透镜、包含该透镜的发光装置及包含该发光装置的背光单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种透镜、包含该透镜的发光装置，以及包含该发光装置的背光单元。
【背景技术】
[0002]—般来说，液晶显示器(IXD)和等离子体显示面板(PDP)已经成为众所周知的典型的大型显示装置。
[0003]与自发光的PDP不同，IXD由于不是自发光的而需要背光单元。
[0004]根据光源的位置，背光单元可以被归类为侧入式(edge type)背光单元或直下式(direct type)背光单元。在侧入式背光单元中，光源位于IXD面板的左边和右边和/或上边和下边，光通过导光板被均匀地散布到LCD面板的整个表面上。因此，光的均匀性好，并且可以显著地降低IXD面板的厚度。
[0005]在一般应用于大于20英寸的显示装置的直下式背光单元中，有多个光源位于面板之下。直下式背光单元比侧入式背光单元表现出更高的光效率。为此，直下式背光单元主要用于需要高亮度的大型显示装置中。
[0006]冷阴极焚光灯(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)被用作常规侧入式或直下式背光单元的光源。然而，在使用CCFL的背光单元中，电力被恒定地供应到CCFL，导致功耗过高。此外，CCFL表现出的色饱和度等同于阴极射线管(cathode ray tube (CRT))的色饱和度的约70%。另外，由于CCFL中含有水银(汞)，所以会造成环境污染。
[0007]近年来，为解决上述问题，积极地开展了使用发光二极管(LED)作为替代物的背光单元的研究。
[0008]在使用LED用于背光单元的情况中，需要降低背光单元的制造成本，降低背光单元的功耗，并且需要将背光单元配置成薄型。
【发明内容】
[0009]本发明提供一种透镜、包含该透镜的发光装置以及包含该发光装置的背光单元，其中，提供了数量增加的光路，从而降低了制造成本，降低了功耗并且使背光单元更加纤薄。
[0010]在一个实施例中，一种发光装置包括光源和位于所述光源上的透镜，其中，所述透镜包括:上表面；位于所述上表面之下的下表面，使得所述下表面与所述光源相对；以及连接在所述上表面与所述下表面之间的侧表面，并且，其中所述侧表面包括以不同角度倾斜的多个区段(segment)，所述多个区段中的至少一个具有图案。所述图案可以具有均方根(root mean square，RMS)粗糙度。在这些区段中间的连接至下表面的下区段可以具有大于Ομπι且小于60μπι的RMS粗糙度。作为一种选择，所述图案可以包括孔和杆。所述孔和杆可以周期性地或非周期性地排列。
[0011 ] 例如，所述上表面可以具有朝向所述光源逐渐变深的凹部。
[0012]例如，所述多个区段中的每一个可以具有从下表面到上表面逐渐增大的宽度。
[0013]例如，在所述多个区段中的接近所述下表面的一个区段的宽度可以小于在所述多个区段中的接近所述上表面的另一个区段的宽度。
[0014]例如，在所述多个区段中的接近所述下表面的一个区段的倾斜角可以小于在所述多个区段中的接近所述上表面的另一个区段的倾斜角。或者，在所述多个区段中的接近所述下表面的一个区段的倾斜角可以大于在所述多个区段中的接近所述上表面的另一个区段的倾斜角。
[0015]例如，在所述多个区段中的接近所述下表面的一个区段的RMS粗糙度可以大于在所述多个区段中的接近所述上表面的另一个区段的RMS粗糙度。
[0016]例如，所述透镜的下表面可以具有入射表面以允许从所述光源发出的光入射到所述入射表面上，所述透镜的上表面可以具有反射表面以反射入射到所述入射表面上的光，并且在所述透镜的侧表面中的接近下表面的一个区段可以具有散射表面以散射从所述反射表面反射的光。
[0017]例如，所述透镜可以相对于光轴对称或不对称。
[0018]例如，所述多个区段中的接近所述下表面的一个区段可以平行于所述凹部的倾斜表面。
[0019]例如，所述多个区段可以包括以倾斜的状态从所述下表面朝所述上表面延伸的下区段，以及以倾斜的状态从所述下区段朝所述上表面延伸的上区段。
[0020]例如，所述下区段或上区段中的至少一个可以是直线形或曲线形。
[0021]例如，所述发光装置可以进一步包括位于所述透镜上的盖。所述盖可以包括选自以下各项中的至少一者:透射板，用于透射从所述透镜射出的光中的至少一些；反射板，用于反射从所述透镜射出的光中的至少一些；以及扩散板，用于扩散从所述透镜射出的光中的至少一些。
[0022]在另一实施例中，一种背光单元包括:底部支架；位于所述底部支架上的反射部件；具有上文所述构造的至少一个发光装置，所述发光装置位于所述反射部件上；以及光学片，所述光学片以被所述底部支架支持的状态位于所述发光装置上。
[0023]在另外一实施例中，一种透镜包括:上表面；位于所述上表面之下的下表面，使得所述下表面与所述光源相对；以及连接在所述上表面与所述下表面之间的侧表面，其中，所述侧表面包括以不同角度倾斜的多个区段，所述多个区段中的至少一个具有图案。所述图案可以具有RMS粗糙度。
【附图说明】
[0024]现在将参照以下附图详细描述布置和实施例，其中相同的附图标记指代相同的元件，其中:
[0025]图1是图示根据一实施例的透镜的透视图；
[0026]图2是图示根据一实施例的发光装置的分解截面图；
[0027]图3是图2所示发光装置的组装截面图；
[0028]图4A至图4C是图示图2所示部分“A”的放大局部截面图；
[0029]图5是图示根据另一实施例的发光装置的截面图；
[0030]图6是根据一实施例的液晶显不器的截面图；
[0031]图7A和图7B是图示光从透镜沿第一路径和第二路径射出的实例的平面图；
[0032]图8A至图8C、图9A至图9C以及图1OA至图1OC是图示在不同条件下的根据比较例的发光装置和根据实施例的发光装置的Mura程度和亮度分布的视图；
[0033]图11是图示基于下区段的均根方(RMS)粗糙度的程度的照度分布的视图；以及
[0034]图12A至图12G是图示在RMS微粗糙度为R0、R1、R20、R30、R40、R50和R60的情况下的平面照度的相片。
【具体实施方式】
[0035]以下将详细描述在附图中示出其实例的本发明的优选实施例。但是，实施例也可以修改成各种其他形式。这些实施例不是限制性的而是说明性的。提供这些实施例以面向本领域的一般技术人员更完整地解释本发明。
[0036]应理解，当一元件被称作在另一元件“上”或“下”时，其可以直接在该另一元件上/下，也可以存在一个或多个中间元件。当一元件被称作“上”或“下”时，可以包括基于特定元件的“在该元件上”以及“在该元件下”。
[0037]此外，相关术语，诸如“第一”和“第二”以及“上部部分”和“下部部分”仅用于将一个主体或元件与另一个主体或元件区分，不一定要求或涉及在此类主体或元件之间的任何物理或逻辑关系或序列。
[0038]在附图中，为了描述的方便和清楚，各个层(或各个部分)的厚度或大小被夸张、省略或示意性地示出。另外，各个元件的大小并不表示其实际大小。
[0039]图1是图示根据一实施例的透镜130A的透视图。
[0040]图2是图示根据一实施例的发光装置(或光源模块)100A的分解截面图，并且图3是图2所示发光装置100A的组装截面图。
[0041]图2和图3是沿图1中的线1-1’截取的截面图。
[0042]参见图2和图3，根据本实施例的发光装置100A可以包括基座110、光源120、透镜130A 和盖 140。
[0043]光源120可以位于基座110上。基座110可以是板型驱动板。但是，本发明不限于此。至少一个光源120可以安装在基座110上，并且用于将光源120与供电的适配器连接的电极图案可以形成在基座110上。
[0044]例如，用于将光源120与适配器连接的碳纳米管电极图案可以形成在基座110的上表面上。基座I1可以是安装有多个光源的印刷电路板(PCB)，该PCB由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃、聚碳酸酯(PC)或硅(Si)制成。基座110可以形成为具有薄膜形状。此外，单层PCB、多层PCB、陶瓷板或金属芯PCB都可以被选择性地用作基座110。
[0045]光源120可以从基座110的电路图案接收电信号，可以将所接收的电信号转换成光信号，并且可以输出该光信号。光源120可以是点光源或面光源。但是，实施例不限于此。
[0046]光源120可以是发光二极管(LED)芯片。该LED芯片可以是蓝光LED芯片或紫外光LED芯片。或者，该LED芯片可以是选自以下各项中的至少一者:红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片、黄绿光LED芯片，以及白光LED芯片，或者这些LED芯片的组合。
[0047]白光LED可以通过以下方式来实现:在蓝光LED上涂覆黄色荧光粉(phosphor);在蓝光LED上涂覆红色磷光剂和绿色荧光粉；或者在蓝光LED上涂覆黄色荧光粉、红色荧光粉和绿色焚光粉。
[0048]透镜130A位于光源120上以改善从光源120射出的光的亮度的均匀性。透镜130A可