專利名稱：光學(xué)透鏡、光學(xué)組件、背光部件、顯示裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)透鏡、具有該光學(xué)透鏡的光學(xué)組件(optical package)、具有該光學(xué)透鏡的背光部件(backlight assembly)、具有該光學(xué)透鏡的顯示裝置(display device)、及其方法。更具體地說，本發(fā)明涉及能夠提高亮度均勻性和顏色均勻性的光學(xué)組件、具有該光學(xué)透鏡的光學(xué)組件、具有該光學(xué)透鏡的背光部件、具有該光學(xué)透鏡的顯示裝置、以及從背光部件發(fā)射均勻光的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(″LCD″)器件的液晶響應(yīng)于施加到其上的電場而改變排列，從而改變液晶的透光率以顯示圖像。因?yàn)長CD器件不是自發(fā)射的，所以它需要光源來顯示圖像。LCD器件利用外部提供的光或內(nèi)部提供的光來顯示圖像。
光源的示例包括發(fā)光二極管(″LED″)、冷陰極熒光燈(″CCFL″)、平熒光燈(″FFL″)等。大屏幕LCD器件包括CCFL和FFL。小屏幕LCD器件包括LED。
LED一般具有大致四邊形的芯片形狀，光從該大致四邊形的芯片中產(chǎn)生。LED基本上是點(diǎn)光源。從LED產(chǎn)生的光分布成朗伯分布(Lambertiandistribution)。
圖1A是表示從點(diǎn)光源產(chǎn)生的光的朗伯分布的透視圖。圖1B是表示圖1A示出的朗伯分布的平面圖。
參照?qǐng)D1A，從點(diǎn)光源產(chǎn)生的光的朗伯分布基本上為球形。點(diǎn)光源與球形表面S上的一點(diǎn)之間的距離對(duì)應(yīng)于垂線與從點(diǎn)光源到表面S上的一點(diǎn)的直線之間形成的角度的一點(diǎn)上的光量。
由點(diǎn)光源和一部分表面S形成的錐體的體積基本上與通過該部分表面S的光量成比例。
參照?qǐng)D1B，由點(diǎn)光源和一部分圓周C形成的輪廓的面積基本上與通過該部分圓周C的光量成比例。
點(diǎn)光源與該部分圓周C之間的距離在垂線處達(dá)到最大值。點(diǎn)光源與該部分圓周C之間的距離在基本垂直于垂線的水平線處達(dá)到最小值。在相對(duì)于垂線成約45°角的斜線處，點(diǎn)光源與該部分圓周C之間的距離是最大值的約70％。在相對(duì)于垂線成約0°到約45°角之間形成的輪廓的面積是整個(gè)圓的面積的約80％。
也就是說，在點(diǎn)光源的朗伯分布中，光的垂直部分大于光的水平部分。因此，結(jié)合有具有點(diǎn)光源的背光部件的顯示器的亮度均勻性和顏色均勻性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠改善亮度均勻性和顏色均勻性的光學(xué)透鏡。
本發(fā)明還提供一種具有上述光學(xué)透鏡的光學(xué)組件。
本發(fā)明還提供一種具有上述光學(xué)透鏡的背光部件。
本發(fā)明還提供一種具有上述光學(xué)透鏡的顯示裝置。
本發(fā)明還提供一種從上述背光部件發(fā)射均勻光的方法。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致圓形的平面視圖和大致V形的橫截面。相對(duì)于垂線形成約0°至約5°角、約5°至約10°角、約10°至約15°角、約15°至約20°角、約20°至約25°角、約25°至約30°角、約30°至約35°角、約35°至約40°角、約40°至約45°角的部分凹陷部的半徑分別是約3.080mm至約4.620mm、約3.696mm至約5.544mm、約4.024mm至約6.036mm、約4.600mm至約6.900mm、約4.768mm至約7.152mm、約4.744mm至約7.116mm、約5.344mm至約8.016mm、約5.760mm至約8.640mm、約5.384mm至約8.076mm。折射部在平面視圖中具有大致圓形的周邊，并且從凹陷部延伸。光從折射部折射。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致圓形的平面視圖和大致V形的橫截面。凹陷部相對(duì)于垂線形成不大于約20°的角度。凹陷部具有包括不同半徑的多個(gè)曲面，使得入射到凹陷部中的光從曲面全反射(totally reflected)。折射部在平面視圖中具有大致圓形的周邊，并且從凹陷部延伸。入射到折射部中的光和從凹陷部反射的光從折射部折射。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)組件的示例性實(shí)施例包括基底、點(diǎn)光源和光學(xué)透鏡。點(diǎn)光源在基底上。光學(xué)透鏡覆蓋點(diǎn)光源。光學(xué)透鏡包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致V形的橫截面。入射到凹陷部中的光從凹陷部全反射。折射部折射入射到折射部中的光和從凹陷部反射的光。
根據(jù)本發(fā)明的背光部件的示例性實(shí)施例包括基底和光學(xué)組件。光學(xué)組件在基底上。光學(xué)組件包括點(diǎn)光源和光學(xué)透鏡。光學(xué)透鏡對(duì)應(yīng)于點(diǎn)光源。光學(xué)透鏡包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致V形的橫截面。入射到凹陷部中的光從凹陷部全反射。折射部折射入射到折射部中的光和從凹陷部反射的光。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性實(shí)施例包括顯示面板和背光部件。顯示面板利用均勻光顯示圖像。背光部件為顯示面板提供均勻光。背光部件包括基底、發(fā)光件和光學(xué)透鏡。發(fā)光件在基底上用于產(chǎn)生光。光學(xué)透鏡基于從發(fā)光件產(chǎn)生的光而產(chǎn)生均勻光。光學(xué)透鏡包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致V形的橫截面，從發(fā)光件產(chǎn)生的一部分光從凹陷部全反射。折射部折射從發(fā)光件產(chǎn)生的剩余部分的光和從凹陷部反射的光，以形成均勻光。
根據(jù)本發(fā)明的從具有點(diǎn)光源但不包括導(dǎo)光板的背光部件發(fā)射均勻光的方法的示例性實(shí)施例包括在基底上提供點(diǎn)光源，點(diǎn)光源發(fā)射光；用光學(xué)透鏡覆蓋點(diǎn)光源；將從點(diǎn)光源發(fā)出并入射到光學(xué)透鏡的中心區(qū)域上的光全反射到光學(xué)透鏡的周邊區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，一部分光從光學(xué)透鏡的中心部分全反射，使得亮度均勻性和顏色均勻性提高。


通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中圖1A是表示從點(diǎn)光源產(chǎn)生的光的朗伯分布的透視圖；圖1B是表示圖1A所示的朗伯分布的平面圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的光源單元的示例性實(shí)施例的透視圖；圖3是表示圖2所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例在XZ平面上的橫截面圖；圖4A-4D是表示通過圖3所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例的示例性第一、第二、第三和第四表面的光的橫截面圖；
圖5A和5B是表示從圖2所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的示圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的光源單元的另一示例性實(shí)施例的透視圖；圖7是表示圖6所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例在XZ平面上的橫截面圖；圖8是表示從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的路徑的橫截面圖；圖9是表示在示例性光學(xué)組件中從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的路徑的橫截面圖；圖10A-10I是表示圖6所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例的示例性表面的橫截面圖；圖11A-11C是表示從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的示圖；圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的具有光學(xué)透鏡的另一示例性實(shí)施例的示例性背光部件的透視圖；圖13A-13D是表示從圖12所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的圖像；以及圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示(″LCD″)裝置的示例性實(shí)施例的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖更全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)當(dāng)解釋為受限于在此闡述的實(shí)施例。相反，這些實(shí)施例的提供使得該公開是全面且完整的，并且對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說全面地表達(dá)了本發(fā)明的范圍。附圖中，為了清楚起見，可能夸大了層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。
應(yīng)該理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印爸稀薄⒒蛘摺斑B接到”或“耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在另一元件或?qū)由匣蛑苯舆B接或耦接到另一元件或?qū)樱蛘咭部梢源嬖诓迦氲脑驅(qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在另一元件或?qū)又稀?、“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在插入的元件或?qū)?。在全文中相同的附圖標(biāo)記是指相同的元件。在此使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)所列出的相關(guān)項(xiàng)目的任意和所有組合。
應(yīng)該理解，盡管這里可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于區(qū)別一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分。因此，下面所討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以在不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)的條件下被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。
在此可以使用空間上的相對(duì)術(shù)語，例如“在...之下”、“在...下面”、“下部的”、“在...上方”、“上部的”等，用于容易地描述附圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)或另一些元件或部件的關(guān)系。應(yīng)該理解，除了附圖中所示的方位以外，這些空間上的相對(duì)術(shù)語旨在包括使用或操作中裝置的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，那么被描述為在其它元件或部件“下面”或“之下”的元件將定位成在其它元件或部件“上方”。因此，示例性術(shù)語“在...下面”可以包括上方和下方的兩種定位。該裝置可以用別的方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其它方位)，從而可以相應(yīng)地解釋這里使用的空間上的相對(duì)描述詞。
在此使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體的實(shí)施例，而不是用于限制本發(fā)明。在此使用的單數(shù)形式“一個(gè)(a/an)”和“所述(the)”旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非在文中另有清楚的說明。還應(yīng)該理解，在本說明書中使用的術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”，明確所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或附加。
在此，參照示意性地圖示本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的橫截面圖，描述本發(fā)明的實(shí)施例。將可以預(yù)想因例如制造技術(shù)和/或公差導(dǎo)致的與圖示形狀的不同。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)該解釋為受限于在此所示的區(qū)域的具體形狀，而是包括由例如制造而引起的形狀偏差。例如，圖示為矩形的注入?yún)^(qū)在其邊緣一般具有圓形或彎曲的特征和/或注入濃度梯度，而不是從注入?yún)^(qū)到非注入?yún)^(qū)的雙向變化(binary change)。同樣，由注入形成的埋入?yún)^(qū)會(huì)導(dǎo)致在埋入?yún)^(qū)與進(jìn)行注入的表面之間的區(qū)域的一些注入。因此，附圖中所示的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀不用于圖示裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，并且不用于限制本發(fā)明的范圍。
除非另有限定，在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的通常理解具有相同的含義。還應(yīng)該理解，術(shù)語(例如，在常用詞典中定義的術(shù)語)應(yīng)該解釋為具有與在相關(guān)領(lǐng)域中的含義一致的含義，并且不應(yīng)該用理想的或太過形式上的意義來解釋，除非這里明確地如此定義。
下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的光源單元的示例性實(shí)施例的透視圖。圖3是表示圖2所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例在XZ平面上的橫截面圖。
參照?qǐng)D2和3，光源單元包括基底110、點(diǎn)光源(未示出)和光學(xué)透鏡130。
點(diǎn)光源(未示出)設(shè)置在基底110上，以產(chǎn)生光。點(diǎn)光源(未示出)可以包括具有四邊形形狀的發(fā)光二極管(″LED″)。
光學(xué)透鏡130圍繞點(diǎn)光源(未示出)，并與基底110接觸。如圖3所示，光學(xué)透鏡130可以包括用于與基底110接觸的基本為平面的底面，還可包括用于圍繞點(diǎn)光源的中心定位缺口。盡管示出底面基本上是平面，但可替換實(shí)施例可以偏離基本是平面的底面。光學(xué)透鏡130包括凹陷部和折射部。凹陷部位于光學(xué)透鏡130的中心部分，并具有V形的橫截面。V形的會(huì)聚點(diǎn)可以設(shè)置在光學(xué)透鏡130的徑向中心點(diǎn)，并可以設(shè)置在光學(xué)透鏡130底面上的中心定位缺口的上方。從點(diǎn)光源(未示出)產(chǎn)生的一部分光從凹陷部全反射。換言之，從點(diǎn)光源產(chǎn)生的光不通過凹陷部從光學(xué)透鏡130射出。從點(diǎn)光源(未示出)產(chǎn)生的光的剩余部分以及從凹陷部反射的反射光從折射部折射。光學(xué)透鏡的折射率可以為約1.5。光學(xué)透鏡130包括第一表面132、第二表面134、第三表面136和第四表面138。第一表面132形成凹陷部。第二、第三和第四表面134、136和138形成折射部。第二表面134的高度，例如從光學(xué)透鏡130的底面或從基底110的頂面測量，可以是約1.6mm至約4.8mm，從而定義了光學(xué)透鏡130的高度。特別地，第二表面134的高度可以是約2mm。光學(xué)透鏡130的半徑(定義為從光學(xué)透鏡130的徑向中心點(diǎn)到第四表面138)為約3.2mm至約4.8mm。特別地，光學(xué)透鏡130的半徑可以為約4mm。盡管提供了示例性光學(xué)透鏡130的具體尺寸，但應(yīng)該理解，可替代的尺寸也將處于這些實(shí)施例的范圍內(nèi)，例如使與不同尺寸的與光學(xué)透鏡130結(jié)合使用的元件一致的可替代尺寸。
如圖4A-4D所示，第一表面132相對(duì)于點(diǎn)光源120和基本垂直于基底110的表面的垂線形成不大于約20°的角度，垂線是例如基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面的垂線。第一表面132可以具有包括不同曲率半徑的多個(gè)彎曲部分的彎曲形狀。第一表面132相對(duì)于第二表面134凹入。在平面圖中，第一表面132可以是圓形的。
第二表面134相對(duì)于點(diǎn)光源120和基本垂直于基底110的表面的垂線形成約20°和約40°的角度，其中垂線是例如基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面的垂線。第二表面134可以具有平的形狀。第二表面134從第一表面132的一側(cè)延伸。在平面圖中，第二表面134可以是環(huán)形的。
第三表面136相對(duì)于點(diǎn)光源120和基本垂直于基底110的表面的垂線形成約40°和約70°的角度，其中垂線是例如基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面的垂線。第三表面136可以為具有一個(gè)曲率半徑的彎曲形狀?？商鎿Q地，第三表面136還可以具有包括不同曲率半徑的多個(gè)彎曲部分的彎曲形狀。第三表面136從第二表面134的一側(cè)延伸。在平面圖中，第三表面136可以是環(huán)形的。
第四表面138相對(duì)于點(diǎn)光源120和基本垂直于基底110的表面的垂線形成約70°和約90°的角度，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面。第四表面138從第三表面136的一側(cè)延伸。第四表面138可以基本垂直于基底110的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面。在平面圖中，第四表面138可以是環(huán)形的，或是透視的圓柱形。在圖3中，第三與第四表面136與138之間的界面比第一表面132的最低點(diǎn)高?？商鎿Q地，第三與第四表面136與138之間的界面可以不高于第一表面132的最低點(diǎn)。
圖4A-4D是表示通過圖3所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例的示例性第一、第二、第三和第四表面的光的橫截面圖。
參照?qǐng)D3和4A，當(dāng)在平面上觀察時(shí)，第一表面132具有大致為圓形的形狀。第一表面132相對(duì)于第二表面134具有凹入的形狀。第一表面132引導(dǎo)以相對(duì)于垂線成約0°至約20°的角度從點(diǎn)光源120出射的一部分光，其中垂線基本垂直于基底110的表面，或者基本垂直于光學(xué)透鏡130底面的表面。相對(duì)于垂線成約0°至約20°的角度的部分光從第一表面132全反射，使得光可以不從光學(xué)透鏡130的中心部分射出。
參照?qǐng)D3和4B，當(dāng)在平面上觀察時(shí)，第二表面134基本上為圓形。即，第二表面134可以基本上為環(huán)形或環(huán)帶形。第二表面134具有基本上是平的形狀，并且可以基本平行于基底110的表面，還可以基本平行于光學(xué)透鏡130的底面。第二表面134引導(dǎo)以相對(duì)于基本垂直于基底110的表面的垂線成約20°至約40°的角度從點(diǎn)光源120射出的部分光。相對(duì)于垂線成約20°至約40°的角度的部分光從第二表面134折射，從而，根據(jù)斯涅耳定律(Snell′s Law)，該部分光的出射角大于該部分光的入射角。
參照?qǐng)D3和4C，當(dāng)在平面上觀察時(shí)，第三表面136基本上為圓形。更具體地，當(dāng)在平面圖中觀察時(shí)，第三表面136可以為環(huán)形。隨著距離光學(xué)透鏡130中心的距離增加，第三表面136的凹入程度增加。第三表面136引導(dǎo)以相對(duì)于基本垂直于基底110的表面的垂線成約40°至約70°的角度從點(diǎn)光源120射出的部分光。因此，以相對(duì)于垂線成約40°至約70°的角度從點(diǎn)光源120射出的該部分光的全部(entire portion of the light)從第三表面136折射，從而，根據(jù)斯涅耳定律，該部分光的出射角大于該部分光的入射角。
參照?qǐng)D3和4D，當(dāng)在平面上觀察時(shí)，第四表面138基本上為圓形，例如平面的環(huán)形或透視的圓柱形。第四表面138基本垂直于基底110的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡130的底面。第四表面138引導(dǎo)以相對(duì)于基本垂直于基底110的表面的垂線成約70°至約90°的角度從點(diǎn)光源120射出的部分光。因此，相對(duì)于垂線成約70°至約90°的角度的部分光的全部從第四表面138向上折射，使得光源單元的亮度增加。
圖5A和5B是表示從圖2所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的示圖。圖5A是表示從光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例出射的光的發(fā)光強(qiáng)度與相對(duì)于垂線的角度之間的關(guān)系的示圖。圖5B是表示從光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例出射的光的分布的示圖。
參照?qǐng)D5A，對(duì)應(yīng)于光學(xué)透鏡中心部分的光的亮度較低。然而，對(duì)應(yīng)于約55°至約65°的角度的光的亮度為約0.21坎德拉(Candela)，其比對(duì)應(yīng)于光學(xué)透鏡中心部分的光的亮度高很多。
參照?qǐng)D5B，點(diǎn)光源位于圓坐標(biāo)的中心上。圖中的點(diǎn)表示從點(diǎn)光源出射的光量。多個(gè)點(diǎn)形成圖上的輪廓線。
也就是說，圖上的其中一個(gè)點(diǎn)與點(diǎn)光源之間的距離基本上與以預(yù)定角度從點(diǎn)光源出射的光量成比例。當(dāng)在平面上觀察時(shí)，圖5B的下部對(duì)應(yīng)于基底的上部。
在圖5B的輪廓線中，距離點(diǎn)光源的距離在約55°至約65°的角度處以及在約295°至約305°的角度處達(dá)到最大值。點(diǎn)光源射出的全部光量的約80％處于最大值范圍內(nèi)。即，光的垂直部分小于光的水平部分，這與沒有光學(xué)透鏡時(shí)的光分布相反。因此，光受到散射，并從光源單元的周邊部分射出，從而可以省去引導(dǎo)從光學(xué)透鏡射出的光的導(dǎo)光板，因此減小了結(jié)合有該光源單元的裝置的尺寸。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的光源單元的另一示例性實(shí)施例的透視圖。圖7是表示圖6所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例在XZ平面上的橫截面圖。
參照?qǐng)D6和7，光學(xué)單元包括基底210、點(diǎn)光源(未示出)和光學(xué)透鏡230。
點(diǎn)光源(未示出)在基底210上，以產(chǎn)生光。點(diǎn)光源(未示出)可以包括具有四邊形形狀的發(fā)光二極管(″LED″)。
光學(xué)透鏡230圍繞點(diǎn)光源(未示出)，并與基底210接觸。光學(xué)透鏡230可以包括用于與基底210接觸的基本上為平面的底面，還可包括用于圍繞點(diǎn)光源的中心定位缺口。光學(xué)透鏡230包括凹陷部和折射部。凹陷部在光學(xué)透鏡230的中心部分，并具有V形的橫截面。V形的會(huì)聚點(diǎn)可以設(shè)置在光學(xué)透鏡230的徑向中心點(diǎn)，并且可以設(shè)置在光學(xué)透鏡230底面上的中心定位缺口的上方。從點(diǎn)光源(未示出)產(chǎn)生的一部分光從凹陷部全反射。換言之，從點(diǎn)光源產(chǎn)生的光不通過凹陷部從光學(xué)透鏡230出射。從點(diǎn)光源(未示出)產(chǎn)生的光的剩余部分和從凹陷部反射的反射光從折射部折射。光學(xué)透鏡230包括第一表面232、第二表面234、第三表面236和第四表面238。第一表面232形成凹陷部。第二、第三和第四表面234、236和238形成折射部。光學(xué)透鏡230的高度是第二表面234的最大高度，例如從光學(xué)透鏡230的底面或從基底210的頂面測量，所述高度可以為約1.6mm至約4.8mm。特別地，光學(xué)透鏡230的高度可以為約2mm。光學(xué)透鏡230的半徑(定義為從光學(xué)透鏡230的徑向中心點(diǎn)到第四表面238)為約3.2mm至約4.8mm。特別地，光學(xué)透鏡230的半徑可以是大約4mm。盡管提供了示例性光學(xué)透鏡230的具體尺寸，但應(yīng)該理解，可替代的尺寸也將處于這些實(shí)施例的范圍內(nèi)，例如使與不同尺寸的與光學(xué)透鏡230結(jié)合使用的元件一致的可替代尺寸。
第一表面232相對(duì)于點(diǎn)光源220和基本垂直于基底210的表面的垂線形成不大于約45°的角度，垂線是例如基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面的垂線。第一表面232可以具有包括不同曲率半徑的多個(gè)彎曲部分的彎曲形狀。第一表面232相對(duì)于第二表面234凹入。在平面圖中，第一表面232可以是圓形的。
第二表面234可以相對(duì)于第一表面232具有對(duì)稱形狀。第二表面234從第一表面232的一側(cè)延伸。第二表面234可以為具有一個(gè)曲率半徑的彎曲形狀。可替換地，第二表面234也可以具有包括不同曲率半徑的多個(gè)彎曲部分的彎曲形狀，如同第一表面232。在平面圖中，第二表面234可以是環(huán)形的。
第三表面236相對(duì)于點(diǎn)光源220和基本垂直于基底210的表面的垂線形成不大于約135°的角度。第三表面236從第二表面234的一側(cè)延伸。第三表面236可以為具有一個(gè)曲率半徑的彎曲形狀?？商鎿Q地，第三表面236還可以具有包括不同曲率半徑的多個(gè)彎曲部分的彎曲形狀。在平面圖中，第三表面236可以是環(huán)形的。
當(dāng)在平面上觀察時(shí)，第四表面238確定了光學(xué)透鏡230的圓形形狀。即，在平面圖中，第四表面238可以是環(huán)形的，或是透視的圓柱形。第四表面238從第三表面236的一側(cè)延伸。第四表面238可以基本垂直于基底210的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面。在圖7中，第三與第四表面236與238之間的界面比第一表面232的最低點(diǎn)低?？商鎿Q地，第三與第四表面236與238之間的界面可以不低于第一表面232的最低點(diǎn)。
圖8是表示從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的路徑的橫截面圖。
參照?qǐng)D6-8，第一表面232引導(dǎo)以相對(duì)于垂線成約0°至約45°的角度從點(diǎn)光源220出射的一部分光，其中垂線基本垂直于基底210的表面，或者基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面。相對(duì)于垂線成約0°至約45°的角度的部分光從第一表面232全反射，使得光可以不從光學(xué)透鏡230的中心部分射出。
第二表面234引導(dǎo)以相對(duì)于垂線成約45°至約60°的角度從點(diǎn)光源220射出的部分光，其中垂線基本垂直于基底210的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面。相對(duì)于垂線成約45°至約60°的角度的部分光從第二表面234折射，從而，根據(jù)斯涅耳定律，該部分光的出射角大于該部分光的入射角。
第三表面236引導(dǎo)以相對(duì)于垂線成約60°至約80°的角度從點(diǎn)光源220射出的部分光，其中垂線基本垂直于基底210的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面。因此，相對(duì)于垂線成約60°至約80°的角度的該部分光的全部從第三表面236折射，從而，根據(jù)斯涅耳定律，該部分光的出射角大于該部分光的入射角。
第四表面238引導(dǎo)以相對(duì)于垂線成約80°至約90°的角度從點(diǎn)光源220射出的部分光，其中垂線基本垂直于基底210的表面，并且可以基本垂直于光學(xué)透鏡230的底面。因此，相對(duì)于垂線成約80°至約90°的角度的部分光的全部從第四表面238向上折射，使得光源單元的亮度增加。
圖9是表示在示例性光學(xué)組件中從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的路徑的橫截面圖。
參照?qǐng)D9，光學(xué)組件包括基底210、反射片212、發(fā)光二極管220、光學(xué)透鏡220和散射板(diffusion plate)240。
反射片212位于基底210上，使得從光學(xué)透鏡230出射的光或從散射板240反射的光從反射片212朝向散射板240反射回。光學(xué)透鏡230覆蓋發(fā)光二極管220。從發(fā)光二極管220產(chǎn)生的一部分光從光學(xué)透鏡230的凹陷部全反射。從發(fā)光二極管220產(chǎn)生的光的剩余部分和從發(fā)光二極管220產(chǎn)生的光的反射部分從光學(xué)透鏡230的折射部折射，并從光學(xué)透鏡230的折射部射出。散射板240位于光學(xué)透鏡230上。
圖10A-10I是表示圖6所示的光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例的表面的橫截面圖。
參照?qǐng)D10A，例如，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約0°至約5°的角度的一部分凹陷部的半徑可以為約3.080mm至約4.620mm。例如，相對(duì)于垂線形成0°至約5°的角度的部分凹陷部的半徑可以為約3.85898mm。如圖10B所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約5°至約10°的角度的一部分凹陷部的半徑可以為約3.696mm至約5.544mm。例如，相對(duì)于垂線形成5°至約10°的角度的部分凹陷部的半徑可以是約4.62448mm。如圖10C所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約10°至約15°的角度的一部分凹陷部的半徑可以是約4.024mm至約6.036mm。例如，相對(duì)于垂線形成10°至約15°角度的部分凹陷部的半徑可以是約5.03026mm。如圖10D所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約15°至約20°的角度的一部分凹陷部的半徑可以是約4.600mm至約6.900mm。例如，相對(duì)于垂線形成15°至約20°角度的部分凹陷部的半徑可以是約5.75268mm。如圖10E所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約20°至約25°角度的一部分凹陷部的半徑可以是約4.768mm至約7.152mm。例如，相對(duì)于垂線形成20°至約25°角度的部分凹陷部的半徑可以是約5.96537mm。如圖10F所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約25°至約30°角度的一部分凹陷部的半徑可以是約4.744mm至約7.116mm。例如，相對(duì)于垂線形成25°至約30°角度的部分凹陷部的半徑可以是約5.93015mm。如圖10G所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約30°至約35°角度的一部分凹陷部的半徑可以是約5.344mm至約8.016mm。例如，相對(duì)于垂線形成30°至約35°角度的部分凹陷部的半徑可以是約6.68861mm。如圖10H所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約35°至約40°的角度的一部分凹陷部的半徑可以是約5.760mm至約8.640mm。例如，相對(duì)于垂線形成35°至約40°角度的部分凹陷部的半徑可以是約7.20370mm。如圖10I所示，相對(duì)于基本垂直于基底210的表面的垂線形成約40°至約45°的角度的一部分凹陷部的半徑可以是約5.384mm至約8.076mm。例如，相對(duì)于垂線形成40°至約45°角度的部分凹陷部的半徑可以是約6.73254mm。
圖11A-11C是表示從圖6所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的示圖。圖11A是表示從光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例出射的光的發(fā)光強(qiáng)度與相對(duì)于垂線的角度之間的關(guān)系的示圖。圖11B是表示從光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例出射的光的分布的示圖。圖11C是圖11B所示的部分′A′的放大示圖。
參照?qǐng)D11A，對(duì)應(yīng)于光學(xué)透鏡中心部分的光的亮度較低。對(duì)應(yīng)于約85°的角度的光的亮度為約0.31坎德拉，其比對(duì)應(yīng)于光學(xué)透鏡中心部分的光的亮度高很多。
參照?qǐng)D11B和11C，點(diǎn)光源在圓坐標(biāo)的中心上。圖上的點(diǎn)表示從點(diǎn)光源射出的光量。多個(gè)點(diǎn)在圖上形成輪廓線。
也就是說，圖上的其中一個(gè)點(diǎn)與點(diǎn)光源之間的距離基本上與以預(yù)定角度從點(diǎn)光源出射的光量成比例。當(dāng)在平面上觀察時(shí)，圖11B和11C的下部對(duì)應(yīng)于基底的上部。
在圖11B和11C的輪廓線中，距離點(diǎn)光源的距離在約82°的角度處以及在約278°的角度處達(dá)到最大值。點(diǎn)光源射出的全部光量的約80％處于最大值范圍內(nèi)。即，光的垂直部分小于光的水平部分，這與沒有光學(xué)透鏡時(shí)的光分布相反。因此，光受到散射，并從光源單元的周邊部分射出，從而可以省去引導(dǎo)從光學(xué)透鏡射出的光的導(dǎo)光板，因此減小了結(jié)合有該光源單元的裝置的尺寸。
光源單元的亮度均勻性和顏色均勻性得以增加。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的具有光學(xué)透鏡的示例性實(shí)施例的示例性背光部件的透視圖。圖13A-13D是表示從圖12所示的光源單元的示例性實(shí)施例產(chǎn)生的光的分布的圖像。
參照?qǐng)D13A，當(dāng)散射板240與光學(xué)透鏡230隔開約5mm時(shí)，亮度均勻性非常低，從而在散射板240上顯示由每個(gè)發(fā)光二極管形成的點(diǎn)形狀和由線性排列的發(fā)光二極管形成的線形狀。
參照?qǐng)D13B，當(dāng)散射板240與光學(xué)透鏡230隔開約10mm時(shí)，亮度均勻性提高，從而可以不顯示由每個(gè)發(fā)光二極管形成的點(diǎn)形狀。然而，可以在散射板240上顯示由線性排列的發(fā)光二極管形成的線形狀。
參照?qǐng)D13C，當(dāng)散射板240與光學(xué)透鏡230隔開約22.5mm時(shí)，亮度均勻性大大提高，從而可以不顯示由每個(gè)發(fā)光二極管形成的點(diǎn)形狀。此外，在散射板240的中心部分上也可以不顯示由線性排列的發(fā)光二極管形成的線形狀。然而，在散射板240的周邊部分上可顯示線形狀。
參照?qǐng)D13D，當(dāng)散射板240與光學(xué)透鏡230隔開約32.5mm時(shí)，亮度均勻性得以最大化，從而基本上在整個(gè)散射板240上可以不顯示由每個(gè)發(fā)光二極管形成的點(diǎn)形狀和由線性排列的發(fā)光二極管形成的線形狀。在圖13A-13D中，約5mm、約10mm、約22.5mm和約32.5mm的距離中的每個(gè)都是在光學(xué)透鏡230的上表面與散射板240的下表面之間。
在圖12-13D中，當(dāng)光學(xué)透鏡230與散射板240的距離不小于約22.5mm時(shí)，光源單元的亮度均勻性大大提高。因此，盡管光源單元包括紅、綠和藍(lán)發(fā)光二極管，但是紅、綠和藍(lán)光進(jìn)行混合，以提高光源單元的顏色均勻性。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示(″LCD″)裝置的示例性實(shí)施例的分解透視圖。
參照?qǐng)D14，LCD裝置包括背光部件200、顯示部件300、頂框(topchassis)400、后殼體500和前殼體600。
背光部件200包括基底210、反射片212、多個(gè)光學(xué)組件、散射板240、光學(xué)片250和接收容器(receiving container)260。
基底210包括多個(gè)導(dǎo)線，以給光學(xué)組件施加電力。
反射片212設(shè)置在基底210和光學(xué)組件之間，以防止向LCD裝置的背面漏光。可替換地，可以在基底210上涂覆反射層，從而可以省去反射片212。
每個(gè)光學(xué)組件包括發(fā)光二極管220和光學(xué)透鏡230。盡管在圖14的LCD裝置中示出光學(xué)透鏡230，但應(yīng)該理解，可以替換地采用光學(xué)透鏡130，或者在這些實(shí)施例的范圍內(nèi)的其它光學(xué)透鏡。光學(xué)組件位于基底210上，以產(chǎn)生具有高亮度均勻性的光。每個(gè)光學(xué)組件可以產(chǎn)生白光?？商鎿Q地，光學(xué)組件可以分別產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)光。
散射板240在光學(xué)透鏡230上，以散射從光學(xué)透鏡230出射的光。從光學(xué)透鏡230出射的紅、綠和藍(lán)光混合成白光。
光學(xué)片250包括散射片252和棱鏡片254。散射片252散射通過散射板240的光。當(dāng)在平面上觀察時(shí)，棱鏡片254增加了已通過散射片252的光的亮度。盡管示出了光學(xué)片250的具體布置，但是在光學(xué)片250內(nèi)可以采用替換的片，或者，為了獲得廉價(jià)的裝置，可以不采用光學(xué)片250。
接收容器260包括底板262和側(cè)壁264。底板262的一部分是敞開的。側(cè)壁264沿基本垂直于底板262的表面的方向從底板262突出。基底210、反射片212、發(fā)光二極管220、光學(xué)透鏡230、散射板240和光學(xué)片250依次被接收在接收容器260的底板262上。
顯示部件300包括用于顯示圖像的LCD面板部件310、數(shù)據(jù)帶載封裝(″TCP″)320、柵極TCP 330和集成印刷電路板(″PCB″)340。顯示部件300可以包括多個(gè)數(shù)據(jù)TCP 320和多個(gè)柵極TCP 330。
LCD面板部件310包括陣列襯底312、濾色片襯底314和液晶層(未示出)。陣列襯底312包括多條數(shù)據(jù)線和柵極線，所述多條數(shù)據(jù)線和柵極線沿交叉方向排列以形成包括開關(guān)器件和用于顯示圖像的像素電極的像素區(qū)的矩陣。濾色片襯底314對(duì)應(yīng)于陣列襯底312，并可包括公共電極和多個(gè)對(duì)應(yīng)于像素區(qū)的多個(gè)濾色片。液晶層(未示出)插入在陣列襯底312和濾色片襯底314之間。
數(shù)據(jù)TCP 320在陣列襯底312的源極側(cè)。柵極TCP 330在陣列襯底312的柵極側(cè)。源極側(cè)和柵極側(cè)可以在陣列襯底312的周邊部分上。數(shù)據(jù)和柵極TCP 320和330向LCD面板部件310施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)和時(shí)序信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)LCD面板部件310并控制驅(qū)動(dòng)LCD面板部件310的時(shí)間選擇。
每個(gè)數(shù)據(jù)TCP 320的一個(gè)端部附接到陣列襯底312的源極側(cè)。每個(gè)數(shù)據(jù)TCP 320的另一端部附接到集成PCB 340，使得LCD面板部件310電連接到集成PCB 340。每個(gè)柵極TCP 330的一端部附接到陣列襯底312的柵極側(cè)，使得柵極TCP 330電連接到陣列襯底312。基于外部提供的電信號(hào)，集成PCB340施加電信號(hào)給數(shù)據(jù)和柵極TCP 320和330。
電連接到LCD面板部件310的數(shù)據(jù)和柵極TCP 320和330沿接收容器260的側(cè)壁264向后彎曲，使得集成PCB 240被接收在接收容器260的底板262的背面上。
頂框400在LCD面板部件310上。頂框400覆蓋LCD面板部件310的周邊部分，并與接收容器260結(jié)合以將顯示部件300固定到接收容器260。
背光部件200、顯示部件300和頂框400容納在后殼體500中。后殼體500與在頂框400上的前殼體600組合。
根據(jù)本發(fā)明，覆蓋點(diǎn)光源的光學(xué)透鏡的表面被分成多個(gè)表面。具體地，光學(xué)透鏡的表面可被分成四個(gè)表面。調(diào)整四個(gè)表面中的每一個(gè)表面，使得亮度均勻性和顏色均勻性增加。具體地，四個(gè)表面的形狀得到優(yōu)化，從而使亮度均勻性和顏色均勻性最大化。
此外，已通過四個(gè)表面的光的亮度均勻性和顏色均勻性可以在預(yù)定區(qū)域最大化。當(dāng)基本為四邊形的發(fā)光二極管被光學(xué)透鏡覆蓋時(shí)，可以提高亮度均勻性和顏色均勻性。
此外，提高了亮度均勻性和顏色均勻性，使得可以省去導(dǎo)光板。
已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，根據(jù)上述描述，許多可替換的修改和變化將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，本發(fā)明包含了所有落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的可替換的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，包括凹陷部，其具有大致圓形的平面視圖和大致V形的橫截面，并且相對(duì)于垂線形成約0°至約5°角、約5°至約10°角、約10°至約15°角、約15°至約20°角、約20°至約25°角、約25°至約30°角、約30°至約35°角、約35°至約40°角、約40°至約45°角的部分凹陷部的半徑依次是約3.080mm至約4.620mm、約3.696mm至約5.544mm、約4.024mm至約6.036mm、約4.600mm至約6.900mm、約4.768mm至約7.152mm、約4.744mm至約7.116mm、約5.344mm至約8.016mm、約5.760mm至約8.640mm、約5.384mm至約8.076mm；和折射部，其在平面視圖中具有大致圓形的周邊，并從所述凹陷部延伸，光從該折射部折射。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部包括第一表面，其從所述凹陷部的一側(cè)延伸；第二表面，其從所述第一表面的一側(cè)延伸；和第三表面，其從所述第二表面的一側(cè)延伸，該第三表面基本平行于所述垂線。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第一表面具有分別包括多個(gè)半徑的彎曲部分。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第二表面具有基本上是平的形狀。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第二和第三表面之間的界面具有與所述凹陷部的最低點(diǎn)基本相同的高度。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部的高度是約1.6mm至約4.8mm，所述折射部的半徑是約3.2mm至約4.8mm。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部在平面視圖中為環(huán)形。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，還包括具有位于凹陷部下面的中心定位缺口的底面。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，所述垂線基本垂直于所述光學(xué)透鏡的底面。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡，其中，光不通過所述凹陷部從所述光學(xué)透鏡出射，并且入射在所述凹陷部上的光全反射到所述折射部。
11.一種光學(xué)透鏡，包括凹陷部，其具有大致圓形的平面視圖和大致V形的橫截面，所述凹陷部相對(duì)于垂線形成不大于約20°的角度，所述凹陷部具有包括不同半徑的多個(gè)曲面，使得入射到所述凹陷部中的光從所述曲面全反射；和折射部，其在平面視圖中具有基本上為圓形的周邊，并且從所述凹陷部延伸，入射到該折射部中的光和從所述凹陷部反射的光從該折射部折射。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部包括第一平面，其從所述凹陷部的一側(cè)延伸；第一曲面，其從所述第一平面的一側(cè)延伸；和第二平面，其從所述第一曲面的一側(cè)延伸，所述第二平面基本平行于所述垂線。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第一平面相對(duì)于所述垂線形成約20°至約40°的角度。
14.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第一曲面相對(duì)于所述垂線形成約40°至約70°的角度。
15.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)透鏡，其中，所述第二平面相對(duì)于所述垂線形成約70°至約90°的角度。
16.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部的高度是約1.6mm至約4.8mm，所述折射部的半徑是約3.2mm至約4.8mm。
17.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)透鏡，其中，所述折射部在平面視圖中為環(huán)形。
18.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)透鏡，其中，還包括具有位于所述凹陷部下面的中心定位缺口的底面。
19.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)透鏡，其中，所述垂線基本垂直于所述光學(xué)透鏡的底面。
20.一種光學(xué)組件，包括基底；所述基底上的點(diǎn)光源；以及覆蓋所述點(diǎn)光源的光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡包括凹陷部，其具有大致V形的橫截面，入射到所述凹陷部中的光從所述凹陷部全反射；和折射部，其折射入射到所述折射部中的光和從所述凹陷部反射的光。
21.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，所述凹陷部相對(duì)于垂直于所述基底的垂線形成不大于約20°的角度，并且所述凹陷部包括不同半徑的多個(gè)曲面。
22.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，所述折射部包括第一平面，其從所述凹陷部的一側(cè)延伸；第一曲面，其從所述第一平面的一側(cè)延伸；和第二平面，其從所述第一曲面的一側(cè)延伸，所述第二平面基本平行于垂直于所述基底的垂線。
23.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，所述凹陷部相對(duì)于垂直于所述基底的垂線形成不大于約45°的角度，并且所述凹陷部包括分別包括不同半徑的多個(gè)曲面。
24.如權(quán)利要求23所述的光學(xué)組件，其中，所述折射部包括第一表面，其從所述凹陷部的一側(cè)延伸；第二表面，其從所述第一表面的一側(cè)延伸；和第三表面，其從所述第二表面的一側(cè)延伸，所述第三表面基本平行于所述垂線。
25.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，相對(duì)于垂線形成約0°至約5°角、約5°至約10°角、約10°至約15°角、約15°至約20°角、約20°至約25°角、約25°至約30°角、約30°至約35°角、約35°至約40°角、約40°至約45°角的部分凹陷部的半徑依次是約3.080mm至約4.620mm、約3.696mm至約5.544mm、約4.024mm至約6.036mm、約4.600mm至約6.900mm、約4.768mm至約7.152mm、約4.744mm至約7.116mm、約5.344mm至約8.016mm、約5.760mm至約8.640mm、約5.384mm至約8.076mm。
26.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，所述光學(xué)透鏡還包括具有位于所述凹陷部下面的中心定位缺口的底面，所述點(diǎn)光源位于該缺口內(nèi)。
27.如權(quán)利要求20所述的光學(xué)組件，其中，從所述光學(xué)透鏡發(fā)出的光的水平部分大于從所述光學(xué)透鏡發(fā)出的光的垂直部分。
28.一種背光部件，包括基底；以及所述基底上的光學(xué)組件，所述光學(xué)組件包括點(diǎn)光源；和對(duì)應(yīng)于所述點(diǎn)光源的光學(xué)透鏡，所述光學(xué)透鏡包括凹陷部，其具有大致V形的橫截面，入射到所述凹陷部中的光從所述凹陷部全反射；和折射部，其折射入射到所述折射部中的光和從所述凹陷部反射的光。
29.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述凹陷部具有分別包括不同半徑的多個(gè)彎曲部分。
30.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述光學(xué)透鏡的折射率為約1.5。
31.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述凹陷部具有大致圓形的平面視圖和凹陷的橫截面，使得相對(duì)于垂線以不大于約20°的角度入射到所述凹陷部中的光從所述凹陷部的表面全反射。
32.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述光學(xué)透鏡的一部分具有基本上是平的形狀，使得以相對(duì)于垂線約20°至約40°的角度入射到所述折射部中的光的出射角增大。
33.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述光學(xué)透鏡的一部分具有大致環(huán)形的橫截面，使得以相對(duì)于垂線約40°至約70°的角度入射到所述折射部中的光的出射角增大。
34.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述光學(xué)透鏡的一部分具有基本平行于垂線的基本上是平的形狀，使得以相對(duì)于垂線約70°至約90°的角度入射到所述折射部中的光被向上折射。
35.如權(quán)利要求28所述背光部件，其中，還包括散布在所述基底上的多個(gè)光學(xué)組件，每個(gè)光學(xué)組件包括點(diǎn)光源和光學(xué)透鏡。
36.如權(quán)利要求28所述的背光部件，其中，所述背光部件在沒有導(dǎo)光板的情況下發(fā)射均勻的光。
37.一種顯示裝置，包括利用均勻光顯示圖像的顯示面板；以及為所述顯示面板提供均勻光的背光部件，所述背光部件包括基底；在所述基底上用于產(chǎn)生光的發(fā)光件；和光學(xué)透鏡，其基于從所述發(fā)光件產(chǎn)生的光而產(chǎn)生均勻光，所述光學(xué)透鏡包括凹陷部，其具有大致V形的橫截面，從所述發(fā)光件產(chǎn)生的一部分光從所述凹陷部全反射；和折射部，其折射從所述發(fā)光件產(chǎn)生的剩余部分的光和從所述凹陷部反射的光，以形成均勻光。
38.如權(quán)利要求37所述的顯示裝置，其中，相對(duì)于垂線形成約0°至約5°角、約5°至約10°角、約10°至約15°角、約15°至約20°角、約20°至約25°角、約25°至約30°角、約30°至約35°角、約35°至約40°角、約40°至約45°角的部分凹陷部的半徑依次是約3.080mm至約4.620mm、約3.696mm至約5.544mm、約4.024mm至約6.036mm、約4.600mm至約6.900mm、約4.768mm至約7.152mm、約4.744mm至約7.116mm、約5.344mm至約8.016mm、約5.760mm至約8.640mm、約5.384mm至約8.076mm。
39.一種從具有點(diǎn)光源但不包括導(dǎo)光板的背光部件發(fā)射均勻光的方法，該方法包括在基底上提供點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源發(fā)射光；用光學(xué)透鏡覆蓋所述點(diǎn)光源；和將從所述點(diǎn)光源發(fā)出并入射到光學(xué)透鏡的中心區(qū)域上的光全反射到光學(xué)透鏡的周邊區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了光學(xué)透鏡、光學(xué)組件、背光部件、顯示裝置及其方法。光學(xué)透鏡包括凹陷部和折射部。凹陷部具有大致圓形的平面視圖和大致V形的橫截面。凹陷部相對(duì)于垂線形成不大于約20°的角度。凹陷部具有包括不同半徑的多個(gè)曲面，使得入射到凹陷部中的光從曲面全反射。折射部具有從凹陷部延伸的大致圓形的平面視圖。入射到折射部中的光和從凹陷部反射的光從折射部折射。因此，提高了亮度均勻性和顏色均勻性。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1904650SQ20061010800
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者白晶旭, 金辰洙, 姜恩貞, 崔震成, 李相勛, 宋時(shí)準(zhǔn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社