專利名稱：光學(xué)透鏡、使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件以及背光單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書涉及一種光學(xué)透鏡、使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件以及背光單元。
背景技術(shù)：
常規(guī)的發(fā)光二極管光學(xué)配置有半球形透鏡(domed lens)，并且光被限制分布在相對于中心光軸的預(yù)定區(qū)域中。如果液晶顯示(LCD)背光單元用這種發(fā)光二極管來制成，一個(gè)潛在的問題是由于該發(fā)光二極管的發(fā)光特性，不能獲得均勻的光特性。
這表明，需要足夠的距離來均勻地混合從該發(fā)光二極管發(fā)射出的白光，使得很難從薄的背光單元中獲得一致的光特性。換句話說，采用發(fā)光二極管的背光單元會帶來增加LCD系統(tǒng)厚度的缺點(diǎn)。
圖1說明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的來自用于橫向發(fā)光的透鏡的光路，其中發(fā)光二極管(LED.10)設(shè)置在半球形透鏡20上。該半球形透鏡20在其上形成有傾斜的錐形凹槽21，其側(cè)部形成有V形凹槽22。
如果從LED10發(fā)出的光接觸到錐形凹槽21的表面，光被從該傾斜的錐形凹槽21反射向透鏡的側(cè)向傳播。如果光接觸到透鏡20的V形凹槽22時(shí)，光穿過該透鏡20向該透鏡的側(cè)向傳播。
換句話說，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于橫向發(fā)光(或側(cè)向發(fā)光)的LED(下文稱作橫向LED)用于橫向傳播從使用透鏡的LED10發(fā)出的光。
同時(shí)，如果靠近看(例如，小于1毫米單位)，注模成型的(injection-molded)透鏡20形成在與具有凸起和凹陷(不平坦)的V形凹槽22的頂點(diǎn)22a相應(yīng)的區(qū)域中，使得從該區(qū)域發(fā)出的LED10的光不向透鏡10的側(cè)向傳播，而沿透鏡10向上傳播。
圖2是圖1所示LED組件的示意性透視圖，其中該LED被接合到一緩動塊(slug)上，該緩動塊在其側(cè)部設(shè)置有依次與該LED電連接的導(dǎo)線31和32。
此外，該LED和緩動塊利用成型裝置(molding means)成型，以便暴露LED的發(fā)光表面和導(dǎo)片31和32，并且圖1中環(huán)繞該LED的透鏡20接合到該成型裝置。
圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LED組件的光發(fā)射分布圖表，其中表明，如該分布圖表的“a”和“b”中所表示的大量的光向該組件的側(cè)向傳播，而僅有少量的光穿過該組件的中心處傳播。
圖1表明，雖然大部分光向透鏡的側(cè)向傳播，但是仍有一些光沿著透鏡向上傳播。換句話說，如上所述的該LED組件不能實(shí)現(xiàn)光理想地向側(cè)面?zhèn)鞑ィ瑥亩?，如果將它用作顯示的光源，光將部分地從發(fā)光二極管相對于該LED組件的中心傳播，從而在制造平面光源中產(chǎn)生問題。
更具體地說，部分光相對于該LED組件的中心的傳播產(chǎn)生所謂的光不均勻性(light irregularity)，即熱點(diǎn)(hot spot)現(xiàn)象，其中，在顯示器上所顯示的像素中心周圍產(chǎn)生熱點(diǎn)，導(dǎo)致顯示器上圖像質(zhì)量降低。圖4詳細(xì)說明了產(chǎn)生熱點(diǎn)的一個(gè)原因。
如果發(fā)光二極管10的尺寸非常小，利用從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的錐形凹槽的表面21反射向透鏡的側(cè)面?zhèn)鞑サ墓饬繉⒃黾?，但是如果發(fā)光二極管10的尺寸大，存在從該錐形凹槽的表面21以小于臨界角的角度行進(jìn)的光(C)，以允許光從透鏡的上表面發(fā)出，從而產(chǎn)生熱點(diǎn)，因?yàn)殄F形凹槽的表面21僅僅全反射發(fā)光二極管10發(fā)出的光中以大于該臨界角的角度傳播的光(A)。
此時(shí)，如圖4所示，向透鏡側(cè)面?zhèn)鞑サ墓?B)與熱點(diǎn)無關(guān)。
圖5說明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)封裝在印刷電路板上的發(fā)光二極管的截面圖，其中，多個(gè)橫向發(fā)光二極管組件50封裝在印刷電路板60上。如上所述，封裝有橫向發(fā)光二極管組件的印刷電路板用于圖6所示的背光單元。
圖6為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于LCD背光單元的發(fā)光二極管的示意性截面圖。
為了處理發(fā)射到發(fā)光二極管組件中心處的光的問題，LCD背光單元安裝有熱點(diǎn)擋板80。換句話說，LCD背光單元90以這樣的方式配置，即，熱點(diǎn)擋板80安裝在封裝在印刷電路板60中的每個(gè)發(fā)光二極管組件70上，光導(dǎo)板85設(shè)置在熱點(diǎn)擋板80的上表面，并且，遠(yuǎn)離光導(dǎo)板85的上表面設(shè)置有LCD95，以實(shí)現(xiàn)背光單元90和LCD95的組裝。
如此構(gòu)成的背光單元90缺點(diǎn)在于，多個(gè)個(gè)發(fā)光二極管組件90應(yīng)當(dāng)在其上安裝有被稱作換向器(diverter)的熱點(diǎn)擋板80，使得組裝過程復(fù)雜化。
另一個(gè)缺點(diǎn)在于，如果在多個(gè)發(fā)光二極管組件70上的熱點(diǎn)擋板80具有不正確的布置，將在最終顯示的屏幕上產(chǎn)生與熱點(diǎn)類似的點(diǎn)。還有一個(gè)缺點(diǎn)是顯示面板的厚度將增加與熱點(diǎn)擋板80一樣多的厚度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種光學(xué)透鏡，其包括形成在其上的反射表面，用于反射從其下向上發(fā)出的光；底部折射表面，用于折射從其下向上發(fā)出的光，并允許該光到達(dá)該反射表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種發(fā)光器件組件，其包括用于發(fā)光的發(fā)光器件；光學(xué)透鏡，其上設(shè)置有反射表面，用于反射從該發(fā)光器件向上發(fā)出的光；以及底部折射表面，用于折射從該發(fā)光器件向上發(fā)出的光，并允許該光到達(dá)該反射表面。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種背光單元，其包括基片；多個(gè)封裝在該基片上用于發(fā)光的發(fā)光器件；多個(gè)光學(xué)透鏡，其上設(shè)置有反射表面，用于反射從該多個(gè)發(fā)光器件向上發(fā)出的光；和底部折射表面，用于折射從該多個(gè)發(fā)光器件向上發(fā)出的光，并允許該光到達(dá)該反射表面；以及散射板，設(shè)置在該多個(gè)光學(xué)透鏡上。


圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的橫向光學(xué)透鏡的光路示意圖；圖2為圖1中發(fā)光二極管組件的示意性透視圖；圖3為解釋從根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)透鏡中產(chǎn)生熱點(diǎn)的一個(gè)原因的示意圖；圖4為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的封裝有發(fā)光二極管的印刷電路板的截面圖；圖5為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的封裝在印刷電路板中的發(fā)光二極管的截面圖；圖6為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于LCD背光單元的發(fā)光二極管的截面圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡和使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件的截面圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡另一功能的示意圖；圖9a至9c為根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的不同形狀光學(xué)透鏡的截面圖；圖10為使用根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡的發(fā)光二極管組件的截面圖；圖11a至11d為使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件的發(fā)光分布圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的部分截面圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡以及使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件的截面圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡的折射表面形狀示意圖；圖15a和15b為根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的另一形狀的光學(xué)透鏡的截面圖；圖16a和16b為接合到根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件組件的基底部件上的發(fā)光器件截面圖；圖17為接合到根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的基底部件上的多個(gè)發(fā)光器件的平面圖；圖18為使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的發(fā)光器件封裝的基片截面圖；圖19為根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件封裝的基片的截面圖；以及圖20為根據(jù)本發(fā)明的背光單元的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖7，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡200包括在其上形成的反射表面210，用于反射從發(fā)光器件向上發(fā)出的光；底部折射表面220，用于折射從該發(fā)光器件向上發(fā)出的光，并允許該光到達(dá)該反射表面210，其中從其下入射的光路徑被改變成到達(dá)該光學(xué)透鏡200的側(cè)面。
同時(shí)，該光學(xué)透鏡200包括一主體(body)。該主體在其上形成有反射表面210，并且還形成有底部折射表面220，從其下入射的光被從該底部折射表面220折射并發(fā)射出。
入射在該反射表面210上的光是從該主體的底部向主體的上部發(fā)出的，并且從主體底部入射的光由向主體上方折射并發(fā)射出的光和向主體側(cè)面發(fā)射的光組成。優(yōu)選地，該光學(xué)透鏡200進(jìn)一步包括一外部折射表面230，形成在主體的側(cè)面，用于折射從反射表面210反射的光和向主體側(cè)面發(fā)射的光，使之發(fā)射向主題的側(cè)面。
換句話說，構(gòu)成該光學(xué)透鏡的主體的側(cè)面包括形成有外部折射表面230。優(yōu)選地，底部折射表面220形成在發(fā)光器件100的上側(cè)。
優(yōu)選地，包括反射表面210、底部折射表面220和外部折射表面230的光學(xué)透鏡200的主體為如圖7所示的半球形。同時(shí)，反射表面210通過切除主體的半球形上側(cè)得到，以形成凹陷型(intaglio-type)的外觀。優(yōu)選地，外部折射表面230是向外凸起的曲面，用于形成除了該半球底部部分外的半球。
在根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例如上構(gòu)成的光學(xué)透鏡200中，從發(fā)光器件100向光學(xué)透鏡上發(fā)射的光被底部折射表面220折射到達(dá)反射表面210，其中該反射表面210反射該光。光學(xué)透鏡200的外部折射表面230折射從該反射表面210反射的光，并允許該光向光學(xué)透鏡200的側(cè)面發(fā)射。
更具體地，圖7中的箭頭“E1”、“E2”和“E3”分別表示發(fā)光器件100向上發(fā)出的光路，該光通過底部折射表面220、反射表面210和外部折射表面230向光學(xué)透鏡200的側(cè)面發(fā)射。
優(yōu)選地，反射表面210是傾斜的，并且底部折射表面220也從反射表面210關(guān)于水平線對稱地傾斜。更優(yōu)選地，反射表面通過移除主體的上部一個(gè)錐形形狀形成，并且底部折射表面通過移除主體的底部一個(gè)錐形形狀形成。
同時(shí)，光學(xué)透鏡200由從PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、硅、氟烴聚合物、或PEI(聚醚酰亞胺)組成的組中選擇的材料制成。
從前述表明，使用根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件包括這樣的光學(xué)透鏡，其包括發(fā)光器件100，用于發(fā)光，底部折射表面220，用于折射發(fā)光器件100向上發(fā)射的光，反射表面210，用于接收由底部折射表面220折射的光，并向發(fā)光器件100的側(cè)面發(fā)射光。
光學(xué)透鏡還進(jìn)一步可選地包括外部折射表面230，用于折射從反射表面210反射的光和向發(fā)光器件100側(cè)面發(fā)射的光，并向發(fā)光器件100的側(cè)面發(fā)射光。
現(xiàn)在，參見圖8，光學(xué)透鏡的底部折射表面220用于以這樣的方式折射從發(fā)光器件100入射的光，即，如果形成在光學(xué)透鏡上的反射表面210通過將以超過臨界角的角度(α)入射的光全反射來執(zhí)行反射操作，光能夠以超過臨界角的角度入射在反射表面210上。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡上的底部折射表面220用于折射從發(fā)光器件100向上發(fā)射的光路徑，以便光能夠以超過臨界角的角度入射在反射表面上，從而極大地減少向光學(xué)透鏡上方發(fā)出的光量，同時(shí)增加向透鏡側(cè)面發(fā)射的光量。
因此，其優(yōu)點(diǎn)在于，如果將光學(xué)透鏡和使用該透鏡的發(fā)光器件組件用于顯示器的背光源，現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的熱點(diǎn)能夠被極大地限制。
現(xiàn)在，參見圖9a至9c，反射薄膜250涂覆在光學(xué)透鏡200的反射表面210上。反射薄膜250以金屬薄膜或高反射薄膜形成，并且金屬薄膜由Ag、Al或Rh、或其混合物中的任一種制成。如果涂覆反射薄膜250，光將不向透鏡200上部發(fā)射，而是僅僅通過透鏡200的側(cè)面發(fā)射。換句話說，現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的熱點(diǎn)將因此被完全消除，從而能夠提高顯示器的圖像質(zhì)量。
此外，如圖9b所示，如果進(jìn)一步在涂覆的反射薄膜250上表面上涂覆不可透過的金屬薄膜260a，將防止光透過透鏡200的反射表面210而從透鏡200上部出去。
同時(shí)，如圖9c所示，V形凹槽反射表面210可涂覆有反射薄膜250，并填充有不可透過的金屬薄膜260b。
圖10說明了發(fā)光器件組件的一個(gè)實(shí)施例，其中發(fā)光器件100被接合到基底部件的碰撞緩動塊(hit slug)301上，并利用金屬線311與其是設(shè)置在遠(yuǎn)離該碰撞緩動塊301的外部接線端的導(dǎo)片310a和31b接合，其中，發(fā)光器件100和導(dǎo)片310a和310b電連接。此外，部分發(fā)光器件100、碰撞緩動塊301和導(dǎo)片310a、310b被成型單元(molding unit)320圍繞。
同時(shí)，部分熱緩動塊(heat slug)301暴露在成型單元320的外部，以使從發(fā)光器件100產(chǎn)生的熱量容易釋放出，并且，導(dǎo)片310a和310b暴露在成型單元320的外部，以與外部電連接。光學(xué)透鏡200利用粘合劑350接合到成型單元320的上部。
雖然發(fā)光器件可接合到如同圖10所示的熱緩動塊等基底部件上，但是，如果形成有導(dǎo)線的貼片安裝(sub-mount)基片是基底部件，或者如果該基底部件是一形成有反射凹槽的基片，那么發(fā)光器件還可通過倒裝芯片(flip-chip)接合至導(dǎo)線，發(fā)光器件被接合到該副裝配基片的反射凹槽上。因此，用于實(shí)現(xiàn)使用光學(xué)透鏡200的發(fā)光器件組件結(jié)構(gòu)的方法是多樣的。
圖11a至11d為使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件的光發(fā)射分布圖。
參見圖12，光學(xué)透鏡200上的反射表面210的傾角(α1)可根據(jù)橫向光發(fā)射特性調(diào)整。傾角(α1)是形成在反射表面210和從V形凹槽的頂點(diǎn)延伸的垂直線(O)之間的角度。關(guān)于傾角(α1)的光發(fā)射分布是這樣的，在45度傾角處(圖11a)光輸出為100％，在55度處(圖11b)為98％，在65度處(圖11c)為93％，在75度處(圖11d)為81％。
然而，從光發(fā)射分布圖可以看到，在入射角從45度至75度時(shí)，光更多地向透鏡的側(cè)面發(fā)射。
總之，側(cè)面光發(fā)射分布和發(fā)光效率與傾角相關(guān)，從而優(yōu)選20度和80度之間的傾角，以保持最佳的光分布。
現(xiàn)在，參見圖13，根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡，在除圖7中根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的底部折射表面220之外，還形成有邊緣(marginal)折射表面221，用于折射光，以便從發(fā)光器件100的上部邊緣發(fā)出的光能具有這樣的一光路，在該光路上光從反射表面210反射。
此外，邊緣折射表面221可以是利用垂直線(E)和傾斜的底部折射表面220形成的對稱傾斜表面。
為使對該光學(xué)透鏡結(jié)構(gòu)更有效果，該透鏡在其上設(shè)置有V形錐形凹槽，其中該錐形凹槽的表面用作反射表面，該透鏡在其下還通過移除其底部形成有柱形凹槽，其中發(fā)光器件100如圖13所示安裝。柱形凹槽其上形成有W形(鋸齒形)凹陷(intaglio)。
因此，如果根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡用于大尺寸光源，那么從發(fā)光器件邊緣發(fā)出的光被底部折射表面220折射，以防止光偏離從反射表面反射的光路。邊緣折射表面221用于將從發(fā)光器件邊緣發(fā)出的光折射到用于從反射表面反射光的光路上，并將光發(fā)射向透鏡的側(cè)面(F1和F2路徑)。
光學(xué)透鏡的結(jié)構(gòu)可以利用光的折射路徑(當(dāng)光從較密介質(zhì)傳播到較疏介質(zhì)中時(shí)，如果入射角小于確定的臨界角，則光被反射回較密介質(zhì)，反之亦然)自由地設(shè)計(jì)并改變，該折射路徑是由發(fā)光器件和光所發(fā)射到的空氣之間的折射系數(shù)差異而產(chǎn)生的。
此外，光學(xué)透鏡由關(guān)于中心軸對稱的主體組成，其中主體包括反射表面和邊緣折射表面。
如果折射表面向中心軸傾斜，優(yōu)選邊緣折射表面也向中心軸傾斜。本發(fā)明的目的可通過使用單組元的邊緣折射表面的光學(xué)透鏡、通過允許邊緣折射表面執(zhí)行將從發(fā)光器件向上發(fā)射的光折射合將光導(dǎo)向反射表面的功能而實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)，圖13中的底部折射表面220寬度(W1)可設(shè)計(jì)成比發(fā)光器件的寬度(W2)寬。此外，根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的光學(xué)透鏡與第一個(gè)實(shí)施例中的光學(xué)透鏡，在除了在光學(xué)透鏡上附加的邊緣折射表面外都相同。
現(xiàn)在，參見圖14，底部折射表面和邊緣折射表面可分別是凹面的。這些類型的凹面也能將從發(fā)光器件向上發(fā)射的光折射，以允許其到達(dá)反射表面210，并能夠?qū)⒃摴鈴姆瓷浔砻?10反射向透鏡的側(cè)面。
現(xiàn)在，參見圖15a，凸的外部折射表面230形成在光學(xué)透鏡的外部，在其下形成有鎖孔231，用于容易并快速地組裝透鏡。參見圖15b，凸的外部折射表面230可接合凸表面230a和平面230b而形成。
如上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠增加向透鏡側(cè)面發(fā)射的光量。
現(xiàn)在，參見圖16a，基底部件380可接合有多個(gè)器件，包括藍(lán)光發(fā)光器件101a，用于發(fā)射藍(lán)光；黃光發(fā)光器件101b，用于發(fā)射黃光，從而使得能夠向側(cè)面發(fā)射白光。如圖16b所示，基底部件380可接合有多個(gè)器件，包括紅光發(fā)光器件102a，用于發(fā)射紅光；綠光發(fā)光器件102b，用于發(fā)射綠光；藍(lán)光發(fā)光器件102c，用于發(fā)射藍(lán)光，從而使得能夠向側(cè)面發(fā)射白光。
同時(shí)，雖然沒有在附圖中示出，但是還可向該基底部件380接合用于發(fā)射白光的單個(gè)發(fā)光器件，以允許向側(cè)面發(fā)射白光。
圖17是接合到根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的基底部件上的多個(gè)發(fā)光器件的平面圖，其中虛線表示光學(xué)透鏡安裝的區(qū)域，發(fā)光器件的基底部件設(shè)置在安裝有透鏡的該區(qū)域中。
基底部件380在其上接合有多個(gè)發(fā)光器件103，使得能夠提高光輸出。多個(gè)發(fā)光器件103由白光發(fā)光器件、紅光/藍(lán)光/綠光發(fā)光器件以及藍(lán)光、黃光發(fā)光器件中的任一種組成。
現(xiàn)在，參見圖18，基片400的上表面安裝有多個(gè)發(fā)光器件100，每個(gè)器件100利用導(dǎo)電接合方法以預(yù)定距離間隔，其中，每個(gè)發(fā)光器件100被本發(fā)明的光學(xué)透鏡200圍繞。
當(dāng)該發(fā)光器件用于背光單元時(shí)，如果發(fā)光器件100直接接合到基片400上，顯示面板的厚度會減少。
圖19為封裝有根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的基片的截面圖，其中，多個(gè)裝配有光學(xué)透鏡530的發(fā)光器件組件被封裝在基片400的上表面上，每個(gè)組件以一預(yù)定距離間隔開。
封裝有多個(gè)發(fā)光器件組件530的基片400可用于顯示器的背光單元。然而，與現(xiàn)有技術(shù)不一樣，其不需要使用稱作換向器的熱點(diǎn)擋板，從而使得能夠簡化顯示面板的組裝工作，并防止熱點(diǎn)擋板的不正確布置。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，橫向發(fā)光效率極好，從而能夠提高顯示器的圖像質(zhì)量。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，顯示面板能夠減少與熱點(diǎn)擋板相同的厚度，從而能夠減少整個(gè)顯示面板的厚度。
前面所提到的光學(xué)透鏡和使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件可應(yīng)用到包括顯示器、照明裝置、電子公告牌和汽車開關(guān)的所有工業(yè)設(shè)備中，并不限于這里所提到的這些領(lǐng)域。
圖20為根據(jù)本發(fā)明的背光單元的示意性截面圖，其中，使用根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)透鏡的背光單元包括基片400；封裝在基片400上的多個(gè)發(fā)光器件100，用于發(fā)光；多個(gè)光學(xué)透鏡200，其包括反射表面，形成在其上用于反射從其下向上發(fā)出的光，和底部折射表面，用于折射從其下向上發(fā)出的光，并允許該光到達(dá)該反射表面；以及散射板500，設(shè)置在該多個(gè)光學(xué)透鏡200上。
圖20中的背光單元使用圖18中的基片，如果使用圖19中的基片，該背光單元還可進(jìn)一步設(shè)置有上面接合發(fā)光器件的基底部件，電連接到發(fā)光器件的接線端，用于部分暴露該接線端并圍繞發(fā)光器件和基底部件的成型單元。換句話說，發(fā)光器件通過成型單元封裝，并且光學(xué)透鏡附著于該成型單元的上表面。
同時(shí)，散射板500其上安裝有液晶顯示面板600。
從前述可以明顯地看出，上面描述的本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，發(fā)光器件向上發(fā)射的光被從底部折射表面折射，以允許光到達(dá)反射表面，并且安裝光學(xué)透鏡用于沿著該透鏡從反射表面?zhèn)认蚍瓷涔猓宰钚』蛲哥R上方發(fā)出的光量，同時(shí)增加向透鏡側(cè)面發(fā)出的光量，從而極大地限制熱點(diǎn)的產(chǎn)生。
還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，本發(fā)明省去了熱點(diǎn)擋板和復(fù)雜的裝配過程，而且能夠減少零件的數(shù)量并減少面板的厚度。
雖然在這里已經(jīng)示出并詳細(xì)描述了利用本發(fā)明原理的不同實(shí)施例，并且提供了不同的優(yōu)選操作模式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地得出許多其它仍包括本發(fā)明原理的變化、改變和延伸。本發(fā)明范圍包括了所有這種變化，并且不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為受限于其中的有效元件數(shù)量、其布線選擇、或發(fā)光器件的極性。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)透鏡，包括形成在其上的反射表面，用于反射從其底部向上發(fā)出的光；和底部折射表面，用于折射從其底部向上發(fā)出的光，以允許到達(dá)該反射表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其中該反射表面是傾斜的，并且該底部折射表面是從該反射表面相對于一垂直線對稱地傾斜的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，進(jìn)一步包括橫向形成的外部折射表面，用于折射從反射表面反射的光和向其底部側(cè)面發(fā)出的光，以允許橫向發(fā)射。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡，其中包括該反射表面、底部折射表面和外部折射表面的該光學(xué)透鏡的主體為半球形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡，其中該反射表面涂覆有反射薄膜。
6.一種發(fā)光器件組件，包括發(fā)光器件，用于發(fā)光；和光學(xué)透鏡，其設(shè)有其上形成的反射表面，用于反射從該發(fā)光器件向上發(fā)射的光，和底部折射表面，用于折射從該發(fā)光器件向上發(fā)射的光，并允許該光到達(dá)該反射表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，進(jìn)一步包括基底部件，其上接合有發(fā)光器件；接線端，其電連接到發(fā)光器件；以及成型單元，其用于部分地暴露該接線端并圍繞該發(fā)光器件和該基底部件，其中該光學(xué)透鏡被附著于該成型單元的上表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中該基底部件是碰撞緩動塊或貼片安裝基片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中該發(fā)光器件由下列器件構(gòu)成的組中的一種器件制成包括用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)光器件和用于發(fā)射黃光的黃光發(fā)光器件的器件；包括用于發(fā)射紅光的紅光發(fā)光器件、用于發(fā)射綠光的綠光發(fā)光器件和用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光發(fā)光器件的器件；以及用于發(fā)射白光的單個(gè)發(fā)光器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求6中的組件，進(jìn)一步包括外部折射表面，其形成在該光學(xué)透鏡的側(cè)面上，用于將從反射表面反射的光和向發(fā)光器件側(cè)面發(fā)射的光折射，以向該光學(xué)透鏡的側(cè)面發(fā)射。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其中包括該反射表面、該底部折射表面和該外部折射表面的該光學(xué)透鏡的主體為半球形。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中該反射表面是傾斜的，并且該底部折射表面具有從該反射表面對稱傾斜的傾角。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組件，其中該底部折射表面進(jìn)一步包括邊緣折射表面，其從該底部折射表面相對于垂直線對稱傾斜，用于以這樣的方式折射光，即，從該發(fā)光器件上部邊緣發(fā)出的光具有一光路，在該光路上該光被從該反射表面反射。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中該底部折射表面是凹面的。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組件，其中該反射表面涂覆有反射薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組件，其中該反射薄膜其上進(jìn)一步涂覆有不可透過的金屬薄膜。
17.一種背光單元，包括基片；多個(gè)發(fā)光器件，其封裝在該基片上，用于發(fā)光；多個(gè)光學(xué)透鏡，其設(shè)置有其上形成的反射表面，用于反射從該多個(gè)發(fā)光器件向上發(fā)射的光，和底部折射表面，用于折射從該多個(gè)發(fā)光器件向上發(fā)射的光，并允許該光到達(dá)該反射表面；和散射板，其設(shè)置在該多個(gè)光學(xué)透鏡上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的背光單元，其中該散射板其上設(shè)置有液晶顯示面板。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的背光單元，進(jìn)一步包括外部折射表面，其形成在該光學(xué)透鏡的側(cè)面上，用于將從該反射表面反射的光和向該發(fā)光器件側(cè)面發(fā)射的光折射，以向該光學(xué)透鏡的側(cè)面發(fā)射。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的背光單元，其中包括該反射表面、該底部折射表面和該外部折射表面的該光學(xué)透鏡的主體為半球形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學(xué)透鏡，使用該光學(xué)透鏡的發(fā)光器件組件，以及一種背光單元，其中，發(fā)光器件向上發(fā)射的光被從底部折射表面折射，以允許其到達(dá)反射表面，并且安裝有一光學(xué)透鏡，用于從該反射表面在該透鏡的側(cè)向反射光，以最小化從該透鏡向上發(fā)射的光量，同時(shí)，增加向該透鏡的側(cè)面發(fā)射的光量，從而極大地限制了熱點(diǎn)的產(chǎn)生。本發(fā)明省去了熱點(diǎn)擋板和復(fù)雜的裝配過程，從而能夠減少零件數(shù)量，并減小顯示屏板的厚度。
文檔編號G02F1/1335GK1854770SQ200610077308
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者張峻豪, 徐廷勛 申請人:Lg電子株式會社, Lg伊諾特有限公司