[發(fā)明專利]側(cè)出射型LED透鏡、具有該透鏡的背光單元及顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310684700.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103868021A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金誠(chéng)斌;金秉郁;李文宰;鄭在裕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 韓國(guó)艾尼凱斯特有限公司
• 主分類號(hào): F21V5/04
• 分類號(hào): F21V5/04;F21S8/00;G02F1/13357;F21Y101/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 陳桂香;褚海英

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求2012年12月18日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2012-0147982的優(yōu)先權(quán)，因此將該韓國(guó)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及側(cè)出射型發(fā)光二極管(light-emitting?diode；LED)透鏡以及具有這種透鏡的背光單元(backlight?unit；BLU)和顯示裝置，所述側(cè)出射型LED透鏡被構(gòu)造成使得能夠降低其整體體積。

背景技術(shù)

通常，液晶顯示器(liquid?crystal?display；LCD)被設(shè)置在用于計(jì)算機(jī)顯示器、TV等的顯示裝置中。這樣的LCD需要獨(dú)立的光源，因?yàn)樗鼈冏陨聿荒墚a(chǎn)生光。

作為L(zhǎng)CD的光源，使用諸如冷陰極熒光燈(cold?cathode?fluorescent?lamp；CCFL)、外部電極熒光燈(external?electrode?fluorescent?lamp；EEFL)、或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)等幾種熒光燈。光源與導(dǎo)光板(light?guide?plate；LGP)、多個(gè)光學(xué)片、反射鏡板等一起設(shè)置于背光單元(BLU)上。

近來(lái)，在這些光源之中，LED作為下一代光源而引起了人們的興趣，這是由于它們耗電更少，具有良好的耐久性，且能降低制造成本。然而，當(dāng)將LED用作光源時(shí)，光往往是在被局限于有限區(qū)域的同時(shí)被出射。因此，為了將LED應(yīng)用于諸如顯示裝置等的平面光源，需要使光均勻地分布在更寬的區(qū)域上。

于是，近來(lái)，人們正在積極研究能夠執(zhí)行這種功能的LED透鏡。美國(guó)專利No.6,679,621中批露了“SIDE-EMITTING?LED?LENS(側(cè)出射型LED透鏡)”。然而，該發(fā)明具有與制造方面的困難相關(guān)的問(wèn)題。

韓國(guó)專利No.10-0639873批露了“SIDE-EMITTING?LED?AND?LENS?ADAPTED?THERETO(側(cè)出射型LED和與其適應(yīng)的透鏡)”。圖1是示出了相關(guān)技術(shù)的透鏡的圖。

如圖1所示，透鏡1具有入射面、上表面2和側(cè)表面3。該入射面包括凸表面4、入射表面5和較低的全反射表面6。入射表面5和較低的全反射表面6彼此連接且彼此交替。

利用該構(gòu)造，由LED7產(chǎn)生的一束光線進(jìn)入入射面的凸表面4，然后穿過(guò)凸表面4沿大體上垂直的方向入射到上表面2。與此不同的是，由LED7產(chǎn)生的另一束光線進(jìn)入一個(gè)入射表面5，然后在沿大體上垂直的方向入射到上表面2之前，從較低的全反射表面6被反射。此外，沿大體上垂直的方向已經(jīng)照射到上表面2的光從該上表面2被全部反射，從而穿過(guò)側(cè)表面3出射到外面。

然而，如在透鏡1中那樣，為了將沿大體上垂直的方向入射到上表面2的光全部反射，上表面2必須向上陡峭地傾斜。這顯著地增加了透鏡1的整體高度和透鏡1的整體體積，這些都可能成為問(wèn)題。此外，當(dāng)如此增加了透鏡1的整體體積時(shí)，用于制造透鏡1的材料成本也會(huì)增加，從而增加了透鏡的整體制造成本。

前述內(nèi)容僅僅旨在幫助理解本發(fā)明的背景，而不旨在表明本發(fā)明落入到已經(jīng)知曉的相關(guān)技術(shù)的范圍內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容

于是，本發(fā)明是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到在相關(guān)技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題而做出的，并且本發(fā)明旨在提供一種側(cè)出射型發(fā)光二極管(LED)透鏡，其能減小所述透鏡的整體體積。

本發(fā)明還提供了一種側(cè)出射型LED透鏡，其中當(dāng)LED光源是平面光源而不是點(diǎn)光源時(shí)，能提高整體光效率。

為了實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種側(cè)出射型LED透鏡，其致使從LED發(fā)出的光穿過(guò)該透鏡的側(cè)表面從該透鏡出射。所述側(cè)出射型LED透鏡包括：下表面，其具有入射表面，從LED發(fā)出的光經(jīng)過(guò)所述入射表面進(jìn)入所述透鏡中；上表面，其反射已經(jīng)經(jīng)過(guò)所述入射表面進(jìn)入所述透鏡中然后直接入射到所述上表面的光；以及側(cè)表面，其將所述下表面連接至所述上表面，直接入射到所述側(cè)表面的光和從所述上表面被反射的光---它們均來(lái)源于已經(jīng)經(jīng)過(guò)所述入射表面進(jìn)入所述透鏡中的光---經(jīng)過(guò)所述側(cè)表面從所述透鏡出射。所述入射表面包括：中心區(qū)域，其還包括所述LED的光軸，這里所述中心區(qū)域通過(guò)將從所述LED發(fā)出的光沿遠(yuǎn)離所述光軸的方向折射來(lái)將該光引導(dǎo)至所述上表面，由此能夠減小所述透鏡的高度；以及周邊區(qū)域，其與所述中心區(qū)域連接，這里所述周邊區(qū)域通過(guò)將從所述LED發(fā)出的光沿趨近所述光軸的方向折射來(lái)將該光引導(dǎo)至所述上表面，由此能夠減小所述透鏡的寬度或半徑。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種背光單元，其包括：LED光源；以及放置于所述LED光源上方的上述LED透鏡。