TW201730643A - 側光式顯示裝置用的透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種藉由球面以及非球面構成的透鏡來減小指向角與包含所述透鏡的顯示裝置。側光式顯示裝置用的透鏡配置在光源的光發散方向上，用於調節從光源發散的光的指向角。光源配置於顯示裝置側面。透鏡包括與所述光源對置並朝所述光源側凸出的第一折射面、從所述第一折射面延續並朝所述光源側延伸的隔壁面、形成所述透鏡的外廓並對入射到透鏡內部的光進行反射的反射面、從所述反射面延續，用於對入射到透鏡內部的光進行折射並反射的折射反射面以及從所述折射反射面延續，並且朝所述光源的相反側凸出的第二折射面(137)。

Description

側光式顯示裝置用的透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置

本發明涉及側光式顯示裝置用的透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置，具體涉及一種通過由球面以及非球面構成的透鏡來減小指向角，從而改善入光部的光偏聚現象的側光式顯示裝置用的透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置。

平板顯示（FPD; Flat Panel Display）裝置廣泛用於TV、手機、筆記本電腦、平板電腦等設備上，有等離子顯示面板（PDP; Plasma Display Panel）、液晶顯示（LCD; Liquid Cristal Display）裝置、有機發光顯示（OLED; Organic Light-Emitting Display）裝置、電泳顯示(electrophoretic display)裝置等。

這種平板顯示裝置具備顯示影像的顯示面板，而對於液晶顯示面板等來說，面板自身無法生成光，因此具備向面板供給光的背光單元。

根據光源的位置，背光單元可以分為側光式（edge light type）和直下式（direct light type），而作為光源，大多使用LED（Light Emitting Diode：發光二極體）。

對於側光式背光單元來說，由於從配置在側部的光源接收光，因此一直在使用將來自側部的光轉換到顯示面板方向上的導光板。最近，正在開發不使用導光板而通過反射片將光傳送到顯示面板方向上的技術。

圖11a是現有的去掉導光板的側光式顯示裝置的剖視概略圖，圖11b是示出LED的指向角的圖表，圖11c是示出圖11a中的顯示面板的光平面分佈的附圖。

參照圖11a，現有的側光式顯示裝置100P包括顯示面板10、光學片組20、反射片30以及光源40。這些構成要素內置於上蓋61以及下蓋62內，並且通過成型框架63分離顯示面板10和光學片組20。

例如，顯示面板10可以是液晶顯示面板，並且可以堆疊擴散片、棱鏡片等來形成光學片組20。反射片30配置在光學片組20的背面以形成內部空間S，其內側面對入射的光進行反射。

作為光源40，可以使用LED。在側光式顯示裝置100P中，光源40配置在顯示面板10的側面，並向中央部分照射光。通過反射片30，使從光源40照射的光朝向顯示面板10。由此，即使沒有導光板也能夠使出自光源40的光到達遠離光源之處，且被反射片30反射而供給到顯示面板10上。

參照圖11b可知，用作光源40的LED的指向角表現出大約為120º左右。由於這種LED的指向角特性，如圖11c所示，在光源40附近發生光偏聚現象。即，發生一種光偏聚問題，也就是說出自光源40的光無法遠遠地傳到顯示面板10的中央附近，而在光源40的附近向外部放出。

為了消除這種光偏聚現象，出現了增大反射片30和光學片組20之間間隔的方法，然而由此導致難以實現顯示裝置本身的薄型化，因此難以採用這種方法。此外，如果保持現有的反射片30和光學片組20之間的間隔，則因光源40的擴散距離不足而使顯示裝置的大型化受到限制。

相關專利文獻：韓國專利申請號10-2012-0026165

所要解決的技術問題

本發明是為了解決上述的問題而提出的，本發明所要解決的技術問題是，提供一種去掉導光板的側光式背光裝置用光源透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置，其通過包括球面以及非球面的透鏡、反射片以及光學片來減小指向角，從而改善入光部的光偏聚現象。

本發明的技術問題並不侷限於以上提及的技術問題，通過下面的記載，本領域的技術人員將能夠明確地知曉未提及的其他技術問題。

解決技術問題的方案

為了解決所述技術問題，本發明的一實施例涉及的側光式顯示裝置用的透鏡，配置在光源的光發散方向上，用於調節從光源發散的光的指向角，光源配置於顯示裝置側面，其中，透鏡包括：第一折射面，與光源對置，並且朝向光源側凸出；隔壁面，從第一折射面延續，並且朝向光源側延伸；反射面，形成透鏡的外廓，並且對入射到內部的光進行反射；折射反射面，從反射面延續，用於對入射到內部的光進行折射並反射；以及第二折射面137，從折射反射面延續，並且朝向光源的相反側凸出，相對於從光源發散的光的光軸以及垂直於光軸的水準軸，隔壁面與水準軸B1之間的角度大於等於75度且小於等於90度。

根據本發明的另一實施例，第一折射面與水準軸B2之間的角度可以大於0度且小於20度，第二折射面的端部處的切線與水準軸B3之間的角度可以大於30度且小於70度。

根據本發明的又一實施例，折射反射面與水準軸B3之間的角度可以大於0度且小於25度。

根據本發明的又一實施例，反射面可以對從光源發散且光源與光軸A之間的角度大於等於30度的光進行反射。

根據本發明的又一實施例，第一折射面、隔壁面、反射面、折射反射面以及第二折射面可以分別構成為球面或者非球面。

為了解決上述技術問題，本發明的一實施例涉及的顯示裝置包括：顯示面板；光學片組，配置在顯示面板的背面；反射片，與光學片組的背面隔開配置，並與光學片組一同形成內部空間，並且使光散射，從而使光照射到光學片組上；光源，配置在顯示面板的側部，向顯示面板的中央部分照射光；透鏡，配置在光源的上面；以及底蓋，與光學片組一同包圍所形成的內部空間。

根據本發明的另一實施例，光學片可以包括具有0至2μm的表面粗糙度的擴散片。

根據本發明的又一實施例，反射片可以包括微珠（Bead），並且反射片可以具有0至10微米（micrometer, μm）的表面粗糙度。

根據本發明的又一實施例，反射片的光澤度（Gloss）可以是20至30。

根據本發明的又一實施例，微珠可以包括聚乙烯、亞克力、尼龍以及這些材料的混合體中的至少一種材料。

根據本發明的又一實施例，底蓋可以由水準部和傾斜部構成。

根據本發明的又一實施例，水準部可以具有基於關係式1的L值，傾斜部與水準部之間的角度可以是基於關係式2的θ，

[關係式1]

[關係式2]

其中，D是顯示裝置的厚度，T是顯示裝置在光源的發散方向上的整體長度，指向角是通過透鏡的光源的指向角。

根據本發明的又一實施例，水準部的長度可以是根據關係式1算出的L值的80%至120%。

根據本發明的又一實施例，多個光源可以在顯示面板的一側面彼此隔開地配置成一列，配置於中央區域和週邊區域的光源與相鄰光源之間隔開的距離、即間距可以不相同，其中，中央區域中在顯示面板的一側面配置一列光源，週邊區域中以顯示面板的一側面的週邊部為基準配置光源。

根據本發明的又一實施例，週邊區域中的光源的間距可以是中央區域中的光源的間距的70%至99%。

根據本發明的又一特徵，在中央區域到週邊區域，多個光源分成從顯示面板的一側面的中心部到週邊部的四個以上的區域，並且在多個區域中，中央區域中的光源的平均間距可以最大，與週邊區域相鄰的區域中的光源的平均間距可以最小。

根據本發明的又一實施例，多個光源在從中央區域到週邊區域，彼此相隔的間距可以變化，雖然從中央區域到週邊區域，間距趨向變小，且可以存在至少一處間距變大的拐點。

根據本發明的又一實施例，在顯示面板的一側面中心部和週邊部中，拐點可以配置為靠近週邊部。

根據本發明的又一實施例，可以包括高反射片，其配置在內部空間上，且其光反射率高於反射片的光反射率，用於將來自光源的光反射至遠離光源的位置，以提高顯示面板的亮度。

根據本發明的又一實施例，當顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分而形成九個區域時，可以將高反射片配置在與光源相鄰的三個區域中的與顯示面板的週邊相鄰的兩個區域內。

根據本發明的又一實施例，當顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分而形成九個區域時，可以將高反射片配置在離光源最遠的三個區域中的與顯示面板的週邊相鄰的兩個區域的顯示面板的側面。

其他實施例的具體事項包含在詳細說明以及附圖中。

發明效果

本發明的側光式顯示裝置用的透鏡以及包含該透鏡的顯示裝置從背光單元中去掉導光板，並且能夠通過透鏡減少光源的數量，因此能夠節約產品的材料費，同時能夠實現產品的輕量化。

此外，本發明的顯示裝置通過光源寬度趨於遠離光源而漸漸減小的楔（wedge）形結構，能夠實現產品的薄型化以及增添外觀設計要素。

本發明涉及的效果並不局限於以上例示的內容，更為多樣的效果包含在本說明書內。

通過參照與附圖一同詳細後述的實施例，本發明的優點及特徵、以及其達成方法將會變得明確。然而，本發明並非局限於下面所公開的實施例，而是能夠以各種不同形式實現，提供本實施例只是為了使本發明公開完整，並且向本發明所屬領域的具有普通知識的技術人員完整地傳達本發明的範疇，本發明只通過申請專利範圍的範疇來定義。

在用於說明本發明實施例的附圖中公開的形狀、大小、比例、角度、數量等是例示性的，本發明並非局限於所圖示的事項。此外，在對本發明進行說明時，如果認為對於相關的公知技術的具體說明使本發明的宗旨不清楚，則省略其詳細說明。當使用本說明書中提及的“包括”、“具有”、“構成”等時，除非使用‘僅’，否則可以添加其他部分。當以單數形式表示構成要素時，除非有特別明確的記載事項，否則包括含多個的情形。

在解釋構成要素時，即便不存在額外的明示記載，也解釋為包含誤差範圍。

在對位置關係進行說明時，例如，將兩個部分的位置關係說明為“在～上”、“在～上部”、“在～下部”、“在～旁”等時，除非使用“就”或者“直接”，否則在兩個部分之間還可以存在一個以上的其他部分。

將元件或者層表示為位於其他元件或者層之上（on）時，包括就在其他元件之上的情形和其他層或者其他元件介於中間的情形。

雖然使用第一、第二等來描述各種構成要素，然而這些構成要素並非被這些術語限定。這些術語只是用來區分一個構成要素與另一個構成要素。因此，在本發明的技術思想之內，以下提及的第一構成要素也可以是第二構成要素。

在整篇說明書中，相同的附圖標記表示相同的構成要素。

附圖中示出的各結構的大小及厚度是為便於說明而示出的，本發明並非一定局限於所圖示的結構的大小及厚度。

對於本發明的各個實施例的各個特徵來說，一部分或者整體能夠相互結合或者組合，並且能夠在技術上進行各種聯動以及驅動，以便本領域技術人員能夠理解，對於各個實施例來說，可以獨立地實施也可以按照相關關係一同實施。

下面，參照附圖，對本發明的各種實施例進行詳細說明。

圖1是用於說明本發明的一實施例涉及的顯示裝置的剖視概略圖。

本發明的一實施例涉及的顯示裝置100包括顯示面板110、光源120、透鏡130、反射片140、底蓋150以及光學片組200。

顯示面板110配置在顯示裝置100的正面。在本實施例中，顯示面板110可以是LCD（Liquid Crystal Display：液晶顯示器），其需要在顯示面板110的背面照射光的光供給部。

光學片組200配置在顯示面板110的背面。通過堆疊多個光學片210、220、230構成光學片組200。關於光學片組200，可以在其與內部空間S相接觸之處配置擴散片210，並在其上層部配置柱鏡片220、230。對於擴散片210，將參照圖5進行詳細描述。

反射片140與光學片組200的背面隔開配置，與光學片組200一同形成內部空間S，並且使光散射，從而使光照射到光學片組200上。具體參照圖1，反射片140配置在底蓋150上。反射片140也可以維持能夠保持自身形狀的某種程度的剛性。或者，也可以使反射片140配置於底蓋150，根據底蓋150的形狀可以置於底蓋150的上部。關於反射片140，將參照圖4進行詳細描述。

光源120配置在顯示面板110的側部，並向顯示面板110的中央部分照射光。具體而言，光源120可以位於顯示面板110的下部，並且在顯示裝置100的內側朝向顯示裝置100的另一側照射光。由於是配置在顯示裝置100的側面並向顯示裝置100的另一側發散光的類型，因此是側光式顯示裝置100。光源120可以是LED或者LED封裝體。

透鏡130配置在光源120的上面。透鏡130的作用在於，調節出自光源120的光的指向角。具體而言，以LED為基準，出自光源120的光的指向角可以是大約120度。然而，通過透鏡130後的光的指向角大約成6度。因此，透鏡130減小光源120的指向角，同時使光源120的光傳到遠離光源120的反射片140或者顯示面板110上。關於透鏡130的形狀，將參照圖2以及圖3進行詳細描述。

底蓋150形成為，與光學片組200一同包圍所形成的內部空間S。底蓋150的外側從外部保護顯示裝置100，而在其內側配置反射片140。底蓋150也可以形成顯示裝置100的外表，但是也可以在底蓋150的外部進一步設置環繞底蓋150的至少一部分並形成顯示裝置100外表的殼體。關於底蓋150，將參照圖6進行詳細描述。

圖2是用於說明圖1中的透鏡的剖視圖。圖3是用於說明圖2中的透鏡的各表面所形成的形狀的概念圖。

如上所述，本發明的一實施例涉及的透鏡130是側光式顯示裝置用的透鏡130，其配置在光源120的光發散方向上，以調節從光源120發散的光的指向角，所述光源配置於顯示裝置側面。其中，透鏡130可以由折射率為1.45至1.60的塑膠、玻璃以及這些材料的混合體中的某一種材料形成。

參照圖2以及圖3，透鏡130包括隔壁面131、支撐面132、反射面133、第一折射面135、第二折射面137以及折射反射面139。另一方面，透鏡130的各表面可以相對於從光源120發散的光的光軸A以及垂直於光軸並且彼此平行的三個水準軸B1、B2、B3形成規定的角度。其中，由於三個水準軸B1、B2、B3是彼此平行的軸，因此以下稱作水準軸。

第一折射面135與光源120對置，並且朝向光源120側凸出。從光源120發散的大部分光可以通過第一折射面135入射到透鏡130的內部。優選，連接光源120的發散面的中心和第一折射面135端部135a的直線與光軸A所形成的角小於30（θ2＜30度）。由此，可以確定第一折射面135的寬度。這是，在從光源120發散的光中確定能夠入射到第一折射面135的合適的光量的方法之一。

此外，第一折射面135的端部135a處的切線與水準軸B2可以形成大於0度且小於20度的角（0度＜θ3＜20度）。由此，第一折射面135能夠使光折射，以使入射到第一折射面135的光入射到透鏡130並且指向角變小。

隔壁面131從第一折射面135延續，並且朝向光源120側延伸。隔壁面131是與光源120相鄰的側面，從光源120發散的光可以通過隔壁面131入射到透鏡130內部。隔壁面131將光源120和第一折射面135相互隔開。隔壁面131與水準軸B1形成大於等於75度小於等於90度的角（75度≤θ1≤90度）。由此，能夠使從光源120發散的光通過隔壁面131入射到透鏡130內部，從而能夠通過反射面133，容易地對入射的光進行反射。

反射面133構成透鏡130的外廓，並且對入射到內部的光進行反射。反射面133形成透鏡130的外側外表。通過反射面133，透鏡130能夠調整從光源120發散的光的指向角。另一方面，反射面133可以形成為，對從光源120發散且光源與光軸A之間的角度大於等於30度的光進行反射。如上所述，從光源120發散的光中與光軸A形成的角度小於30度的光可以通過第一折射面135入射。從光源120發散的光中，與光軸A形成的角度超過30度的光，通過隔壁面131入射到透鏡130的內部，並且所入射的光通過反射面133，朝向折射反射面139或者第二折射面137反射。

折射反射面139從反射面133延續，其使入射到內部的光折射並反射，從而發散到透鏡130的外部。折射反射面139配置在入射到透鏡130內部的光發散的部分。在折射反射面139和第二折射面137之間，折射反射面139的端部139a與水準軸B3之間的角可以大於0度且小於25度的角（0度＜θ5＜25度）。通過折射反射面139發散的光的指向角能夠根據折射反射面139的角度的增大而減小。

第二折射面137從折射反射面139延續，並且朝向光源120的相反側凸出。第二折射面137的端部137a處的切線與水準軸B3可以形成大於30度且小於70度的角（30度＜θ4＜70度）。由此，能夠設定第二折射面137的凸出程度。根據第二折射面137的凸出程度，能夠調節通過透鏡130後發散的光的指向角。

支撐面132是連接隔壁面131和反射面133之間的面。支撐面132可以配置為，被與配置有光源120的面相同的面支撐，並使透鏡130覆蓋光源120。另一方面，與圖2以及圖3所示的不同，可以將支撐面132配置在配置有光源120的面的後方，也可以配置在配置有光源120的面的前方。這可以根據設計需要來調節。

其中，第一折射面135、隔壁面131、反射面133、折射反射面139以及第二折射面137可以分別構成為球面或者非球面。

圖4是用於說明圖1中的反射片的經放大的剖視圖。

本發明的一實施例涉及的反射片140包括微珠141、塗層143以及基底層147。

微珠141可以配置在基底層147的上部，從而使反射片140的表面形成凹凸不平的凹凸，並且被塗層143覆蓋。微珠141優選小於等於5μm的大小。通過微珠141形成凹凸表面的反射片140能夠使入射的光漫反射。另一方面，微珠141可以包括聚乙烯、亞克力、尼龍以及這些材料的混合體中的至少一種材料。

塗層143可以形成為，覆蓋微珠141以及基底層147。塗層143的表面形成具有規定程度的表面粗糙度的反射表面145。反射表面145可以具有0至10μm的表面粗糙度。其中，表面粗糙度（Surface Roughness）是表示出現在物體表面上的微細凹凸的程度、表面的粗糙程度的值。在表示粗糙程度時，通過與表面垂直的平面切割表面，觀察其截面時，會形成某一曲線，取該曲線的最低點至最高點的高度，稱為最高值粗糙度，利用曲線的平均值等能夠測算表面粗糙度。

未在塗層143反射的光可以入射到基底層147。形成基底層147的材料可以是吸收其與配置有反射片140的底蓋150之間的衝擊的材料。在基底層147的上部可以覆蓋有微珠141以及塗層143。入射到基底層147的光可以在基底層147的下表面反射，再通過塗層143發散到外部。

反射片140的光澤度（Gloss）可以是20至30。其中，光澤度是表示物體表面正反射光的性質的屬性。這種光澤度取決於物體表面的構成物質、粗糙程度、形狀。反射片140的最外層為塗層143，因此塗層143的反射表面145的光澤度可以是20至30。

圖5是用於說明圖1中的擴散片的經放大的剖視圖。

本發明的一實施例涉及的擴散片210可以形成為上表面與下表面不同的形狀。

具體而言，擴散片210的上表面可以形成擴散表面213。擴散表面213的作用在於，形成不均勻的表面以使光的擴散增幅，從而使通過擴散片210的光朝向顯示面板110發散時能夠確保更加均勻的亮度和照度。

然後，擴散片210的下表面可以形成鏡面215。擴散片210的下表面是光入射到擴散片210中的面。鏡面215優選形成為平整度高的面，以便減少光的反射，從而吸收更多的光。如上所述，擴散片210的表面粗糙度優選為0至2μm，以便將更多的光吸收到擴散片210的內部。

此外，擴散片210可以包括分散劑211。分散劑211不規則地配置在擴散片210的內部。入射到擴散片210的光撞到分散劑211之後漫反射。因此，光會與所入射的光的位置無關地在擴散片210的內部因分散劑211而漫反射並擴散。

圖6是用於說明圖1中的底蓋以及反射片的剖視圖。

本發明的一實施例涉及的底蓋150可以由水準部a和傾斜部b構成。此時，水準部a的長度可以是基於關係式1的L值，傾斜部b與水準部可以形成基於關係式2的角度θ。 [關係式1][關係式2]

其中，L表示水準部a的長度。D表示顯示裝置100的厚度。D的大小根據顯示裝置100的大小而改變。D可以是大約10毫米（millimeter, mm）至50毫米的厚度。T表示光源120的發散方向上的顯示裝置的整體長度。T的大小根據顯示裝置100的大小而改變，可以是大約300毫米至1000毫米的長度。指向角表示通過透鏡130後的光源120的指向角。並且，其中的θ表示附圖中的θ6。

即，底蓋150包括在接近光源120的部分形成為水準的水準部a以及從遠離光源120規定距離以上的部分開始靠近顯示面板110側的傾斜部b。底蓋150中，遠離光源120規定距離以上的部分朝向顯示裝置方向折彎，從而當從水準部a到傾斜部b時，傾斜部b上部的內部空間S趨向變小。

另一方面，水準部的長度可以是根據上述的關係式1算出的L值的80%至120%。水準部的長度可以因設計上的誤差、產品化過程等而被確定為與根據關係式1算出的長度L值近似的值。即，水準部的長度可以因設計上的誤差、產品化過程等而被確定為，在通過關係式1得出的值的基礎上具有大約20%的誤差範圍。

底蓋150形成基於上述的關係式1以及關係式2的水準部a和傾斜部b，從而能夠使通過透鏡130後發散的光更加有效率地朝向顯示面板110反射。

此外，由於底蓋150具有越是遠離光源120就越接近顯示面板110的楔（wedge）形結構，因此具有實現顯示裝置100的薄型化以及能夠增添外觀設計要素的優點。

在本實施例中，由於反射片140置於底蓋150上，隨著底蓋150由水準部a和傾斜部b構成，反射片140也同樣由水準部和傾斜部構成。然而，當反射片140與底蓋150之間存在多餘間隔時，即反射片140的形狀與底蓋150的形狀不同時，反射片140優選由基於上述關係式的水準部和傾斜部構成。即，反射片140形成水準部和傾斜部是很重要的。這是因為，上述的關係式使通過透鏡130後發散的光更加有效率地朝向顯示面板110反射。

另一方面，如上所述，底蓋150可以形成顯示裝置100的外形。然而，也可以在底蓋150的外部進一步包括形成顯示裝置100外形的額外的殼體。

圖7是示出用於說明圖1中的IIV-IIV´部分的剖面的概念圖的圖表。圖8是示出對應於光源的間距的顯示裝置的亮度均勻度的表格。

首先，參照圖7，其為用於說明圖1中的IIV-IIV´部分的剖面的概念圖。只是，為了便於說明，省略了圖1中示出的透鏡。

參照圖7，多個光源120在顯示面板的一側面彼此隔開地配置成一列。配置在中央區域121和週邊區域125的光源120與相鄰光源120之間隔開的距離、即間距不相同，其中，所述中央區域121以顯示面板的一側面中心部為基準配置光源120，所述週邊區域125以顯示面板的一側面的週邊部為基準配置光源120。其中，中央區域121是指配置顯示面板的寬度方向的中心軸C的區域的相鄰區域。

具體而言，多個光源120在顯示裝置的一側面彼此隔開地配置成一列。在中央區域121到週邊區域125，多個光源120分成從顯示面板的一側面中心部到週邊部的四個以上的區域121、122、123、124、125。

中央區域121是包括顯示面板的中心軸C並且朝向兩側的長度相同的區域。此外，其餘區域122、123、124、125是在相對於顯示面板中心軸C的一側方向上具有相同長度的區域。

這種各個區域121、122、123、124、125彼此具有等間距。即，各區域121、122、123、124、125優選為具有相同長度的區域。具體而言，當一個區域的長度為L時，從顯示面板的中心軸C到顯示面板的週邊部的長度為4L+1/2L。並且，顯示面板的整體長度為9L。然而，出於顯示裝置的形狀、設計上的理由等理由，各區域121、122、123、124、125也可以具有些許差距。此時可以配置成，在多個區域中，中央區域121中的光源120的間距最大，而與週邊區域125相鄰的區域124中的光源120的間距最小。

例如，參照圖7，對於從配置在中央區域121的光源120到配置在週邊區域125的光源120，將配置光源120的區域依次劃分為第一區域至第五區域121、122、123、124、125。此時，為了提高從光源120發散的光在顯示裝置整體上的亮度，將光源120配置成，使各區域中的間距P1、P2、P3、P4、P5按照第一區域121、第二區域122、第三區域123、第五區域125以及第四區域124的順序減小。

第一區域121是與顯示面板的中央部分對應的中央區域121，因此從配置在兩側的第二區域122、第三區域123中的光源120接收光。因此，通過從第二區域122、第三區域123發散的光，第一區域121中能夠確保足夠的光量，因此能夠降低區域內的光源120密度。此時，第一區域121的光源120密度降低是指，配置在第一區域121中的光源120的間距P1變大。

另一方面，在未具備導光板的狀態下，通過透鏡使從光源120發散的光折射。此時，通過透鏡折射的光的指向角大約成94度。這種指向角使得從顯示裝置的中心趨於週邊，出自相鄰光源120的光重疊的區間就越來越小，從而使該區域中的光量減少。即，光量隨著趨向週邊而減少。因此，為了提高在週邊減少的光量，優選提高第四區域124、第五區域125中的光源120密度。由此，能夠提高顯示裝置整體的亮度均勻度。

而第四區域124的光源120密度要高於第五區域125的光源120密度的理由，說明如下。

首先，當第五區域125的光源120密度過度提高時，顯示裝置整體的亮度反而有可能降低。具體而言，配置在第五區域125的光源120的指向角原本為120度，而通過透鏡後指向角大約變成94度。通過透鏡的相當多的光量朝向顯示裝置的側壁側。此時，通過顯示裝置的側部有可能會發生光的損失。這就成為顯示裝置上背光單元效率降低的原因。

其次，當第五區域125的光源120密度提高時，週邊區域125的亮度會提高很多。但是，這就意味著中央區域121的亮度相對降低。由此，有可能降低顯示裝置整體的亮度均勻度。此外，由於中央區域121的亮度降低，背光單元的效率在整體上有可能會降低。

由於上述的理由，優選使第四區域124的光源120密度更高。換言之，第四區域124的光源120間距P4小於第五區域125的光源120間距P5。

然後參照圖8，其為通過數值來表示對應於光源120密度的第一區域至第五區域121、122、123、124、125的各區域亮度的表格。其中，各區域的密度越高，意味著各區域的間距相對較小。此外，圖8的表中示出的亮度指的是在圖7的A-A´部分測定的亮度。

“參照”示出的是各區域的光源120的密度相同的狀態，即各區域的光源120的平均間距相同的狀態。此時，第一區域121的亮度最高，第五區域125的亮度大約為第一區域121的59%。這是因為，在第一區域121中因相鄰區域的光源而重疊的光較多，因此光量豐富，然而在第五區域125中因相鄰區域的光源而重疊的光相對不足，導致第五區域125的亮度降低。

“情形1”通過數值示出了當將第三區域123的光源120的密度算作100%時，配置在第一區域121至第五區域125的光源120的密度。第一區域121的光源120的密度是91%。這表示第一區域121中的光源120間距大於第三區域123中的光源120間距。此外，第四區域124中的光源120的密度是108%。這表示第四區域124中的光源120間距小於第三區域123中的光源120間距，配置得更加緊密。如表所示，當如此改變間距時，第五區域125的均勻度大約提高至61%。

越到“情形2”至“情形4”，第三區域123中的光源120的平均間距P3與第一區域121、第五區域125中的平均間距P1、P5之間的差距就越大。當各區域中的間距或者光源的密度從“情形2”逐漸提高到“情形4”時，由於配置在第四區域124以及第五區域125的光源的數量相對較多（因為密度高），該區域的光量會增加。因此，如果將第一區域121的亮度算作100%時，第五區域125的亮度就會相對提高。由此，從“情形2”到“情形4”，第五區域125的均勻度逐漸提高。

具體而言，參照“情形4”，第一區域121中的光源120的密度是第三區域123的80%。並且，第四區域124中的光源120的密度是第三區域123的124%。如果將其換算為間距，則如下。假設第一區域121中的光源120之間的間距P1為1。此時第三區域123中的光源120之間的間距P3是0.8。並且，具有最小間距的第四區域124中的光源120之間的間距P4大約為0.64。並且，第五區域125中的光源120之間的間距P5大約為0.7。整理的話，將第一區域121中的光源120之間的間距P1設為1時，具有最小間距的第四區域124中的間距P4可以是0.64，最外緣區域（第五區域125）中的間距P5為0.7的情形是提高整體亮度的優選方案。

圖9是非線性地示出圖7中示出的各區域的光源的間距的圖表。

如上所述，從中央區域到週邊區域，多個光源配置為彼此相隔的間距發生變化。圖9是非線性地示出光源的間距從中央區域到週邊區域變化的圖表。

參照圖9，從中央區域到週邊區域，光源之間的間距趨向變小，且至少存在一處間距變大的拐點P2。具體而言，從第一區域到第四區域，光源的間距變小。但是，在第四區域出現拐點P2，並且光源的間距再度變大，一直到第五區域。另一方面，在顯示面板一側面的中心部（第一區域）和週邊部（第五區域）中，這種拐點P2接近週邊部（第五區域）。

拐點P2並非配置在作為週邊部的第五區域，而是配置在接近第五區域的第四區域的理由如上所述。具體而言，是因為當第五區域中的光源的間距小時，有可能通過顯示面板的側面產生漏光現象。此外，當第五區域中的光源的間距小時，第五區域附近的亮度會根據光源密集的程度而提高，而此時如果第五區域的亮度變得過高時，則會發生顯示面板整體的亮度降低的影響。

作為參考，在第一區域也存在另一個拐點P1，然而這種另一拐點P1既可以根據顯示裝置的設計而存在，也可以不存在。

整理的話，從顯示面板的中央區域（第一區域）到週邊區域（第五區域），光源之間彼此相隔的間距可以非線性地變小，然而在第四區域會出現間距再度變大的拐點P1。

圖10a以及圖10b是用於說明顯示面板上的區劃和配置在所區劃的內部區域中的高反射片的概念圖、以及示出與此對應的顯示面板的亮度分佈的概念圖。

參照圖10a以及圖10b，顯示裝置包括光反射率高於反射片的光反射率的高反射片160。

高反射片160配置在內部空間上，用於使出自光源的光朝向遠離光源的方向反射，從而提高顯示面板的亮度。具體而言，在顯示面板的亮度有可能降低的區域配置高反射片160，通過高反射片160增加反射到顯示面板上的光量，從而能夠提高亮度。

可以將顯示面板分成九個區域。參照圖10a，可以通過分別沿著X軸以及Y軸進行三等分的虛擬的線X1、X2、Y1、Y2，將顯示面板分為九個區域1P、2P、3P、4P、5P、6P、7P、8P、9P。此時，可以以各區域的明亮程度之差為基準測定平均亮度。

在現有的顯示裝置的各區域中，1P區域以及3P區域的亮度測定結果最低。具體而言，在分佈有光源的7P區域至9P區域分佈較高的亮度。通過與7P區域至9P區域相鄰配置的光源的指向角，在5P區域彙聚最多的光，因此亮度最高。並且，離光源最遠且因光源的指向角而重疊的光最少的1P區域以及3P區域的亮度最低。

此時，為了提高1P區域以及3P區域的亮度，當顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分而形成的九個區域時，將高反射片160配置在與光源相鄰的三個區域中的與顯示面板的週邊相鄰的兩個區域內。具體而言，可以在7P區域以及9P區域的反射片上進一步配置第一高反射片161。由此，提高7P區域以及9P區域的光反射率，從而能夠提高1P區域以及3P區域的亮度。即，在照射到7P區域以及9P區域的反射片上的光中，增加反射到1P區域以及3P區域的光的量，從而提高1P區域以及3P區域的亮度。此時，根據7P區域以及9P區域的光反射率的提高，會使7P區域以及9P區域的亮度降低。然而7P區域以及9P區域中所降低的亮度與1P區域以及3P區域的亮度之間的差距變小，從而具有提高顯示面板的亮度分佈的均勻度的效果。

此外，當顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分而形成的九個區域時，高反射片160配置在離所述光源最遠的三個區域中的與顯示面板的週邊相鄰的兩個區域的顯示面板的側面。具體而言，參照圖10a，為了提高1P區域以及3P區域的亮度，在1P區域以及3P區域的側面側的顯示裝置蓋板上配置第二高反射片162。通過第二高反射片162，使通過顯示裝置蓋板的側面產生漏光現象的光中的一部分反射到1P區域以及3P區域，從而能夠提高1P區域以及3P區域的亮度。出於設計等的理由，可以同時使用上述的第一高反射片161以及第二高反射片162，也可以只使用一種。

參照圖10b，其為示出採用第一高反射片161時顯示面板的1P區域至9P區域的亮度分佈的概念圖。1P區域的亮度為255，2P區域的亮度為300，3P區域的亮度為255，4P區域的亮度為265，5P區域的亮度為319，6P區域的亮度為265，7P區域的亮度為255，8P區域的亮度為300，9P區域的亮度為255。

可知，在現有的顯示裝置中，7P區域至9P區域的亮度大致相似，相反，採用第一高反射片161時，根據7P區域以及9P區域的光反射率的提高，其亮度會低於8P區域。此外可知，1P區域以及3P區域的亮度與7P區域以及9P區域的亮度相同或相似。根據本概念圖，顯示面板整體的亮度分佈均勻度能夠大約提升至80%。可知，與現有的顯示面板的亮度分佈均勻度大致65%相比，亮度分佈均勻度提升至極高水準。

上述的數值可以根據顯示裝置的寬度而變化。只是，當超過“情形4”中示出的各區域的密度差時，由於上述理由，背光單元整體的亮度或者效率有可能降低。以上參照附圖對本發明的實施例進行了更為詳細的說明，然而本發明並不一定局限於這些實施例，而是能夠在不脫離本發明的技術思想的範圍內實施各種變形。因此，本發明公開的實施例並非旨在限定本發明的技術思想，而是旨在進行說明，本發明的技術思想的範圍並不由這些實施例限定。本發明的保護範圍應當通過申請專利範圍來解釋，並且應解釋為，屬於與其等同的範圍內的所有技術思想均屬於本發明的權利範圍之內。

10‧‧‧顯示面板
100、100P‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
120‧‧‧光源
121‧‧‧第一區域
122‧‧‧第二區域
123‧‧‧第三區域
124‧‧‧第四區域
125‧‧‧第五區域
130‧‧‧準直透鏡
131‧‧‧隔壁面
132‧‧‧支撐面
133‧‧‧反射面
135‧‧‧第一折射面
135a‧‧‧端部
137‧‧‧第二折射面
137a‧‧‧端部
139‧‧‧折射反射面
139a‧‧‧端部
140‧‧‧反射片
141‧‧‧微珠
143‧‧‧塗層
145‧‧‧反射表面
147‧‧‧基底層
150‧‧‧底蓋
160‧‧‧高反射片
161‧‧‧第一高反射片
162‧‧‧第二高反射片
1P~9P‧‧‧區域
200‧‧‧光學片組
210‧‧‧擴散片
211‧‧‧分散劑
213‧‧‧擴散表面
215‧‧‧鏡面
220、230‧‧‧柱鏡片
30‧‧‧反射片
40‧‧‧光源
61‧‧‧上蓋
62‧‧‧下蓋
63‧‧‧成形框架
a‧‧‧水準部
A‧‧‧光軸
b‧‧‧傾斜部
B1、B2、B3‧‧‧水準軸
C‧‧‧中心軸
L‧‧‧水準部a的長度
P1~P5‧‧‧間距
S‧‧‧內部空間
T‧‧‧長度
X1、X2、Y1、Y2‧‧‧虛擬的線

圖1是用於說明本發明的一實施例涉及的顯示裝置的剖視概略圖。 圖2是用於說明圖1中的透鏡的剖視圖。 圖3是用於說明圖2中的透鏡的各表面所形成的形狀的概念圖。 圖4是用於說明圖1中的反射片的經放大的剖視圖。 圖5是用於說明圖1中的擴散片的經放大的剖視圖。 圖6是用於說明圖1中的底蓋以及反射片的剖視圖。 圖7是示出用於說明圖1中的IIV-IIV´部分的剖面的概念圖的圖表。 圖8是通過數值來表示對應於光源的間距的顯示裝置的亮度均勻度的表格。 圖9是非線性地示出圖7中示出的各區域的光源的間距的圖表。 圖10a以及圖10b是用於說明顯示面板上的區劃和配置在所區劃的內部區域中的高反射片的概念圖、以及示出與此對應的顯示面板的亮度分佈的概念圖。 圖11a是現有的去掉導光板的側光式顯示裝置的剖視概略圖，圖11b是示出LED的指向角的圖表，圖11c是示出圖11a中的顯示面板的光平面分佈的附圖。

120‧‧‧光源

130‧‧‧準直透鏡

131‧‧‧隔壁面

132‧‧‧支撐面

133‧‧‧反射面

135‧‧‧第一折射面

137‧‧‧第二折射面

139‧‧‧折射反射面

Claims (21)

1. 一種側光式顯示裝置用的透鏡，其配置在一光源的光發散方向上，用於調節從該光源發散的光的指向角，該光源配置於一顯示裝置的側面，該透鏡包括：一第一折射面，與該光源對置，並且朝向該光源側凸出；一隔壁面，從該第一折射面延續，並且朝向該光源側延伸；一反射面，形成該透鏡的外廓，並且對入射到內部的光進行反射；一折射反射面，從該反射面延續，用於對入射到內部的光進行折射及反射；以及一第二折射面，從該折射反射面延續，並且朝向該光源的相反側凸出，相對於從該光源發散的光的光軸（A）以及垂直於該光軸的一第一水準軸、一第二水準軸與一第三水準軸（B1、B2、B3），該隔壁面與該第一水準軸之間的角度大於等於75度且小於等於90度，連接該光源的中心軸和該第一折射面的端部的直線與該光軸（A）之間的角度小於30度。
2. 根據請求項1所述的側光式顯示裝置用的透鏡，其中該第一折射面與該第二水準軸（B2）之間的角度大於0度且小於20度，該第二折射面的端部處的切線與該第三水準軸（B3）之間的角度大於30度且小於70度。
3. 根據請求項1所述的側光式顯示裝置用的透鏡，其中該折射反射面與該第三水準軸（B3）之間的角度大於0度且小於25度。
4. 根據請求項1所述的側光式顯示裝置用的透鏡，其中該反射面對從該光源發散且該光源與該光軸（A）之間的角度大於等於30度的光進行反射。
5. 根據請求項1至4中任一項所述的側光式顯示裝置用的透鏡，其中該第一折射面、隔壁面、反射面、折射反射面以及第二折射面分別構成為球面或者非球面。
6. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板；一光學片組，配置在該顯示面板的背面；一反射片，與該光學片組的背面隔開配置，並與該光學片組一同形成內部空間，並且使光散射，從而使光照射到該光學片組上；一光源，配置在該顯示面板的側部，向該顯示面板的中央部分照射光；如請求項1所述的側光式顯示裝置用的透鏡，配置在該光源的上面；以及一底蓋，與所述該光學片組一同包圍所形成的該內部空間。
7. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中該光學片包括具有0至2微米（micrometer, um）的表面粗糙度的擴散片。
8. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中該反射片包括微珠，該反射片具有0至10微米的表面粗糙度。
9. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中該反射片的光澤度（Gloss）是20至30。
10. 根據請求項8所述的顯示裝置，其中該微珠包括聚乙烯、亞克力、尼龍以及這些材料的混合體中的至少一種材料。
11. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中該底蓋由水準部和傾斜部構成。
12. 根據請求項11所述的顯示裝置，其中該水準部具有基於下列關係式1的L值，該傾斜部與該水準部之間的角度為基於關係式2的θ，[關係式1][關係式2]其中，D是顯示裝置的厚度，T是顯示裝置在該光源的發散方向上的整體長度，指向角是通過透鏡的該光源的指向角。
13. 根據請求項12所述的顯示裝置，其中該水準部的長度是，根據關係式1算出的L值的80%至120%。
14. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中多個該光源在該顯示面板的一側面彼此隔開地配置成一列，配置在中央區域和週邊區域中的該些光源與相鄰光源之間隔開的距離、即間距不相同，其中，該中央區域中以該顯示面板的一側面的中心部為基準配置該些光源，該週邊區域中以該顯示面板的一側面的週邊部為基準配置該些光源。
15. 根據請求項14所述的顯示裝置，其中該週邊區域中的該些光源的間距是該中央區域中的該些光源的間距的70%至99%。
16. 根據請求項14所述的顯示裝置，其中在從該中央區域到該週邊區域，該些光源被分成從該顯示面板的一側面的中心部到週邊部的四個以上的區域，在該些區域中，該中央區域中的該些光源的平均間距最大，與該週邊區域相鄰的區域中的該些光源的平均間距最小。
17. 根據請求項14所述的顯示裝置，其中在從該中央區域到該週邊區域，該些光源之間的間距發生變化，從該中央區域到該週邊區域，間距趨向變小，且存在至少一處間距變大的拐點。
18. 根據請求項17所述的顯示裝置，其中在該顯示面板的一側面中心部和週邊部中，該拐點配置為靠近該週邊部。
19. 根據請求項6所述的顯示裝置，其中包括高反射片，該高反射片配置在該內部空間內，且其光反射率高於該反射片的光反射率，用於將來自該光源的光反射至遠離該光源的位置，以提高該顯示面板的亮度。
20. 根據請求項19所述的顯示裝置，其中當將該顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分而形成九個區域時，該高反射片配置在與該光源相鄰的三個區域中的與該顯示面板的週邊相鄰的兩個區域內。
21. 根據請求項19所述的顯示裝置，其中當將該顯示面板沿某一軸三等分並沿另一軸三等分後而形成九個區域時，該高反射片配置在離該光源最遠的三個區域中的與該顯示面板的週邊相鄰的兩個區域的該顯示面板的側面。