專(zhuān)利名稱(chēng)：光源裝置和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括例如發(fā)光二極管的發(fā)光器件作為其光源的光源裝置，尤其涉及一種適用于這樣一種照明光源的光源裝置，該照明光源通過(guò)均勻散射及激勵(lì)R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三種顏色的發(fā)光二極管而能夠獲得白色面光源。本發(fā)明還涉及包括從后面照明顯示部分的光源裝置的顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為發(fā)光二極管(LED)的一種應(yīng)用，眾所周知，白色LED能夠通過(guò)組合多個(gè)具有R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三種顏色的發(fā)光二極管或其它顏色的發(fā)光二極管的白色發(fā)光二極管(白色LEDs)來(lái)發(fā)射白光。
由于近些年來(lái)發(fā)光二極管更具影響力，這種白色LED光源的應(yīng)用也更加廣泛。
尤其是，人們已經(jīng)認(rèn)為，白色光源可應(yīng)用到照明光源、投影儀光源和大尺寸液晶顯示器的背光。在這些應(yīng)用中，由于發(fā)光二極管具有不含水銀、環(huán)境載荷小、顏色再現(xiàn)性好、響應(yīng)快、具有亮度可變性以及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，所以期望白色LED光源代替現(xiàn)有技術(shù)中的熒光管(熱陰極管和冷陰極管)。
當(dāng)白色LED光源應(yīng)用到上述照明光源、投影儀光源和大尺寸液晶顯示器的背光時(shí)，為了獲得提供面光源所需的亮度，目前必需使用大量的為點(diǎn)光源的發(fā)光二極管。另外，還需要控制整個(gè)面光源的亮度不均勻性和色度不均勻性在預(yù)定的范圍內(nèi)。
已知兩種類(lèi)型的背光，即，側(cè)光型背光和正對(duì)型背光是使用發(fā)光二極管的典型背光結(jié)構(gòu)。
側(cè)光型背光包括發(fā)射光至導(dǎo)光板一個(gè)端面上的發(fā)光二極管，導(dǎo)光板設(shè)置在垂直于照明方向上的散射器的下表面，由此提供面光源。
正對(duì)型背光包括正好位于散射器下方呈XY陣列模式(即，呈二維模式)的各發(fā)光二極管，其在垂直于散射器的方向上發(fā)射光，由此提供面光源。
根據(jù)側(cè)光型背光，來(lái)自位于屏幕水平方向光源被引導(dǎo)至光導(dǎo)板的光，通過(guò)散射片或是反射片改變?cè)摴獾姆较虺蚱聊坏那胺健?br>
然而，由于行進(jìn)光的方向改變過(guò)程中光的損失導(dǎo)致光量相當(dāng)大的降低，所以發(fā)光效率必然降低，并且因此在遠(yuǎn)離光源的位置亮度趨于降低。
由于這個(gè)原因，側(cè)光型背光應(yīng)用于相對(duì)較小尺寸的背光。
另一方面，正對(duì)型背光適于使用在相對(duì)較大尺寸的背光中。
然而，在背光的厚度受限制的條件下，與側(cè)光型背光相比，從發(fā)光二極管至散射板的光路射程的長(zhǎng)度減小，將光從各發(fā)光二極管均勻散射至面板中是相當(dāng)困難的。
而正對(duì)型背光具有可容易增大亮度的優(yōu)點(diǎn)，并具有易于出現(xiàn)亮度不均勻和色度不均勻的缺點(diǎn)。
另一方面，在正對(duì)型背光中，已知有多種方法用于在背光的限定厚度范圍內(nèi)均勻散射從各發(fā)光二極管至面板中的光。
例如，已知的方法有(1)增加散射器的散射率；(2)設(shè)置多個(gè)小尺寸的發(fā)光二極管；以及(3)在各發(fā)光二極管上設(shè)置能夠?qū)?lái)自位于水平方向上的各發(fā)光二極管光源發(fā)射的光散射的光學(xué)件。
然而，當(dāng)使用上述方法(1)增大散射器的散射率時(shí)，因?yàn)樯⑸淦鞯耐干渎式档?，光的利用率降低并且?dǎo)致獲得預(yù)定亮度所需的電能必然增高。因此，根據(jù)方法(1)，對(duì)于改善亮度不均勻性和色度不均勻性的效果是有限的。
對(duì)于這個(gè)原因，最好采用方法(2)，設(shè)置多個(gè)小尺寸的發(fā)光二極管，以及采用方法(3)，在各發(fā)光二極管上設(shè)置能夠?qū)?lái)自水平方向上的各發(fā)光二極管光源發(fā)射的光散射的光學(xué)件。
根據(jù)方法(1)至(3)的任一個(gè)，當(dāng)通過(guò)組合RGB三種顏色的發(fā)光二極管或是其它顏色的發(fā)光二極管提供白光光源時(shí)，應(yīng)當(dāng)以這種方式考慮各種顏色的發(fā)光二極管的排列以及光輻射特性，即，在背光板的整個(gè)表面上，在預(yù)定的視場(chǎng)角內(nèi)各種顏色可變?yōu)闆](méi)有亮度不均勻和色度不均勻的白色面光源。
已知的一種利用上述方法(3)在各發(fā)光二極管上設(shè)置能夠?qū)⑺椒较蛑懈靼l(fā)光二極管光源發(fā)射的光散射的光學(xué)元件的排列為使用透鏡或是基本上為錐形反射表面的排列(例如，參見(jiàn)引用的專(zhuān)利參考文獻(xiàn)1或是引用的專(zhuān)利參考文獻(xiàn)2)。
尤其是，根據(jù)利用基本為圓錐反射面的排列，因?yàn)橥ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)难b置，例如散射器和亮度增強(qiáng)膜，由發(fā)光二極管發(fā)射的光被改變成基本上為水平方向以延伸光路長(zhǎng)度，并且光發(fā)射方向再次被改變?yōu)楸彻獍宸较颍闪钊藵M(mǎn)意地消除各發(fā)光二極管之間的亮度不均勻和色度不均勻。
另外，有可能由發(fā)光二極管和基本上圓錐反射面構(gòu)建發(fā)光二極管組件(LED組件)。
有人提出，將其中具有上述排列的LED組件應(yīng)用于使用R、G、B三種顏色發(fā)光二極管的白光光源(例如，參見(jiàn)引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
當(dāng)由R、G、B三種顏色的發(fā)光二極管組成的白光光源構(gòu)成背光時(shí)，為了獲得理想色溫的白顏色，應(yīng)當(dāng)激勵(lì)各發(fā)射顏色的發(fā)光二極管。為此，應(yīng)該用這樣的亮度激勵(lì)每種顏色的發(fā)光二極管，即，所述亮度相配于由光發(fā)射波長(zhǎng)決定的預(yù)定亮度比。
然而，因?yàn)樵诿糠N顏色的發(fā)射光中發(fā)光二極管的發(fā)光效率各不相同，應(yīng)該以減小的輸出激勵(lì)其它發(fā)射光顏色的發(fā)光二極管，該減小的輸出與相對(duì)于所需亮度額定發(fā)射光亮度比為最低的發(fā)射光顏色的發(fā)光二極管協(xié)調(diào)一致。
結(jié)果，因?yàn)榫哂辛钊藵M(mǎn)意的發(fā)光效率的顏色光必須在低于額定發(fā)射光亮度的發(fā)射光亮度發(fā)射，能耗效率惡化，獲得理想白色亮度值所需的發(fā)光二極管的數(shù)量增加。這樣，就不可避免的出現(xiàn)了成本增加等問(wèn)題。
因此，為了在有效激勵(lì)各顏色的發(fā)光二極管的同時(shí)實(shí)現(xiàn)白色的理想色度，有人提出了一種排列，其中用于發(fā)射R、G、B各顏色光的各發(fā)光二極管的芯片面積互不相同(例如，參見(jiàn)引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。
另外，有人提出了一種排列，即，通過(guò)改變各種顏色發(fā)光二極管的排列，使幾個(gè)組的色度分布均衡，以便改善色度的不對(duì)稱(chēng)性(例如，參見(jiàn)引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本公開(kāi)的實(shí)用新型申請(qǐng)No.7-3154引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)No.2004-140327引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)No.11-162233引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)No.11-3051
發(fā)明內(nèi)容
例如，如果R、G和B三種顏色的發(fā)光二極管以圖1A所示的三角形式或是圖1B所示的線(xiàn)性形式設(shè)置，即使當(dāng)設(shè)置多個(gè)小尺寸的發(fā)光二極管時(shí)，在各芯片靠近設(shè)置的情況下也可容易地混合三種顏色來(lái)提供白光。因此，上述問(wèn)題難于產(chǎn)生。
一方面，如圖2A、2B和2C所示，如果單個(gè)的大致錐形反射表面相對(duì)于R、G和B三種顏色的一組發(fā)光二極管設(shè)置，那么，水平方向的預(yù)定角度范圍變?yōu)镽、G和B各顏色相對(duì)于圓錐中心軸的反射區(qū)域，使得反射光的亮度不均勻和色度不均勻更加顯著。
具體地說(shuō)，如圖2A所示，如果其表面形成為反射表面的大致錐形元件51設(shè)置在呈三角形設(shè)置的R、G和B的中心位置，那么，如圖2B示出的從圖2A中箭頭A表示的方向看的截面圖，從發(fā)光二極管的每個(gè)芯片發(fā)射出的光被大致錐形元件51的反射表面反射，并由此朝向水平方向行進(jìn)以遠(yuǎn)離中心位置。
因此，如圖2C示出的平面圖，R、G和B芯片的圓周被分為三個(gè)區(qū)域R主要發(fā)光區(qū)、G主要發(fā)光區(qū)和B主要發(fā)光區(qū)。在這些R、G和B主要發(fā)光區(qū)中，尤其是增加了每個(gè)發(fā)射光的亮度，使得即使當(dāng)它們經(jīng)過(guò)散射器，也難于充分地混合這些發(fā)射光以提供白光。
另外，如果光學(xué)元件具有大致錐形反射表面，簡(jiǎn)單的組合引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)3中所述的排列(芯片面積不同的排列)和引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)4中所述的排列(在每個(gè)組，所發(fā)射顏色的排列改變的排列)，將會(huì)產(chǎn)生色度不均勻性。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種光源裝置，其中可降低色度不均勻性，并提供包括這種光源裝置的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光源裝置，其中包括用于發(fā)射至少多于兩種顏色光的發(fā)光器件，以及由彼此靠近設(shè)置的發(fā)光器件構(gòu)成的一個(gè)發(fā)光器件組。在這種光源裝置中，每個(gè)發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射多于兩種顏色的顏色中至少多于一種顏色的光的發(fā)光器件，多個(gè)發(fā)光器件這樣設(shè)置，以便用于發(fā)射各自顏色光的發(fā)光器件的中心位置彼此大致相配。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置還包括顯示部分和用于從背面照明該顯示部分的光源裝置。
根據(jù)本發(fā)明上述光源裝置的排列，因?yàn)槊總€(gè)光源器件組包括多個(gè)用于發(fā)射多于兩種顏色的光中多于至少一種顏色光的發(fā)光器件，并且各發(fā)光器件以這樣的方式設(shè)置，即，用于發(fā)射各自顏色的光的發(fā)光器件的中心位置彼此大致相配，用于發(fā)射各自顏色光的發(fā)光器件彼此大致對(duì)稱(chēng)。
因此，在每個(gè)發(fā)光器件組中，可容易地混合各顏色的光并有可能降低色度不均勻性。還有可能降低亮度不均勻性。
另外，根據(jù)本發(fā)明顯示裝置的排列，因?yàn)橛糜趶暮髠?cè)照明顯示部分的光源裝置是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源裝置的排列，可降低光源裝置的色度不均勻性和亮度不均勻性。結(jié)果，顯示在顯示部分上的圖像的色度和亮度的分布成為良好的分布。
根據(jù)本發(fā)明的上述光源裝置，因?yàn)橛锌赡芙档土炼炔痪鶆蛐院蜕炔痪鶆蛐?，就有可能通過(guò)混合從發(fā)光器件發(fā)射的光實(shí)現(xiàn)良好的白光光源，該發(fā)光器件用于發(fā)射多于兩種顏色的發(fā)射光。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，還因?yàn)轱@示在顯示部分的圖像的色度和亮度分布成為良好的分布，有可能顯示具有良好圖像質(zhì)量的圖像。
圖1A是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的光源裝置的平面圖，其中三種顏色的發(fā)光二極管芯片以三角形排列；圖1B是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的光源裝置的平面圖，其中三種顏色的發(fā)光二極管芯片成線(xiàn)性排列；圖2A是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的光源裝置的剖視圖，其中相對(duì)于一組三顏色的發(fā)光二極管設(shè)置有基本為圓錐形的反射表面；圖2B是示出圖2A中相關(guān)技術(shù)的光源裝置沿箭頭A所示方向的透視圖；圖2C是示出圖2A中相關(guān)技術(shù)的光源裝置沿箭頭B所示方向的平面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光源裝置主要部分的平面圖；圖4是光源裝置的平面圖，其中圖3中示出的發(fā)光二極管單元設(shè)置為XY陣列形式；圖5是示出包括有光源裝置作為其背光的彩色液晶顯示裝置的排列的示意圖(分解剖視圖)；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光源裝置主要部分的透視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光源裝置的主要部分的平面圖；
圖8是示出圖7所示光源裝置的變型例子的主要部分的平面圖；圖9是示出圖7所示光源裝置的其它變型例子的主要部分的平面圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光源裝置的主要部分的平面圖；圖11A、11B和11C分別是示出圖10中所示光源裝置的變型例子的主要部分的平面圖；圖12是示出圖10中所示光源裝置的另一變型例子的主要部分的平面圖；圖13A是沿圖12中箭頭S-S所示虛線(xiàn)的截面圖；圖13B是沿圖12中箭頭T-T所示虛線(xiàn)的截面圖；圖13C是沿圖12中箭頭U-U所示虛線(xiàn)的截面圖；圖14是示出圖11A所示光源裝置的又一變型例子的主要部分的平面圖；圖15是示出一個(gè)比較例的光源裝置的主要部分的平面圖，其中各種顏色的中心部分不與整個(gè)光源裝置的中心部分耦合；圖16是示出一個(gè)比較例的光源裝置的主要部分的平面圖，其中三個(gè)發(fā)光二極管中的兩個(gè)適合具有相同的芯片區(qū)域；以及圖17示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光源裝置的主要部分。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光源裝置的主要部分的平面圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的光源裝置包括發(fā)射三種顏色光的發(fā)光二極管，即，紅色發(fā)光二極管R、綠色發(fā)光二極管G和藍(lán)色發(fā)光二極管B構(gòu)建成了一組發(fā)光二極管單元1。
另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)具有高發(fā)光效率的各種顏色的發(fā)光二極管時(shí)，為了獲得理想的白色色度，選擇用于發(fā)光亮度不足的顏色光的發(fā)光二極管的芯片面積，即綠色發(fā)光二極管G的芯片面積大于發(fā)射其它顏色，即，紅色和藍(lán)色的發(fā)光二極管R和B的芯片面積。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，尤其是在發(fā)光二極管單元1中，用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)光，即R、G和B的發(fā)光二極管中心位置彼此相配，并且用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)，即R、G和B的發(fā)光二極管相對(duì)于該中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R1和R2具有中心位置CR1和CR2，并且兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R1和R2整體的中心位置變?yōu)閳D3中參考標(biāo)記C所示的位置。兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R1和R2還關(guān)于該中心C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B1和B2具有中心位置CB1和CB2，并且兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B1和B2整體的中心位置變?yōu)閳D3中參考標(biāo)記C所示的位置。兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B1和B2還關(guān)于該中心C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
一個(gè)綠色發(fā)光二極管G的中心位置與圖3所示的位置C耦合，并且關(guān)于該中心C對(duì)稱(chēng)。
更具體地說(shuō)，用于發(fā)射R、G和B顏色光的發(fā)光二極管的中心位置與圖3所示的點(diǎn)C一致，并且，用于發(fā)射R、G和B顏色光的發(fā)光二極管關(guān)于中心C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
因此，在發(fā)光二極管單元1中可保持光的對(duì)稱(chēng)，并由此有可能降低色度的不均勻性。
在圖3所示的發(fā)光二極管中，可以以這樣的方式選擇用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B的尺寸和排列，即，綠色發(fā)光二極管G，例如，可形成邊長(zhǎng)為1mm的正方形，紅色發(fā)光二極管R和藍(lán)色發(fā)光二極管B可形成邊長(zhǎng)為0.35mm的正方形。另外，可選擇中心位置C至設(shè)置在中心位置C四周的發(fā)光二極管R1、R2、B1和B2的中心位置CR1、CR2、CB1和CB2的距離分別為約0.35mm。
尺寸和設(shè)置并不限定為以上這些，但最好是中心位置C至設(shè)置在中心位置C四周的發(fā)光二極管R1、R2、B1和B2的中心位置CR1、CR2、CB1和CB2的距離選擇為小于2mm。
圖4是示出光源裝置的一個(gè)例子的平面圖，其中圖3所示的發(fā)光二極管單元1以XY陣列的形式設(shè)置(即，二維形式)。
在圖4中，一般由標(biāo)號(hào)2表示光源裝置，其包括以XY陣列形式在水平和垂直方向上設(shè)置的圖3中所示的發(fā)光二極管單元1。
根據(jù)該實(shí)施例的光源裝置2的上述排列，每個(gè)發(fā)光二極管單元1包括兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R1和R2，兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管單元B1和B2。用于發(fā)射各自顏色光R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的發(fā)光二極管R、G和B的中心位置彼此相配，并且發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B關(guān)于中心C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
因此，可在發(fā)光二極管單元1中保持光學(xué)對(duì)稱(chēng)，由此降低色度不均勻性和亮度不均勻性成為可能。
另外，在光源裝置2中，示于圖3中的發(fā)光二極管以如圖4所示的XY陣列形式設(shè)置，其有可能在各發(fā)光二極管單元1中降低色度不均勻性。
由于可降低色度不均勻性，即使減小光源裝置2的厚度時(shí)，也能獲得良好的色度分布，并由此有可能通過(guò)減小光源裝置2的厚度而使光源裝置2最小化。
例如，當(dāng)通過(guò)使用具有前述尺寸和排列的發(fā)光二極管單元1構(gòu)建光源裝置2時(shí)，在各發(fā)光二極管單元1的中心C之間的距離選擇為約20mm的條件下，厚度約為20mm的光源裝置可通過(guò)顏色混合提供白光。
另外，根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置2的排列，因?yàn)檎麄€(gè)發(fā)光二極管單元1的發(fā)光效率可通過(guò)增加發(fā)光不足且發(fā)光效率低的綠色發(fā)光二極管G的芯片面積而增大，可減少光源裝置2獲得所需亮度的發(fā)光二極管單元1的數(shù)量，并由此有可能減少光源裝置2中芯片的數(shù)量。
圖3和4中所示光源裝置2可適于用作照明裝置、投影儀光源、彩色液晶顯示器的背光裝置等等。
因?yàn)榫哂袌D3和圖4所示排列的光源裝置2可降低色度不均勻性，并提供良好的白光源，這種光源裝置2可適用于上述應(yīng)用。
如圖5所示，可使用具有圖3和4所示的光源裝置2作為背光裝置來(lái)構(gòu)造彩色液晶顯示裝置。圖5是示意排列圖，即，彩色液晶顯示裝置的分解剖視圖。
在圖5中，用標(biāo)號(hào)100表示彩色液晶顯示板，其包括透射型彩色液晶顯示板10和設(shè)置在該彩色液晶顯示板10后側(cè)的背光單元40。
如圖5所示，透射型液晶顯示板10包括兩個(gè)透明基底(TFT(薄膜晶體管)基底11和對(duì)置電極基底12)，由合適材料例如玻璃制成，以相對(duì)方式設(shè)置；和液晶層13，其中包括TN(扭曲向列)液晶，設(shè)置在兩個(gè)透明基底11和12之間。用作開(kāi)關(guān)元件的薄膜晶體管(TFTs)16設(shè)置為XY陣列形式，并且像素電極17形成在TFT基底11上。
通過(guò)掃描線(xiàn)15順序地選擇薄膜晶體管16，并且，能夠?qū)⑿盘?hào)線(xiàn)14提供的視頻信號(hào)寫(xiě)入相應(yīng)的像素電極17中。
盡管未示出，彩色濾光片19也可被分為與各個(gè)片段相對(duì)應(yīng)的片段。例如，彩色濾光片19被分為三原色的紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片三個(gè)片段。
在透射型彩色液晶顯示板10插入在兩個(gè)偏振片31和32之間、以及透射型彩色液晶顯示板10由背光單元40從后側(cè)用白光照明的情況中，彩色液晶顯示裝置100通過(guò)在有源矩陣系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)透射型彩色液晶顯示板10而能夠顯示所需的全彩色圖像。
背光單元40適于從后側(cè)照明透射型彩色液晶面板10。如圖5所示，背光單元40包括背光裝置20，和層疊在該背光裝置20的光輻射表面20a上的散射器41，該背光裝置20配備有用于面發(fā)射白光的光源，該白光來(lái)自光輻射表面20a，通過(guò)混合來(lái)自光源的各種顏色的光獲得。
散射器41能通過(guò)散射從光輻射表面20a發(fā)射出的光來(lái)均勻面發(fā)射中的亮度。
然后，以XY陣列形式設(shè)置發(fā)光二極管單元1構(gòu)成背光裝置20，每一個(gè)發(fā)光二極管單元1由圖4示出的紅、綠和藍(lán)三種顏色的發(fā)光二極管R、G和B形成。
結(jié)果，因?yàn)樵诿總€(gè)發(fā)光二極管單元1中的色度不均勻性和亮度不均勻性的降低，可抑制背光裝置20影響透射型彩色液晶面板10上所顯示的圖像的亮度不均勻性和色度不均勻性，由此可獲得良好的圖像亮度和色度。
因此，有可能以良好的圖像質(zhì)量顯示將要顯示的圖像。
因?yàn)楫?dāng)對(duì)紅色發(fā)光二極管施加電壓發(fā)射紅色光時(shí)，由于溫度升高，紅色發(fā)光二極管發(fā)射的光波長(zhǎng)必然會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的改變，所以有必要將電流限制到激勵(lì)紅色發(fā)光二極管所需的較低電流。
最后，認(rèn)為應(yīng)增大光發(fā)射面積，以便以較小的電流可獲得足夠的亮度。
可改變圖3和圖4所示的發(fā)光二極管單元1的排列，使得紅色發(fā)光二極管R的芯片尺寸大于藍(lán)色發(fā)光二極管B的尺寸，從而提供較大的發(fā)光面積。
發(fā)光二極管1中，紅色發(fā)光二極管R、綠色發(fā)光二極管G和藍(lán)色發(fā)光二極管B之間的芯片面積關(guān)系并不限于圖3和4中示出的表達(dá)為G＞(R，B)的關(guān)系，并且各種關(guān)系都是有可能的。
如上所述，也可考慮表達(dá)為(G，R)＞B、G＞R＞B以及R＞G＞B的排列，其中紅色發(fā)光二極管R的芯片面積大于藍(lán)色發(fā)光二極管B。
接下來(lái)，圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光源裝置的示意排列圖(主要部分的剖視圖)。
在該實(shí)施例中，通過(guò)使用錐形反射表面在基本上水平方向上改變由發(fā)光二極管R、G和B發(fā)射出的光。
如圖6所示，用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)三種顏色的發(fā)光二極管R、G和B以與圖3中所示的發(fā)光二極管單元1相同的方式設(shè)置，并且具有圓錐反射面的光學(xué)元件21設(shè)置在發(fā)光二極管R、G和B的中心位置C之上，以便其頂點(diǎn)向下定向，由此構(gòu)建了發(fā)光二極管單元3。
通過(guò)將大量發(fā)光二極管單元3以XY陣列方式設(shè)置來(lái)構(gòu)建光源裝置。
在圖6箭頭所示的90度角的RGB顏色混合區(qū)域中，該區(qū)域分別分?jǐn)?/4的綠色發(fā)光二極管G、1/2的紅色發(fā)光二極管R和1/2的藍(lán)色發(fā)光二極管。因此，各顏色的光R、G和B可以以很平衡的方式混合，以防止發(fā)射出與圖2C中所示的R、G和B主發(fā)光區(qū)域不同的具有高亮度的特殊顏色的光(即，可防止這種特殊顏色的亮度和色度的不均勻性)。
因此，在保持紅、綠和藍(lán)R、G和B各顏色的光的亮度平衡的同時(shí)可降低色度不均勻性。
根據(jù)該實(shí)施例的上述排列，發(fā)射三種顏色光的發(fā)光二極管類(lèi)似于圖3所示的發(fā)光二極管單元1那樣排列。即，發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B的中心位置彼此相配，并且發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管關(guān)于該中心C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
結(jié)果，在發(fā)光二極管單元3中可保持光對(duì)稱(chēng)性，由此降低色度不均勻性成為可能。
另外，在圖6所示發(fā)光二極管單元3以XY陣列形式設(shè)置的光源裝置中，在各發(fā)光二極管單元3中降低色度不均勻性是可能的。
因?yàn)椋哂休^低發(fā)光效率的綠色發(fā)光二極管G的芯片面積設(shè)置成大于其它顏色的發(fā)光二極管R和B的芯片面積，所以有可能提高整個(gè)發(fā)光二極管單元3的發(fā)光效率。因此，由于光源裝置獲得理想亮度所需的發(fā)光二極管單元3的數(shù)量減小，減少光源裝置中芯片的數(shù)量成為可能。
另外，因?yàn)榫哂袌A錐反射面的的光學(xué)元件21設(shè)置在發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)射二極管R、G和B中心位置C的上方，R、G和B各顏色可以以很平衡的方式混合，并且可保持R、G和B各顏色的亮度平衡。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，降低色度不均勻性成為可能。
還有，因?yàn)榭山档蜕炔痪鶆蛐?，即使?dāng)光源裝置的厚度降低時(shí)，也能獲得良好的色度，并由此可通過(guò)減小光源裝置的厚度使光源裝置最小化。
另外，發(fā)射光的行進(jìn)方向可從基本上垂直于基底的方向改變?yōu)榻破叫杏诨椎幕舅降姆较?，并且可由光學(xué)元件21的錐形反射表面輻射，從這方面來(lái)看，通過(guò)減小光源裝置的厚度使光源裝置最小化成為可能。
雖然在圖6所示實(shí)施例中，綠色發(fā)光二極管G的芯片面積大于發(fā)射紅光和藍(lán)光的發(fā)光二極管R和B的芯片面積，并且用于發(fā)射紅和藍(lán)光的兩種發(fā)光二極管R和B每個(gè)都構(gòu)建成發(fā)光二極管單元3時(shí)，但本發(fā)明并不局限于此，并且芯片面積和芯片數(shù)量可以有多種變化。
理想地，對(duì)于與其它顏色的光相比具有低發(fā)光效率且需要高亮度的顏色光應(yīng)增大其芯片面積并增加其芯片數(shù)量。因此，因?yàn)榭稍龃笳麄€(gè)發(fā)光二極管單元的發(fā)光效率，可減少光源裝置所必需的發(fā)光二極管單元的數(shù)量，由此可降低光源裝置的成本。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，其中圖6中所示的多個(gè)發(fā)光二極管單元3以XY矩陣形式設(shè)置的光源裝置適用于照明光源、投影儀光源、和彩色液晶顯示器的背光裝置等。
因?yàn)楣庠囱b置可降低色度不均勻性，并成為良好的白光光源，這種光源裝置適用于上述裝置。
根據(jù)該實(shí)施例的光源裝置可用于圖5所示的彩色液晶裝置100的背光裝置20。
因?yàn)樵搶?shí)施例的光源裝置使用了具有錐形反射表面的光學(xué)元件21，因此可減小光源裝置的厚度，當(dāng)該光源裝置用于圖5所示的彩色液晶顯示裝置100時(shí)，有可能減小正對(duì)型背光裝置20的厚度。
接下來(lái)，圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光源裝置的示意排列圖(主要部分的平面圖)。
如圖7所示，兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R、兩個(gè)綠色發(fā)光二極管G和一個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B以這樣的方式設(shè)置，即，各種顏色的R、G和B的中心位置彼此一致，并且它們關(guān)于中心位置對(duì)稱(chēng)。
另外，盡管沒(méi)有示出，與圖6示出的實(shí)施例相同，具有錐形反射表面的光學(xué)元件設(shè)置在發(fā)光二極管R、G和B的中心位置上方，由此構(gòu)建一個(gè)發(fā)光二極管單元4。
在該實(shí)施例中，如圖7所示，增大紅色發(fā)光二極管R和綠色發(fā)光二極管G的芯片面積，而中間的藍(lán)色發(fā)光二極管B的芯片面積有相當(dāng)大的降低。
在該情況中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)具有錐形反射表面的光學(xué)元件的反射表面在90度角度范圍的RGB顏色混合區(qū)域中可混合三種顏色的光，可保持各種顏色R、G和B的亮度平衡，并且有可能降低色度的不均勻性。
因?yàn)檫x擇的紅色發(fā)光二極管R的芯片面積比較大，即使通過(guò)較小的電流也能獲得足夠高的亮度。這樣，在限制激勵(lì)紅色發(fā)光二極管R的電流大小的同時(shí)，當(dāng)紅色發(fā)光二極管R受到激勵(lì)發(fā)射紅光時(shí)，由于紅色發(fā)光二極管R的溫度升高而改變的紅光的波長(zhǎng)的數(shù)量有可能減少。
根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的光源裝置，其中如圖6所示多個(gè)發(fā)光二極管單元3以XY陣列形式設(shè)置，其適用于照明光源、投影儀光源、彩色液晶顯示裝置的背光裝置等等。
因?yàn)樵摴庠囱b置能夠降低色度不均勻性并成為良好的白光光源，該光源適用于上述裝置的應(yīng)用。
根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置可用于圖5所示的彩色液晶顯示裝置100的背光裝置20。
將參照?qǐng)D8和9描述圖7所示的實(shí)施例的變型例。
在圖8所示的變型例中，增大綠色發(fā)光二極管G的芯片面積，并選擇紅色發(fā)光二極管R的芯片的面積與藍(lán)色發(fā)光二極管B的相同，由此構(gòu)建了發(fā)光二極管單元5。在這種情況中，由于只增大了綠色發(fā)光二極管G的芯片面積，因此認(rèn)為可獲得與圖6中所示實(shí)施例相同的作用。
在圖9所示的變型例中，增大了綠色發(fā)光二極管G和紅色發(fā)光二極管R的芯片面積，它們相對(duì)于位于中心位置的藍(lán)色發(fā)光二極管B傾斜設(shè)置，由此構(gòu)建了發(fā)光二極管單元6。在這種情況中，圖9所示的變型例與圖7所示排列具有相同的作用并獲得相同的效果，其區(qū)別僅在于四個(gè)RGB彩色混合區(qū)域的邊界變?yōu)閮A斜方向。
有可能通過(guò)利用類(lèi)似于圖3的圖8和9所示的變型例的三種顏色的發(fā)光二極管R、G和B的排列構(gòu)建沒(méi)有圓錐反射材料的發(fā)光二極管單元。
在這種情況中，在通過(guò)增大的芯片面積而提供的光的顏色中，可獲得通過(guò)增大的芯片面積而獲得的作用和效果。
接下來(lái)，圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例光源裝置的示意排列圖(主要部分的平面圖)。在該實(shí)施例中，在驅(qū)動(dòng)具有良好發(fā)光效率的各顏色的發(fā)光二極管的同時(shí)，為了獲得理想的白光色度，增加芯片的數(shù)量而不改變各顏色發(fā)光二極管的芯片面積，以便保持RGB顏色混合區(qū)域中各顏色光的亮度平衡，從而降低色度不均勻性。
如圖10所示，兩個(gè)紅色發(fā)光二極管R、四個(gè)綠色發(fā)光二極管G和兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B以這樣的方式設(shè)置，即，發(fā)射光的各顏色R、G和B的中心位置C彼此相配，并且這些發(fā)光二極管R、G和B關(guān)于該中心位置C對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
盡管沒(méi)有示出，類(lèi)似于圖6所示的實(shí)施例，具有錐形反射表面的光學(xué)元件設(shè)置在各發(fā)光二極管R、G和B的中心位置之上，由此構(gòu)建了發(fā)光二極管單元7。
在該實(shí)施例中，各發(fā)光二極管R、G和B的芯片面積被選擇為相同。
另外，選擇綠色發(fā)光二極管G的數(shù)量是其它發(fā)光二極管R和B數(shù)量的兩倍。在圖10箭頭所示每個(gè)90度角RGB顏色混合區(qū)域中，分別分?jǐn)?倍的綠色發(fā)光二極管G、1/2的紅色發(fā)光二極管R和1/2的藍(lán)色發(fā)光二極管B。這樣，綠色發(fā)光二極管G的面積是其它顏色的發(fā)光二極管R和B的兩倍大。因此，各種顏色R、G和B的光可以以很好的平衡方式混合，以便其在保持各顏色R、G和B的亮度平衡的同時(shí)，降低色度不均勻性成為可能。
另外，在該實(shí)施例中，雖然各種顏色光的發(fā)光二極管R、G和B彼此相配，但在中心位置C根本不設(shè)有發(fā)光二極管。
如上所述，因?yàn)殄F形反射表面的中心軸所在中心位置C上沒(méi)有發(fā)光二極管，與錐形反射表面的中心軸的位置上設(shè)有發(fā)光二極管相比，可減小各紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B的相對(duì)位置和錐形反射表面的相對(duì)位置之間的差異，并且用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B發(fā)射的光經(jīng)錐形反射表面反射之后，可獲得彼此大致相配的輻射角度。
因此，有可能更有效地降低色度不均勻性。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源裝置，其中示于圖10中的多個(gè)發(fā)光二極管單元7以XY陣列的形式設(shè)置，其適用于照明光源、投影儀光源、彩色液晶顯示裝置的背光裝置等。
因?yàn)樵摴庠囱b置可降低色度不均勻性并成為良好的白光光源，該光源裝置適用于上述裝置。
根據(jù)本實(shí)施例的光源裝置可用于圖5所示的彩色液晶顯示器100的背光裝置20。
圖11A、11B和11C示出了圖10所示實(shí)施例的變型例，其中，增大了綠色發(fā)光二極管G的芯片面積，使其變得大于其它顏色，即紅色和藍(lán)色的發(fā)光二極管R和B的芯片面積。示于圖11A、11B和11C中的任一變型例與示于圖10中的實(shí)施例的共同點(diǎn)在于，在發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B的中心位置C上不設(shè)有發(fā)光二極管。
在圖11A、11B和11C示出的變型例中，盡管沒(méi)有示出，與圖6中所示實(shí)施例相同，具有錐形反射表面的光學(xué)元件設(shè)置在發(fā)光二極管R、G和B的中心位置C的上方，由此構(gòu)建發(fā)光二極管單元。
圖11A示出了變型例，其中提供四個(gè)紅色發(fā)光二極管R和兩個(gè)綠色發(fā)光二極管G，并且紅色和綠色發(fā)光二極管R和G的位置取代了示于圖10中的位置，由此增大了綠色發(fā)光二極管G的芯片面積。在整個(gè)發(fā)光二極管單元和90角的RGB顏色混合區(qū)域中，紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B的芯片區(qū)域可滿(mǎn)足表示為G＞R＞B的關(guān)系。
圖11B示出了變型例，其中提供四個(gè)紅色發(fā)光二極管R、四個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管B和兩個(gè)綠色發(fā)光二極管G，并且紅色和綠色發(fā)光二極管R和G的位置與圖11A中所示的位置有一點(diǎn)變化，由此增大了綠色發(fā)光二極管G的面積。在這種情況中，紅色發(fā)光二極管R和藍(lán)色發(fā)光二極管B的數(shù)量和芯片面積被選擇為相同，并且在整個(gè)發(fā)光二極管單元和90度角的RGB顏色混合區(qū)域中，紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B的芯片區(qū)域可滿(mǎn)足表示為G＞(R，B)的關(guān)系。
圖11C示出了變型例，其中分別用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)光各顏色的發(fā)光二極管R、G和B的數(shù)量被選擇為相同，并與圖10中所示各紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B的位置關(guān)系有一點(diǎn)變化，從而增大了綠色發(fā)光二極管G的芯片面積。在90度角的RGB顏色混合區(qū)域中，綠色發(fā)光二極管G的芯片面積和其它顏色，即紅色和藍(lán)色的發(fā)光二極管R和B的芯片面積之間的差異大于圖10所示的情況。
接下來(lái)，圖12示出了圖10所示實(shí)施例的變型例，其中各紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B設(shè)置在離中心位置C等距的位置上。
在圖12所示的排列中，發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色光的發(fā)光二極管R、G和B設(shè)置在離中心位置C等距的位置上。
與圖6中所示實(shí)施例類(lèi)似，具有錐形反射表面的光學(xué)元件21也位于用于發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色光的發(fā)光二極管R、G和B的中心位置C之上。
因?yàn)榘l(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色光的發(fā)光二極管R、G和B設(shè)置在與中心位置C等距的位置上，發(fā)光二極管R、G和B關(guān)于光學(xué)元件21的錐形反射表面的相對(duì)位置彼此相等，并因此更有效地降低色度不均勻性成為可能。
圖13A是沿圖12中箭頭S和S所示虛線(xiàn)的截面圖，圖13B是沿圖12中箭頭T和T所示虛線(xiàn)的截面圖，且13C是沿圖12中箭頭U和U所示虛線(xiàn)的截面圖。如圖13A、13B和13C所示，應(yīng)理解的是，從用于發(fā)射紅、綠和藍(lán)光的發(fā)光二極管R、G和B發(fā)射出的光基本上由光學(xué)元件21的錐形反射表面進(jìn)行相同的反射。
圖14還示出了圖11A所示實(shí)施例的另一變型例，其中各紅、綠和藍(lán)發(fā)光二極管R、G和B設(shè)置在與中心位置C等距的位置上。在這種情況中，盡管未示出，類(lèi)似于圖6所示的實(shí)施例，具有錐形反射表面的光學(xué)元件設(shè)置在紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B中心位置的上方。
在這種情況中，與圖11A所示的實(shí)施例類(lèi)似，可獲得綠色發(fā)光二極管G的芯片面積增大時(shí)獲得的作用和效果。同時(shí)，因?yàn)榧t色、綠色和藍(lán)色的發(fā)光二極管R、G和B設(shè)置在與中心位置C等距的位置上，紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光二極管R、G和B相對(duì)于光學(xué)元件的錐形反射表面的相對(duì)位置變得彼此相等，變得有可能更有效地降低色度不均勻性。
接下來(lái)，發(fā)射各自顏色光的發(fā)光二極管的排列將不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，除非它們不與光學(xué)元件的錐形反射表面組合，但是如果它們與光學(xué)元件的錐形反射表面組合，將不是優(yōu)選的，下文將其作為本發(fā)明的比較例的排列進(jìn)行描述。
圖15示出了一種排列，其中提供一個(gè)紅色發(fā)光二極管、一個(gè)藍(lán)色發(fā)光二極管和四個(gè)綠色發(fā)光二極管G，并且沒(méi)有發(fā)光二極管設(shè)置在整個(gè)排列的中心位置。
綠色發(fā)光二極管G的中心位置與整個(gè)排列的中心位置相配。一方面，紅色發(fā)光二極管設(shè)置在該中心位置的上側(cè)，藍(lán)色發(fā)光二極管設(shè)置在該中心位置的下側(cè)，并且各顏色的中心位置不與整個(gè)排列的中心位置相配。
根據(jù)圖15示出的排列，當(dāng)該排列不與光學(xué)元件的錐形反射表面組合時(shí)，紅、綠和藍(lán)色的混合是可能的。然而，當(dāng)該排列與光學(xué)元件的錐形反射表面組合時(shí)，不能有效地實(shí)現(xiàn)紅、綠和藍(lán)色的顏色混合，這不是優(yōu)選的。
更具體地說(shuō)，由藍(lán)色發(fā)光二極管B發(fā)射的光被光學(xué)元件的錐形反射表面中斷，并且發(fā)射的光難于在圖15的上側(cè)輻射。在類(lèi)似的方式中，由紅色發(fā)光二極管R發(fā)射的光被光學(xué)元件的錐形反射表面中斷，并且所發(fā)射的光難于在圖15的下側(cè)輻射。結(jié)果，降低了被錐形反射表面阻擋的發(fā)射光的亮度，并且失去了顏色混合的平衡，以致于易于出現(xiàn)色度不均勻性。
在圖17所示的排列中，選擇這三種顏色的發(fā)光二極管R、G和B的芯片面積相同。另外，各發(fā)光二極管R、G和B以等角度間隔與整個(gè)排列的中心位置等距離設(shè)置。
在這種排列中，如圖16中的箭頭所示，RGB顏色混合區(qū)域可具有120度的角度范圍。
根據(jù)圖16中示出的排列，除非這種排列與光學(xué)元件的錐形反射表面相結(jié)合，顏色的混合是可能的。另一方面，如果上述排列與光學(xué)元件的錐形反射表面相組合，可能不會(huì)產(chǎn)生足夠的顏色組合，這不是優(yōu)選的。
更具體地說(shuō)，因?yàn)榧t、綠和藍(lán)三種顏色的發(fā)光二極管R、G和B完全相同的設(shè)置，在三種RGB混合區(qū)域中，在120度角的RGB顏色混合區(qū)域中發(fā)射紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)各顏色的芯片面積的比例在三個(gè)RGB顏色混合區(qū)域中不同，在RGB顏色混合區(qū)域的右上側(cè)，發(fā)射藍(lán)光B的芯片面積的比例大于其它顏色光的。在RGB顏色混合區(qū)域的左上側(cè)，發(fā)射藍(lán)光B的芯片面積的比例大于其它顏色光的。在RGB混合區(qū)域的下側(cè)，發(fā)射紅光R的芯片面積的比例大于其它顏色的發(fā)射光的芯片面積的比例。
由于這個(gè)原因，如果用相等的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)發(fā)射各種顏色光的發(fā)光二極管R、G和B中的兩個(gè)，那么每個(gè)RGB顏色混合區(qū)域的亮度平衡不同，以致于增大了從具有較大比例的芯片面積的發(fā)光二極管發(fā)射出的光的亮度。因此，難于實(shí)現(xiàn)顏色混合。
在圖16示出的排列中，為了使RGB顏色混合區(qū)域中發(fā)出的各顏色R、G和B的光的亮度平衡變得相等，應(yīng)使發(fā)射同一顏色光的兩個(gè)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流不同，這樣會(huì)使驅(qū)動(dòng)電流變得復(fù)雜。
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光源裝置的主要部分的平面示意圖，其中可解決示于圖17中上述排列的問(wèn)題。
在圖17所示的排列中，為了使發(fā)射同一顏色光的兩個(gè)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流彼此相等，使發(fā)射同一顏色光的兩個(gè)發(fā)光二極管的芯片面積不同，以便R、G和B顏色的各發(fā)射光的芯片面積的比例在三個(gè)RGB顏色混合區(qū)域中基本相等。具體來(lái)說(shuō)，選擇發(fā)射同一顏色光的兩個(gè)發(fā)光二極管的芯片面積的比例約為2∶1。
雖然未示出，與圖6中所示實(shí)施例相似，具有錐形反射表面的光學(xué)元件也設(shè)置在發(fā)光二極管R、G和B的中心位置之上。
根據(jù)本實(shí)施例的上述排列，因?yàn)榘l(fā)射同一顏色光的兩個(gè)發(fā)光二極管的芯片面積彼此不同，使得在三個(gè)RGB顏色混合區(qū)域中，顏色R、G和B各光的芯片面積的比例變得基本上彼此相等，即使選擇各發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流相同，也有可能在RGB顏色混合區(qū)域中使顏色R、G和B的各發(fā)射光的亮度平衡變得彼此相等。
因此，即使當(dāng)各發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流相同時(shí)，也有可能通過(guò)簡(jiǎn)單地混合顏色R、G和B的各發(fā)射光獲得不存在色度不均勻的白光。因此，不需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電流。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源裝置，其中以XY陣列形式設(shè)置的圖17所示的多個(gè)發(fā)光二極管單元適用于照明光源、投影儀光源、彩色液晶顯示裝置的背光裝置等。
因?yàn)樵摴庠囱b置成為良好的白光光源，這種光源適用于上述裝置。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源裝置可用于圖5所示的彩色液晶顯示裝置100的背光裝置20。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的上述光源裝置用于彩色液晶顯示裝置等的背光裝置等時(shí)，其方向已改變成基本為水平方向(基本上平行于基底的方向)的光還應(yīng)通過(guò)例如散射器和亮度增加膜等的適當(dāng)器件在適當(dāng)位置再次改變?yōu)轱@示板存在的方向，即，基本上垂直于基底的方向。
在本發(fā)明的各實(shí)施例中，雖然用于發(fā)射三種顏色光的發(fā)光二極管R、G和B構(gòu)建成光源裝置，但構(gòu)建白光光源的各顏色光的數(shù)量不局限于三種，并且至少多于兩種顏色的光可構(gòu)建本發(fā)明實(shí)施例中的白光光源。
然而，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光源裝置用于彩色液晶顯示器的背光裝置時(shí)，光源裝置應(yīng)包括多于R、G和B三種顏色的發(fā)光二極管。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，例如，還有可能使用發(fā)射除紅R、綠G和藍(lán)B以外的顏色光的發(fā)光二極管。發(fā)射其它顏色的發(fā)光二極管可與發(fā)射R、G和B三種顏色的發(fā)光二極管相組合。
另外，各顏色光的發(fā)光二極管芯片的數(shù)量和芯片面積的比例可相應(yīng)于各顏色光的發(fā)光二極管的光發(fā)射特性、所需的照明亮度和白光色度作不同的改變。
另外，用于從基本垂直于基底的方向改變由發(fā)光二極管發(fā)射光的方向的光學(xué)組件也不局限于具有基本為錐形反射表面的光學(xué)元件21，并且可自由改變。
反射表面的形狀并不局限于為大致圓錐形狀，并且本發(fā)明可使用例如球形表面、橢球形表面、圓柱表面和凹表面的各種形狀。
還有可能使用這樣一種光學(xué)組件來(lái)代替具有反射表面的組件，使得來(lái)自發(fā)光器件的光衍射而使衍射光從基本垂直于基底的方向改變?yōu)榛舅椒较?。例如，諸如凹透鏡、凸透鏡和菲涅爾透鏡的各種形狀的光學(xué)組件可用于本發(fā)明。
本發(fā)明也不局限于為了將光源裝置用作正對(duì)型背光裝置和照明裝置，通過(guò)以XY陣列形式排列發(fā)光二極管單元構(gòu)建光源裝置的情況，并且光源裝置可僅通過(guò)發(fā)光二極管單元形成的唯一一個(gè)白光LED組件構(gòu)建，其中該發(fā)光二極管單元中設(shè)置有各種顏色的發(fā)光二極管。
雖然在本發(fā)明的上述各實(shí)施例中將發(fā)光二極管(LED)用作發(fā)光裝置，但本發(fā)明并不局限于此，并且可通過(guò)使用其它發(fā)光器件也能構(gòu)建光源裝置。例如，有可能使用半導(dǎo)體激光器等作為發(fā)光器件。
有可能通過(guò)使用發(fā)射多種顏色光的發(fā)光器件，構(gòu)建與本發(fā)明上述實(shí)施例的發(fā)光二極管單元相等效的發(fā)光器件組。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，也不局限于圖5所示的彩色液晶顯示裝置，并且可使用除了顯示部分由液晶顯示板以外的其它部分和元件形成的排列的其它排列，只要顯示裝置包括用于顯示圖像(包括僅具有字符的圖像)的顯示部分和背光。
除了例如使來(lái)自背光光源的光通過(guò)的液晶顯示裝置的排列之外，本發(fā)明還適用于顯示部分自發(fā)光的顯示器，只要顯示裝置的顯示部分使用背光源作為輔助光源增加亮度。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，并且可在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的情況下作出各種排列。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)，可根據(jù)設(shè)計(jì)條件和其它因素作出各種變型、組合、部分組合以及替換。
本發(fā)明包含于2005年7月1日在日本專(zhuān)利局申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP2005-194220所涉及的主題，并在此引入其全文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)射至少多于兩種顏色光的發(fā)光器件；以及由彼此靠近設(shè)置的所述發(fā)光器件構(gòu)成的一個(gè)發(fā)光器件組，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射所述多于兩種顏色光中的至少多于一種顏色光的發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件設(shè)置成用于發(fā)射各自顏色的發(fā)光器件的中心位置彼此大致相配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光源裝置，其中所述光源裝置包括多個(gè)所述發(fā)光器件組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括在所述中心位置提供的元件，以反射或衍射由所述發(fā)光器件發(fā)射的光，從而改變所述發(fā)射光的輻射方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組不具有在所述中心位置設(shè)置的所述發(fā)光器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括與所述中心位置等距離設(shè)置的所述發(fā)光器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光源裝置，其中所示發(fā)光器件是發(fā)光二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組至少包括用于發(fā)射紅光的發(fā)光器件、用于發(fā)射綠光的發(fā)光器件和用于發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射綠光的發(fā)光器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射紅光的發(fā)光器件和多個(gè)用于發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括用于發(fā)射所述多于兩種顏色光的所述發(fā)光器件，其中用于發(fā)射一種顏色光的發(fā)光器件的面積寬于用于發(fā)射其它光的發(fā)光器件的面積。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的光源裝置，其中每個(gè)所述光源裝置包括用于發(fā)射綠光的發(fā)光器件，其面積大于用于發(fā)射其它顏色光的發(fā)光器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的光源裝置，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括用于發(fā)射綠光的發(fā)光器件和用于發(fā)射紅光的發(fā)光器件，它們的面積大于用于發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光器件的面積。
13.一種顯示裝置，包括一顯示部分；以及用于從后側(cè)照明所述顯示部分的光源裝置，其中所述光源裝置包括用于發(fā)射至少多于兩種顏色光的發(fā)光器件；以及由彼此靠近設(shè)置的所述發(fā)光器件構(gòu)成的一個(gè)發(fā)光器件組，其中每個(gè)所述發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射所述多于兩種顏色光中的至少多于一種顏色光的發(fā)光器件，所述多個(gè)發(fā)光器件設(shè)置成用于發(fā)射各自顏色光的發(fā)光器件的中心位置彼此大致相配。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的顯示裝置，其中所述顯示部分是彩色液晶顯示板。
全文摘要
一種光源裝置，包括用于發(fā)射至少多于兩種顏色光的各發(fā)光器件，以及一個(gè)由彼此靠近設(shè)置的各發(fā)光器件構(gòu)成的發(fā)光器件組，其中每個(gè)發(fā)光器件組包括多個(gè)用于發(fā)射多于兩種顏色的至少多于一種顏色的光的發(fā)光器件，多個(gè)發(fā)光器件設(shè)置成用于發(fā)射各自顏色的發(fā)光器件的中心位置彼此大致相配。
文檔編號(hào)G01B17/00GK1897073SQ20061012124
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者藤野豐美, 小野打一泰, 伊澤久隆, 太田真之 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社