[发明专利]透镜以及具有该透镜的显示设备

说明书

本申请是针对申请日为2012年12月12日、申请号为201210535026.7、发明名称为“透镜以及具有该透镜的显示设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的示范性实施例涉及一种透镜以及具有该透镜的背光组件和显示设备。更具体地，本发明的示范性实施例涉及关于较少光源的透镜、以及具有该透镜的背光组件和显示设备。

背景技术

液晶显示(LCD)设备需要外部光源来显示具有期望亮度的图像，因为LCD设备自身不能产生光。LCD设备包括作为外部光源的背光组件、以及利用来自外部光源的光显示图像的LCD显示面板。

背光组件包括光源，光源可以安装在印刷电路板(PCB)基板上并可以根据光源的位置分类为边缘型组件和直下型组件。在边缘型组件中，光源设置在LCD显示面板的边缘，使得光源产生的光穿过设置在LCD显示面板下面的光导板并被提供到LCD显示面板中。在直下型组件中，多个光源设置在LCD显示面板下方，由光源产生的光直接提供到LCD显示面板中。直下型组件与边缘型组件相比可以具有更高的亮度和更好的对比度。

冷阴极荧光灯(CCFL)可以用于直下型组件的光源。由于寿命长、功耗低、重量轻及厚度小的优点，发光二极管(LED)灯可以用作光源。

LED灯包括产生光的点光源和多个LED封装。LED封装散布由点光源产生并发射的光。来自点光源的点状光(point light)被透镜转变成平面光或表面光。

然而，LED灯的点光源具有对于每个点光源的小的光分布面积以及有限的亮度。因此，背光组件会包括几百个点光源和/或LED灯。随着点光源和/或LED灯的数量增加，PCB的数量和/或PCB的尺寸增加。因此，LCD显示设备的制造成本被极大地增加。

发明内容

本发明的一个或更多示范性实施例提供一种使用较少光源的透镜。

本发明的一个或更多示范性实施例还提供包括该透镜的背光组件。

本发明的一个或更多示范性实施例还提供包括该透镜的显示设备。

根据本发明的示范性实施例，一种透镜包括：上平坦表面，具有第一外径；底表面，具有第二外径和第三内径；外部弯曲表面，连接上平坦表面和底表面；以及内部弯曲表面，在第三内径处从底表面朝向上平坦表面突出。

在示范性实施例中，第二外径可以为第一外径的约六倍。

在示范性实施例中，内部弯曲表面在垂直于上平坦表面截取的截面图中可以包括半椭圆形状。

在示范性实施例中，距离B与距离A的比率可以为约1.5至约2.0。在所述截面图中，距离A定义为半椭圆形状平行于上平坦表面取得的最大长度的一半，距离B为半椭圆形状垂直于上平坦表面取得的最大长度。

在示范性实施例中，底表面和内部弯曲表面之间的角度可以为约105度至约115度。

在示范性实施例中，底表面可以包括粗糙度小于约4微米的浮雕图案(embossed pattern)。

在示范性实施例中，第一外径可以大于第三内径的两倍。

在示范性实施例中，透镜还可以包括从底表面突出并远离上平坦表面的对准突起。

在示范性实施例中，透镜还可以包括两个透镜结合部，所述透镜结合部从透镜的底表面和外部弯曲表面相遇的侧部延伸。

在示范性实施例中，从外部弯曲表面发射的光可以包括约65度至约75度的光取向角分布。

在示范性实施例中，从外部弯曲表面发射的光可以包括小于约20度的强度带宽度。

在示范性实施例中，从外部弯曲表面发射的光的中心强度与峰值强度的比率可以为约0.15。

根据本发明的示范性实施例，一种背光组件包括透镜、基板、光源和底板。透镜包括：上平坦表面，具有第一外径；底表面，具有第二外径和第三内径；外部弯曲表面，连接上平坦表面和底表面；内部弯曲表面，在第三内径处从底表面朝向上平坦表面突出；以及两个或更多透镜结合部。基板具有比两个或更多透镜结合部中的彼此相对的两个透镜结合部的末端之间的距离小的宽度。光源位于基板上并产生光。底板包括与每个透镜结合部结合的底结合部。基板位于透镜和底板之间。

在示范性实施例中，背光组件还可以包括位于透镜和基板之间的反射片。