透鏡模塊、光源組件和具有透鏡模塊的背光組件的制作方法

透鏡模塊、光源組件和具有透鏡模塊的背光組件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及透鏡模塊、光源組件和具有透鏡模塊的背光組件。光源組件包括：能夠發出光的光源模塊和放置在光源模塊上的透鏡模塊。透鏡模塊包括收集從光源模塊發出的光的集光透鏡，和放置在集光透鏡上的漫射透鏡，并且包括來自集光透鏡的光被入射的內曲表面和入射在內曲表面上的光透過漫射透鏡的外曲表面，并且從光源模塊發出的光通過集光透鏡在內曲表面上形成集光區。
【專利說明】透鏡模塊、光源組件和具有透鏡模塊的背光組件
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于并要求于2013年9月2日提交給韓國知識產權局的韓國專利申請第10-2013-0104825號的優先權，其內容通過弓I用不失其完整性地并入本文。

【技術領域】
[0003]本文公開的發明構思涉及透鏡模塊、光源組件、以及具有透鏡模塊的背光組件。

【背景技術】
[0004]一般而言，與市場上的其他類型的顯示器相比，液晶顯示器具有諸如薄、輕量、以及低電耗的優點。因此，液晶顯示器被用于諸如監控器、筆記本、移動電話、大電視等的各種應用中。液晶顯示器包括使用液晶的透光率(transmittance)來顯示圖像的液晶顯示板、和放置在液晶顯示板下面以向液晶顯示板提供光的背光組件。
[0005]背光組件包括產生需要在液晶顯示板上顯示圖像的光的光源。例如，光源可以是冷陰極熒光燈(CCFL)、外部電極熒光燈(EEFL)、平坦熒光燈(FFL)、或者發光二極管(LED)。
[0006]近年來，因為LED具有低電耗并且對環境無害，所以常常將其用作光源。LED模塊可以包括紅色LED芯片、綠色LED芯片以及藍色LED芯片。LED模塊通過混合從多個LED芯片發出的光可以輸出白色光。
[0007]LED芯片具有點光源類型的光分布，并且通過專用透鏡將點光源類型的光分布變化為發出至預定的區域的平面光源類型的光分布。


【發明內容】

[0008]本文呈現的發明構思提供可以實現具有改善的均勻性的光分布的透鏡模塊、光源組件、以及背光組件。
[0009]在另一方面，本文呈現的發明構思提供能夠通過改善光混合來最小化顏色散布現象的透鏡模塊、光源組件、以及背光組件。
[0010]根據本發明構思的實施方式，能夠獲得至少以下效果。
[0011]可以提供能夠改善光亮度均勻性和顏色均勻性的透鏡模塊。
[0012]設置具有改善的光亮度均勻性和顏色均勻性的光源組件和背光組件。
[0013]實施方式的效果并不局限于上述效果，并且本領域的技術人員將從權利要求的列舉中清楚地理解上文沒有明確描述的其他效果。
[0014]根據本發明構思的一方面，提供的光源組件包括:光源模塊，能夠發出光；和透鏡模塊，放置在光源模塊上，其中，透鏡模塊包括被配置為收集從光源模塊發出的光的集光透鏡；以及漫射透鏡，放置在集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，其中，來自集光透鏡的光入射至內曲表面，入射在內曲表面上的光通過外曲表面射出漫射透鏡，并且其中，從光源模塊發出的光通過經過集光透鏡而在內曲表面上形成集光區。根據本發明構思的另一方面，提供收集和漫射從光源模塊發出的光的透鏡模塊。透鏡模塊包括:集光透鏡，收集從光源模塊發出的光；和漫射透鏡，放置在集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，其中，內曲表面被配置為接收來自集光透鏡的光，光通過外曲表面射出漫射透鏡，其中，在內曲表面上具有集中來自集光透鏡的光的集光區。
[0015]根據發明構思的又一方面，提供背光組件。背光組件包括:電路基板；至少一個光源組件，放置在電路基板上；和容納構件，容納電路基板，其中光源組件包括:光源模塊，能夠發出光；和透鏡模塊，放置在光源模塊上，透鏡模塊包括:集光透鏡，收集從光源模塊發出的光；以及漫射透鏡，放置在集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，其中，射出集光透鏡的光入射至內曲表面，入射在內曲表面上的光通過外曲表面射出漫射透鏡，并且，從光源模塊發出的光通過經過集光透鏡在內曲表面上形成集光區。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過參照附圖來詳細地描述本發明的實施方式，本發明構思的上述及其他特性和優勢將變得更為顯而易見，其中:
[0017]圖1是根據實施方式的背光組件的分解立體圖；
[0018]圖2和圖3是沿圖1的線P1-P2的光源組件的截面圖；
[0019]圖4是示出在圖3中示出的透鏡模塊中的漫射透鏡的立體圖；
[0020]圖5是在圖4中示出的漫射透鏡的平面圖；
[0021]圖6是沿圖5的線11-12的漫射透鏡的截面圖；
[0022]圖7是沿圖5的線13-14的漫射透鏡的截面圖；
[0023]圖8是示出在圖7中示出的漫射透鏡的改進的實施方式的截面圖；
[0024]圖9是示出在圖7中示出的漫射透鏡的另一個改進的實施方式的截面圖；
[0025]圖10是示出根據實施方式的集光透鏡的截面圖；
[0026]圖11是在圖10中示出的集光透鏡的平面圖；
[0027]圖12是示出在圖10中示出的集光透鏡的改進的實施方式的截面圖；
[0028]圖13是示出在圖10中示出的集光透鏡的另一個改進的實施方式的截面圖；
[0029]圖14是示出根據實施方式的光源模塊的截面圖；
[0030]圖15是示出在圖14中示出的光源模塊的改進的實施方式的截面圖；以及
[0031]圖16是示出在圖14中示出的光源模塊的另一個改進的實施方式的截面圖。

【具體實施方式】
[0032]通過參考以下實施方式和附圖的詳細說明可以更容易地理解本發明的優點和特征及其實現方法。然而，本發明可以以多種不同的形式體現，并且不應被解釋為局限于本文所闡述的實施方式。相反地，提供這些實施方式以使得本公開內容更詳盡和完整，并且將本發明的構思完全傳達給本領域的技術人員，并且本發明將僅由所附權利要求限定。在通篇說明書中，相同的參考標號表示相同的元件。
[0033]本文所用的專業詞匯僅用于描述公開的【具體實施方式】的目的，而并不旨在對本發明進行限制。除非上下文另有明確指示，否則，如本文所用的，單數形式“一(a)”、“一個(an) ”以及“所述(the) ”旨在也包括復數形式。此外應當進一步理解的是，術語“包括(comprises) ”和/或“包括(comprising) ”在用于本說明書中時指明所述特征、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但是并不排除一個或者多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件、和/或其組群的存在或者添加。
[0034]應理解，當提到一個元件或層“在”另一元件或層“上”、“連接至”或“耦接至”另一元件或層時，其可以直接在另一元件或層上、直接連接或耦接至其他元件或層，或者可存在中間元件或層。與此相反，當元件被稱為“直接在”另一元件或層“上”、“直接連接至”或“直接耦接至”另一元件或層時，則其間不存在插入的元件或層。如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或者多個相關所列項的任何以及所有組合。
[0035]應理解，盡管術語第一、第二等可在本文中用于描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但這些元件、部件、區域、層和/或部分不應被這些術語所限定。這些術語僅用于將一個元件、部件、區域、層和/或部分與另一區域、層或部分區分開。因此，在沒有背離本發明構思的教導的前提下，下面所述的第一元件、部件、區域、層或部可以被稱為第二元件、部件、區域、層或者部。
[0036]為了便于描述，在此使用的諸如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空間相關術語可用于描述如附圖中示出的一個元件或者特征與另一元件或者特征的關系。應理解，空間相關術語旨在包括除了圖中描述的方位之外的在使用或操作中的設備的不同方位。例如，如果圖中的設備被倒轉，則被描述為在其他元件或特征的“下面”或“之下”的元件將被定位為在其他元件或特征“上面”。因此，示例性術語“在...下方”能夠包括上方和下方兩個方位。該裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或在其他方位)并且相應解釋本文所用的空間相對描述符。
[0037]本文參照理想化實施方式(和中間結構)的示意圖的截面示圖描述了實施方式。因此，可以預期到的是由于例如制造技術和/或誤差而產生的圖解的形狀的改變。因此，這些實施方式不應解釋為限制于本文所述的區域的具體形狀，而是包括諸如制造技術產生的形狀偏差。例如，被示出為矩形的注入區域通常具有圓形或者曲線特征、和/或在其邊緣有注入濃度(implant concentrat1n)的梯度而不是從注入區域到非注入區域的二元變化。同樣，通過注入形成的掩埋區域(buried reg1n)可導致在掩埋區域與從中進行注入的表面之間的區域中的某些注入。因此，在圖中示出的區域是實際上是示意圖以及它們的形狀不是旨在示出裝置區域的實際的形狀以及不是旨在限制本發明的范圍。
[0038]除非另有明確定義，否則，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)與本發明所屬領域中的普通技術人員的通常理解具有相同的含義。此外應當進一步理解的是，諸如在通常使用的詞典中定義的那些術語的術語應被解釋為具有與它們在相關領域的上下文中的含義一致的含義，并且不得以理想化或者過度形式化的意義進行解釋，除非明確規定如此定義。
[0039]在下文中，將參照附圖描述本發明構思的實施方式。
[0040]圖1是根據實施方式的背光組件的分解立體圖。
[0041]參考圖1，根據實施方式的背光組件10可以包括電路基板210、多個光源組件100以及容納容器220。
[0042]電路基板210是薄的基板，配線(未示出)形成在其上。電路基板210可以包括，例如，印刷電路板(PCB)或者其中印刷電路板涂有具有高導熱性金屬的金屬涂層印刷電路板(MCPCB)。此外，電路基板210根據需要可以包括具有柔韌性的軟印刷電路板(FPCB)。可以將為驅動光源組件100而從外部施加的電力通過配線傳輸到光源組件100。
[0043]在電路基板210上放置光源組件100以產生光。可以通過組合端子(未示出)和電路基板210將光源組件100固定在電路基板210上。以下將詳細地描述光源組件100。
[0044]容納容器220可以包括底部部件221和從底部部件221的邊緣延伸的側壁223，形成容納空間以便容納與光源組件100接合的電路基板210。可以將電路基板210放置在容納容器220的底部部件221上。在一個實施方式中，容納容器220可以由具有高硬度和低可變形性的金屬制成，但不限于此，可以由塑料等制成。
[0045]背光組件10可以進一步包括放置在光源組件100上方的導光構件230。導光構件230可以與光源組件100間隔預定的間隙。導光構件230可以由聚甲基丙烯酸酯(PMMA)制成，作為一個實例，但不限于此。背光組件10根據需要可以包括導光構件230并且可以省略導光構件230。
[0046]背光組件10可以進一步包括放置在導光構件230上方的漫射板240。漫射板240可以與導光構件230間隔預定的最小間隙。漫射板240漫射從導光構件230發出的光以改善光的亮度均勻性。漫射板240具有板形狀，該板形狀具有預定的厚度。漫射板240可以由例如，聚甲基丙烯酸酯(PMMA)制成并且可以包括用于在內部漫射光的漫射劑。此外，雖然圖中未示出，漫射板240可以進一步包括多個形成在至少一個表面上的漫射圖案以便更均勻地漫射供給的光。
[0047]背光組件10根據需要的亮度特性可以進一步包括具有多種功能的光學片250。例如，光學片250可以是棱鏡片并且收集從漫射板240發出的光。棱鏡片可以包括分別在垂直和水平方向收集光的垂直和水平的棱鏡片，但是本發明構思不局限于此。
[0048]上述背光組件10向顯示面板300供給光，并且因此，顯示面板300可以顯示提供至外部的圖像。顯示面板300可以包括彼此接合的第一基板310和第二基板330，以及放入兩個基板之間的液晶層(未示出)。此處，雖然圖中未示出，一般而言，多個柵極線和數據線彼此交叉，因此，在第一基板310(此處稱作“下基板”)、薄膜晶體管基板或者陣列基板的內表面上定義像素，可以為每個交叉點設置薄膜晶體管(TFT)，并且薄膜晶體管與形成在每一個像素中的透明的像素電極相連以便彼此一一對應。例如，可以在稱作上基板或者濾色基板的第二基板300的內表面上設置對應于每一個像素的紅(R)、綠(G)以及藍(B)顏色的濾色片、和放置在濾色片之中的柵極線和數據線、和放置在濾色片之中并且覆蓋柵極線和數據線的黑矩陣、以及薄膜晶體管等。此外，可以在第二基板330上設置覆蓋紅(R)、綠(G)以及藍(B)顏色的濾色片和黑矩陣的透明的共用電極。
[0049]圖2和圖3是根據實施方式的光源組件的截面圖，并且更詳細地是沿圖1的線P1-P2的光源組件的截面圖。
[0050]參考圖2和圖3，根據本發明的實施方式的光源組件100可以包括光源模塊110和透鏡模塊LM。
[0051]光源模塊110可以包括產生不同單色光的點光源，可以組合不同的單色光以產生白色光，并且可以將LED用作點光源。例如，點光源可以包括產生紅色光的紅色LED、產生藍色光的藍色LED以及產生綠色光的綠色LED，并且彼此混合紅色光、藍色光、綠色光以產生白色光。可選地，光源模塊110可以包括產生白色光的白色LED。
[0052]可選地，光源模塊110可以包括樹脂，樹脂包括綠色LED、藍色LED、以及紅色熒光物質。在這種情況下，光源模塊I1通過使用多個LED提供的光可以輸出白色光，并且紅色熒光物質吸收藍色光來顯示紅顏色。以下將參考圖14至圖16詳細地描述包括熒光物質的光源模塊110。
[0053]可以在光源模塊110上放置透鏡模塊LM，并且透鏡模塊LM包括集光透鏡130和漫射透鏡150。
[0054]集光透鏡130(其為收集從光源模塊110發出的光的光學構件)可以包括放置在光源模塊110和第二透鏡表面130b之間的第一透鏡表面130a。另外,從光源模塊110發出的光折射在第一透鏡表面130a上并且在通過集光透鏡130的內部時再次在第二透鏡表面130b上折射。收集射出集光透鏡130的光以提供至漫射透鏡150。
[0055]漫射透鏡150作為漫射通過透過集光透鏡130收集的光以使漫射光發出至外部的光學構件可以具有內曲表面151和外曲表面157,其中,通過集光透鏡130收集的光入射至內曲表面151，外曲表面157接觸外部。通過集光透鏡130收集的光通過空氣層在內曲表面151上一次折射并且通過漫射透鏡150的內部在外曲表面157上再次折射以便被漫射和發出至外部。
[0056]S卩，通過集光透鏡130收集光源模塊110發出的光,通過集光透鏡130收集的光通過漫射透鏡150漫射至外部。此處，通過集光透鏡130收集的光在漫射透鏡150的內曲表面151上形成集光區。
[0057]集光區是指內曲表面151的一部分，其中，通過集光透鏡130收集的光被集中在集光區。集光區可以是點或者具有與內曲表面151的一部分相同的形狀。換言之，可以將作為內曲表面151的一部分的集光區定義為通過集光透鏡130收集的光入射的部分。此外，當集光區是點時，可以將集光區定義為集光透鏡130的焦點并且在這種情況下，可以在內曲表面151上放置集光透鏡130的焦點。
[0058]根據一個實施方式的光源組件100具有光通過透鏡模塊LM的集光透鏡130收集，并在之后通過漫射透鏡150漫射以便改善供給至外部的光的整體均勻性的優勢。尤其是，當光源模塊110包括產生不同單色光束的點光源時，光源模塊110具有提供至外部的光的改進色彩混合水平和減少色差(color shading)的優點。該益處源自不同單色光束被通過光透集鏡130收集然后通過漫射透鏡150將其漫射。
[0059]在一個實施方式中，光源組件100被應用于圖1的背光組件10，但這僅僅是一個實例。在一些實施方式中，本公開內容的光源組件100可以應用于除了圖1的背光組件10以外的甚至一般的照明裝置領域。
[0060]圖4和圖5是示出圖3中示出的透鏡模塊的漫射透鏡的立體圖和平面圖。圖6是沿圖5的線11-12的漫射透鏡的截面圖。圖7是沿圖5的線13-14的漫射透鏡的截面圖。
[0061]參考圖4至圖6，本發明的漫射透鏡150可以包括形成在其底部上的多個支撐件152。支撐件152位于圖1至圖3的電路基板210上以便輔助圖3的透鏡模塊LM位于精確的位置。如圖所示，支撐件152可以從漫射透鏡150的底部延伸，并且至少形成三個支撐件152來輔助透鏡模塊LM位于精確的位置。當在圖1至圖3的電路基板210上形成分離的凹槽時，可以使支撐件152連接至圖1至圖3的電路基板210的凹槽。
[0062]支撐件152可以與漫射透鏡150形成一體或者可以形成為與漫射透鏡150連接的分離的組件。
[0063]然而，上述實施方式僅僅是實例，并且支撐152的形狀和數量可以根據需要適當地改變。
[0064]參考圖7，漫射透鏡150可以具有內曲表面151和外曲表面157，兩者具有橢圓形的表面形狀以便更廣泛地漫射點光源產生的光。一般而言，橢圓形被定義為其中距兩個頂點(apex)的距離的總合為恒定的點的軌跡，在這種情況下，兩個頂點的每一個都被稱作焦點。此外，在橢圓形中，通過直線鏈接兩個頂點的軸線是長軸，在通過橢圓形的中心的同時垂直于長軸的軸線是短軸。
[0065]因此，在橢圓形中，長軸的長度大于短軸的長度。同時，當旋轉作為旋轉軸的橢圓形的長軸或者短軸時形成橢圓形表面。
[0066]根據本發明的漫射透鏡150的內曲表面151和外曲表面157可以具有橢圓形表面形狀，其中長軸形成為彼此垂直。例如，當內曲表面151的長軸形成在垂直面方向時，外曲表面157的長軸可能形成在水平面方向。因而，當內曲表面151和外曲表面157的長軸形成為彼此垂直時，漫射透鏡150的厚度、即內曲表面151和外曲表面157之間的距離根據位置改變。因此，由于漫射透鏡150厚度上的差值，通過漫射透鏡150的光的路線根據透鏡上的精確位置而不同。因此，發出的光被進一步漫射而發出。
[0067]在一個實施方式中，內曲表面151具有第一橢圓形表面112的形狀(其中長軸Al形成在垂直面方向)，并且外曲表面157可以具有第二橢圓表面122的形狀(其中長軸A2形成在水平方向上)。
[0068]可以在內曲表面151上形成光散射圖案155并且光散射圖案155可以具有預定的粗糙度。光散射圖案155可以形成為遍及內曲表面151和僅僅形成在內曲面151中與圖3描述的上述集光區對應的部分。
[0069]如圖6所不,通過內曲表面151的表面處理形成光散射圖案155以與漫射透鏡150形成一體。光散射圖案155可以形成如圖7所示的雕刻圖案(但不限于此)，并且部分或者全部的光散射圖案可以通過壓印圖案配置。可選地，圖案形成在分離的構件(例如，光學薄膜)等中，并且圖案被粘附在內曲表面151上以便形成光散射圖案155。
[0070]因為光散射圖案155形成在內曲表面151上，通過圖3的集光透鏡130收集的光通過光散射圖案155散射然后漫射以射出漫射透鏡150。因此可以進一步提高提供至外部的光的均勻性。此外，當通過漫射透鏡150的內部在外曲表面157上全部反射的光再次通過內曲表面151反射時,可以通過光散射圖案155再次散射對應的反射光，并且因此，更均勻的光可以提供至外部。此外，當圖3的光源模塊110發出兩個或多個不同單個光束時，可以進一步提高色彩混合水平和顏色均勻性。尤其是，當集光區是點狀時，換言之，當集光透鏡130的焦點被置于內曲表面151上時，可以最大化上述光均勻性改善效果和顏色均勻性改善效果。
[0071]根據本發明的上述漫射透鏡150可以由光學玻璃或者光學合成樹脂制成。在這種情況下，作為光學玻璃，可以使用BK7或者SK5，并且作為光學合成樹脂，可以使用聚甲基丙烯酸酯(PMMA)或者聚碳酸酯(PC)，但是本發明不局限于此。如圖7所示，集光透鏡130和漫射透鏡150的內曲表面151之間存在空間。該空間可以充滿空氣。
[0072]可以在漫射透鏡150的內部形成透鏡連接凹槽153。尤其是，透鏡連接凹槽153可以形成在內曲表面151的兩端所在的位置。集光透鏡130連接的透鏡連接凹槽153可以具有對應于集光透鏡130的形狀的形狀。即，集光透鏡130可以被插入和連接至漫射透鏡150的透鏡連接凹槽153，使得漫射透鏡150和集光透鏡130可以形成透鏡組件(本文還稱作透鏡模塊LM)。因此，彼此獨立地進行制造光源模塊110的過程、在電路基板210上放置光源模塊110的過程以及制造透鏡模塊LM的過程，提高制造過程效率。此外，因為在上述構造中沒有要求用于支撐集光透鏡130的分離部件，因此可以簡單化光源組件的整體結構并且可以減小光源組件的尺寸。
[0073]圖8是示出在圖7中示出的漫射透鏡的改進的實施方式的截面圖。
[0074]參考圖8，根據實施方式的漫射透鏡150-1可以進一步包括形成在外曲表面157上的凹陷部分158。S卩，漫射透鏡150-1與圖7的漫射透鏡的部分不同之處在于根據圖8的實施方式的漫射透鏡150-1還包括凹陷部分158。圖7和圖8的實施方式在其他方面可以基本上類似。
[0075]凹陷部分158可以形成在對應于光源模塊110的部分中。即，如圖8所示，凹陷部分158可以具有朝向光源模塊110的凹形，并且從底部入射的光可以被漫射以便具有大的發射角。因此，熱斑減少，并且因此，可以進一步提高亮度分布均勻性和光的顏色均勻性。
[0076]圖9是示出在圖7中示出的漫射透鏡的另一個實施方式的截面圖。
[0077]參考圖9，漫射透鏡150-2可以進一步包括形成在外曲表面157上的平坦部分159。S卩，根據圖9的實施方式的漫射透鏡150-2與圖7的漫射透鏡的部分不同之處在于漫射透鏡150-2還包括平坦部分159。圖7和圖9的實施方式在其他方面可以基本上類似。
[0078]平坦部分159可以形成(至少部分地)為與光源模塊110對應并且其平面形狀可以是圓形，該圓形具有預定的半徑F。平坦部分159增加從底部入射的光被反射的概率，從而更加均勻地漫射光。因此，可以改善光的亮度分布均勻性和顏色均勻性。
[0079]圖10是示出根據實施方式的集光透鏡130的截面圖。圖11是在圖10中示出的集光透鏡130的平面圖。
[0080]參考圖10和圖11，根據實施方式的集光透鏡130可以被配置為并入菲涅耳(Fresnel)透鏡131。菲涅耳透鏡131可以包括面向光源模塊110的第一菲涅耳透鏡表面133a和面向第一菲涅耳透鏡表面133a的第二菲涅耳透鏡表面133b，并且菲涅耳透鏡表面133a和133b的每個可以包括如圖11示出的同心圖案。即，集光透鏡130的圖3的第一透鏡表面130a可以由第一菲涅耳透鏡表面133a配置，圖3的第二透鏡表面130b可以由第二菲涅耳透鏡表面133b配置。
[0081]如圖10所示，第一菲涅耳透鏡表面133a和第二菲涅耳透鏡表面133b的形狀在水平方向上可以彼此對稱。然而，這僅僅是一個實施方式并且在其他實施例中形狀可以不對稱。
[0082]集光透鏡130收集從光源模塊110放射狀發出的光并且將收集的光提供至如上所述的漫射透鏡的內曲表面157。當集光透鏡130由菲涅耳透鏡131形成時，可以減少透鏡130的尺寸和厚度并且可以縮短執行集光功能時的焦距。因此，可以減少圖1的光源組件100和透鏡模塊LM的厚度。
[0083]同時，在圖10中，菲涅耳透鏡表面133a和133b形成在菲涅耳透鏡131的兩個表面上，但是這僅僅是一個實例并且其他實施方式僅可以包括菲涅耳透鏡表面133a和133b的其中一個。更具體地說，菲涅耳透鏡131可以僅包括第一菲涅耳透鏡表面133a或者僅包括第二菲涅耳透鏡表面133b。
[0084]圖12和圖13示出圖10中示出的集光透鏡的改進的實施方式。
[0085]參考圖12，根據實施方式的集光透鏡130-1的兩個表面可以具有凸透鏡的形狀。即，面向光源模塊110的第一透鏡表面134a可以具有朝光源模塊110伸出的凸形和面對第一透鏡表面134a的第二透鏡表面134b可以具有朝內曲表面157伸出的凸形。
[0086]參考圖13，根據實施方式的集光透鏡130-2的一個表面可以具有凹透鏡形狀和其他表面可以具有凸透鏡形狀。即，面對光源模塊I1的第一透鏡表面136a可以具有凹形使得表面136a的中心離光源模塊110比邊緣更遠(從而形成與內曲表面157類似的彎曲)。面對第一透鏡表面136a的第二透鏡表面136b可以具有遠離光源模塊110朝向內曲表面157伸出的凸形。
[0087]然而，上述布置僅僅是一個實例并且集光透鏡130的形狀可以變化為各種形狀以執行集光功能。
[0088]圖14是示出根據實施方式的光源模塊的截面圖。
[0089]參考圖14,光源模塊110可以包括容納容器111、第一光源113、第二光源115、第一樹脂117、以及第二樹脂119。
[0090]容納容器111可以包括底表面1110和側壁1130，并且更詳細地，容納容器111可以具有包括底表面1110和四個側壁1130的長方體形狀。容納容器111可以由塑模樹脂制成并且由注塑方法形成,但是本公開內容沒有局限性。
[0091]第一光源113可以被放置在底表面1110上。第一光源113可以產生第一顏色的光，并且第一顏色可以是藍色。例如，第一光源113可以是藍色LED并且，雖然圖中未示出，第一光源113可以具有兩個或多個藍色LED。
[0092]第二光源115可以被放置在底表面1110上，并且可以被放置在除了第一光源113放置的地方之外的地方。第二光源115可以產生第二顏色的光，并且第二顏色可以是綠色。例如，第二光源115可以是綠色LED，雖然圖中為示出，第二光源115具有兩個或多個綠色LED。
[0093]雖然未明確地示出，可以在容納容器111中提供用于驅動第一光源113和第二光源115的電極單元。第一光源113和第二光源115可以通過連接線連接至形成在容納容器111中的電極單元。
[0094]第一樹脂117形成在第一光源113上以覆蓋第一光源113的頂部和側面。尤其是，在實施方式中，第一樹脂117可以包括具有第三顏色的熒光物質并且第三顏色可以是紅色。紅色熒光物質可以是氮化物或者氧氮化物類熒光物質。
[0095]第一樹脂可以包括甲基類硅、苯基類硅以及環氧的至少一個。作為形成第一樹脂340的方法，可以使用以下方法:使用混合器(未示出)混合紅色熒光物質與甲基類硅、苯基類硅、以及環氧；使用除氣器(degaserM未示出)除氣混合的樹脂；此后，使用分配器(未示出)將除氣后的樹脂噴射在第一光源320上。
[0096]通過使用第一光源113、第二光源115、以及第一樹脂117的突光物質,光源模塊110可以產生混合光，并且將混合光輸出至圖3的透鏡模塊LM。詳細地，第一光源113可以產生藍色光并且紅色熒光物質吸收藍色光以產生紅色光。在第一樹脂上混合藍色光和紅色光以產生紫紅色光。第二光源115可以產生綠色光，并且混合在第一樹脂117上產生的紫紅色光與在第二光源115中產生的綠色光以產生混合光。
[0097]理想地，混合光可以是白色光，但是實際上，當光未被均勻混合時，存在出現色差的可能性。根據本公開內容，因為從光源模塊110產生的光通過使用圖3的透鏡模塊LM被收集然后漫射并且發出至外部，因此可以防止色差并且可以改善顏色均勻性。
[0098]在第一樹脂117和第二光源115上形成第二樹脂119以覆蓋第一樹脂117的頂部，并且覆蓋第二光源115的頂部和側面。
[0099]第二樹脂119可以包括甲基類硅、苯基類硅、以及環氧的至少一個。作為形成第二樹脂119的方法，可以使用以下方法:使用分配器在第一樹脂117和第二光源115上噴射甲基類娃、苯基類娃、以及環氧。
[0100]第一樹脂117的折射指數可能大于第二樹脂119的折射指數。
[0101]當第一樹脂117的折射指數小于第二樹脂119的折射指數時，來自第二光源115的光的成分可以通過第二樹脂119朝向第一樹脂117傳播并且也通過第一樹脂117。例如，在第二光源115是綠色LED芯片時，綠色光將通過第二樹脂119和第一樹脂117。因此，第一樹脂117的突光物質可能吸收來自第二光源115的光，降低光源模塊110的效率。
[0102]相反地，當第一樹脂117的折射指數大于第二樹脂119的折射指數時，通過第二樹脂119朝向第一樹脂117移動的光不能輕易地通過第一樹脂117。例如，在第二光源115是綠色LED芯片時，綠色光將通過第二樹脂119但是不能輕易地通過第一樹脂117。因此，第一樹脂117的熒光物質將吸收較少的來自第二光源115的光，增加光源模塊110的效率。例如，從第二光源115發出的一些綠色光可以在第一樹脂117和第二樹脂119的邊界表面上被反射從而防止光移入第一樹脂117的內部。
[0103]圖15是示出在圖14中示出的光源模塊的改進的實施方式的截面圖。參考圖15，根據實施方式的光源模塊110-1與圖13的光源模塊110的部分不同之處在于光源模塊110-1還包括形成在底表面1110上的突起部分1111。
[0104]可以在第一光源113和第二光源115之間放置突起部分1111，并且由于突起部分1111，可以使第二光源115和第一樹脂117在空間上彼此分離。
[0105]因為紅色熒光物質吸收除了藍色光以外的大量綠色光，所以可以降低光源模塊的效率。因此，當紅色熒光物質和發出綠色光的光源在空間上彼此分離時，可以改善光源模塊的效率。
[0106]在光源模塊110-1中，在第一光源113和第二光源115之間放置的突起部分1111的存在減小從第二光源115發出的綠色光和第一樹脂117的熒光物質之間的接觸。因此，增加光源模塊110-1的效率。
[0107]圖16是示出在圖14中示出的光源模塊的另一個改進的實施方式的截面圖。
[0108]參考圖16，根據實施方式的光源模塊110-1與圖14中示出的圖10的光源模塊110的部分不同之處在于光源模塊110-1具有不同水平的第一底表面1113和第二底表面1115。在示出的光源模塊110-1的實施方式中，第一底表面1113可以被放置為，至少部分地，相對低于第二底表面1115。
[0109]可以在第一底表面1113上放置第一光源113并且可以在第二底表面1115上放置第二光源115。另外，第一樹脂117可以覆蓋第一光源113的頂部和側面并且第二樹脂119可以覆蓋第二光源115的頂部和側面和第一樹脂117。光源模塊110-2中的第一光源113、第二光源115、第一樹脂117以及第二樹脂119與圖14的實施方式中的基本上相同。因此，將不再重復詳細說明這些部件。
[0110]在根據實施方式的光源模塊110-2中，因為第一光源113和第二光源115被放置在位于不同水平的底表面1113和底表面1115上,所以第二光源115和第一樹脂117可以在空間上彼此分離。因此，從第二光源115發出的綠色光接觸第一樹脂117的熒光物質的頻率減少，增加光源模塊110-2的效率。
[0111]根據本公開內容，光源模塊和透鏡模塊彼此連接以配置光源組件和背光組件。因此,如上所述,可以實現光均勻性的改善和顏色均勻性的改善。
[0112]上文是對本發明構思的說明，并不應解釋為限制本發明構思。盡管已經描述了幾個實施方式，但本領域中的技術人員將容易理解到，在本質上不背離本發明的新穎教導和優點的前提下，可對實施方式中進行多種修改。因此，所有這樣的修改均旨在被包括在本發明構思的范圍內。因此，應當理解，上文是本文呈現的發明構思的說明，且不被解釋為限于所公開的【具體實施方式】，并且對所公開的實施方式以及其他實施方式的修改旨在被包括在公開內容的范圍內。
【權利要求】
1.一種光源組件，包括: 光源模塊，能夠發出光；以及 透鏡模塊，位于所述光源模塊上， 其中，所述透鏡模塊包括: 集光透鏡，被配置為收集從所述光源模塊發出的光；以及 漫射透鏡，位于所述集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，來自所述集光透鏡的光被入射在所述內曲表面上，入射在所述內曲表面上的光通過所述外曲表面射出所述漫射透鏡，以及 其中，從所述光源模塊發出的光通過經過所述集光透鏡在所述內曲表面上形成集光區。
2.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述透鏡模塊還包括光散射圖案，其形成在所述內曲表面上并且散射入射至所述內曲表面的光。
3.根據權利要求2所述的光源組件，其中，所述光散射圖案位于所述內曲表面的形成所述集光區的部分中。
4.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述集光透鏡的焦點位于所述內曲表面上。
5.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述集光透鏡包括: 第一透鏡表面，從所述光源單元發出的光通過所述第一透鏡表面進入所述集光透鏡；以及 第二透鏡表面，所述光通過所述第二透鏡表面射出所述集光透鏡，以及 菲涅耳透鏡表面，形成在所述第一透鏡表面和所述第二透鏡表面中的至少一方上。
6.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述內曲表面具有在垂直方向上形成長軸的第一橢圓表面形狀，并且所述外曲表面具有在水平方向上形成長軸的第二橢圓表面形狀。
7.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述漫射透鏡還包括形成在所述內曲表面上的透鏡連接凹槽，并且 所述集光透鏡被插入并連接至所述透鏡連接凹槽。
8.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述透鏡模塊還包括從所述漫射透鏡的底部延伸的支撐件。
9.根據權利要求1所述的光源組件，其中，所述光源模塊包括: 第一光源，發出第一顏色的光； 第二光源，發出第二顏色的光； 第一樹脂，形成在所述第一光源上并且包括第三顏色的熒光物質；以及 第二樹脂，形成在所述第一樹脂和所述第二光源上。
10.根據權利要求9所述的光源組件，其中，所述第一顏色是藍色，所述第二顏色是綠色，并且所述第三顏色是紅色。
11.一種收集和漫射從光源模塊發出的光的透鏡模塊，包括: 集光透鏡，收集從所述光源模塊發出的光；以及 漫射透鏡，位于所述集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，所述內曲表面被配置為接收來自所述集光透鏡的光，所述光通過所述外曲表面射出所述漫射透鏡， 其中，在所述內曲表面上具有集中來自所述集光透鏡的光的集光區。
12.根據權利要求11所述的透鏡模塊，進一步包括: 光散射圖案，形成在所述內曲表面上并且散射入射在所述內曲表面上的光。
13.根據權利要求12所述的透鏡模塊，其中，所述光散射圖案位于所述內曲表面的形成所述集光區的部分中。
14.根據權利要求11所述的透鏡模塊，其中，所述集光透鏡的焦點位于所述內曲表面上。
15.根據權利要求11所述的透鏡模塊，其中，所述集光透鏡包括: 第一透鏡表面，從所述光源模塊發出的光入射至所述第一透鏡表面；以及 第二透鏡表面，入射至所述第一透鏡表面的所述光通過所述第二透鏡表面射出，以及 菲涅耳透鏡表面，形成在所述第一透鏡表面和所述第二透鏡表面中的至少一方上。
16.根據權利要求11所述的透鏡模塊，其中，所述內曲表面具有在垂直面方向上形成長軸的第一橢圓表面形狀，并且所述外曲表面具有在水平面方向上形成長軸的第二橢圓表面形狀。
17.根據權利要求11所述的透鏡模塊，其中，所述漫射透鏡還包括形成在所述內曲表面上的透鏡連接凹槽，并且 所述集光透鏡被插入并連接至所述透鏡連接凹槽。
18.根據權利要求11所述的透鏡模塊，進一步包括: 支撐件，從所述漫射透鏡的底部延伸。
19.一種背光組件,包括: 電路基板； 至少一個光源組件，位于所述電路基板上；以及 容納構件，容納所述電路基板， 其中，所述光源組件包括: 光源模塊，能夠發出光；以及 透鏡模塊，位于所述光源模塊上， 所述透鏡模塊包括: 集光透鏡，被配置為收集從所述光源模塊發出的光；以及 漫射透鏡，位于所述集光透鏡上，并且包括內曲表面和外曲表面，射出所述集光透鏡的光入射到所述內曲表面上，入射到所述內曲表面上的光從所述外曲表面射出所述漫射透鏡，并且 從所述光源模塊射出的光通過經過所述集光透鏡在所述內曲表面上形成集光區。
20.根據權利要求19所述的背光組件，其中，所述透鏡模塊還包括被配置為散射入射光的、在所述內曲表面上的光散射圖案。
【文檔編號】F21V5/04GK104421840SQ201410245342
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2013年9月2日
【發明者】宋熙光, 李康祐, 南錫鉉, 尹胄永, 崔光旭 申請人:三星顯示有限公司