TW201348811A - 控制光通量之元件、顯示裝置以及光發射裝置 - Google Patents

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TW201348811A TW101149267A TW101149267A TW201348811A TW 201348811 A TW201348811 A TW 201348811A TW 101149267 A TW101149267 A TW 101149267A TW 101149267 A TW101149267 A TW 101149267A TW 201348811 A TW201348811 A TW 201348811A
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Eun-Sung Seo
Hyun-Ho Choi
Gi-Seok Lee
Ki-Cheol Kim
Lee-Im Kang
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Lg Innotek Co Ltd
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Abstract

本發明係關於一種控制光通量之元件，該元件包括：一入射表面，其接收光；一反射表面，其反射該入射光；及一光發射表面，其將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面，該中心軸線將該入射表面之一中心與該反射表面之一中心連接，且係關於一種顯示裝置以及一種光發射裝置，藉此顯示裝置之效能可得以改良。

Description

控制光通量之元件、顯示裝置以及光發射裝置
根據本發明之例示性且非限制性之實施例的教示大體上係關於控制光通量之元件、顯示裝置以及光發射裝置。
一般而言，歸因於重量輕、厚度薄、電力消耗低之特性，液晶顯示裝置(或LCD)被廣泛應用。LCD藉由使用回應於電壓或溫度而改變陣列之晶體的物理性質來顯示圖像資料(或影像)。
LCD包括背光單元(BLU)及液晶顯示面板。因為LCD並非自發光部件，所以LCD需要用於將光輻照至液晶顯示面板之背光單元。此時，背光單元安裝有用於實質上產生光之光源，且取決於定位光源之處而被分類成兩種類別。
亦即，對於LCD而言，存在兩種類別之背光單元，一種為直下式(direct type)背光單元，且另一種為側光式(edge type)背光系統。對於側光式背光單元而言，諸如螢光光源之光源配備在透明導光板之周邊處。自螢光光源輻射至導光板之側表面的光被折射及/或反射至前側，LCD面板安置在該前側上。另一方面，對於直下式背光單元而言，複數個螢光光源安置於LCD面板之背側之下，使得光直接自光源輻射至LCD面板的整個表面。
然而，上述背光單元在輻射光過程中有以下劣勢：在光邊緣的黃圈呈現於液晶顯示面板中。黃圈是因移動路徑之差異而產生，該差異係由自背光單元輻射之光的波長引起。亦即，黃色之移動路徑長於其他色彩之移動路徑，以在液晶顯示裝置上產生色彩偏轉，因而，色彩分佈之不 一致性由液晶顯示裝置產生。結果，液晶顯示裝置之效能會降級。
因此，謹記先前技術中出現之以上劣勢/問題而進行本發明，且因此，本發明之例示性實施例將提供具有均一色彩(色調)分佈之顯示裝置。亦即，本發明將防止黃圈自顯示裝置產生。此外，本發明將增強顯示裝置之效能。
此外，本發明之例示性實施例將提供控制具有增強型亮度均一性的光通量且經組態以容易製造之元件，以及顯示裝置。
為了實現以上目標，本發明提供一種控制光通量之元件(下文中被稱作「光通量控制元件」)，該元件包含：一入射表面，其接收光；一反射表面，其反射該入射光；及一光發射表面，其將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面，該中心軸線將該入射表面之一中心與該反射表面之一中心連接。
較佳但未必需要，一第一方向可定義為垂直於該中心軸線，且一第二方向可定義為垂直於該中心軸線且與該第一方向相交，且基於該第一方向之一第一長度可短於基於該第二方向之一第二長度。
較佳但未必需要，該第一方向及該第二方向可正交。
較佳但未必需要，該反射表面可為與該入射表面相對地形成之一凹入單元之一內表面。
較佳但未必需要，該凹入單元可經組態以使得基於該第一方向之一第三長度短於基於該第二方向之一第四長度。
在本發明之另一一般態樣中，提供一種控制光通量之元件(下文中被稱作「光通量控制元件」)，該元件包含：一入射表面，其接收光；及一折射表面，其發射來自該入射表面之該光，其中一中心軸線定義為自該入射表面之一中心延伸至該折射表面之一中心，一第一方向定義為經過該中心軸線，垂直於該中心軸線，且與該第二方向相交，且一第二方向定義為經過該中心軸線，垂直於該中心軸線，且正交於該第一方向，其中該 折射表面的基於該第一方向之一形狀不同於該折射表面的基於該第二方向之一形狀。
較佳但未必需要，該第一方向可正交於該第二方向。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可包括自該入射表面延伸至該折射表面之一後表面，且自該中心軸線至該折射表面與該後表面相交之一部分的基於該第一方向之一第一距離短於自該中心軸線至該折射表面與該後表面相交之一部分的基於該第二方向之一第二距離。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可滿足以下方程式1及2：【方程式1】θ5x/θ1x=ax>1
【方程式2】θ5y/θ1y=ay>1
其中，θ1x為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ5x為在以該角度θ1x入射之光經由一光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ1y為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，且θ5y為在以該角度θ1y入射之光經由該光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，其中ax不同於ay。
較佳但未必需要，ax可在θ1x增大的情況下減小，且ay可在θ1y增大的情況下減小。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可包括自該入射表面延伸至該折射表面之一後表面，該折射表面可包括自該後表面延伸之一第一折射表面，且該第一折射表面與該中心軸線之間的一距離可基於該第一方向隨著相對於該後表面遠離而逐漸減小。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可進一步包含與該入射表面相對之一凹入單元。
在本發明之又一一般態樣中，提供一種光發射裝置，該裝置 包含：一驅動基板；一光源，其配置於該驅動基板上；一光通量控制元件，其配置於該光源上且包括以自該光源產生之光入射的一入射表面、反射該入射光之一反射表面，及將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面之一光發射表面，該中心軸線將該入射表面之一中心連接至該反射表面之一中心。
較佳但未必需要，該光發射裝置可進一步包含配置於該驅動基板上以用於反射該所發射之光的一反射單元。
較佳但未必需要，該反射單元可按照朗伯型反射所發射之光。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可使得垂直於該中心軸線之一第一方向，及垂直於該中心軸線且與該第一方向相交之一第二方向被定義，且基於該第一方向之一第一長度短於基於該第二方向之一第二長度。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可基於該第一方向將該所反射之光發射至該平面的一底表面。
較佳但未必需要，該反射單元可在該第一方向上相對於該光通量控制元件遠離，且在該第二方向上延伸。
在本發明之又一一般態樣中，提供一種顯示裝置，該裝置包含：一驅動基板；一光源，其配置於該驅動基板上；一光通量控制元件，其配置於該光源上且包括以自該光源產生之光入射的一入射表面、反射該入射光之一反射表面，及將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面之一光發射表面，該中心軸線將該入射表面之一中心連接至該反射表面之一中心；及一顯示面板，其以該所發射之光入射。
較佳但未必需要，該顯示裝置可進一步包含；一保護罩，其容納該驅動基板；及一反射單元，其配置於該驅動基板及該保護罩中之任一者上，以反射該所發射之光。
較佳但未必需要，該反射單元可按照朗伯型反射所發射之光。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可使得垂直於該中心軸 線之一第一方向，及垂直於該中心軸線且與該第一方向相交之一第二方向被定義，且基於該第一方向之一第一長度短於基於該第二方向之一第二長度。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可基於該第一方向將該所反射之光發射至該平面的一底表面。
較佳但未必需要，該反射單元可在該第一方向上相對於該光通量控制元件遠離，且在該第二方向上延伸。
在本發明之又一一般態樣中，提供一種顯示裝置，該裝置包含：一驅動基板，其在一第二方向上延伸；一光源，其配置於該驅動基板上；一光通量控制元件，其配置於該驅動基板上，以覆蓋該光源；及一顯示面板，其以來自該光通量控制元件之光入射，其中該光通量控制元件包括發射來自該光源之該光的一折射表面，且該光通量控制元件使得一第一方向定義為經過該光源之一OA(光軸)，垂直於該OA，且正交於一第二方向，其中該折射表面的基於該第一方向之一形狀不同於該折射表面的基於該第二方向之一形狀。
較佳但未必需要，該光通量控制元件可滿足以下方程式1及2：【方程式1】θ5x/θ1x=ax>1
【方程式2】θ5y/θ1y=ay>1
其中，θ1x為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ5x為在以該角度θ1x入射之光經由一光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ1y為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，且θ5y為在以該角度θ1y入射之光經由該光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，其中ax不同於ay。
較佳但未必需要，自該光源入射且經由該折射表面發射之該 光可具有基於該第一方向的一第一光束角度，且可具有基於該第二方向的一第二光束角度，其中該第一光束角度大於該第二光束角度。
根據本發明的例示性實施例之控制光通量之元件(下文中被稱作「光通量控制元件」)、顯示裝置以及光發射裝置使得光通量控制元件可藉由以光通量控制元件將光發射至垂直於光源之OA的平面之底表面來擴大顯示面板中之光波長的涵蓋範圍，藉此，光波長之涵蓋範圍可在顯示面板處重疊。結果，顯示裝置可具有均一色彩分佈。另外，顯示裝置處之光學漫射範圍可擴大，以增強顯示裝置之均一性，藉此，顯示裝置之效能可得以改良。
此外，根據本發明之例示性實施例之顯示裝置可取決於第一方向及第二方向，不同地形成光通量控制元件之折射表面的形狀。結果，光通量控制元件可取決於第一方向及第二方向，不同地控制光速。亦即，光通量控制元件可相對於光軸不對稱地，但相對於經過光軸之一表面對稱地發射入射光。
特定言之，自光源發射之光與在第二方向上漫射相比，可較多地在垂直於第二方向之第一方向上漫射。此時，光源在實質上平行於第二方向之方向上配置成一列。此外，光源在第二方向上密集地配置，且在第一方向上較不密集地配置。結果，自光通量控制元件發射之光可整體以均一亮度入射於顯示面板上。
亦即，根據本發明之例示性實施例之顯示裝置可藉由光通量控制元件而整體具有高亮度均一性，即使光源之經配置之列的數目減小亦為如此。換言之，即使光源之列之間的間隙增大，第二方向上之亮度均一性仍可由光通量控制元件增強。結果，根據本發明之例示性實施例之顯示裝置可減少光源的列之數目，且減少所使用之電路板的數目，藉此，根據本發明之例示性實施例之顯示裝置可在成本減小的情況下容易來製造。
10‧‧‧顯示裝置
20‧‧‧背光單元
30‧‧‧底部保護罩
40‧‧‧光發射裝置
41‧‧‧驅動基板
43‧‧‧光源
45‧‧‧光通量控制元件
47‧‧‧反射單元
48‧‧‧第一反射單元
49‧‧‧第二反射單元
50‧‧‧光學薄片
60‧‧‧顯示面板
71‧‧‧面板控制基板
73‧‧‧面板控制基板
80‧‧‧面板導引裝置
90‧‧‧上部罩殼
100‧‧‧光發射裝置
110‧‧‧光源
120‧‧‧驅動基板
130‧‧‧控制光通量之元件/光通量控制元件
131‧‧‧凹入單元
133‧‧‧入射表面
135‧‧‧反射表面
137‧‧‧光發射表面
139‧‧‧後表面
140‧‧‧支撐元件
141‧‧‧容納孔
150‧‧‧反射單元
200‧‧‧光發射裝置
210‧‧‧光源
220‧‧‧驅動基板
230‧‧‧控制光通量之元件/光通量控制元件
231‧‧‧凹入單元
233‧‧‧入射表面
235‧‧‧反射表面
237‧‧‧光發射表面
237a‧‧‧第一光發射表面
237b‧‧‧第二光發射表面
239‧‧‧後表面
240‧‧‧支撐元件
241‧‧‧容納孔
250‧‧‧反射單元
300‧‧‧光發射裝置
310‧‧‧光源
320‧‧‧驅動基板
330‧‧‧光通量控制元件
331‧‧‧凹入單元
333‧‧‧入射表面
335‧‧‧反射表面
335a‧‧‧第一反射表面
335b‧‧‧第二反射表面
337‧‧‧光發射表面
339‧‧‧後表面
340‧‧‧支撐元件
341‧‧‧容納孔
350‧‧‧反射單元
400‧‧‧光發射裝置
410‧‧‧光源
420‧‧‧驅動基板
430‧‧‧光通量控制元件
431‧‧‧凹入單元
432‧‧‧凹面單元
433‧‧‧入射表面
435‧‧‧反射表面
437‧‧‧光發射表面
439‧‧‧後表面
440‧‧‧支撐元件
441‧‧‧容納孔
450‧‧‧反射單元
1010‧‧‧光通量控制元件
1011‧‧‧樹脂組合物
1012‧‧‧模具
1013‧‧‧形成凹槽
1014‧‧‧入口
1020‧‧‧發光二極體
1021‧‧‧第一發光二極體
1022‧‧‧第二發光二極體
1030‧‧‧驅動基板/印刷電路板(PCB)
1031‧‧‧第一驅動基板
1032‧‧‧第二驅動基板
1100‧‧‧凹入單元/背光單元
1101‧‧‧中心
1110‧‧‧第一折射表面/底部保護罩
1120‧‧‧第二折射表面/光學薄片
1130‧‧‧折射表面/凹陷表面
1200‧‧‧凹面單元/液晶顯示面板
1201‧‧‧中心
1210‧‧‧入射表面/閘極驅動PCB
1220‧‧‧後表面/資料驅動PCB
1230‧‧‧頂部罩殼
1240‧‧‧面板導引裝置
D1‧‧‧第一長度
D2‧‧‧第二長度
D3‧‧‧第三長度
D4‧‧‧第四長度
D5‧‧‧第一間隙
D6‧‧‧第二間隙
D11‧‧‧第三距離/預定間隙
D12‧‧‧第一距離
D13‧‧‧第五距離
D21‧‧‧第四距離
D22‧‧‧第二距離/預定間隙
D23‧‧‧第六距離
D31‧‧‧間隙
D32‧‧‧間隙
D33‧‧‧間隙
OA‧‧‧光軸
T‧‧‧厚度
H‧‧‧預定高度
θ1‧‧‧角度
θ2‧‧‧角度
θ3‧‧‧角度
θ4‧‧‧角度
θ1x‧‧‧角度
θ1y‧‧‧角度
θ5x‧‧‧角度
θ5y‧‧‧角度
本發明之教示可藉由結合隨附圖式考慮以下【實施方式】而容易理解，其中： 圖1為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖；圖2為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖；圖3為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖；圖4為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置中的光通量控制元件之基於第一方向的光束角度之橫截面圖；圖5為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖；圖6為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖；圖7為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖；圖8為說明根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖；圖8為說明根據本發明之例示性實施例之光發射裝置的橫截面之橫截面圖；圖9為說明根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖；圖10為說明根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖；圖11為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖；圖12為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖；圖13為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖；圖14為說明根據本發明之例示性實施例之顯示裝置的分解透視圖； 圖15為說明沿著圖14之線A-A'截取的橫截面之橫截面圖；圖16為說明根據本發明之第五例示性實施例之顯示裝置的分解透視圖；圖17為說明根據本發明之第五例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖；圖18為說明根據本發明之第五例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖；圖19及圖20為說明形成光通量控制元件之程序的示意圖；圖21為說明根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視圖；圖22為說明沿著圖21之線A-A'截取的橫截面之橫截面圖；圖23為說明自光通量控制元件發射之光的基於第一方向之光學路徑之示意圖；及圖24為說明自光通量控制元件發射之光的基於第二方向之光學路徑之示意圖。
【最佳模式】
在下文中，將參看隨附圖式詳細描述例示性實施例，其中遍及說明書及圖式，相同參考數字用以表示相同或實質上相同的裝置。因此，在一些實施例中，未詳細地說明熟知程序、熟知裝置結構及熟知技術，以避免對本發明之不清楚的解釋。
在圖式中，將理解，當一面板(薄片、元件、導引裝置或單元)被稱作「在」另一面板(另一薄片、另一元件、另一導引裝置或另一單元)「之上」或「之下」時，該面板(薄片、元件、導引裝置或單元)可直接在另一面板(薄片、元件、導引裝置或單元)之上或之下，或亦可存在介入面板(薄片、元件、導引裝置或單元)。在圖式中，出於清楚說明之目的，層或膜之尺寸(諸如，大小或厚度)被誇大、省略或示意性地展示。因此，圖式中之裝置的大小不完全反映裝置的實際大小。此外，術語「表面」及「平面」可互換地使用。
圖1為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖，圖2為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖，圖3為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖，且圖4為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置中的光通量控制元件之基於第一方向的光束角度之橫截面圖。
參看圖1、圖2及圖3，根據本發明之例示性實施例之光發射裝置(100)包含光源(110)、驅動基板(120)、控制光通量之元件(下文中被稱作光通量控制元件，130)、支撐元件(140)及反射單元(150)。
光源(110)產生光。光源(110)安裝於驅動基板(120)上。光源(110)回應於由驅動基板(130)接收之驅動信號產生光，其中光源(110)可回應於自驅動基板(130)施加之電壓的強度調整光量(光能)。
此時，光源(110)可為諸如LED(發光二極體)之點光源。此外，光源(110)可為藉由配置複數個LED形成的面光源。亦即，光源(110)可由複數個LED分散且配置於驅動基板(130)上之結構來實現，LED中之每一者間隔開預定距離。此時，LED中之每一者由包括發光二極體晶片之發光二極體封裝定義。此外，LED可均勻地發射白光，且可分別發射藍光、綠光及紅光。
驅動基板(120)支撐光源(110)，且控制光源(110)之驅動。此外，驅動基板(120)電連接至光源(110)。驅動基板(120)將驅動信號傳輸至光源(110)，其中驅動基板(120)可為PCB(印刷電路板)。藉由非限制性實例，驅動基板(120)可具有扁平結構。驅動基板(120)可嵌有複數個傳輸線(未圖示)。此時，傳輸線之一個遠端可連接至驅動單元(未圖示)。另外，傳輸線之另一個遠端可曝露至外部，以形成連接端子(未圖示)。此時，光源(110)使用漿料黏著至連接端子，以允許驅動基板(120)電連接至光源(110)。
光通量控制元件(130)用以控制由光源(110)產生之光的光速。亦即，光通量控制元件(130)用以漫射由光源(110)產生之光。 此時，光通量控制元件(130)可基於如圖4中所展示之光束角度發射光。亦即，光通量控制元件(130)可將光發射至垂直於光源(110)之OA(光軸)的平面之底表面。此時，光通量控制元件(130)之光束角度可大於150°或150°以上，或可小於260°。
光通量控制元件(130)安裝於驅動基板(120)上。此時，光通量控制元件(130)經由支撐元件(140)安裝於驅動基板(120)上。此外，光通量控制元件(130)配置於光源(110)上。光源(110)之OA經過通量控制元件(130)之中心。此外，光通量控制元件(130)覆蓋光源(110)之OA。
此時，光通量控制元件(130)具有各向異性結構。亦即，光通量控制元件(130)具有平坦對稱結構，而非軸對稱結構。此外，光通量控制元件(130)在第一方向上相對較短，且在第二方向上相對較長。亦即，在光通量控制元件(130)中，基於第一方向之第一長度(D1)短於基於第二方向之第二長度(D2)。第一方向及第二方向中之每一者垂直於光源(110)之OA。此外，第一方向與第二方向相交。此時，第一方向正交於第二方向。另外，例如，光通量控制元件(130)之平面的形狀可為橢圓形。
此時，第一對稱表面及第二對稱表面被定義。第一對稱表面為自光源(110)之OA在第一方向上延伸的平面。第二對稱表面為自光源(110)之OA在第二方向上延伸的平面。亦即，光源(110)之OA配置於第一對稱表面及第二對稱表面上。此外，第一對稱表面及第二對稱表面在光源(110)之OA處相交。
亦即，在光通量控制元件(130)中，第一對稱表面之第一面積小於第二對稱表面之第二面積。此外，光通量控制元件(130)具有分別關於第一對稱表面及第二對稱表面之軸對稱表面。亦即，光通量控制元件(130)可由第一對稱表面平分為相等大小。此外，光通量控制元件(130)可由第二對稱表面平分為相等大小。
光通量控制元件(130)形成有透明材料。光通量控制元件(130)之折射率可為約1.4至1.5。光通量控制元件(130)可形成有透明樹脂。更具體言之，光通量控制元件(130)可包括熱塑性樹脂。此時，光通 量控制元件(130)可包括矽樹脂。藉由非限制性實例，光通量控制元件(130)可形成有PDMS(聚二甲基矽氧烷)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
光通量控制元件(130)可形成有凹入(凹部)單元(131)。光通量控制元件(130)包括入射表面(133)、反射表面(135)、光發射表面(137)及後表面(139)。
凹入(凹部)單元(131)形成於光通量控制元件(130)之上表面處。凹入(凹部)單元(131)與光源(110)相對地形成。此時，凹入(凹部)單元(131)可朝向光源(110)凹入地形成。凹入(凹部)單元(131)形成於光通量控制元件(130)之中心部分處。此時，凹入單元(131)之中心配置於光源(110)之OA上。此時，在凹入單元(131)中，基於第一方向之第三長度(D3)短於基於第二方向之第四長度(D4)。另外，例如，凹入單元(131)之平面形狀可為橢圓形。
入射表面(133)為以光源(110)所產生之光入射的平面。入射表面(133)與光源(110)相對地形成。此時，入射表面(133)之中心配置於光源(110)之OA上。此時，可使入射表面(133)緊密地與光源(110)接觸。亦即，可使入射表面(133)直接與光源(110)接觸。或者，入射表面(133)可相對於光源(110)遠離。
反射表面(135)為反射經由入射表面(131)入射之光的平面。此時，反射表面(135)可全反射光。反射表面(135)可在側向方向、上部側向方向及底部側向方向上反射光。亦即，反射表面(135)可將光反射至光發射表面(137)。結果，反射表面(135)可防止因光至光通量控制元件(130)之中心部分的過量集中而產生熱點。
反射表面(135)與入射表面(133)相對地配置。此時，反射表面(135)之中心配置於光源(110)之OA上。此外，反射表面(135)配置於凹入單元(131)上。此時，反射表面(135)為凹入單元(131)之內表面。亦即，反射表面(135)延伸至光源(110)之OA。此時，反射表面(135)可正交於光源(110)之OA，或可在傾斜向外方向上延伸。此時，反射表面(135)與光源(110)之OA之間的距離可隨著相對於光源(110)遠離而逐漸相對於光源(110)遠離。此外，反射表面(135)可包含光源 (110)之OA。另外，反射表面(135)可為球面或非球面。
光發射表面(137)為發射自入射表面(133)入射之光或自反射表面(135)反射之光的平面。此時，光發射表面(137)可在底部側向方向上發射光。亦即，光發射表面(137)可將光發射至垂直於光源(110)之OA的平面之底表面，其中光發射表面(137)可使光折射。
光發射表面(137)自反射表面(135)延伸。此時，光發射表面(137)可藉由彎曲或扭曲而延伸。此外，光發射表面(137)可自反射表面(135)在側向底部方向上延伸。亦即，光發射表面(137)可延伸以接近驅動基板(120)。此時，光發射表面(137)與光源(110)之OA之間的距離可隨著相對於反射表面(135)遠離而逐漸相對於反射表面(135)遠離。此外，光發射表面(137)包含光源(110)之OA。另外，光發射表面(137)可為球面或非球面。
後表面(139)用以將入射表面(133)連接至光發射表面(137)。後表面(139)與驅動基板(120)相對地配置。此時，後表面(139)相對於驅動基板(120)遠離。後表面(139)可自入射表面(133)延伸至光發射表面(137)。此時，後表面(139)在正交於光源(110)之OA的向外方向上延伸。此時，後表面(139)可配置於與入射表面(133)之平面相同的平面上。後表面(139)包含光源(110)之OA。後表面(139)可包含入射表面(133)。
支撐元件(140)在驅動基板(120)上支撐光通量控制元件(130)。亦即，支撐元件(140)使光通量控制元件(130)相對於驅動基板(120)遠離。此外，支撐元件(140)將光通量控制元件(130)配置於光源(110)上。此時，支撐元件(140)可介於驅動基板(120)與光通量控制元件(130)之間。
支撐元件(140)安裝於驅動基板(120)上。此時，支撐元件(140)可緊密地鄰接於驅動基板(120)。亦即，可使支撐元件(140)直接與驅動基板(120)接觸。此時，支撐元件(140)形成有容納孔(141)。容納孔(141)對應於光源(110)。此時，容納孔(141)可形成於支撐元件(140)之中心處。此外，容納孔(141)之中心可配置於光源(110)之 OA上。此外，光源(110)配置於容納孔(141)內部。亦即，容納孔(141)容納光源(110)。此時，支撐元件(140)包含光源(110)。
此外，支撐元件(140)耦接至光通量控制元件(130)。此時，光通量控制元件(130)可安裝於支撐元件(140)上。此時，光通量控制元件(130)可經由邊緣部分安裝於支撐元件(140)上。此外，可使支撐元件(140)緊密地與光通量控制元件(130)接觸。此時，可使支撐元件(140)直接與光通量控制元件(130)之後表面(139)接觸。此外，光通量控制元件(130)及光源(110)可在支撐元件(140)之容納孔(141)中彼此相面對。此時，光通量控制元件(130)之入射表面(133)面對光源(110)。
此時，支撐元件(140)形成有預定高度(H)。支撐元件(140)之高度(H)可與光源(110)之厚度(T)相同，藉此，可使光通量控制元件(130)緊密地與光源(110)接觸。亦即，可使光通量控制元件(130)之入射表面(133)直接與光源(110)接觸。或者，支撐元件(140)之高度(H)可大於光源(110)之厚度(T)，藉此，光通量控制元件(130)可相對於光源(110)遠離。亦即，光通量控制元件(130)之入射表面(133)可相對於光源(110)遠離。
支撐元件(140)形成有透明材料。此時，支撐元件(140)可形成有與光通量控制元件(130)之材料相同的材料。或者，支撐元件(140)可形成有與光通量控制元件(130)之材料不同的材料。此時，支撐元件(140)可為約1.4至1.5。支撐元件(140)可形成有透明樹脂。更具體言之，支撐元件(140)可包括熱塑性樹脂。此時，支撐元件(140)可包括矽樹脂。藉由非限制性實例，支撐元件(140)可形成有PDMS(聚二甲基矽氧烷)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
反射單元(150)反射自光通量控制元件(130)反射之光。此時，反射單元(150)按照朗伯型反射光。亦即，反射單元(150)散射光。此時，反射單元(150)可形成有精細圖案。反射單元(150)上之精細圖案可散射光。此外，反射單元(150)可全反射光。此外，反射單元(150)可在上部側向方向上反射光。
反射單元(150)安裝於驅動基板(120)上。此時，反射單元(150)在第一方向上相對於光通量控制元件(130)遠離。反射單元(150)在第二方向上延伸。此時，反射單元(150)可在第二方向上相對於光通量控制元件(130)遠離。此外，反射單元(150)可在第二方向上延伸，且亦在第一方向上延伸。亦即，反射單元(150)可包含光源(110)之OA。
此外，反射單元(150)可以扁平方式鄰接於驅動基板(120)。或者，反射單元(150)可突起地形成於驅動基板(120)上。此時，反射單元(150)之橫截面可採取圓形、三角形、矩形或菱形之形狀。此外，反射單元(150)可形成有無機材料。藉由非限制性實例，反射單元(150)可形成有氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、碳氧化矽、氧化鋁、氧化鈮或氧化鈦。或者，反射單元(150)可形成有有機材料。藉由非限制性實例，反射單元(150)可形成有聚對二甲苯。
圖5為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖，圖6為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖，且圖7為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖。
參看圖5、圖6及圖7，根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置(200)包括驅動基板(220)、光通量控制元件(230)、支撐元件(240)及反射單元(250)。
此時，光通量控制元件(230)可形成有凹入(凹部)單元(231)。光通量控制元件(230)包括入射表面(233)、反射表面(235)、光發射表面(237)及後表面(239)。此外，支撐元件(240)形成有容納孔(241)。根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置(200)中的組態中之每一者對應於前一例示性實施例之組態，使得其詳細解釋將被省略。
然而，在根據本發明之第二例示性實施例之光通量控制元件(230)中，光發射表面(237)包括第一光發射表面(237a)及第二光發射表面(237b)。此時，第一光發射表面(237a)及第二光發射表面(237b)中之至少一者將光發射至側向底表面。亦即，第一光發射表面(237a)及第二光發射表面(237b)中之至少一者將光發射至垂直於光源(210)之 OA的平面之底表面。此時，第一光發射表面(237a)及第二光發射表面(237b)中之至少一者可使光折射。
第一光發射表面(237a)自反射表面(235)延伸。此時，第一光發射表面(237a)藉由自反射表面(235)扭曲或彎曲而延伸。此外，第一光發射表面(237a)自反射表面(235)在側向底部方向上延伸。亦即，第一光發射表面(237a)自光源(210)之OA在以第一梯度傾斜之方向上延伸。此時，第一光發射表面(237a)與光源(210)之OA之間的距離可隨著相對於反射表面(235)遠離而逐漸縮小。此外，第一光發射表面(237a)可為球面或非球面。
第二光發射表面(237b)自後表面(239)延伸。此時，第二光發射表面(237b)藉由自後表面(239)扭曲或彎曲而延伸。此外，第二光發射表面(237b)自後表面(239)延伸至第一光發射表面。亦即，第二光發射表面(237b)自第一光發射表面(237a)扭曲或彎曲。此外，第二光發射表面(237b)自後表面(239)在上部側向方向上延伸。亦即，第二光發射表面(237b)自光源(210)之OA在以第二梯度傾斜之方向上延伸。此時，第二光發射表面(237b)與光源(210)之OA之間的距離可隨著相對於入射表面(233)遠離而逐漸靠近。此外，第二光發射表面(237b)可為球面或非球面。
同時，儘管本例示性實施例已揭示光發射表面(237)包括第一光發射表面(237a)及第二光發射表面(237b)，但本發明不限於此。亦即，應顯而易見，根據本例示性實施例之光發射表面(237)可進一步包括配置於第一光發射表面(237a)與第二光發射表面(237b)之間的至少一個光發射表面(未圖示)。此時，在光發射表面(237)包括複數個其他光發射表面(未圖示)的情況下，其他光發射表面可依序連接，以將第一光發射表面(237a)與第二光發射表面(237b)連接。
圖8為說明根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖，圖8為說明根據本發明之例示性實施例之光發射裝置的橫截面之橫截面圖，圖9為說明根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖，且圖10為說明根據本發明之第三 例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖。
參看圖8、圖9及圖10，根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置(300)包括光源(310)、驅動基板(320)、光通量控制元件(330)、支撐元件(340)及反射單元(350)。此時，光通量控制元件(330)形成有凹入(凹部)單元(331)。
光通量控制元件(330)包括入射表面(333)、反射表面(335)、光發射表面(337)及後表面(339)。根據本發明之第三例示性實施例之光發射裝置(300)中的組態中之每一者對應於前一例示性實施例之組態，使得其詳細解釋將被省略。
然而，在根據本發明之第三例示性實施例之光通量控制元件(330)中，反射表面(335)包括第一反射表面(335a)及反射表面(335b)。此時，第一反射表面(335a)及第二反射表面(335b)將光發射至光發射表面(337)。
第一反射表面(335a)自光源(310)之OA延伸。此時，第一反射表面(335a)正交於光源(310)之OA，或在一方向上延伸，該方向在向外方向上傾斜。亦即，第一反射表面(335a)自光源(310)之OA在以第三梯度傾斜之方向上延伸。第一反射表面(335a)與光源(310)之OA之間的距離可隨著相對於光源(310)遠離而逐漸縮小。此外，反射表面(335a)可包含光源(310)之OA。第一反射表面(335a)可為球面或非球面。
第二反射表面(335b)自光發射表面(337)延伸。此時，第二反射表面(335b)自光發射表面(337)扭曲或彎曲。此外，第二反射表面(335b)自光發射表面(337)延伸至第一反射表面(335a)。此時，第二反射表面(335b)自第一反射表面(335a)扭曲或彎曲。此外，第二反射表面(335b)自光發射表面(337)延伸至側向底表面。亦即，第二反射表面(335b)自光源(310)之OA在以第四梯度傾斜之方向上延伸。此時，第二反射(335b)與光源(310)之OA之間的距離可隨著相對於光源(310)遠離而逐漸縮小。此外，第二反射表面(335b)可包含光源(310)之OA。此外，第二反射表面(335B)可為球面或非球面，藉此，光發射表 面(337)發射自第一及第二反射表面(335a、335b)反射之光。
同時，儘管本例示性實施例已揭示反射表面(335)包括第一反射表面(335a)及第二反射表面(335b)，但本發明不限於此。亦即，應顯而易見，根據本例示性實施例之反射表面(335)可進一步包括配置於第一反射表面(335a)與第二反射表面(335b)之間的至少一個反射表面(未圖示)。此時，在反射表面(335)包括複數個其他反射表面(未圖示)的情況下，其他反射表面可依序連接，以連接第一及第二反射表面(335、335b)。
圖11為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的分解透視圖，圖12為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖，且圖13為說明根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖。
參看圖11、圖12及圖13，根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置(400)包括光源(410)、驅動基板(420)、光通量控制元件(430)及反射單元(350)。此時，光通量控制元件(430)形成有凹入(凹部)單元(431)。
光通量控制元件(430)包括入射表面(433)、反射表面(435)、光發射表面(437)及後表面(439)。根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置(400)中的組態中之每一者對應於前一例示性實施例之組態，使得其詳細解釋將被省略。
然而，在根據本發明之第四例示性實施例之光發射裝置(400)中，光通量控制元件(430)直接安裝於驅動基板(420)上。為此，光通量控制元件(430)可進一步形成有凹面單元(432)。
凹面單元(432)形成於光通量控制元件(430)之底表面處。凹面單元(432)面對凹入單元(431)。凹面單元(432)朝向凹入單元(431)凹入地形成。亦即，凹面單元(432)形成於光通量控制元件(430)之中心處。此時，凹面單元(432)之中心配置於光源(410)之OA上。亦即，凹面單元(432)形成有關於光源(410)之OA軸向對稱結構。凹面單元(432)可容納光源(410)之部分或全部區域。亦即，光源(410)可配置 於凹面單元(432)內部。
同時，入射表面(433)配置於光通量控制元件(430)中之凹面單元(432)上。此時，入射表面(433)為凹面單元(432)之內表面。此時，入射表面(433)可緊密地鄰接於光源(410)。亦即，可使入射表面(433)直接與光源(410)接觸。此外，可在光通量控制元件(430)中使後表面(439)緊密地與驅動基板(420)接觸。亦即，使後表面(439)直接與驅動基板(420)接觸。
同時，儘管本例示性實施例已說明且解釋在光通量控制元件(430)包括凹面單元(432)時，光通量控制元件(430)直接安裝於驅動基板(420)上，但本發明不限於此。亦即，即使光通量控制元件(430)包括凹面單元(432)，仍有可能實施本發明而使得光通量控制元件(430)不會直接安裝於驅動基板(420)上。此時，光通量控制元件(430)可經由支撐元件(未圖示)安裝於驅動基板(420)上。
圖14為說明根據本發明之例示性實施例之顯示裝置的分解透視圖，且圖15為說明沿著圖14之線A-A'截取的橫截面之橫截面圖。
參看圖14及圖15，根據本發明之例示性實施例之顯示裝置(10)包括背光單元(20)、顯示面板(60)、面板控制基板(71、73)、面板導引裝置(80)及上部罩殼(90)。
背光單元(20)用以產生且輸出光。此時，背光單元(20)可根據本發明之例示性實施例以直下式方法來體現。背光單元(20)包括底部保護罩(30)、光發射裝置(40)及至少一個光學薄片(50)。
底部保護罩(30)以上表面開放式盒形狀來體現。底部保護罩(30)經由上表面接受光發射裝置(40)，且用以支撐及保護光發射裝置(40)。底部保護罩(30)支撐光學薄片(50)及顯示面板(60)。此時，底部保護罩(30)可形成有金屬。藉由非限制性實例，底部保護罩(30)可藉由使金屬板扭曲或彎曲來形成。此時，因為金屬板扭曲或彎曲，所以底部保護罩(30)可形成有光發射裝置(40)之插入空間。
光發射裝置(40)包括複數個驅動基板(41)、複數個光源(43)、複數個光通量控制元件(45)及複數個反射單元(47)。
驅動基板(41)用以支撐光源(43)及光通量控制元件(45)。此外，驅動基板(41)控制光源(43)之驅動。亦即，驅動基板(41)將驅動信號傳輸至光源(43)。
驅動基板(41)在第一方向上遠離以在其間平行延伸。驅動基板(41)在第二方向上延伸。此時，驅動基板(41)中之每一者可採取在第二方向上細長地形成之棒之形狀。此外，驅動基板(41)之數目可藉由顯示面板(60)之面積來判定。此時，顯示面板(60)之面積可藉由對應於第一方向之寬度及對應於第二方向的長度來判定。此外，驅動基板(41)之對應於第一方向的寬度可藉由顯示面板(60)之寬度來判定。此時，驅動基板(41)之每一寬度可為約5 mm至3 mm。同時，驅動基板(41)之對應於第二方向的長度可藉由顯示面板(60)之長度來判定。
光源(43)電連接至驅動基板(41)。光源(43)在驅動基板(41)之控制下得以驅動，以產生光。光源(43)安裝於驅動基板(41)上。此時，光源(43)中之每一者在驅動基板(41)中之每一者上在第二方向上配置成一列。此外，光源(43)中之每一者與驅動基板(41)中之每一者以預定間隙遠離。此時，驅動基板(41)中之每一者上的光源(43)之第一間隙(D5)小於驅動基板(41)之間的光源(43)之第二間隙(D6)。藉由實例，第二間隙(D6)可約1.3至10倍於第一間隙(D5)。
光通量控制元件(45)漫射由光源(43)產生之光。此時，光通量控制元件(45)中之每一者可具有各向異性結構。此外，在光通量控制元件(45)上，與在第一方向上漫射相比，光較少在第二方向上漫射。此時，光通量控制元件(45)將光發射至垂直於光源(43)之OA的平面之底表面，其中光通量控制元件(45)可基於第一方向將光發射至垂直於OA之平面的底表面。光通量控制元件(45)個別地覆蓋驅動基板(41)上之光源(43)。
反射單元(47)反射自光通量控制元件(45)發射之光。此時，反射單元(47)朝向顯示面板(47)反射光。此時，反射單元(47)按照朗伯型反射光。亦即，反射單元(47)散射光。此外，反射單元(47)包括第一反射單元(48)及第二反射單元(49)。
第一反射單元(48)安裝於驅動基板(41)上。此時，第一反射單元(48)在驅動基板(41)中之每一者上在第一方向上相對於光通量控制元件(45)遠離。此外，第一反射單元(48)在驅動基板(41)中之每一者上在第二方向上延伸。此時，第一反射單元(48)可在驅動基板(41)中之每一者上在第二方向上相對於光通量控制元件(45)遠離。此外，第一反射單元(48)可在驅動基板(41)中之每一者上在第二方向上延伸，亦在第一方向上延伸。此外，第一反射單元(48)可在驅動基板(41)中之每一者上以扁平方式鄰接。此外，第一反射單元(48)可自驅動基板(41)中之每一者向上突起。此時，第一反射單元(48)之橫截面可採取半圓形、三角形、矩形或菱形之形狀。
第二反射單元(49)安裝於底部保護罩(30)上。此時，底部保護罩(30)上之第二反射單元(49)在第一方向上相對於光通量控制元件(45)遠離。此外，底部保護罩(30)上之第二反射單元(49)在第二方向上延伸。亦即，第二反射單元(49)可在驅動基板(41)之間在第二方向上延伸。此外，第二反射單元(49)可以扁平方式鄰接於底部保護罩(30)。或者，第二反射單元(49)可自底部保護罩(30)向上突起。此時，第二反射單元(49)之橫截面可採取半圓形、三角形、矩形或菱形之形狀。
光學薄片(50)藉由增強自光發射裝置(40)入射之光的特性而讓光經過。此時，例如，光學薄片(50)可為偏光薄片、稜鏡薄片或漫射薄片。
顯示面板(60)執行使用自背光單元(20)輸入之光來顯示影像的功能。顯示面板(60)經由後表面安裝於背光單元(20)上。
儘管未說明，但為了藉由彼此相面對來維持均一間隙，顯示面板(60)包括TFT(薄膜電晶體)基板、C/F(彩色濾光片)基板及介於TFT基板與C/F基板之間的液晶層。TFT基板改變液體在液晶層中之對準，藉此，TFT基板改變已經過光學薄片之光的光學透射率。TFT基板在結構上組態以致形成複數個閘極線，形成與複數個資料線相交之複數個資料線，且在閘極線與資料線之間的相交區域處形成TFT。此外，C/F基板以預 定色彩來表示已經過液晶層之光。
面板控制基板(71、73)經提供以控制顯示面板(60)。面板控制基板(71、73)包括閘極驅動基板(71)及資料驅動基板(73)。此時，面板控制基板(71、73)藉由COF(膜上晶片)電連接至液晶顯示面板(60)，其中COF可改變為TCP(帶載封裝)。面板導引裝置(80)支撐顯示面板(60)。面板導引裝置(80)配置於背光單元(20)與顯示面板(60)之間。上部罩殼(90)經構造以包含顯示面板(60)之邊緣，且可耦接至面板導引裝置(80)。
同時，儘管本例示性實施例已解釋且說明反射單元(47)皆安裝於底部保護罩(30)及驅動基板(41)上，但本發明不限於此。亦即，反射單元(47)可安裝於底部保護罩(30)及驅動基板(41)中之任一者上，以實施本發明。換言之，反射單元(47)可包括底部保護罩(30)及驅動基板(41)中之任一者，以實施本發明。
根據本發明，光通量控制元件(45)可將光發射至垂直於光源(43)之OA的平面之底表面，以允許反射單元(47)反射自光通量控制元件(45)反射之光。此時，反射單元(47)可按照朗伯型反射光，以擴大來自顯示面板(60)之光學波長的涵蓋範圍(範圍)，藉此，顯示面板(60)處之光學波長的涵蓋範圍可重疊。結果，顯示裝置(60)可具有較均一的色彩分佈。同時，由於光學漫射範圍在顯示裝置(10)處擴大，以改良顯示裝置(10)之亮度均一性，藉此，顯示裝置(10)之效能可得以增強。
圖16為說明根據本發明之第五例示性實施例之顯示裝置的分解透視圖，圖17為說明根據本發明之第五例示性實施例之光發射裝置的基於第一方向之橫截面之橫截面圖，圖18為說明根據本發明之第五例示性實施例之光發射裝置的基於第二方向之橫截面之橫截面圖，且圖19及圖20為說明形成光通量控制元件之程序的示意圖。
參看圖16至圖20，根據本發明之第五例示性實施例之光發射裝置包括光通量控制元件(10)、光源(藉由非限制性實例，發光二極體(1020))及驅動基板(1030)。
光通量控制元件(1010)配置於驅動基板(1030)上。光通量控制元件(1010)覆蓋發光二極體(1020)。光通量控制元件(1010)可部分或全部容納發光二極體(1020)。光通量控制元件(1010)以自發光二極體(1020)發射之光入射。光通量控制元件(1010)可直接配置於發光二極體(1020)上，且來自發光二極體(1020)之光可直接入射於光通量控制元件(1010)上。
光通量控制元件(1010)包括入射表面(1210)及折射表面(1110、1120、1130)以及後表面(1220)。
入射表面(1210)為光自發光二極體(1020)入射之平面。入射表面(1210)為面對發光二極體(1020)之平面。可使入射表面(1210)直接與發光二極體(1020)接觸。更具體言之，入射表面(1210)可為直接且緊密地接觸發光二極體(1020)之平面。特定言之，光通量控制元件(1010)可形成有凹面單元(1200)。
凹面單元(1200)對應於發光二極體(1020)。此外，凹面 單元(1200)面對凹入(凹部)單元(1100)。凹面單元(1200)形成於光通量控制元件(1010)下方。亦即，凹面單元(1200)形成於光通量控制元件(1010)之底表面處。
凹面單元(1200)配置有發光二極體(1020)。更具體言之，發光二極體(1020)之部分或全部配置於凹面單元(1200)內部。亦即，發光二極體(1020)之部分或全部配置於光通量控制元件(1010)內部。
此時，自發光二極體(1020)發射之光可經由凹面單元(1200)之內表面入射。結果，凹面單元(1200)之內表面可為接收光之入射表面(1210)。亦即，光通量控制元件(1010)可經由凹面單元(1200)之內表面接收大多數光。或者，光通量控制元件(1010)可未形成有凹面單元(1200)。此時，發光二極體(1020)可配置於光通量控制元件(1010)之扁平後表面(1220)處。此時，後表面(1220)之部分可為入射表面(1210)。
此外，光通量控制元件(1010)形成有凹入單元(1100)。凹入單元(1100)形成於光通量控制元件(1010)之上表面處。凹入單元(1100)對應於發光二極體(1020)。此外，凹入單元(1100)朝向發光二 極體(1020)凹入。此外，凹入單元(1100)朝向發光二極體(1020)凹進去。凹入單元(1100)形成於光通量控制元件(1010)之中心處。
凹入單元(1100)之內表面的中心(1101)配置有發光二極體(1020)之OA(光軸)。亦即，發光二極體(1020)之OA經過凹入單元(1100)之內表面的中心(101)。
此外，凹面單元(1200)之內表面的中心(1201)可配置於發光二極體(1020)之OA上。發光二極體(1020)之OA可經過凹入單元(2100)之內表面(1110)的中心(1101)及凹面單元(1200)之內表面的中心(1201)。
折射表面(1110、1120、1130)發射來自入射表面(1210)之光。此外，折射表面(1110、1120、1130)使入射至光通量控制元件(1010)之光折射。折射表面(1110、1120、1130)中之每一者可整體形成有彎曲表面。折射表面(1110、1120、1130)包括第一折射表面(1110)、第二折射表面(1120)及凹陷表面(1130)。
第一折射表面(1110)延伸至後表面(1220)。折射表面(1110)可自後表面(1220)扭曲，以在側向上部方向上延伸。此外，第一折射表面(1110)可自驅動基板(1030)之上表面在側向上部方向上延伸。
亦即，第一折射表面(1110)自後表面(1220)延伸至第二折射表面(1120)。後表面(1220)面對驅動基板(1030)。後表面(1220)自凹入單元(1200)之內表面在相對於發光二極體(1020)之OA遠離的方向上延伸。
第一折射表面(1110)可為彎曲表面。更具體言之，第一折射表面(1110)可為球面或非球面。第一折射表面(1110)可發射來自發光二極體(1020)之光。此外，第一折射表面(1110)可使自凹陷表面(1130)反射之光折射。第一折射表面(1110)可自凹陷表面(1220)在側向上部方向上延伸。亦即，自發光二極體(1020)之OA至第一折射表面(1110)的距離可隨著相對於後表面(1220)遠離而增大。自發光二極體(1020)之OA至第一折射表面(1110)的距離可隨著相對於驅動基板(1030)遠離而增大。亦即，第一折射表面(1110)可具有基於驅動基板(1030)之上 表面的底切結構。
第二折射表面(1120)自凹入單元(1100)之外部在側向底部方向上延伸。此外，第二折射表面(1120)可藉由自第一折射表面(1100)彎曲而延伸至凹陷表面(1130)之外部。此時，第二折射表面(1120)與發光二極體(1020)之OA之間的距離可隨著相對於後表面(1220)遠離而減小。亦即，第二折射表面(1120)可隨著相對於第一折射表面(1110)遠離而接近發光二極體(1020)之OA。
第二折射表面(1120)可為球面或非球面。第二折射表面(1120)可使由凹陷表面(1130)反射之光折射。更具體言之，第二折射表面(1120)可使由凹陷表面(1130)反射之光在側向方向、上部側向方向及側向底部方向上折射。
第二折射表面(1120)可包含發光二極體(1020)之OA的周圍環境。此外，第二折射表面(1120)可包含凹陷表面(1130)之周圍環境。
凹陷表面(1130)為凹入單元(1100)之內表面。凹陷表面(1130)可將來自發光二極體(1020)之光在側向方向、上部側向方向及側向底部方向上反射。
凹陷表面(1130)自發光二極體(1020)之OA延伸。更具體言之，凹陷表面(1130)在相對於發光二極體(1020)之OA遠離的方向上延伸。此時，相對於發光二極體(1020)之OA遠離的方向意謂垂直於發光二極體(1020)之OA的方向或向外部傾斜之方向。更具體言之，凹陷表面(1130)自OA在上部側向方向上延伸。凹陷表面(1130)自發光二極體(1020)之OA延伸至外部。此時，術語「OA」為光自3-D光通量之中心至點光源的前進方向。
此外，發光二極體(1020)之OA可經過折射表面(1110、1120、1130)之中心(1101)及入射表面(1210)之中心(1210)。亦即，發光二極體(1020)之OA可實質上與光通量控制元件(1010)之中心軸線重合。此時，中心軸線可為經過入射表面(1210)之中心(1201)及折射表面(1110、1120、1130)之中心(1101)的直線。
凹陷表面(1130)與發光二極體(1020)之OA之間的距離可隨著相對於發光二極體(1020)遠離而逐漸增大。更具體言之，凹陷表面(1130)與發光二極體(1020)之OA之間的距離可隨著相對於發光二極體(1020)遠離而成比例地增大。
凹陷表面(1130)可反射自發光二極體(1020)發射之光。此時，凹陷表面(1130)可全反射自發光二極體(1020)發射之光。結果，凹陷表面(1130)可防止因光至光通量控制元件(1010)之中心部分的過量集中而產生熱點。此外，凹陷表面(1130)可將自發光二極體(1020)發射之光反射至第二折射表面(1120)或反射至第一折射表面(1110)。
此時，術語「曲率」意謂緩慢扭曲現象。藉由非限制性實例，在兩個表面形成具有大於約0.1 mm之曲率半徑的彎曲表面且扭曲的情況下，可稱兩個表面彎曲。此時，術語「拐折」意謂曲率之傾斜改變為扭曲。藉由非限制性實例，拐折可為凸面曲率扭曲以改變為凹面曲率或凹面曲率扭曲以改變為凸面曲率的情況。
後表面(1220)自入射表面(1210)延伸。後表面(1220)與驅動基板(1030)之上表面相對地配置。可使後表面(1220)直接與驅動基板(1030)之上表面接觸。後表面(1220)可直接與驅動基板(1030)之上表面相對地配置。
後表面(1220)可為扁平平面。此外，後表面(1220)可包含入射表面(1210)之周圍環境。亦即，後表面(1220)可沿著發光二極體(1020)之周圍環境延伸。
第二折射表面(1120)及第一折射表面(1110)形成於光通量控制元件(1010)之側面處。
光通量控制元件(1010)透明。光通量控制元件(1010)之折射率可為約1.4至1.5。光通量控制元件(1010)可形成有透明樹脂。更具體言之，光通量控制元件(1010)可包括矽樹脂。用於光通量控制元件(1010)之材料的實例可為PDMS(聚二甲基矽氧烷)。
光通量控制元件(1010)可具有高彈性。光通量控制元件(1010)之楊氏模數可為約100 kPa至約1,000 kPa。
此外，在第一直線由自入射表面(1210)之中心(1201)延伸至第一及第二折射表面(1110、1120)接合的區域之線來定義的情況下，發光二極體(1020)之OA與第一直線之間的角度(θ1)可為約30°至約85°。更具體言之，發光二極體(1020)之OA與第一直線之間的角度(θ1)可為約45°至約70°。
此外，自入射表面(1210)之中心(1201)延伸至第二折射表面(1120)及凹陷表面(1130)接合之區域的線可定義為第二直線。發光二極體(1020)之OA與第二直線之間的角度(θ2)可為約5°至約25°。
此外，第一折射表面(1110)與驅動基板(1030)之上表面之間的角度(θ3)可為約5°至約70°。此外，第一折射表面(1110)與後表面(1220)之間的角度(θ4)可為約110°至約175°。
光通量控制元件(1010)可具有各向異性結構。光通量控制元件(1010)可具有表面對稱結構，而非軸對稱結構。光通量控制元件(1010)可具有在第二方向上延伸之形狀。亦即，光通量控制元件(1010)可形成為在第二方向上相對較長，且在與第二方向相交之第一方向上相對較短。藉由非限制性實例，光通量控制元件(1010)可在自頂部檢視時具有橢圓形結構。
第一方向及第二方向可彼此垂直。此外，第二方向及發光二極體(1020)之OA可彼此垂直。
參看圖17，第一距離(D12)定義為自發光二極體(1020)之OA至後表面(1220)與第一折射表面(1110)相交之區域的基於第一方向之距離。此外，第二距離(D22)定義為自發光二極體(1020)之OA至後表面(1220)與第一折射表面(1110)相交之區域的基於第二方向之距離。此時，第一距離(D12)可短於第二距離(D22)。第一距離(D12)與第二距離(D22)之間的比率可為約1：1.5。簡而言之，自發光二極體(1020)至後表面(1220)之外部的基於第一方向之距離可短於自發光二極體(1020)至後表面(1220)之外部的基於第二方向之距離。
參看圖17，第三距離(D11)定義為自發光二極體(1020)之OA至第二折射表面(1120)與第一折射表面(1110)相交之區域的基於 第一方向之距離。此外，如圖3中所說明，第四距離(D21)定義為自發光二極體(1020)之OA至第二折射表面(1120)與第一折射表面(1110)相交之區域的基於第二方向之距離。此時，第三距離(D11)可短於第四距離(D21)。第三距離(D11)與第二距離(D21)之間的比率可為約1：1.5至1：5。
參看圖17，第五距離(D13)定義為自發光二極體(1020)之OA至第二折射表面(1120)與凹陷表面(1130)相交之區域的基於第一方向之距離。此外，如圖18中所說明，第六距離(D23)定義為自發光二極體(1020)之OA至第二折射表面(1120)與凹陷表面(1130)相交之區域的基於第二方向之距離。此時，第五距離(D13)可短於第六距離(D23)。第五距離(D13)與第六距離(D23)之間的比率可為約1：1.5至1：5。
此外，第三距離(D11)可大於第一距離(D12)。
第三距離(D11)可大於第五距離(D13)。第四距離(D21)可大於第二距離(D22)。第四距離(D21)可大於第六距離(D23)。
此外，經過發光二極體(1020)之OA且在第一方向上延伸的第一對稱表面可被定義。亦即，發光二極體(1020)之OA可配置於第一對稱表面上。此時，光通量控制元件(1010)可具有相對於第一對稱表面之表面對稱結構。此外，入射表面、後表面(1220)及折射表面可具有關於第一對稱表面之表面對稱結構。亦即，光通量控制元件(1010)可由第一對稱表面平分為相等大小。
此外，經過發光二極體(1020)之OA且在第二方向上延伸的第二對稱表面可被定義。亦即，發光二極體(1020)之OA可配置於第二對稱表面上。此時，光通量控制元件(1010)可具有關於第二對稱表面之表面對稱結構。此外，入射表面、後表面(1220)及折射表面可具有關於第二對稱表面之表面對稱結構。亦即，光通量控制元件(1010)可由第二對稱表面平分為相等大小。
此外，光通量控制元件(1010)可由第一及第二對稱表面劃分為具有實質上相等大小之四個(4個)相等部分。結果，入射表面、後表面(1220)及折射表面可由第一及第二對稱表面劃分為具有實質上相等大 小之四個(4個)相等部分。
折射表面(1110、1120、1130)中之每一者具有基於第一及第二方向的相互不同之形狀。亦即，折射表面(1110、1120、1130)中之每一者具有與基於第二方向之折射表面(1110、1120、1130)中之每一者不同的基於第一方向之形狀。
此時，在基於第一方向截取光通量控制元件(1010)的情況下，折射表面(1110、1120、1130)中之每一者的基於第一方向之形狀意謂折射表面(1110、1120、1130)與截取表面之區域相交的區域之形狀。同樣，在基於第二方向截取光通量控制元件(1010)的情況下，折射表面(1110、1120、1130)中之每一者的基於第二方向之形狀意謂折射表面(1110、1120、1130)與截取表面之區域相交的區域之形狀。更具體言之，折射表面(1110、1120、1130)具有各向異性結構。亦即，折射表面(1110、1120、1130)可具有表面對稱結構，而非軸對稱結構。
結果，折射表面(1110、1120、1130)取決於第一方向及第二方向，不同地控制光通量。亦即，自折射表面(1110、1120、1130)發射之光的基於第一方向之光束角度(或光束擴散角度)可不同於自折射表面(1110、1120、1130)發射之光的基於第二方向之光束角度(或光束擴散角度)。藉由非限制性實例，自發光二極體(1020)入射且經由折射表面(1110、1120、1130)發射之光可具有基於第一方向之第一光束角度，且具有基於第二方向之第二光束角度。此時，第一光束角度可大於第二光束角度。
折射表面(1110、1120、1130)可控制自發光二極體(1020)發射之光，以滿足以下方程式1及2。
【方程式1】θ5x/θ1x=ax>1
【方程式2】θ5y/θ1y=ay>1
此時，θ1x為形成於經由入射表面入射之任意光與發光二極體(1020)之OA之間的角度，亦即，自發光二極體(1020)發射之光的發射角度。換言之，θ1x為形成於以任意角度自發光二極體(1020)發射之 光與發光二極體(1020)之OA之間的基於第一方向之角度。
此外，在以角度θ1x入射於發光二極體(1020)上之光基於第一方向經由折射表面(1110、1120、1130)發射的情況下，θ5x為形成於經由折射表面(1110、1120、1130)發射之光與中心軸線之間的角度。亦即，θ5x為形成於經由折射表面(1110、1120、1130)折射之光與發光二極體(1020)之OA之間的基於第一方向之角度。
此外，θ1y為形成於經由入射表面入射之任意光與發光二極體(1020)之OA之間的基於第二方向之角度。亦即，θ1y為自發光二極體(1020)發射之光的基於第二方向之角度。換言之，θ1y為形成於自發光二極體(1020)發射之任意光與發光二極體(1020)之OA之間的基於第二方向之角度。
在以角度θ1y入射於光通量控制元件(1010)上之光經由折射表面(1110、1120、1130)發射的情況下，θ5y為經由折射表面(1110、1120、1130)發射之光與中心軸線的角度。亦即，θ5y為形成於經由折射表面(1110、1120、1130)折射之光與發光二極體(1020)之OA之間的基於第二方向之角度。
此外，「ax」不同於「ay」。特定言之，ax可大於ay。更具體言之，ax可1.1至1.5倍於ay。此外，隨著θ1x增大，ax可單調減小。此外，隨著θ1x增大，ay可單調減小。
此外，對於θ1x為5°至90°之光而言，可滿足方程式1及2。更具體言之，對於θ1x為10°至80°之光而言，可滿足方程式1及2。進一步具體言之，對於θ1x為15°至70°之光而言，可滿足方程式1及2。
此外，對於θy1為5°至90°之光而言，可滿足方程式1及2。更具體言之，對於θyl為10°至80°之光而言，可滿足方程式1及2。進一步具體言之，對於θyl為15°至70°之光而言，可滿足方程式1及2。又進一步具體言之，可在第二折射表面(1120)處滿足方程式1及2。
參看圖17及圖18，第一折射表面(1110)基於第一及第二方向自後表面(1220)在側向上部方向(側面)上延伸。亦即，自發光二極體(1020)之OA至第一折射表面(1110)的基於第一及第二方向之距離 可隨著相對於後表面(1220)遠離而逐漸增大。自發光二極體(1020)之OA至第一折射表面(1110)的基於第一及第二方向之距離可隨著相對於驅動基板(1030)遠離而逐漸增大。亦即，基於第一及第二方向，第一折射表面(1110)可具有基於驅動基板(1030)之上表面的底切結構。
光通量控制元件(1010)可直接形成於驅動基板(1030)上。此外，光通量控制元件(1010)可直接形成於發光二極體(1020)上。可使光通量控制元件(1010)直接與驅動基板(1030)及發光二極體(1020)接觸。更具體言之，光通量控制元件(1010)可緊密地鄰接於驅動基板(1030)及發光二極體(1020)。
光通量控制元件(1010)可用以下方式來形成。
參看圖19，樹脂組合物(1011)配置於驅動基板(1030)上，驅動基板(1030)安裝有發光二極體(1020)。樹脂組合物(1011)可包括熱固性樹脂、熱塑性樹脂或光聚合樹脂。
此後，模具(1012)容納於驅動基板(1030)上。模具(1012)經配置以便覆蓋發光二極體(1020)，藉此樹脂組合物(1011)配置於模具(1012)之形成凹槽(1013)內部。模具(1012)之形成凹槽(1013)可採取與光通量控制元件(1010)之形狀實質上相同的形狀。亦即，自入口(1014)至底層，形成凹槽(1013)之小直徑的大小可逐漸增大，且接著減小。亦即，形成凹槽(1013)之入口可具有小於形成凹槽(1013)之內部的直徑。
參看圖20，形成凹槽(1013)內部之樹脂組合物(1011)可藉由熱及/或光來冷卻或固化。結果，光通量控制元件(1010)形成於形成凹槽(1013)內部。
因此，光通量控制元件(1010)可直接形成於驅動基板(1030)之上表面及發光二極體(1020)上。亦即，光通量控制元件(1010)可緊密地鄰接且直接形成於驅動基板(1030)之上表面及發光二極體(1020)上。此後，自光通量控制元件(1010)移除模具(1012)。此時，由於光通量控制元件(1010)具有充分彈性，且即使形成凹槽(1013)之入口(1014)小於形成凹槽(1013)之內部，仍可容易地移除模具(1012)。或者，在模具(1012)具有高彈性的情況下，可容易地使模具(1012)分離。
藉由非限制性實例，光通量控制元件(1010)及模具(1012)之楊氏模數可為約100 kPa至約1,000 kPa。
如所註明，光通量控制元件(1010)及模具(1012)之彈性可適當地調整，以允許光通量控制元件(1010)容易地形成於驅動基板(1030)上。特定言之，第一折射表面(1110)具有底切結構，以允許光通量控制元件(1010)容易地形成於驅動基板(1030)上。
或者，光通量控制元件(1010)可由黏著劑附著至驅動基板(1030)。
發光二極體(1020)產生光。發光二極體(1020)可為點光源。發光二極體(1020)電連接至驅動基板(1030)。發光二極體(1020)可安裝於驅動基板(1030)上。結果，發光二極體(1020)自驅動基板(1030)接收電信號。亦即，發光二極體(1020)由驅動基板(1030)驅動，藉此產生光。
驅動基板(1030)支撐發光二極體(1020)及光通量控制元件(1010)。此外，驅動基板(1030)電連接至發光二極體(1020)。驅動基板(1030)可為PCB(印刷電路板)。此外，驅動基板(1030)可為剛性或可撓性的。
此外，驅動基板(1030)可在第二方向上延伸。
驅動基板(1030)可採取在第二方向上延伸之條形。
儘管本發明之本例示性實施例已說明且解釋單一驅動基板(1030)由單一發光二極體(1020)及單一光通量控制元件(1010)配置，但本發明不限於此。藉由非限制性實例，一個驅動基板(1030)可由複數個發光二極體(1020)配置。此外，發光二極體(1020)中之每一者可對應地由光通量控制元件(1010)中之每一者配置。
由凹陷表面(1130)折射之光可選擇性地由第一折射表面(1110)或第二折射表面(1120)折射。特定言之，光通量控制元件(1010)可在需要時由凹陷表面(1130)之反射角度折射。
特定言之，第一折射表面(1110)具有底切結構，底切結構隨著相對於後表面(1220)遠離而相對於發光二極體(1020)之OA縮小。 結果，第一折射表面(1110)可有效地使經由入射表面(1210)直接入射之光在側向方向(側面)或上部側向方向(側面)上折射。此外，第一折射表面(1110)亦可有效地在側向方向(側面)或上部側向方向(側面)上反射由凹陷表面(1130)及第二折射表面(1120)反射之光。
結果，光通量控制元件(1010)可有效地漫射自發光二極體(1020)發射之光。此外，光通量控制元件(1010)可各向異性地漫射自發光二極體(1020)發射之光。因此，根據本發明之例示性實施例之光發射裝置可具有經改良之亮度均一性，其適用於形成面光源。
圖21為說明根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視圖，圖22為說明沿著圖21之線A-A'截取的橫截面之橫截面圖，圖23為說明自光通量控制元件發射之光的基於第一方向之光學路徑之示意圖，且圖24為說明自光通量控制元件發射之光的基於第二方向之光學路徑之示意圖。
本例示性實施例將使用光發射裝置作為參考。亦即，先前例示性實施例之光發射裝置的解釋及說明可實質上與本發明之本例示性實施例組合。
參看圖21至圖24，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置包括液晶顯示面板(1200)及背光單元(1100)。液晶顯示面板(1200)顯示圖片影像。
儘管未詳細說明，但為了藉由彼此相面對來維持均一間隙，液晶顯示面板(1200)包括TFT(薄膜電晶體)基板、C/F(彩色濾光片)基板及介於TFT基板與C/F基板之間的液晶層。TFT基板在結構上組態以致形成複數個閘極線，形成與複數個資料線相交之複數個資料線，且在閘極線與資料線之間的相交區域處形成TFT。
液晶顯示面板(1200)在其邊緣包括將掃描信號供應至閘極線之閘極驅動PCB(印刷電路板，1210)及將資料信號供應至資料線之資料驅動PCB(1220)。
此時，閘極及資料驅動PCB(1210、1220)藉由COF(膜 上晶片)電連接至液晶顯示面板(1200)，其中COF可改變為TCP(帶載封裝)。
此外，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置包括支撐液晶顯示面板(1200)的面板導引裝置(1240)，及包含液晶顯示裝置(1200)之邊緣且耦接至面板導引裝置(1240)的頂部罩殼(1230)。
背光單元(1100)安裝於大的液晶顯示裝置(20英吋或20英吋以上)上，且藉由直下式方法來實現。背光單元(1100)包括底部保護罩(1110)、複數個驅動基板(1021、1022)、複數個光通量控制元件(1010)及光學薄片(1120)。
底部保護罩(1110)採取上部開放式盒之形狀。底部保護罩(1110)容納PCB(1030)。此外，底部保護罩(1110)用以支撐光學薄片(1120)及液晶顯示面板(1200)。此時，底部保護罩(1110)可形成有金屬。藉由非限制性實例，底部保護罩(1110)可藉由使金屬板扭曲或彎曲來形成。此時，驅動基板(1021、1022)可被接受至底部保護罩(1110)之插入空間中，插入空間藉由將金屬板扭曲或彎曲而形成。
此時，底部保護罩(1110)之底層表面可具有高透射率。亦即，底部保護罩(1110)之底層表面自身可執行反射薄片功能。或者，儘管未說明，但反射薄片可獨立設置於底部保護罩(1110)內部。
驅動基板(1021、1022)配置於底部保護罩(1110)之內側。驅動基板(1021、1022)可為用於驅動發光二極體之驅動基板。PCB(1030)電連接至發光二極體(1021、1022)。亦即，發光二極體(1021、1022)安裝於驅動基板(1030)上。
參看圖21，驅動基板(1031、1032)中之每一者採取在第一方向上延伸之形狀。更具體言之，驅動基板(1031、1032)可平行地在第一方向上延伸。驅動基板(1031、1032)中之每一者可採取在第一方向上延伸之條形。可提供兩個或兩個以上驅動基板(1031、1032)。
此外，驅動基板(1031、1032)之數目可藉由液晶顯示面板(1200)之面積來判定或變化。驅動基板(1031、1032)可平行地配置。驅動基板(1031、1032)中之每一者的長度可取決於液晶顯示面板(1200) 之寬度而變化。此時，驅動基板(1031、1032)之每一寬度可為約5 mm至3 mm。
驅動基板(1031、1032)電連接至發光二極體(1021、1022)，且將驅動信號供應至發光二極體(1021、1022)。驅動基板(1031、1032)之上表面可用反射層來塗佈，反射層用於增強背光單元(1100)之效能。亦即，反射層可向上反射自發光二極體(1021、1022)發射之光。
發光二極體(1021、1022)藉由使用自驅動基板(1031、1032)接收之電信號產生光。亦即，發光二極體(1021、1022)為產生光之光源。更具體言之，發光二極體(1021、1022)中之每一者為點光源，且發光二極體(1020)中之每一者集中以形成面光源。此時，發光二極體(1021、1022)為包括發光晶片之發光封裝。
發光二極體(1021、1022)安裝於驅動基板(1031、1032)上。發光二極體(1021、1022)可發射白光。或者，發光二極體(1021、1022)可均勻地發射藍光、綠光及紅光。
此外，光通量控制元件配置於驅動基板(1031、1032)上。更具體言之，光通量控制元件中之每一者配置於驅動基板(1031、1032)中之每一者上。光通量控制元件可覆蓋發光二極體(1021、1022)中之每一者。發光二極體(1021、1022)可包括第一發光二極體(1021)及第二發光二極體(1022)。
第一發光二極體(1021)配置於第一驅動基板(1031)上。第一發光二極體(1021)可安裝於第一驅動基板(1031)上。更具體言之，第一發光二極體(1021)可在第一方向上配置成一列。亦即，第一發光二極體(1021)可安裝於第一驅動基板(1031)上成一列。此外，第一發光二極體(1021)中之每一者可以預定間隙(D11)遠離。
第二發光二極體(1022)配置於第二驅動基板(1032)上。第二發光二極體(1022)可安裝於第二驅動基板(1032)上。更具體言之，第二發光二極體(1022)可在第一方向上配置成一列。亦即，第二發光二極體(1022)可安裝於第二驅動基板(1032)上成一列。此外，第二發光二極體(1022)中之每一者可以預定間隙(D22)遠離。
第一發光二極體(1021)可配置成第一列，且第二發光二極體(1022)可配置成第二列，其中第一及第二列可平行地配置。
第一發光二極體(1021)之間的間隙(D31)小於第一列與第二列之間的間隙(D33)。藉由非限制性實例，第一列與第二列之間的間隙(D33)可約1.3至10倍於第一發光二極體(1021)之間的間隙(D31)。更具體言之，第一列與第二列之間的間隙(D33)可約1.5至3倍於第一發光二極體(1021)之間的間隙(D31)，或更具體言之，約2至2.5倍於間隙(D31)。
第二發光二極體(1022)之間的間隙(D32)小於第一列與第二列之間的間隙(D33)。藉由非限制性實例，第一列與第二列之間的間隙(D33)可約1.3至10倍於第二發光二極體(1022)之間的間隙(D32)。更具體言之，第一列與第二列之間的間隙(D32)可約1.5至3倍於第一發光二極體(1021)之間的間隙(D33)，或更具體言之，約2至2.5倍於間隙(D33)。
亦即，發光二極體(1021、1022)之間的基於第二方向之間隙(D32、D33)小於發光二極體(1021、1022)之間的基於第一方向之間隙(D33)。亦即，發光二極體(1021、1022)可基於第二方向較密集地配置，且發光二極體(1021、1022)可基於第一方向較不密集地配置。
此時，如圖23中所說明，儘管發光二極體(1021、1022)可朝向第二方向較密集地配置，但光通量控制元件(1010)可與在第一方向上漫射光相比，較少地在第二方向上漫射光。亦即，光通量控制元件(1010)可以相對小的光束擴散角度發射來自發光二極體(1021、1022)之光。
此時，如圖24中所說明，儘管發光二極體(1021、1022)可朝向第一方向較不密集地配置，但光通量控制元件(1010)可與在第二方向漫射光相比，較多地在第一方向上漫射光。亦即，光通量控制元件(1010)可以相對大的光束擴散角度發射來自發光二極體(1021、1022)之光。
光學薄片(1120)配置於發光二極體(1021、1022)上。光 學薄片(1120)可配置於底部保護罩(1110)上。光學薄片(1120)可覆蓋發光二極體(1021、1022)。
光學薄片(1120)可增強經過的光之光學特性。光學薄片 (1120)可包括漫射薄片、第一稜鏡薄片及第二稜鏡薄片。
漫射薄片配置於發光二極體(1021、1022)上。漫射薄片覆蓋發光二極體(1021、1022)。更具體言之，漫射薄片可覆蓋發光二極體(1021、1022)之整個區域。
自發光二極體(1021、1022)發射之光入射於漫射薄片上。來自發光二極體(1021、1022)之光可由漫射薄片漫射。
第一稜鏡薄片配置於漫射薄片上。第一稜鏡薄片可包括具有角錐形狀之圖案。第一稜鏡薄片可增強來自漫射薄片之光的平直度。
第二稜鏡薄片配置於第一稜鏡薄片上。第二稜鏡薄片可包括具有角錐形狀之圖案。第二稜鏡薄片可進一步增強來自第一稜鏡薄片之光的平直度。
如自前文顯而易見，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置可使用光通量控制元件，與在第二方向上漫射自發光二極體(1021、1022)發射之光相比，較多地在第一方向上漫射該光。此時，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置在第二方向上較密集地配置發光二極體(1021、1022)，且在第一方向上較不密集地配置發光二極體(1021、1022)。
結果，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置可減小發光二極體(1021、1022)之列的數目。亦即，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置各向異性地配置發光二極體(1021、1022)，而非等距離地配置發光二極體(1021、1022)，而不管方向如何。
可藉由發光二極體(1021、1022)之各向異性配置產生的亮度均一性之缺乏可由光通量控制元件(1010)藉由各向異性光學漫射來補償，藉此根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置可整體具有亮度均一性。亦即，已經過光通量控制元件(1010)之光整體以均一亮度入射於液晶顯示面板(1200)上。
亦即，根據本發明之第五例示性實施例之液晶顯示裝置可使用光通量控制元件(1010)整體具有高亮度均一性，即使發光二極體(1021、1022)之列的數目減小。亦即，即使發光二極體(1021、1022)之間的間隙加寬，亮度均一性仍可藉由光通量控制元件(1010)來增強。
雖然本發明已關於上文例示性實施例來描述，但本發明不限於此，且應理解為僅為例示性的。對本發明之各種修改對於熟習此項技術者而言將為顯而易見的，且可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本文中所定義之通用原理可適用於其他變體。舉例而言，上文例示性實施例中詳細解釋之每一構成部件可在其他各種修改中實施。
【工業適用性】
本發明之例示性實施例藉由提供光通量控制元件、顯示裝置以及光發射裝置而具有工業適用性，光通量控制元件、顯示裝置以及光發射裝置能夠藉由以下方式來擴大顯示面板上之光學波長的涵蓋範圍(範圍)：由光通量控制元件將光發射至垂直於光源之光軸的平面之底表面。
100‧‧‧光發射裝置
110‧‧‧光源
120‧‧‧驅動基板
130‧‧‧控制光通量之元件/光通量控制元件
131‧‧‧凹入(凹部)單元
133‧‧‧入射表面
135‧‧‧反射表面
137‧‧‧光發射表面
139‧‧‧後表面
140‧‧‧支撐元件
141‧‧‧容納孔
150‧‧‧反射單元
D1‧‧‧第一長度
D3‧‧‧第三長度
T‧‧‧厚度
H‧‧‧預定高度
OA‧‧‧光軸

Claims (27)

  1. 一種光通量控制元件，該元件包含：一入射表面，其接收光；一反射表面，其反射該入射光；及一光發射表面，其將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面，該中心軸線將該入射表面之一中心與該反射表面之一中心連接。
  2. 如專利申請範圍第1項所述之光通量控制元件，其中垂直於該中心軸線之一第一方向，及垂直於該中心軸線且與該第一方向相交之一第二方向被定義，且基於該第一方向之一第一長度短於基於該第二方向之一第二長度。
  3. 如專利申請範圍第2項所述之光通量控制元件，其中該第一方向及該第二方向正交。
  4. 如專利申請範圍第2項所述之光通量控制元件，其中該反射表面為與該入射表面相對地形成之一凹入單元之一內表面。
  5. 如專利申請範圍第4項所述之光通量控制元件，其中該凹入單元經組態以使得基於該第一方向之一第三長度短於基於該第二方向之一第四長度。
  6. 一種光通量控制元件，該元件包含：一入射表面，其接收光；及一折射表面，其發射來自該入射表面之該光，其中一中心軸線定義為自該入射表面之一中心延伸至該折射表面之一中心，一第一方向定義為經過該中心軸線，垂直於該中心軸線，且與該第一方向相交，且一第二方向定義為經過該中心軸線，垂直於該中心軸線，且正交於該第一方向，其中該折射表面的基於該第一方向之一形狀不同於該折射表面的基於該第二方向之一形狀。
  7. 如專利申請範圍第6項所述之光通量控制元件，其中該第一方向正交於該第二方向。
  8. 如專利申請範圍第6項所述之光通量控制元件，其進一步包含自該入射 表面延伸至該折射表面之一後表面，其中自該中心軸線至該折射表面與該後表面相交之一部分的基於該第一方向之一第一距離短於自該中心軸線至該折射表面與該後表面相交之一部分的基於該第二方向之一第二距離。
  9. 如專利申請範圍第6項所述之光通量控制元件，其滿足以下方程式1及2：【方程式1】θ5x/θ1x=ax>1 【方程式2】θ5y/θ1y=ay>1其中，θ1x為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ5x為在以該角度θ1x入射之光經由一光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ1y為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，且θ5y為在以該角度θ1y入射之光經由該光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，其中ax不同於ay。
  10. 如專利申請範圍第9項所述之光通量控制元件，其中ax在θ1x增大的情況下減小，且ay在θ1y增大的情況下減小。
  11. 如專利申請範圍第10項所述之光通量控制元件，其進一步包含自該入射表面延伸至該折射表面之一後表面，其中該折射表面包括自該後表面延伸之一第一折射表面，且該第一折射表面與該中心軸線之間的一距離基於該第一方向隨著相對於該後表面遠離而逐漸減小。
  12. 如專利申請範圍第11項所述之光通量控制元件，其進一步包含與該入射表面相對之一凹入單元。
  13. 一種光發射裝置，該裝置包含：一驅動基板；一光源，其配置於該驅動 基板上；一光通量控制元件，其配置於該光源上且包括以自該光源產生之光入射的一入射表面、反射該入射光之一反射表面，及將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面之一光發射表面，該中心軸線將該入射表面之一中心連接至該反射表面之一中心。
  14. 如專利申請範圍第13項所述之光發射裝置，其進一步包含配置於該驅動基板上以用於反射該所發射之光的一反射單元。
  15. 如專利申請範圍第14項所述之光發射裝置，其中該反射單元按照一朗伯型反射該所發射之光。
  16. 如專利申請範圍第14項所述之光發射裝置，其中該光通量控制元件使得垂直於該中心軸線之一第一方向，及垂直於該中心軸線且與該第一方向相交之一第二方向被定義，且基於該第一方向之一第一長度短於基於該第二方向之一第二長度。
  17. 如專利申請範圍第16項所述之光發射裝置，其中該光通量控制元件基於該第一方向將該所反射之光發射至該平面的一底表面。
  18. 如專利申請範圍第16項所述之光發射裝置，其中該反射單元在該第一方向上相對於該光通量控制元件遠離，且在該第二方向上延伸。
  19. 一種顯示裝置，該裝置包含：一驅動基板；一光源，其配置於該驅動基板上；一光通量控制元件，其配置於該光源上且包括以自該光源產生之光入射的一入射表面、反射該入射光之一反射表面，及將該所反射之光發射至垂直於一中心軸線之一平面的一底表面之一光發射表面，該中心軸線將該入射表面之一中心連接至該反射表面之一中心；及一顯示面板，其以該所發射之光入射。
  20. 如專利申請範圍第19項所述之顯示裝置，其進一步包含；一保護罩，其容納該驅動基板；及一反射單元，其配置於該驅動基板及該保護罩中之任一者上，以反射該所發射之光。
  21. 如專利申請範圍第20項所述之顯示裝置，其中該反射單元按照一朗伯 型反射該所發射之光。
  22. 如專利申請範圍第20項所述之顯示裝置，其中該光通量控制元件使得垂直於該中心軸線之一第一方向，及垂直於該中心軸線且與該第一方向相交之一第二方向被定義，且基於該第一方向之一第一長度短於基於該第二方向之一第二長度。
  23. 如專利申請範圍第22項所述之顯示裝置，其中該光通量控制元件基於該第一方向將該所反射之光發射至該平面的一底表面。
  24. 如專利申請範圍第22項所述之顯示裝置，其中該反射單元在該第一方向上相對於該光通量控制元件遠離，且在該第二方向上延伸。
  25. 一種顯示裝置，該裝置包含：一驅動基板，其在一第二方向上延伸；一光源，其配置於該驅動基板上；一光通量控制元件，其配置於該驅動基板上，以覆蓋該光源；及一顯示面板，其以來自該光通量控制元件之光入射，其中該光通量控制元件包括發射來自該光源之該光的一折射表面，且該光通量控制元件使得一第一方向定義為經過該光源之一OA(光軸)，垂直於該OA，且正交於一第二方向，其中該折射表面的基於該第一方向之一形狀不同於該折射表面的基於該第二方向之一形狀。
  26. 如專利申請範圍第25項所述之顯示裝置，其中該光通量控制元件滿足以下方程式1及2：【方程式1】θ5x/θ1x=ax>1 【方程式2】θ5y/θ1y=ay>1其中，θ1x為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ5x為在以該角度θ1x入射之光經由一光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第一方向之一角度，θ1y為形成於經由該入射表面入射之一任意光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，且θ5y為在 以該角度θ1y入射之光經由該光發射表面發射的情況下形成於經由該光發射表面發射之光與該中心軸線之間的基於該第二方向之一角度，其中ax不同於ay。
  27. 如專利申請範圍第22項所述之顯示裝置，其中自該光源入射且經由該折射表面發射之該光具有基於該第一方向的一第一光束角度，且具有基於該第二方向的一第二光束角度，其中該第一光束角度大於該第二光束角度。
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