的法線并且穿過凹面的局部最小點(diǎn) 的任意虛擬平面切割曲線部分時(shí)得到的曲線，從作為起始點(diǎn)的局部最小點(diǎn) 開始，可以經(jīng)過拐點(diǎn)從下凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地增加到上凸?fàn)顟B(tài)，穿過局部最大點(diǎn)， 并且在上凸?fàn)顟B(tài)下單調(diào)地降低.在包含上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件等等中，Aq)可 以取等于或小于60度的一個(gè)值，例如，從1度到60度的一個(gè)值，優(yōu)選為 從1度到20度的一個(gè)值。
在包含上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件等等中，x坐標(biāo) 的值x^ax在具有最大光強(qiáng)度的光可以在XZ平面內(nèi)從曲線部分輸出的點(diǎn) 處為正值。
可選地，在包含上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件等等 中，優(yōu)選地，隨著x坐標(biāo)值從最小值增加，當(dāng)沿XZ平面切割曲線部分時(shí) 獲得的曲線包含在上凸?fàn)顟B(tài)具有笫一局部最大值的笫一曲線，平滑地連接 到(經(jīng)由拐點(diǎn))第一曲線并且在下凸?fàn)顟B(tài)具有局部最小值的第二曲線，和平 滑的連接到(經(jīng)由拐點(diǎn))第二曲線并且在上凸?fàn)顟B(tài)具有第二局部最大值的 第三曲線。此外，在這種情況下，期望第二最大值大于笫一最大值。笫一 曲線、笫二曲線、第三曲線可以是平滑曲線，并且函數(shù)形式不被模糊地確 定。第一曲線、第二曲線、第三曲線中的每個(gè)可以通過二階或更高階多項(xiàng) 式的組合表示(即，微區(qū)域由二階或更高階多項(xiàng)式表示并且二階或更高階 多項(xiàng)式被平滑地連接以形成曲線)，或由通過二階或更高階多項(xiàng)式逼近的 函數(shù)的組合表示(即，微區(qū)域由通過二階或更高階多項(xiàng)式逼近的函l^示， 并且通過二階或更高階多項(xiàng)式逸近的函數(shù)被平滑地連接以形成曲線)。
在包含優(yōu)選配置和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的所述光輸出構(gòu)件等等中， 期望曲線部分具有關(guān)于Z軸非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。此外，在包>^優(yōu)選配置 和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的上述光輸出構(gòu)件等等中，優(yōu)選地，曲線部分關(guān) 于XZ平面對(duì)稱。
此外，在包含優(yōu)選配置和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的上述光輸出構(gòu)件等 等中，發(fā)光器件可以隔著光透射介質(zhì)層面對(duì)光輸出構(gòu)件，或通過使用作為 密封構(gòu)件的光輸出構(gòu)件，發(fā)光器件可以被光輸出構(gòu)件無間隙^MUL通過 使用這些形式，M發(fā)光器件和光輸出構(gòu)件之間形成非期望的間隙，因而， 從發(fā)光器件輸出的光未行進(jìn)到非期望的方向，并且可以容易地進(jìn)行光的方 向控制。可選地，在光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件之間可以有空氣層，可以在光 輸出構(gòu)件上設(shè)置面對(duì)曲線部分的光入射下表面，并且來自發(fā)光器件的光可 以從itA^射下表面通過該空氣層i^光輸出構(gòu)件。通過使用該形式，來自 發(fā)光器件的光可以在發(fā)光器件和空氣層之間的邊界和在空氣層和光入射 下表面之間的邊界處，沿朝向光輸出構(gòu)件側(cè)的方向被折射，并且因而，可 以增加朝向該側(cè)的光量。在i!X，作為光透射介質(zhì)層，可以將對(duì)于M光器件輸出的光是透明
的環(huán)氧樹脂(折射系數(shù)1.5)、皿材料(例如，Nye的名稱為OCK-451的 產(chǎn)品(折射系數(shù)1.51)，名稱為OCK-433(折射系數(shù)1.46)的產(chǎn)品)、硅樹 脂橡膠、例如硅樹脂石油化合物的石油化合物材料(例如，Toshiba硅樹脂 的名稱為TSK5353(折射系數(shù)1.45)的產(chǎn)品)作為例子。注意，可以在光透 射介質(zhì)層中混合發(fā)光粒子.通it^光透射介質(zhì)層中混合發(fā)光粒子，發(fā)光器 件的選擇范圍(所發(fā)射光的波長(zhǎng)的選擇范圍)可以更寬。
作為發(fā)光粒子，可以引用發(fā)紅光熒光粒子、發(fā)綠光熒光粒子和發(fā)藍(lán)光 熒光粒子.在這里，可以采用構(gòu)成發(fā)紅光熒光粒子的材料，Y203:Eu， YV04:Eu， Y(P,V)04:Eu， 3.5MgO0.5MgF2Ge2:Mn, CaSi03:Pb,Mn， MgfiAsOn:Mn， (Sr，Mg)3(P04)3:Sn， La202S:Eu， Y202S:Eu， (ME:Eu) S[注 意"ME"是指從包括Ca，Sr和Ba的組中選擇的至少一種原子，并且此引 用與以下描述中相同]，(M:Sm)x(Si，Al)12(0，N)1注意"M"是指從包括Li， Mg和Ca的組中選擇的至少一種原子，并且此引用與以下描述中相同l， ME2Si5N8:Eu, (Ca:Eu) SiN2， (Ca:Eu) AlSiN3。此外，作為構(gòu)成發(fā)綠光熒 光粒子的材料，可以采用LaP04:Ce，Tb， BaMgAl1()017:Eu,Mn ， Zn2Si04:Mn， MgMiOw:Ce，Tb， Y2SiOs:Ce，Tb, MgAlu019:CE,Tb，Mn， 此外，可以采用(ME:Eu)Ga2S4， (M:RE)x(Si，Al)12(0，N)16 [注意"RE"是指 Tb和Yb]， (M:Tb)x(Si，Al)12(0，N)16， (M:Tb)x(Si，Al)12( 0，N)16。此外，作 為構(gòu)成發(fā)藍(lán)光熒光粒子的材料，可以采用BaMgAl1()017:Eu ， BaMg2Al16027:Eu ，Sr2P207:Eu ，Sr5(P04)3Cl:Eu ， (Sr，Ca,Ba， Mg)s(P04)3Cl:Eu， CaWo4, CaWo4:Pb。
注意，發(fā);^子不局限于熒光粒子，而是可以采用通過下述方法形成 的發(fā)光粒子對(duì)用于有效變換栽波到光的栽波波函數(shù)進(jìn)行定域來應(yīng)用例如 二維量子阱結(jié)構(gòu)、 一維量子阱結(jié)構(gòu)(量子線)、零維量子阱結(jié)構(gòu)(量子點(diǎn))的 重子阱結(jié)構(gòu)，并且使用類似于直接轉(zhuǎn)變型的間接轉(zhuǎn)變型的硅系列材料中的 量子效應(yīng)。此外，已知加到半導(dǎo)體材料中的稀土微粒由于殼內(nèi)轉(zhuǎn)變 (intra-shell transition)而發(fā)射強(qiáng)光，并且可以采用使用該技術(shù)的發(fā)光粒子。
此外，在包含優(yōu)選結(jié)構(gòu)和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的上述光輸出構(gòu)件等 等中，光輸出構(gòu)件可以具有it^射下表面，其內(nèi)部反射在所述曲線部分上 內(nèi)部反射的光，并從所述上表面輸出所述光。在這種情況下，ife^射下表 面可以位于光輸出構(gòu)件的邊緣部分，并且包^斜表面，并且該傾斜表面 可以朝外部向下傾斜并且下凸。通過使用該配置，從上表面輸出的光量可
16以進(jìn)一步增加，并且可以有效地抑制亮度不規(guī)則的發(fā)生。
可以在光反射下表面上形成光反射膜。光反射膜可以包含例如感iLH 射膜，在這里，作為感光反射膜，例如可以采用^it^射膜，其具有順 序堆疊有低折射系數(shù)薄膜和高折射系數(shù)薄膜的結(jié)構(gòu)。此外，可以將具有數(shù)
十Si(M氐折射系數(shù)薄膜等等和1102，1^205高折射系數(shù)薄膜等等交替堆疊 的結(jié)構(gòu)的多層反射電介質(zhì)膜，通過堆疊具有各種折射系數(shù)和亞^t厚度的 聚合物膜制造的有機(jī)聚合物多層薄膜光反射膜作為例子。或者，作為M 射膜，可以采用例如銀薄膜、鉻薄膜或鋁薄膜或金屬合金薄膜的金屬薄膜。 當(dāng)iL^射膜具有片狀或膜狀、板狀形式時(shí)，iL^射膜可以通過使用膠水的 方法、超聲波連接固定的方法、使用粘合劑的方法等等被固定在iL^射下 表面。可選地，可以通過例如PVD和CVD的已知薄膜形成方法使用真 空沉積和栽射等等在光反射下表面上形成光反射膜。
在包含優(yōu)選結(jié)構(gòu)和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的上述光輸出構(gòu)件等等中， 可以基于v^UL光器件輸出并i^光輸出構(gòu)件的光的入射角、緊接在i^光 輸出構(gòu)件之前的介質(zhì)的折射系數(shù)、光輸出構(gòu)件的折射系數(shù)、從光輸出構(gòu)件 的曲線部分輸出的光的輸出角等等，獲得角q)和角e之間的關(guān)系、角(9 +
lAcpl/2)和角(e + Ae+)之間的關(guān)系、角(9國(guó)lAcpl/2)和角(e + Ae.)之間的關(guān) 系。此外，曲線部分的邊緣的M形成圍繞曲線部分中心軸的圃或橢圃。
當(dāng)曲線部分的邊緣軌跡形成橢圃時(shí)，期望X軸平行于橢圃的長(zhǎng)軸或平行
于橢圃的短軸。曲線部分的邊緣可以位于光輸出構(gòu)件的上表面的邊緣 (即，光輸出構(gòu)件的邊緣)內(nèi)或可以是光輸出構(gòu)件的上表面的邊緣(即，光 輸出構(gòu)件的邊緣)。在前一情況下，對(duì)于位于曲線部分的邊緣外的光輸出
構(gòu)件的上表面的區(qū)域，沿包含z軸的虛擬平面切割出的截面由線段、線
段的組合或線段和曲線的組合，或由不同于曲線表面的函數(shù)所表示的曲線
來表示。隨著q>的值從最小值增加，函數(shù)F((p，A(p)單調(diào)地增加，在cp = q>。 (<0) 處取最大值，接著單調(diào)地減少。通常，函數(shù)F(cp，A(p)以下凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地增 加，通過拐點(diǎn)，以上凸?fàn)顟B(tài)增加，在，=9。(<0)處取最大值，接著，隨著 9的值從最小值增加，以上凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地減少，通過拐點(diǎn)，以下凸?fàn)顟B(tài)增 加。
在包含優(yōu)選結(jié)構(gòu)和形式的本發(fā)明的實(shí)施例的上述光輸出構(gòu)件中，本發(fā) 明的實(shí)施例的發(fā)光器件組件、根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的表 面光源器件中的光輸出構(gòu)件、根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的液 顯示器件組件(此后，這些可以被共同和簡(jiǎn)單地稱作"本發(fā)明的實(shí)施例，')、發(fā)光器件可以包含基座和具有在基座上形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管
(LED),并且光輸出構(gòu)件可以面對(duì)形成發(fā)光二統(tǒng)管的發(fā)光層(面對(duì)結(jié)構(gòu))。 可選地,發(fā)光器件可以包含基座和具有在基座上形成的發(fā)光層的發(fā)光二極 管，并且光輸出構(gòu)件可以面對(duì)基座(倒裝結(jié)構(gòu))。在倒裝結(jié)構(gòu)中，光經(jīng)由基 座被輸出.
例如，發(fā)光二fel管(LED)具有第一化合物半導(dǎo)體層、形成在第一化合 物半導(dǎo)體層上的有源層、笫二化合物半導(dǎo)體層、電連接到第一化合物半導(dǎo)
體層的第一電極和電連接到第二化合物半導(dǎo)體層的第二電極的層疊結(jié)構(gòu)， 第一化合物半導(dǎo)體層具有在基座上形成的第一導(dǎo)電類型(例如，n型)，第 二化合物半導(dǎo)體層具有在有源層上形成的第二導(dǎo)電類型(例如，p型)。形 成發(fā)光二極管的各層可以包含取決于發(fā)射光的波長(zhǎng)的已知化合物半導(dǎo)體 材料，并且基座可以包含已知材料，例如，蘭寶石(反射系數(shù)1.785)， GaNC^射系數(shù)2.438)， GaAsC^射系數(shù)3.4)， AUnP(反射系數(shù)2.86)， 氧化鋁(反射系數(shù)1.78)等等。
通常，發(fā)光二極管的色溫取決于有效電流。因此，為了在獲得所期望 的亮度的同時(shí)如實(shí)還原顏色，即保持色溫恒定，優(yōu)選通過脈沖寬度調(diào)制 (PWM)信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管。當(dāng)脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)的占空比變化 時(shí)，發(fā)光二敗管中的正向電流和亮度的平均改變線性地變化。
發(fā)光器件通常被附連到襯底。在這里，優(yōu)選地，襯底不受限制，但是 襯底具有對(duì)由發(fā)光器件產(chǎn)生的熱量的承受力和良好的散熱性。具體地，作 為襯底，可以將具有在一側(cè)或兩側(cè)形成的導(dǎo)線的金屬芯印制線路板、多層 金屬芯印制線路板、具有在一側(cè)或兩側(cè)形成的導(dǎo)線的金屬基印制線路板、 多備t屬基印制線路板、具有在一側(cè)或兩側(cè)形成的導(dǎo)線的陶瓷線路板和多 層陶瓷線5^^L作為例子.制造這些不同印制線i^板的方法可以是現(xiàn)有技術(shù) 中的方法。此外，作為電連接發(fā)光器件和在襯底上形成的電路的方法(安 裝方法)，盡管取決于發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)，然而可以采用晶片"^方法、引 線接合方法和各種方法與使用副基座(submount)的系統(tǒng)的組合。作為晶片 掩^方法，可以采用使用焊球的方法、使用焊錫骨的方法、通過融化AuSn 共熔焊錫掩^的方法，和使用超聲波形成金凸起和接點(diǎn)的方法。將發(fā)光器 件安裝到襯底的方法可以是已知安裝方法。此夕卜，期望襯底被固定到散熱 器上。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，假定形成光輸出構(gòu)件的材料的折射系數(shù)為ih， 期望1.35-11^2.5，優(yōu)選1.4《ih^1.8。在i!X，作為形成光輸出構(gòu)件的材料，可以采用用于眼鏡片的材料，并且可以采用塑料材料的各種塑料，
例如Seiko光學(xué)產(chǎn)品的名稱為Prestige(折射系數(shù)1.74)的產(chǎn)品，SHOWA OPT的名稱為ULTIMAX V AS 1.74(折射系數(shù)1.74)的產(chǎn)品，Nikon Essilor 的名稱為NL5-AS(折射系數(shù)1.74)的產(chǎn)品，PMMA，聚碳酸酯樹脂，丙 烯酸樹脂，非晶體聚丙烯樹脂，包含AS樹脂的苯乙烯樹脂，Zeon制造 的作為降冰片烯聚合物樹脂的"ZEONOR"。此外，例如可以采用通過 NBFD11的HOYA(折射系數(shù)ih: 1.78), M隱NBFD82(折射系數(shù)ih: 1.81)， M-LAF81(折射系數(shù)ih: 1.73)制造的玻璃材料的光學(xué)玻璃，和例如 KTiOP04(折射系數(shù)ih: 1.78)和鈮酸鋰(LiNb03)(折射系數(shù)m: 2.23)的無 機(jī)電介質(zhì)材料。當(dāng)由注入模熱塑性材料形成光輸出構(gòu)件時(shí)，光輸出構(gòu)件可 以通過注塑來鑄模.
v^UL光器件輸出的光從面對(duì)光輸出構(gòu)件的曲線部分的下表面l光 輸出構(gòu)件，并且下表面可以是平滑的或者可以在下表面上形成凹陷部分。 發(fā)光器件可以位于下表面之下，可以位于與下表面相同的水平，或者可以 位于在下表面中提供的凹陷部分內(nèi)。發(fā)光器件可以通過例如由硅樹脂(例 如，折射系數(shù)1.41到1.50)或環(huán)氧樹脂(例如，折射系數(shù)1.40到1.60) 構(gòu)成的密封樹脂密封?？蛇x地,光輸出構(gòu)件可以由硅樹脂或環(huán)氧樹脂制造， 使得光輸出構(gòu)件可以充當(dāng)密封構(gòu)件，并且發(fā)光器件可以被光輸出構(gòu)件無間 隙減蓋，
在表面光源器件中，在殼內(nèi)提供和布置發(fā)射紅光的多個(gè)發(fā)紅光器件組 件(例如，波長(zhǎng)640納米)，發(fā)射綠光的多個(gè)發(fā)綠光器件組件(例如，波長(zhǎng) 530納米)，或發(fā)射藍(lán)光的發(fā)藍(lán)光器件組件(例如，波長(zhǎng)450納米)。作為發(fā) 光器件組件的布置^HS可以將下述布置作為例子在液晶顯示器件的屏
幕的水平方向上布置均包—lail紅光器件組件、發(fā)綠光器件組件和發(fā)藍(lán)
光器件組件的多個(gè)發(fā)光器件組件單元以形成發(fā)光器件組件陣列，并且在液 晶顯示器件的屏幕的垂直方向上布置多個(gè)發(fā)光器件組件.注意，作為發(fā)光 器件組件單元，如上所述，可以采用(一個(gè)發(fā)紅光器件組件、 一個(gè)發(fā)綠光 器件組件和一個(gè)發(fā)藍(lán)光器件組件)和(一個(gè)發(fā)紅光器件組件、兩個(gè)發(fā)綠光器 件組件和一個(gè)發(fā)藍(lán)光器件組件)的組合.還可以提供發(fā)射除了紅、綠和藍(lán) 三原色O卜的第四種顏色的光的發(fā)光器件組件.
表面光源器件不僅包含光擴(kuò)歉H，而且包含一組光學(xué)機(jī)能片(薄膜) 光擴(kuò)散片，棱鏡片(薄膜)，BEF和DBEF( Sumitomo 3M的產(chǎn)品名稱)，和 偏振變換器片(薄膜)或反射器片.作為液晶顯示器件，可以采用彩色透射式或彩色半透射式液晶顯示器 件。例如，液晶顯示器件包含具有透明第一電極的前面板、具有透明笫二 電極的后面板和在前面板和后面板之間提供的液晶材料。
更具體地，前面板包含玻璃襯底或^襯底的第一襯底、在第一襯底
的內(nèi)表面上提供的透明第一電極(也稱作公共電極，例如由ITO構(gòu)成)和在 第一襯底的外表面上提供的偏ifej溪，此外，在第一村底的內(nèi)表面上提供襲 蓋有丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂外涂層的濾色鏡，并且在外涂層上形成透明第 一電極。在透明第一電極上形成配向膜。作為濾色鏡的布局模式，可以采 用增量布局，條紋布局，對(duì)角布局或長(zhǎng)方形布局。另一方面，更具體地， 后面板例如包含玻璃襯底或>^*襯底的笫二襯底、在第二襯底的內(nèi)表面上 形成的開關(guān)元件、由開關(guān)元件控制導(dǎo)入或?qū)С龅耐该鞯诙姌O(也被稱作 像素電極，例如由ITO構(gòu)成)，和在笫二襯底的外表面上提供的偏光膜. 在包含透明第二電極的整個(gè)表面上形成配向膜。形成透射式或半透射式彩 色液晶顯示器件的各種構(gòu)件和液晶材料可以是已知構(gòu)件和材料。作為開關(guān) 元件，可以將例如在單晶硅半導(dǎo)體襯底上形成的MOSFET或在玻璃襯底 上形成的薄膜晶體管(TFT)的三端元件，和例如MIM元件、變阻器元件 或4管的二端元件作為例子。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的表面光源器件包含多個(gè)表 面光源單元。即，假定彩色液晶顯示器件的顯示區(qū)被分割成PxQ個(gè)虛擬 顯示區(qū)單元，多個(gè)表面光源單元可以包含對(duì)應(yīng)于PxQ個(gè)顯示區(qū)單元的 PxQ個(gè)表面光源單元，并且可以分別地控制表面光源單元中提供的光源 (發(fā)光器件組件單元)。為了方便，這種配置可以被稱為分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表 面光源器件。
在分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面光源器件中，在一個(gè)表面光源單元上提供一個(gè) 或多個(gè)發(fā)光器件組件單元。期望提供測(cè)量發(fā)光器件的發(fā)光狀態(tài)(具體地， 例如光源的亮度，光源的色度，或光源的亮度和色度)的光電傳感器。可 以提供至少一個(gè)光電傳感器，然而，考慮到相應(yīng)表面光源單元的發(fā)光狀態(tài) 的可靠測(cè)量，期望為一個(gè)表面光源單元提供一個(gè)光電傳感器。作為光電傳 感器，可以采用已知光電J1^L管、CCD器件等等。
在分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，子像素的透光率(也被稱作孔徑比)Lt，對(duì)應(yīng)于子 像素的一部分顯示區(qū)的亮度(顯示亮度)sy，和表面光源單元的亮度(光源亮 度)SY被定義如下.
SY1:光源亮度，例如最高亮度，可以被稱為光源亮度第一預(yù)定值。Lt1:顯示區(qū)單元中的子像素的透光率(孔徑比)，例如，最大值，可以 被稱為透光率笫一預(yù)定值。
Lt2:子像素的透光率(孔徑比)，假定光源亮M光源亮度第一預(yù)定值 SY"并且向像素提供對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有等于 顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值SXu_max (作為要輸入到驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 的值的最大值)的值，用于驅(qū)動(dòng)形成顯示區(qū)單元的所有像素，其可以被稱 為光源亮度第二預(yù)定值。在這里，0《Lt2《Lth
sy2:假定光源亮度是光源亮度第一預(yù)定值SK并且透光率(孔徑比) 是光源亮度第二預(yù)定值Lt2的情況下所獲得的顯示亮度，其可以被稱為顯 示亮度第二預(yù)定值.
SY2:表面光源單元的光源亮度，其使得子像素的亮度為顯示亮度第 二預(yù)定值(sy2)，假定與具有等于顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值sxu.隨的值 驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)被提供給子像素并且子像素的透光率(孔徑比) 被校正成透光率第一預(yù)定值Lth注意，可以對(duì)光源亮度SY2執(zhí)行在考慮 到其它表面光源單元上的每個(gè)表面光源單元造成的影響的情況下的校正。
形成對(duì)應(yīng)于顯示區(qū)單元的表面光源單元的光源(發(fā)光器件組件單元) 的亮度由驅(qū)動(dòng)電膝檢制，使得得到像素的亮度(透光率第一預(yù)定值Lh處的 顯示亮度第二預(yù)定值sy2),假定在表面光源器件的分段驅(qū)動(dòng)處將與具有等 于顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值SXu.皿(作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)值的最大值)的值的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)提供^L素。具體地，光源亮度SY2可以被控制 (例如，可以被降低)，使得可以在子像素的透光率(孔徑比)被設(shè)置成例如 透光率第一預(yù)定值Lb時(shí)獲得顯示亮度sy2。即，例如，對(duì)于液晶顯示器 件的圖像顯示的每個(gè)幀(為了方便被稱作圖像顯示幀)，表面光源單元的光 源亮度SY2可以被控制以滿足下列等式(A).在這里，存在關(guān)系SY2《SY1(
SYrLti = SYrLt2 (A)
驅(qū)動(dòng)電路可以包含表面光源器件控制電路和表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路， 具有脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)生成電路，占空比控制電路，發(fā)光器件驅(qū) 動(dòng)電路，運(yùn)算電路，存^f^i殳^(存儲(chǔ)器)等等，和具有例如定時(shí)控制器的已 知電路的液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路。
當(dāng)形成對(duì)應(yīng)于顯示區(qū)單元的表面光源單元的光源(發(fā)光器件組件單 元)的亮度被驅(qū)動(dòng)電路控制，使得在表面光源單元中使用分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) (部分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))獲得像素的亮度(透光率第 一預(yù)定值處的顯示亮度第二預(yù)定值sy2)時(shí)(假定與具有等于顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值sxu.咖x(作為 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的值的最大值)的值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)被提供^SL素)， 不僅可以降低表面光源器件的功耗而且可以獲得白水平的增加和黑水平 的降低，可以獲得高對(duì)比度比率(包含液晶顯示器件的屏幕表面上的非外 部光等等的所有黑色顯示部分和所有白色顯示部分之間的亮度比率)，并 且所期望的顯示區(qū)的亮度可以被強(qiáng)化，因此，可以提高圖像顯示中的圖像 質(zhì)量。
作為本發(fā)明的實(shí)施例的表面光源器件的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅可以應(yīng)用于上 述液晶顯示器件組件，而且可以應(yīng)用于例如汽車、火車、船、飛機(jī)等等的 交通工具中的照明工具和燈(例如，前燈、尾燈、高位制動(dòng)燈、小燈、轉(zhuǎn) 向信號(hào)燈、霧燈、車內(nèi)照明燈、>Mj^JT、不同掩組中的光源、目的地指 示燈、應(yīng)急燈、緊急出口燈等等)，建筑物中的不同照明工具和燈(戶外照 明、室內(nèi)照明、照明燈、應(yīng)急燈、緊急出口燈等等)，街燈，例如交通指 示燈，廣告招牌，機(jī)器，i殳備等等的不同顯示照明工具，暖道、地下通道 中的照明燈和晝光單元。
在本發(fā)明的實(shí)施例的光輸出構(gòu)件等等中，曲線部分中心軸的x坐標(biāo)值 為正數(shù)值，此外，隨著cp的值從最小值增加，函數(shù)F((p,Acp)單調(diào)地增加， 在q) = cp。 (O)處取最大值，接著單調(diào)地減少。因此，保證具有最大光強(qiáng)度
的光沿所期望的方向輸出(具體地，沿e,-,的輸出角度的方向)，此外，許
多光束也沿水平方向輸出。因此，即使在使用包含發(fā)紅光器件的發(fā)紅光器 件組件、包含發(fā)綠光器件的發(fā)綠光器件組件和包含發(fā)藍(lán)光器件的發(fā)藍(lán)光器 件組件的情況下混合從發(fā)光器件輸出的紅、綠和藍(lán)光時(shí)，顏色不規(guī)則和亮 度不規(guī)則難以出現(xiàn).
附困說明


圖1是工作例子1的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件組件的截面示意圖。
圖2是圖1所示的工作例子1的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件組件的放大截 面示意圖。
圖3示出工作例子1的光輸出構(gòu)件的三維形狀。
圖4A示出當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面(y-0毫米)被切割時(shí) 光輸出構(gòu)件的上表面的輪廊，當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面 (y=±0.5毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廊，和當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面(y41.0毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廓。
圖4B示出當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿YZ平面(x-O毫米)被切割時(shí) 光輸出構(gòu)件的上表面的輪廓，當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿YZ平面 (x=-1.0毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廓，和當(dāng)工作例子1的光 輸出構(gòu)件沿YZ平面(x-l.O毫米)^:切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廊。
圖5是示出XZ平面內(nèi)x坐標(biāo)和工作例子1中的光輸出構(gòu)件中的歸一 化亮度之間的關(guān)系的曲線圖。
圖6是示出當(dāng)工作例子1中的光輸出構(gòu)件中的Acp的值被設(shè)置成1度、 20度、40度、60度和80度時(shí)，F(xiàn)(q)，A(p)的獲得值的結(jié)果曲線圖.
圖7示意性地示出了從發(fā)光器件組件輸出的光。
圖8的概念圖說明如何以發(fā)光器件的輸出角(輻射角)為變量根據(jù)發(fā)光 器件的輻射角度分布來設(shè)置將期望的亮度分布.
困9是示出發(fā)光器件的輸出角(照射角)和光輸出構(gòu)件的曲線部分的輸 出角之間的關(guān)系的曲線圖。
圖10的概念圖說明當(dāng)以某個(gè)輸出角(輻射角)M光器件輸出的光束 與微區(qū)域撞上并錄于發(fā)光器件的輸出角(輻射角)、曲線部分的入射角， 和光輸出構(gòu)件的曲線部分的輸出角之間的關(guān)系輸出該光束時(shí)，如何獲得曲 線部分的微區(qū)域的傾斜角度。
圖11A和llB是t光器件的截面示意圖。
圖12A和12B是工作例子1和發(fā)光器件組件的修改例子的光輸出構(gòu) 件的截面示意圖。
困13A和13B是工作例子2的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件組件的截面示 意圖。
圖14是工作例子3到5的表面光源器件和彩色液晶顯示器件組件的 示意性部分剖視圍。
圖15是工作例子3到5中的彩色液晶顯示器件組件的示意性部分剖 視圖。
圖16A、16B和16C示出形成工作例子3的表面光源器件的發(fā)光器件 組件單元和發(fā)光器件組件的布置狀態(tài)。
困17A、17B和17C示出形成工作例子4的表面光源器件的發(fā)光器件組件單元和發(fā)光器件組件的布置狀態(tài)。
圖18A示出工作例子4的表面光源器件中的光擴(kuò)*^1上的色度坐標(biāo) 的x值分布和y值分布。
圖18B示出對(duì)比例子4的表面光源器件中的光擴(kuò)*^1上的色度坐標(biāo) 的x值分布和y值分布.
圖19A、19B和19C示出形成工作例子5的表面光源器件的發(fā)光器件 組件單元和發(fā)光器件組件的布置狀態(tài)。
圖20是包含適用于工作例子的彩色液晶顯示器件和表面光源器件的 彩色液晶顯示器件組件的概念圖。
圖21是適用于工作例子的一部分驅(qū)動(dòng)電路的概念圖。
圖22是說明分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面光源器件的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
圖23A和23B的概念圖說明這樣的狀況表面光源單元的光源亮度 SY2在表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路的控制下增加和降低，4吏得可以通it^面光 源單元獲得顯示亮度第二預(yù)定值sy2，假定向像素提供與具有等于顯示區(qū)
單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值SXu,M的值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。
圖24A示意性地示出輸入到液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路的用于驅(qū)動(dòng)子像 素的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的值(提高到2.2次冪)(sx，三sx")和占空比(^oN/tcw)之間的 關(guān)系。
圖24B示意性地示出用于控制子像素的透光率的控制信號(hào)的值SX和 顯示亮度sy之間的關(guān)系。
圖25A和25B是過去的表面光源器件的部分端面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選工作例子。工作例子1
工作例子1涉及本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件組件。圖 l是工作例子l的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器件組件的截面示意圖。此外，為進(jìn) ^i兌明，圖2是圖1的放大截面示意圖，并且圖3示出工作例子1的光輸 出構(gòu)件的三維形狀。此外，圖4A分別通過實(shí)線、虛線、點(diǎn)線示出當(dāng)工作 例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面(y-0毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表的輪廓，當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面^=±0.5毫米)被切割時(shí)光 輸出構(gòu)件的上表面的輪廓，和當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿XZ平面 (y=±1.0毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廓，并且圖4B分別通過 實(shí)線、虛線、點(diǎn)線示出當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿YZ平面(x-0毫米) 被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廊，當(dāng)工作例子1的光輸出構(gòu)件沿YZ 平面(x;l.O毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪廓，和當(dāng)工作例子1 的光輸出構(gòu)件沿YZ平面(x-l.O毫米)被切割時(shí)光輸出構(gòu)件的上表面的輪 廓。
工作例子1的光輸出構(gòu)件30是設(shè)置在發(fā)光器件21上的光輸出構(gòu)件， 并且具有上表面31,在其上設(shè)置輸出來自發(fā)光器件21的光的曲線部分32。 此外，工作例子1的發(fā)光器件組件20包含
(A) 發(fā)光器件21;和
(B) 發(fā)光元件上設(shè)置的光輸出構(gòu)件30，并且具有上表面31，在其上設(shè) 置輸出來自發(fā)光器件21的光的曲線部分32.
此外，(i)穿過曲線部分32的中心并且與發(fā)光器件21的光出射表面的 法線平行的軸線是曲線部分中心軸。此外，(ii)假定三維空間中的正交坐 標(biāo)系統(tǒng)(x,y,z)以穿itiL光器件21的中心的發(fā)光器件21的光出射表面的法 線作為Z軸，以包含曲線部分中心軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z 軸和發(fā)光器件21的光出射表面相交的點(diǎn)作為原點(diǎn)O。另夕卜，(iii)當(dāng)從曲線 部分32輸出的MXZ平面內(nèi)沿X軸的正方向行進(jìn)時(shí)，光的行進(jìn)方向和 Z軸形成的角^JE數(shù)值。此外，(iv)在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(pM原點(diǎn) O輸出的iyEXZ平面內(nèi)與Z軸成角WlM^曲線部分32輸出。此外，(v) 在XZ平面內(nèi)與Z軸形成角(9十lA(pl/2)5aJAk^^點(diǎn)0輸出的itiXZ 平面內(nèi)與Z軸形成角(e + A6+)—P+M曲線部分32輸出。另外，(vi)在 XZ平面內(nèi)與Z軸形成角(q)國(guó)I A(pI/2) [s cLAk^^點(diǎn)O輸出的光在XZ平
面內(nèi)與z軸形成角(e + Ae-) — pjAk^曲線部分32輸出。注意，lAe+i的值
和IA6-I的值通常不相等。
在工作例子1的光輸出構(gòu)件30中，曲線部分中心軸的x坐標(biāo)的值(xcx) 為正數(shù)值.此外，曲線部分32的邊緣33的軌跡圍繞曲線部分中心軸形成 一個(gè)圃或橢圓。此外，在XZ平面內(nèi)從原點(diǎn)O輸出的Z軸上的光與Z軸 形成角60(00>0)*^曲線部分32輸出。通過
F(9,Acp) = (A0+國(guó)Ae-)/Acp (1)表示的函數(shù)F(9,A(p)隨著(p的值從最小值增加而單調(diào)地增加,在q) = <p0 (<0)處取最大值，并且接著單調(diào)地減少.即，隨著(p的值從最小值增加， 函數(shù)以下凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地增加，經(jīng)過拐點(diǎn)，以上凸?fàn)顟B(tài)增加，在9 = 9。(<0) 處取最大值，接著，以上凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地減少，經(jīng)過拐點(diǎn)，并且以下凸?fàn)顟B(tài) 單調(diào)地減少。
更具體地，曲線部分32的邊緣33的軌跡是圍繞曲線部分中心軸的、 直徑3.5毫米的圃。在工作例子l中，曲線部分32的邊緣33位于光輸出 構(gòu)件30的上表面31的邊緣31A(即，光輸出構(gòu)件30的邊緣)的內(nèi)部。對(duì) 于位于曲線部分32的邊緣33外的光輸出構(gòu)件30的上表面31的區(qū)域，沿 包含Z軸的虛擬平面切割出的截面通過水平線段和幾乎垂直的線段的組 合M示。此外，曲線部分中心軸的x坐標(biāo)的值(xcx)為0.38毫米。在工 作例子1的光輸出構(gòu)件30中，曲線部分32具有關(guān)于Z軸非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的 形狀，但是關(guān)于XZ平面對(duì)稱。此外，光輸出構(gòu)件30包含折射系數(shù)iu為 1.41的硅樹脂并且通過橫貫鑄撒transmolding)方法鑄模。在i^X，光輸 出構(gòu)件30也具有密封發(fā)光器件21的功能，并且發(fā)光器件21被光輸出構(gòu) 件30無間隙iikA蓋。
在工作例子1中，如上所述，發(fā)光器件21被光輸出構(gòu)件30無間隙地 覆蓋。注意，如圖12A所示，可以使用這樣的配置和結(jié)構(gòu)光輸出構(gòu)件 30和發(fā)光器件21之間存在空氣層12，在光輸出構(gòu)件30上提供面對(duì)曲線 部分32的光入射下表面34，在光入射下表面34上提供凹陷部分13，并 且在凹陷部分13內(nèi)提供發(fā)光器件21，或如圖12B所示，可以在光輸出構(gòu) 件30的光入射下表面34下面提供由密封構(gòu)件14密封的發(fā)光器件21。在 工作例子1中，來自發(fā)光器件21的光直接iiX光輸出構(gòu)件30。此外，光 輸出構(gòu)件30具有;Jt^射下表面35,其在內(nèi)部反射在曲線部分32內(nèi)部反 射的光，并vyji表面31輸出該光。^L^射下表面35位于光輸出構(gòu)件30 的邊緣部分，并且包，斜的表面，并且該傾斜的表面朝外部向下傾斜并 且下凸.通過使用該配置，像由點(diǎn)線在圖7中示意性示出的那樣，從St光 器件21輸出的光容易地沿水平方向從光輸出構(gòu)件30輸出，并且可以保證 同構(gòu)亮度并且可以抑制亮度不規(guī)則性。
在工作例子1中，發(fā)光器件21包含基座(圖1和2中未示出)和具有 在基座(圖1和2中未示出)上形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管(LED)?？梢允?用這樣的配置光輸出構(gòu)件30面對(duì)形成發(fā)光二極管的發(fā)光層(面向上結(jié) 構(gòu))，或這樣的配置光輸出構(gòu)件30面對(duì)基座并且光通it^座iiX光輸出構(gòu)件30(倒裝結(jié)構(gòu))。發(fā)光二統(tǒng)管(LED)具有已知配置和結(jié)構(gòu)，此外，發(fā)光 器件21被安裝在副基座11上，并且副基座11被固定到襯底10上。作為 發(fā)光^L管，可以采用發(fā)射紅光(例如，波長(zhǎng)640納米)的紅色發(fā)光二極管， 發(fā)射綠光(例如，波長(zhǎng)530納米)的綠色發(fā)光二極管，或發(fā)射藍(lán)光(例如，波 長(zhǎng)450納米)的藍(lán)色發(fā)光二改管。
在工作例子1中的光輸出構(gòu)件30中，例如，如圖3所示，曲線部分 32具有凹面和從凹面連續(xù)的凸面。此外，如圖1所示，由凹面的局部最
小點(diǎn)和原點(diǎn)形成的角9min-v滿足<Pmin-V<<|)()。具體地，局部最小點(diǎn)的X坐標(biāo)
的值為負(fù)(x--O.n毫米).此外，當(dāng)曲線部分32沿包含發(fā)光器件21的光出 射表面的法線并且穿過凹面的局部最小點(diǎn)的任意虛擬平面被切割時(shí)獲得 的曲線從作為起始點(diǎn)的局部最小點(diǎn)開始，單調(diào)地經(jīng)由拐點(diǎn)從下凸?fàn)顟B(tài)增加
到上凸?fàn)顟B(tài)，穿過局部最大點(diǎn)，并且以上凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地減少.
可選地，在工作例子1中的光輸出構(gòu)件30中，當(dāng)曲線部分32沿XZ 平面被切割時(shí)獲得的曲線在x坐標(biāo)值從最小值增加時(shí)包含在上凸?fàn)顟B(tài)具 有第一局部最大值的第一曲線，平滑地連接到笫一曲線(即，通過拐點(diǎn))并 且在下凸?fàn)顟B(tài)具有局部最小值的第二曲線，和平滑地連接到笫二曲線(即， 通過拐點(diǎn))并且在上凸?fàn)顟B(tài)具有第二局部最大值的第三曲線。此外，第二 最大值大于第一最大值.具體地，(第二最大值-最小值)的值在x=0.97毫 米處是(第二最大值-最小值)=0.42毫米，對(duì)于％=-0.59毫米，(第一最大值-最小值)的值是(第一最大值-最小值)=0.05毫米。
圖5示出XZ平面內(nèi)x坐標(biāo)和歸一化亮度之間的關(guān)系。在工作例子1 中的光輸出構(gòu)件30中，如實(shí)線"A'，所示，x坐標(biāo)的值化咖x在具有最大光 強(qiáng)度的itiXZ平面內(nèi)從曲線部分32輸出的點(diǎn)處是正數(shù)值。即，在工作 例子1的發(fā)光器件組件20中，最亮光^fcXZ平面內(nèi)沿X軸的正方向斜 向上輸出(參見圖7的示出亮度分布中心的光束).將在XZ平面內(nèi)由具有 最大光強(qiáng)度的光與Z軸形成的角度指定為6!,ax，0L咖x為從70度到80
度.在困5中，通過點(diǎn)線，，B"示出的對(duì)比例子1的光輸出構(gòu)件和發(fā)光器 件組件具有困25B所示的配置和結(jié)構(gòu)。
圖6示出當(dāng)Acp的值被設(shè)置成l度、20度、40度、60度和80度時(shí)得 到的結(jié)果。在圖6中，"A，，， "B"， ，，C"， "D"， "E"分別示出針對(duì)A(p=l 度，A(^20度，Acp-40度，Acp= 60度和A(^ 80度的值。##圖6， Acp 的值越大，F(xiàn)(9，Aq))的最大值越小，并且即使在Acp的值為1度到80度時(shí)， F((p,Aq))針對(duì)cp = <p0(=-8.5度)和x=-0.2毫米取最大值并且cpo的值獨(dú)立于A<p的值。注意，已知根據(jù)F(q),Acp)的曲線，期望Acp從l度到60度取值，優(yōu) 選從1度到20度取值，
例如，可以按照下面的方式確定形成曲線部分32的曲線。即，在根 據(jù)光輸出構(gòu)件30的曲線部分32中的透射率校正輸出光強(qiáng)度的同時(shí)，計(jì)算 以期望的目標(biāo)角從發(fā)光器件21輸出光的表面輪廓。為了該目的，首先設(shè) 置目標(biāo)亮度分布。例如，如圖8的概念圖所示，根據(jù)發(fā)光器件21的輻射 角分布設(shè)置具有發(fā)光器件的輸出角(輻射角)的變量的期望亮度分布。在圖 8中，由"A"， ，，B，，， ，，C"， "D"， "E，，指示的狀態(tài)分別示出-25度到-15度， -15度到-5度，-5度到+5度，5度到15度，15度到25度的輸出角(輻射 角)處的亮度設(shè)置.接著，根據(jù)計(jì)算獲得發(fā)光器件21的輸出角(輻射角)和 光輸出構(gòu)件30的曲線部分32的輸出角之間的關(guān)系(參見圖9)，以及當(dāng)光 在光輸出構(gòu)件30內(nèi)撞上光輸出構(gòu)件30的曲線部分32時(shí)，光的角度(稱作 到曲線部分32的入射角)。接著，基于發(fā)光器件21的輸出角(輻射角)，曲
光器件21以某個(gè)輸出角(輻射角)輸出(在圖10中用實(shí)線"A"指示)的光束 撞上曲線部分32的微區(qū)域C并且沿期望方向(在圖10中用點(diǎn)線，，B'，示出 輸出光束)輸出時(shí)微區(qū)域(在圖10中由被圃包圍的區(qū)域"C'，指示)的傾斜 角度。在通過順序地^ft^Mt，最終可以獲得曲線部分32的形狀(函數(shù))。
如圖11A中截面示意圖所示，在工作例子1中作為發(fā)光器件21的氮 化鎵系列發(fā)光二極管(LED)包含基座101和在基座101上形成的發(fā)光層 102。發(fā)光層102具有包含以下的層疊結(jié)構(gòu)具有第一導(dǎo)電類型(例如，n 型)的笫一化合物半導(dǎo)體層、在第一化合物半導(dǎo)體層上形成的有源層和未 在附圖中示出的具有第二導(dǎo)電類型(例如，p型)的笫二化合物半導(dǎo)體層。 形成發(fā)射紅光(例如，波長(zhǎng)640納米)的紅色發(fā)光^管的基座101包含 GaAs(砷化鎵)(反射系數(shù)ns: 3.4)，形成發(fā)射綠光(例如，波長(zhǎng)530納米)和 藍(lán)光(例如,波長(zhǎng)450納米)的綠色發(fā)光二極管和藍(lán)色發(fā)光二極管的基座101 包含GaN(氮化鎵)(反射系數(shù)ns: 2.438)或氧化鋁(反射系數(shù)ns: 1.78).注 意，形成每個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光層102的成分、配置、結(jié)構(gòu)可以是已知成 分、配置、結(jié)構(gòu)。來自發(fā)光層102的光穿it^座101，并且^L輸出到外部 并JL^光輸出構(gòu)件30上提供的i^射下表面34^光輸出構(gòu)件30。即， 圖11A中所示的結(jié)構(gòu)是所謂倒裝結(jié)構(gòu)。
第一電極103A被電連接到第一化合物半導(dǎo)體層，并且第一電極103A 通過金凸起焊盤104A被連接到襯底106上提供的第一導(dǎo)線105A.此外，第二電極103B被電連接到笫二化合物半導(dǎo)體層，并且笫二電極103B通 過金凸起焊盤104B被連接到襯底106上提供的第二導(dǎo)線105B。第一導(dǎo)線 105A和笫二導(dǎo)線105B被連接到發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電3^未示出)，并JUSL光器 件21被來自發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)或來自恒流電 路的CC信號(hào)驅(qū)動(dòng)。該襯底包含金屬芯印制線路板，其具有例如在鋁基座 的兩側(cè)形成的導(dǎo)線。
可選地，如困11B中的截面示意圖所示，在工作例子1中作為發(fā)光 器件21的氮化鎵系列發(fā)光^管(LED)包含基座111和在基座111上形成 的發(fā)光層U2。發(fā)光層112具有與發(fā)光層102相同的配置、結(jié)構(gòu)，并M 座111具有與基座101相同的配置、結(jié)構(gòu)。來自發(fā)光層112的it^光輸出 構(gòu)件30上提供的光入射下表面34 iiX光輸出構(gòu)件30。即，圖11B中所 示的結(jié)構(gòu)是所謂面向上結(jié)構(gòu)?；?11通過銀骨層117被固定到襯底116。
第一電極113A被電連接到笫一化合物半導(dǎo)體層，并且第一電極113A 通過金跳線114A被連接到襯底116上提供的笫一導(dǎo)線U5A。此外，第二 電極113B被電連接到第二化合物半導(dǎo)體層，并且第二電極113B通過金 跳線114B被連接到襯底116上提供的第二導(dǎo)線U5B。笫一導(dǎo)線115A和 第二導(dǎo)線115B被連接到發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路(未示出)，并且發(fā)光器件21被 來自發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)或來自恒流電路的 CC信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
光輸出構(gòu)件30(例如，由塑料材料構(gòu)成)不僅可以通過橫貫鑄模 (transmolding)方法鑄模，而且可根據(jù)注入鑄模方法被鑄模。即，融化的 樹脂被注入模具以進(jìn)行注射成型，樹脂被凝固，接著，打開模具并JU^！ 具中取出光輸出構(gòu)件30。光輸出構(gòu)件30具有簡(jiǎn)單形狀，并且容易;y^ 中取出，并且具有高生產(chǎn)率和;IU^I生產(chǎn)率.此外，在制造中，形狀變化 的可能性非常低，并且難以產(chǎn)生缺陷(缺口部分).注意，通過在不利于光 提取的末端側(cè)形成邊緣部分(未示出)，構(gòu)件可以更容易>^ *取出并_^ 光器件組件容易安裝到表面光源器件。接著，例如，通過將對(duì)從發(fā)光器件 輸出的光透明的粘合劑環(huán)氧樹脂(例如粘合劑也充當(dāng)光透射介質(zhì)層)應(yīng)用 到光輸出構(gòu)件30的凹陷部分13或發(fā)光器件21的基座101、 111，將光輸 出構(gòu)件30放置在基座101， 111上，以光學(xué)和緊密彼此接觸的方式將粘合 劑與光輸出構(gòu)件30和基座101， 111固化在一起，使發(fā)光器件21可以被 固定到光輸出構(gòu)件30.在itJo發(fā)光器件21的大小足夠小于襯底106、 116，因而，光輸出構(gòu)件30在操作發(fā)光器件21時(shí)由于熱產(chǎn)生的崎變可以被降低，并且根據(jù)需要，光提取性能可以通過只將發(fā)光器件21固定到光 輸出構(gòu)件30而獲得，從而可以獲得所設(shè)計(jì)的光提取性能。
在工作例子l中，曲線部分中心軸的x坐標(biāo)值為正數(shù)值，此外，隨著 cp的值從最小值增加，函數(shù)F(q)，Aq))單調(diào)地增加，并且在cp = q>。 (<0)處取最 大值，接著單調(diào)地減少。因此，保證具有最大光強(qiáng)度的光在XZ平面內(nèi)沿 所期望的方向(沿輸出角e^M的方向)從曲線部分32輸出，此外，許多光 束也沿水平方向輸出。結(jié)果，顏色不規(guī)則難以出現(xiàn)，亮度不規(guī)則難以出現(xiàn)。
工作例子5涉及根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的表面光源器件和根據(jù)本 發(fā)明的第二實(shí)施例的液晶顯示器件組件。圖19A示出工作例子5的表面 光源器件中的發(fā)光器件組件單元25和發(fā)光器件組件的布置狀態(tài)。圖19A示出4 x 4 = 16個(gè)發(fā)光器件組件單元25。注意，工作例子5的液晶顯示器 件的配置、結(jié)構(gòu)和表面光源器件的配置、結(jié)構(gòu)與工作例子3的液晶顯示器 件的配置、結(jié)構(gòu)和表面光源器件的配置、結(jié)構(gòu)相同，除了形成發(fā)光器件組 件單元的發(fā)光器件組件及其布置不同于工作例子3的那些，并且詳細(xì)描述 被省略。
在工作例子5的表面光源器件或形成液晶顯示器件組件的表面光源 器件中，在每個(gè)發(fā)光器件組件單元25中，相對(duì)的發(fā)光器件組件20的對(duì)的 X軸重疊，并且該對(duì)相對(duì)的發(fā)光器件組件20的X軸的正方向彼此相對(duì)(參 見圖19B中的發(fā)光器件組件單元25中的發(fā)光器件組件20W的布置狀態(tài))。 在工作例子5中，該對(duì)發(fā)光器件組件20W(在圖19A中由圍起的，，W，'示出) 包含發(fā)射白光的發(fā)光器件組件。
此外，假定一個(gè)發(fā)光器件組件單元25內(nèi)相對(duì)的發(fā)光器件組件20W對(duì) 中的Z軸之間的距離為L(zhǎng)n在X軸方向上彼此相鄰的發(fā)光器件組件單元 25的中心之間的距離為L(zhǎng)2,并JUUL光器件21的光出射表面到光擴(kuò)M 81的JE巨離為H,
滿足0.1《(L2/4國(guó)Li/2)/H《0.6。具體地，
1^ = 9.6毫米
1^ = 38.4毫米
11 = 20毫米
x咖x = 2.86毫米
Gl-max = 75度。
根據(jù)該配置，可以更可靠地抑制光擴(kuò)歉板81上亮度不規(guī)則和色彩不
規(guī)則的發(fā)生。
在工作例子3到5中，如下所述的分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(部分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))的表 面光源器件可以被用作表面光源器件。
假定彩色液晶顯示器件的顯示區(qū)被分成PxQ個(gè)虛擬顯示區(qū)單元，則 分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面光源器件包含對(duì)應(yīng)于這些PxQ個(gè)顯示區(qū)單元的PxQ 個(gè)表面光源單元，并且PxQ個(gè)表面光源單元的發(fā)光狀態(tài)被分別控制。
如圖20的桐i念圖所示，彩色液晶顯示器件40包含顯示區(qū)411，其中 在第一方向有M。個(gè)像素并且在笫二方向有N。個(gè)像素，在一個(gè)二維矩陣中 排列總共M。xN。個(gè)像素。在這里，假定顯示區(qū)411被分成PxQ個(gè)虛擬顯示區(qū)單元412。每個(gè)顯示區(qū)單元412包含多個(gè)像素。具體地，例如，當(dāng)二 維矩陣中排列的像素?cái)?shù)量M。xNo通過(M。,N。)表示時(shí)，例如，圖像顯示的 分辨率滿足HD-TV標(biāo)準(zhǔn)和(1920，1080)。此外，在包含二維矩陣中排列的 像素的顯示區(qū)4U(在圖20中用虛點(diǎn)線示出)被分成PxQ個(gè)虛擬顯示區(qū)單 元412(通過點(diǎn)線示出其邊界)。例如，(P，Q)的值是(19，12)。注意，為了簡(jiǎn) 化附圖，圖20中的顯示區(qū)單元412的數(shù)目(和后面會(huì)描述的表面光源單元 712)與值不同。例如，每個(gè)顯示區(qū)單元412包含多個(gè)(MxN)像素并且形成 一個(gè)顯示區(qū)單元412的像素?cái)?shù)量大約為10000。每個(gè)像素包含分別以不同 顏色發(fā)光的一組多個(gè)子像素.更具體地，每個(gè)像素包含三種子像素笫一 子像素(發(fā)藍(lán)光子像素，子像素[B)，第二子像素(發(fā)綠光子像素，子像素G)，和第三子像素(發(fā)紅光子像素，子像素[R)。彩色液晶顯示器件40被 按行順序地驅(qū)動(dòng)。更具體地，彩色液晶顯示器件40具有在矩陣中相交的 掃描電極(在第 一方向延伸)和數(shù)據(jù)電極(在第二方向延伸)，并且通過輸入 掃描信號(hào)到掃描電極以選擇和掃描掃描電極并且基于輸入到數(shù)據(jù)電極的 數(shù)據(jù)信號(hào)(根據(jù)控制信號(hào)的信號(hào))顯示圖像，來形成一個(gè)屏幕。
具體地，彩色液晶顯示器件40具有工作例子3到5中描述的結(jié)構(gòu)。
直下式表面光源器件(背光)70包含對(duì)應(yīng)于PxQ個(gè)虛擬顯示區(qū)單元 412的PxQ個(gè)表面光源單元712,并且每個(gè)表面光源單元712從后側(cè)輻射 對(duì)應(yīng)于表面光源單元712的顯示區(qū)單元412。表面光源單元712的光源被 分別控制。注意，表面光源單元712的光源亮度不受例如其它表面光源單 元712的光源的發(fā)光狀態(tài)等等的影響。表面光源器件70位于彩色液晶顯 示器件40下面，然而，在圖20中分別示出彩色液晶顯示器件40和表面 光源器件70。光源包含^II脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器 件(發(fā)光^管)21。通過在形成表面光源單元712的發(fā)光器件21的脈沖 寬度調(diào)制控制中控制占空比的增加和降低，來增加和降低表面光源單元 712的亮度。
如困20和21所示，根據(jù)來自外部(顯示電路)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)表面光
執(zhí)行形成表面光源器件70的發(fā)光器件21的開/關(guān)控制的表面光源器件控 制電路450和表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460，和液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470。
表面光源器件控制電路450包含運(yùn)算電路451和存儲(chǔ)設(shè)備(存儲(chǔ) 器)452。另一方面，表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460包含運(yùn)算電路461、存儲(chǔ) 設(shè)^(存儲(chǔ)器)462、 LED驅(qū)動(dòng)電路463、光電二極管控制電路464、 FET的開關(guān)元件465和發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電源(恒定電流源)466。形成表面光源器 件控制電路450和表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460的這些電路等等可以是已知 電路等等。另一方面，用于驅(qū)動(dòng)彩色液晶顯示器件40的液晶顯示器件驅(qū) 動(dòng)電路470包含例如定時(shí)控制器471的巳知電路。彩色液晶顯示器件40 包含用于驅(qū)動(dòng)形成液晶單元的TFT開關(guān)元件的柵驅(qū)動(dòng)器、源驅(qū)動(dòng)器等等 (未示出)。
此外，在某個(gè)圖像顯示幀中發(fā)光器件21的發(fā)光狀態(tài)由光電二fel管424 測(cè)量，光電二統(tǒng)管424的輸出被輸入到光電二極管控制電路464，并M 光電二極管控制電路464和運(yùn)算電路461中被用作例如亮度和色度的發(fā)光 器件21的數(shù)據(jù)(信號(hào))，并且該數(shù)據(jù)^JL送到LED驅(qū)動(dòng)電路463。因而， 形成了在下一個(gè)圖像顯示幀中控制發(fā)光器件21的發(fā)光狀態(tài)的反饋機(jī)構(gòu)。
用于電流檢測(cè)的電阻器r與發(fā)光器件21串^被插在發(fā)光器件21的 下游，并且在LED驅(qū)動(dòng)電路463的控制下控制發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電源466的 操作，使得電阻器r中流動(dòng)的電流可以被轉(zhuǎn)換成電壓，并且電阻器r的電 壓降可以是預(yù)定值。在這里，在圖21中描述了一個(gè)發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電源(恒 定電流源)466，然而實(shí)際上，提供了分別驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件21的發(fā)光器件驅(qū) 動(dòng)電源466。圖21示出了三組表面光源單元712。圖21示出了包含一個(gè) 發(fā)光器件21的表面光源單元712，然而實(shí)際上，在表面光源單元712中 形成發(fā)光器件組件單元的發(fā)光器件21的數(shù)量是三個(gè)或四個(gè)。
包含在二維矩陣中排列的像素并且被分成pxQ個(gè)顯示區(qū)單元的顯示 區(qū)411可以使用"行"和，，列，，表示被分成P行xQ列個(gè)顯示區(qū)單元。此外， 包含多個(gè)(MxN個(gè))像素的顯示區(qū)單元412可以使用"行，'和"列，，表示包含 N行xM列個(gè)像素。此外，第三子像素(子像素[R)、第二發(fā)光子像素(子像 素Gl)和第 一發(fā)光子像素(子像素[B])可以被共同稱作，，子像素R^QB"，要 輸入到子像素R^B以用于子像素[R^B]的操作控制(具體地,透光率(例 如，孔徑比)的控制)的第三子像素控制信號(hào)、第二子像素控制信號(hào)和第一 子l象素控制信號(hào)可以被共同稱作，，控制信號(hào)[R，GB"，要外部輸入到驅(qū)動(dòng) 電路以驅(qū)動(dòng)形成顯示區(qū)單元的子像素[R，GB的第三子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)、第 二子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第一子像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以被共同稱作"驅(qū)動(dòng)信號(hào)R^B"。
如上所述，每個(gè)像素包含一組三種子像素第三子像素(子像素R)， 第二子像素(子像素[G1)和第一子像素(子像素B1)。在下面工作例子的描述 中，每個(gè)子像素R^B的亮度控制(^JL控制)是8位控制，并且以28個(gè)步長(zhǎng)從0執(zhí)行到255。因此，要輸入到液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470以驅(qū)動(dòng)形 成每個(gè)顯示區(qū)單元412的相應(yīng)子像素[R^B的相應(yīng)值sxr，sxg，sxb取28個(gè) 步長(zhǎng)值.此外，控制形成每個(gè)表面光源單元的發(fā)光器件21的相應(yīng)發(fā)光時(shí) 間的脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)的值PS也取WO到255的28個(gè)步長(zhǎng)值。注意， 控制不局限于此，而是例如可以執(zhí)行從0到1023的21()個(gè)步長(zhǎng)的10位控 制。在這種情況下，例如，具有8位數(shù)字值的表示可以被增加4倍。
從驅(qū)動(dòng)電i8Mf用于控制l象素的相應(yīng)透光率Lt的控制信號(hào)提供給相應(yīng) 像素。具體地，從液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470將用于控制子像素R^QB
的相應(yīng)透光率Lt的控制信號(hào)R^B]提供給相應(yīng)子像素R，GB.即，在液 晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470中，根據(jù)輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)RGB產(chǎn)生控制信號(hào)R^B，并且控制信號(hào)R,GB被提供(輸出)給子像素R^B。為針對(duì)每 個(gè)圖像顯示幀改變作為表面光源單元712的亮度的光源亮度SY2，控制信 號(hào)[R，QB具有通過根據(jù)光源亮度SY2的變化校正0h^)提升到2.2次冪的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)R,GB的值
此外，梯*據(jù)已知方法，從形成液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470的定時(shí)控制器 471發(fā)送控制信號(hào)[RGB]到彩色液晶顯示器件40的柵驅(qū)動(dòng)器和源驅(qū)動(dòng)器， 根據(jù)控制信號(hào)[R，QB驅(qū)動(dòng)形成相應(yīng)子像素的開關(guān)元件，期望的電壓被提 供給形成液晶單元的透明第一電極54和透明第二電極64，從而，控制相 應(yīng)子像素的透光率(孔徑比)Lt。在這里，控制信號(hào)R^QB的值SXR.c。rr，
SXc^。rr,SXB^。rr越大，子像素R^B的透光率Lt(孔徑比)越高，并財(cái)應(yīng)
于子像素[R,QBI的顯示區(qū)的部分的亮度值(顯示亮度sy)越高。即，由穿過 子像素R,GB1的光形成的圖^L(通常， 一種點(diǎn)圖像)是明亮的。
針對(duì)彩色液晶顯示器件40的圖像顯示中的每個(gè)圖像顯示幀、每個(gè)顯 示區(qū)單元、每個(gè)表面光源單元執(zhí)行顯示亮度sy和光源亮度SY2的控制. 此外，在一個(gè)圖像顯示幀內(nèi)的彩色液晶顯示器件40的操作和表面光源器 件70的^Mt被同步。作為電信號(hào)在一秒內(nèi)(每秒圖像)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電路的 圖像信息的段數(shù)是楨頻率(幀速率)，并且該幀頻率的倒數(shù)是幀時(shí)間(單位 秒)。
下面參考圖20,21和22說明分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面光源器件的驅(qū)動(dòng)方 法。圖22是說明分段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的表面光源器件的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
在這里，從驅(qū)動(dòng)電路向相應(yīng)像素H供用于控制像素的相應(yīng)透光率Lt 的控制信號(hào).更具體地，從液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470將用于控制相應(yīng)子 像素[R^QB]的相應(yīng)透光率Lt的控制信號(hào)R^B提供給形成相應(yīng)像素的相應(yīng)子像素[R^QB。此外，在每個(gè)表面光源單元712中，形成對(duì)應(yīng)于顯 示區(qū)單元412的表面光源單元712的光源的亮度M面光源器件控制電路 450和表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460控制，使得可以獲得像素(子像素[R，QB) 的亮度(透光率第一預(yù)定值處的顯示亮度第二預(yù)定值sy2)，假定對(duì)應(yīng)于 要輸入到用于驅(qū)動(dòng)形成顯示區(qū)單元412的所有像素(子像素[R^QB)的驅(qū)動(dòng) 電路450， 460， 470的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制信號(hào)被提供給各像素，上述驅(qū)動(dòng)信 號(hào)具有等于顯示區(qū)單元內(nèi)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)R^B的值sxr,sxg，sxb的最大值
的驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值SXu-,的值.具體地，光源亮度SY2可以被控制(例如，
可以被降低)，使得可以i透光率(孔徑比)被設(shè)置成透光率第一預(yù)定值Lk 時(shí)獲得顯示亮度sy2.即，例如，可以控制表面光源單元712的光源亮度 SY2以滿足下列等式(A)。在i^E,存在關(guān)系SY^SY^
SY2.Lh = SYrLt2 (A)是從攝像管輸出的信號(hào)， 從例如廣播站等等輸出，并且也驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入用于控制像素的透光率Lt 的液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470。假定攝像管的輸入光量為sy'，例如，驅(qū) 動(dòng)信號(hào)通過提升到0.45次冪的輸入信號(hào)sy'表示。此外，輸入到表面光源 器件控制電路450的一個(gè)圖像顯示幀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)[R^B的值sxR， sxg， sxb 被臨時(shí)存儲(chǔ)在形成表面光源器件控制電路450的存儲(chǔ)設(shè)^(存儲(chǔ)器)452中。 此外，輸入到液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470的一個(gè)圖像顯示幀的驅(qū)動(dòng)信號(hào)R^B的值 SXr,SXoSXb 也被臨時(shí)存儲(chǔ)在形成液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470 的存^i更^(未示出)中。的控制信號(hào)[R^B被提供給子像素 [R，GB，上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有等于顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值sxu.目x的 值。具體地，可以針對(duì)每一個(gè)圖像顯示幀和每一個(gè)表面光源單元控制光源 亮度SY2以滿足下列等式(A).更具體地，可以根據(jù)作為光源亮度控制函 數(shù)g(SXn。L皿)的等式(B)控制發(fā)光器件21的亮度，并且可以控制光源亮度 SY2以滿足下列等式(A).圖23A和23B是控制的概念圖。注意，如后面 會(huì)描述的，期望根據(jù)需要對(duì)光源亮度SY2執(zhí)行根據(jù)其它表面光源單元712 的影響的校正。可以預(yù)先獲得和在存^l^iit備452等等中存儲(chǔ)涉及光源亮度
SY2的控制的這些關(guān)系，即，顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值SXu.m虹的值，
與具有等于顯示區(qū)單元內(nèi)驅(qū)動(dòng)信號(hào)最大值sxu_max的值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的
控制信號(hào)的值，和顯示亮度第二預(yù)定值sy2間的關(guān)系等等，假定控制信號(hào) 被提供給子像素，并且獲得在這種情況下相應(yīng)子像素的透光率(孔徑比)(透 光率第二預(yù)定值Lt2)和表面光源單元712中的亮度控制勤ft，其中在假定 相應(yīng)子像素的透光率(孔徑比)為透光率第一預(yù)定值Lt的情況下能夠通過 上述亮度控制^lt獲得顯示亮度第二預(yù)定值sy2。<formula>formula see original document page 39</formula>
在這里，假定輸入到用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)子像素R^QB]的液晶顯示器件驅(qū) 動(dòng)電路470的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)信號(hào)R^QB)的最大值為sxmax，<formula>formula see original document page 39</formula>
其中^和a。是固定值并且可以通過 ai + a。 = 1
0〈a?！磍,0〈at〈l表示。例如，a產(chǎn)0.99和ao-0.01。此外，驅(qū)動(dòng)信號(hào)R，QB的相應(yīng)值sxr，sxg，sxb取28步長(zhǎng)值，并且sx咖x的值是對(duì)應(yīng)于"255"的值。
在表面光源器件70中，例如，假定表面光源單元712的亮度控制(p，q)=(l，l)，可能需要考慮其它PxQ個(gè)表面光源單元712的影響。其它表面光源單元712對(duì)表面光源單元712的影響亊先根據(jù)相應(yīng)表面光源單元712的發(fā)光分布來確定，因而，可以通過反操作計(jì)算差異，并且結(jié)果可以執(zhí)行校正。在下文說明操作的W形式。
根據(jù)等式(A)和(B)的要求的PxQ個(gè)表面光源單元712所需的亮度(光源亮度SY2)通過矩陣LpxQ表示。此外，亊先針對(duì)PxQ個(gè)表面光源單元712獲得在只驅(qū)動(dòng)某個(gè)表面光源單元并且未驅(qū)動(dòng)其它表面光源單元時(shí)獲得的某個(gè)表面光源單元的亮度。亮度通過矩陣[L'px(j表示。此外，校正系數(shù)通過矩陣[ctpxQ]表示。接著，這些矩陣之間的關(guān)系可以通過下列等式(C-1)表示?？梢詠~先獲得校正系數(shù)的矩陣(XpxQ。
LpxQ=[L，pxq.(Xpxq1 (C-l)
因此，可以根據(jù)等式(C-l)獲得矩陣[L'pxQ。可以通過逆矩陣的操作獲得矩陣L，pxQ。即，可以計(jì)算
[L，pxQ=[LpXQ'[apXQ1 (C-2)。
接著，為了獲得通過矩陣[L，pxQ表示的亮度，相應(yīng)表面光源單元712中提供的光源(發(fā)光器件21)可以被控制，具體地，可以使用存儲(chǔ)設(shè)備(存儲(chǔ)器)462中存儲(chǔ)的信息(數(shù)據(jù)表)執(zhí)行操作、處理。在發(fā)光器件21的控制中，由于矩陣L，px(j的值不能取負(fù)數(shù)值，所以明顯地，操作結(jié)果需要處于正區(qū)域。因此，等式(C-2)的解決方案可能不是確切的解決方案，但是近似的解決方案。
按照這種方式，在假定表面光源單元被單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的情況下，根據(jù)基于如上所述在形成表面光源器件控制電路450的運(yùn)算電路451中獲得的等式(A)和(B)的值而獲得的矩陣[LpxQ和校正系數(shù)矩陣ctpxQ，來獲得亮度的矩陣[L，pxQ，此外，根據(jù)存^i殳備452中存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)^，將矩陣轉(zhuǎn)換成從0到255的范圍內(nèi)的對(duì)應(yīng)整數(shù)(脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)的值)。因而，在形成表面光源器件控制電路450的運(yùn)算電路451中，可以獲得用于控制表面光源單元712中發(fā)光器件21的發(fā)光時(shí)間的脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)的值PS。
步碟-130
接著，在形成表面光源器件控制電路450的運(yùn)算電路451中獲得的脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)的值PS ^C送到對(duì)應(yīng)于表面光源單元712地提供的表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460的存儲(chǔ)設(shè)備462 ，并且被存儲(chǔ)在存^m殳備462中。此外，時(shí)鐘信號(hào)CLK也^L送到表面光源單元驅(qū)動(dòng)電路460(參見圖21)。
[步碟畫140
接著，運(yùn)算電路461基于脈沖寬度調(diào)制輸出信號(hào)的值PS確定形成表面光源單元712的發(fā)光器件21的開啟時(shí)間toN和關(guān)閉時(shí)間tOFF.在這里，
+ 1(^=固定值^福此外，根據(jù)發(fā)光器件的脈沖寬度調(diào)制的驅(qū)動(dòng)中的占空比可以表示成t()N/(toN + toFF) = toN/tconst
接著，對(duì)應(yīng)于形^A面光源單元712的發(fā)光器件21的開啟時(shí)間toN的信號(hào)^CiL送到LED驅(qū)動(dòng)電路463，并且根據(jù)對(duì)應(yīng)于來自LED驅(qū)動(dòng)電路463的開啟時(shí)間t咖的信號(hào)的值只在開啟時(shí)間toN接通開關(guān)元件465，并且來自發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電源466的LED驅(qū)動(dòng)電流流到發(fā)光器件21。結(jié)果，相
應(yīng)發(fā)光器件21只在一個(gè)圖像顯示幀中的開啟時(shí)間toN發(fā)光.因而，使用
預(yù)定亮度輻射相應(yīng)顯示區(qū)單元412。
因而，在困24A和24B中通過實(shí)線示出所獲得的狀態(tài)。困24A示意性示出輸入到用于驅(qū)動(dòng)子像素的液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470、被提升到2.2
次冪的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的值(SX， S SX")和占空比(^(Wtc。Mt)之間的關(guān)系，并且圖
24B示意性示出用于控制子像素的透光率的控制信號(hào)的值SX和顯示亮度sy之間的關(guān)系。
步尿-150
另一方面，輸入到液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470的驅(qū)動(dòng)信號(hào)R，GB的值sxR，sxc^XB收t送到定時(shí)控制器471，并且在定時(shí)控制器471中，對(duì)應(yīng)于輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)[R，GB1的控制信號(hào)[R^B被提供(輸出)給子像素[R^GB。在液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470的定時(shí)控制器471中產(chǎn)生并JL^液晶顯示器件驅(qū)動(dòng)電路470提供給子像素R，GB的控制信號(hào)R^B的值SXr，SXg，SXb和驅(qū)動(dòng)信號(hào)[RGB的值sxR，sxG，sxB具有下列等式關(guān)系
(D國(guó)1)，(D-2)和(D國(guó)3)。在紐，lhR，boR，lhG，boG，lhB，boB是固定值，此外，
由于表面光源單元712的光源亮—度SY2 @每+圖*顯示楨而變化，所以控制信號(hào)R^B基本具有通過根據(jù)光源亮度SY2的變化校正提升到2.2次冪的驅(qū)動(dòng)信號(hào)[RGB1的值而獲得的值.即，由于光源亮度SY2因每個(gè)圖像顯示楨而變化，所以通過校正(補(bǔ)償)控制信號(hào)R^QB的值SXr,SXg，SXr使得可以在光源亮度SY2處獲得顯示亮度第二預(yù)定值sy2，控制像素或子像素的透光率(孔徑比)Lt。在這里，等式(D-1)， (D-2)， (D-3)的函數(shù)fR,fc，fB是亊先校正(補(bǔ)償)獲得的函數(shù)。
SXR = fR(lhjtSXr2.2 + b0 r) (D畫l)
SXg = fb(lh G.sxG2.2 + b0 g) (D-2)
SXB = fB(lh B.sxB22 + b0 b) (D-3)
按照這種方式，完成了一個(gè)圖像顯示幀中的圖像顯示搮作。到目前為止，已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的工作例子說明了本發(fā)明的實(shí)施例，然而
本發(fā)明不局限于這些工作例子。光輸出構(gòu)件(光提:^ut鏡)和發(fā)光器件的形
狀、配置、結(jié)構(gòu)、成分材料等等是示例性的，并且可以進(jìn)行適當(dāng)變化，并M面光源器件和液晶顯示器件組件的配置、結(jié)構(gòu)也是示例性的，并且可以i^行適當(dāng)變4fc。
本申請(qǐng)包含涉及2008年7月24日向日本專利局提交的日本在先專利申請(qǐng)JP 2008-191162中公開的主題，這里通過參考釆用合并了所述專利申請(qǐng)的4^內(nèi)容.
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光器件組件，包括(A)發(fā)光器件；和(B)光輸出構(gòu)件，設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在所述上表面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii)三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的所述發(fā)光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所述發(fā)光器件的光出射表面相交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(iii)當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿X軸的正方向在XZ平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)，光的行進(jìn)方向和Z軸形成的角度取正值，(iv)在XZ平面內(nèi)與Z軸成角 id="icf0001" file="A2009101612470002C1.tif" wi="3" he="4" top= "134" left = "100" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>地從原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角θ地從所述曲線部分輸出，(v)在XZ平面內(nèi)與Z成角 id="icf0002" file="A2009101612470002C2.tif" wi="29" he="6" top= "149" left = "91" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>地從原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(θ+Δθ+)地從所述曲線部分輸出，以及(vi)在XZ平面內(nèi)與Z軸成角 id="icf0003" file="A2009101612470002C3.tif" wi="28" he="6" top= "166" left = "97" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>地從原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(θ+Δθ-)地從所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的x坐標(biāo)的值是正數(shù)值，所述曲線部分的邊緣的軌跡圍繞所述曲線部分中心軸形成圓或橢圓，在Z軸上從原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角θ0(θ0＞0)地從所述曲線部分輸出，并且通過表示的函數(shù) id="icf0005" file="A2009101612470002C5.tif" wi="17" he="5" top= "239" left = "58" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>隨著 id="icf0006" file="A2009101612470002C6.tif" wi="3" he="4" top= "240" left = "87" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在 id="icf0007" file="A2009101612470002C7.tif" wi="13" he="4" top= "241" left = "174" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>(＜0)處取最大值，并接著單調(diào)地減小。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中所述曲線部分具有凹面和從凹面連續(xù)的凸面，由所述凹面的局部最小點(diǎn)和原點(diǎn)形成的角q>min-v滿足當(dāng)沿包含所述發(fā)光器件的所述光出射表面的法線并且穿過所述凹面的所述局部最小點(diǎn)的任意虛擬平面切割所述曲線部分時(shí)得到的曲線，從作為起始點(diǎn)的所述局部最小點(diǎn)開始，經(jīng)過拐點(diǎn)從下凸?fàn)顟B(tài)單調(diào)地增加到上凸?fàn)顟B(tài)，穿過局部最大點(diǎn)，并且在上凸?fàn)顟B(tài)下單調(diào)地降低。
3. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中A捧等于或小于60度的—個(gè)值《
4. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中在具有最大光強(qiáng)度的光在XZ平面內(nèi)從所述曲線部分輸出的點(diǎn)處X坐標(biāo)的值X!-咖x是正數(shù)值。
5. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中隨著x坐標(biāo)值從最小值增加，當(dāng)沿xz平面切割所述曲線部分時(shí)獲得的曲線包含在上凸?fàn)顟B(tài)具有笫一局部最大值的第一曲線，平滑地連接到所述第一曲線并且在下凸?fàn)顟B(tài)具有局部最小值的第二曲線，和平滑的連接到所述第二曲線并且在上凸?fàn)顟B(tài)具有笫二局部最大值的第三曲線。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)光器件組件，其中所述笫二最大值大于所述第一最大值。
7. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中所述曲線部分具有關(guān)于Z軸非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。
8. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中所述曲線部分關(guān)于XZ平面對(duì)稱，
9. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中所述發(fā)光器件隔著光透射介質(zhì)層面對(duì)所述光輸出構(gòu)件。
10. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中在所述光輸出構(gòu)件和所i^光器件之間存在空M，在所述光輸出構(gòu)件上設(shè)置有面對(duì)所述曲線部分的光入射下表面，并且來自所述發(fā)光器件的光從所述光入射下表面經(jīng)過空氣層進(jìn)入所述光輸出構(gòu)件。
11. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)光器件組件，其中所述光輸出構(gòu)件具有光反射下表面，其內(nèi)部反射在所述曲線部分上內(nèi)部反射的光，并從所述上表面輸出所述光.
12. 如權(quán)利要求11所述的發(fā)光器件組件，其中所述it^射下表面位于 所述光輸出構(gòu)件的邊緣部分并且包M斜表面，并且所述傾斜表面朝外部向下傾斜并且下凸。
13. —種包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元的表面光源器件， 每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多個(gè)發(fā)光器件組件， 每個(gè)發(fā)光器件組件包括(A) 發(fā)光器件；和(B) 光輸出構(gòu)件，設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在所述上表 面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射 表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii) 三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x,y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所iOL光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所itic光器件的光出射表面相交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(iii) 當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿X軸的正方向在XZ平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)， 光的行進(jìn)方向和Z軸形成的角度取正值，(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(pg原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角eM所述曲線部^^輸出，(v) 在XZ平面內(nèi)與Z成角((p + I A(p I /2)地>^^、點(diǎn)輸出的iMt XZ平面內(nèi)與z軸成角(e+Ae+)g所述曲線部分輸出，以及(vi) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(cp- lA(pl/2)Ak^U^點(diǎn)輸出的iMEXZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae.)AM^所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的X坐標(biāo)的值是正數(shù)值，所述曲線部分的邊緣的軌跡圍繞所述曲線部分中心軸形成圃或橢圃，在z軸上>^^、點(diǎn)輸出的it4 xz平面內(nèi)與z軸成角0o (e。 > 0)am^所 述曲線部分輸出，并且通過F(q)，A(p) = (Ae+措)/Acp (1)表示的函數(shù)F(9，A(p),隨著cp的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在9 = (po (<0)處取最大值，接著，單調(diào)地減小，并且在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中，相應(yīng)多個(gè)發(fā)光器件組件的指向正方向的 X軸相交于一個(gè)點(diǎn)。
14. 如權(quán)利要求13所述的表面光源器件，其中在所述發(fā)光器件組件單 元的上部設(shè)置有光擴(kuò)歉長(zhǎng)。
15. 如權(quán)利要求13所述的表面光源器件，其中所述發(fā)光器件組件單元 包含三個(gè)發(fā)光器件組件，所^X個(gè)發(fā)光器件組件中的相應(yīng)Z軸分別位于等邊三角形的頂點(diǎn)且 在具有半徑Rc的圃上，并且假定從所U光器件的光出射表面到所述光擴(kuò)歉&的距離為H，則滿足0.1《Rc/H《0.6。
16. 如權(quán)利要求13所述的表面光源器件，其中所述發(fā)光器件組件單元 包含四個(gè)發(fā)光器件組件，所述四個(gè)發(fā)光器件組件中的相應(yīng)Z軸分別位于正方形的頂點(diǎn)且在具 有半徑Rc的圃上，并且假定從所逸t光器件的光出射表面到所述光擴(kuò)歉feL的距離為H，則滿足0.1《Rc/H《0.6。
17. —種包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元的表面光源器件， 每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多對(duì)相對(duì)的發(fā)光器件組件， 每個(gè)發(fā)光器件組件包括(A) 發(fā)光器件；和(B) 光輸出構(gòu)件，設(shè)配置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在所^Ji 表面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射 表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii)三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x,y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所逸&光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心 軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所UiL光器件的光出射表面相交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(m)當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿x軸的正方向在xz平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)， 光的行進(jìn)方向和z軸形成的角度取正值，(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角q)^^、點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角e^所述曲線部分輸出，(v) 在XZ平面內(nèi)與Z成角((p + lA(pl/2)Ak^^、點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae+)a所述曲線部分輸出，以及(vi) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(cp國(guó)lAq)l/2)AM^^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + A0.)i^所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的X坐標(biāo)的值是正數(shù)值，在z軸上^^、點(diǎn)輸出的光在xz平面內(nèi)與z軸成角e。 (e。 > o)M所 述曲線部分輸出，并且通過F(cp,Aq)) = (Ae+國(guó)Ae-)/A(p (1)表示的函數(shù)F(cp,A(p)隨著q)的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在cp = (po (O)處取最大值，接著，單調(diào)地減小，并且在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中，相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸交疊， 并且相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸的正方向彼此相反。
18. 如權(quán)利要求17所述的表面光源器件，其中，假定一個(gè)發(fā)光器件組 件單元內(nèi)相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的Z軸之間的距離為L(zhǎng)"在X軸方向上 彼此相鄰的發(fā)光器件組件單元的中心之間的距離為L(zhǎng)2，并且從所述發(fā)光 器件的光出射表面到所述光擴(kuò)歉&的距離為H，則滿足0.1《(L2/4 - L^2)/H《0.6。
19. 一種液晶顯示器件組件，包括(a) 液晶顯示器件；和(b) 從后側(cè)照射所述液晶顯示器件的表面光源器件， 所述表面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元， 每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多個(gè)發(fā)光器件組件，每個(gè)發(fā)光器件組件包含(A) 發(fā)光器件；和(B) 光輸出構(gòu)件，設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在所述上表 面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射 表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii) 三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所述發(fā)光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心 軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所逸發(fā)光器件的光出射表面相 交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(iii) 當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿X軸的正方向在XZ平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)， 光的行進(jìn)方向和Z軸形成的角度取正值，(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角q)^fe^^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角eM所述曲線部分輸出，(v) 在XZ平面內(nèi)與冗成角(9+ lAq)l/2)i^k^U^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與z軸成角(e+Ae+)Ak^所述曲線部分輸出，以及(vi) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角((p國(guó)lAcpl/2)Ak^^點(diǎn)輸出的iWtXZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae.)Afe^所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的X坐標(biāo)的值是正數(shù)值，在z軸上>^^、點(diǎn)輸出的光在xz平面內(nèi)與z軸成角e0 (e0 > o)M所 述曲線部分輸出，并且通過<formula>formula see original document page 7</formula> (1)表示的函數(shù)F((p,Acp)隨著q)的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在9 = 9o (<0)處取最大值，接著單調(diào)地減小，并且在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中，相應(yīng)多個(gè)發(fā)光器件組件的指向正方向的 X軸相交于一個(gè)點(diǎn).
20.—種液晶顯示器件組件，包括(a) 液晶顯示器件；和(b) 從后側(cè)照射所述液晶顯示器件的表面光源器件， 所i^面光源器件包含多個(gè)發(fā)光器件組件單元， 每個(gè)發(fā)光器件組件單元包含多對(duì)相對(duì)的發(fā)光器件組件， 每個(gè)發(fā)光器件組件包含(A) 發(fā)光器件；和(B) 光輸出構(gòu)件，設(shè)置在發(fā)光元件上并且具有上表面，在所述上表面 上i史置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射 表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii) 三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y，z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所述發(fā)光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心 軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所U光器件的光出射表面相 交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(iii) 當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿X軸的正方向在XZ平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)， 光的行進(jìn)方向和Z軸形成的角度取正值，(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角cpAM^^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角ea所述曲線部分輸出，(v) 在XZ平面內(nèi)與Z成角((p + I A<pI/2)地^^、點(diǎn)輸出的M XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae+)地從所述曲線部分輸出，以及(vi) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(cp- lAcpl/2)AM^^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae.)Ak^所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的X坐標(biāo)的值是正數(shù)值，在z軸上從原點(diǎn)輸出的光在xz平面內(nèi)與z軸成角e0 (e0 > o)M所 述曲線部分輸出，并且通過F(9，Acp) = (Ae+國(guó)Ae—)/A(p (1)表示的函數(shù)F(9，Aq))隨著cp的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在9 = 9o(o)處取最大值，接著單調(diào)地減小，并且在每個(gè)發(fā)光器件組件單元中，相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸交疊， 并且相對(duì)的發(fā)光器件組件對(duì)的X軸的正方向彼此相反。
21.—種光輸出構(gòu)件，提供在發(fā)光元件上并且具有上表面，在所述上 表面上提供有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中，假定(i)穿過所述曲線部分的中心并且與所述發(fā)光器件的光出射 表面的法線平行的軸線是曲線部分中心軸，(ii) 三維空間中的正交坐標(biāo)系統(tǒng)(x，y,z)以穿過所述發(fā)光器件的中心的 所述發(fā)光器件的光出射表面的法線作為Z軸，以包含所述曲線部分中心 軸和Z軸的平面作為XZ平面，以Z軸和所U光器件的光出射表面相 交的點(diǎn)作為原點(diǎn)，(iii) 當(dāng)從所述曲線部分輸出的光沿X軸的正方向在XZ平面內(nèi)行進(jìn)時(shí)， 光的行進(jìn)方向和Z軸形成的角度^Jt值，(iv) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角q)Afe^w^點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角e^所述曲線部分輸出，(v) 在XZ平面內(nèi)與Z成角(9+lA(pl /2) Afe^^、點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae+)M所述曲線部分輸出，以及(vi) 在XZ平面內(nèi)與Z軸成角(cp- lAcpl/2)iiMU^點(diǎn)輸出的iL^XZ平面內(nèi)與z軸成角(e + Ae.)M所述曲線部分輸出，所述曲線部分中心軸的x坐標(biāo)的值是正數(shù)值，在z軸上>^^、點(diǎn)輸出的iWL xz平面內(nèi)與z軸成角e0 (e0 > 0)a所 述曲線部分輸出，并且通過<formula>formula see original document page 9</formula>表示的函數(shù)F(cp,A(p)隨著(p的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在cp = <po (<0)處取最大值，接著單調(diào)地減小。
全文摘要
發(fā)光/液晶顯示器件組件、表面光源器件和光輸出構(gòu)件。發(fā)光器件組件包含發(fā)光器件；和光輸出構(gòu)件，其設(shè)置在發(fā)光元件上，并且具有上表面，在上表面上設(shè)置有輸出來自發(fā)光器件的光的曲線部分，其中曲線部分中心軸的x坐標(biāo)值為正數(shù)值，曲線部分的邊緣軌跡圍繞曲線部分中心軸形成圓或橢圓，在Z軸上從原點(diǎn)輸出的光在XZ平面內(nèi)與Z軸成角θ₀(θ₀＞0)地從所述曲線部分輸出，并且通過F(φ，Δφ)＝(Δθ₊-Δθ_-)/Δφ (1)表示的函數(shù)F(φ，Δφ)隨著φ的值從最小值增加而單調(diào)地增加，在φ＝φ₀(＜0)處取最大值，并接著單調(diào)地減小。
文檔編號(hào)F21S2/00GK101634407SQ20091016124
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月24日
發(fā)明者大川真吾 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社