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TW201523091A - 控制光通量之元件、元件之製造方法、顯示裝置以及光發射裝置 - Google Patents

控制光通量之元件、元件之製造方法、顯示裝置以及光發射裝置 Download PDF

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TW201523091A
TW201523091A TW104107534A TW104107534A TW201523091A TW 201523091 A TW201523091 A TW 201523091A TW 104107534 A TW104107534 A TW 104107534A TW 104107534 A TW104107534 A TW 104107534A TW 201523091 A TW201523091 A TW 201523091A
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light
unit
light emitting
refractive
luminous flux
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TW104107534A
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李基錫
徐銀晟
崔峴鎬
李昌奕
金基喆
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Ｌｇ伊諾特股份有限公司
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Priority claimed from KR1020120058852A external-priority patent/KR101340141B1/ko
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Abstract

根據本發明之一例示性實施例之一控制光通量之元件包含：一光學路徑改變單元，其嵌入於一基質中且包含使入射光散射之散射粒子；及一光學方向調整單元，其包含附著至該光學路徑改變單元以接收自該光學路徑改變單元散射之該光之一耦合表面，以及使該接收之光折射且發射該折射光之一折射表面，藉此，根據本發明之一例示性實施例之控制光通量之元件之一光學漫射效能可增強一光學漫射效能。

Description

控制光通量之元件、元件之製造方法、顯示裝置以及光發射裝置
本發明係主張關於2012年05月31日申請之韓國專利案號No.10-2012-0058852及2012年05月31日申請之韓國專利案號No.10-2012-0058857之優先權。藉以引用的方式併入本文用作參考。
根據本發明之例示性且非限制性之實施例之教示大體而言係關於控制光通量之元件、元件之製造方法、顯示裝置以及光發射裝置。
通常，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)正得到廣泛使用。LCD藉由使用晶體之回應於電壓或溫度而使陣列改變之物理性質來顯示圖像資料(或影像)。
由於LCD並非自發光部件(self-luminescent element)，故LCD需要用於將光輻照至液晶顯示面板之背光單元。存在兩種LCD背光單元，一種背光單元為直下式背光單元且另一種背光單元為側光式背光系統。最常見LCD藉由經由控制施加至液晶層之電場來調變自背光單元入射之光之發光而展示圖像資料。
對於側光式背光單元，在透明之光導面板之周圍配備有諸如螢光光源之光源。自螢光光源輻射至光導面板之側表面之光經折射及/或反射至安置有LCD面板之前側。另一方面，對於直下式背光單元，在LCD面板之背側下安置有複數個螢光光源，使得光自光源直接輻射至LCD面板之整個表面。
然而，上述背光單元忍受光被無規則地輻射至LCD面板之 劣勢。結果，LCD之物理性質可降級。因此，需要儘力改良LCD之亮度均一性。
因此，本發明已緊記出現於先前技術中之以上劣勢/問題，且本發明之一目標為提供經組態以改良亮度均一性的控制光通量之元件、元件之製造方法、顯示裝置以及光發射裝置。
為了實現以上目標，本發明提供一種控制光通量之元件(在下文中被稱為「光通量控制元件」)，該元件包含：一光學路徑改變單元，其嵌入於一基質中且包含使入射光散射之散射粒子；及一光學方向調整單元，其包含附著至該光學路徑改變單元以接收自該光學路徑改變單元散射之該光之一耦合表面，以及使該接收之光折射且發射該折射光之一折射表面。
較佳但未必需要，該光學路徑改變單元可包含接收光之一入射表面、與該入射表面相對之一光發射表面，以及連接至該入射表面及該光發射表面且附著至該耦合表面之一連接表面。
較佳但未必需要，該光學路徑改變單元可包含轉換該光且使該光散射之一光學轉換單元，以及堆疊於該光學轉換單元上以使該散射光再散射之一路徑改變單元。
較佳但未必需要，該連接表面可由在該光學轉換單元處接觸該耦合表面之一第一連接表面及在該路徑改變單元處接觸該耦合表面之一第二連接表面分隔，且該光學路徑改變單元可進一步包含處於該光學轉換單元與該路徑改變單元之間的一邊界處、定義該光學轉換單元及該路徑改變單元之一中間表面。
較佳但未必需要，該光學轉換單元之一折射率可小於該路徑改變單元之一折射率。
較佳但未必需要，由該耦合表面與自該入射表面之一中心延伸至該光發射表面之一中心之一中心軸線之一法向軸線形成之一角度可超 過30°，但可小於100°。
較佳但未必需要，該光發射表面可相對於該入射表面以凹入或凸出方式形成，或可形成具有至少一拐折點。
較佳但未必需要，該光學方向調整單元可包含一矽樹脂。
較佳但未必需要，該散射粒子之一折射率可超過該基質之一折射率。
較佳但未必需要，該等散射粒子可包含二氧化鈦及螢光粉。
在本發明之另一一般態樣中，提供一種顯示裝置，該裝置包含：一光源，其輸出光；一驅動基板，其安裝具有該光源；安裝於該驅動基板上以用於接收該輸出光且發射該接收之光之一光通量控制元件，及接收該發射之光的一顯示面板，其中該光通量控制元件包含嵌入具有使該輸出光散射之散射粒子之一光學路徑改變單元；以及一光學方向調整單元，其包含附著至該光學路徑改變單元以接收自該光學路徑改變單元散射之該光之一耦合表面，以及使該接收之光折射且發射該折射光之一折射表面。
較佳但未必需要，該光學路徑改變單元可包含接收該輸出光之一入射表面、與該入射表面相對之一光發射表面，以及連接至該入射表面及該光發射表面且附著至該耦合表面之一連接表面。
較佳但未必需要，該光學路徑改變單元可包含轉換該輸出光且使該輸出光散射之一光學轉換單元，以及堆疊於該光學轉換單元上以使該散射光再散射之一路徑改變單元。
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：一光源，其輸出光；一驅動基板，其安裝具有該光源；及安裝於該驅動基板上以用於接收該輸出光且發射該接收之光之一光通量控制元件，其中該光通量控制元件包含嵌入具有使該輸出光散射之散射粒子之一光學路徑改變單元；以及一光學方向調整單元，其包含附著至該光學路徑改變單元以接收自該光學路徑改變單元散射之該光之一耦合表面，以及使該接收之光折射且發射該折射光之一折射表面。
較佳但未必需要，該光學路徑改變單元可包含轉換該光且使該光散射之一光學轉換單元，以及堆疊於該光學轉換單元上以使該散射光 再散射之一路徑改變單元。
在本發明之再一一般態樣中，提供一種控制光通量之元件，該元件包含：一折射單元；以及部分或全部插入至該折射單元中之一反射單元，其中該折射單元包含接收光之一入射表面、發射來自該入射表面之該光之一光發射表面，且其中該反射單元係以與該入射表面相對之方式配置。
較佳但未必需要，該反射單元可包含反射來自該入射表面之該光之一反射表面。
較佳但未必需要，該反射表面可包含一彎曲表面。
較佳但未必需要，該反射單元可包含一球形表面。
較佳但未必需要，該反射單元可具有一角狀物或一截頭錐之一形狀。
較佳但未必需要，該反射單元可面對該入射表面。
較佳但未必需要，該折射單元可包含與該反射單元直接接觸之一接觸表面，且該折射表面可由於自該接觸表面扭曲而延伸。
較佳但未必需要，該反射單元可具有一球體之一形狀。
較佳但未必需要，該折射單元可覆蓋該反射單元之一外部表面之3/5至99/100。
在本發明之再一一般態樣中，提供一種顯示裝置，該裝置包含：一光源；自該光源接收光之一光通量控制元件；以及自該光通量控制元件接收光之一顯示面板，其中該光通量控制元件包含自該光源接收該光之一折射單元，以及部分或完全插入至該折射單元中以使來自該光源之該光反射之一反射單元，且其中該反射單元面對該折射單元之一入射表面。
較佳但未必需要，該反射單元可配置於該光源之一光軸上。
較佳但未必需要，該顯示裝置可進一步包含與該光源電性連接之一驅動基板，且該光通量控制元件可與該光源及該驅動基板緊密接觸。
較佳但未必需要，該反射單元可具有一粒子之一形狀。
在本發明之再一一般態樣中，提供一種製造一光通量控制元件之方法，該方法包含：將一反射單元配置於一模具內；及將一透明樹脂 配置於該模具內以部分或完全覆蓋該反射單元。
較佳但未必需要，該方法可進一步包含提供一驅動基板及配置於該驅動基板上之一光源，其中該透明樹脂與該驅動基板及該光源緊密接觸。
本發明之例示性實施例可改良一光學漫射效能，藉此，一光發射裝置之一光通量控制元件可使光更均一地輻射至一顯示面板以改良一顯示裝置之效能且藉此增強該顯示裝置之一亮度均一性。
根據本發明之例示性實施例之控制光通量之元件將一反射單元插入至一折射單元中，藉此，根據本發明之例示性實施例之控制光通量之元件可按需要調整該反射單元之一形狀。特別地，不管該折射單元之一形狀或設計如何，根據本發明之例示實施例之控制光通量之元件可插入至該折射單元中以按需要形成該反射單元之一反射表面。
因此，本發明之例示性實施例可提供能夠使入射光按需要漫射之控制光通量之元件、顯示裝置以及控制光通量之元件之製造方法。結果，根據本發明之例示性實施例的控制光通量之元件、顯示裝置以及控制光通量之元件之製造方法可有效地控制光通量以實現亮度均一性。
100‧‧‧光發射裝置
110‧‧‧驅動基板
120‧‧‧光源
130‧‧‧光通量控制元件
140‧‧‧光學路徑改變單元/光路徑改變單元
141‧‧‧基質
143‧‧‧散射粒子
145‧‧‧光學轉換粒子
147‧‧‧路徑改變粒子
148‧‧‧凹面凹槽單元
149‧‧‧凹面單元
151‧‧‧入射表面
153‧‧‧光發射表面
155‧‧‧第一光發射表面
156‧‧‧第二光發射表面
157‧‧‧連接表面
158‧‧‧第一連接表面
159‧‧‧第二連接表面
160‧‧‧光學方向調整單元
161‧‧‧耦合表面
163‧‧‧折射表面
165‧‧‧後表面
OA‧‧‧光軸
θ1‧‧‧角度
θ2‧‧‧角度
200‧‧‧光發射裝置
210‧‧‧驅動基板
220‧‧‧光源
230‧‧‧光通量控制元件
240‧‧‧光學路徑改變單元
244‧‧‧光學轉換單元
246‧‧‧路徑改變單元
241a‧‧‧第一基質
241b‧‧‧第二基質
245‧‧‧光學轉換粒子
247‧‧‧路徑改變粒子
251‧‧‧入射表面
252‧‧‧中間表面
252a‧‧‧中間光發射表面
252b‧‧‧中間入射表面
253‧‧‧光發射表面
257‧‧‧連接表面
258‧‧‧第一連接表面
258a‧‧‧中間連接表面
258b‧‧‧中間連接表面
259‧‧‧第二連接表面
260‧‧‧光學方向調整單元
261‧‧‧耦合表面
263‧‧‧折射表面
265‧‧‧後表面
10‧‧‧液晶顯示裝置
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
50‧‧‧光學薄片
60‧‧‧液晶顯示面板
71‧‧‧閘極驅動基板
73‧‧‧資料驅動基板
80‧‧‧面板導引裝置
90‧‧‧上部罩殼
1001‧‧‧模具
1002‧‧‧模具之形成凹槽
1010‧‧‧光通量控制元件
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1012‧‧‧反射單元
1100‧‧‧凹入單元
1200‧‧‧凹面單元
1020‧‧‧發光二極體
1210‧‧‧入射表面
1110‧‧‧折射表面
1120‧‧‧凹陷表面
1220‧‧‧後表面
1030‧‧‧驅動基板
1013‧‧‧反射單元
1014‧‧‧反射單元
1015‧‧‧反射單元
1017‧‧‧光通量控制元件
1130‧‧‧接觸表面
1310‧‧‧反射表面
1040‧‧‧背光單元
1041‧‧‧底部保護罩
1042‧‧‧光學薄片
1050‧‧‧液晶顯示面板
1051‧‧‧閘極驅動PCB
1052‧‧‧資料驅動PCB
1053‧‧‧頂部罩殼
1054‧‧‧面板導引裝置
藉由結合隨附圖式考慮以下詳細描述可容易地理解本發明之技術，在該等隨附圖式中：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之一個橫截面的橫截面圖；圖3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4為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置之一個橫截面的橫截面圖；圖5為說明根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視 圖；圖6為說明沿著圖5之線A-A'截取之橫截面的橫截面圖；圖7為說明根據本發明之一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一例示性實施例之光發射裝置之橫截面的橫截面圖；圖9及圖10為說明反射單元之一個形狀的透視圖；圖11為說明根據本發明之另一例示性實施例之光發射裝置之一個橫截面的橫截面圖；圖12為說明根據本發明之另一例示性實施例之反射單元之一個形狀的透視圖；圖13、圖14及圖15為說明形成光通量控制元件之程序的示意圖；圖16為說明根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視圖；圖17為說明沿著圖16之線A-A'截取之橫截面的橫截面圖；圖18為說明根據一比較實例之光發射裝置的橫截面圖；圖19為說明根據一實驗實例之光發射裝置的橫截面圖；圖20為說明根據一比較實例之光發射裝置之光分佈的示意圖；且圖21為說明根據一實驗實例之光發射裝置之光分佈的示意圖。
【最佳模式】
在下文中，將參閱隨附圖式詳細地描述例示性實施例，其中相同參考數字用以貫穿說明書及圖式指示相同或實質上相同之裝置。因此，在一些實施例中，未詳細說明熟知程序、熟知裝置結構以及熟知技術以避免對本發明之不清楚解釋。
在諸圖式中，將理解，當一面板(一薄片、一元件、一導引裝置或一單元)被稱為在另一面板(另一薄片、另一元件、另一導引裝置或另一單元)「上」或「下」時，該面板可直接在另一面板(薄片、元件、導引裝置或單元)上或下，或亦可存在介入面板(薄片、元件、導引裝置或單元)。在諸圖式中，為說明清楚起見，誇大、省略或示意地展示層或膜 之尺寸(諸如，大小或厚度)。因此，裝置在諸圖式中之大小未充分反映裝置之實際大小。
此外，可互換地使用術語「表面」及「平面」。
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，且圖2為說明根據本發明之第一例示性實施例之光發射裝置之一個橫截面的橫截面圖。
參閱圖1及圖2，根據本發明之一例示性實施例之光發射裝置(100)包含一驅動基板(110)、一光源(120)及一光通量控制元件(130)。
提供驅動基板(110)以用於支撐及驅動控制。驅動基板(110)可為PCB(印刷電路板)。亦即，驅動基板(110)可藉由扁平板來實現。此外，驅動基板(110)形成具有嵌入具有複數條傳輸線(未圖示)之介電物質。此時，驅動基板(110)可藉由堆疊複數個介電板來實現。此時，每一傳輸線經由兩個遠端而曝露於外部。此時，傳輸線之一遠端連接至一驅動單元(未圖示)。此外，傳輸線之另一遠端曝露於外部以形成一連接端子，在驅動信號係經由一個遠端自驅動單元接收之情況下，傳輸線經由該連接端子將一驅動信號傳輸至另一遠端之連接端子。
光源(120)實質上產生光且輸出該光。光源(120)係安裝於驅動基板(110)上。此時，光源(120)可經由一漿料接觸至驅動基板(110)之一連接端子從而與驅動基板(110)電性連接。此外，在驅動信號係接收自驅動基板(110)之情況下，操作光源(120)以產生光。此時，光源(120)可回應於自驅動基板(110)施加之電壓之強度而調整光量(光能)。
藉由非限制性實例，光源(120)可為諸如LED(發光二極體)之點光源，或可為藉由配置複數個LED形成之表面光源。亦即，光源(120)可藉由一結構來實現，在該結構中，複數個LED係以各自間隔分開一預定距離之方式分散及配置於驅動基板(110)上。此時，該等LED中之每一者係藉由包含一發光二極體晶片之一發光二極體封裝定義。此外，該等LED可發射白光，且可分別發射藍光、綠光及紅光。
光通量控制元件(130)使自光源(120)入射之光散射。光 通量控制元件(130)係安裝於驅動基板(110)上。此外，光通量控制元件(130)覆蓋驅動基板(110)上之光源(120)。此時，光源(120)之OA(光軸)通過光通量控制元件(130)之中心。藉由非限制性實例，光通量控制元件(130)可個別地覆蓋該等LED中之每一者。此時，光通量控制元件(130)可容納光源(120)之一部分或全部。此外，光通量控制元件(130)包含一光學路徑改變單元(140)及一光學方向調整單元(160)。
光學路徑改變單元(140)使自光源(120)入射之光之路徑改變。光學路徑改變單元(140)包含一基質(141)及複數個散射粒子(143)。基質(141)形成具有一透明材料。基質(141)使自光源(120)入射之光通過。此時，基質(141)之折射率可為1.4至1.5。基質(141)可包含矽樹脂、環氧樹脂及丙烯酸系樹脂。
該等散射粒子(143)係嵌入於基質(141)內。亦即，該等散射粒子(143)藉由分散於基質(141)上而分佈於基質(141)上。該等散射粒子(143)使經由基質(141)入射之光散射。此時，每一散射粒子之折射率可超過基質(141)之折射率。此時，散射粒子(143)之折射率可為2.2。亦即，散射粒子之折射率與基質(141)之折射率之間的差值可為0.4至0.5。此外，該等散射粒子(143)中之每一者之直徑可具有對應於500nm至10μm之大小。
此時，散射粒子(143)包含一光學轉換粒子(145)及一路徑改變粒子(147)。光學轉換粒子(145)轉換自光源(120)入射之光之波長。藉由非限制性實例，光學轉換粒子(145)可將藍光學轉換成紅光或轉換成綠光。此外，光學轉換粒子(145)使自光源(120)入射之光散射。此時，光學轉換粒子(145)可包含螢光粉及量子點。路徑改變粒子(147)包含二氧化鈦(TiO2)。
此外，光學路徑改變單元(140)包含一入射表面(151)、一光發射表面(153)及一連接表面(157)。入射表面(151)面對光源(120)，且為接收自光源(120)至光學路徑改變單元(140)之光之一表面。此時，入射表面(151)之中心係配置於光源(120)之OA(光軸)上。此外，入射表面(151)係緊緊地附著至光源(120)從而直接接觸光源(120)。
藉由非限制性實例，光學路徑改變單元(140)可於一底部表面處形成具有凹面凹槽單元(148)。光學路徑改變單元(140)之凹面凹槽單元(148)可經形成以部分地或完全地容納光源(120)。亦即，在光源(120)被插入至光學路徑改變單元(140)之凹面凹槽單元(148)中之情況下，可使凹面凹槽單元(148)內之入射表面(151)與光源(120)接觸。換言之，可在凹面凹槽單元(148)之內部設置入射表面(1510，藉此，光可以在光源(120)與光學路徑改變單元(140)之間無損失之方式自光源(120)入射於光學路徑改變單元(140)上。
與此同時，光路徑改變單元(140)可於一底部表面處不形成具有凹面凹槽單元(148)。亦即，入射表面(151)可在光學路徑改變單元(140)之底部表面處與光源(120)接觸。
光發射表面(153)為一表面，光係自該表面發射。此時，光發射表面(153)使光折射。此外，光發射表面(153)之中心係配置於光源(120)之OA上。亦即，光發射表面(153)可經形成以致具有環繞光源(120)之OA之中心的一軸向對稱結構。
此外，光發射表面(153)可相對於入射表面(151)以凹入或凸出方式形成。或者，光發射表面(153)可形成具有至少一拐折點，其中拐折點意味曲線上之一點，在該點處，曲率或凹度的正負號自正變為負或自負變為正。亦即，曲線自凹向上的(正曲率)變為凹向下的(負曲率)，或反之亦然。
藉由非限制性實例，凹面單元(149)可形成於光學路徑改變單元(140)之上表面處。凹面單元(149)可相對於光源(120)以凹入方式形成於光學路徑改變單元(140)之中心處。此時，凹面單元(149)之中心係配置於光源(120)之OA上，其中凹面單元(149)可經形成以具有環繞凹面單元(149)之OA之中心的一軸向對稱結構，藉此，光發射表面(153)可由第一光發射表面(155)及第二光發射表面(156)分隔。
第一光發射表面(155)係設置於凹面單元(149)內。第一光發射表面(155)係自光源(120)之OA延伸。亦即，第一光發射表面(155)係沿著凹面單元(149)之一內部形狀垂直於OA，或延伸至一傾斜 外部。此外，第一光發射表面(155)反射來自光學路徑改變單元(140)之光。此時，第一光發射表面(155)可使光全反射。結果，第一光發射表面(155)可防止熱點由於光過度集中於光通量控制元件(130)之中心部分而產生。
在凹面單元(149)之外部設置第二光發射表面(156)。第二光發射表面(156)係自第一光發射表面(155)彎曲且延伸至第一光發射表面(155)之外部，其中曲線意味緩慢或逐漸彎曲之形狀。亦即，第二光發射表面(156)垂直於OA，或延伸至一傾斜外部。換言之，第二光發射表面(156)係配置於光發射表面(153)之周邊處，亦即，配置於凹面單元(149)及第一光發射表面(155)之周邊處。此時，第二光發射表面(156)可為球形或非球形的。此外，第二光發射表面(156)發射來自光學路徑改變單元(140)之光，其中光可自第一光發射表面(155)反射且自第二光發射表面(156)發射。
連接表面(157)將入射表面(151)連接至光發射表面(153)。連接表面(157)被分成一第一連接表面(158)及一第二連接表面(159)。
第一連接表面(158)面對驅動基板(110)，且係自入射表面(151)延伸。此外，第一連接表面(158)延伸至垂直於OA之一外部方向。第一連接表面(158)係於光源(120)之周邊處緊密附著至驅動基板(110)。第二連接表面(159)係自第一連接表面(158)延伸以連接至第一連接表面(158)。此時，第二連接表面(159)為光自光學路徑改變單元(140)發射所在之表面，其中光可自第一光發射表面(155)反射且自第二連接表面(159)發射。第二連接表面(159)包圍OA之外圍。
光學方向調整單元(160)用以調整自光學路徑改變單元(140)入射之光之方向。此時，光學方向調整單元(160)之折射率小於光學路徑改變單元(140)之折射率。光學方向調整單元(160)環繞光源(120)之OA包圍光學路徑改變單元(140)。藉由非限制性實例，光學方向調整單元(160)可形成為環之形狀。此外，光學方向調整單元(160)可形成具有一透明材料。光學方向調整單元(160)可包含矽樹脂、環氧樹脂及丙烯酸系樹脂。光學方向調整單元(160)包含一耦合表面(161)、一折射表 面(163)及一後表面(165)。
耦合表面(161)為光自光學路徑改變單元(140)入射至光學方向調整單元(160)所在之表面。此時，耦合表面(161)可緊緊地附著至光學路徑改變單元(140)之連接表面(157)(亦即，第二連接表面(159))，以與光學路徑改變單元(140)直接接觸。接著，耦合表面(161)包圍OA，其中耦合表面(161)可以與第二連接表面(159)之形狀相同之形狀實現。此外，由耦合表面(161)與OA之法向軸線形成之角度(θ1)可超過30°，但可小於100°。
折射表面(163)為光自光學方向調整單元(160)發射所在之表面(或平面)。此時，折射表面(163)用以使光折射。折射表面(163)係自耦合表面(161)延伸。折射表面(163)圍繞OA且圍繞耦合表面(161)之外圍。
後表面(165)起作用以將耦合表面(161)連接至折射表面(163)。此時，後表面(165)面對驅動基板(110)。亦即，後表面(165)延伸至垂直於OA之一外部方向。此外，後表面(165)係緊緊地附著至連接表面(157)，亦即，於第一連接表面(158)之周邊處附著至驅動基板(110)。
亦即，在根據本發明之例示性實施例之光通量控制元件(130)中，光在入射表面(151)上入射且在散射粒子(143)上或自散射粒子(143)散射。此外，光通量控制元件(130)上之光經發射至光學路徑改變單元(140)之光發射表面(153)或發射至光學方向調整單元(160)之折射表面(163)。
亦即，光路徑改變單元(140)上之光係發射至光發射表面(153)或發射至連接表面(157)，其中光可自第一光發射表面(155)反射且發射至第二光發射表面(156)或連接表面(157)。此外，光學方向調整單元(160)上之光係在耦合表面(161)上入射且發射至折射表面(163)。
圖3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，且圖4為說明根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置之一個橫截面的橫截面圖。
參閱圖3及圖4，根據本發明之第二例示性實施例之光發射裝置包含一驅動基板(210)、一光源(120)及一光通量控制元件(230)。此時，本發明之本例示性實施例之光發射裝置(200)中的驅動基板(210)、光源(120)及光通量控制元件(230)之基本結構與先前實施例之基本結構實質上相同，以使得沒有更詳細解釋且將省略說明。然而，關於對應於光通量控制元件(230)之先前例示性實施例之結構的結構，與本例示性實施例中之光發射裝置(200)之結構有所不同，以使得將集中於本例示性實施例之解釋及說明。
在根據本例示性實施例之光發射裝置(200)中，光通量控制元件(230)之光學路徑改變單元(240)包含一光學轉換單元(244)及一路徑改變單元(246)。此時，光學路徑改變單元(240)在結構上係藉由將路徑改變單元(246)堆疊於光學轉換單元(244)而實現。
此外，光學路徑改變單元(240)包含一入射表面(251)、一中間表面(252)、一光發射表面(253)及一連接表面(257)。在堆疊路徑改變單元(246)及光學轉換單元(244)時，中間表面(252)為形成於光學轉換單元(244)與路徑改變單元(246)之間的一平面。中間表面(252)係由一中間光發射表面(252a)及一中間入射表面(252b)形成，其中中間光發射表面(252a)與中間入射表面(252b)彼此面對。此外，連接表面(257)被分成一第一連接表面(258)及一第二連接表面(259)。
光學轉換單元(244)轉換自光源(220)入射之光之波長。此外，光學轉換單元(244)使自光源(220)入射之光之路徑改變。光學轉換單元(244)包含一第一基質(241a)及複數個光學轉換粒子(245)。
第一基質(241a)形成具有一透明材料。第一基質(241a)使自光源(120)入射之光通過。此時，第一基質(241a)之折射率可為1.4至1.5。此時，第一基質(241a)可包含矽樹脂、環氧樹脂及丙烯酸系樹脂。該複數個光學轉換粒子(245)係包含於第一基質(241a)中。亦即，該等光學轉換粒子(245)藉由分散於第一基質(241a)上而分佈於第一基質(241a)上。
光學轉換粒子(245)轉換自光源(120)入射之光之波長。 藉由非限制性實例，光學轉換粒子(245)可將藍光轉換成紅光或轉換成綠光。此外，光學轉換粒子(245)使自光源(220)入射之光散射。此時，該等光學轉換粒子(245)之每一折射率可超過第一基質(241a)之折射率。該等光學轉換粒子(245)可包含螢光粉及量子點。
光學轉換單元(244)包含一入射表面(251)、一中間光發射表面(252a)及一第一連接表面(258)。
入射表面(251)面對光源(220)，且為接收自光源(220)至光學轉換單元(244)之光之一表面。此時，入射表面(251)之中心係配置於光源(220)之OA(光軸)上。此外，入射表面(251)係緊緊地附著至光源(220)從而直接接觸光源(220)。
中間光發射表面(252a)為光自光學轉換單元(244)發射所在之平面。此外，中間光發射表面(252a)之中心係配置於光源(220)之OA上。亦即，中間光發射表面(252a)可經形成以致具有環繞光源(220)之OA之中心的一軸向對稱結構。中間光發射表面(252a)可完全形成具有一彎曲表面。亦即，中間光發射表面(252a)可相對於入射表面(251)以凸出方式形成。
第一連接表面(258)係自入射表面(251)延伸。此時，第一連接表面(258)延伸至垂直於OA之一外部方向，且在光源(220)之周邊處與驅動基板(210)緊緊地接觸。此時，第一連接表面(258)可藉由改變一方向並扭曲而延伸至垂直於OA之該外部方向，藉此，第一連接表面(258)可被分成一基板接觸表面(258a)及一中間連接表面(258b)。
基板接觸表面(258a)延伸至垂直於OA之該外部方向且在光源(220)之周邊處與驅動基板(210)緊緊地接觸。中間連接表面(258b)係自基板接觸表面(258a)延伸。此時，中間連接表面(258b)為光自光學轉換單元(244)發射所在之平面，且圍繞OA之周邊。
路徑改變單元(246)用以使自光學轉換單元(244)入射之光之路徑改變。此時，路徑改變單元(246)之折射率小於光學轉換單元(244)之折射率。路徑改變單元(246)包含一第二基質(241b)及路徑改變粒子(247)。第二基質(241b)可形成具有一透明材料。第二基質(241b)使自 光學轉換單元(244)入射之光通過，此時，第二基質(241b)之折射率可小於第一基質(241a)之折射率。此時，第二基質(241b)之折射率可為1.4至1.5。第二基質(241b)可包含矽樹脂、環氧樹脂及丙烯酸系樹脂。
該等路徑改變粒子(247)係嵌入於第二基質(241b)內。亦即，該等路徑改變粒子(247)使自光學轉換單元(244)入射之光再散射。此時，該等路徑改變粒子(247)之折射率可超過第二基質(241b)之折射率。路徑改變粒子(247)包含二氧化鈦(TiO2)。此外，路徑改變單元(246)包含一中間入射表面(252b)、一光發射表面(252b)及一第二連接表面(259)。
中間入射表面(252b)面對中間光發射單元(252a)，且為接收自光學轉換單元(244)至路徑改變單元(246)之光之一表面。此時，中間入射表面(252b)之中心係配置於光源(22b0)之OA(光軸)上。此外，中間入射表面(252b)可緊緊地附著至中間光發射表面(252a)從而直接接觸光學轉換單元(244)。此時，中間入射表面(252b)可具有與中間光發射表面(251a)之形狀相同之一形狀。
中間入射表面(252b)面對中間光發射表面(252b)，且為光自光學轉換單元(244)發射至路徑改變單元(246)所在之平面。此外，中間入射表面(252b)之中心係配置於光源(220)之OA上。此外，中間入射表面(252b)可緊緊地附著至中間光發射表面(252a)從而直接接觸光學轉換單元(244)。此時，中間入射表面(252b)可具有與中間光發射表面(251a)之形狀相同之一形狀。
光發射表面(253)為光自路徑改變單元(246)發射所在之平面。此外，光發射表面(253)之中心係配置於光源(220)之OA上。亦即，光發射表面(253)可經形成以致具有環繞光源(220)之OA之中心的一軸向對稱結構。光發射表面(253)可完全形成具有一彎曲表面。亦即，光發射表面(253)可相對於入射表面(251)以凹入或凸出方式形成。此外，光發射表面(253)可經形成以致具有至少一拐折點。
第二連接表面(259)係自光發射表面(253)延伸以連接至第一連接表面(258)。此時，第二連接表面(259)可連接至第一連接表面 (258)之中間連接表面(258b)。此時，第二連接表面(259)為光自路徑改變單元(246)發射所在之平面。第二連接表面(259)圍繞OA之外圍。
在根據本例示性實施例之光發射裝置(200)中，光學方向調整單元(260)包含一耦合表面(261)、一折射表面(263)及一後表面(265)。
耦合表面(261)為光自光學路徑改變單元(240)入射至光學方向調整單元(260)所在之表面。此時，耦合表面(261)可緊緊地附著至光學路徑改變單元(240)之連接表面(257)(亦即，第二連接表面(259))，以與光學路徑改變單元(240)直接接觸。此時，耦合表面(261)可另外且緊緊地附著至第一連接表面(258)之中間連接表面(258b)以個別地接觸光學轉換單元(244)之路徑改變單元(246)。此外，由耦合表面(261)與光源(220)之OA形成之角度(θ1)可超過30°，但可小於100°。
折射表面(263)為光發射所在之表面(或平面)。此時，折射表面(263)用以使光折射。折射表面(263)係自耦合表面(261)延伸。折射表面(263)圍繞耦合表面(261)之外圍。
後表面(265)起作用以將耦合表面(261)連接至折射表面(263)。此時，後表面(265)面對驅動基板(210)。亦即，後表面(265)延伸至垂直於OA之一外部方向。此外，後表面(265)係緊緊地附著至連接表面(257)，亦即，於第一連接表面(258)之周邊處附著至驅動基板(210)。
圖5為說明根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視圖，且圖6為說明沿著圖5之線A-A'截取之橫截面的橫截面圖。
參閱圖5及圖6，根據本發明之本例示性實施例之液晶顯示裝置(10)包含一背光單元(20)、一液晶顯示面板(60)、一面板控制基板(70)、一面板導引裝置(80)以及一上部罩殼(90)。
背光單元(20)起作用以藉由產生光來輸出光。此時，背光單元(20)係藉由根據本發明之一例示性實施例之直下式方法實現。背光單元(20)包含一底部保護罩(30)、一光發射裝置(40)及至少一光學薄片(50)。
底部保護罩(30)具有一上部開口之盒之一形狀。底部保護罩(30)經由一上表面來容納光發射裝置(40)以支撐並保護光發射裝置(40)。此外，底部保護罩(30)用以支撐光學薄片(50)及液晶顯示面板(60)。此時，底部保護罩(30)可形成具有一金屬。藉由非限制性實例，底部保護罩(30)可藉由使一金屬板扭曲或彎曲而形成。此時，該金屬板經扭曲或彎曲，光發射裝置(40)之一插入空間可形成於底部保護罩(30)處。
光發射裝置(40)包含一驅動基板(41)、複數個光源(43)及複數個光通量控制元件(45)。該等光源(43)係安裝於較大大小的驅動基板(41)上，其中驅動基板(41)上之該等光源(43)可藉由各自以一預定距離分散來配置。藉由非限制性實例，該等光源(43)可以一柵格結構配置。此外，該等光源(43)係驅動基板(41)電性連接。
該等光通量控制元件(45)個別地覆蓋該等光源(43)。此時，該等光通量控制元件(45)可如上所述地形成。該等光通量控制元件(45)藉由使自該等光源(43)入射之光散射來發射光。光學薄片(50)藉由改良自光發射裝置(40)入射之光之效能而使光通過。此時，光學薄片(50)可為偏光薄片、稜鏡薄片或漫射薄片。
液晶顯示面板(60)起作用以藉由使用自背光單元(20)入射之光來顯示一圖像影像。液晶顯示面板(60)係穿過一後表面安裝於背光單元(20)上。
雖然未說明，但為了藉由彼此面對來維持一均一間隙，液晶顯示面板(60)包含一TFT(薄膜電晶體)基板、一C/F(彩色濾光片)基板以及介於該TFT基板與該C/F基板之間的一液晶層。該TFT基板改變液晶層中之液體之對準，藉此，該TFT基板改變已通過光學薄片之光之光學透射率。該TFT基板在結構上經組態而使得，複數條閘極線形成，橫越複數條閘極線之複數條資料線形成，且TFT形成於該等閘極線與該等資料線之間的一橫越區處。此外，該C/F基板以一預定色彩表示已通過液晶層之光。
設置面板控制基板(71、73)以控制液晶顯示面板(60)。 面板控制基板(71、73)包含一閘極驅動基板(71)及一資料驅動基板(73)。此時，面板控制基板(71、73)係藉由一COF(膜上晶片)與液晶顯示面板(60)電性連接，其中COF可變為一TCP(帶載封裝)。面板導引裝置(80)支撐液晶顯示面板(60)。面板導引裝置(80)係配置於背光單元(20)與液晶顯示面板(60)之間。上部罩殼(90)經建構以圍繞液晶顯示面板(60)之一邊緣，且可耦接至面板導引裝置(80)。
本發明可防止光過度集中於光通量控制元件之中心部分處，這是因為光通量控制元件之光發射表面係以凹入或凸起之方式形成且經形成以致具有至少一拐折點。此外，由光學路徑改變單元散射之光再次由光學方向調整單元折射以增強光學漫射效能，藉此，光可更均一地輻射至液晶顯示面板以增強顯示裝置之效能且增強顯示裝置之亮度均一性。
圖7為說明根據本發明之一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一例示性實施例之光發射裝置之橫截面的橫截面圖，圖9及圖10為說明反射單元之一個形狀的透視圖，圖11為說明根據本發明之另一例示性實施例之光發射裝置之一個橫截面的橫截面圖，圖12為說明根據本發明之另一例示性實施例之反射單元之一個形狀的透視圖，且圖13、圖14及圖15為說明形成光通量控制元件之程序的示意圖。
參閱圖7至圖15，根據本發明之例示性實施例之光發射裝置包含一光通量控制元件(1010)、一光源(例如，一發光二極體(1020))及一驅動基板(1030)。
光通量控制元件(1010)係配置於驅動基板(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)可部分地或完全地容納發光二極體(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)包含一折射單元(1011)及一反射單元(1012)。
折射單元(1012)自發光二極體(1020)接收光，使該光折射且發射該折射光。折射單元(1012)係透明的。折射單元(1012)包含一入射表面(1210)及一折射表面(1110)以及一後表面(1220)。
入射表面(1210)為光自發光二極體(1020)入射所在之平面。入射表面(1210)為面對光源之平面。入射表面(1210)可與發光二極體(1020)直接接觸。為了更明確，入射表面(1210)可為直接且緊緊地接觸發光二極體(1020)之平面。特別地，折射單元(1011)可形成具有一凹面單元(1200)。
凹面單元(1200)對應於發光二極體(1020)。此外，凹面單元(1200)面對一凹入單元(1100)。凹面單元(1200)形成於折射單元(1011)下。亦即，凹面單元(1200)形成於折射單元(1011)之一底部表面處。
凹面單元(1200)經配置具有發光二極體(20)。為了更明確，發光二極體(1020)之部分或全部係配置於凹面單元(1200)內。亦即，發光二極體(1020)之部分或全部係配置於折射單元(1011)內。
此時，自發光二極體(1020)發射之光可經由凹面單元(1200)之一內部表面入射。結果，凹面單元(1200)之該內部表面可為接收光之一入射表面(1210)。亦即，折射單元(1011)可接收穿過凹面單元(1200)之該內部表面之光的大部分。或者，折射單元(1011)可不形成具有凹面單元(1200)。此時，發光二極體(1020)可配置於折射單元(1011)之扁平後表面(1220)處。此時，後表面(1220)之一部分可為入射表面(1210)。
此外，折射單元(1011)形成具有凹入單元(1100)。凹入單元(1100)係形成於折射單元(1011)之一上表面處。凹入單元(1100)對應於發光二極體(1020)。此外，凹入單元(1100)係朝向發光二極體(1020)凹入。又此外，凹入單元(1100)係朝向發光二極體(1020)凹進去。凹入單元(1100)係形成於折射單元(1011)之中心處。
凹入單元(1100)之一內部表面之中心經配置具有發光二極體(1020)之OA(光軸)。亦即，發光二極體(1020)之OA通過凹入單元(1100)之該內部表面之中心。此外，凹入單元(1100)可具有環繞發光二極體(1020)之OA之中心的一軸向對稱結構。
此外，凹面單元(1200)之一內部表面之中心可配置於發光二極體(1020)之OA上。發光二極體(1020)之OA可通過凹入單元(1100) 之內部表面之中心以及凹面單元(1200)之內部表面之中心。
折射表面(1110、1120)發射來自入射表面(1210)之光。此外，折射表面(1110、1120)使入射至光通量控制元件(1010)之光折射。折射表面(1110、1120)中之每一者可總體上形成具有一彎曲表面。折射表面(1110、1120)包含一第一折射表面(1110)及一凹陷表面(1120)。
第一折射表面(1110)係延伸至後表面(1220)。折射表面(1110)可自後表面(1220)扭曲從而延伸至一側向上部方向。此外，第一折射表面(1110)可自驅動基板(1030)之一上表面延伸至一側向上部方向。
第一折射表面(1110)可為一彎曲表面。為了更明確，第一折射表面(1110)可為球形或非球形的。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)可使自反射單元(1012)反射之光折射。第一折射表面(1110)可自凹入單元(1100)之外延伸至一側向上部方向。此外，第一折射表面(1110)可自後表面(1220)彎曲從而延伸至凹陷表面(1120)之外。
凹陷表面(1120)為凹入單元(1100)之一內部表面。凹陷表面(1120)可將來自發光二極體(1020)之光反射至一側向方向、一側向上部方向或一側向底部方向，或藉由使該光折射來發射該光。亦即，凹陷表面(1120)可為一全反射表面或一光發射表面。
凹陷表面(1120)係自發光二極體(1020)之OA延伸。為了更明確，凹陷表面(1120)延伸至與發光二極體(1020)之OA有一定距離之一方向。此時，與發光二極體(1020)之OA有一定距離之該方向意味垂直於發光二極體(1020)之OA之一方向，或自發光二極體(1020)之OA傾斜之一外部方向。為了更明確，凹陷表面(1120)係自發光二極體(1020)之OA延伸至側向上部方向。凹陷表面(1120)係自發光二極體(1020)之OA延伸至外部。此時，術語「OA」意味自點光源至三維發射之光通量之中心的光學前進方向。
此外，發光二極體(1020)之OA可通過入射表面(1210)之中心以及折射表面(1110、1120)之中心。亦即，發光二極體(1020)之 OA可與光通量控制元件(1010)之OA實質上相同。發光二極體(1020)之OA可實質上對應於光通量控制元件(1010)之一中心軸線，其中該中心軸線可為入射表面(1210)之中心，或通過折射表面(1110、1210)之中心之直線。
此時，術語「曲率」意味一緩慢扭曲現象。藉由非限制性實例，在兩個表面形成具有大於近似0.1mm之曲率半徑之一彎曲表面且扭曲之情況下，可認為兩個表面係彎曲的。此時，術語「拐折」意味曲率之傾斜改變為扭曲。藉由非限制性實例，拐折可為凸面曲率經扭曲而變為凹面曲率或凹面曲率經扭曲而變為凸面曲率之情況。
後表面(1220)係自入射表面(1210)延伸。後表面(1220)係以與驅動基板(1030)之一上表面相對之方式配置。後表面(1220)可與驅動基板(1030)之上表面直接接觸。後表面(1220)可以與驅動基板(1030)之上表面直接相對之方式配置。
後表面(1220)可為一扁平平面。此外，後表面(1220)可圍繞入射表面(1210)之外圍。亦即，後表面(1220)可沿著發光二極體(1020)之外圍延伸。
折射表面(1110)係形成於透明之折射單元(1011)之一側向表面處。折射單元(1011)之折射率可為近似1.4至1.5。折射單元(1011)可形成具有一透明樹脂。為了更明確，折射單元(1011)可包含矽樹脂。用於折射單元(1011)之材料之一實例可為PDMS(聚二甲基矽氧烷)。
反射單元(1012)係配置於折射單元(1011)內。反射單元(1012)可部分地或完全地插入至折射單元(1011)中。亦即，反射單元(1012)之部分表面可自折射單元(1011)曝露於外部。或者，反射單元(1012)之表面可由折射單元(1011)完全覆蓋。
折射單元(1011)可覆蓋反射單元(1012)之一外部表面之近似3/5至99/100。此外，折射單元(1011)包含反射單元(1012)所直接接觸之一接觸表面(1130)，這是因為折射單元(1011)可覆蓋反射單元(1012)之部分或全部。接觸表面(1130)為在折射單元(1011)處直接鄰近於反射單元(1012)之平面。此時，在折射單元(1011)部分地覆蓋反 射單元(1012)之情況下，接觸表面(1130)及折射表面(1110、1210)可為扭曲的。亦即，折射表面(1110、1210)(亦即，凹陷表面(1120))可為扭曲的且係自(例如)接觸表面(1130)延伸。
反射單元(1012)可部分地或完全地反射入射於折射單元(1011)上之光。反射單元(1012)可包含具有一高透射率之一材料。反射單元(1012)可包含一金屬，諸如，銀或鋁。或者，反射單元(1012)可包含具有一高折射率之一材料。藉由非限制性實例，反射單元(1012)可為經一高折射率材料(諸如，二氧化鈦(TiO2))塗佈之一元件。
反射單元(1012)可包含反射經由入射表面(1210)入射之光之一反射表面(1310)。反射表面(1310)可為在反射單元(1012)處直接接觸折射單元(1011)之平面。反射表面(1310)可為一彎曲表面或一扁平表面。反射表面(1310)可為一彎曲表面，諸如，一球形表面。
在反射單元(1012、1013)中之每一者具有一角狀物或一截頭錐之一形狀之情況下，如圖9及圖10所說明，周邊及/或底部表面可為反射表面(1310)。
特別地，在反射單元(1012、1013)中之每一者具有一角狀物或一截頭錐之一形狀之情況下，反射單元(1012)可面對發光二極體(1020)。亦即，在反射單元(1012)具有一角狀物之一形狀之情況下，頂點可面對入射表面(1210)。此外，反射單元(1012)之一上表面之一部分可自折射單元(1011)曝露。此外，反射單元(1012)之上表面之另一部分可插入至折射單元(1011)中。
反射單元(1012)可經配置以對應於發光二極體(1020)之OA。亦即，反射單元(1012)可配置於發光二極體(1020)之OA上。反射單元(1012)可鄰近於發光二極體(1020)之OA配置。發光二極體(1020)之OA與在發光二極體(1020)之中心與反射單元(1012)之外部之間的切線之間的角度(θ1)可為近似0.1°至10°。為了更明確，發光二極體(1020)之OA與在發光二極體(1020)之中心與反射單元(1012)之外部之間的切線之間的角度(θ1)可為近似1°至5°。
此外，反射單元(1012)之反射表面(1310)及發光二極體 (1020)之OA與水平平面之間的角度(θ2)可為近似10°至70°。亦即，反射表面(1310)可相對於水平平面傾斜。
如圖11中所說明，反射單元(1014)可具有一粒子之一形狀。為了更明確，反射單元(1014)可具有一球體之一形狀。此外，如圖12中所說明，反射單元(1014)之一部分可具有一部分經切除之球體之一形狀。結果，反射單元(1014、1015)可具有一球體之一形狀。
光通量控制元件(1010)可具有相對於發光二極體(1020)之OA的一軸向對稱形狀。亦即，光通量控制元件(1010)可基於水平方向對稱地具有相同形狀。
光通量控制元件(1010)可具有相對於發光二極體(1020)之OA所接觸之平面的一平面對稱形狀。亦即，光通量控制元件(1010)可具有延伸至垂直於發光二極體(1020)之OA之一方向之一形狀。亦即，當自上往下檢視時，光通量控制元件(1010)可具有延伸至一個方向之一形狀。
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。光通量控制元件(1010)可直接接觸驅動基板(1030)及發光二極體(1020)。為了更明確，光通量控制元件(1010)可與驅動基板(1030)及發光二極體(1020)緊緊地接觸。
光通量控制元件(1010)可以如下方式形成。
參閱圖13，在安裝具有發光二極體(1020)之驅動基板(1030)上配置一樹脂組合物(1011)。該樹脂組合物可包含熱固性樹脂、熱塑性樹脂或光聚合樹脂。
參閱圖14，提供一模具(1001)，其中容納有反射單元(1012)。反射單元(1012)可暫時固定於模具(1001)之一形成凹槽(1002)內。為了更明確，反射單元(1012)可暫時附著至模具(1001)之形成凹槽(1002)之一內部表面。此外，形成凹槽(1002)可具有與折射單元(1011)之形狀實質上相同之形狀。
參閱圖15，容納具有反射單元(1012)之模具(1001)經 按壓至樹脂組合物(1011)。樹脂組合物(1011)被引入至形成凹槽(1002)中。此外，樹脂組合物(1011)可覆蓋反射單元(1012)之部分或全部。
其後，使樹脂組合物(1011)冷卻或固化。亦即，在樹脂組合物(1011)為熱固性樹脂之情況下，樹脂組合物(1011)係在受熱狀態下由模具(1001)形成且經冷卻。在樹脂組合物(1011)為熱塑性樹脂或光聚合樹脂之情況下，模具(1001)內之樹脂組合物(1011)由光及/或熱來固化，藉此，光通量控制元件(1010)形成。
因此，光通量控制元件(1010)經形成以致緊緊地毗鄰於驅動基板(1030)及發光二極體(1020)。其後，移除模具(1001)。或者，光通量控制元件(1010)可單獨形成且藉由一黏著劑或其類似者附著至驅動基板(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)係與驅動基板(1030)電性連接。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)係由驅動基板(1030)驅動從而藉此產生光。
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)係與發光二極體(1020)電性連接。驅動基板(1030)可為PCB(印刷電路板)。此外，驅動基板(1030)可為剛性的或可撓性的。
雖然本發明之本例示性實施例已說明且解釋了由一個發光二極體(1020)及一個光通量控制元件(1010)配置之一個驅動基板(1030)，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，該等發光二極體(1020)中之每一者可由光通量控制元件(1010)中之每一者相應地配置。
如先前所解釋，根據本發明之例示性實施例之光通量控制元件(1010)使得反射單元(1012)經插入至折射單元(1011)中，藉此，根據本發明之例示性實施例之光通量控制元件(1010)可按需要調整反射單元(1012)之一形狀。特別地，由於根據本發明之例示性實施例之光通 量控制元件(1010)可插入至折射單元(1011)中，故不管折射單元(1011)之形狀或設計如何，反射單元(12)之反射表面(0310)可按需要形成。
因此，本發明之例示性實施例可使用光通量控制元件(1010)來使入射光按需要漫射。結果，根據本發明之例示性實施例之光通量控制元件(1010)及光發射裝置可有效地控制光通量且實現亮度均一性。
圖16為說明根據本發明之一例示性實施例之液晶顯示裝置的分解透視圖，且圖17為說明沿著圖16之線A-A'截取之橫截面的橫截面圖。在本例示性實施例中，現使用前述光發射裝置作為參考。亦即，根據先前例示性實施例之光發射裝置之解釋及說明將實質上與本例示性實施例之光發射裝置之解釋及說明組合。
參閱圖16及圖17，根據本例示性實施例之液晶顯示裝置包含一液晶顯示面板(1050)及一背光單元(1040)。液晶顯示面板(1050)用以顯示圖像資料或影像。
雖然未說明，但為了藉由彼此面對來維持一均一間隙，液晶顯示面板(1050)包含一TFT(薄膜電晶體)基板、一C/F(彩色濾光片)基板以及介於該TFT基板與該C/F基板之間的一液晶層。該TFT基板在結構上經組態而使得，複數條閘極線形成，橫越複數條資料線之複數條資料線形成，且TFT形成於該等閘極線與該等資料線之間的一橫越區處。
液晶顯示面板(1050)在其一邊緣處包含將一掃描信號供應至閘極線之閘極驅動PCB(1051)，以及將一資料信號供應至資料線之資料驅動PCB(1052)。閘極驅動PCB及資料驅動PCB(1051、1052)係使用一COF(膜上晶片)與液晶顯示面板(1050)電性連接，其中COF可由一TCP(帶載封裝)改變。
此外，根據本例示性實施例之液晶顯示裝置包含支撐液晶顯示面板(1050)之一面板導引裝置(1054)，以及圍繞液晶顯示面板(1050)之一邊緣且耦接至面板導引裝置(1054)之一頂部罩殼(1053)。
背光單元(1040)經組態而以直下式方法安裝於大的(20英吋或以上)液晶顯示裝置上。背光單元(1040)包含一底部保護罩(1041)、一驅動基板(1030)、複數個發光二極體(1020)、複數個光通量控制元件 (1010)以及光學薄片(1042)。
底部保護罩(1041)具有一上表面開口之盒之一形狀以容納驅動基板(1030)。此外，底部保護罩(1041)起作用以支撐光學薄片(1042)及液晶顯示面板(1050)。底部保護罩(1041)可使用金屬或其類似者來形成。藉由非限制性實例，底部保護罩(1041)可藉由使一金屬板扭曲或彎曲而形成。亦即，驅動基板(1030)係容納於藉由扭曲及彎曲金屬板形成之一空間處。
驅動基板(1030)係配置於底部保護罩(1041)內。驅動基板(1030)可為驅動基板(1030)。驅動基板(1030)係與該等發光二極體(1020)電性連接。亦即，該等發光二極體(1020)可安裝於驅動基板(1030)上。驅動基板(1030)具有一板之一形狀。驅動基板(1030)係與該等發光二極體(1020)電性連接且將一驅動信號供應至該等發光二極體(1020)。驅動基板(1030)可於一上表面處塗佈有一反射層以用於增強背光單元(1040)之效能。亦即，該反射層可將自該等發光二極體(1020)發射之光反射至一向上方向。
該等發光二極體(1020)使用經由驅動基板(1030)施加之一電信號產生光。亦即，該等發光二極體(1020)為光源。為了更明確，該等發光二極體(1020)中之每一者為點光源，且該等發光二極體中之每一者經聚集以形成表面光源，其中該等發光二極體(1020)為包含發光二極體(1020)晶片之一發光二極體(1020)封裝。
該等發光二極體(1020)係安裝於驅動基板(1030)上。該等發光二極體(1020)可各自以一預定距離配置於驅動基板(1030)上。該等發光二極體(1020)可發射白光。或者，該等發光二極體(1020)可按均勻劃分方式發射藍光、綠光及紅光。
該等光通量控制元件(1010)分別覆蓋該等發光二極體(1020)。來自該等發光二極體(1020)之光入射在該等光通量控制元件(1010)上。入射光現具有藉由該等光通量控制元件(1010)增強之亮度均一性且向上發射。該等光通量控制元件(1010)之組態及特性可與先前例示性實施例之光通量控制元件之組態及特性實質上相同。
該等光學薄片(1042)改良通過光之特性。該等光學薄片(1042)可為(例如)偏光薄片、稜鏡薄片或漫射薄片。
如先前例示性實施例中所解釋，該等光通量控制元件(1010)可使自該等發光二極體(1020)發射之光有效地漫射。結果，背光單元(1040)可將具有增強之亮度均一性之光發射至液晶面板。因此，根據本例示性實施例之液晶顯示裝置可具有增強之亮度均一性及增強之圖像品質。
上文關於特性、結構及效應所描述之內容包含一或多個態樣之實例。當然，不可能為了描述前述態樣之目的而描述組件或方法之每一可想到的組合，但一般熟習此項技術者可認識到，各種態樣之許多其他組合及排列係可能的。因此，所描述之態樣意欲涵蓋屬於附加申請專利範圍之範疇的所有此等更改、修改及變體。
雖然已關於以上例示性實施例描述了本發明，但本發明不限於此且應被理解為僅為例示性的。對本發明之各種修改對熟習此項技術者而言將為顯而易見的，且本文中所定義之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他變體。舉例而言，以上例示性實施例中所詳細解釋之每一構成部件可實施於其他各種修改中。
【本發明之模式】
實驗實例
如圖19中所說明，安裝一光通量控制元件(1010)。此時，光通量控制元件(1010)就形狀而言與圖13之光通量控制元件實質上相同。此外，光通量控制元件(1010)包含具截頭錐形狀之反射單元(1011)。反射單元(1011)被部分地插入至一折射單元(1012)中。此時，反射單元(1011)之一頂點經配置以致匹配於發光二極體(1020)之光軸。光入射在發光二極體(1020)上，且自光通量控制元件(1010)發射之光之亮度分佈係如圖21中所示地量測。
比較實例
如圖18中所說明，安裝一光通量控制元件(1017)。此時，根據比較實例之光通量控制元件(1017)就形狀而言與實驗實例中之光通量控制元件(1010)實質上相同。此時，光入射在發光二極體(1020)上， 且自光通量控制元件(1017)發射之光之亮度分佈係如圖20中所示地量測。
結果
如圖20及圖21中所示，請注意，在實驗實例之情況下，來自發光二極體之光係由光通量控制元件有效地分散至一側面。
提供本發明之先前描述以使任何熟習此項技術者能夠製造或使用本發明。對本發明之各種修改對熟習此項技術者而言將為顯而易見的，且本文中所定義之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他變體。因此，本發明不欲限制本文中所描述之實例，而應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致的最廣範疇。
【工業適用性】
本發明之例示性實施例由於亮度均一性可藉由允許一光發射裝置之一光通量控制元件將光更均勻地輻射至一顯示面板來增強而具有工業適用性。
100‧‧‧光發射裝置
110‧‧‧驅動基板
120‧‧‧光源
130‧‧‧光通量控制元件
140‧‧‧光學路徑改變單元
141‧‧‧基質
143‧‧‧散射粒子
145‧‧‧光學轉換粒子
147‧‧‧路徑改變粒子
148‧‧‧凹面凹槽單元
149‧‧‧凹面單元
151‧‧‧入射表面
153‧‧‧光發射表面
155‧‧‧第一光發射表面
156‧‧‧第二光發射表面
157‧‧‧連接表面
158‧‧‧第一連接表面
159‧‧‧第二連接表面
160‧‧‧光學方向調整單元
161‧‧‧耦合表面
163‧‧‧折射表面
165‧‧‧後表面
OA‧‧‧光軸
θ1‧‧‧角度

Claims (12)

  1. 一種控制光通量之元件，包含：一折射單元；以及一反射單元，部分或全部插入至該折射單元中，其中該折射單元包含接收光之一入射表面、發射來自該入射表面之該光之一光發射表面，且其中該反射單元係以與該入射表面相對之方式配置，其中該折射單元覆蓋該反射單元之一外部表面之3/5至99/100。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之控制光通量之元件，其中該反射單元包含反射來自該入射表面之該光之一反射表面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之控制光通量之元件，其中該反射表面包含一彎曲表面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之控制光通量之元件，其中該反射單元具有一部分切除之球體之一形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之控制光通量之元件，其中該反射單元具有一角狀物或一截頭錐之一形狀。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之控制光通量之元件，其中該反射單元面對該入射表面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之控制光通量之元件，其中該折射單元包含與該反射單元直接接觸之一接觸表面，且該折射表面由於自該接觸表面扭曲而延伸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之控制光通量之元件，其中該反射單元具有一球體之一形狀。
  9. 一種顯示裝置，包含：一光源；一光通量控制元件，自該光源接收光；以及一顯示面板，自該光通量控制元件接收光，其中該光通量控制元件 包含自該光源接收該光之一折射單元，以及部分或完全插入至該折射單元中以使來自該光源之該光反射之一反射單元，且其中該反射單元面對該折射單元之一入射表面，其中該折射單元覆蓋該反射單元之一外部表面之3/5至99/100。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該反射單元係配置於該光源之一光軸上。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其進一步包含與該光源電性連接之一驅動基板，且該光通量控制元件與該光源及該驅動基板緊密接觸。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該反射單元具有一粒子之一形狀。
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