光通量控制构件、发光装置以及显示装置

摘要

公开了一种光通量控制构件、一种发光装置以及一种显示装置。光通量控制构件包括：入射表面；形成为向入射表面凹进并且构造成使穿过入射表面的入射光的至少一部分反射的第一光学表面；以及形成为从第一光学表面延伸并且构造成使穿过第一光学表面的入射光的至少一部分反射的第二光学表面，其中第二光学表面包括具有不同斜率的多个区段。

权利要求

1.一种发光装置，包括：

光通量控制构件，其包括：入射表面、形成为向所述入射表面凹进并且构造成使穿过所述入射表面的入射光的至少一部分反射的第一光学表面、以及形成为从所述第一光学表面延伸并且构造成使穿过所述第一光学表面的入射光的至少一部分反射的第二光学表面；和覆盖物，其耦接在所述第一光学表面上以控制穿过所述第一光学表面的所述入射光的透光率，其中所述第二光学表面包括具有不同斜率的多个区段，

其中所述第二光学表面形成为从所述第一光学表面向所述入射表面延伸，并且形成所述光通量控制构件的外表面，其中所述第二光学表面包括：连接至所述第一光学表面的、满足第一斜率的第一区段；

以及形成为从所述第一区段延伸以连接至所述入射表面并且构造成满足小于所述第一斜率的第二斜率的第二区段，其中所述第一斜率和所述第二斜率小于90度，

其中所述第二斜率与所述第一斜率之比满足0.2至0.8，其中所述入射表面包括形成为向发光元件突出的凸部，并关于光轴旋转对称。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第一光学表面使所述入射光的至少一部分全反射至所述第一区段，以及使所述入射光的剩余的光的至少一部分全反射至所述第二区段。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其中所述第一区段使从所述第一光学表面全反射的所述光的至少一部分折射。

4.根据权利要求2所述的发光装置，其中所述第二区段使从所述第一光学表面全反射的所述光的至少一部分全反射至所述第一光学表面。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其中被所述第二区段全反射的所述光的至少一部分被所述第一光学表面或所述第一区段折射并输出。

说明书

光通量控制构件、发光装置以及显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及光通量控制构件、发光装置以及显示装置。

背景技术

[0002] 液晶显示器(LCD)是根据施加的电压利用液晶透射率的改变将由各种装置产生的各种电信息转换成可见信息，并传输该可见信息的装置。因其不具有自发光性所以LCD需要背光。然而，由于LCD可以消耗低的功率，并实现为具有轻的重量和薄的厚度，所以其被广泛使用。

[0003] 此外，由于LCD不具有自发光性，所以应该将用作提供光的发光装置的背光单元(BLU)设置在图像显示于其上的液晶面板的背表面处。

[0004] LCD包括液晶面板和构造成用光来照射液晶面板的BLU，液晶面板包括彼此隔开预定距离以彼此面对的滤色片基板和阵列基板、置于滤色片基板与阵列基板之间的液晶层。

[0005] 用于LCD中的BLU根据用作光源的发光二极管的位置可以分成侧光型(edge type)和直下型(direct type)。

[0006] 在侧光型BLU中，用作光源的发光二极管布置在导光板的侧表面处，并且导光板使用从发光二极管辐射的光通过全反射等来照射液晶面板。

[0007] 直下型BLU使用扩散板而非导光板，并且发光二极管设置在液晶面板的背表面处。因此，发光二极管用光来照射液晶面板的背表面。

[0008] 同时，在LCD中，照度均匀度是决定LCD的质量的重要因素，由此BLU应用光均匀地照射液晶面板。

发明内容

[0009] 本发明涉及改进照度均匀度的光通量控制构件、发光装置以及显示装置。

[0010] 根据本发明的一个方面，提供了一种光通量控制构件，该光通量控制构件包括：入射表面；形成为向入射表面凹进并构造成使穿过入射表面的入射光中的至少一部分反射的第一光学表面；以及形成为从第一光学表面延伸并构造成使穿过第一光学表面的光中的至少一部分反射的第二光学表面，其中第二光学表面包括具有不同斜率的多个区段。

[0011] 第二光学表面可以形成为从第一光学表面向入射表面延伸，并且可以形成光通量控制构件的外表面。

[0012] 第二光学表面可以包括：连接至第一光学表面的、满足第一斜率的第一区段；以及形成为从连接至入射表面的第一区段延伸并构造成满足小于第一斜率的第二斜率的第二区段。

[0013] 第一斜率和第二斜率可以小于90度。

[0014] 第二斜率与第一斜率之比可以满足0.2至0.8。

[0015] 第二区段可以使从第一光学表面反射的光中的至少一部分全反射。

[0016] 被第二区段全反射的光中的至少一部分可以由第一光学表面或第一区段折射。

[0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种包括光通量控制构件的发光装置。

[0018] 发光装置还可以包括耦接在第一光学表面上以控制穿过第一光学表面的入射光的透光率的覆盖物。

[0019] 根据本发明的又一方面，提供了一种包括光通量控制构件的显示装置。

[0020] 显示装置还可以包括耦接在第一光学表面上以控制穿过第一光学表面的入射光的透光率的覆盖物。

附图说明

[0021] 通过参照附图来详细描述本发明的示例性实施方案，本发明的以上和其他目的、特征和优点对于本领域技术人员而言将变得更加明显，在附图中：

[0022] 图1是根据本发明的一个实施方案的发光装置的侧向截面图；

[0023] 图2是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的覆盖物的示例的图；

[0024] 图3是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜形状的截面图；

[0025] 图4是示出了图3的透镜中的第二光学表面的斜率的图；

[0026] 图5是示出了根据本发明的一个实施方案的透镜的光学特性的图；

[0027] 图6是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的另一透镜的图；

[0028] 图7是示出了应用根据本发明的一个实施方案的发光装置的液晶显示器(LCD)的分解透视图；

[0029] 图8是应用根据本发明的一个实施方案的发光装置的背光单元的沿线A-A'的截面图；以及

[0030] 图9是用于说明应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜中的第二光学表面的第一区段和第二区段的斜率比的重要意义的图。

具体实施方式

[0031] 尽管本发明可以进行各种修改并且具有若干实施方案，但是在附图中示出了特定示例性实施方案并且将在具体实施方案中详细地进行说明。然而，本发明并不限于这些实施方案，并且应当理解的是，本发明包括本发明的技术范围和精神中所包含的所有等同物和替代物。

[0032] 可以使用包括如“第一”、“第二”等序数的术语来描述各种部件，但是所述部件不受这些术语的限制。这些术语仅为了将一个部件与另一部件进行区分的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一部件可以称为第二部件，类似地，第二部件可以称为第一部件。术语“和/或”包括多个项的组合或者多个项中的任意一项。

[0033] 此外，仅为了方便起见，在本说明书中可互换地将部件描述为“模块”和“零件”，并且这些术语不具有独特的含义或作用。

[0034] 应当注意的是，在本说明书中，当某一部件被称为是连接至另一部件时，所述某一部件可以直接连接至另一部件，或者在所述两个部件之间可以介入有第三部件。另一方面，当某一部件被称为是直接连接至另一部件时，在所述两个部件之间未介入有第三部件。

[0035] 本文所使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方案，并不限制本发明。此外，除非上下文另有明确说明，单数表示应当被理解为包括复数表示。应当理解的是，术语“包括”，“包含”，“含有”或“具有”意在表明说明书所描述的特征、数字、步骤、操作、元件和部件的存在或者所述这些的组合的存在，并不排除一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件和部件的存在、所述这些的组合的存在、或者另外的可能性。

[0036] 除非另有定义，本文中所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，术语(例如在常用字典中定义的那些)应被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过于形式化的含义，除非文中明确进行这样的定义。

[0037] 下文中，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施方案，其中，在整个附图中类似的附图标记指代类似或相应的元件，并且将省略重复说明。

[0038] 图1是根据本发明的一个实施方案的发光装置的侧向截面图。此外，图2是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的覆盖物的示例的图。

[0039] 参照图1，发光装置包括：发光元件110、光学构件120、驱动基板200等。

[0040] 发光元件110布置在驱动基板200上，并且电连接至形成在驱动基板200上的电路图案。将发光元件110用作光源，所述光源构造成从驱动基板200的电路图案接收电信号，以将电信号转换成光信号，并且输出经转换的光信号。在本发明的实施方案中，将使用其中发光元件110是用作点光源的发光二极管的情况作为例子来进行说明，但本发明不限于此。在说明书中，术语“光源”和“发光元件”可以互换使用。

[0041] 光学构件120可以包括：透镜121、布置在透镜121上的覆盖物122等。此外，光学构件120还可以包括布置在透镜121的入射表面处以支承驱动基板200上的透镜121的至少一个支承部123，和形成为从透镜121的上表面延伸以支承耦接到透镜121的上表面的覆盖物122的凸缘124。

[0042] 透镜121和覆盖物122的相对的表面可以通过粘合构件(未示出)例如包含浸渍在玻璃纤维中的聚酰亚胺基树脂或环氧树脂的片和膜被彼此部分地接合。

[0043] 透镜121可以设置在发光元件110上以覆盖发光元件110的外表面的至少一部分。透镜121是这样的一种光通量控制构件：其使从发光元件110入射的光折射并且控制光路，并且可以提高发光装置的亮度均匀度。稍后将参照图3至图5来具体描述透镜121的形状和光学特性。

[0044] 透镜121上可以布置有覆盖物122。

[0045] 覆盖物122布置在透镜121上以覆盖包括透镜121的中心部分的面积的一部分，并且用于传输穿过透镜的上表面的入射光的仅一部分。为此，覆盖物122可以吸收、反射或折射穿过透镜121的输出光的至少一部分。

[0046] 当不提供覆盖物122时，穿过透镜121的上表面的输出光的大部分向发光装置的中心部分移动，而这可以造成其中发光装置的中心部分变得非常明亮的云纹(mura)。

[0047] 因此，覆盖物122可以传输穿过透镜121的上表面的入射光的仅一部分，以防止光被集中于发光装置的中心部分，从而防止云纹。

[0048] 在说明书中，发光装置的中心部分意思是以光轴OA为中心的预定区域。此外，光轴OA是指示来自点光源的在三维光通量的中心处的光的移动方向的虚拟直线。例如，在图1中，光轴OA轴可以与延伸穿过形成在透镜121的上部处的光学表面的中心和形成在透镜121的下部处的入射表面的中心的虚拟轴一致。

[0049] 覆盖物122可以具有70％或更小的透光率。也就是说，覆盖物122可以布置成使得穿过覆盖物122并向发光装置的中心部分移动的光的量与穿过透镜121的上表面并入射在覆盖物122的入射表面上的光的量的比例(下文中称为“透光率”)为70％或更小。

[0050] 覆盖物122可以设置成覆盖透镜121的光学表面S2的至少一部分。覆盖物122可以设计成具有与透镜121的切割成相对于覆盖物122为水平的上表面相同的或小于其的表面面积，使得关于仅移动到发光装置的中心部分的光的透光率受控。

[0051] 可以通过在基板上形成覆层来提供覆盖物122。例如，可以通过以下方式来提供覆盖物122：在由丙烯酸树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、环烯烃共聚物(COC)树脂或聚萘二甲酸(PEN)树脂)形成的基板上形成覆层例如聚甲基丙烯酸甲酯。

[0052] 覆盖物122可以包括反射层，反射层包括反射图案。在这种情况下，覆盖物122可以通过反射图案使从透镜121的第一光学表面S2入射在覆盖物122的入射表面上的一部分光反射，并由此可以控制透光率。

[0053] 当反射层布置在覆盖物122的入射表面上时，被覆盖物122反射的光可以移动到发光装置的边缘区而非被透镜121移动到其中心部分。因此，改善了云纹，并且也增大透镜121的覆盖区域。

[0054] 此外，覆盖物122可以包括扩散片。在这种情况下，覆盖物122使从透镜121的第一光学表面S2入射在覆盖物122的入射表面上的一部分光扩散，并使其移动到除发光装置的中心部分之外的另一区域。

[0055] 另外，如图2所示，覆盖物122可以包括多个通孔5，从透镜121的上表面入射的光仅一部分穿过通孔5。

[0056] 如图2所示，当覆盖物包括多个通孔以控制透光率时，覆盖物122可以由透光率低于预定值的材料形成，或者在入射表面上形成反射层，由此入射在除通孔之外的其他区域上的光的大部分可以被吸收或反射。此外，透光率可以通过控制通孔的尺寸和分布来控制。例如，假设入射在除通孔之外的其他表面上的光的大部分被反射或吸收，则多个通孔5在覆盖物122中所占用的总面积可以被控制为70％或更小，并由此覆盖物122的透光率可以被控制为70％或更小。

[0057] 覆盖物122根据发光装置的特性、透镜的形状等可以形成为具有不同的厚度。例如，当发光装置用于LCD的背光单元时，覆盖物122的厚度可以为500μm或更小。

[0058] 同时，例如在图1中，示出了一种其中在一个驱动基板200处布置有一个发光元件110和一个光学构件120的情况。然而，本发明的实施方案不限于此。例如，可以在一个驱动基板200处布置多个发光元件110。另外，例如，可以将多个光学构件120布置成与一个发光元件110相对应。

[0059] 下文中，将参照图3和图4来描述应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜的形状。

[0060] 图3是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜形状的截面图。另外，图4是示出了图3的透镜中的第二光学表面的斜率的图。

[0061] 参照图3和图4，透镜121包括入射表面S1、形成为向入射表面S1凹进的第一光学表面S2、以及形成为从第一光学表面延伸的第二光学表面S3，并且可以形成为实心型。

[0062] 入射表面S1是从发光元件110辐射的光入射在其上的光学表面，并且可以布置在发光元件110之上以面对发光元件110。当发光元件110设置在透镜121的外侧处时，透镜121的入射表面S1可以形成在透镜121的与发光元件110相对的下表面处。

[0063] 入射表面S1可以包括球面或非球面。在这种情况下，如图2所示，入射表面S1的沿光轴OA的轴向切割的截面可以包括弯曲段。

[0064] 入射表面S1可以包括平坦表面。在这种情况下，入射表面S1的沿光轴OA的轴向切割的截面可以包括线性段。

[0065] 入射表面S1可以包括形成为向透镜121的上部凹进的一个或更多个凹部(未示出)。在这种情况下，发光元件110的一部分或全部可以容置在形成在透镜121的下表面中的凹部中。另外，从发光元件110发射的光可以通过凹部的内表面入射在透镜121上。

[0066] 入射表面S1可以包括形成为向发光元件110突出的一个或更多个凸部。

[0067] 入射表面S1可以关于光轴OA旋转对称。此外，入射表面S1可以关于光轴OA非旋转对称。

[0068] 如图1所示，透镜121可以布置成分离于发光元件110。在这种情况下，从发光元件110发射的光可以通过布置成与发光元件110相对的一个表面入射在透镜121上，也就是说，入射表面可以在透镜121的外表面实现。

[0069] 同时，在图1中，例如示出了一种其中发光元件110布置成与透镜121间隔开的实例。然而，透镜121可以实现为其中发光元件110容置在透镜121中的集成光学透镜(IOL)型，即可以与发光元件一体形成。在这种情况下，透镜121的入射表面可以是透镜121的对应于与发光元件110的边界表面的内表面，而非透镜121的外表面。

[0070] 第一光学表面S2是使穿过透镜121的内侧的入射光反射或折射的光学表面。

[0071] 第一光学表面S2可以布置成与入射表面S1相对，并且可以包括形成在其向元件凹进的中心部分处的凹部S21。

[0072] 凹部S21可以包括形成为锥形的倾斜表面，其中凹进的水平从其边缘部向其中心部逐渐增加。在这种情况下，凹部S21的顶点可以位于光轴OA处。

[0073] 形成凹部的倾斜表面的斜率可以随着靠近顶点逐渐增加或减小。在这种情况下，形成凹部的倾斜表面的沿光轴OA的方向的截面可以包括弯曲段。

[0074] 形成凹部的倾斜表面的斜率可以恒定地保持而没有任何变化。在这种情况下，形成凹部的倾斜表面的沿光轴OA的方向的截面可以包括线性段。

[0075] 凹部S21可以关于光轴OA旋转对称。此外，第一光学表面S2可以关于光轴OA非旋转对称。

[0076] 第一光学表面S2还可以包括形成在其平行于覆盖物122的下表面的边缘部处的平坦表面S22。凸缘124可以形成在平坦表面S22的边缘区处以向外延伸。

[0077] 第二光学表面S3可以形成为从第一光学表面S2向下向入射表面S1弯折或弯曲，并且可以形成光通量控制构件的外表面。

[0078] 在说明书中，弯折意思是急剧弯折的形状。例如，当两个表面被弯折以形成曲率半径为约0.1mm或更小的曲面时，可以认为两个表面是弯折的。此外，弯曲意思是轻微弯折的形状。例如，当两个表面被弯折以形成曲率半径大于约0.1mm的曲面时，可以认为两个表面是弯曲的。此外，屈折意思是曲面被弯折同时曲面的变化趋势改变的形状。例如，当将凸曲面弯折并改变成凹曲面时，可以认为曲面被屈折。

[0079] 第二光学表面S3可以包括具有不同斜率的多个区段S31和S32。此处，斜率意思是由第一区段S31和第二区段S32的外表面相对于垂直于光轴OA的表面形成的角度。

[0080] 第一区段S31是连接在第一光学表面S2处的区段，并且可以形成为从第一光学表面S2向入射表面S1弯折或弯曲。

[0081] 第二区段S32形成为从第一区段S31向入射表面S1延伸，并且连接至入射表面S1。

[0082] 第一区段S31的斜率θ1和第二区段S32的斜率θ2两者可以设计成小于90度，并且可以根据透镜121的标准改变。同时，由于第一区段S31和第二区段S32的两个斜率都被设计成小于90度，所以第一区段S31和第二区段S32随着距入射表面S1更远(即朝向透镜121的上表面)而距光轴OA更远。

[0083] 为了得到期望的光学特性，第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率之比(θ2/θ1)可以设置成满足0.2至0.8。当第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率之比(θ2/θ1)小于0.2时，入射表面S1的清晰的孔径可能被占据。同时，当第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率之比(θ2/θ1)大于0.8时，存在其中透镜121的照明分布与通常的分布形状显著不同的问题。

[0084] 第一区段S31和第二区段S32的沿光轴OA的方向的截面可以包括线性段。

[0085] 第一区段S31和第二区段S32的沿光轴OA的方向的截面可以包括弯曲段。

[0086] 第二光学表面S3可以关于光轴OA旋转对称或非旋转对称。

[0087] 在具有上述结构的透镜121中，第一光学表面S1可以用作使入射光的至少一部分全反射的全反射表面。此外，由于第二光学表面S3包括可以控制光路的两个表面S31和S32，所以第二光学表面S3用作全反射表面和折射表面。因此，透镜121可以使从光源110入射的光移动成以折射(入射表面S1)、反射(第一光学表面S2)以及另一折射(第二光学表面S3)的顺序形成的光路，以及移动成以折射(入射表面S1)、反射(第一光学表面S2)、另一反射(第二光学表面S3)以及另一折射(第一光学表面S2或第二光学表面S3)的顺序形成的光路。

[0088] 下文中，参照图5，将具体描述应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜的光学特性。

[0089] 图5是示出了根据本发明的一个实施方案的透镜的光学特性的图。

[0090] 参照图5，从光源110发射的一部分光通过入射表面S1折射，接着入射在第一光学表面S2的凹部(参照图2的附图标记S21)上。凹部S21使入射光的至少一部分朝向第二光学表面S3全反射。

[0091] 第一光学表面S2的凹部S21是全反射表面。入射光的一部分R1可以向第二光学表面S3的第一区段S31全反射，并且入射光的一部分R2可以向第二光学表面S3的第二区段S32全反射。

[0092] 第二光学表面S3的第一区段S31是折射表面，入射光的被第一光学表面S2全反射的至少一部分R1通过该折射表面折射并输出到外侧。

[0093] 第二光学表面S3的第二区段S32是折射表面，入射光的被第一光学表面S2全反射的至少一部分R2通过该折射表面向第一光学表面S2全反射，而经全反射的光R2被第一光学表面S2折射并输出到外侧。

[0094] 另外，第二光学表面S3的第二区段S32是折射表面，入射光的被第一光学表面S2全反射的至少一部分可以通过该折射表面向第二光学表面S3的第一区段S31全反射。在这种情况下，由第二光学表面S3的第二区段S32全反射的光可以被第二光学表面S3的第一区段S31折射并输出到外侧。

[0095] 同时，例如在图1至图4中，示出了一种其中透镜121的上表面包括附接覆盖物122的凸缘124的情况。然而，本发明不限于此。根据本发明，可以提供没有凸缘124的透镜121。

[0096] 图6是示出了应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜的另一实施方案的图。

[0097] 参照图6，透镜121包括凹部S21和平坦表面S22。与图3中所示的透镜不同，凸缘可以省略。因此，覆盖物122可以附接在透镜121的平坦表面S22上。

[0098] 在这种情况下，平坦表面S22可以通过粘合构件(未示出)接合至覆盖物122的一个表面，并且可以形成为具有预定宽度W22并由此防止覆盖物122被分离。

[0099] 平坦表面S22的宽度W22可以根据透镜特性例如透镜121的尺寸和形状变化。例如，可以提供宽度W22为0.5mm至1mm的平坦表面S22，但不限于此。

[0100] 具有上述结构的发光装置可以应用于各种装置例如背光单元和包括背光单元的LCD。

[0101] 图7是示出了应用根据本发明的一个实施方案的发光装置的LCD的分解透视图。另外，图8是应用根据本发明的一个实施方案的发光装置的背光单元的沿线A-A'的截面图。

[0102] 参照图7和图8，LCD包括背光单元10和液晶面板20。

[0103] 液晶面板20是LCD的显示部件，并且可以包括薄膜晶体管(TFT)基板、滤色片基板以及置于这两个基板之间的液晶层。TFT基板包括多个栅极线、与多个栅极线交叉的多个数据线以及形成在每个栅极线和每个数据线的交叉区域处的TFT。

[0104] 驱动电路部件30可以连接到液晶面板20的一侧。

[0105] 驱动电路部件30包括向TFT基板的栅极线提供扫描信号的印刷电路板(PCB)31，和向其数据线提供数据信号的PCB 32。

[0106] 驱动电路部件30以膜上芯片(COF)方式、带载封装(TCP)方式等电连接至液晶面板20。

[0107] LCD还可以包括构造成支承液晶面板20的面板导件21，和构造成覆盖液晶面板20的边缘并与面板导件21耦接的上部壳22。

[0108] 背光单元10以直下型耦接到液晶面板20，并且可以包括底覆盖物300、驱动基板200、多个光源100以及多个光学片400。

[0109] 底覆盖物300可以由金属材料形成，并且可以形成为上部开放的盒形状。例如，底覆盖物300可以通过使金属板弯折或弯曲来形成。

[0110] 驱动基板200容置在底覆盖物300的弯折或弯曲空间中。另外，底覆盖物300用于支承光学片400和液晶面板20。

[0111] 驱动基板200形成为板形状，并且在驱动基板200上可以形成反射层。反射层用于使从发光二极管110发射的光反射以及提高背光单元10的性能。

[0112] 可以在驱动基板200上安装多个光源100。

[0113] 每个光源100可以包括发光元件110和设置成覆盖发光元件110的透镜121。在图7和图8中，例如示出了一种其中发光二极管用于发光元件110的情况。

[0114] 每个发光二极管110布置在驱动基板200上，并且电连接至驱动基板200。发光二极管110根据从驱动基板200提供的驱动信号来发射光。

[0115] 每个发光二极管110用作点光源，并且以规则间隔布置在驱动基板200上的发光二极管110阵列可以形成面光源。

[0116] 每个发光二极管110可以形成为包括发光二极管芯片的发光二极管封装件。每个发光二极管110可以辐射白光，或者可以均匀地辐射蓝光、绿光和红光。

[0117] 光学构件120用于控制从发光二极管110穿过透镜121和耦接到透镜121的上部的覆盖物122辐射的光的光通量和透光率，并由此以提高背光单元10的亮度均匀度。

[0118] 当从发光二极管110辐射的光入射在透镜121上时，透镜121用于控制光通量和提高亮度均匀度。

[0119] 如参照图1至图5所述，透镜121可以包括光从发光二极管110入射在其上的入射表面(参照图3的S1)、形成为向入射表面凹进的第一光学表面(参照图3的S2)以及形成为从第一光学表面S2延伸的第二光学表面(参照图3的S2)，并且第二光学表面S3可以包括具有不同斜率的多个区段(参照图4的S31)。

[0120] 透镜121可以布置成与透镜121分离。另外，透镜121可以布置成发光二极管110在其中容置的IOL型。

[0121] 覆盖物122通过粘合构件(未示出)接合至透镜121以覆盖透镜121的上表面的至少一部分，并且布置成具有70％或更小的透光率。

[0122] 在穿过透镜121并入射在覆盖物122上的光中，覆盖物122可以仅使移动到特定区域(即，对应于发光二极管110的中心部分的区域)的一部分光穿过，并由此其中光被集中于发光二极管110的中心部分的现象可以被改进。

[0123] 同时，在图7和图8中，例如示出了一种光学元件120以规则间隔布置的情况，但本发明的实施方案不限于此。根据本发明的实施方案，以规则间隔布置以对应于每个发光二极管110的多个光学元件120可以彼此耦接以形成一个结构。

[0124] 光学片400可以包括扩散片410、偏振片420、棱镜片430等，并且可以用于提高穿过光学片400的光的特性。

[0125] 扩散片410用于将从光源100入射的光引导至液晶面板20的前部，使光扩散成在大的范围上具有均匀分布，接着将光发射至液晶面板20。

[0126] 偏振片420用于使倾斜入射在偏振片420上的光偏振，并且使光垂直输出。为了将从扩散片410输出的光的方向改变成垂直方向，可以在液晶面板20之下布置至少一个偏振片420。

[0127] 棱镜片430使平行于其透光轴的光穿过，以及使垂直于透光轴的光反射。

[0128] 同时，为了确保背光单元10的照度均匀度，在发光二极管110与透镜121之间形成具有预定尺寸的气隙是必要的。另外，为了具有宽的照明分布，减小发光二极管110的尺寸或增加透镜121的尺寸是必要的，并由此以确保照度均匀度。

[0129] 近来，随着对TFT-LCD的需求增加，对减小发光二极管110与透镜121之间的气隙的努力在一直进行着。然而，因减小的气隙而在减小透镜121的尺寸方面存在限制，并由此难以确保照度均匀度。特别地，当背光单元10被设计成厚度为10mm或更小时，光被集中于光源100的中心部分，并且出现其中发光装置的中心部分变得过于明亮的云纹，并且被一个光源覆盖的覆盖区域也被减小。

[0130] 因此，在本发明的实施方案中，由于阻挡被集中于透镜121的中心部分的一部分光的覆盖物122耦接到透镜121，所以可以有效地防止从发光二极管110输出的光集中于光源100的中心部分，并且可以增大该一个光源100所覆盖的覆盖区域。

[0131] 图9是这样的图：其用于说明应用于根据本发明的一个实施方案的发光装置的透镜中的第二光学表面的第一区段和第二区段的斜率比的重大意义，并且示出根据第一区段和第二区段的斜率比的照明分布。

[0132] 参照图9，在透镜121的第二光学表面S3中，当第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率的斜率比(θ2/θ1)为0.3、0.4和0.8时，穿过透镜121的光的照明分布与通常的分布没有显著不同。然而，当第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率的斜率比(θ2/θ1)为0.9时，可以理解的是，生成了照明分布与通常的分布显著不同的区域P1和P2。

[0133] 当穿过透镜121的光的照明分布与通常的分布类似时，可以使用形成在驱动基板200上的反射层或扩散片410来补充背光单元的照度均匀度，从而得到预定的照度均匀度。
然而，当穿过透镜121的光的照明分布与通常的分布显著不同时，背光单元的照度均匀度的问题不能使用形成在驱动基板100上的反射层或扩散片410来解决。

[0134] 因此，在透镜121的第二光学表面S3中，第二区段S32的斜率与第一区段S31的斜率的斜率比(θ2/θ1)满足0.8或更小。

[0135] 当形成透镜121的第二光学表面S3的第一区段S31和第二区段S32的斜率比(θ2/θ1)为小于0.2时，入射表面S1的清晰的孔径可能被占据。

[0136] 因此，第二区段S32与第一区段S31的斜率比(θ2/θ1)可以设计成满足0.2至0.8。

[0137] 根据本发明的实施方案的光通量控制构件，从光源辐射的光均匀地扩散，由此发光装置的照度均匀度可以改进。

[0138] 对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明的上述示例性实施方式进行各种修改。因此，意图是本发明覆盖所有这些修改，只要这些修改落在所附权利要求及其等同物的范围内即可。