FI105588B - Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin - Google Patents

Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin Download PDF

Info

Publication number
FI105588B
FI105588B FI982674A FI982674A FI105588B FI 105588 B FI105588 B FI 105588B FI 982674 A FI982674 A FI 982674A FI 982674 A FI982674 A FI 982674A FI 105588 B FI105588 B FI 105588B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
light source
housing portion
light
section
light guide
Prior art date
Application number
FI982674A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI982674A (fi
FI982674A0 (fi
Inventor
Marko Parikka
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI982674A priority Critical patent/FI105588B/fi
Publication of FI982674A0 publication Critical patent/FI982674A0/fi
Priority to US09/458,639 priority patent/US6392342B1/en
Priority to EP99660189A priority patent/EP1008802A1/en
Priority to JP11351733A priority patent/JP2000182421A/ja
Publication of FI982674A publication Critical patent/FI982674A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI105588B publication Critical patent/FI105588B/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003Lens or lenticular sheet or layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00Illumination
    • Y10S362/80Light emitting diode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

105588
Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin - Förbättrad Ijuskälls-arrangemang for plana tillämpningar
Keksinnön kohteena on yleisesti puolijohdevalolähteiden optomekaaninen rakenne.
5 Erityisesti keksinnön kohteena on sellaisen valolähteen koteloinnin muoto optimaalisten säteilyominaisuuksien saavuttamiseksi.
Puolijohdevalolähteitä eli ledejä (valodiodeja) käytetään yleisesti valaisuun kaikenlaisissa sähkölaitteissa. Niiden etuja ovat pieni koko, alhainen tehonkulutus ja erittäin pitkä käyttöikä.
10 Monissa tapauksissa joudutaan käyttämään rajoitettua määrää valolähteitä valaisemaan suhteellisen laajaa pintaa; yleensä edellytetään myös, että säteilyn voimakkuus jakautuu mahdollisimman tasaisesti koko pinnan alueelle. Tyypillinen esimerkki on nestekidenäytön (LCD) taustavalaisu. Kuva 1 esittää kaavamaisesti poikkileikkausta tunnetusta nestekidenäytön taustavalojärjestelystä. Katsojan silmän ajatellaan olevan 15 ylhäällä ja katsovan alas oleellisesti kohtisuoraan LCD-elementin 101 pintaan nähden. LCD-elementin alapuolella on oleellisesti tasomainen valonjohdin 102, jonka tehtävänä on osittain sallia valon eteneminen vaakasuunnassa ja osittain taittaa se ylöspäin LCD-elementin läpi. Valolähteenä on yksi tai tavallisesti useampi puolijohde valolähde 103 sijoitettuna valonjohtimen 102 ympärille.
20 Kuvan 1 mukaisen järjestelyn toimivuutta arvioidaan käyttäjän havaitseman valaistuksen jakautumisen pohjalta. Mitä tasaisempi valaistus LCD-elementin koko alalla, sitä parempi taustavalojärjestely. Kuva 2 esittää eräitä tunnettuja käyttäjälle näkyviä valaistuskuvion virheitä. Valolähteiden 201, 202 ja 203 säteilemä valo ei ehkä kanna riittävän kauas valonjohtimessa valaistakseen LCD-elementin kauimmaista reunaa, 25 jolloin kauimmaiseen reunaan jää tumma vyöhyke 204. Toisaalta, merkittävä määrä valoa voi taittua LCD-elementin läpi valolähteiden välittömässä läheisyydessä synnyttäen kirkkaita kohtia 205, 206 ja 207. Valolähteiden säteilykeilat eivät ehkä : myöskään ole riittävän leveitä, jolloin syntyy tummia kulmia 208 ja 209 sekä valo lähteiden väliin tummia kiiloja 210 ja 211.
30 Yleinen kehityssuunta kannettavissa elektronisissa laitteissa on kohti yhä pienempiä laitekokoja. Yhtäältä tämä edellyttää komponenttien fyysisen koon pienentämistä entisestään, jolloin esimerkiksi kuvassa 1 esitetystä valonjohtimesta 102 pitäisi tehdä ohuempi. Toisaalta laitekoon pieneneminen asettaa yhä tiukempia vaatimuksia laitteiden tehonkulutukselle, sillä pieni laite vaatii pienen akun, jonka kapasiteetti on 2 105588 4 rajallinen. Näiden vaatimusten vuoksi on tullut entistä vaikeammaksi valaista nestekidenäytön kaltainen tasomainen pinta tasaisesti. Jos valonjohtimesta tehdään ohuempi, siihen kytkeytyvän valon määrä pyrkii pienenemään, mikä yleisesti heikentää valaistusta. Yksi tapa vastata vaatimukseen tehonkulutuksen pienentämisestä 5 on käyttää vähemmän valolähteitä valaistavan alueen ympärillä, jolloin luonnollisesti on entistä vaikeampaa jakaa valo tasaisesti.
Tämän keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu valaistusjärjestely, jolla aikaansaadaan suhteellisen tasainen valaistuksen jakautuminen oleellisesti tasomaiselle pinnalle. Keksinnön tavoitteena on myös toteuttaa sellainen valaistusjärjestely, 10 jonka tehonkulutus on suhteellisen vähäinen. Lisäksi keksinnön tavoitteena on toteuttaa edellä mainitun kaltainen valaistusjärjestely, joka soveltuu edullisesti automatisoituun sarjatuotantoon.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan puolijohdevalolähteen läpinäkyvän kotelomateri-aalin uudella muotoilulla.
15 Keksinnön mukaiselle valolähdejäijestelylle on tunnusomaista, että koteloitu puoli-johdevalolähde käsittää puolijohdesirun kotelo-osassa, joka - käsittää oleellisesti tasomaisen valonjohtimen reunaa kohti suuntautuvan kaarevan pinnan, - on poikkileikkaukseltaan D:n muotoinen tasossa, joka on kohtisuorassa oleellisesti 20 tasomaisen valonjohtimen tasoa vastaan, jolloin D:n kaarimainen osa vastaa mainittua kaarevaa pintaa, ja - ulottuu ennalta määrätylle etäisyydelle laajentumissuunnassa, joka on paikallisesti kohtisuorassa mainitun D:n muotoisen poikkileikkauksen tasoa vastaan.
Keksinnön mukaisesti varsinaisen valolähteen muodostavan puolijohdesirun tuotta-25 ma valo kollimoituu yleisesti viuhkamaiseen muotoon puolijohdesirun ympärille järjestetyn läpinäkyvän koteloinnin avulla, joka on muotoiltu siten, että se muistuttaa laajentunutta D-kirjainta. Puolijohdevalolähteen pinnan ja ympäröivän koteloin-timateriaalin pinnan välinen etäisyys säteilyn pääasiallisessa suunnassa on suurempi kuin D:n muotoisen pinnan kaarevuussäde. Koteloitu puolijohdevalolähde on järjes-30 tetty tasomaisen valonjohtimen läheisyyteen.
Keksinnön mukaisen valolähdejärjestelyn optisten ominaisuuksien tutkiminen osoittaa, että säteillyn valon viuhkamainen jakautuminen mahdollistaa säteillyn valon tehokkaan kytkeytymisen ohuempiin valonjohtimiin kuin tekniikan tason mukaisissa rakenteissa. Valonjohtimen tason normaalin suunnasta havaittu valaistus- V i 3 105588 kuvio on myös tasaisempi. Näiden keksinnön etujen ansiosta suunnittelija voi valita sopivan kompromissin yhtäältä rakenteen ohentamisen ja tehonkulutuksen vähentämisen ja toisaalta valaistuksen parantamisen välillä. Toisin sanoen jos fyysinen koko ja tehonkulutus säilyvät ennallaan koteloinnin uutta muotoilua lukuun ottamatta, 5 saavutetaan tehokkaampi valaistus, ja jos taas aiempaa valaistuksen tasoa pidetään riittävänä, eri komponenttien määrääjä kokoa voidaan pienentää.
Keksinnölle tunnusomaiset uudet ominaisuudet on esitetty yksityiskohtaisesti oheisissa patenttivaatimuksissa. Itse keksintöä, sen rakennetta ja toimintaperiaatetta samoin kuin keksinnön muita tavoitteita ja etuja on kuitenkin selostettu seuraavassa 10 eräiden nimenomaisten suoritusmuotojen avulla ja viitaten oheisiin piirustuksiin.
Kuva 1 esittää tekniikan tason mukaista valaistusjärjestelyä,
Kuva 2 esittää eräitä tunnettuja valaistusvirheitä,
Kuvat 3a-3c esittävät periaatteellisesti eräitä keksinnön mukaisia rakenteita,
Kuva 4 on poikkileikkaus keksinnön mukaisesta valaistusjärjestelystä, 15 Kuva 5 esittää eräitä mitoitusvaikutuksia,
Kuvat 6a-6c esittävät eräitä mitoitusmahdollisuuksia, ja
Kuva 7 esittää mitoitusta vaakatasossa.
Kuviin 1 ja 2 on jo viitattu edellä tekniikan tason selostuksen yhteydessä, joten seuraavassa keskitytään kuviin 3 a - 7.
20 Kuva 3a on perspektiivipiirustus, joka esittää ’’laajentuneen D:n” fyysistä muotoa sen yksinkertaisimmassa tapauksessa. Kuvassa näkyy koteloitu puolijohdevalolähde, jossa puolijohdesirua 301, joka kykenee säteilemään sähkömagneettista säteilyä spektrin näkyvällä osalla (aallonpituuksilla n. 400-800 nm), ympäröi kotelomateri-aali 302, joka on läpinäkyvää ainakin osalla mainituista näkyvistä aallonpituuksista.
m 25 Puolijohdesirun 301 muoto ei ole keksinnön kannalta oleellinen; kuvassa on esi-' merkkinä esitetty suorakulmaisen särmiön muotoinen siru. Puolijohdesirun säteile- män valon pääasiallinen suunta on esitetyn koordinaatiston suunta x.
Kotelo-osan 302 poikkileikkaus on vakio xz-tasossa ja muistuttaa läheisesti isoa D-kirjainta: se rajoittuu ensimmäiseen janaan suunnassa z, kahteen yhdensuuntaiseen 30 toiseen janaan, jotka kumpikin liittyvät ensimmäisen janan päihin suorassa kulmassa 105588 4 4 ja jatkuvat positiiviseen suuntaan x, sekä kaarimaiseen osaan, joka yhdistää toisiinsa toisten janojen ne päät, jotka eivät liity ensimmäiseen janaan. Tällä poikkileikkauksella kotelo-osa jatkuu ennalta määrätyn matkan suunnassa y niin, että syntyvällä fyysisellä muodolla on tasomainen suorakulmainen takapinta yz-tasossa; yhden-5 suuntaiset, tasomaiset ja suorakulmaiset ylä- ja alapinta xy-tasossa; kaksi yhdensuuntaista, tasomaista, D:n muotoista päätypintaa xz-tasossa; sekä kaareva etupinta, joka yhdistää D:n muotoisten päätypintojen kaarimaiset osat ja ylä-ja alapinnan ne sivut, jotka ovat kauimpana takapinnasta. Kaikki suuntaa tarkoittavat sanat tai etuliitteet kuten ’’taka-”, ’’ylä-”, ’’ala-”, ’’pääty-” ja ’’etu-” viittaavat tässä patenttihake-10 Hiuksessa ainoastaan piirustuksissa esitettyjen osien tai pintojen sijaintiin. Ne eivät millään tavalla rajoita keksinnön mukaisen valolähdejärjestelyn valmistusta tai käyttöä.
Puolijohdesiru 301 sijaitsee suunnilleen kotelo-osan 302 takapinnan keskellä niin, että säteilyn pääasiallinen suunta, jota on kuvattu katkonuolella, on puolijohdesirun 15 etupinnasta suoraan positiiviseen suuntaan x kotelo-osan kaarevan etupinnan keskiosan läpi. Myöhemmin esitetään yksityiskohtaisemmin puolijohdesirun eri sijoitus-vaihtoehtoja kotelo-osassa. Sähkövirran johtamiseksi puolijohdesirun läpi valosätei-lyn aikaansaamiseksi tarvitaan sähköjohtimet; niiden sijoittelu ei ole keksinnön kannalta oleellista, kunhan ne eivät estä valon kulkua, joten niitä ei ole erikseen esitetty 20 kuvassa 3 a.
Kuva 3b havainnollistaa ilmaisun ’’laajentunut D” erästä toista tulkintaa. Kuvan 3b kotelo-osalla 303 on täsmälleen sama poikkileikkaus xz-tasossa kuin kuvan 3 a kotelo-osalla 302, kun poikkileikkaus tehdään puolijohdesirun 301 keskipisteen läpi.
Tästä keskussijainnista tietyn samansuuruisen matkan verran positiiviseen ja nega-25 tiiviseen suuntaan y poikkileikkaus pysyy muuttumattomana, kuten kuvan 3a suoritusmuodossa. Siten kotelo-osan keskellä suunnassa y laajentumissuunnan sanotaan olevan yhdensuuntainen y-akselin kanssa. Kotelo-osassa on kuitenkin mentäessä sen päätyjä kohti symmetrisesti suunnassa y osuuksia, joilla laajentumissuunta äkisti : vaihtuu jonkin verran y-akselilta kohti negatiivista suuntaa x. Kotelo-osan kaareva 30 etupinta koostuu N viisteestä (tässä: N = 3) siten, että matemaattisesti ilmaistuna kukin viiste käsittää pinnan, joka syntyy tasomaisen kaaren liikkuessa suoraviivaisesti suuntaan, joka on kohtisuorassa kaaren tasoa vastaan. Mainittu suunta on myös edellä mainittu (paikallinen) laajentumissuunta.
Keksintö ei rajoita luvun N arvoa, kunhan se on positiivinen kokonaisluku. Erittäin 35 suurilla N:n arvoilla kotelo-osan muoto lähestyy muotoa, joka on esitetty kuvassa 5 105588 3c, jossa nähdään keksinnön edullisen suoritusmuodon mukainen koteloitu puoli-johdevalolähde ylhäältä, päädystä ja takaa. Kotelo-osan 304 ääriviivat voidaan tässä suoritusmuodossa jälleen määritellä matemaattisesti siten, että ne vastaavat pintaa, joka syntyy, kun D:n muotoista suljettua kaariviivaa kierretään 180 astetta D:n va-5 semmanpuoleisen pystysuoran janan ympäri. Se vastaa myös määritelmää ’’laajentu-nut D”, jos hyväksytään se, että laajeneminen voi tapahtua kaalimaista reittiä pitkin, jossa jokaisella erillisellä sijainnilla on tangentti, joka on kohtisuorassa D:n tasoa vastaan. Voidaan sanoa, että laajentumissuunta on paikallisesti kohtisuorassa D:n muotoisen poikkileikkauksen tasoa vastaan.
10 Kuva 4 on kaavamainen poikkileikkaus keksinnön mukaisesta valaistusjärjestelystä. Piirilevy 401 toimii rakenteen mekaanisena tukena ja tarjoaa eri komponenteille kaikki tarpeelliset sähköiset tulo- ja lähtöliitännät. Koteloitu valolähde 402, jonka rakennetta on selostettu edellä jonkin kuvista 3a-3c yhteydessä, on liitetty piirilevyn pinnalla olevaan liitäntätäpläpariin 403; toisin sanoen kyseessä on koteloidun valo-15 lähteen pintaliitosversio. Tasomainen valonjohdin 404 sijaitsee piirilevyn 401 ja LCD-elementin 405 välissä siten, että merkittävä osa koteloidun valolähteen sätei-lemästä valosta kytkeytyy valonjohtimeen. Sinänsä tunnetun tasomaisen valonjohti-men optiset ominaisuudet ovat sellaiset, että se sirottaa ja taittaa siihen kytkeytynyttä valoa ylöspäin LCD-elementin läpi toteuttaen siten näytön taustavalaisun.
20 Kuvassa 5 on esitetty kotelo-osan mitoitusta ja puolijohdesirun sijoittamista sen sisään käytettäessä kuvan 3 a mukaista kotelo-osaa. Etäisyys X kuvaa puolijohdesirun säteilypinnan ja kotelo-osaa rajoittavan pinnan säteilyn pääasiallisessa suunnassa . . kauimmaisen pisteen, so. kaarevan etupinnan keskipisteen, välistä etäisyyttä. Toinen etäisyys D kuvaa kotelo-osan tasomaisen ylä- ja alapinnan välistä etäisyyttä, so. 25 kotelo-osan ’’paksuutta”, ja etäisyys L kuvaa kotelo-osan tasomaisten päätypintojen välistä etäisyyttä, so. kotelo-osan ’’pituutta”. Mikäli kotelo-osan kaareva etupinta on tarkalleen puolet ympyrälieriön pinnasta, etäisyys D on yhtä suuri kuin sellaisen pinnan halkaisija ja siten yhtä suuri kuin kaksi kertaa etupinnan kaarevuussäde. - Keksintö ei edellytä, että kaarevan etupinnan olisi oltava osa ympyrälieriön pinnas- 30 ta; sen poikkileikkaus voi olla esimerkiksi hyperbolinen tai parabolinen (ns. kaareva , kartioleikkaus) tai sillä voi olla jokin muu kaareva muoto.
Seuraavassa keskitytään etäisyyksiin X ja L, toisin sanoen siihen, kuinka ’’syvällä” puolijohdesiru sijaitsee kaarevaan etupintaan nähden, ja siihen, kuinka leveä on se sektori, jolla puolijohdesiru ’’näkee” kaarevien etupintojen päätepisteet. Puolijohde-35 sirun oletetaan sijaitsevan kotelo-osan keskellä suunnissa z ja y.
6 105588
Keksinnön kehitystyössä on havaittu, että jos etäisyys X on lähellä nollaa kuten kuvassa 6a, katkoviivalla esitetty säteilykuvio muistuttaa läheisesti nk. Lambertin kuviota, jossa säteily pinta-alayksikköä kohti suunnassa Θ säteilyn pääasialliseen suuntaan nähden noudattaa kaavaa Ι(θ) = I(O)cos0. Tämä kuvio ei ole erityisen edullinen 5 kuvan 4 mukaisessa järjestelyssä, koska suhteellisen suuri määrä valoa jää kytkeytymättä valonjohtimeen. Jos etäisyyttä X lisätään nollasta kohti raja-arvoa r, joka on yhtä suuri kuin D/2, säteilykuvio pysyy yhä oleellisesti samanlaisena kuin Lambertin kuvio ja vain sen suhteellinen koko kasvaa; vrt. kuva 6b. Jos etäisyys X on suurempi kuin D/2, säteilykuvio ei enää muistuta Lambertin kuviota vaan alkaa muistutit) taa kuvan 6c mukaista keilaa. Kuvan 4 mukaisessa järjestelyssä tämä on edullista, sillä mitä kapeampi keila, sitä suurempi suhteellinen määrä valoa kytkeytyy valonjohtimeen. Yleisesti ottaen keila kapenee, kun etäisyys X kasvaa suurempiin arvoihin, jotka ylittävät arvon D/2. Näin ollen voidaan päätellä, että keksinnön mukaisessa järjestelyssä puolijohdesirun säteilypinnan ja kotelo-osaa suunnassa x rajoittavan 15 pinnan kauimmaisen pisteen välinen etäisyys on edullisesti suurempi kuin puolet kotelo-osan ulottuvuudesta suunnassa z. Järkevä yläraja etäisyydelle X voidaan määrittää, kun tiedetään, että mitä suurempi etäisyys X, sitä suurempi kooltaan on koteloitu puolijohdevalosäteilijä niin, että jossakin vaiheessa siitä tulee hankalan suuri.
20 Edellä tarkasteltiin säteilykuvion muotoa xz-tasossa, eli kuvan 4 järjestelyn ’’pysty-tasossa”. On helppo ymmärtää, että pystysuunnassa kapea säteilykeila on edullinen parantamalla valon kytkeytymistä valonjohtimeen. Toisaalta xy-tasossa, eli ’’vaakatasossa”, tilanne on toinen: itse asiassa leveä säteilykuvio olisi edullinen, sillä se ·, auttaisi välttämään tummia nurkkia ja tummia kiiloja, joita kuvattiin aiemmin kuvas- 25 sa 2.
Kuva 7 esittää tilannetta xy-tasossa, kun puolijohdesiru sijaitsee etäisyydellä X kotelo-osan etupinnasta. Kotelomateriaalin taitekerroin on yleensä suurempi kuin ympäröivän ilman tai muun väliaineen taitekerroin, jolloin vinosti kohti etupintaa säteilevä valo yleensä taittuu tunnetun Snellin lain mukaisesti kauemmaksi pinnan normaa-30 lista. Tietyssä rajakulmassa 0C emittoituva valonsäde taittuu etupinnan kanssa yhdensuuntaiseen suuntaan, kuten säde 701 kuvassa 7. Tämän kriittisen kulman kaava t on tunnetusti 0C = arcsin(n2/ni), jossa n2 ja ni ovat ympäröivän väliaineen ja kote-lointimateriaalin taitekertoimet. Kotelo-osan leveys L määritellään edullisimmin sellaiseksi, että kriittisessä kulmassa xy-tasossa saapuva valonsäde osuu yhä kotelo-35 osan etupintaan eikä päätypintaan, mutta suuremmassa kulmassa saapuvat valonsäteet osuvat päätypintoihin. Vastaava L:n määritelmä riippuu luonnollisesti etäisyy- ι Λ 7 105588 destä X; matemaattisesti ilmaistuna se on L = 2Xtan0c. Etäisyys L voi myös olla suurempi. Kriittistä kulmaa määritettäessä on huomattava, että emittoituva valo taittuu myös puolijohdemateriaalin ja kotelomateriaalin rajapinnassa; alan ammattimies pystyy helposti ottamaan sellaisen taittumisen huomioon.
5 Edellä kuvien 6a-6c yhteydessä selostettuja tuloksia voidaan helposti soveltaa keksinnön suoritusmuotoon, jossa kotelo-osan muoto on kuten kuvassa 3c. Kuvasta 3c voidaan helposti nähdä, että kotelo-osaa rajoittavan kaarimaisen muodon kaarevuus-säde päädystä päin tarkasteltuna on paljon pienempi kuin ’’laajentumissäde” eli kaa-revuussäde ylhäältä päin tarkasteltuna. Käyttäen viitemerkintöjä Dl ja D2 kuten ku-10 vassa 3c ja kirjainta X kuvaamaan puolijohdesirun pinnan ja kotelo-osan etupinnan välistä etäisyyttä säteilyn pääasiallisessa suunnassa voidaan todeta, että X * Dl ja X«D2. Kuvan 3c suoritusmuodon säteilykuvio vastaa siten vaakatasossa oleellisesti Lambertin kuviota kuvan 6b mukaisesti mutta muistuttaa kaikissa pystytasoissa kuvan 6c keilaa.
15 Edellä esitetyt suoritusmuodot ovat luonnollisesti vain esimerkinomaisia eivätkä aseta rajoituksia keksinnön sovellettavuudelle. Keksintö ei esimerkiksi edellytä, että valonjohtimen reunan pitäisi olla suora tai että valonjohtimen pitäisi olla muodoltaan suorakulmainen. Joissakin sovelluksissa koko näyttöjärjestely voi olla esimerkiksi pyöreä, jolloin on luonnollista, että myös valonjohdin on pyöreä. Siinä tapauk-20 sessa ’’laajentumissuunnan” eli piirustuksissa esitetyn suunnan y tulisi yhtyä valonjohtimen reunan paikallisen tangentin suuntaan puolijohde valolähteen läheisyydessä. Keksinnön eräässä toisessa muunnelmassa on mahdollista päällystää kotelo-osan jotkin muut pinnat kuin etupinta heijastavalla päällystemateriaalilla estämään kotelo-osan sisällä edestakaisin taittuvien valonsäteiden mahdollinen karkaaminen.
Ϊ

Claims (7)

8 105588
1. Valolähdejärjestely oleellisesti tasomaisen alueen (405) valaisemiseksi elektronisessa laitteessa, joka järjestely käsittää koteloidun puolijohdevalolähteen (402) oleellisesti tasomaisen valonjohtimen (404) reunan läheisyydessä, johon valonjoh-5 timeen koteloidun puolijohdevalolähteen säteilemän valon on tarkoitus kytkeytyä mainitun reunan kautta, tunnettu siitä, että koteloitu puolijohdevalolähde käsittää kotelo-osaan (302) koteloidun puolijohdesirun (301), joka kotelo-osa - käsittää oleellisesti tasomaisen valonjohtimen reunaa kohti suuntautuvan kaarevan pinnan, 10. on poikkileikkaukseltaan D:n muotoinen tasossa, joka on kohtisuorassa oleellisesti tasomaisen valonjohtimen tasoa vastaan, jolloin D:n kaarimainen osa vastaa mainittua kaarevaa pintaa, ja - ulottuu ennalta määrätylle etäisyydelle laajentumissuunnassa, joka on paikallisesti kohtisuorassa mainitun D:n muotoisen poikkileikkauksen tasoa vastaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valolähdejärjestely, tunnettu siitä, että maini tun kaarevan pinnan poikkileikkaus on kaareva kartioleikkaus.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valolähdejärjestely, tunnettu siitä, että mainitulla puolijohdesirulla on mainittua kotelo-osan kaarevaa pintaa kohti suuntautuva säteilypinta ja kaarevalla pinnalla on keskipiste kohdassa, jossa mainitun säteilypin- 20 nan keskinormaali leikkaa kaarevan pinnan, jolloin mainitun säteilypinnan ja mainitun keskipisteen välinen etäisyys (X) mainittua keskinormaalia pitkin on suurempi kuin puolet mainitun kotelo-osan ulottuvuudesta (D) oleellisesti tasomaisen valon-' johtimen tasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen valolähdejäijestely, tunnettu siitä, että maini-25 tulla kaarevalla pinnalla on puoliympyrän muotoinen poikkileikkaus ja että se ulottuu suoraviivaisesti ennalta määrätyn etäisyyden päähän siten, että se muodostaa puolet ympyrälieriön pinnasta.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valolähdejärjestely, tunnettu siitä, että mainitun kotelo-osan ulottuvuus mainitussa laajentumissuunnassa on vähintään 2Xtan0c, , 30 jossa X on mainittu etäisyys mainitun säteilypinnan ja mainitun keskipisteen välillä ja 0C on kriittinen taittumiskulma mainitun kotelo-osan materiaalin ja ympäröivän väliaineen välillä. 9 105588
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valolähdejäijestely, tunnettu siitä, että kotelo-osan muoto vastaa pintaa, joka syntyy, kun mainittua D:n muotoista poikkileikkausta kierretään 180 astetta D:n vasemmanpuoleisen pystysuoran janan ympäri.
·' 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valolähdejäijestely, tunnettu siitä, että se on 5 matkapuhelimen näytön taustavalojäijestely.
FI982674A 1998-12-10 1998-12-10 Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin FI105588B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982674A FI105588B (fi) 1998-12-10 1998-12-10 Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin
US09/458,639 US6392342B1 (en) 1998-12-10 1999-12-09 Light source arrangement for planar applications
EP99660189A EP1008802A1 (en) 1998-12-10 1999-12-09 Improved light source arrangement for planar applications
JP11351733A JP2000182421A (ja) 1998-12-10 1999-12-10 平坦なアプリケ―ションのための改良された光源装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI982674A FI105588B (fi) 1998-12-10 1998-12-10 Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin
FI982674 1998-12-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI982674A0 FI982674A0 (fi) 1998-12-10
FI982674A FI982674A (fi) 2000-06-11
FI105588B true FI105588B (fi) 2000-09-15

Family

ID=8553084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI982674A FI105588B (fi) 1998-12-10 1998-12-10 Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6392342B1 (fi)
EP (1) EP1008802A1 (fi)
JP (1) JP2000182421A (fi)
FI (1) FI105588B (fi)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002025326A (ja) * 2000-07-13 2002-01-25 Seiko Epson Corp 光源装置、照明装置、液晶装置及び電子機器
US6592233B1 (en) * 2000-10-03 2003-07-15 Nokia Mobile Phones Ltd. Lighting device for non-emissive displays
JP2003123502A (ja) 2001-10-17 2003-04-25 Advanced Display Inc 面状光源装置及びこれを用いた液晶表示装置並びに液晶表示装置の検査方法
US7043106B2 (en) * 2002-07-22 2006-05-09 Applied Materials, Inc. Optical ready wafers
US7072534B2 (en) * 2002-07-22 2006-07-04 Applied Materials, Inc. Optical ready substrates
US7110629B2 (en) * 2002-07-22 2006-09-19 Applied Materials, Inc. Optical ready substrates
JP2004127604A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオード及びバックライトユニット
JP2007501448A (ja) * 2003-05-29 2007-01-25 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 光学信号の直列経路
WO2005004295A2 (en) 2003-06-27 2005-01-13 Applied Materials, Inc. Pulsed quantum dot laser system with low jitter
US7193620B2 (en) * 2003-07-21 2007-03-20 Motorola, Inc. Wireless device lighting system
US20050016446A1 (en) 2003-07-23 2005-01-27 Abbott John S. CaF2 lenses with reduced birefringence
EP1779153B1 (en) * 2004-07-27 2011-09-21 Dolby Laboratories Licensing Corporation Diffuser for light from light source array and displays incorporating same
US20060222024A1 (en) * 2005-03-15 2006-10-05 Gray Allen L Mode-locked semiconductor lasers with quantum-confined active region
US20060227825A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Nl-Nanosemiconductor Gmbh Mode-locked quantum dot laser with controllable gain properties by multiple stacking
WO2007002644A2 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Lamina Lighting, Inc. Light emitting diode package and method for making same
WO2007027615A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Applied Materials, Inc. Ridge technique for fabricating an optical detector and an optical waveguide
US7835408B2 (en) * 2005-12-07 2010-11-16 Innolume Gmbh Optical transmission system
US7561607B2 (en) * 2005-12-07 2009-07-14 Innolume Gmbh Laser source with broadband spectrum emission
JP2009518833A (ja) 2005-12-07 2009-05-07 インノルメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 広帯域スペクトル発光を有するレーザ光源
JP4799488B2 (ja) * 2007-06-19 2011-10-26 パナソニック株式会社 発光装置、線状発光装置、面状発光装置、液晶表示装置および電子機器
WO2010065731A2 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Innolume Gmbh Semiconductor laser with low relative intensity noise of individual longitudinal modes and optical transmission system incorporating the laser
JP2011244930A (ja) * 2010-05-25 2011-12-08 Omron Corp 装飾装置を備えた遊技機
KR20150080919A (ko) 2012-10-30 2015-07-10 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 만곡된 광 덕트 추출
USD847102S1 (en) 2013-02-08 2019-04-30 Epistar Corporation Light emitting diode
TWD161897S (zh) * 2013-02-08 2014-07-21 晶元光電股份有限公司 發光二極體之部分
US11333311B1 (en) 2018-11-21 2022-05-17 Abl Ip Holding Llc Lighting system with curving or twisting modular housing
US11181680B1 (en) 2018-11-21 2021-11-23 Abl Ip Holding Llc Lighting system with curving or twisting modular housing
US11384928B2 (en) * 2019-05-17 2022-07-12 Abl Ip Holding Llc Interconnection system for lighting fixtures

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3774021A (en) 1972-05-25 1973-11-20 Bell Telephone Labor Inc Light emitting device
DE3919925A1 (de) 1989-06-19 1990-12-20 Inotec Gmbh Ges Fuer Innovativ Beleuchtete, anzeigeeinheit, insbesondere hausnummer, verkehrsschild, werbetraeger
JPH08254963A (ja) * 1995-03-16 1996-10-01 Hayashi Telempu Co Ltd 乗物内機器用表示パネル
US5613751A (en) 1995-06-27 1997-03-25 Lumitex, Inc. Light emitting panel assemblies
US5865529A (en) * 1997-03-10 1999-02-02 Yan; Ellis Light emitting diode lamp having a spherical radiating pattern

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000182421A (ja) 2000-06-30
FI982674A (fi) 2000-06-11
FI982674A0 (fi) 1998-12-10
US6392342B1 (en) 2002-05-21
EP1008802A1 (en) 2000-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI105588B (fi) Parannettu valolähdejärjestely tasomaisiin sovelluksiin
US7042022B2 (en) Chip light emitting diode and fabrication method thereof
KR101221066B1 (ko) 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치
US7034343B1 (en) Dipolar side-emitting LED lens and LED module incorporating the same
KR101289069B1 (ko) 2중 렌즈구조의 led 패키지 및 이를 구비한액정표시장치
US7118236B2 (en) Light emitting diode lens and backlight apparatus having the same
US9645299B2 (en) Light unit and display apparatus having the same
KR20080078845A (ko) 방사상 프리즘 광 전환기를 갖는 led 이미터
JP2001243822A (ja) 面光源装置及びその製造方法
JP2005276794A (ja) 光源装置
JP2011114341A (ja) 発光素子パッケージ及びその製造方法
JP7244480B2 (ja) 薄型直接式バックライトのための超広配光発光ダイオード(led)レンズ
KR101419031B1 (ko) 발광장치 및 이를 구비하는 조명장치
KR101946909B1 (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
US20100073940A1 (en) Converging element for led
KR101877727B1 (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
CN105867014B (zh) 背光单元和包括其的显示装置
KR20130081868A (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
US20160040855A1 (en) Lighting module and lighting apparatus having the same
JP4145585B2 (ja) 液晶表示装置
US10312408B2 (en) Light emitting diode chip scale packaging structure and direct type backlight module
CN111916434A (zh) 一种显示装置
CN105937749B (zh) 一种配光元件、光源组件以及照明设备
CN115148884A (zh) 发光装置及背光模块
US10295732B2 (en) Light guide plate, backlight module and display module

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired