CN104246357A - 用于控制光通量的构件和具有所述构件的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的示例性实施方式具有第一折射表面，所述第一折射表面与中心轴的距离随着所述第一折射表面远离后表面而逐渐增大，并且所述第一折射表面能够有效地从第一折射表面向侧向方向或侧向上方向发射来自光源的光。

Description

用于控制光通量的构件和具有所述构件的显示装置
技术领域
根据本发明的示例性而非限制性实施方式的教示总体上涉及用于控制光通量的构件和具有所述构件的显示装置。
背景技术
通常，液晶显示装置(或LCD)由于重量轻、厚度薄、耗电低的特性而被广泛应用。伴随此广泛应用，LCD被用于办公自动化装置和音频/视频装置。LCD通过利用晶体的响应于电压或温度改变阵列的物理性质来显示图片数据(或图像)。就是说，一般而言，液晶显示装置(LCD)通过使液晶显示板处的液晶盒(liquid crystal cell)矩阵中的每个液晶盒根据视频信号控制透光率来显示图片。
由于LCD不是自发光元件，所以LCD在液晶显示板的后表面处需要用于向液晶显示板辐射光的背光单元以用于显示图像。就是说，安装于显示装置等的液晶显示器(LCD)板不具有自发光功能。由于此原因，背光单元(BLU)被设置在这样的LCD板的后面以生成光并且向所述LCD板提供所生成的光。
通常，LCD包括阵列基板、彩色滤光器基板、设置在该阵列基板与该彩色滤光器基板之间的一层液晶板、和向该液晶板发射光的背光单元。
存在两种用于LCD的背光单元，一种是直接型背光单元，而另一种是边缘型背光单元。边缘型背光单元包括导光板和发光二极管。发光二极管被布置在导光板的侧向表面处。导光板通过全反射引导从发光二极管发射的光并且向液晶板发射该光。
另一方面，对于直接型背光单元，不使用导光板而发光二极管被布置在导光板的后表面处，从而发光二极管朝液晶板的后表面发射光。
背光单元必须均匀地向液晶板发射光。就是说，在进行努力以改进液晶显示装置的亮度均匀性。
发明内容
技术问题
因此，在考虑了现有技术中发生的不利问题的情况下做出了本发明，本发明的目的是提供被配置成改进亮度均匀性的一种用于控制光通量的构件和一种具有所述构件的显示装置。
对问题的解决方案
为了实现上述目的，本发明提供一种用于控制光通量的构件(后文中称为“光通量控制构件”)，所述构件包括：入射表面，光入射到所述入射表面上；折射表面，在所述折射表面处发射来自所述入射表面的所述光；以及后表面，所述后表面从所述入射表面延伸至所述折射表面，其中，通过从所述入射表面的中心延伸至所述折射表面的中心的轴来定义中心轴，以及其中，所述折射表面包括从所述后表面延伸的第一折射表面，所述第一折射表面与所述中心轴的距离随着所述第一折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
优选而不是必须地，所述折射表面可以包括成曲形并且从所述第一折射表面延伸的第二折射表面，所述第二折射表面与所述中心轴的距离随着所述第二折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
优选而不是必须地，所述折射表面可以形成有与所述入射表面相反的凹进表面，并且所述第二折射表面可以从所述第一折射表面延伸至所述凹进表面的外部。
优选而不是必须地，所述凹进表面可以向下述任意一个方向反射所述光：侧向方向、侧向上方向和侧向下方向。
优选而不是必须地，所述第二折射表面可以向下述任意一个方向折射从所述凹进表面反射的光：侧向方向、侧向上方向和侧向下方向。
优选而不是必须地，可以通过从所述入射表面的中心延伸至所述第二折射表面和所述凹进表面所接合的区域的线来定义第二直线，并且所述中心轴与所述第二直线之间的角度为5°至25°。
优选而不是必须地，可以通过从所述入射表面的中心延伸至所述第一折射表面与所述第二折射表面所接合的区域的线来定义第一直线，并且所述中心轴与所述第一直线之间的角度为30°至85°。
优选而不是必须地，所述第一折射表面与所述后表面之间的角度可以为110°至175°。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件可以包括硅树脂。
在本发明的另一个一般方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：驱动基板；连接至所述驱动基板的光源；入射有来自所述光源的光的光通量控制构件；以及入射有来自所述光通量控制构件的光的显示板，其中，所述光通量控制构件包括：入射表面，来自所述光源的光入射到所述入射表面上；以及折射表面，在所述折射表面处发射来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，所述第一折射表面与所述光源的轴的距离随着所述第一折射表面远离所述驱动基板而逐渐增大。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件还可以包括从所述入射表面延伸并且与所述驱动基板相对的后表面，其中，所述第一折射表面从所述后表面延伸。
优选而不是必须地，所述第一折射表面可以使得所述第一折射表面与所述光源的光轴的距离随着所述第一折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件可以直接与所述光源和所述驱动基板紧密接触。
优选而不是必须地，所述折射表面可以包括第二折射表面，所述第二折射表面与所述光源的所述轴的距离随着所述第二折射表面远离所述驱动基板而逐渐减小。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件可以包括容纳所述光源的容纳槽，并且所述入射表面可以包括所述容纳槽的内表面。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件的半径与厚度之间的比可以为0.8:1至1:0.8。
优选而不是必须地，从所述光源的光轴至所述后表面和所述第一折射表面所接合的区域的距离可以为所述光通量控制构件的半径的0.5倍至0.9倍。
优选而不是必须地，所述光通量控制构件可以直接形成在所述驱动基板上或者直接形成在所述光源上。
在本发明的又一个一般方面，提供了一种用于制造发光装置的方法，所述方法包括：在上表面上设置安装有光源的驱动基板；设置模具，所述模具包括与所述光源相对应的成型模具；以及在成型槽内部直接在所述驱动基板和所述光源上形成光通量控制构件，其中，所述成型槽的入口被布置成与所述光源相对，并且所述成型槽的入口的直径小于所述成型槽的小直径。
优选而不是必须地，所述方法还可以包括：在所述成型槽内部布置树脂成分；以及在所述树脂成分与所述光源和所述驱动基板直接接触时固化所述树脂成分。
本发明的有益效果
根据本发明的示例性实施方式的光通量控制构件包括第一折射表面，该第一折射表面与中心轴的距离随着该第一折射表面远离后表面而逐渐增大。第一折射表面可以以相对于驱动基板的倒扣(undercut)结构形成，从而能够有效地从所述第一折射表面向侧向方向或侧向上方向发射来自光源的光。因此，根据本发明的示例性实施方式的光通量控制构件和具有所述光通量控制构件的显示装置能够拥有增强的亮度均匀性和亮度。
附图说明
通过结合附图来考虑下面的详细说明能够容易地理解本发明的教示，在附图中：
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的发光装置的分解透视图；
图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的发光装置的一个横截面的横截面视图；
图3和图4是示出了形成图4的光通量控制构件的工艺的示意图；
图5是示出了根据本发明的示例性实施方式的液晶显示装置的分解透视图；
图6是示出了沿着图5的线A-A’截取的横截面的横截面视图；以及
图7是示出了根据实验性示例的光通量控制构件的横截面视图；以及
图8是示出了实验性示例中的亮度分布的示意图。
具体实施方式
在附图中，将理解的是，当一个板(一个片、一个构件、一个导向装置或一个单元)被称为在另一个板(另一个片、另一个构件、另一个导向装置或另一个单元)“上”或“下”时，该一个板(一个片、一个构件、一个导向装置或一个单元)可以“直接”在该另一个板(片、构件、导向装置或单元)上或下，或者还可以存在介入的板(片、构件、导向装置或单元)。在附图中，为了使说明清楚，放大、省略或示意性地示出了层或膜的尺寸如大小或厚度。因此，附图中装置的大小不完全反映装置的实际大小。此外，术语“表面”和“平面”可以被互换使用。
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的发光装置的分解透视图，图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的发光装置的一个横截面的横截面视图，以及图3和图4是示出了形成图4的光通量控制构件的工艺的示意图。
参照图1至图4，根据本发明的示例性实施方式的发光装置包括光通量控制构件(10)、光源例如发光二极管(20)、和驱动基板(30)。
光通量控制构件(10)布置在驱动基板(30)上。该光通量控制构件(10)覆盖发光二极管(20)。该光通量控制构件(10)可以将该发光二极管(20)部分地或全部地容纳。该光通量控制构件(10)入射有从该发光二极管(20)发射的光。该光通量控制构件(10)包括入射表面(210)、折射表面(110、120、130)、和后表面(220)。
入射表面(210)是入射有来自发光二极管(20)的光的平面。入射表面(210)是与光源相对的平面。入射表面(210)可以直接与光源接触。更具体地说，入射表面(210)可以为直接并且紧密接触光源的平面。特别地，光通量控制构件(10)可以形成有凹形单元(200)。
凹形单元(200)对应于发光二极管(20)。此外，凹形单元(200)被布置成与凹陷(凹进)单元(100)相反。凹形单元(200)形成在光通量控制构件(10)的底部表面处。就是说，凹形单元(200)形成在光通量控制构件(10)下面。
凹形单元(200)布置有发光二极管(20)。更具体地说，发光二极管(20)的一部分或全部布置在凹形单元(200)内部。就是说，发光二极管(20)的一部分或全部布置在光通量控制构件(10)内部。
这时，从发光二极管(20)发射的光可以通过凹形单元(200)的内表面入射。因此，该凹形单元(200)的内表面可以为该光入射到的入射表面(210)。就是说，大部分光可以通过凹形单元(200)的内表面入射到光通量控制构件(10)上。可替代地，光通量控制构件(10)可以不形成有凹形单元(200)。这时，发光二极管(20)可以布置在光通量控制构件(10)的平坦后表面(220)处。这时，后表面(220)的一部分可以为入射表面(210)。
此外，光通量控制构件(10)形成有凹陷单元(100)。凹陷单元(100)形成在光通量控制构件(10)的上表面处。凹陷单元(100)对应于发光二极管(20)。此外，凹陷单元(100)朝向发光二极管(20)凹陷。更具体地说，凹陷单元(100)朝向发光二极管(20)凹进去。凹陷单元(100)形成在光通量控制构件(10)的中心处。
凹陷单元(100)的内表面的中心(101)布置在发光二极管(20)的OA(光轴)上。就是说，发光二极管(20)的OA通过凹陷单元(100)的内表面的中心(101)。此外，凹陷单元(100)可以具有关于发光二极管(20)的OA的轴对称结构。
凹形单元(200)的内表面的中心(201)可以布置在发光二极管(20)的OA(光轴)上。就是说，发光二极管(20)的OA可以通过凹陷单元(100)的内表面的中心(101)和凹形单元(200)的内表面的中心201。
折射表面(110、120、130)发射来自入射表面(210)的光。此外，折射表面(110、120、130)折射入射到光通量控制构件(10)的光。折射表面(110、120、130)中的每个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)和凹进表面(130)。
第一折射表面(110)延伸至后表面(220)。第一折射表面(110)可以从该后表面(220)弯曲以向侧向方向延伸。此外，第一折射表面(110)可以从驱动基板(30)的上表面向侧向上方向延伸。
就是说，第一折射表面(110)从后表面(220)向第二折射表面(120)延伸。后表面(220)面对驱动基板(30)。后表面(220)从凹形单元(200)的内表面向远离发光二极管(20)的OA的方向延伸。
第一折射表面(110)可以为曲形表面。更具体地说，第一折射表面(110)可以为球形或非球形。第一折射表面(110)可以发射发光二极管(20)的光。此外，第一折射表面(110)可以折射从凹进表面(130)反射的光。第一折射表面(110)从后表面(220)向侧向上方向延伸。
就是说，从发光二极管(20)的OA至第一折射表面(110)的距离可以随着第一折射表面(110)远离后表面(220)而逐渐增大。从发光二极管(20)的OA至第一折射表面(110)的距离可以随着第一折射表面(110)远离驱动基板(30)而逐渐增大。就是说，第一折射表面(110)可以具有基于驱动基板(30)的上表面的倒扣结构。
第二折射表面(120)从凹陷单元(100)的外部向侧向下方向延伸。此外，第二折射表面(120)从第一折射表面(110)成曲形以向凹进表面(130)的外部延伸。这时，第二折射表面(120)与发光二极管(20)的OA之间的距离可以随着第二折射表面(120)远离后表面(220)而逐渐减小。就是说，第二折射表面(120)可以随着第二折射表面(120)远离第一折射表面(110)而变得更接近发光二极管(20)的OA。
第二折射表面(120)可以为球形或非球形。第二折射表面(120)可以折射从凹进表面(130)反射的光。更具体地说，第二折射表面(120)可以向下述任意一个方向折射从凹进表面(130)反射的光：侧向方向、侧向下方向和侧向上方向。
第二折射表面(120)可以包围发光二极管(20)的OA的周围。此外，第二折射表面(120)可以包围凹进表面(130)的周围。
凹进表面(130)是凹陷单元(100)的内表面。凹进表面(130)可以向下述任意一个方向反射来自发光二极管(20)的光：侧向方向、侧向下方向和侧向上方向。凹进表面(130)从发光二极管(20)的OA延伸。
更具体地说，凹进表面(130)向远离发光二极管(20)的OA的方向延伸。这时，远离发光二极管(20)的OA的方向意味着与发光二极管(20)的OA交叉的方向或从发光二极管(20)的OA倾斜的方向。更具体地说，凹进表面(130)从发光二极管(20)的OA向侧向上方向延伸。凹进表面(130)从发光二极管(20)的OA延伸。这时，术语“OA(光轴)”为在来自点光源的3D光通量的中心处的光的行进方向。
此外，发光二极管(20)的OA可以通过入射表面(210)的中心(201)和折射表面(110、120、130)的中心(101)。就是说，发光二极管(20)的OA可以与光通量控制构件(10)的OA基本上相同。就是说，发光二极管(20)的OA可以基本上匹配光通量控制构件(10)的中心轴。这时，该中心轴可以为通过入射表面(210)的中心(201)和折射表面(110、120、130)的中心(101)的直线。
凹进表面(130)与发光二极管(20)的OA之间的距离可以随着远离发光二极管(20)而逐渐增大。更具体地说，凹进表面(130)与发光二极管(20)的OA之间的距离可以随着远离发光二极管(20)而成比例地增大。
凹进表面(130)可以反射从发光二极管(20)反射的光。
更具体地说，凹进表面(130)可以将从发光二极管(20)发射的光全部反射。因此，凹进表面(130)可以防止通过光过度集中于光通量控制构件(10)的中心部分而生成热点。此外，凹进表面(130)可以向第二折射表面(120)或第一折射表面(110)反射发光二极管(20)的光。
这时，曲率(或曲线)意味着逐渐成曲形或弯曲的形状。通过非限制性示例，在通过形成曲率半径大于约0.1mm的曲形表面来使两个表面弯曲的情况下，可以说该两个表面成曲形。这时，拐点即拐折、弯折或屈折(曲折)的点为曲线上曲率或凹度的符号从加号变成减号或从减号变成加号的点。曲线从上凹(正曲率)变成下凹(负曲率)，或者反之，曲线从下凹(负曲率)变成上凹(正曲率)。通过非限制性示例，凸曲率弯曲以变成凹曲率，凸曲率或凹曲率可以说成已被拐折。
后表面(220)从入射表面(210)延伸。后表面(220)面对驱动基板(30)的上表面。后表面(220)可以与驱动基板(30)的上表面直接接触。后表面(220)可以直接面对驱动基板(30)的上表面。
后表面(220)可以是平面。此外，后表面(220)可以包围入射表面(210)的周围。就是说，后表面(220)可以沿着发光二极管(20)的周围延伸。
第二折射表面(120)和第一折射表面(110)形成在光通量控制构件(10)的侧向方向上。
光通量控制构件(10)是透明的。光通量控制构件(10)的折射率可以为约1.4至约1.5。光通量控制构件(10)可以用透明树脂形成。光通量控制构件(10)可以包括热塑树脂。更具体地说，光通量控制构件(10)可以包括硅树脂。用于光通量控制构件(10)的材料的示例可以为PDMS(聚二甲基硅氧烷)。光通量控制构件(10)可以具有高弹性。光通量控制构件(10)的杨氏模量可以为约100kPa至约1000kPa。
光通量控制构件(10)的半径(D1)与光通量控制构件(10)的厚度(T1)的比为约0.8:1至约1:0.8。此外，从发光二极管(20)的OA至后表面(220)和第一折射表面(110)相接的区域的距离(D2)可以为整个半径(D1)的约0.5倍至约0.9倍。更具体地说，从发光二极管(20)的OA至后表面(220)和第一折射表面(110)相接的区域的距离(D2)可以为整个半径(D1)的约0.7倍至约0.9倍。
此外，从驱动基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的区域的高度(T2)可以为整个厚度(T1)的约0.1倍至约0.5倍。更具体地说，从驱动基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的区域的高度(T2)可以为整个厚度(T1)的约0.3倍至约0.4倍。此外，凹陷单元(10)的半径(D3)可以为整个半径(D1)的约0.1倍至约0.5倍。
此外，在通过从入射表面(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)所接合的区域的直线来定义第一直线的情况下，发光二极管(20)的OA与第一直线之间的角度(θ1)可以为约30°至约85°。更具体地说，发光二极管(20)的OA与第一直线之间的角度(θ1)可以为约45°至约70°。
此外，可以将从入射表面(210)的中心(201)延伸至其中第一折射表面(110)和凹进表面(130)所接合的区域的直线定义为第二直线。发光二极管(20)的OA与第二直线之间的角度(θ2)可以为约5°至约25°。
此外，第一折射表面(110)与驱动基板(30)的上表面之间的角度(θ3)可以为约5°至约70°。此外，第一折射表面(110)与后表面(220)之间的角度(θ4)可以为约110°至约175°。
光通量控制构件(10)可以直接与驱动基板(30)一起形成。此外，光通量控制构件(10)可以直接与发光二极管(20)一起形成。光通量控制构件(10)可以直接与驱动基板(30)和发光二极管(20)接触。更具体地说，光通量控制构件(10)可以直接地并且紧密地附接于驱动基板(30)和发光二极管(20)。
可以按照下面的方式来形成光通量控制构件(10)。
参照图3，在安装有发光二极管(20)的驱动基板(30)上布置树脂成分11。树脂成分可以包括热固树脂、热塑树脂或光聚合树脂。
此后，在驱动基板(30)上设置模具12。模具12被布置为使得包围发光二极管(20)。因此，树脂成分11被引入到模具12的成型槽13中。模具12的成型槽13可以采用与上述光通量控制构件(10)的形状基本上相同的形状。就是说，成型槽13的小直径可以朝向入口14的底部逐渐增大以及可以减小。就是说，成型槽13的入口14可以具有小于成型槽13的内部的小直径。
参照图4，可以冷却或者可以通过热和/或光来固化成型槽13内部的树脂成分11。因此，光通量控制构件(10)形成在成型槽13的内部，从而光通量控制构件(10)可以直接与驱动基板(30)和发光二极管(20)的上表面一起形成。就是说，光通量控制构件(10)可以直接地并且紧密地附接于驱动基板(30)和发光二极管(20)的上表面，从而与驱动基板(30)和发光二极管(20)的上表面一起形成。
此后，从光通量控制构件(10)中去除模具12。这时，由于光通量控制构件(10)具有足够的弹性，所以，即使成型槽13的入口14小于成型槽13的内部，也可以容易地分离模具12。可替代地，可以在模具12具有高弹性的情况下容易地分离模具12。通过非限制性示例，光通量控制构件(10)和模具12的杨氏模量可以为约100kPa至约1000kPa。
如所指出的，可以适当地调节模具12的光通量控制构件(10)的弹性以使光通量控制构件(10)能够容易地形成在驱动基板(30)上。特别地，第一折射表面(110)具有倒扣结构以使光通量控制构件(10)能够容易地形成在驱动基板(30)上。可替代地，光通量控制构件(10)可以使用粘合剂来附接于驱动基板(30)。
发光二极管(20)生成光。发光二极管(20)可以为点光源。发光二极管(20)电连接至驱动基板(30)。发光二极管(20)可以安装在驱动基板(30)上。因此，发光二极管(20)接收来自驱动基板(30)的电信号。就是说，发光二极管(20)被驱动基板(30)驱动从而生成光。
驱动基板(30)支承发光二极管(20)和光通量控制构件(10)。此外，驱动基板(30)电连接至发光二极管(20)。驱动基板(30)可以为PCB(印刷电路板)。此外，驱动基板(30)可以为刚性的或柔性的。
尽管本发明的本示例性实施方式已示出并且说明了同一个发光二极管(20)和一个光通量控制构件(10)一起布置的一个驱动基板(30)，然而本发明不限于此。通过非限制性示例，一个驱动基板(30)可以同多个发光二极管(20)一起布置。此外，每个发光二极管(20)可以对应地同每个光通量控制构件(10)一起布置。
可以选择性地通过第一折射表面(110)和第二折射表面(120)来折射通过凹进表面(130)反射的光。特别地，光通量控制构件(10)可以按照基于凹进表面(130)的反射角度的期望角度来折射光。
特别地，第一折射表面(110)具有倒扣结构，就是说，随着第一折射表面(110)远离后表面(220)而远离发光二极管(20)的OA的结构。因此，第一折射表面(110)能够有效地向侧向方向或侧向上方向折射直接从入射表面(210)入射的光。此外，第一折射表面(110)还能够有效地向侧向方向或侧向上方向反射通过凹进表面(130)和第二折射表面(120)反射的光。
从而，光通量控制构件(10)能够有效地向侧向方向漫射从发光二极管(20)发射的光。因此，根据本发明的示例性实施方式的发光装置能够拥有增强的亮度均匀性，并且可以适于形成表面光源。
图5是示出了根据本发明的示例性实施方式的液晶显示装置的分解透视图，以及图6是示出了沿着图5的线A-A’截取的横截面的横截面视图。
在本发明的示例性实施方式中，上述发光装置将被用作参考。就是说，根据先前示例性实施方式的发光装置的解释和说明将会基本上与本示例性实施方式的解释和说明合并。
参照图5和图6，根据本示例性实施方式的液晶显示装置包括液晶显示板50和背光单元40。液晶显示板50用于显示图片数据或图像。
尽管没有示出，然而液晶显示板50包括TFT(薄膜晶体管)基板、C/F彩色滤光器基板、和介于TFT基板与C/F基板之间的液晶层，这是为了与通过相互面对来保持均匀间隙相一致。TFT基板在结构上被构造成使得：形成多个栅极线，形成与多个数据线交叉的多个数据线，并且在栅极线与数据线之间的交叉区域处形成TFT。
液晶显示板50在其边缘处包括向栅极线供应扫描信号的栅极驱动PCB 51和向数据线供应数据信号的数据驱动PCB 52。栅极驱动PCB51和数据驱动PCB 52通过使用COF(覆晶膜)而电连接至液晶显示板50，其中，可以用TCP(带载封装)来替换COF。
此外，根据本示例性实施方式的液晶显示装置包括支承液晶显示板50的板导向装置54和包围液晶显示板50的边缘并且耦接至该板导向装置54的顶壳53。
背光单元40被配置成以直接型方法安装在大型(20英寸或更大)的液晶显示装置上。背光单元40包括底盖41、驱动基板(30)、多个发光二极管(20)、多个光通量控制构件(10)和光学片42。
底盖41采用上表面敞开的箱的形状以容纳驱动基板(30)。此外，底盖41用于支承光学片42和液晶显示板50。可以使用金属等来形成底盖41。通过非限制性示例，可以通过使金属板弯曲或成曲形来形成底盖41。就是说，驱动基板(30)被容纳在通过使金属板弯曲或成曲形而形成的空间处。
驱动基板(30)被布置在底盖41内部。驱动基板(30)可以为驱动基板(30)。驱动基板(30)电连接至发光二极管(20)。就是说，发光二极管(20)可以安装在驱动基板(30)上。驱动基板(30)采用板的形状。驱动基板(30)电连接至发光二极管(20)并且向发光二极管(20)供应驱动信号。驱动基板(30)可以在上表面处涂覆有反射层以用于增强背光单元40的性能。就是说，反射层可以朝着向上方向反射来自发光二极管(20)的光。
发光二极管(20)使用通过驱动基板(30)施加的电信号来生成光。就是说，发光二极管(20)是光源。更具体地说，每个发光二极管(20)是点光源，并且每个发光二极管被聚集以形成表面光源，其中，发光二极管(20)是包括发光二极管(20)芯片的发光二极管(20)封装件。
发光二极管(20)安装在驱动基板(30)上。发光二极管(20)可以各自以预定距离布置在驱动基板(30)上。发光二极管(20)可以发射白光。可替代地，发光二极管(20)可以按照均匀分割的方式来发射蓝光、绿光和红光。
光通量控制构件(10)分别覆盖发光二极管(20)。来自发光二极管(20)的光入射到光通量控制构件(10)上。入射光现在具有通过光通量控制构件(10)增强的亮度均匀性并且向上发射。光通量控制构件(10)的配置和特性可以与先前示例性实施方式的配置和特性基本上相同。
光学片42改进通过光的特性。光学片42可以为例如偏振片、棱镜片或漫射片。
如先前示例性实施方式所说明的，光通量控制构件(10)能够有效地漫射来自发光二极管(20)的光。因此，根据本发明的示例性实施方式的背光单元40可以向液晶板发射具有增强的亮度均匀性的光。从而，根据本示例性实施方式的液晶显示装置能够具有增强的亮度均匀性和增强的图片质量。
上述关于特性、结构和效果所描述的内容包括一个或更多个方面的示例。当然，为了描述上述方面的目的，不可能描述部件或方法的能够想到的组合，然而本领域普通技术人员可以认识到，各个方面的许多进一步组合和排列是可能的。因此，所描述的方面意在包含落入所附权利要求的范围内的所有这样的替换、修改和变化。
虽然已相对于上述示例性实施方式描述了本发明，然而本发明不限于此，而应当被理解为仅示例性的。对于本领域技术人员而言，对本发明的各种修改将是十分明显的，并且本文中限定的一般性原理在不偏离本发明的精神或范围的情况下可以应用于其他的变体。例如，上述示例性实施方式中详细说明的每个组成元件可以在其他的各种修改中实现。
本发明的方式
实验性示例
如图7所示，安装光通量控制构件(10)。光通量控制构件(10)的半径(D1)和光通量控制构件(10)的厚度(T1)分别为约8mm和约2mm。从发光二极管(20)的OA至后表面(220)的外部的距离(D2)为约7mm，并且从驱动基板(30)的上表面至第一折射表面(110)和第二折射表面(120)相接的区域的距离(T2)为约0.7mm。
此外，发光二极管(20)的OA与第一直线之间的角度(θ1)为约60°，并且发光二极管(20)的OA与第二直线之间的角度(θ2)为约45°。
此外，第一折射表面(110)与驱动基板(30)的上表面之间的角度(θ3)为约40°。
从发光二极管(20)向光通量控制构件(10)发射的光的亮度分布被测量，如图8所示，其中，粗线示出了向X轴方向的强度，而细线示出了向Y轴方向的强度。如图8所示，可以指出的是，通过光通量控制构件(10)能够有效地漫射来自发光二极管(20)的光。
工业适用性
本发明的示例性实施方式具有第一折射表面，该第一折射表面与中心轴的距离随着第一折射表面远离后表面而逐渐增大，并且能够有效地从第一折射表面向侧向方向或侧向上方向发射来自光源的光，从而可以提供能够增强亮度均匀性和亮度的光通量控制构件和具有所述光通量控制构件的显示装置。

Claims (20)

1.一种用于控制光通量的构件，所述构件包括：入射表面，光入射到所述入射表面上；折射表面，在所述折射表面处发射来自所述入射表面的所述光；以及后表面，所述后表面从所述入射表面延伸至所述折射表面，其中，通过从所述入射表面的中心延伸至所述折射表面的中心的轴来定义中心轴，以及其中，所述折射表面包括从所述后表面延伸的第一折射表面，所述第一折射表面与所述中心轴的距离随着所述第一折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的构件，其中，所述折射表面包括成曲形并且从所述第一折射表面延伸的第二折射表面，所述第二折射表面与所述中心轴的距离随着所述第二折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的构件，其中，所述折射表面形成有与所述入射表面相反的凹进表面，并且所述第二折射表面从所述第一折射表面延伸至所述凹进表面的外部。
4.根据权利要求3所述的构件，其中，所述凹进表面向下述任意一个方向反射所述光：侧向方向、侧向上方向和侧向下方向。
5.根据权利要求4所述的构件，其中，所述第二折射表面向下述任意一个方向折射从所述凹进表面反射的光：侧向方向、侧向上方向和侧向下方向。
6.根据权利要求3所述的构件，其中，通过从所述入射表面的中心延伸至所述第二折射表面和所述凹进表面所接合的区域的线来定义第二直线，并且所述中心轴与所述第二直线之间的角度为5°至25°。
7.根据权利要求2所述的构件，其中，通过从所述入射表面的中心延伸至所述第一折射表面与所述第二折射表面所接合的区域的线来定义第一直线，并且所述中心轴与所述第一直线之间的角度为30°至85°。
8.根据权利要求1所述的构件，其中，由所述第一折射表面与所述后表面所形成的角度为110°至175°。
9.根据权利要求1所述的构件，其中，光通量控制构件包括硅树脂。
10.一种显示装置，所述显示装置包括：驱动基板；连接至所述驱动基板的光源；入射有来自所述光源的光的光通量控制构件；以及入射有来自所述光通量控制构件的光的显示板，其中，所述光通量控制构件包括：入射表面，来自所述光源的光入射到所述入射表面上；以及折射表面，在所述折射表面处发射来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，所述第一折射表面与所述光源的轴的距离随着所述第一折射表面远离所述驱动基板而逐渐增大。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光通量控制构件还包括从所述入射表面延伸并且与所述驱动基板相对的后表面，其中，所述第一折射表面从所述后表面延伸。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述第一折射表面为使得所述第一折射表面与所述光源的光轴的距离随着所述第一折射表面远离所述后表面而逐渐增大。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光通量控制构件直接与所述光源和所述驱动基板紧密接触。
14.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述折射表面包括第二折射表面，所述第二折射表面与所述光源的所述轴的距离随着所述第二折射表面远离所述驱动基板而逐渐减小。
15.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光通量控制构件包括容纳所述光源的容纳槽，并且所述入射表面包括所述容纳槽的内表面。
16.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光通量控制构件的半径与厚度之间的比为0.8:1至1:0.8。
17.根据权利要求11所述的显示装置，其中，从所述光源的光轴至所述后表面和所述第一折射表面所接合的区域的距离为所述光通量控制构件的半径的0.5倍至0.9倍。
18.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述光通量控制构件直接形成在所述驱动基板上或者直接形成在所述光源上。
19.一种用于制造发光装置的方法，所述方法包括：在上表面上提供安装有光源的驱动基板；提供模具，所述模具包括与所述光源相对应的成型模具；以及在成型槽内部直接在所述驱动基板和所述光源上形成光通量控制构件，其中，所述成型槽的入口被布置成与所述光源相对，并且所述成型槽的入口的直径小于所述成型槽的小直径。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：在所述成型槽内部布置树脂成分；以及在所述树脂成分与所述光源和所述驱动基板直接接触时固化所述树脂成分。
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