CN101713888B - 表面光源装置和液晶显示装置组件 - Google Patents

表面光源装置和液晶显示装置组件 Download PDF

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Abstract

一种表面光源装置和液晶显示装置组件。此处公开了从透射式液晶显示装置的背侧来照明该透射式液晶显示装置的表面光源装置，该液晶显示装置具有由排列成二维矩阵的像素形成的显示区域，该表面光源装置包括多个发光元件单元，其中每个发光元件单元包括：至少一个第一发光元件组件；至少一个第二发光元件组件；以及至少一个第三发光元件组件，且基于第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距和横向放大率，其中第一到第三透镜中的每一个的焦距通过改变第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且第一到第三透镜中的每一个的横向放大率通过改变从第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变。

Description

表面光源装置和液晶显示装置组件
技术领域
本发明涉及表面光源装置和液晶显示装置组件。
背景技术
在液晶显示装置中，液晶材料不发光。因此，例如，在由多个像素形成的显示区域的背侧布置用于照明液晶显示装置的显示区域的直下式表面光源装置(背光)。在彩色液晶显示装置中，一个像素包括例如三种亚像素：红光发射亚像素，绿光发射亚像素以及蓝光发射亚像素。通过将每个亚像素的液晶单元作为一种光闸(光阀)来操作，即通过控制每个亚像素的光透射度(孔径比)从而控制从表面光源装置发射的照明光(例如白光)的光透射度来显示图像。
在现有技术中，液晶显示装置组件中的表面光源装置以均匀、不变的亮度照明整个显示区域。与这种表面光源装置不同的配置公开在例如日本专利公开No.2005-258403中。具体地，该专利文件公开了一种由多个表面光源单元形成且具有用于改变多个显示区域单元的照明分布的配置的表面光源装置(部分驱动系统或分区驱动系统表面光源装置)。通过控制该表面光源装置(也称为表面光源装置的部分驱动或分区驱动)，由于白水平增加和黑水平降低，所以可实现液晶显示装置对比度的增加。结果，可提高图像显示的质量和降低表面光源装置的功耗。
表面光源装置中的每个表面光源单元的光源通常包括红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管。通过这些发光二极管发光所获得的红光、绿光和蓝光被彼此混合，从而获得白光，且利用所述白光来照明液晶显示装置的显示区域。
发明内容
有必要充分抑制以上述方式从表面光源单元发射的作为照明光的白光的颜色不均匀。为此，每个表面光源单元的红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管的发光强度分布需要彼此相等。原因如下：例如，如果发射某一颜色光的发光二极管的发光强度分布与发射其它颜色光的发光二极管的发光强度分布相比具有更宽的扩展范围，则当从这三种发光二极管发射的光束彼此混合时，来自所述发射某一颜色光的发光二极管的颜色在光混合的空间区域的边缘处被感知到更强。这导致发生颜色不均匀。
然而，总地来说，如果发光二极管的类型、尺寸等不同，发光二极管的发光强度分布就不同。因此，实际上，使红光发光二极管、绿光发光二极管和蓝光发光二极管的发光强度分布彼此相等是非常困难的。另一方面，如果选择发光二极管使得其发光强度分布彼此相等，则降低了设计灵活性且增加了表面光源装置的制造成本。
本发明需要提供一种表面光源装置和包括该表面光源装置的液晶显示装置组件，该表面光源装置的配置和结构使得：即使发射光的三原色的光束的发光元件的发光强度分布彼此不同，也几乎不造成颜色不均匀。
根据本发明第一实施方式和第二实施方式，提供表面光源装置，每个表面光源装置从透射式液晶显示装置的背侧来照明所述透射式液晶显示装置，所述透射式液晶显示装置具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域。
进一步，根据本发明的第一实施方式和第二实施方式，提供一种液晶显示装置组件，其每个包括：
(1)透射式液晶显示装置，被配置成具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域，以及
(2)表面光源装置，被配置成从所述液晶显示装置的背侧照明所述液晶显示装置。
根据本发明第一实施方式的表面光源装置和根据本发明第一实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置每个都包括多个发光元件单元。
所述发光元件单元中的每个包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，经由第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，三原色包括第一原色、第二原色和第三原色，
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，经由第二透镜发射对应于第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，经由第三透镜发射对应于第三原色的第三原色光。
基于第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距和横向放大率，其中第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
根据本发明第二实施方式的表面光源装置和根据本发明第二实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置每个都包括：被配置成在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元的P×Q个表面光源单元，基于液晶显示装置的显示区域被分成P×Q个显示区域单元的假定来定义P×Q个虚拟显示区域单元。
在P×Q表面光源单元上布置散光器，且每个表面光源单元包括至少一个发光元件单元。
每个发光元件单元中包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，通过第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，三原色包括第一原色、第二原色和第三原色，
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，通过第二透镜发射对应于第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，通过第三透镜发射对应于第三原色的第三原色光。
基于从第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件发射的光束在散光器上的光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距，其中所述第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且所述第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从所述第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
在根据本发明的第一实施方式的表面光源装置和根据本发明第一实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置中，基于第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距。进一步，在根据本发明第二实施方式的表面光源装置和根据本发明第二实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置中，基于从第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件发射的光束在散光器上的光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距。通过以这种方式调整各个透镜的焦距，第一发光元件组件照明区域的亮度、第二发光元件组件照明区域的亮度、第三发光元件组件照明区域的亮度例如可以在散光器上被均匀化。进一步，在根据本发明第一实施方式的表面光源装置和根据本发明第一实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置中，基于第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的横向放大率。通过以这种方式调整各个透镜的横向放大率，第一发光元件组件照明区域的大小、第二发光元件组件照明区域的大小、第三发光元件组件照明区域的大小例如可以在散光器上保持一致。根据上述特征，可以提供具有以下配置和结构的表面光源装置以及包括该表面光源装置的液晶显示装置组件，所述配置和结构可以使得：即使发射光的三原色的光束的发光元件的发光强度分布彼此不同也几乎不造成颜色不均匀。
附图说明
图1A和1B是根据本发明第一实施例的表面光源装置中的发光元件组件的示意截面图以及发光元件、透镜和散光器的设置等的原理图；
图2是包括根据第一实施例的液晶显示装置和表面光源装置的液晶显示装置组件的原理图；
图3是适用于第一实施例的驱动电路的一部分的原理图；
图4是包括根据第一实施例的液晶显示装置和表面光源装置的液晶显示装置组件的示意性的部分端视图；
图5是第一实施例中的液晶显示装置的示意性的部分端视图；
图6是用于解释分区驱动系统的表面光源装置的驱动方法的流程图；
图7A和7B是用于解释以下状态的原理图，其中在表面光源单元驱动电路的控制下增加/减小表面光源单元的光源亮度SY2，从而使表面光源单元提供显示亮度的第二定义值sy2，所述第二定义值sy2是当假定对像素提供与具有显示区域单元中驱动信号最大值sxU-max的驱动信号对应的控制信号时获得的；
图8A是示意性示出占空比(＝tON/tConst)和以下值之间的关系的图，所述值是通过将为了驱动亚像素而输入到液晶显示装置驱动电路的驱动信号的值提高到2.2次幂(sx’≡sx2.2)而获得的，图8B是示意性示出显示亮度sy和用于控制亚像素的光透射度的控制信号的值SX之间的关系的图；
图9是用于解释以下状态的原理图，其中根据发光元件的照射角度分布，来设置作为发光元件输出角度(照射角度)的函数的期望照明分布；
图10A和10B是发光元件的示意性截面图；以及
图11A和11B是根据本发明第二实施例的表面光源装置中的发光元件组件的示意性截面图。
具体实施方式
在参考附图基于实施例说明本发明之前，下面将较为详细地说明根据本发明实施例的表面光源装置和液晶显示装置组件。
根据本发明第一实施方式的表面光源装置和根据本发明第一实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置(以下通常简单地统称为“根据本发明第一实施方式的表面光源装置”)可具有但不限于如下配置：在该配置中提供了P×Q个表面光源单元，这P×Q个表面光源单元在驱动方面被独立控制且对应于基于如下假定定义的P×Q个虚拟显示区域单元，且每个表面光源单元包括至少一个发光元件单元，该假定为液晶显示装置的显示区域被分成P×Q个显示区域单元。为简便，该配置通常被称为“分区驱动系统表面光源装置”。进一步，在根据本发明第一实施方式的表面光源装置中，包括在本优选配置中，在多个发光元件单元之上布置散光器是理想的。
另一方面，对于根据本发明第二实施方式的表面光源装置和根据本发明第二实施方式的液晶显示装置组件中的表面光源装置(以下通常简单地统称为“根据本发明第二实施方式的表面光源装置”)，优选地采用如下形式：将从第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件发射的光束在散光器上的光强度分布与散光器上的期望光强度分布进行比较，且调整第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个的焦距，使得作为比较的结果所获得的、从第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件发射的光束在散光器上的光分布强度和期望光强度分布之间的差变得最小。
进一步，根据本发明第一实施方式和第二实施方式的表面光源装置，包括上述优选配置，可具有如下配置：
第一透镜布置在第一发光元件上，其间没有中间间隙，
第二透镜布置在第二发光元件上，其间没有中间间隙，以及
第三透镜布置在第三发光元件上，其间没有中间间隙。
也就是说，在该优选配置中，透镜还用作密封部件。如上所述，如果在发光元件和透镜之间没有形成不期望的间隙，则从发光元件发射的光不会被导向不期望的方向且可容易地控制光方向。用于获得该优选配置的方法依赖于透镜的材料。在例如使用有机硅树脂(折射率：例如1.41-1.59)或环氧树脂(折射率：例如1.40-1.74)作为透镜的材料的情况下，可通过压缩模制或传递模制获得该配置。
然而，本发明不限于该配置，还可以采用如下形式：发光元件与透镜相对，中间有透光介质层。或者，还可以采用如下形式：在透镜和发光元件之间存在空气层，且来自发光元件的光通过空气层进入透镜。透光介质层的材料的例子包括对从发光元件发射的光透明的环氧树脂(折射率例如为1.5)、凝胶材料(例如Nye公司制作的折射率为1.51的OCK-451(产品名)和折射率为1.46的OCK-433(产品名))、硅橡胶以及油化合物材料比如硅油化合物(例如Toshiba Silicone有限公司制造的折射率为1.45的TSK5353(产品名))。
在透光介质层中可混入发光颗粒。在透光介质层中混入发光颗粒可加宽发光元件的选择宽度(发射波长的选择宽度)。发光颗粒的例子包括红光发射荧光颗粒，绿光发射荧光颗粒以及蓝光发射荧光颗粒。红光发射荧光颗粒的材料例子包括：Y2O3:Eu、YVO4:Eu、Y(P，V)O4:Eu、3.5MgO·0.5MgF2·Ge2:Mn、CaSiO3:(Pb，Mn)、Mg6AsO11:Mn、(Sr，Mg)3(PO4)3:Sn、La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、(ME:Eu)S(“ME”表示从包括Ca、Sr和Ba的组中选择的至少一种原子，以下同样适用)，(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16(“M”表示从包括Li、Mg和Ca的组中选择的至少一种原子，且以下同样适用)、ME2Si5N8:Eu、(Ca:Eu)SiN2和(Ca:Eu)AlSiN3。绿光发射荧光颗粒的材料例子包括：LaPO4:(Ce，Tb)、BaMgAl10O17:(Eu，Mn)、Zn2SiO4:Mn、MgAl11O19:(Ce，Tb)、Y2SiO5:(Ce，Tb)和MgAl11O19:(CE，Tb，Mn)。此外，其例子还包括：(ME:Eu)Ga2S4、(M:RE)x(Si，Al)12(O，N)16(“RE”表示Tb或Yb)、(M:Tb)x(Si，Al)12(O，N)16以及(M:Yb)x(Si，Al)12(O，N)16。蓝光发射荧光颗粒的材料例子包括：BaMgAl10O17:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、Sr2P2O7:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、(Sr，Ca，Ba，Mg)5(PO4)3Cl:Eu、CaWO4和CaWO4:Pb。然而，发光颗粒不限于荧光颗粒。还可以采用例如通过在非直接带隙硅材料中应用量子阱结构如二维量子阱结构、一维量子阱结构(量子线)或零维量子阱结构(量子点)而获得的发光颗粒，在量子阱结构中载流子的波函数被局部化，利用量子效应使得可以如在直接带隙材料中那样将载流子有效地转换成光。而且，已知被添加到半导体材料的稀土金属原子由于内层跃迁而锐利地发射光，因此也可采用通过应用该技术而获得的发光颗粒。
进一步，根据本发明第一和第二实施方式的表面光源装置，包括上述优选形式和配置，可具有但不限于如下形式：每个发光元件单元包括发射红光(波长例如640nm)的一个第一发光元件组件、发射绿光(波长例如530nm)的两个第二发光元件组件和发射蓝光(波长例如450nm)的一个第三发光元件组件。在这种情况下，四个发光元件组件可布置在矩形的四个角。或者，还可以采用如下形式：每个发光元件单元包括发射红光的一个第一发光元件组件、发射绿光的一个第二发光元件组件和发射蓝光的一个第三发光元件组件。在这种情况下，三个发光元件组件可布置在等边三角形的顶点。每个发光元件单元可进一步包括发射除了作为光的三原色的红、绿和蓝之外其它颜色的第四颜色、第五颜色...的光的发光元件组件。
可以采用如下配置(正装结构)，其中发光元件由例如包括基底和形成在基底上的发光层的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)形成，且透镜与发光二极管的发光层相对。或者，还可以采用如下配置(倒装芯片结构)，其中发光元件由例如包括基底和形成在基底上的发光层的发光二极管形成，且透镜与基底相对。在倒装芯片结构中，通过基底输出光。
发光二极管(LED)具有例如多层结构，该多层结构包括：形成在基底上的第一导电类型(例如n型)的第一化合物半导体层、形成在第一化合物半导体层上的有源层和形成在有源层上的第二导电类型(例如p型)的第二化合物半导体层。发光二极管包括电连接到第一化合物半导体层的第一电极和电连接到第二化合物半导体层的第二电极。发光二极管的层取决于发射波长，且可由已知的化合物半导体材料形成。基底也可由已知的材料形成，如蓝宝石(折射率：1.785)，GaN(折射率：2.438)，GaAs(折射率：3.4)，AlInP(折射率：2.86)或氧化铝(折射率：1.78)。
一般来说，发光二极管的色温取决于工作电流。因此，为了在获得期望的亮度时真实地再现颜色，即为了保持色温恒定，优选地通过脉冲宽度调制(PWM)信号来驱动发光二极管。如果脉冲宽度调制(PWM)信号的占空比改变，发光二极管中的平均正向电流所引起的亮度线性地改变。
发光元件一般附连到基板。优选地，基板为但不限于是：对发光二极管生成的热具有抗热性且在散热特性上较为优异的基板。基板的具体例子包括：在其单面或双面形成有互连的金属芯印刷布线板，多层金属芯印刷布线板，在其单面或双面形成有互连的金属基底印刷布线板，多层金属基底印刷布线板，在其单面或双面上形成有互连的陶瓷布线板以及多层陶瓷布线板。可使用已知的方法作为制造所述各种印刷布线板的方法。进一步，作为将发光元件电连接(安装)到形成在基板上的电路的方法，可使用芯片接合方法、引线接合方法、这些方法的组合或者使用利用基垫(submount)的系统，但这取决于发光元件的结构。芯片接合方法的例子包括：使用焊料球的方法、使用焊膏的方法、熔化AuSn共晶软焊料以进行接合的方法以及形成金焊点并使用超声波进行接合的方法。已知的附连方法可用作将发光元件附连到基板的方法。此外，将基板固定到热沉是理想的。
透镜的出光表面可以是球面或非球面。或者，其可形成为任何曲线。可通过改变透镜的出光表面的形状来改变透镜的焦距。也就是说，改变透镜的焦距等同于改变(调整)透镜的出光表面的形状。此外，可通过改变从发光元件的出光表面到透镜的出光表面的距离来改变透镜的横向放大率。改变透镜的横向放大率等同于改变当从透镜输出的光投影在某一平面上时获得的投影图像的大小。从发光元件的出光表面到透镜的出光表面的距离指的是沿着透镜的光轴从发光元件的出光表面到透镜的出光表面的距离。在根据本发明第一实施方式和第二实施方式的表面光源装置中，优选地第一透镜、第二透镜和第三透镜具有相同的直径(透镜的具有曲面的出光表面的直径)。这是因为如果直径相同，可采用共同的配置作为大多数发光元件(它们应分别作为第一发光元件、第二发光元件和第三发光元件)的配置。当沿着包括光轴的虚拟平面切割透镜时获得的代表透镜的出光表面的曲线可以是任何形状，只要其是平滑曲线。尽管曲线的函数形式不能唯一确定，但曲线可由例如二阶或更高阶多项式的组合来表示(即该曲线具有小区间，每个小区间由二阶或更高阶多项式表示，且曲线通过这些二阶或更高阶的多项式的平滑耦合形成)。或者，该曲线可被表示为用二阶或更高阶多项式近似的函数的组合(即该曲线具有小区间，每个小区间由用二阶或更高阶多项式近似的函数表示，且曲线通过这些用二阶或更高阶多项式近似的函数的平滑耦合形成)。然而，透镜表面在无效区域不必是平滑曲线，无效区域比如是周边部分，虽然周边部分也包括在出光表面内，实际上光不通过该周边部分。期望透镜的出光表面具有关于透镜的光轴旋转对称的形状，但不限于该形状。根据情况，透镜的出光表面的中心可在透镜的光轴上或不在透镜的光轴上。
如果透镜的材料的折射率被定义为n1，期望n1在1.35≤n1≤2.5的范围内，优选为1.4≤n1≤1.8。可使用用于玻璃透镜的材料作为透镜的材料。材料的具体例子包括：具有高折射率的塑料材料，如SEIKO OPTICALPRODUCTS有限公司制造的Prestige(产品名，折射率：1.74)、SHOWAOPT有限公司制造的ULTIMAX V AS 1.74(产品名，折射率：1.74)以及Nikon-Essilor有限公司制造的NL5-AS(产品名，折射率：1.74)。另外，材料的具体例子进一步包括各种塑料材料，如PMMA、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、无定形聚丙烯树脂、包含AS树脂的苯乙烯树脂、有机硅树脂以及ZEONOR(ZEON公司制造，是一种降冰烯聚合物树脂)。此外，材料的具体例子进一步包括光学玻璃，诸如HOYA公司制造的玻璃材料，如NBFD11(折射率n1：1.78)，M-NBFD82(折射率n1：1.81)和M-LAF81(折射率n1：1.731)。在使用可被注射模制的热塑材料形成透镜的情况下，可通过注射模制来形成透镜。在使用热固性材料形成透镜的情况下，可通过压缩模制或传递模制来获得透镜。
在根据本发明第一实施方式和第二实施方式的表面光源装置，包括上述优选形式和配置中，发光元件可被布置成被反射器围绕。具体地，通过在钵形(mortar)反射器的中心处布置发光元件，从发光元件发射的光被反射器反射。结果，可提高整体发光元件的发光效率。在反射器上设置光反射膜。该光反射膜可由例如高反射膜形成。作为高反射膜，例如可使用具有通过依次堆叠低折射率膜和高折射率膜获得的结构的高反射膜。另外，还可使用以下膜：电介质多层反射膜，具有通过交替地堆叠由SiO2等组成的低折射率薄膜和由TiO2、Ta2O5等组成的高折射率薄膜至多层而获得的结构；以及作为有机聚合物多层薄膜的光反射膜，其通过堆叠具有不同的折射率且均具有亚微米量级的厚度的聚合物膜来制造。或者，可使用金属薄膜(如银薄膜、铬薄膜或铝薄膜)或合金薄膜作为光反射膜。如果光反射膜具有薄片形状、膜形状或板形状，则通过使用粘合剂的方法、利用超声波接合来粘合光反射膜的方法、使用粘着剂(tackiness agent)的方法等，可以将光反射膜固定到反射器上。或者，可通过已知的膜沉积方法，如例如以真空蒸发和溅射为代表的CVD(Chemical VaporDeposition，化学气相沉积)方法或PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)方法，将光反射膜沉积在反射器上。
表面光源装置不仅可以包括散光器，还可包括反射片和光学功能片(膜)组，该光学功能片(膜)组包括例如散光片、棱镜片(膜)、BEF、DBEF(这些是Sumitomo 3M有限公司制造的产品的产品名)和偏振转换片(膜)。光学功能片组可包括彼此分离地布置的各种片，或可以包括堆叠并彼此一体形成的片。散光器和光学功能片组布置在表面光源装置等和液晶显示装置之间。散光器的材料的例子包括聚碳酸酯(PC)树脂、聚苯乙烯(PS)树脂、甲基丙烯酸树脂以及环烯烃树脂如ZEONOR(ZEON公司制造，是一种降冰烯聚合物树脂)。
还可以通过分隔物将表面光源单元彼此分隔。通过该分隔物来控制从包括在表面光源单元中的光源发射的光的通过或反射或者是既通过又反射。在这种情况下，一个表面光源单元被四个分隔物围绕，或者被表面光源装置的壳体等的一个侧表面和三个分隔物围绕，或者被该壳体的两个侧表面和两个分隔物围绕。分隔物的材料的具体例子包括：作为对从表面光源单元中包括的光源发射的光不透明的材料的丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂以及ABS树脂。另外，具体例子进一步包括：作为对从包括在表面光源单元中的光源发射的光透明的材料的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚芳酯树脂(PAR)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂以及玻璃。可对分隔物表面提供光漫射功能或可对其提供镜面反射功能。为了对分隔物表面提供光漫射功能，基于喷砂处理(sandblasting)在分隔物表面上形成突起和凹陷，或者将具有突起和凹陷的膜(光漫射膜)附连到分隔物表面。为了对分隔物表面提供镜面反射功能，可将光反射膜附连到分隔物表面或者通过例如镀制在分隔物表面上形成光反射层。
作为液晶显示装置，可采用透射式或半透射式彩色液晶显示装置。这些液晶显示装置例如包括：包括透明第一电极的前面板、包括透明第二电极的后面板和布置在前面板和后面板之间的液晶材料。
具体地，前面板例如包括：由玻璃基板或硅基板形成的第一基板、在第一基板的内表面上提供的透明第一电极(也称为公共电极且例如包括ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物))以及在第一基板的外表面上提供的偏振膜。而且，对于前面板，在第一基板的内表面上提供由包括丙烯酸树脂或环氧树脂的外覆层覆盖的滤色器。滤色器一般包括：阻止光通过与各个亚像素相对的例如蓝、绿和红的彩色层和彩色图案之间的间隙的黑色矩阵(例如包括铬)。通过染色(staining)、颜料分散(pigment dispersion)、印制、电解沉积或其它方法制造滤色器。彩色层例如包括树脂材料，或彩色层通过颜料来上色。彩色层的图案与亚像素的排列状态(排列模式)相匹配。排列模式的例子包括三角排列、条状排列、对角排列和矩形排列。在前面板中，透明第一电极形成在外覆层上。对准膜形成在透明第一电极上。另一方面，后面板具体地包括：例如由玻璃基板或硅基板形成的第二基板，形成在第二基板的内表面上的切换元件，在导电/不导电状态方面由切换元件控制的透明第二电极(也称为像素电极，且包括例如ITO)，以及在第二基板的外表面上提供的偏振膜。在包括透明第二电极的整个表面上形成对准膜。可使用已知的组件和材料作为透射式或半透射式彩色液晶显示装置的各种组件和液晶材料。切换元件的例子包括：三端元件，如形成在单晶硅半导体基板中的MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)和形成在玻璃基板上的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，以及双端元件，如MIM(Metal Insulator Metal，金属绝缘体金属)元件、可变电阻器元件以及二极管。作为液晶材料的驱动系统，采用适于使用的液晶材料的驱动系统。
第一基板和第二基板的例子包括玻璃基板、在其表面上形成有绝缘膜的玻璃基板、石英基板、在其表面上形成有绝缘膜的石英基板以及在其表面上形成有绝缘膜的半导体基板。在减小制造成本方面，优选地使用玻璃基板或在其表面上形成有绝缘膜的玻璃基板。玻璃基板的例子包括：高应变点玻璃，钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)，硼硅酸盐玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)，镁橄榄石(2MgO·SiO2)，铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)以及无碱玻璃。或者，可使用有机聚合物(具有聚合物部件的形式，如包括聚合物材料且具有挠性的塑料膜、塑料片和塑料基板)。有机聚合物的例子包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚乙烯醇(PVA)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚醚砜(PES)，聚酰亚胺，聚碳酸酯(PC)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
作为透明第一电极和透明第二电极之间的交叠区域并包括液晶单元的区域对应于一个亚像素。在透射式彩色液晶显示装置中，每个像素中包括的红光发射亚像素(通常被称为亚像素[R])由该区域的液晶单元和红光通过的滤色器的组合形成。绿光发射亚像素(通常被称为亚像素[G])由该区域的液晶单元和绿光通过的滤色器的组合形成。蓝光发射亚像素(通常被称为亚像素[B])由该区域的液晶单元和蓝光通过的滤色器的组合形成。亚像素[R]、亚像素[G]以及亚像素[B]的排列模式对应于上述的滤色器的排列模式。像素不限于如下配置：亚像素[R]、亚像素[G]以及亚像素[B]即三种亚像素[R，G，B]被聚集为一组。例如，像素还可以是通过对这三种亚像素[R，G，B]添加一种或多种亚像素所获得的一个亚像素组形成的像素。这样的一个亚像素组的例子包括：通过添加用于亮度增强的发射白光的亚像素所获得的一个亚像素组，通过添加用于颜色再现范围扩展的发射补色光的亚像素所获得的一个亚像素组，通过添加用于颜色再现范围扩展的发射黄光的亚像素所获得的一个亚像素组，通过添加用于颜色再现范围扩展的发射洋红光的亚像素所获得的一个亚像素组，以及通过添加用于颜色再现范围扩展的发射黄和青色光的亚像素所获得的一个亚像素组。如果添加了用于扩展色域的亚像素，第四发光元件组件和第五发光元件组件可被相应地添加到包括在表面光源单元中的发光元件组件。在以时分模式高速地在红、绿和蓝之间切换发光状态来执行彩色显示的所谓的场序液晶显示装置的情况下，对每个亚像素单独地形成滤色器是不必要的。在这种情况下，与上述的滤色器的组合相似地选择包括在表面光源单元中的发光元件组件的发光颜色。
在根据本发明第二实施方式的表面光源装置中和在根据本发明第一实施方式的作为表面光源装置的优选形式的分区驱动系统表面光源装置中(以下将其统称为“本发明的分区驱动系统表面光源装置”)，期望提供用于测量发光元件的发光状态(具体地，例如光源的亮度或光源的色度，或二者)的光学传感器。光学传感器的数量是一个就足够了。然而，就确保测量每个表面光源单元的发光状态而言，一个光学传感器对应于一个表面光源单元的配置是理想的。作为光学传感器，可使用已知的光电二极管或电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)。
在本发明的分区驱动系统表面光源装置中，亚像素的光透射度(也称为孔径比)Lt、显示区域的对应于亚像素的部分的亮度(显示亮度)sy以及表面光源单元的亮度(光源亮度)SY被定义如下。SY1：例如光源亮度的最高亮度，以下通常将SY1称为光源亮度的第一定义值。Lt1：例如显示区域单元中的亚像素的光透射度(孔径比)的最大值，以下通常将Lt1称为光透射度的第一定义值。Lt2：假定在对亚像素提供与具有显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max(输入到驱动电路的驱动信号的值中的最大值)的驱动信号对应的控制信号以便在光源亮度是光源亮度的第一定义值SY1时驱动包括在显示区域单元中的所有像素时，亚像素的光透射度(孔径比)，以下通常将Lt2称为光透射度的第二定义值。Lt1和Lt2满足以下关系：0≤Lt2≤Lt1。
sy2：假定在光源亮度是光源亮度的第一定义值SY1且亚像素的光透射度(孔径比)是光透射度的第二定义值Lt2时所获得的显示亮度，以下通常将sy2称为显示亮度的第二定义值。
SY2：假定在对亚像素提供与具有显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max的驱动信号对应的控制信号且在这种情况下亚像素的光透射度(孔径比)被校正到光透射度的第一定义值Lt1时，用于将亚像素的亮度设为显示亮度的第二定义值(sy2)的表面光源单元的光源亮度。在一些情况下，对光源亮度SY2执行考虑到该表面光源单元的光源亮度对其它表面光源单元的光源亮度的影响的校正。
在本发明的表面光源装置的分区驱动时，通过驱动电路控制对应于显示区域单元的表面光源单元中的发光元件的亮度，使得可提供在向像素提供与具有显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max的驱动信号对应的控制信号时获得的像素亮度(响应于光透射度的第一定义值Lt1的显示亮度的第二定义值sy2)。具体地，例如，控制(例如减小)光源亮度SY2，使得当亚像素的光透射度(孔径比)被设为例如光透射度的第一定义值Lt1时获得显示亮度sy2。也就是说，例如，控制表面光源单元的光源亮度SY2，使得液晶显示装置的图像显示中的每帧(为简便称为图像显示帧)满足以下等式(A)。SY2和SY1满足SY2≤SY1的关系。
SY2·Lt1＝SY1·Lt2    (A)
驱动电路例如可由表面光源装置控制电路和表面光源单元驱动电路(包括脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号生成电路、占空比控制电路、发光元件驱动电路、运算电路、存储装置(存储器)等)以及液晶显示装置驱动电路(包括已知的电路如定时控制器)形成。对每个图像显示帧执行显示区域部分的亮度(显示亮度)和表面光源单元的亮度(光源亮度)的控制。每一秒作为电信号发送到驱动电路的图像信息的数目(图像数每秒)是帧频率(帧速率)，且帧频率的倒数是帧时间(单位：秒)。
如果排列成二维矩阵的像素的数目M0×N0被表示为(M0，N0)，则(M0，N0)的值的具体例子包括以下图像显示分辨率：VGA(640，480)，S-VGA(800，600)，XGA(1024，768)，APRC(1152，900)，S-XGA(1280，1024)，U-XGA(1600，1200)，HD-TV(1920，1080)，Q-XGA(2048，1536)，(1920，1035)，(720，480)和(1280，960)。然而，像素数目不限于这些值。如果采用分区驱动系统，(M0，N0)的值和(P，Q)的值之间的关系可如下表1所示但不限于此。作为包括在一个显示区域单元中的像素的数目，可采用20×20到320×240范围内的数目，优选为50×50到200×200范围内。显示区域单元中像素的数目可以是不变的或也可以具有变化。
表1
  P值   Q值
  VGA(640，480)   2～32   2～24
  S-VGA(800，600)   3～40   2～30
  XGA(1024，768)   4～50   3～39
  APRC(1152，900)   4～58   3～45
  S-XGA(1280，1024)   4～64   4～51
  U-XGA(1600，1200)   6～80   4～60
  HD-TV(1920，1080)   6～86   4～54
  Q-XGA(2048，1536)   7～102   5～77
  (1920，1035)   7～64   4～52
  (720，480)   3～34   2～24
  (1280，960)   4～64   3～48
如果在表面光源装置中采用分区驱动系统(部分驱动系统)且通过驱动电路来控制表面光源单元中对应于显示区域单元的光源(发光元件组件)的亮度，使得可以提供在对像素提供与具有显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max的驱动信号对应的控制信号时所获得的像素亮度(响应于光透射度的第一定义值Lt1的显示亮度的第二定义值sy2)，则可以减小表面光源装置的功率消耗。另外，通过白水平的增加和黑水平的降低，可获得高对比度(在不包括外部光反射等的情况下，液晶显示装置的屏幕表面上全黑显示部分和全白显示部分之间的亮度比)。因而，可增强期望显示区域的亮度且因此可提高图像显示的质量。
第一实施例
本发明的第一实施例涉及根据本发明第一实施方式和第二实施方式的表面光源装置和液晶显示装置组件。第一实施例的液晶显示装置组件的原理图如图2和图3所示。发光元件组件的示意截面图如图1A所示。液晶显示装置组件的示意性的部分端视图如图4所示。液晶显示装置的示意性的部分端视图如图5所示。
第一实施例的表面光源装置从透射式液晶显示装置的背侧照明该透射式液晶显示装置，该透射式液晶显示装置具有由排列成二维矩阵的像素形成的显示区域411。进一步，如图2和图3的原理图所示，第一实施例的液晶显示装置组件包括：
(1)具有由排列成二维矩阵的像素形成的显示区域411的透射式液晶显示装置(在第一实施例中，是彩色液晶显示装置40)，以及
(2)表面光源装置70，其从液晶显示装置的背侧照明该液晶显示装置(彩色液晶显示装置40)。
基于根据本发明第一实施方式对表面光源装置的表述对第一实施例说明如下。具体地，表面光源装置包括多个发光元件单元。表面光源装置包括在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元412的P×Q个表面光源单元712，基于所述液晶显示装置(彩色液晶显示装置40)的显示区域411被分成P×Q个显示区域单元412的假定来定义所述P ×Q个虚拟显示区域单元412。每个表面光源单元712包括至少一个发光元件单元。进一步，在多个发光元件单元上方布置散光器81。
另一方面，基于根据本发明第二实施方式对表面光源装置的表述对第一实施例说明如下。具体地，表面光源装置包括在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元412的P×Q个表面光源单元712，基于所述液晶显示装置(彩色液晶显示装置40)的显示区域411被分成P×Q个显示区域单元412的假定来定义所述P×Q个虚拟显示区域单元412。在P×Q个表面光源单元712上方布置散光器81。每个表面光源单元712包括至少一个发光元件单元。
另外，如果基于根据本发明第一实施方式和第二实施方式对表面光源装置的表述来说明第一实施例，则每个发光元件单元包括：
(A)至少一个(在第一实施例中具体地为一个)第一发光元件组件10，由第一发光元件11和第一透镜12形成，且经由第一透镜12发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光(具体地，具有640nm波长的红光)，三原色包括第一原色、第二原色和第三原色，
(B)至少一个(在第一实施例具体地为两个)第二发光元件组件20，由第二发光元件21和第二透镜22形成，且经由第二透镜22发射对应于第二原色的第二原色光(具体地，具有530nm波长的绿光)，以及
(C)至少一个(第一实施例中具体地为一个)第三发光元件组件30，由第三发光元件31和第三透镜32形成，且经由第三透镜32发射对应于第三原色的第三原色光(具体地，具有450nm波长的蓝光)。
进一步，如果基于根据本发明第一实施方式对表面光源装置的表述说明第一实施例，则基于第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31中的每个的发光强度分布来调整第一透镜12、第二透镜22和第三透镜32中的每个的焦距和横向放大率。此外，如果基于根据本发明第二实施方式对表面光源装置的表述来说明第一实施例，则基于从第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31发射的光束在散光器81上的光强度分布来调整第一透镜12、第二透镜22和第三透镜32中的每个的焦距。表面光源单元712的平面形状是矩形。在第一实施例中，第一发光元件组件10、第二发光元件组件20和第三发光元件组件30以第一发光元件10、第二发光元件组件20、第三发光元件组件30和第二发光元件组件20的顺序布置在表面光源单元712的四角。
在第一实施例中，预先将从第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31发射的光束在散光器81上的光强度分布(实际测量值)与散光器81上的期望光强度分布(设计值)进行比较。进一步，同时调整第一透镜12、第二透镜22和第三透镜32中的每个的焦距和横向放大率，使得作为比较结果获得的、从第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31发射的光束在散光器81上的光强度分布和期望光强度分布(设计值)之间的差变得最小，且散光器81上的这些光束的光照射面积变得彼此相等。
具体地，恰当地选择透镜12、22和32的出光表面13、23和33的形状，且恰当地选择发光元件11、21和31的出光表面和透镜12、22和32的出光表面13、23和33之间的距离，并进行仿真。从而获得从第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31发射的光束在散光器81上的光强度分布的计算值和各个发光元件组件10、20和30在散光器81上照明面积大小的计算值。将散光器81上亮度超过预定阈值的面积作为照明面积。可通过改变透镜的出光表面的形状来改变透镜的焦距。进一步，可通过改变从发光元件的出光表面到透镜的出光表面的距离来改变透镜的横向放大率。透镜的出光表面的形状是球面、非球面或任何其它曲面。第一透镜12、第二透镜22和第三透镜32的孔径(分别具有曲面的透镜的出光表面的直径)被设置成相同孔径。以这种方式，通过改变透镜12、22和32的出光表面13、23和33的形状和从发光元件11、21和31的出光表面到透镜12、22和32的出光表面13、23和33的距离来重复该计算，直到所获得的光强度分布的计算值和照明面积大小的计算值变为光强度分布的期望值和照明面积大小的期望值。发光元件、透镜和散光器的设置等的原理图如图1B所示。在该图中，透镜例如是凸透镜，且发光元件布置在透镜的前焦点和透镜之间。通过透镜将发光元件的可视图像投影在散光器上。也就是说，可改变(调整)发光元件在散光器上的表观尺寸。
为了便于说明，通常将第一发光元件组件10、第二发光元件组件20和第三发光元件组件30统称为发光元件组件100。通常将第一发光元件11、第二发光元件21和第三发光元件31统称为发光元件101。通常将第一透镜12、第二透镜22和第三透镜32统称为透镜102。通常将第一透镜的出光表面13、第二透镜的出光表面23和第三透镜的出光表面33统称为出光表面103。
可通过例如下述方法决定采用什么曲面作为透镜102的出光表面103。具体地，利用基于透镜102的出光表面103处的透射对发射的光的强度的校正，计算出允许以预期的目标输出角度输出来自发光元件101的光的表面形状。为此，在方法的开始，设置作为目标的照明分布(期望的光强度分布)。例如，如图9的原理图所示，根据发光元件101的照射角度分布，设置作为发光元件的输出角度(照射角度)的函数的期望照明分布。在图9中，“A，”“B，”“C，”“D，”和“E”指示的状态分别示出：当输出角度(照射角度)在-25度至-15度的范围中设置的照度、在-15度至-5度的范围中设置的照度、在-5度至+5度的范围中设置的照度、在5度至15度的范围中设置的照度以及在15度至25度的范围中设置的照度。随后，通过计算获得以下因数：发光元件101的输出角度(照射角度)和相对于透镜102的出光表面103的输出角度之间的关系，以及当光在透镜102的出光表面103处折射且通过出光表面103或被透镜102的出光表面103反射时的光的角度(将该角度称为对出光表面103的入射角度)。此后，基于发光元件101的输出角度(照射角度)、对出光表面103的入射角度以及透镜102的出光表面103的输出角度之间的关系，可以获得当从发光元件101以某一输出角度(照射角度)发射的光束在与出光表面103的一个小区域的碰撞之后在期望的方向输出时，出光表面103的该小区域的倾斜角度。通过顺序执行该操作，最终可获得出光表面103的形状(函数)。
如果所获得的光强度分布和照明面积大小的计算值是光强度分布和照明面积大小的期望值，则基于透镜12、22和32的出光表面13、23和33的形状和在该形状时从发光元件11、21和31的出光表面到透镜12、22和32的出光表面13、23和33的距离，制造透镜12、22和32并将透镜12、22和32与发光元件11、21和31组装。因而，可获得的发光元件组件10、20和30。
通过这样调整透镜12、22和32的焦距，可在散光器80上使第一发光元件组件照明的区域的亮度、第二发光元件组件20照明的区域的亮度以及第三发光元件组件30照明的区域的亮度变得均匀。进一步，通过调整透镜12、22和32的横向放大率，可在散光器80上将第一发光元件组件10照明的区域大小、第二发光元件组件20照明的区域大小和第三发光元件组件30照明的区域大小一致化。作为上述特征的结果，可以获得具有以下配置和结构的表面光源装置并获得包括该表面光源装置的液晶显示装置组件，该配置和结构使得即使发射三原色光的光束的发光元件的发光强度分布彼此不同也几乎不造成颜色不均匀。
如上所述，发光元件组件100包括发光元件101和透镜102，且透镜102布置在发光元件101上方，其间没有中间间隙。也就是说，在第一实施例中透镜102还用作密封组件。透镜102的材料是有机硅树脂(折射率：1.45)，且通过传递模制来形成透镜。
在第一实施例中，发光元件101由发光二极管(LED)形成，发光二极管包括基底(图1未示出)和形成在基底上的发光层(图1未示出)。可采用透镜102与发光二极管的发光层相对的结构(正装结构)。还可以采用透镜102与基底相对且光经由基底进入透镜102的结构(倒装芯片结构)。发光二极管(LED)具有已知的配置和结构。发光元件101附连到基垫104且基垫104固定到基板105。通过金跨接线106A将设置在发光元件101中的一个电极(未示出)连接到设置在基板105上的互连107A。通过金跨接线106B将设置在发光元件101中的其它电极(未示出)连接到设置在基板105上的互连107B。
发射红光(波长例如640nm)的第一发光元件(红光发光二极管)11的基底包括GaAs(折射率ns：3.4)。发射绿光(波长例如530nm)的第二发光元件(绿光发光二极管)21和发射蓝光(波长例如450nm)的第三发光元件31(蓝光发光二极管)的基底包括GaN(折射率ns：2.438)或氧化铝(折射率ns：1.78)。可采用已知的组成、配置和结构作为各个发光二极管的发光层的组成、配置和结构。
发光元件101被反射器108围绕。具体地，发光元件101布置在钵形的反射器108的中心处。在反射器108的倾斜表面109A上设置光反射膜109B。光反射膜109B由例如电介质多层反射膜形成，该电介质多层反射膜具有通过交替地将包括SiO2等的低折射率薄膜和包括TiO2、Ta2O5等的高折射率薄膜堆叠成多层所获得的结构。通过PVD将光反射膜109B沉积在反射器108的倾斜表面109A上。
如图10A的示意截面图所示，发光二极管(LED)形成的发光元件101包括：基底111和形成在基底111上的发光层112。发光层112具有以下的多层结构，该多层结构包括：第一导电类型(例如n型)的第一化合物半导体层、形成在第一化合物半导体层上的有源层以及形成在有源层上的第二导电类型(例如p型)的第二化合物半导体层。来自发光层的光通过基底且被输出到外部以进入透镜102。也就是说，图10A所示的结构是所谓的倒装芯片结构。
第一电极113A电连接到第一化合物半导体层且通过金焊点114A连接到设置在基垫116上的第一互连115A。第二电极113B电连接到第二化合物半导体层且通过金焊点114B连接到设置在基垫116上的第二互连115B。第一互连115A和第二互连115B通过金跨接线106A和106B和互连107A和107B连接到发光元件驱动电路(未示出)。通过脉冲宽度调制(PWM)信号或来自该发光元件驱动电路的恒定电流(Constant Current，CC)信号驱动发光元件101。
或者，如图10B所示，发光元件101包括基底121和形成在基底121上的发光层122。发光层122具有与发光层112相同的配置和结构，且基底121具有与基底111相同的配置和结构。来自发光层122的光进入透镜102。也就是说，图10B所示的结构是所谓的正装结构。基底121通过中间的银膏层127固定到基垫126。
第一电极123A电连接到第一化合物半导体层且通过金跨接线124A连接到设置在基垫126上的第一互连125A。第二电极123B电连接到第二化合物半导体层且通过金跨接线124B连接到设置在基垫126上的第二互连125B。第一互连125A和第二互连125B通过金跨接线106A和106B和互连107A和107B连接到发光元件驱动电路(未示出)。通过脉冲宽度调制(PWM)信号或来自该发光元件驱动电路的恒定电流(CC)信号驱动发光元件101。
彩色液晶显示装置40包括显示区域411，其中M0个像素沿第一方向设置且N0个像素沿与第一方向垂直的第二方向设置，即总共M0×N0个像素被排列成二维矩阵。在此假定显示区域411被分成P×Q个虚拟显示区域单元412(P和Q每个都是等于或大于二的整数，P和Q可以是相同的值或不同的值，P和Q取决于彩色液晶显示装置40的规格)。每个显示区域单元412包括多个像素。具体地，例如，显示区域411的图像显示分辨率满足HD-TV(High-Definition Television)标准。如果将排列成二维矩阵的像素的数目M0×N0表示为(M0，N0)，则显示区域411中的像素的数据是例如(1920，1080)。包括排列成二维矩阵的像素的显示区域411(图2中的点划线所示)被分成P×Q个虚拟显示区域单元412(其边界由短划线示出)。(P，Q)的值是例如(19，12)。然而，为了简化图，图2中的显示区域单元412的数目(和稍后说明的表面光源单元712的数目)与这些值不同。每个显示区域单元412包括多个(M×N)像素，且包括在一个显示区域单元412中的像素的数目是例如大约一万。通过将发射彼此不同的颜色的光束的多个亚像素编成一个组来获得每个像素。具体地，每个像素包括三种亚像素：红光发射亚像素(亚像素[R])，绿光发射亚像素(亚像素[G])和蓝光发射亚像素(亚像素[B])。该彩色液晶显示装置40被线序驱动(line-sequentially driven)。具体地，彩色液晶显示装置40具有以矩阵方式彼此交叉的扫描电极(沿第一方向延伸)和数据电极(沿第二方向延伸)。通过向扫描电极输入扫描信号来选择扫描电极并进行扫描，且基于输入到数据电极的数据信号(基于控制信号的信号)显示图像。从而获得一个画面。
如上所述，分区驱动系统直下式表面光源装置(背光)70包括P×Q个表面光源单元712，P×Q个表面光源单元712在驱动方面被单独控制且对应于P×Q个虚拟显示区域单元412，基于彩色液晶显示装置40的显示区域411被分成P×Q个显示区域单元412的假定来定义所述P×Q个虚拟显示区域单元412。每个表面光源单元712从对应于该表面光源单元712的显示区域单元412的背侧以白光来照明该显示区域单元412。尽管在图2中将彩色液晶显示装置40和表面光源装置70彼此分离地示出，但表面光源装置70可以位于彩色液晶显示装置40下方。光源由基于脉冲宽度调制(PWM)控制系统驱动的发光元件(发光二极管)101形成。通过基于脉冲宽度调制控制来控制包括在表面光源单元712中的发光元件(发光二极管)101的占空比的增加和减小，来增加和减小表面光源单元712的亮度。
如图4所示，通过使用包括外框73和内框74的壳体71来形成表面光源装置70。支持透射式彩色液晶显示装置40的端部，使得利用中间间隔物75A和75B将透射式彩色液晶显示装置40夹持在外框73和内框74之间。引导部件76布置在外框73和内框74之间，这提供了可防止夹持在外框73和内框74之间的彩色液晶显示装置40的偏移的结构。在壳体71的内侧的上部部分，利用中间间隔物75C和托架部件77将散光器81附连到内框74。在散光器81上堆叠包括散光片82、棱镜片83和偏振转换片84的光学功能片组。
在壳体71的内侧的下部部分设置有反射片85。反射片85被设置成使得其反射表面与散光器81相对且位于低于透镜102的下端的位置处。利用中间的附连部件(未示出)将反射片85附连到壳体71的底表面72A。反射片85可由具有如下结构的高反射膜形成，该结构是通过在薄片基底上顺序地堆叠银反射膜、低折射率膜和高折射率膜获得的。反射片85反射从透镜102输出的光和壳体71的侧表面72B反射的光。基于该结构，从用于发射红光的红发光元件组件10发射的红光、用于发射绿光的绿发光元件组件20发射的绿光、用于发射蓝光的蓝发光元件组件30发射蓝光被彼此混合，使得可获得具有高颜色纯度的白光作为照明光。该照明光通过包括散光器81、散光片82、棱镜片83和偏振转化片84的光学功能片组，并从彩色液晶显示装置40的背侧照射该彩色液晶显示装置40。
如图5的示意性部分截面图所示，彩色液晶显示装置40包括具有透明第一电极54的前面板50，具有透明第二电极64的后面板60以及夹在前面板50和后面板60之间的液晶材料41。
前面板50包括例如由玻璃基板形成的第一基板51和设置在第一基板51的外表面上的偏振膜56。在第一基板51的内表面上，提供由包括丙烯酸树脂或环氧树脂的外覆层53覆盖的滤色器52。在外覆层53上形成透明第一电极(也称为公共电极且包括例如ITO)54，在透明第一电极54上形成对准膜55。另一方面，后面板60具体地包括例如由玻璃基板形成的第二基板61，形成在第二基板61的内表面上的切换元件62(具体为薄膜晶体管(TFT))，传导/非传导状态被切换元件62控制的透明第二电极(也称为像素电极且包括例如ITO)64，和在第二基板61的外表面上提供的偏振膜66。在包括透明第二电极64的整个表面上形成对准膜65。利用前面板50和后面板60的周边部分上的中间密封材料(未示出)，将前面板50和后面板60彼此结合。切换元件62不限于TFT，还可以由例如MIM元件形成。附图标记67表示提供在切换元件62之间的绝缘层。
可使用已知的组件和材料作为透射式彩色液晶显示装置中的各种组件和液晶材料，且因此省略对其详细说明。
在第一实施例中，采用稍后说明的分区驱动系统(部分驱动系统)表面光源装置作为表面光源装置。
如图2和图3所示，基于来自外部(显示电路)的驱动信号来驱动表面光源装置70和彩色液晶显示装置40的驱动电路包括：用于基于脉冲宽度调制控制系统执行包括在表面光源装置70中的发光元件101的开/关控制的表面光源装置控制电路450和表面光源单元驱动电路460，以及液晶显示装置驱动电路470。
表面光源装置控制电路450包括运算电路451和存储装置(存储器)452。表面光源单元驱动电路460包括运算电路461，存储装置(存储器)462，LED驱动电路463，光电二极管控制电路464，每个都是由FET形成的切换元件465，以及发光元件驱动电源(恒定电流源)466。可采用已知的电路等作为包括在表面光源装置控制电路450和表面光源单元驱动电路460中的这些电路等。用于驱动彩色液晶显示装置40的液晶显示装置驱动电路470包括已知电路，如定时控制器471。彩色液晶显示装置40包括栅极驱动器、源极驱动器等(未示出)，用于驱动包括在液晶单元中的切换元件，每个所述切换元件是由TFT形成。
发光元件101在某一图像显示帧中的发光状态由光电二极管424测量。来自光电二极管424的输出被输入到光电二极管控制电路464且在光电二极管控制电路464和运算电路461中被转换成例如发光元件101的亮度和色度的数据(信号)。该数据被发送到LED驱动电路463，使得下一个图像显示帧中的发光元件101的发光状态被控制。也就是说，形成反馈机制。
在发光元件101的下游，对发光元件101串联插入用于电流检测的电阻器r。流过电阻器r的电流被转换成电压，且在LED驱动电路463的控制下控制发光元件驱动电源466的操作，使得在电阻器r上的电压降变成预定值。尽管在图3中仅示出一个发光元件驱动电源(恒定电流源)466，实际上可以布置用于驱动各个发光元件101的各个发光元件驱动电源466。在图3中示出三个表面光源单元712。尽管在图3中示出了在一个表面光源单元712中包括一个发光元件101，但实际上包括在表面光源单元712中的发光元件101的数目是三个或四个。
包括排列成二维矩阵的像素的显示区域411被划分成P×Q个显示区域单元。如果基于“行”和“列”来表达此状态，则可以说显示区域411被划分成Q行×P列的显示区域单元。显示区域单元412包括多个(M×N)像素。如果基于“行”和“列”来表达此状态，则可以说显示区域单元412包括N行×M列的像素。进一步，通常将红光发射亚像素(亚像素[R])、绿光发射亚像素(亚像素[G])和蓝光发射亚像素(亚像素[B])统称为“亚像素[R，G，B]”。用于控制亚像素[R，G，B]操作(具体地，控制例如光透射度(孔径比))的输入到亚像素[R，G，B]的红光发射亚像素控制信号、绿光发射亚像素控制信号和蓝光发射亚像素控制信号通常被统称为“控制信号[R，G，B]”。从外部输入到驱动电路以驱动包括在显示区域单元中的亚像素[R，G，B]的红光发射亚像素驱动信号、绿光发射亚像素驱动信号和蓝光发射亚像素驱动信号通常被统称为“驱动信号[R，G，B]”。
如上所述，通过将以下的三种亚像素组编成一组来获得每个像素：红光发射亚像素(亚像素[R])、绿光发射亚像素(亚像素[G])和蓝光发射亚像素(亚像素[B])。在对实施例的以下说明中，对亚像素[R，G，B]中的每个的亮度的控制(灰度级控制)是8位控制；基于0-255范围内的28级执行亮度控制。因此，输入到液晶显示装置驱动电路470中以驱动包括在每个显示区域单元412中的每个像素中的各个亚像素[R，G，B]的驱动信号[R，G，B]的每个值sxR，sxG和sxB为对应于28级中的一个的值。进一步，用于控制包括在每个表面光源单元中的每个发光元件101的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值PS也是对应于0-255范围内的28级中的一个的值。然而，该实施例不限于此。例如，还可以采用例如10位控制并基于0-1023范围内的210级执行亮度控制。在这种情况下，8位数的表示增加到例如四倍。
从驱动电路向每个亚像素提供用于控制每个亚像素的光透射度Lt的控制信号。具体地，从液晶显示装置驱动电路470向各个亚像素[R，G，B]提供控制各个亚像素[R，G，B]的光透射度Lt的各个控制信号[R，G，B]。更具体地，从液晶显示装置驱动电路470中的输入驱动信号[R，G，B]产生控制信号[R，G，B]，且控制信号[R，G，B]被提供(输出)给亚像素[R，G，B]。对于每个图像显示帧改变作为表面光源单元712的亮度的光源亮度SY2。因此，控制信号[R，G，B]具有例如值SXR-corr，SXG-corr和SXB-corr，所述值是通过以下方式获得：对于通过将驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB增加到2.2次幂所获得的值，基于光源亮度SY2的变化进行校正(补偿)来得到所述值。通过已知方法将控制信号[R，G，B]从液晶显示装置驱动电路470中的定时控制器471发送到彩色液晶显示装置40中的栅极驱动器和源极驱动器。基于控制信号[R，G，B]来驱动包括在各个亚像素中的切换元件，且期望的电压被施加到液晶单元的透明第一电极54和透明第二电极64。由此，控制了每个亚像素的光透射度(孔径比)Lt。控制信号[R，G，B]的值SXR-corr，SXG-corr，和SXB-corr越大，则亚像素[R，G，B]的光透射度(孔径比)Lt越高，且显示区域的对应于亚像素[R，G，B]的部分的亮度(显示亮度sy)越高。也就是说，光穿过亚像素[R，G，B]而形成的图像(该图像一般是一类图像，且是以点阵的方式)越亮。
对于彩色液晶显示装置40的图像显示中的每个图像显示帧、对于每个显示区域单元以及对于每个表面光源单元，执行对显示亮度sy和光源亮度SY2的控制。进一步，在一个图像显示帧中彩色液晶显示装置40的操作和表面光源装置70的操作彼此同步。每一秒作为电信号发送到驱动电路的图像信息的数目(图像数每秒)是帧频率(帧速率)，且帧频率的倒数是帧时间(单位：秒)。
以下参考图2、3和6说明用于驱动分区驱动系统表面光源装置的方法。图6是用于解释驱动分区驱动系统表面光源装置的方法的流程图。
从驱动电路向每个亚像素提供用于控制每个亚像素的光透射度Lt的控制信号。具体地，从液晶显示装置驱动电路470向各个亚像素[R，G，B]提供分别控制包括在像素中的各个亚像素[R，G，B]的光透射度Lt的控制信号[R，G，B]。进一步，为了使每个表面光源单元712提供像素(亚像素[R，G，B])的以下亮度(与光透射度的第一定义值Lt1对应的显示亮度的第二定义值sy2)以便驱动在显示区域单元412中包括的所有像素(亚像素[R，G，B])，通过表面光源装置驱动电路450和表面光源单元驱动电路460来控制包括在表面光源单元712中的对应于该显示区域单元412的光源的亮度，其中所述像素(亚像素[R，G，B])的亮度是在假定向亚像素供应控制信号(该控制信号对应于具有显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max的驱动信号，驱动信号最大值sxU-max是输入到驱动电路450、460和470中的驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG，sxB中的最大值)时获得的。具体地，例如，控制(例如减小)光源亮度SY2使得当亚像素的光透射度(孔径比)被设为光透射度的第一限定值Lt1时获得显示亮度sy2。也就是说，例如，控制表面光源单元712的光源亮度SY2，使得每个图像显示帧满足以下等式(A)。SY2和SY1满足关系SY2≤SY1。
SY2·Lt1＝SY1·Lt2    (A)
[步骤-100]
从已知的显示电路(如扫描转换器)发送的时钟信号CLK和用于一个图像显示帧的驱动信号[R，G，B]被输入到表面光源装置控制电路450和液晶显示装置驱动电路470(见图2)。例如，驱动信号[R，G，B]是来自图像管的输出信号，是从例如广播站输出且还输入到液晶显示装置驱动电路470以便控制亚像素的光透射度Lt的驱动信号。如果输入到图像管的光量被定义为sy′，驱动信号[R，G，B]可通过增加到0.45次幂的输入光量sy′的函数来表示。输入到表面光源装置控制电路450的一个图像显示帧的驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB被暂时存储到包括在表面光源装置控制电路450中的存储装置(存储器)452中。进一步，输入到液晶显示装置驱动电路470的一个图像显示帧的驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB也被暂时存储到包括在液晶显示装置驱动电路470的存储装置(未示出)中。
[步骤-110]
随后，表面光源装置控制电路450中的运算电路451读出存储在存储装置452中的驱动信号[R，G，B]的值。对于第(p，q)(起初，p＝1，q＝1)个显示区域单元412，运算电路451获得显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-MAX，该最大值是用于驱动包括在该第(p，q)个显示区域单元412中的像素中的亚像素[R，G，B]的驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB中的最大值。显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max被存储在存储装置452中。对于所有m＝1，2，...，M，n＝1，2，...，N，即对于M×N个像素执行该步骤。
例如，如果sxR是等于“110”的值，sxG是等于“150”的值，且sxB是等于“50”的值，则sxU-max是等于“150”的值。
对于从第(1，1)个显示区域单元412到第(P，Q)个显示区域单元412的所有显示区域单元412重复该操作。所有显示区域单元412中的驱动信号最大值sxU-max被存储在存储装置452中。
[步骤-120]
为了使表面光源单元712提供在假定向亚像素[R，G，B]供应控制信号[R，G，B]时获得的亮度(与光透射度的第一定义值Lt1对应的显示亮度的第二定义值sy2)，在表面光源单元驱动电路460的控制下增加/减小对应于显示区域单元412的表面光源单元712的光源亮度SY2，该控制信号[R，G，B]对应于具有等于显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max的驱动信号。具体地，针对每个图像显示帧和每个表面光源单元控制光源亮度SY2，使得满足以下示出的等式(A)。更具体地，基于代表光源亮度控制函数g(sxnol-max)的等式(B)控制发光元件101的亮度，控制光源亮度SY2使得满足等式(A)。该控制的原理图在图7A和7B中示出。然而，如稍后所述，最好根据需要基于其它表面光源单元712的影响对光源亮度SY2执行校正。可先获得例如与光源亮度SY2的控制有关的以下参数之间的关系并将其存储在存储装置452等中：显示区域单元中的驱动信号最大值sxU-max；对应于具有该最大值sxU-max的驱动信号的控制信号的值；当对亚像素提供该控制信号时的显示亮度的第二定义值sy2；这种情况下每个亚像素的光透射度(孔径比)(光透射度的第二定义值Lt2)；使得当每个亚像素的光透射度(孔径比)被设为光透射度的第一定义值Lt1时，可以获得显示亮度的第二定义值sy2的表面光源单元712中的亮度控制参数。
SY2·Lt1＝SY1·Lt2    (A)
g(sxnol-max)＝a1·(sxnol-max)2.2+a0       (B)
如果输入到液晶显示装置驱动电路470以驱动包括在像素中的亚像素[R，G，B]的驱动信号(驱动信号[R，G，B])的最大值被定义为sxmax，则满足以下关系。
sxnol-max≡sxU-max/sxmax
a1和a0是常数且可由以下公式来表示。
a1+a0＝1
0＜a0＜1，0＜a1＜1
例如，如下设置a1和a0。
a1＝0.99
a0＝0.01
由于驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB中的每个是对应于28级中的一个的值，值sxmax对应于“255”。
另外，对于表面光源装置70，当例如设定第(1，1)个表面光源单元712的亮度控制时，在一些情况下需要考虑其它P×Q个表面光源单元712的影响。基于各个表面光源单元712的光发射分布图，可以提前已知其它表面光源单元712对该表面光源单元712的影响。因此，可通过反演计算来计算差。由此可以进行校正。下面说明算术运算的基本形式。
基于等式(A)和等式(B)的要求，P×Q个表面光源单元712所需的亮度(光源亮度SY2)由矩阵[LPxQ]表示。针对P×Q个表面光源单元712中的每个预先获得当仅该表面光源单元被驱动而其它表面光源单元没有被驱动时所获得的表面光源单元的亮度。该亮度由矩阵[L’PxQ]表示。进一步，校正系数由矩阵[αPxQ]表示。这些矩阵之间的关系可通过以下等式(C-1)来表示。可预先获得校正系数的矩阵[αPxQ]。
[LPxQ]＝[L’PxQ]·[αPxQ]    (C-1)
因此，从等式(C-1)获得矩阵[L’PxQ]。可通过逆矩阵的算术运算获得矩阵[L’PxQ]。也就是说，计算以下等式。
[L’PxQ]＝[LPxQ]·[αPxQ]-1    (C-2)
进一步，控制每个表面光源单元712中包括的光源(发光元件101)，使得获得由矩阵[L’PxQ]表示的亮度。具体地，通过使用存储在存储装置(存储器)462中的信息(数据表)来执行该操作和处理。因为矩阵[L’PxQ]的值不可能为负值，所以显然需要将算术运算结果限制在控制发光元件101时的正区域内。因此等式(C-2)的解通常不是精确解而是近似解。
通过这种方式，基于矩阵[LPxQ]和校正系数矩阵[αPxQ]，如上所述地获得当假定表面光源单元被单独驱动时的亮度的矩阵[L’PxQ]，其中基于在表面光源装置控制电路450中包括的运算电路451获得的等式(A)和等式(B)的值得到矩阵[LPxQ]。进一步，所获得的矩阵基于存储在存储装置452中的转换表被转换成0-255范围内的对应整数(脉冲宽度调制输出信号的值)。以这种方式，可通过包括在表面光源装置控制电路450中的运算电路451获得用于控制表面光源单元712中的发光元件101的发光时间的脉冲宽度调制输出信号的值PS。
[步骤-130]
随后，包括在表面光源装置控制电路450中的运算电路451获得的脉冲宽度调制输出信号的值PS被发送到对应于表面光源单元712而提供的表面光源单元驱动电路460中的存储装置462，且被存储在该存储装置462中。此外，还将时钟信号CLK发送到该表面光源单元驱动电路460(见图3)。
[步骤-140]
基于脉冲宽度调制输出信号的值PS，运算电路461决定包括在表面光源单元712中的发光元件101的开启时间tON和关闭时间tOFF。tON和tOFF满足以下关系。
tON+tOFF＝常数值tConst
基于脉冲宽度调制来驱动发光元件时，发光元件的占空比可由以下等式表示。
tON/(tON+tOFF)＝tON/tConst
对应于包括在表面光源单元712中的发光元件101的开启时间tON的信号被发送到LED驱动电路463。基于来自LED驱动电路463的对应于开启时间tON的该信号的值，切换元件465仅在开启时间tON被设置为开启状态，使得来自发光元件驱动电源466的LED驱动电流被施加到发光元件101。结果，每个发光元件101在一个图像显示帧中仅在开启时间tON发光。以这种方式，以预定亮度照射每个显示区域单元412。
这样获得的状态由图8A和8B中的实线示出。图8A是示意性示出占空比(＝tON/tConst)和以下值之间的关系的图，所述值是通过将为了驱动亚像素而输入到液晶显示装置驱动电路470的驱动信号的值提高到2.2次幂(sx’≡sx2.2)而获得的。8B是示意性示出显示亮度sy和用于控制亚像素的光透射度的控制信号的值SX之间的关系的图。
[步骤-150]
另一方面，输入到液晶显示装置驱动电路470的驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB被发送到定时控制器471。定时控制器471将对应于输入的驱动信号[R，G，B]的控制信号[R，G，B]提供(输出)到亚像素[R，G，B]。在液晶显示装置驱动电路470中的定时控制器471中产生且从液晶显示装置驱动电路470提供给亚像素[R，G，B]的控制信号[R，G，B]的值SXR，SXG和SXB以及驱动信号[R，G，B]的值sxR，sxG和sxB具有下面所示的等式(D-1)、等式(D-2)和等式(D-3)表示的关系。在这些等式中，b1_R，b0_R，b1_G，b0_G，b1_B和b0_B是常数。针对每个图像显示帧改变表面光源单元712的光源亮度SY2。因此，基本上控制信号[R，G，B]具有通过以下方式获得的值，其中对于通过将驱动信号[R，G，B]的值增加到2.2次幂所获得的值，基于光源亮度SY2的变化进行校正(补偿)。具体地，由于针对每个图像显示帧改变光源亮度SY2，可以确定并校正(补偿)控制信号[R，G，B]的值SXR，SXG和SXB，使得响应于光源亮度SY2(≤SY1)获得显示亮度的第二定义值sy2，从而控制像素或亚像素的光透射度(孔径比)Lt。对于该校正(补偿)使用等式(D-1)、等式(D-2)和等式(D-3)中的函数fR，fG，fB，这些函数预先获得。
SXR＝fR(b1_R·sxR 2.2+b0_R)    (D-1)
SXG＝fG(b1_G·sxG 2.2+b0_G)    (D-2)
SXB＝fB(b1_B·sxB 2.2+b0_B)    (D-3)
以这种方式，完成针对一个图像显示帧的图像显示操作。
第二实施例
本发明的第二实施例是第一实施例的变形。在第一实施例中，发光元件101被透镜102覆盖，其间没有中间间隙。另一方面，在第二实施例中，如图11A的示意截面图所示，发光元件101与透镜102相对，中间具有光透射介质层130。具体地，设置在透镜102的下表面以下的凹陷103A填充有光透射介质层130。光透射介质层130包括硅凝胶树脂(折射率：1.41)，透镜102包括折射率为1.59的聚碳酸酯树脂。除了上述特征之外，可采用与第一实施例中的透镜102和发光元件组件100相同的配置和结构作为第二实施例中的透镜102和发光元件组件100的配置和结构。因此省略其详细说明。
或者，还有可能采用图11B中所示的配置和结构。具体地，在透镜102和发光元件101之间存在空气层131。在透镜102的下表面以下设置凹陷103A且发光元件101布置在该凹陷103A中。
透镜102(包括例如塑料材料)不仅可基于传递模制来模制，还可基于例如注射模制来模制。具体地，熔化的树脂被注射到用于注射模制的模具中且树脂被固化。然后，通过模具开口从模具取出透镜102。透镜102具有简单的形状，且可容易地从模具取出。因此，其具有高生产能力和大规模生产能力。而且，在其制造中，形状发生变化的可能性极其低，且缺陷(裂缝)也几乎不出现。如果在对光提取没有贡献的侧表面端部处形成凸缘部分(未示出)，则可更容易地从模具取出透镜且透镜到发光元件组件中的表面光源装置的附连也变得更容易。在获得透镜之后，例如，在透镜102的凹陷103A或发光元件101的基底111、121上施加对从发光元件发射的光透明的、包括环氧树脂的粘着剂(还用作例如光透射介质层)。随后在将透镜102设置在基底111、121上方的情况下固化粘着剂，使得透镜102和基底111、121在光学上彼此紧密接触。从而，发光元件101可固定到透镜102。相对于基垫116、126的大小，发光元件101的大小足够小。因此，如果只有发光元件101被固定到透镜102，则可减小由于在发光元件101的操作时产生的热所导致的透镜102的变形，对于光提取性能，这允许实现设计的性能。
以上已说明了本发明的优选实施例。然而本发明不限于这些实施例。实施例中说明的透镜(光提取透镜)和发光元件组件的形状、配置、结构、材料等是示例且可相应地改变。另外，表面光源装置和液晶显示装置组件的配置和结构也是示例且可相应地改变。尽管在实施例中采用部分驱动系统或分区驱动系统表面光源装置，也可以采用以均匀、恒定的亮度照明整个显示区域的表面光源装置。另外，尽管在实施例中采用滤色系统的液晶显示装置，也可以采用所谓的场序系统的液晶显示装置。
本申请包含与2008年10月2日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP2008-257134的公开有关的主题内容，其全部内容通过引用包括在此。
本领域技术人员应理解，根据设计需求和其它因素可进行落入权利要求及其等同方案的范围内的各种变形、组合、子组合和变化。

Claims (11)

1.一种从透射式液晶显示装置的背侧来照明所述透射式液晶显示装置的表面光源装置，所述透射式液晶显示装置具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域，所述表面光源装置包括：
多个发光元件单元，其中
所述发光元件单元中的每个包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，经由所述第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，所述三原色包括所述第一原色、第二原色和第三原色；
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，经由所述第二透镜发射对应于所述第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，经由所述第三透镜发射对应于所述第三原色的第三原色光，以及
基于所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的每个的焦距和横向放大率，
其中所述第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且所述第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从所述第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，
其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
2.根据权利要求1所述的表面光源装置，包括
P×Q个表面光源单元，其被设置成在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元，基于所述液晶显示装置的显示区域被分成P×Q个显示区域单元的假定来定义所述P×Q个虚拟显示区域单元，以及
所述表面光源单元中的每个包括至少一个发光元件单元。
3.根据权利要求1所述的表面光源装置，其中
在所述多个发光元件单元上方布置散光器。
4.根据权利要求1所述的表面光源装置，其中
所述第一透镜布置在所述第一发光元件上，其间没有中间间隙，
所述第二透镜布置在所述第二发光元件上，其间没有中间间隙，以及
所述第三透镜布置在所述第三发光元件上，其间没有中间间隙。
5.根据权利要求1所述的表面光源装置，其中所述发光元件单元中的每个包括：
发射红光的一个第一发光元件组件；
发射绿光的两个第二发光元件组件；以及
发射蓝光的一个第三发光元件组件。
6.一种从透射式液晶显示装置的背侧来照明所述透射式液晶显示装置的表面光源装置，所述透射式液晶显示装置具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域，所述表面光源装置包括：
P×Q个表面光源单元，被配置成在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元，基于所述液晶显示装置的显示区域被分成P×Q个显示区域单元的假定来定义所述P×Q个虚拟显示区域单元，其中
在所述P×Q个表面光源单元上方布置散光器，
所述表面光源单元中的每个包括至少一个发光元件单元，
每个发光元件单元包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，经由所述第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，所述三原色包括所述第一原色、第二原色和第三原色；
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，经由所述第二透镜发射对应于所述第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，经由所述第三透镜发射对应于所述第三原色的第三原色光，以及
基于从所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件发射的光束在所述散光器上的光强度分布来调整所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的每个的焦距，
其中所述第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且所述第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从所述第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，
其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
7.根据权利要求6所述的表面光源装置，其中
从所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件发射的光束在所述散光器上的所述光强度分布与所述散光器上的期望光强度分布进行比较，且调整所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的每个的所述焦距，使得作为比较的结果所获得的、从所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件发射的光束在所述散光器上的所述光分布强度和所述期望光强度分布之间的差变得最小。
8.根据权利要求6所述的表面光源装置，其中
所述第一透镜布置在所述第一发光元件上，其间没有中间间隙，
所述第二透镜布置在所述第二发光元件上，其间没有中间间隙，以及
所述第三透镜布置在所述第三发光元件上，其间没有中间间隙。
9.根据权利要求6所述的表面光源装置，其中每个发光元件单元包括：
发射红光的一个第一发光元件组件；
发射绿光的两个第二发光元件组件；以及
发射蓝光的一个第三发光元件组件。
10.一种液晶显示装置组件，包括：
(1)透射式液晶显示装置，被配置成具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域；以及
(2)表面光源装置，被配置成从所述液晶显示装置的背侧照明所述液晶显示装置，其中
所述表面光源装置包括多个发光元件单元，
所述发光元件单元中的每个包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，经由所述第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，所述三原色包括所述第一原色、第二原色和第三原色；
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，经由所述第二透镜发射对应于所述第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，经由所述第三透镜发射对应于所述第三原色的第三原色光，以及
基于所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件中的每个的发光强度分布来调整所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的每个的焦距和横向放大率，
其中所述第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且所述第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从所述第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，
其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
11.一种液晶显示装置组件，包括：
(1)透射式液晶显示装置，被配置成具有由排列成二维矩阵的像素所形成的显示区域；以及
(2)表面光源装置，被配置成从所述液晶显示装置的背侧照明所述液晶显示装置，其中
所述表面光源装置包括：P×Q个表面光源单元，被配置成在驱动方面被独立控制和对应于P×Q个虚拟显示区域单元，基于所述液晶显示装置的显示区域被分成P×Q个显示区域单元的假定来定义所述P×Q个虚拟显示区域单元，以及
在所述P×Q个表面光源单元上方布置散光器，
所述表面光源单元中的每个包括至少一个发光元件单元，
每个发光元件单元包括：
(A)至少一个第一发光元件组件，其由第一发光元件和第一透镜形成，经由所述第一透镜发射对应于光的三原色中的第一原色的第一原色光，所述三原色包括所述第一原色、第二原色和第三原色；
(B)至少一个第二发光元件组件，其由第二发光元件和第二透镜形成，经由所述第二透镜发射对应于所述第二原色的第二原色光，以及
(C)至少一个第三发光元件组件，其由第三发光元件和第三透镜形成，经由所述第三透镜发射对应于所述第三原色的第三原色光，以及
基于从所述第一发光元件、所述第二发光元件和所述第三发光元件发射的光束在所述散光器上的光强度分布来调整所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜中的每个的焦距，
其中所述第一到第三透镜中的每一个的焦距能够通过改变所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的形状来改变，并且所述第一到第三透镜中的每一个的横向放大率能够通过改变从所述第一到第三发光元件中的每一个的出光表面到所述第一到第三透镜中的每一个的出光表面的距离来改变，
其中，所述表面光源装置被配置成：减小所述发光元件单元的亮度，以使得减小后的亮度(SY2)与构成所述像素的亚像素的最大光透射度(Lt1)的乘积和所述发光单元的最高亮度(SY1)与在该最高亮度下的光透射度(Lt2)的乘积相等。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011228028A (ja) * 2010-04-16 2011-11-10 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd バックライトユニット及びそれを用いた映像表示装置
JP5940252B2 (ja) * 2010-04-16 2016-06-29 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR101773514B1 (ko) * 2010-12-15 2017-09-01 삼성디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 평판표시장치
JP5605702B2 (ja) * 2010-12-21 2014-10-15 東芝ライテック株式会社 照明装置
JP5663434B2 (ja) 2011-08-15 2015-02-04 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN103137026B (zh) * 2011-11-29 2015-06-03 联想(北京)有限公司 一种电子设备及其成像方法
JP6024755B2 (ja) * 2012-09-18 2016-11-16 富士通株式会社 半導体受光素子及びその製造方法
EP2802020B1 (en) * 2013-03-11 2016-10-05 Shenzhen Aoto Electronics Co., Ltd. High-definition led display screen and surface-mounted led composite lamp with super-small point distance thereof
JP2015092529A (ja) * 2013-10-01 2015-05-14 ソニー株式会社 発光装置、発光ユニット、表示装置、電子機器、および発光素子
US20170219885A1 (en) * 2014-05-14 2017-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Backlight device and liquid crystal display device provided with same
KR102339539B1 (ko) * 2015-05-08 2021-12-16 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN106549088B (zh) * 2015-09-17 2018-11-16 光宝光电(常州)有限公司 发光二极管显示装置
JP6825258B2 (ja) * 2016-07-29 2021-02-03 日亜化学工業株式会社 発光装置及び表示装置
CN108732772B (zh) 2017-04-25 2020-06-30 京东方科技集团股份有限公司 一种显示设备及其驱动方法
CN108873465B (zh) * 2018-09-04 2022-07-01 京东方科技集团股份有限公司 量子点显示基板及其制作方法、显示装置
US11282276B2 (en) 2018-11-16 2022-03-22 Contraventum, Llc Collaborative light show authoring for tessellated geometries
CN113777826B (zh) * 2020-06-10 2022-08-19 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置
WO2021190399A1 (zh) 2020-03-25 2021-09-30 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置
WO2021218478A1 (zh) 2020-04-28 2021-11-04 海信视像科技股份有限公司 一种显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1768197A2 (en) * 2005-09-27 2007-03-28 LG Electronics Inc. Light emitting diode package and backlight unit using the same
CN101000436A (zh) * 2006-01-12 2007-07-18 三星康宁株式会社 背光单元和用于该背光单元的光源

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268619A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Omron Corp 面光源装置
JP3923867B2 (ja) * 2002-07-26 2007-06-06 株式会社アドバンスト・ディスプレイ 面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置
WO2004068182A2 (en) * 2003-01-24 2004-08-12 Digital Optics International Corporation High density illumination system
JP2006349796A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Sony Corp 面状光源装置、及び、液晶表示装置組立体
KR101266490B1 (ko) * 2006-09-08 2013-05-23 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101286705B1 (ko) * 2006-10-31 2013-07-16 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 광원 및 광원용 렌즈 그리고 이를 포함하는백라이트 어셈블리
JP2008140653A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Sony Corp 面状光源装置及び液晶表示装置組立体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1768197A2 (en) * 2005-09-27 2007-03-28 LG Electronics Inc. Light emitting diode package and backlight unit using the same
CN101000436A (zh) * 2006-01-12 2007-07-18 三星康宁株式会社 背光单元和用于该背光单元的光源

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