光学透镜及具有其的光学封装件、背光组件和显示装置.pdf

本发明提供了一种光学透镜，其折射并反射光，以增强光学透镜的顶部方向上的亮度并减少光学透镜的水平方向上的亮度。该光学透镜包括中心部分和边缘部分。中心部分具有凸起形状。边缘部分具有凹陷形状。边缘部分围绕中心部分。因此，降低了显示装置的功耗和制造成本。

1.  一种光学透镜，包括：
中心部分，具有凸起形状；以及
边缘部分，具有凹陷形状，所述边缘部分围绕所述中心部分，
其中，所述光学透镜用于调节由设置在所述光学透镜背面的中心部分的点光源所产生的光的路径。

2.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，所述中心部分和所述边缘部分之间的边界的高度为所述光学透镜的最小高度，并且所述边缘部分的最外侧的高度为所述光学透镜的最大高度。

3.  根据权利要求2所述的光学透镜，其中，所述边缘部分的最小高度约为2.1mm，并且所述边缘部分的最大高度约为3.6mm。

4.  根据权利要求2所述的光学透镜，其中，所述边缘部分的高度不大于约4.5mm。

5.  根据权利要求2所述的光学透镜，其中，所述边缘部分的高度不大于约3.6mm。

6.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，所述凸起形状的所述中心部分具有凹入的中心，以减弱顶部方向上的亮度。

7.  根据权利要求6所述的光学透镜，其中，所述凹入中心相对于所述光学透镜底面的高度不大于约3mm。

8.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，每个所述中心部分和所述边缘部分的折射率均约为1.5。

9.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，每个所述中心部分和所述边缘部分均包括基于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的树脂。

10.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，在从所述顶部方向观察时，所述中心部分基本上为圆形，并且围绕所述中心部分的所述边缘部分基本上为环形。

11.  根据权利要求10所述的光学透镜，其中，所述边缘部分的所述环形的宽度不小于所述中心部分的所述圆形的半径。

12.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，所述凸起形状的所述中心部分包括多个具有不同曲率的曲面，并且所述凹陷形状的所述边缘部分包括多个具有不同曲率的曲面。

13.  根据权利要求12所述的光学透镜，其中，所述凸起形状的所述中心部分具有凹入的中心，并且所述中心部分包括：
第一曲面，靠近所述凹入的中心，所述第一曲面具有约2.76mm的第一曲率半径，所述第一曲率半径的中心位于所述第一曲面之下；
第二曲面，靠近所述第一曲面，所述第二曲面具有约1.98mm的第二曲率半径，所述第二曲率半径的中心位于所述第二曲面之下；
第三曲面，靠近所述第二曲面，所述第三曲面具有约2.15mm的第三曲率半径，所述第三曲率半径的中心位于所述第三曲面之下；以及
第四曲面，靠近所述第三曲面，所述第四曲面具有约22.97mm的第四曲率半径，所述第四曲率半径的中心位于所述第四曲面之上。

14.  根据权利要求12所述的光学透镜，其中，所述边缘部分包括：
第五曲面，靠近所述中心部分，所述第五曲面具有约13.74mm的第五曲率半径，所述第五曲率半径的中心位于所述第五曲面之上；以及
第六曲面，靠近所述第六曲面，所述第六曲面具有约2.70mm的第六曲率半径，所述第六曲率半径的中心位于所述第六曲面之下。

15.  根据权利要求1所述的光学透镜，其中，所述中心部分的半径约为3.5mm，并且所述边缘部分的宽度约为2.5mm。

16.  一种光学封装件，包括：
发光件，用于产生光；以及
光学透镜，用于折射并反射所述光，以增强所述光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱所述光学透镜的水平方向上的亮度，所述光学透镜包括：
中心部分，具有凸起形状；以及
边缘部分，具有凹陷形状，所述边缘部分围绕所述中心部分。

17.  根据权利要求16所述的光学封装件，其中，所述发光件包括点光源。

18.  根据权利要求17所述的光学封装件，其中，所述发光件包括发光二极管。

19.  根据权利要求16所述的光学封装件，其中，凹口形成在所述中心部分的底面上，以容纳所述发光件。

20.  根据权利要求19所述的光学封装件，其中，所述发光件在所述凹口中与所述中心部分接触。

21.  根据权利要求19所述的光学透镜，其中，所述发光件在所述凹口中与所述中心部分分离，以在所述发光件和所述中心部分之间形成空气层。

22.  根据权利要求16所述的光学透镜，其中，沿所述顶部方向穿过所述光学透镜的所述光的定向角在约-60°至约+60°之间。

23.  根据权利要求16所述的光学透镜，其中，沿侧向穿过所述光学透镜的所述光的定向角在约-80°至约+80°之间。

24.  一种背光组件，包括：
基板；
发光二极管，位于所述基板上，用于产生光；
光学透镜，用于折射和反射所述光，以增强所述光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱所述光学透镜的水平方向上的亮度，所述光学透镜包括：
中心部分，具有凸起形状；以及
边缘部分，具有凹陷形状，所述边缘部分围绕所述中心部分；以及
反射板，介于所述发光二极管和所述光学透镜之间，以反射从所述光学透镜中泄漏出的所述光的一部分。

25.  根据权利要求24所述的背光组件，其中，所述凸起形状的所述中心部分具有凹入的中心，以减弱所述顶部方向上的亮度。

26.  根据权利要求25所述的背光组件，其中，所述凸起形状的所述中心部分包括多个具有不同曲率的曲面，并且所述凹陷形状的所述边缘部分包括多个具有不同曲率的曲面。

27.  根据权利要求26所述的背光组件，其中，所述中心部分包括：
第一曲面，靠近所述中心部分的中心，所述第一曲面具有约2.76mm的第一曲率半径，所述第一曲率半径的中心位于所述第一曲面之下；
第二曲面，靠近所述第一曲面，所述第二曲率具有约1.98mm的第二曲率半径，所述第二曲率半径的中心位于所述第二曲面之下；
第三曲面，靠近所述第二曲面，所述第三曲面具有约2.15mm的第三曲率半径，所述第三曲率半径的中心位于所述第三曲面之下；以及
第四曲面，靠近所述第三曲面，所述第四曲面具有约22.97mm的第四曲率半径，所述第四曲率半径的中心位于所述第四曲面之上。

28.  一种显示装置，包括：
显示面板，利用光来显示图像；以及
背光组件，包括：
发光二极管，用于产生光；以及
光学透镜，用于折射并反射所述光，以增强所述光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱所述光学透镜的水平方向上的亮度，所述光学透镜包括凸起形状的中心部分和凹陷形状的边缘部分。

29.  根据权利要求28所述的显示装置，其中，所述背光组件进一步包括散射板，用于散射穿过所述光学透镜的所述光。

30.  根据权利要求28所述的显示装置，其中，所述背光组件进一步包括介于所述发光二极管与所述光学透镜之间的反射板，以反射从所述光学透镜中泄漏出的所述光的一部分。

光学透镜及具有其的光学封装件、 背光组件和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年4月22日提交的韩国专利申请第2005-33364号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种光学透镜、一种具有该光学透镜的光学封装件、一种具有该光学透镜的背光组件、以及一种具有该光学透镜的显示装置。更具体地，本发明涉及一种能够覆盖大屏幕的混合型光学透镜、以及一种具有该光学透镜的光学封装件、一种具有该光学透镜的背光组件、以及一种具有该光学透镜的显示装置。
背景技术
通常，液晶显示(LCD)装置利用液晶的光学和电学特性来显示图像。LCD装置是一种非发光(non-emissive)型显示装置，其需要光源。LCD装置利用外部提供的光或者从LCD装置中的光源提供的光来显示图像。
典型的光源包括冷阴极荧光灯(CCFL)、平面荧光灯(FFL)、和发光二极管(LED)等。
LED本质上是一种亮度均匀性差的点光源。为了提高LED的亮度均匀性，将光学透镜覆盖LED。
用于覆盖LED的光学透镜可以分为顶部发光(top illumination)型光学透镜和侧部发光(side illumination)型光学透镜。当将顶部发光型光学透镜覆盖LED时，提高了光源的亮度。但是，降低了具有顶部发光型光学透镜的光源的亮度均匀性。当将侧部发光型光学透镜覆盖LED时，提高了光源的亮度。但是，LED所产生的一部分光可从侧部发光型光学透镜中泄漏。
随着LCD装置屏幕尺寸的增加，发光二极管的数量也随之增加。然而，当发光二极管的数量增加时，LCD装置的功耗和制造成本也随之增加。
此外，由于发光二极管数量的增加，LCD装置的尺寸和厚度也随之增加。
发明内容
本发明的实施例提供了一种能够覆盖大屏幕的混合型光学透镜。
本发明的实施例还提供了一种具有上述光学透镜的光学封装件。
本发明的实施例还提供了一种具有上述光学透镜的背光组件。
本发明的实施例还提供了一种具有上述光学透镜的显示装置。
根据本发明实施例的光学透镜折射和反射光，以增强光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱光学透镜的水平方向上的亮度。该光学透镜包括中心部分和边缘部分。中心部分具有凸起形状。边缘部分具有凹陷形状。边缘部分围绕中心部分。
根据本发明实施例的光学封装件包括发光件和光学透镜。发光件产生光。光学透镜折射并反射光，以增强光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱光学透镜的水平方向上的亮度。该光学透镜包括中心部分和边缘部分。中心部分具有凸起形状。边缘部分具有凹陷形状。边缘部分围绕中心部分。
根据本发明实施例的背光组件包括基板、发光二极管、光学透镜、和反射板。发光二极管位于基板上，以产生光。光学透镜折射并反射光，以增强光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱光学透镜的水平方向上的亮度。该光学透镜包括中心部分和边缘部分。中心部分具有凸起形状。边缘部分具有凹陷形状。边缘部分围绕中心部分。反射板介于发光二极管与光学透镜之间，以反射从光学透镜泄漏出的一部分光。
根据本发明实施例的显示装置包括显示面板和背光组件。显示面板利用光来显示图像。背光组件包括发光二极管和光学透镜。发光二级管产生光。光学透镜折射和反射光，以增强光学透镜的顶部方向上的亮度并减弱光学透镜的水平方向上的亮度。光学透镜包括凸起形状的中心部分和凹陷形状的边缘部分。
根据本发明，纽扣型光学透镜是一种具有顶部发光型和侧部发光型的混合型光学透镜，在其中增大了LED所覆盖的区域。因此，尽管显示装置具有很大的屏幕，但还是降低了背光组件的功耗和制造成本。
附图说明
通过参照附图详细地描述示例性实施例，本发明的上述以及其他优点将变得显而易见，在附图中：
图1是示出了根据本发明实施例的纽扣型光学透镜的透视图；
图2是示出了通过图1所示的光学透镜地光路径的横截面图；
图3是示出了图1所示的光学透镜的曲率的横截面图；
图4是示出了图1所示的光学透镜的大小的横截面图；
图5A至5C是示出了厚度不同的光学透镜的光学模拟的图像；
图6是示出了图1所示的光学透镜翼高(height of a wing)与光提取率(light extraction)之间关系的曲线图；
图7是示出了图1所示的光学透镜的定向角与光提取率之间关系的曲线图；
图8示出了当光学透镜的光学系统约为20mm时图1所示的光学透镜的光学模拟的图像；
图9是示出了根据本发明另一实施例的碗型光学透镜的透视图；
图10示出了图9所示的光学透镜的光学模拟的图像；
图11示出了当光学透镜的光学系统约为40mm时图1所示的光学透镜的光学模拟的图像；
图12是示出了图1所示的光学透镜的厚度与光提取率之间关系的曲线图；
图13是示出了根据本发明实施例的背光组件的局部分割(partial cutout)的透视图；以及
图14是示出了根据本发明实施例的显示装置的分解透视图。
具体实施方式
下文中将参照附图更加全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实现，而不能认为局限于文中所述的实施例。
以下，将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细地描述。
图1是示出了根据本发明实施例的纽扣型光学透镜的透视图，图2是示出了通过图1所示的光学透镜的光路径的横截面图。
参照图1和2，纽扣型光学透镜10包括中心部分12和边缘部分14。凹口(recess)16形成在中心部分12的底面上，以容纳诸如发光二极管(LED)的发光元件。凹口16具有与发光元件相对应的形状。发光元件所产生的光入射到光学透镜10中，以使中心光从中心部分12的表面射出，并使边缘光从边缘部分14的表面射出。入射到光学透镜10中的光被折射并被反射，其中，中心光的强度减弱，而边缘光的强度增强，从而提高了亮度均匀性。也就是说，光学透镜10增强了顶部方向上的亮度并减弱了在水平方向上的亮度。当光学透镜10的尺寸增大时，光学透镜10所覆盖的区域也增大。
中心部分12具有沿顶部方向(z方向)突出的凸起形状。当在一平面(x-y平面)上观察时，中心部分12的形状基本上为圆形。中心部分12由多个具有不同曲率的曲面所限定。中心部分12可起到凸透镜的作用。中心部分12的等高线可基本上彼此平行。可选地，中心部分12的等高线可向预定的方向移动。也就是说，等高线的一部分可比等高线的剩余部分密。
边缘部分14具有凹陷形状，以容纳中心部分12并围绕中心部分12。特别地，边缘部分14沿顶部方向(z方向)具有凹陷形状。边缘部分14可基本上成环形，当在平面(x-y面)上观察时，其围绕中心部分12。边缘部分14由多个不同曲率的曲面所限定。边缘部分14可起到凹透镜的作用。边缘部分14的等高线可基本上彼此平行。可选地，边缘部分14的等高线可以向预定的方向移动。也就是说，等高线的一部分可比等高线的剩余部分密。
中心部分12可以与边缘部分14一体形成。例如，光学透镜10包括基于聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)的树脂。该基于PMMA的树脂的折射率约为1.5。
再次参照图2，中心部分12中示出第一光路径PATH1和第二光路径PATH2。中心部分12引导第一和第二光路径PATH1和PATH2，使得光从中心部分12的表面射出。
特别地，第一光路径PATH1的第一出射角(exiting angle)θ1t大于第一光路径PATH1的第一入射角θ1i。根据斯涅耳定律(Snell’slaw)，中心部分12具有大于空气折射率的折射率，从而将第一光路径PATH1折射，以使光从中心部分12的表面射出，从而增大了第一出射角θ1t。
此外，第二光路径PATH2的第二出射角θ2t大于第二光路径PATH2的第二射入角θ2i。
LED中心部分所产生的光的亮度大于LED边缘部分所产生的光的亮度。为了增加亮度均匀性，调节光学透镜10的形状，以减弱LED中心部分所产生的光的亮度，并且增强LED边缘部分所产生的光的亮度。在图2中，中心部分12具有V形凹口，以减弱LED中心部分所产生的光的亮度，并增强LED边缘部分所产生的光的亮度。
穿过第三光路径PATH3的光被边缘部分14的凹陷表面完全反射，并从光学透镜10的侧面射出。也就是说，当光以第三入射角θ3i照射到边缘部分14的凹陷表面上时，该光随后被边缘部分14的凹陷表面以与第三入射角θ3i基本上相同的反射角θ3r完全反射。被反射的光以第四入射角θ4i照射到光学透镜10的侧面上，从而以第四出射角θ4t从侧面上射出。
第一和第二光路径PATH1和PATH2对应于顶部发光型光学透镜。第三光路径PATH3对应侧部发光型光学透镜。因此，图1和2中的光学透镜10是具有顶部发光型透镜和侧部发光型透镜的混合型光学透镜。
图3是示出了图1所示的示例性光学透镜的曲率的横截面图。
参照图1至3，凸起形状的中心部分12在中心部分12中心上具有凹口。具有凹口的凸起由不同曲率的曲面限定。
例如，中心部分12包括第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、和第五曲面。第一曲面位于中心部分12的中心上并具有约2.76mm的第一曲率半径。第一曲率半径的中心位于第一曲面之下。也就是说，第一曲面向光学透镜10的正面突出。第二曲面靠近第一曲面并连接至第一曲面，而且具有约1.98mm的第二曲率半径。第二曲率半径的中心位于第二曲面之下。第三曲面靠近第二曲面并连接至第二曲面，而且具有约2.15mm的第三曲率半径。第三曲率半径的中心位于第三曲面之下。第四曲面靠近第三曲面并连接至第三曲面，而且具有约4.07mm的第四曲率半径。第四曲率半径的中心位于第四曲面之上。也就是说，第四曲面向光学透镜10的背面突出。第五曲面靠近第四曲面并连接至第四曲面，而且具有约22.97mm的第五曲率半径。第五曲率半径的中心位于第五曲面之上。第一、第二、第三、第四、和第五曲面限定了具有凹口的凸起形状。值得注意的是，本段中出现的半径是示例性的，并不具有局限性，而且其它曲率半径也包括在本发明实施例的范围中。
边缘部分14包括第六曲面和第七曲面。第六曲面靠近第五曲面并连接至第五曲面，而且具有约13.74mm的第六曲率半径。第六曲率半径的中心位于第六曲面之上。第七曲面靠近第六曲面并连接至第六曲面，而且具有约2.70mm的第七曲率半径。第七曲率半径的中心位于第七曲面之上。第六和第七曲面限定了凹陷形状。值得注意的是，本段中出现的半径是示例性的，并不具有局限性，而且其它曲率半径也包括在本发明实施例的范围内。
在图1至图3中，凹口成在中心部分12的中心上。可选地，凹口可不形成在中心部分12的中心上。
在图1至图3中，一个LED对应一个光学透镜10。可选地，多个发光二极管可对应一个光学透镜。
图4是示出了图1所示的光学透镜的横截面图，该光学透镜的大小是示例性的，并不具有局限性。
参照图4，光学透镜10的半径L1可约为6mm，并且光学透镜10的最大高度T1可约为3.6mm。此外，中心部分12的最大高度T2可约为3mm。
中心部分12的半径L2可约为3.5mm。中心部分12与边缘部分14之间的边界的高度T3可约为2.1mm。边界的高度T3是光学透镜10的最小高度。中心部分12的最大高度T2小于光学透镜10的最大高度T1。
边缘部分14的最外侧部分的高度为光学透镜10的最大高度T1。可以改变光学透镜10的尺寸。光学透镜10的半径L1和最大高度T1、中心部分12的半径L2和最大高度T2、以及边界的高度T3可基本上彼此成比例。例如，当光学透镜10的尺寸增加时，光学透镜10的半径L1和最大高度T1、中心部分12的半径L2和最大高度T2、以及边界的高度T3也可随之增加。
图5A至5C示出了具有不同厚度的示例性光学透镜的光学模拟的图像。图5A所示的光学透镜的最大厚度可约为3.7mm。图5B所示的光学透镜的最大厚度可约为4.1mm。图5C所示的光学透镜的最大厚度可约为4.5mm。
参照图5A至5C，最大厚度约为3.7mm的光学透镜与最大厚度约为4.1mm的光学透镜具有基本上相同的光学分布(opticaldistribution)。但是，当光学透镜的最大厚度大于约4.5mm时，光学透镜中心的光提取率降低，从而减弱了光学透镜中心的亮度。
图6是示出了图1所示的示例性光学透镜的中心部分最大高度与光提取率之间关系的曲线图。图6中示出了顶部方向(z方向)和侧向(x-y方向)上的光提取率。
参照图6，当中心部分的最大高度约为3.0mm时，顶部方向和侧向上的光提取率分别为约84％和约12％，并且光学透镜的平均光提取率约为96％。当中心部分的最大高度约为3.55mm时，顶部方向和侧向上的光提取率分别为约83.56％和约13.61％，并且光学透镜的平均光提取率约为97.17％。
在图6中，光学透镜的光泄漏不大于约3％，从而光学透镜可适用于背光组件。
当中心部分的最大高度约为4.5mm时，顶部方向和侧向上的光提取率分别为约77.91％和约16.2％，并且光学透镜的平均光提取率约为94.11％。
当中心部分的最大高度约为4.5mm时，光学透镜仍可用于背光组件，尽管光学透镜的光泄漏约为5.89％(可忽略)。
当中心部分的最大高度约为3.7mm时，可使光提取率最大化。在图6中，可以忽略中心部分最大高度不大于3.7mm的光学透镜的光提取率的变化。
图7是示出了图1所示的示例性光学透镜的定向角与光提取率之间关系的曲线图。特别地，图7示出了顶部方向和水平方向上的定向角。
参照图7，光学透镜在顶部方向上的定向角在约-60°至约+60°之间。碗型光学透镜顶部方向上的定向角在约-50°至约+50°之间。因此，相比于碗型光学透镜，图1所示的光学透镜使光散射的范围更宽。
光学透镜在侧向上的定向角在约-80°至约+80°之间。当，从侧向射出光学透镜的光可具有与对应定向角在约-50°或约+50°之间的顶部方向射出的光基本上相同的亮度。
光沿顶部方向和侧向穿过图1所示的纽扣型光学透镜，从而光学透镜可以为混合型光学透镜。
图8示出了当光学透镜的光学系统约为20mm时图1所示的示例性光学透镜的光学模拟的图像。图8中示出了顶部方向和水平方向上的光提取率。
参照图8，光学透镜覆盖半径约为38mm的区域。当碗型光学透镜的光学系统约为20mm时，碗型光学透镜约为20mm。因此，图1示出的光学透镜所覆盖的区域的半径比碗型光学透镜所覆盖的区域的半径要大约90％。
以下，将描述碗型光学透镜。
图9是示出了根据本发明另一实施例的碗型光学透镜的透视图。图10示出了图9所示的光学透镜的光学模拟的图像。碗型光学透镜与光敏元件之间的距离约为40mm，并且感应光的角度约为70°。
参照图9和10，碗型光学透镜20的中心凸起。参考标号22和24分别表示碗型光学透镜20的翼部和导向部。凹口26形成在导向部24上，以容纳LED。
再次参照图10，碗型光学透镜20光学上覆盖了半径约为42mm的区域。未被碗型光学透镜20覆盖的剩余区域的亮度迅速减弱。此外，碗型光学透镜20的中心部分的亮度小于碗型光学透镜20的边缘部分的亮度。
图11示出了当光学透镜的光学系统约为40mm时，图1所示的示例性光学透镜的光学模拟的图像。图11示出了顶部方向和水平方向上的亮度。
参照图11，图1所示的光学透镜光学上覆盖了半径约为83mm的区域。图1示出的光学透镜所覆盖的区域比图9示出的光学透镜所覆盖的区域要大约97％。此外，图9所示的光学透镜的半径约为20mm，而图1所示的光学透镜的半径约为6mm。也就是说，虽然图1所示光学透镜的半径减小了，但是图1所示光学透镜的所覆盖的区域增大了。
因此，图1所示的纽扣型光学透镜光学上覆盖了较大区域，从而大屏幕显示装置可包括图1所示的纽扣型光学透镜。
图12是示出了图1所示的光学透镜的厚度与光提取率之间关系的曲线图。
参照图12，图1所示的纽扣型光学透镜的最大高度约为3.7mm。当光学透镜的最大高度不大于约3.7mm时，可忽略光提取率。也就是说，光学透镜的最大高度可改变至不大于约3.7mm。
根据本发明的实施例，纽扣型光学透镜是具有侧部发光型和顶部发光型的混合型光学透镜。也就是说，纽扣型光学透镜的光提取率和亮度均匀性均得到了提高。
此外，纽扣型光学透镜所覆盖的区域比碗型光学透镜所覆盖的区域要大约97％。纽扣型光学透镜的光泄漏和碗型光学透镜的光泄漏基本上相同，从而可以忽略纽扣型光学透镜的光泄漏。
图13是示出了根据本发明实施例的背光组件的局部分割的透视图。
参照图13，背光组件100包括光学封装件110、电源基板120、容纳容器130、反射板140、和光混合件(light-mixing member)150。电源基板120支撑光学封装件110。容纳容器130支撑电源基板120。反射板140介于电源基板120和光学封装件110之间。光混合件150位于光学封装件110上。
根据本发明的实施例，光学封装件110包括发光二极管(LED)112和纽扣型光学透镜114。纽扣型光学透镜114包括中心部分和边缘部分。光学透镜114的中心部分具有凸起形状。中心部分和边缘部分限定出纽扣形状。LED 112所产生的光入射到光学透镜114，以使中心光从光学透镜114的中心部分的表面射出，而边缘光从边缘部分的表面射出。入射到光学透镜114的光被折射和反射，从而中心光的强度减弱而边缘光的强度增强，这样就提高了亮度均匀性。
电源基板120支撑光学封装件110，以向LED 112提供电力。
容纳容器130容纳光学封装件110、电源基板120、和光混合件150。容纳容器130可具有底板和侧壁。
反射板140介于电源基板120和光学封装件110之间。从光学透镜114泄漏的一部分光从反射板140反射向光混合件150。反射板140可为固定板(solid plate)。可选地，反射板140也可为软片(flexible sheet)。
光混合件150位于光学封装件110上，以增强从顶部方向观察时的亮度和亮度均匀性。光混合件150可包括多个扩散粒子。
图14是示出了根据本发明实施例的显示装置的分解透视图。
参照图14，显示装置包括背光组件100、显示单元200、顶盘300、后盖400、和前盖500。
背光组件100包括多个光学封装件110、电源基板120、容纳容器130、反射板、光混合件150、和光学片160。电源基板120支撑光学封装件110。容纳容器130支撑电源基板120。反射板140介于电源基板120与光学封装件110之间。光混合件150位于光学封装件110上。图14所示的背光组件与图13中所示的背光组件相同。因此，相同的参考标号用于表示与图13中所示的相同或者类似的部分，并且省略上述元件的任何进一步的描述。
光学封装件110位于电源基板120上。例如，每个光学封装件110均产生白光。可选地，光学封装件110也可分别产生红光、绿光、和蓝光，或者它们的组合。
光学封装件110所产生的一部分光从反射板140反射向光混合件150。
光混合件150位于光学封装件110上。将光学封装件110所产生并被反射板140反射的光通过光学封装件110混合在光学封装件110上的空气层中。例如，光混合件150可混合光学封装件110所产生的红光、绿光、和蓝光。
光学片160包括散射片162和棱镜片164。散射片162散射穿过光学封装件110的光。棱镜片164可增强从顶部方向观察时的亮度。棱镜片164可包括增亮膜(BEF)和发射式偏光增亮膜(DBEF)。
容纳容器130包括底板132和侧壁134。底板132具有开口。侧壁134从底板132的侧面突出。具有光学封装件110的电源基板120、反射板140、光混合件150、和光学片160被容纳在容纳容器130的底板132上。
显示单元200包括液晶显示(LCD)面板210、数据带载封装件(tape carrier package，TCP)220、栅极TCP 230和集成印刷电路板(PCB)240。显示单元200可进一步包括多个数据带载封装件和多个带载封装件。
LCD面板210包括阵列基板212、滤色器基板214、和液晶层(未示出)。阵列基板212包括多个像素。滤色器基板214对应阵列基板212。液晶层(未示出)介于阵列基板212和滤色器基板214之间。
数据带载封装件220附着到阵列基板212的源极侧。栅极带载封装件230附着到阵列基板212的栅极侧。数据带载封装件220和栅极带载封装件230向LCD面板210施加驱动信号和定时信号，以控制LCD面板210。
每个数据带载封装件220的一个端部均附着到阵列基板212的源极侧，而每个数据带载封装件220的另一端部均附着到集成PCB240，其中LCD面板210通过数据带载封装件220电连接至集成PCB240。栅极带载封装件230附着到阵列基板212的栅极侧，其中LCD面板210通过栅极带载封装件230电连接至集成PCB 240。集成PCB240基于外部提供的电信号向数据带载封装件220和栅极带载封装件230施加信号。
数据带载封装件220和栅极带载封装件230沿容纳容器190的侧壁194向后弯曲，以使集成PCB 240位于容纳容器190的底板192的背面上。
顶盘300位于LCD面板210上，以将LCD 210安装到容纳容器190。顶盘300包括开口，通过该开口露出LCD面板210的中心部分。将顶盘300与容纳容器190组合，以将显示单元200安装到容纳容器190。
背光组件100、显示单元200、和顶盘300由后盖400所容纳。前盖500位于顶盘300上。将后盖400与前盖500组合，以形成显示装置。
根据本发明的实施例，纽扣型光学透镜是一种具有顶部发光型和侧部发光型的混合型光学透镜，在其中增大了LED所覆盖的区域。此外，光学透镜的中心部分可具有包括凹入中心的凸起形状。因此，尽管显示装置具有很大的屏幕，但还是可降低背光组件的功耗和制造成本。
已经参照示例性实施例对本发明进行了描述。然而，明显地，参考前述说明，许多可选的修改和改变对于本领域的技术人员而言是显而易见的。因此，在所附权利要求的精神和范围中的所有这种修改和改变均涵盖在本发明中。