用于控制光通量的構(gòu)件和具有所述構(gòu)件的顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的示例性實(shí)施方式具有第一折射表面，所述第一折射表面與中心軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離后表面而逐漸增大，并且所述第一折射表面能夠有效地從第一折射表面向側(cè)向方向或側(cè)向上方向發(fā)射來自光源的光。
【專利說明】用于控制光通量的構(gòu)件和具有所述構(gòu)件的顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本發(fā)明的示例性而非限制性實(shí)施方式的教示總體上涉及用于控制光通量的構(gòu)件和具有所述構(gòu)件的顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，液晶顯示裝置(或LCD)由于重量輕、厚度薄、耗電低的特性而被廣泛應(yīng)用。伴隨此廣泛應(yīng)用，LCD被用于辦公自動(dòng)化裝置和音頻/視頻裝置。LCD通過利用晶體的響應(yīng)于電壓或溫度改變陣列的物理性質(zhì)來顯示圖片數(shù)據(jù)(或圖像)。就是說，一般而言，液晶顯示裝置(IXD)通過使液晶顯示板處的液晶盒(liquid crystal cell)矩陣中的每個(gè)液晶盒根據(jù)視頻信號(hào)控制透光率來顯示圖片。
[0003]由于IXD不是自發(fā)光兀件,所以IXD在液晶顯不板的后表面處需要用于向液晶顯示板輻射光的背光單元以用于顯示圖像。就是說，安裝于顯示裝置等的液晶顯示器(LCD)板不具有自發(fā)光功能。由于此原因，背光單元(BLU)被設(shè)置在這樣的IXD板的后面以生成光并且向所述LCD板提供所生成的光。
[0004]通常，LCD包括陣列基板、彩色濾光器基板、設(shè)置在該陣列基板與該彩色濾光器基板之間的一層液晶板、和向該液晶板發(fā)射光的背光單元。
[0005]存在兩種用于LCD的背光單元，一種是直接型背光單元，而另一種是邊緣型背光單兀。邊緣型背光單兀包括導(dǎo)光板和發(fā)光二極管。發(fā)光二極管被布置在導(dǎo)光板的側(cè)向表面處。導(dǎo)光板通過全反射引導(dǎo)從發(fā)光二極管發(fā)射的光并且向液晶板發(fā)射該光。
[0006]另一方面，對(duì)于直接型背光單兀，不使用導(dǎo)光板而發(fā)光二極管被布置在導(dǎo)光板的后表面處，從而發(fā)光二極管朝液晶板的后表面發(fā)射光。
[0007]背光單元必須均勻地向液晶板發(fā)射光。就是說，在進(jìn)行努力以改進(jìn)液晶顯示裝置的亮度均勻性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]因此，在考慮了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的不利問題的情況下做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供被配置成改進(jìn)亮度均勻性的一種用于控制光通量的構(gòu)件和一種具有所述構(gòu)件的顯示裝置。
[0010]對(duì)問題的解決方案
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于控制光通量的構(gòu)件(后文中稱為“光通量控制構(gòu)件”)，所述構(gòu)件包括:入射表面，光入射到所述入射表面上；折射表面，在所述折射表面處發(fā)射來自所述入射表面的所述光；以及后表面，所述后表面從所述入射表面延伸至所述折射表面，其中，通過從所述入射表面的中心延伸至所述折射表面的中心的軸來定義中心軸，以及其中，所述折射表面包括從所述后表面延伸的第一折射表面，所述第一折射表面與所述中心軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
[0012]優(yōu)選而不是必須地，所述折射表面可以包括成曲形并且從所述第一折射表面延伸的第二折射表面，所述第二折射表面與所述中心軸的距離隨著所述第二折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
[0013]優(yōu)選而不是必須地，所述折射表面可以形成有與所述入射表面相反的凹進(jìn)表面，并且所述第二折射表面可以從所述第一折射表面延伸至所述凹進(jìn)表面的外部。
[0014]優(yōu)選而不是必須地，所述凹進(jìn)表面可以向下述任意一個(gè)方向反射所述光:側(cè)向方向、側(cè)向上方向和側(cè)向下方向。
[0015]優(yōu)選而不是必須地，所述第二折射表面可以向下述任意一個(gè)方向折射從所述凹進(jìn)表面反射的光:側(cè)向方向、側(cè)向上方向和側(cè)向下方向。
[0016]優(yōu)選而不是必須地，可以通過從所述入射表面的中心延伸至所述第二折射表面和所述凹進(jìn)表面所接合的區(qū)域的線來定義第二直線，并且所述中心軸與所述第二直線之間的角度為5°至25°。
[0017]優(yōu)選而不是必須地，可以通過從所述入射表面的中心延伸至所述第一折射表面與所述第二折射表面所接合的區(qū)域的線來定義第一直線，并且所述中心軸與所述第一直線之間的角度為30°至85°。
[0018]優(yōu)選而不是必須地，所述第一折射表面與所述后表面之間的角度可以為110°至175。。
[0019]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件可以包括硅樹脂。
[0020]在本發(fā)明的另一個(gè)一般方面，提供了一種顯示裝置，所述顯示裝置包括:驅(qū)動(dòng)基板；連接至所述驅(qū)動(dòng)基板的光源；入射有來自所述光源的光的光通量控制構(gòu)件；以及入射有來自所述光通量控制構(gòu)件的光的顯示板，其中，所述光通量控制構(gòu)件包括:入射表面，來自所述光源的光入射到所述入射表面上；以及折射表面，在所述折射表面處發(fā)射來自所述入射表面的所述光，其中，所述折射表面包括第一折射表面，所述第一折射表面與所述光源的軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)基板而逐漸增大。
[0021]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件還可以包括從所述入射表面延伸并且與所述驅(qū)動(dòng)基板相對(duì)的后表面，其中，所述第一折射表面從所述后表面延伸。
[0022]優(yōu)選而不是必須地，所述第一折射表面可以使得所述第一折射表面與所述光源的光軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
[0023]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件可以直接與所述光源和所述驅(qū)動(dòng)基板緊密接觸。
[0024]優(yōu)選而不是必須地，所述折射表面可以包括第二折射表面，所述第二折射表面與所述光源的所述軸的距離隨著所述第二折射表面遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)基板而逐漸減小。
[0025]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件可以包括容納所述光源的容納槽，并且所述入射表面可以包括所述容納槽的內(nèi)表面。
[0026]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件的半徑與厚度之間的比可以為0.8:1至1:0.8。
[0027]優(yōu)選而不是必須地，從所述光源的光軸至所述后表面和所述第一折射表面所接合的區(qū)域的距離可以為所述光通量控制構(gòu)件的半徑的0.5倍至0.9倍。
[0028]優(yōu)選而不是必須地，所述光通量控制構(gòu)件可以直接形成在所述驅(qū)動(dòng)基板上或者直接形成在所述光源上。
[0029]在本發(fā)明的又一個(gè)一般方面，提供了一種用于制造發(fā)光裝置的方法，所述方法包括:在上表面上設(shè)置安裝有光源的驅(qū)動(dòng)基板；設(shè)置模具，所述模具包括與所述光源相對(duì)應(yīng)的成型模具；以及在成型槽內(nèi)部直接在所述驅(qū)動(dòng)基板和所述光源上形成光通量控制構(gòu)件，其中，所述成型槽的入口被布置成與所述光源相對(duì)，并且所述成型槽的入口的直徑小于所述成型槽的小直徑。
[0030]優(yōu)選而不是必須地，所述方法還可以包括:在所述成型槽內(nèi)部布置樹脂成分；以及在所述樹脂成分與所述光源和所述驅(qū)動(dòng)基板直接接觸時(shí)固化所述樹脂成分。
[0031]本發(fā)明的有益效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的光通量控制構(gòu)件包括第一折射表面，該第一折射表面與中心軸的距離隨著該第一折射表面遠(yuǎn)離后表面而逐漸增大。第一折射表面可以以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)基板的倒扣(undercut)結(jié)構(gòu)形成,從而能夠有效地從所述第一折射表面向側(cè)向方向或側(cè)向上方向發(fā)射來自光源的光。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的光通量控制構(gòu)件和具有所述光通量控制構(gòu)件的顯示裝置能夠擁有增強(qiáng)的亮度均勻性和亮度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]通過結(jié)合附圖來考慮下面的詳細(xì)說明能夠容易地理解本發(fā)明的教示，在附圖中:
[0034]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置的分解透視圖；
[0035]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置的一個(gè)橫截面的橫截面視圖；
[0036]圖3和圖4是示出了形成圖4的光通量控制構(gòu)件的工藝的示意圖；
[0037]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示裝置的分解透視圖；
[0038]圖6是示出了沿著圖5的線A-A’截取的橫截面的橫截面視圖；以及
[0039]圖7是示出了根據(jù)實(shí)驗(yàn)性示例的光通量控制構(gòu)件的橫截面視圖；以及
[0040]圖8是示出了實(shí)驗(yàn)性示例中的亮度分布的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]在附圖中，將理解的是，當(dāng)一個(gè)板(一個(gè)片、一個(gè)構(gòu)件、一個(gè)導(dǎo)向裝置或一個(gè)單元)被稱為在另一個(gè)板(另一個(gè)片、另一個(gè)構(gòu)件、另一個(gè)導(dǎo)向裝置或另一個(gè)單元)“上”或“下”時(shí)，該一個(gè)板(一個(gè)片、一個(gè)構(gòu)件、一個(gè)導(dǎo)向裝置或一個(gè)單元)可以“直接”在該另一個(gè)板(片、構(gòu)件、導(dǎo)向裝置或單元)上或下，或者還可以存在介入的板(片、構(gòu)件、導(dǎo)向裝置或單元)。在附圖中，為了使說明清楚，放大、省略或示意性地示出了層或膜的尺寸如大小或厚度。因此，附圖中裝置的大小不完全反映裝置的實(shí)際大小。此外，術(shù)語(yǔ)“表面”和“平面”可以被互換使用。
[0042]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置的分解透視圖，圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置的一個(gè)橫截面的橫截面視圖，以及圖3和圖4是示出了形成圖4的光通量控制構(gòu)件的工藝的示意圖。
[0043]參照?qǐng)D1至圖4，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置包括光通量控制構(gòu)件(10)、光源例如發(fā)光二極管(20)、和驅(qū)動(dòng)基板(30)。
[0044]光通量控制構(gòu)件(10)布置在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。該光通量控制構(gòu)件(10)覆蓋發(fā)光二極管(20)。該光通量控制構(gòu)件(10)可以將該發(fā)光二極管(20)部分地或全部地容納。該光通量控制構(gòu)件(10)入射有從該發(fā)光二極管(20)發(fā)射的光。該光通量控制構(gòu)件(10)包括入射表面(210)、折射表面(I 10、120、130)、和后表面(220)。
[0045]入射表面(210)是入射有來自發(fā)光二極管(20)的光的平面。入射表面(210)是與光源相對(duì)的平面。入射表面(210)可以直接與光源接觸。更具體地說，入射表面(210)可以為直接并且緊密接觸光源的平面。特別地，光通量控制構(gòu)件(10)可以形成有凹形單元
(200)。
[0046]凹形單元(200)對(duì)應(yīng)于發(fā)光二極管(20)。此外，凹形單元(200)被布置成與凹陷(凹進(jìn))單元(100)相反。凹形單元(200)形成在光通量控制構(gòu)件(10)的底部表面處。就是說，凹形單元(200)形成在光通量控制構(gòu)件(10)下面。
[0047]凹形單元(200)布置有發(fā)光二極管(20)。更具體地說，發(fā)光二極管(20)的一部分或全部布置在凹形單元(200)內(nèi)部。就是說，發(fā)光二極管(20)的一部分或全部布置在光通量控制構(gòu)件(10)內(nèi)部。
[0048]這時(shí)，從發(fā)光二極管(20)發(fā)射的光可以通過凹形單元(200)的內(nèi)表面入射。因此，該凹形單元(200)的內(nèi)表面可以為該光入射到的入射表面(210)。就是說，大部分光可以通過凹形單元(200)的內(nèi)表面入射到光通量控制構(gòu)件(10)上?？商娲兀馔靠刂茦?gòu)件(10)可以不形成有凹形單元(200)。這時(shí)，發(fā)光二極管(20)可以布置在光通量控制構(gòu)件
(10)的平坦后表面(220)處。這時(shí),后表面(220)的一部分可以為入射表面(210)。
[0049]此外,光通量控制構(gòu)件(10)形成有凹陷單元(100)。凹陷單元(100)形成在光通量控制構(gòu)件(10)的上表面處。凹陷單元(100)對(duì)應(yīng)于發(fā)光二極管(20)。此外，凹陷單元
(100)朝向發(fā)光二極管(20)凹陷。更具體地說，凹陷單元(100)朝向發(fā)光二極管(20)凹進(jìn)去。凹陷單元(100)形成在光通量控制構(gòu)件(10)的中心處。
[0050]凹陷單元(100)的內(nèi)表面的中心(101)布置在發(fā)光二極管(20)的OA(光軸)上。就是說，發(fā)光二極管(20)的OA通過凹陷單元(100)的內(nèi)表面的中心(101)。此外，凹陷單元(100)可以具有關(guān)于發(fā)光二極管(20)的OA的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0051]凹形單元(200)的內(nèi)表面的中心(201)可以布置在發(fā)光二極管(20)的OA (光軸)上。就是說，發(fā)光二極管(20)的OA可以通過凹陷單元(100)的內(nèi)表面的中心(101)和凹形單元(200)的內(nèi)表面的中心201。
[0052]折射表面(110、120、130)發(fā)射來自入射表面(210)的光。此外，折射表面(110、120,130)折射入射到光通量控制構(gòu)件(10)的光。折射表面(110、120、130)中的每個(gè)折射表面可以形成有曲形表面。折射表面(110、120、130)包括第一折射表面(110)、第二折射表面(120)和凹進(jìn)表面(130)。
[0053]第一折射表面(110)延伸至后表面(220)。第一折射表面(110)可以從該后表面(220)彎曲以向側(cè)向方向延伸。此外，第一折射表面(110)可以從驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面向側(cè)向上方向延伸。
[0054]就是說，第一折射表面(110)從后表面(220)向第二折射表面(120)延伸。后表面(220)面對(duì)驅(qū)動(dòng)基板(30)。后表面(220)從凹形單元(200)的內(nèi)表面向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)的OA的方向延伸。
[0055]第一折射表面(110)可以為曲形表面。更具體地說，第一折射表面(110)可以為球形或非球形。第一折射表面(110)可以發(fā)射發(fā)光二極管(20)的光。此外，第一折射表面(110)可以折射從凹進(jìn)表面(130)反射的光。第一折射表面(I1)從后表面(220)向側(cè)向上方向延伸。
[0056]就是說，從發(fā)光二極管(20)的OA至第一折射表面(110)的距離可以隨著第一折射表面(110)遠(yuǎn)離后表面(220)而逐漸增大。從發(fā)光二極管(20)的OA至第一折射表面(110)的距離可以隨著第一折射表面(110)遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)基板(30)而逐漸增大。就是說，第一折射表面(110)可以具有基于驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面的倒扣結(jié)構(gòu)。
[0057]第二折射表面(120)從凹陷單元(100)的外部向側(cè)向下方向延伸。此外，第二折射表面(120)從第一折射表面(110)成曲形以向凹進(jìn)表面(130)的外部延伸。這時(shí),第二折射表面(120)與發(fā)光二極管(20)的OA之間的距離可以隨著第二折射表面(120)遠(yuǎn)離后表面(220)而逐漸減小。就是說，第二折射表面(120)可以隨著第二折射表面(120)遠(yuǎn)離第一折射表面(110)而變得更接近發(fā)光二極管(20)的0A。
[0058]第二折射表面(120)可以為球形或非球形。第二折射表面(120)可以折射從凹進(jìn)表面(130)反射的光。更具體地說，第二折射表面(120)可以向下述任意一個(gè)方向折射從凹進(jìn)表面(130)反射的光:側(cè)向方向、側(cè)向下方向和側(cè)向上方向。
[0059]第二折射表面(120)可以包圍發(fā)光二極管(20)的OA的周圍。此外，第二折射表面(120)可以包圍凹進(jìn)表面(130)的周圍。
[0060]凹進(jìn)表面(130)是凹陷單元(100)的內(nèi)表面。凹進(jìn)表面(130)可以向下述任意一個(gè)方向反射來自發(fā)光二極管(20)的光:側(cè)向方向、側(cè)向下方向和側(cè)向上方向。凹進(jìn)表面
(130)從發(fā)光二極管(20)的OA延伸。
[0061]更具體地說，凹進(jìn)表面(130)向遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)的OA的方向延伸。這時(shí)，遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)的OA的方向意味著與發(fā)光二極管(20)的OA交叉的方向或從發(fā)光二極管(20)的OA傾斜的方向。更具體地說，凹進(jìn)表面(130)從發(fā)光二極管(20)的OA向側(cè)向上方向延伸。凹進(jìn)表面(130)從發(fā)光二極管(20)的OA延伸。這時(shí)，術(shù)語(yǔ)“0A (光軸)”為在來自點(diǎn)光源的3D光通量的中心處的光的行進(jìn)方向。
[0062]此外，發(fā)光二極管(20)的OA可以通過入射表面(210)的中心(201)和折射表面(110、120、130)的中心(101)。就是說，發(fā)光二極管(20)的OA可以與光通量控制構(gòu)件(10)的OA基本上相同。就是說，發(fā)光二極管(20)的OA可以基本上匹配光通量控制構(gòu)件(10)的中心軸。這時(shí)，該中心軸可以為通過入射表面(210)的中心(201)和折射表面(110、120、130)的中心(101)的直線。
[0063]凹進(jìn)表面(130)與發(fā)光二極管(20)的OA之間的距離可以隨著遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)而逐漸增大。更具體地說，凹進(jìn)表面(130)與發(fā)光二極管(20)的OA之間的距離可以隨著遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)而成比例地增大。
[0064]凹進(jìn)表面(130)可以反射從發(fā)光二極管(20)反射的光。
[0065]更具體地說，凹進(jìn)表面(130)可以將從發(fā)光二極管(20)發(fā)射的光全部反射。因此，凹進(jìn)表面(130)可以防止通過光過度集中于光通量控制構(gòu)件(10)的中心部分而生成熱點(diǎn)。此外，凹進(jìn)表面(130)可以向第二折射表面(120)或第一折射表面(110)反射發(fā)光二極管(20)的光。
[0066]這時(shí)，曲率(或曲線)意味著逐漸成曲形或彎曲的形狀。通過非限制性示例，在通過形成曲率半徑大于約0.1mm的曲形表面來使兩個(gè)表面彎曲的情況下，可以說該兩個(gè)表面成曲形。這時(shí)，拐點(diǎn)即拐折、彎折或屈折(曲折)的點(diǎn)為曲線上曲率或凹度的符號(hào)從加號(hào)變成減號(hào)或從減號(hào)變成加號(hào)的點(diǎn)。曲線從上凹(正曲率)變成下凹(負(fù)曲率)，或者反之，曲線從下凹(負(fù)曲率)變成上凹(正曲率)。通過非限制性示例，凸曲率彎曲以變成凹曲率，凸曲率或凹曲率可以說成已被拐折。
[0067]后表面(220)從入射表面(210)延伸。后表面(220)面對(duì)驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面。后表面(220)可以與驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面直接接觸。后表面(220)可以直接面對(duì)驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面。
[0068]后表面(220)可以是平面。此外,后表面(220)可以包圍入射表面(210)的周圍。就是說，后表面(220)可以沿著發(fā)光二極管(20)的周圍延伸。
[0069]第二折射表面(120)和第一折射表面(110)形成在光通量控制構(gòu)件(10)的側(cè)向方向上。
[0070]光通量控制構(gòu)件(10)是透明的。光通量控制構(gòu)件(10)的折射率可以為約1.4至約1.5。光通量控制構(gòu)件(10)可以用透明樹脂形成。光通量控制構(gòu)件(10)可以包括熱塑樹脂。更具體地說，光通量控制構(gòu)件(10)可以包括硅樹脂。用于光通量控制構(gòu)件(10)的材料的示例可以為PDMS (聚二甲基硅氧烷)。光通量控制構(gòu)件(10)可以具有高彈性。光通量控制構(gòu)件(10)的楊氏模量可以為約10kPa至約lOOOkPa。
[0071]光通量控制構(gòu)件(10)的半徑(Dl)與光通量控制構(gòu)件(10)的厚度(Tl)的比為約
0.8:1至約1:0.8。此外，從發(fā)光二極管(20)的OA至后表面(220)和第一折射表面(110)相接的區(qū)域的距離(D2)可以為整個(gè)半徑(Dl)的約0.5倍至約0.9倍。更具體地說，從發(fā)光二極管(20)的OA至后表面(220)和第一折射表面(110)相接的區(qū)域的距離(D2)可以為整個(gè)半徑(Dl)的約0.7倍至約0.9倍。
[0072]此外，從驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的區(qū)域的高度(T2)可以為整個(gè)厚度(Tl)的約0.1倍至約0.5倍。更具體地說，從驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的區(qū)域的高度(T2)可以為整個(gè)厚度(Tl)的約0.3倍至約0.4倍。此外，凹陷單元(10)的半徑(D3)可以為整個(gè)半徑(Dl)的約0.1倍至約0.5倍。
[0073]此外，在通過從入射表面(210)的中心(201)延伸至其中第一折射表面(110)和第二折射表面(120)所接合的區(qū)域的直線來定義第一直線的情況下，發(fā)光二極管(20)的OA與第一直線之間的角度(Q1)可以為約30°至約85°。更具體地說，發(fā)光二極管(20)的OA與第一直線之間的角度(Q1)可以為約45°至約70°。
[0074]此外,可以將從入射表面(210)的中心(201)延伸至其中第一折射表面(110)和凹進(jìn)表面(130)所接合的區(qū)域的直線定義為第二直線。發(fā)光二極管(20)的OA與第二直線之間的角度(θ2)可以為約5°至約25°。
[0075]此外，第一折射表面(110)與驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面之間的角度(Θ 3)可以為約5°至約70°。此外，第一折射表面(110)與后表面(220)之間的角度(θ4)可以為約110°至約175°。
[0076]光通量控制構(gòu)件(10)可以直接與驅(qū)動(dòng)基板(30) —起形成。此外，光通量控制構(gòu)件(10)可以直接與發(fā)光二極管(20) —起形成。光通量控制構(gòu)件(10)可以直接與驅(qū)動(dòng)基板(30)和發(fā)光二極管(20)接觸。更具體地說，光通量控制構(gòu)件(10)可以直接地并且緊密地附接于驅(qū)動(dòng)基板(30)和發(fā)光二極管(20)。
[0077]可以按照下面的方式來形成光通量控制構(gòu)件(10)。
[0078]參照?qǐng)D3，在安裝有發(fā)光二極管(20)的驅(qū)動(dòng)基板(30)上布置樹脂成分11。樹脂成分可以包括熱固樹脂、熱塑樹脂或光聚合樹脂。
[0079]此后，在驅(qū)動(dòng)基板(30)上設(shè)置模具12。模具12被布置為使得包圍發(fā)光二極管(20)。因此，樹脂成分11被引入到模具12的成型槽13中。模具12的成型槽13可以采用與上述光通量控制構(gòu)件(10)的形狀基本上相同的形狀。就是說，成型槽13的小直徑可以朝向入口 14的底部逐漸增大以及可以減小。就是說，成型槽13的入口 14可以具有小于成型槽13的內(nèi)部的小直徑。
[0080]參照?qǐng)D4，可以冷卻或者可以通過熱和/或光來固化成型槽13內(nèi)部的樹脂成分
11。因此，光通量控制構(gòu)件(10)形成在成型槽13的內(nèi)部，從而光通量控制構(gòu)件(10)可以直接與驅(qū)動(dòng)基板(30)和發(fā)光二極管(20)的上表面一起形成。就是說，光通量控制構(gòu)件(10)可以直接地并且緊密地附接于驅(qū)動(dòng)基板(30)和發(fā)光二極管(20)的上表面，從而與驅(qū)動(dòng)基板(30)和發(fā)光二極管(20)的上表面一起形成。
[0081]此后，從光通量控制構(gòu)件(10)中去除模具12。這時(shí)，由于光通量控制構(gòu)件(10)具有足夠的彈性，所以，即使成型槽13的入口 14小于成型槽13的內(nèi)部，也可以容易地分離模具12?？商娲?，可以在模具12具有高彈性的情況下容易地分離模具12。通過非限制性示例，光通量控制構(gòu)件(10)和模具12的楊氏模量可以為約10kPa至約lOOOkPa。
[0082]如所指出的，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)模具12的光通量控制構(gòu)件(10)的彈性以使光通量控制構(gòu)件(10)能夠容易地形成在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。特別地，第一折射表面(110)具有倒扣結(jié)構(gòu)以使光通量控制構(gòu)件(10)能夠容易地形成在驅(qū)動(dòng)基板(30)上?？商娲?，光通量控制構(gòu)件(10)可以使用粘合劑來附接于驅(qū)動(dòng)基板(30)。
[0083]發(fā)光二極管(20)生成光。發(fā)光二極管(20)可以為點(diǎn)光源。發(fā)光二極管(20)電連接至驅(qū)動(dòng)基板(30)。發(fā)光二極管(20)可以安裝在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。因此，發(fā)光二極管(20)接收來自驅(qū)動(dòng)基板(30)的電信號(hào)。就是說，發(fā)光二極管(20)被驅(qū)動(dòng)基板(30)驅(qū)動(dòng)從而生成光。
[0084]驅(qū)動(dòng)基板(30)支承發(fā)光二極管(20)和光通量控制構(gòu)件(10)。此外，驅(qū)動(dòng)基板
(30)電連接至發(fā)光二極管(20)。驅(qū)動(dòng)基板(30)可以為PCB(印刷電路板)。此外，驅(qū)動(dòng)基板(30)可以為剛性的或柔性的。
[0085]盡管本發(fā)明的本示例性實(shí)施方式已示出并且說明了同一個(gè)發(fā)光二極管(20)和一個(gè)光通量控制構(gòu)件(10) —起布置的一個(gè)驅(qū)動(dòng)基板(30)，然而本發(fā)明不限于此。通過非限制性示例，一個(gè)驅(qū)動(dòng)基板(30)可以同多個(gè)發(fā)光二極管(20) —起布置。此外，每個(gè)發(fā)光二極管
(20)可以對(duì)應(yīng)地同每個(gè)光通量控制構(gòu)件(10) —起布置。
[0086]可以選擇性地通過第一折射表面(110)和第二折射表面(120)來折射通過凹進(jìn)表面(130)反射的光。特別地，光通量控制構(gòu)件(10)可以按照基于凹進(jìn)表面(130)的反射角度的期望角度來折射光。
[0087]特別地，第一折射表面(110)具有倒扣結(jié)構(gòu)，就是說，隨著第一折射表面(110)遠(yuǎn)離后表面(220)而遠(yuǎn)離發(fā)光二極管(20)的OA的結(jié)構(gòu)。因此，第一折射表面(110)能夠有效地向側(cè)向方向或側(cè)向上方向折射直接從入射表面(210)入射的光。此外,第一折射表面
(110)還能夠有效地向側(cè)向方向或側(cè)向上方向反射通過凹進(jìn)表面(130)和第二折射表面
(120)反射的光。
[0088]從而，光通量控制構(gòu)件(10)能夠有效地向側(cè)向方向漫射從發(fā)光二極管(20)發(fā)射的光。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置能夠擁有增強(qiáng)的亮度均勻性，并且可以適于形成表面光源。
[0089]圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的液晶顯示裝置的分解透視圖，以及圖6是示出了沿著圖5的線A-A’截取的橫截面的橫截面視圖。
[0090]在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，上述發(fā)光裝置將被用作參考。就是說，根據(jù)先前示例性實(shí)施方式的發(fā)光裝置的解釋和說明將會(huì)基本上與本示例性實(shí)施方式的解釋和說明合并。
[0091]參照?qǐng)D5和圖6，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的液晶顯示裝置包括液晶顯示板50和背光單元40。液晶顯示板50用于顯示圖片數(shù)據(jù)或圖像。
[0092]盡管沒有示出，然而液晶顯示板50包括TFT (薄膜晶體管)基板、C/F彩色濾光器基板、和介于TFT基板與C/F基板之間的液晶層，這是為了與通過相互面對(duì)來保持均勻間隙相一致。TFT基板在結(jié)構(gòu)上被構(gòu)造成使得:形成多個(gè)柵極線，形成與多個(gè)數(shù)據(jù)線交叉的多個(gè)數(shù)據(jù)線，并且在柵極線與數(shù)據(jù)線之間的交叉區(qū)域處形成TFT。
[0093]液晶顯示板50在其邊緣處包括向柵極線供應(yīng)掃描信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)PCB 51和向數(shù)據(jù)線供應(yīng)數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)PCB 52。柵極驅(qū)動(dòng)PCB51和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)PCB 52通過使用COF(覆晶膜)而電連接至液晶顯示板50，其中，可以用TCP(帶載封裝)來替換C0F。
[0094]此外，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的液晶顯示裝置包括支承液晶顯示板50的板導(dǎo)向裝置54和包圍液晶顯示板50的邊緣并且耦接至該板導(dǎo)向裝置54的頂殼53。
[0095]背光單元40被配置成以直接型方法安裝在大型(20英寸或更大)的液晶顯示裝置上。背光單元40包括底蓋41、驅(qū)動(dòng)基板(30)、多個(gè)發(fā)光二極管(20)、多個(gè)光通量控制構(gòu)件(10)和光學(xué)片42。
[0096]底蓋41采用上表面敞開的箱的形狀以容納驅(qū)動(dòng)基板(30)。此外，底蓋41用于支承光學(xué)片42和液晶顯示板50。可以使用金屬等來形成底蓋41。通過非限制性示例，可以通過使金屬板彎曲或成曲形來形成底蓋41。就是說，驅(qū)動(dòng)基板(30)被容納在通過使金屬板彎曲或成曲形而形成的空間處。
[0097]驅(qū)動(dòng)基板(30)被布置在底蓋41內(nèi)部。驅(qū)動(dòng)基板(30)可以為驅(qū)動(dòng)基板(30)。驅(qū)動(dòng)基板(30)電連接至發(fā)光二極管(20)。就是說，發(fā)光二極管(20)可以安裝在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。驅(qū)動(dòng)基板(30)采用板的形狀。驅(qū)動(dòng)基板(30)電連接至發(fā)光二極管(20)并且向發(fā)光二極管(20)供應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)基板(30)可以在上表面處涂覆有反射層以用于增強(qiáng)背光單元40的性能。就是說，反射層可以朝著向上方向反射來自發(fā)光二極管(20)的光。
[0098]發(fā)光二極管(20)使用通過驅(qū)動(dòng)基板(30)施加的電信號(hào)來生成光。就是說，發(fā)光二極管(20)是光源。更具體地說，每個(gè)發(fā)光二極管(20)是點(diǎn)光源，并且每個(gè)發(fā)光二極管被聚集以形成表面光源，其中，發(fā)光二極管(20)是包括發(fā)光二極管(20)芯片的發(fā)光二極管(20)封裝件。
[0099]發(fā)光二極管(20)安裝在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。發(fā)光二極管(20)可以各自以預(yù)定距離布置在驅(qū)動(dòng)基板(30)上。發(fā)光二極管(20)可以發(fā)射白光。可替代地，發(fā)光二極管(20)可以按照均勻分割的方式來發(fā)射藍(lán)光、綠光和紅光。
[0100]光通量控制構(gòu)件(10)分別覆蓋發(fā)光二極管(20)。來自發(fā)光二極管(20)的光入射到光通量控制構(gòu)件(10)上。入射光現(xiàn)在具有通過光通量控制構(gòu)件(10)增強(qiáng)的亮度均勻性并且向上發(fā)射。光通量控制構(gòu)件(10)的配置和特性可以與先前示例性實(shí)施方式的配置和特性基本上相同。
[0101]光學(xué)片42改進(jìn)通過光的特性。光學(xué)片42可以為例如偏振片、棱鏡片或漫射片。
[0102]如先前示例性實(shí)施方式所說明的，光通量控制構(gòu)件(10)能夠有效地漫射來自發(fā)光二極管(20)的光。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的背光單元40可以向液晶板發(fā)射具有增強(qiáng)的亮度均勻性的光。從而，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的液晶顯示裝置能夠具有增強(qiáng)的亮度均勻性和增強(qiáng)的圖片質(zhì)量。
[0103]上述關(guān)于特性、結(jié)構(gòu)和效果所描述的內(nèi)容包括一個(gè)或更多個(gè)方面的示例。當(dāng)然，為了描述上述方面的目的，不可能描述部件或方法的能夠想到的組合，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，各個(gè)方面的許多進(jìn)一步組合和排列是可能的。因此，所描述的方面意在包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有這樣的替換、修改和變化。
[0104]雖然已相對(duì)于上述示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，然而本發(fā)明不限于此，而應(yīng)當(dāng)被理解為僅示例性的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，對(duì)本發(fā)明的各種修改將是十分明顯的，并且本文中限定的一般性原理在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以應(yīng)用于其他的變體。例如，上述示例性實(shí)施方式中詳細(xì)說明的每個(gè)組成元件可以在其他的各種修改中實(shí)現(xiàn)。
[0105]本發(fā)明的方式
[0106]實(shí)驗(yàn)性示例
[0107]如圖7所示，安裝光通量控制構(gòu)件(10)。光通量控制構(gòu)件(10)的半徑(Dl)和光通量控制構(gòu)件(10)的厚度(Tl)分別為約8mm和約2mm。從發(fā)光二極管(20)的OA至后表面(220)的外部的距離(D2)為約7mm，并且從驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的區(qū)域的距離(T2)為約0.7mm。
[0108]此外，發(fā)光二極管(20)的OA與第一直線之間的角度(Θ J為約60°，并且發(fā)光二極管(20)的OA與第二直線之間的角度(Θ 2)為約45°。
[0109]此外，第一折射表面(110)與驅(qū)動(dòng)基板(30)的上表面之間的角度(Θ 3)為約40°。
[0110]從發(fā)光二極管(20)向光通量控制構(gòu)件(10)發(fā)射的光的亮度分布被測(cè)量，如圖8所示，其中，粗線示出了向X軸方向的強(qiáng)度，而細(xì)線示出了向Y軸方向的強(qiáng)度。如圖8所示，可以指出的是，通過光通量控制構(gòu)件(10)能夠有效地漫射來自發(fā)光二極管(20)的光。
[0111]工業(yè)適用性
[0112]本發(fā)明的示例性實(shí)施方式具有第一折射表面，該第一折射表面與中心軸的距離隨著第一折射表面遠(yuǎn)離后表面而逐漸增大，并且能夠有效地從第一折射表面向側(cè)向方向或側(cè)向上方向發(fā)射來自光源的光，從而可以提供能夠增強(qiáng)亮度均勻性和亮度的光通量控制構(gòu)件和具有所述光通量控制構(gòu)件的顯示裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制光通量的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括:入射表面，光入射到所述入射表面上；折射表面，在所述折射表面處發(fā)射來自所述入射表面的所述光；以及后表面，所述后表面從所述入射表面延伸至所述折射表面，其中，通過從所述入射表面的中心延伸至所述折射表面的中心的軸來定義中心軸，以及其中，所述折射表面包括從所述后表面延伸的第一折射表面，所述第一折射表面與所述中心軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其中，所述折射表面包括成曲形并且從所述第一折射表面延伸的第二折射表面，所述第二折射表面與所述中心軸的距離隨著所述第二折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)件，其中，所述折射表面形成有與所述入射表面相反的凹進(jìn)表面，并且所述第二折射表面從所述第一折射表面延伸至所述凹進(jìn)表面的外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)件，其中，所述凹進(jìn)表面向下述任意一個(gè)方向反射所述光:側(cè)向方向、側(cè)向上方向和側(cè)向下方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)件，其中，所述第二折射表面向下述任意一個(gè)方向折射從所述凹進(jìn)表面反射的光:側(cè)向方向、側(cè)向上方向和側(cè)向下方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)件，其中，通過從所述入射表面的中心延伸至所述第二折射表面和所述凹進(jìn)表面所接合的區(qū)域的線來定義第二直線，并且所述中心軸與所述第二直線之間的角度為5°至25°。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)件，其中，通過從所述入射表面的中心延伸至所述第一折射表面與所述第二折射表面所接合的區(qū)域的線來定義第一直線，并且所述中心軸與所述第一直線之間的角度為30°至85°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其中，由所述第一折射表面與所述后表面所形成的角度為110°至175°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其中，光通量控制構(gòu)件包括硅樹脂。
10.一種顯示裝置，所述顯示裝置包括:驅(qū)動(dòng)基板；連接至所述驅(qū)動(dòng)基板的光源；入射有來自所述光源的光的光通量控制構(gòu)件；以及入射有來自所述光通量控制構(gòu)件的光的顯示板，其中，所述光通量控制構(gòu)件包括:入射表面，來自所述光源的光入射到所述入射表面上；以及折射表面，在所述折射表面處發(fā)射來自所述入射表面的所述光，其中，所述折射表面包括第一折射表面，所述第一折射表面與所述光源的軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)基板而逐漸增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述光通量控制構(gòu)件還包括從所述入射表面延伸并且與所述驅(qū)動(dòng)基板相對(duì)的后表面，其中，所述第一折射表面從所述后表面延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述第一折射表面為使得所述第一折射表面與所述光源的光軸的距離隨著所述第一折射表面遠(yuǎn)離所述后表面而逐漸增大。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述光通量控制構(gòu)件直接與所述光源和所述驅(qū)動(dòng)基板緊密接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述折射表面包括第二折射表面，所述第二折射表面與所述光源的所述軸的距離隨著所述第二折射表面遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)基板而逐漸減小。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述光通量控制構(gòu)件包括容納所述光源的容納槽，并且所述入射表面包括所述容納槽的內(nèi)表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述光通量控制構(gòu)件的半徑與厚度之間的比為0.8:1至1:0.8。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，從所述光源的光軸至所述后表面和所述第一折射表面所接合的區(qū)域的距離為所述光通量控制構(gòu)件的半徑的0.5倍至0.9倍。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述光通量控制構(gòu)件直接形成在所述驅(qū)動(dòng)基板上或者直接形成在所述光源上。
19.一種用于制造發(fā)光裝置的方法，所述方法包括:在上表面上提供安裝有光源的驅(qū)動(dòng)基板；提供模具，所述模具包括與所述光源相對(duì)應(yīng)的成型模具；以及在成型槽內(nèi)部直接在所述驅(qū)動(dòng)基板和所述光源上形成光通量控制構(gòu)件，其中，所述成型槽的入口被布置成與所述光源相對(duì)，并且所述成型槽的入口的直徑小于所述成型槽的小直徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括:在所述成型槽內(nèi)部布置樹脂成分；以及在所述樹脂成分與所述光源和所述驅(qū)動(dòng)基板直接接觸時(shí)固化所述樹脂成分。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK104246357SQ201280072234
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】李昌奕, 徐銀晟, 金基喆, 催峴鎬, 李基錫 申請(qǐng)人:Lg伊諾特有限公司