[发明专利]用于背光源的透镜组件和具有透镜组件的背光单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于背光光源的透镜组件和包括透镜组件的背光单元。

背景技术

液晶显示器(其不是自发光设备)通常包括照明系统，诸如背光。

已经用于传统背光光源的冷阴极荧光灯(“CCFL”)消耗高功率并且具有短的使用寿命。因此，最近，广泛使用利用发光二极管(“LED”)(其具有长使用寿命以及低功耗和轻重量)的背光系统以允许背光系统变得纤细。

发明内容

通常，通过背光系统中的发光二极管(“LED”)元件发射的光具有线性，使得释放至与LED元件垂直的区域的光的强度具有最大值，并且释放至不与LED元件垂直的区域的光的强度可能具有小于最大值的值。因此，在使用LED元件的这种背光系统中，输出光的强度并非基本均匀的并且根据区域可具有不同的强度。

此外，当用于发射不同颜色的LED被用于实现发射期望颜色的背光系统时，由于上述LED的线性导致不同的颜色可能未被有效地混合。

在背光系统中，为了增加光的颜色的均匀性，可利用增加数量的LED元件来减小LED元件之间的间隙，并且因此增加制造成本。

本发明的示例性实施方式涉及用于十分有效地混合不同颜色的光而不增加LED元件的数量的用于背光光源的透镜、以及包括透镜的背光单元。

本发明的示例性实施方式提供了用于背光光源的透镜组件，其包括：多个光发射器，其中，每个光发射器包括发射具有彼此不同颜色的光的第一发光器件和第二发光器件；以及透镜，布置在光发射器上以覆盖光发射器。在这种实施方式中，透镜相对于中心轴基本对称并且具有沿与中心轴平行的方向延伸的条形形状，光发射器沿与中心轴平行的方向彼此间隔开，并且第一发光器件和第二发光器件沿与中心轴平行的方向彼此间隔开。

在示例性实施方式中，通过光发射器发射至透镜的光可在透镜的外顶表面上全反射，并且全反射的光可通过透镜的外侧表面沿第一方向扩散，第一方向与中心轴基本正交。

在示例性实施方式中，由第一发光器件发射的第一光和由第二发光器件发射的第二光可沿第一方向扩散并且彼此混合。

在示例性实施方式中，透镜可包括与光发射器的侧表面对应的两个内侧表面和与光发射器的顶表面对应的内顶表面，内顶表面可包括第一倾斜表面，第一倾斜表面使透镜随着远离内侧表面直至中心轴而变得更薄，并且透镜的两个内侧表面和内顶表面可限定相对于中心轴基本对称的形状。

在示例性实施方式中，内顶表面的第一倾斜表面可与透镜的底表面形成第一角，并且第一角处于约零(0)度至约45度的范围内。

在示例性实施方式中，透镜的内顶表面可进一步包括第二倾斜表面，第二倾斜表面沿不与第一倾斜表面平行的方向倾斜。

在示例性实施方式中，透镜可包括与其内侧表面对应的两个外侧表面、和与其内顶表面对应的外顶表面，其中，透镜的外顶表面可包括第三倾斜表面，第三倾斜表面使透镜的高度随着远离中心轴直至外侧表面而增加，并且透镜的两个外侧表面和外顶表面可限定相对于中心轴基本对称的形状。

在示例性实施方式中，透镜在中心轴处具有第一厚度，并且随着远离中心轴透镜变得更厚，并且第一厚度大于约0.5毫米(mm)。

在示例性实施方式中，透镜的外顶表面可在中心轴处具有预定曲率。

在示例性实施方式中，通过光发射器发射的光可在内顶表面上被折射，折射的光可在外顶表面上被全反射，并且全反射的光可通过透镜的外侧表面沿第一方向扩散，第一方向与中心轴基本正交。在这种实施方式中，由第一发光器件发射的第一光和由第二发光器件发射的第二光可沿第一方向扩散并且彼此混合。

在示例性实施方式中，透镜可包括在内顶表面上限定的第一锯齿部和在外侧表面上限定的第二锯齿部中的至少一个，其中，第一锯齿部和第二锯齿部的每一个可包括彼此交替布置的凹入部和突出部。

在示例性实施方式中，第一锯齿部和第二锯齿部中的至少一个可具有其中谷部和脊部交替布置的棱镜形式。

在示例性实施方式中，谷部和脊部中的至少一个可具有预定曲率。

在示例性实施方式中，第一锯齿部和第二锯齿部中的至少一个可具有通过多个半圆柱体(hemi-cylinder)限定的形式。