KR101221066B1 - 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 손실을 최소화하고, 광 출사율을 개선하기 위한 구조로 형성된 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것으로, 돔 형태의 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 이러한 바디는 외부로부터 광이 입사되는 베이스부와, 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위한 굴절부 및 입사광을 굴절부 및 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 것을 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치가 제공된다.
발광 다이오드, 직하형, 백라이트, 측면 방출 렌즈, 반사면, 굴절면

Description

측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치 {Side emitting lens, backlight unit and liquid crystal display having the same}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 12는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 광 출사율을 검출하기 위한 실험 방법을 도시한 개념도이다.
도 13은 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 광 출사율을 도시한 표이다.
도 14는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 15a 내지 도 15f는 종래 기술에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 16a 내지 도 16f는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 17은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛과 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광 출사율을 비교한 표이다.
도 18은 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 액정표시패널 300: 상부 샤시
400: 광원 유닛 410: 발광 다이오드
450: 측면 방출 렌즈 460: 베이스부
470: 굴절부 480: 반사부
500: 도광판 600: 반사 시트
710: 확산판 720: 프리즘 시트
800: 몰드 프레임 900: 하부 샤시
본 발명은 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 손실을 최소화하고, 광 출사율을 개선하기 위한 구조로 형성된 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치용 백라이트의 광원으로는 발광 다이오드(LED), 형광램프, 메탈할라이드 램프 등이 주로 사용된다. 이중 발광 다이오드는 수명이 길며, 별도의 인버터가 필요 없고, 경량 및 박형으로 균일 발광이 가능하고 저소비전력 특성이 우수하여, 액정표시장치용 백라이트 광원으로의 사용이 증가되고 있는 추세이다.
발광 다이오드를 이용한 직하형 백라이트는 광 출사 방식에 따라 상부 방출(top emitting) 방식과 측면 방출(side emitting) 방식으로 구분되는데, 발광 다이오드의 광 효율로 인하여 상부 방출 방식이 일반적으로 사용된다. 그러나, 상부 방출 방식의 발광 다이오드 백라이트는 광 분포 및 광 균일도가 측면 방출 방식에 비하여 떨어지는 단점이 있다.
한편, 발광 다이오드의 효율이 점차적으로 증가하고 결국에는 냉음극 형광램프의 광 효율을 넘어서게 되는 경우엔 발광 다이오드에서 충분한 양의 광이 추출되기 때문에, 상부 방출 방식이 아닌 광 분포 및 광 균일도가 우수한 측면 방출 방식 의 발광 다이오드 백라이트에 대한 연구가 필요하다.　
일반적인 측면 방출 방식의 발광 다이오드를 백라이트의 광원으로 이용하는 경우, 측면으로 출사된 광을 바닥면에 반사시켜 상부로 광로를 바꾸면서 광의 손실(1차 손실)이 발생되며, 바뀌어진 광로는 도광판을 통과하면서 한 차례 더 광의 손실을 입게 되며(2차 손실), 도광판에 프린팅된 도트 패턴은 상부로 나오는 광을 오히려 막는 역할을 하기 때문에 3차 광 손실이 일어나게 된다.
따라서, 측면 방출 방식의 발광 다이오드 백라이트의 광 효율을 개선시키기 위해서는 광 손실을 최소화하고, 측면 및 하부면으로의 광 출사율을 높일 수 있는 측면 방출 렌즈의 설계에 대한 연구가 절실한 실정이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광 손실을 최소화하고, 발광 다이오드로부터 입사된 광을 반사 및 굴절시켜, 측면 및 하부면으로의 광 출사율을 높일 수 있는 측면 방출 렌즈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는, 외부로부터 광이 입사되는 베이스부; 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및 상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함한다. 측면 방출 렌즈는 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며, 상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다.
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상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 제1 반사면의 곡률반경은 1.3 내지 1.5이며, 상기 제2 반사면의 곡률반경은 0.4 내지 0.6이고, 상기 제2 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치하며, 상기 제2 반사면 및 상기 제2 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치된다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 베이스부의 직경은 2.8 내지 3이며, 상기 홈의 직경은 1.9 내지 2.1인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는, 외부로부터 광이 입사되는 베이스부; 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및 상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고,
상기 반사부는 제4 반사면; 제5 반사면 및 제6 반사면을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 제6 반사면과 인접하게 형성된 제4 굴절면; 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제6 굴절면; 및 상기 제4 굴절면과 제6 굴절면 사이에 형성된 제5 굴절면을 포함하며, 상기 제4 반사면, 제5 반사면 및 제5 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제6 반사면, 제4 굴절면 및 제6 굴절면은 평면이며, 상기 제6 반사면, 제4 굴절면 및 제6 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 제4 반사면의 곡률반경은 2.9 내지 3.1이며, 상기 제5 반사면의 곡률반경은 0.3 내지 0.5이고, 상기 제5 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 한다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 제4 반사면의 곡률반경은 1.3 내지 1.5이며, 상기 제5 반사면의 곡률반경은 0.5 내지 0.7이고, 상기 제5 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 한다.
상기 제4 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 베이스부의 하부에 배치하며, 상기 제5 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치되고, 상기 제5 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치된다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 베이스부의 직경은 2.8 내지 3이며, 상기 홈의 직경은 1.9 내지 2.1인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는, 외부로부터 광이 입사되는 베이스부; 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및 상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고,
상기 반사부는 제7 반사면; 제8 반사면 및 제9 반사면을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 제9 반사면과 인접하게 형성된 제7 굴절면; 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제8 굴절면을 포함하며, 상기 제7 반사면, 제8 반사면, 제9 반사면 및 제7 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제8 굴절면은 평면이며, 상기 제8 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 수직이 되도록 형성된다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 제7 반사면의 곡률반경은 2.6 내지 2.8이며, 상기 제8 반사면의 곡률반경은 2.1 내지 2.3이며, 상기 제9 반사면의 곡률반경은 0.8 내지 1이고, 상기 제7 굴절면은 0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 한다.
상기 제7 반사면 및 상기 제8 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 베이스부의 하부에 배치하며, 상기 제9 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치되고, 상기 제7 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치된다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 베이스부의 직경은 3.6 내지 3.8이며, 상기 홈의 직경은 2.7 내지 2.9인 것을 특징으로 한다.
상기 측면 방출 렌즈는 굴절률이 1보다 큰 투명 재질의 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광칩 및 상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드 상에 배치되어, 상기 발광 다이오드로부터 입사된 광을 측면으로 방출시키기 위한 측면 방출 렌즈로 구성된 광원 유닛을 포함하며, 상기 측면 방출 렌즈는 바디로 형성되며,
상기 바디는, 외부로부터 광이 입사되는 베이스부; 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위한 굴절부; 및 상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 굴절부는 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하며,
상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며,
상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛이 제공된다.
상기 광원 유닛의 하부에 배치되는 반사 시트; 상기 광원 유닛의 상부에 배치되는 도광판; 및 상기 도광판 상에 배치되는 확산판을 더 포함한다.
상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때, 상기 발광칩과 상기 베이스부간의 이격거리는 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광칩 및 상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드 상에 배치되어, 상기 발광 다이오드로부터 입사된 광을 측면으로 방출시키기 위한 측면 방출 렌즈로 구성된 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛; 및 상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 화상을 디스플레이 하는 액정표시패널을 포함하며,
상기 측면 방출 렌즈는 바디로 형성되며, 상기 바디는, 외부로부터 광이 입사되는 베이스부; 입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위한 굴절부; 및 상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 굴절부는 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하며,
상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며, 상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며,
상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 측면 방출 렌즈(450)는 전체적으로 돔(dome) 형태의 바디로 구성되며, 이러한 측면 방출 렌즈(450)는 바디의 바닥면인 베이스부(460)와, 바디의 외측면인 굴절부(470) 및 굴절부(470) 상에 형성된 반사부(480)를 포함하여 구성된다.
베이스부(460)는 외부로부터 광을 입사되는 부분 즉, 이하의 발광 다이오드로부터 출사된 광이 입사되는 부분이다.
굴절부(470)는 베이스부(460)와 인접되어, 베이스부(460)의 상측 방향으로 돔 형태로 형성되며, 베이스부(450)를 통하여 입사된 광이나 이하의 반사부(480)에 의해서 광로가 변경된 광을 굴절시켜서, 측면 방출 렌즈(450)의 측면(하부면도 포함)으로 출사시키는 역할을 수행한다.
반사부(480)는 굴절부(470)의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 이루어지며, 이러한 반사부(480)는 베이스부(460)를 통하여 입사된 광을 소정 방향으로 전반사 시키는 역할을 수행한다. 즉, 베이스부(460)를 통하여 입사된 광은 반사 부(480)에 의해 전반사 되어 굴절부(470) 또는 베이스부(460) 방향으로 광로가 변경된다.
일반적으로 전반사는 광학적으로 밀한 매질(굴절률이 큰 물질)에서 소한 매질(굴절률이 작은 물질)로 입사할 때 입사각이 임계각 이상일 때 입사광이 모두 반사되는 현상을 말한다. 본 발명에 따른 측면 발광 렌즈(450)는 공기보다 밀한 재질이므로 전반사가 이루어 질 수 있는 임계각을 갖도록 반사부(480)를 형성하면, 반사부(480)에 의해 입사광은 전반사가 일어나게 되고, 측면 발광 렌즈(450)의 상부로 출사되는 광을 최소화할 수 있게 된다.
이를 위하여, 측면 방출 렌즈(450)는 굴절률이 1보다 큰 투명 재질의 수지 예를 들면, 굴절률이 약 1.5 정도인 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지 또는 아크릴 수지 등으로 이루어지며, 트랜스퍼 몰딩, 인젝션 몰딩 등 제조 방법에 따라 다양한 몰딩 방법을 사용하여, 상기에 살펴본 형태로 성형한 뒤에 열이나 UV 조사를 통해 경화시켜서 형성할 수 있다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 구조를 상세히 살펴본다.
측면 방출 렌즈는 전체적으로 돔 형태의 바디로 이루어지며, 바디는 베이스부(460)와, 굴절부(470) 및 굴절부(470)의 상부 중심 영역상에 형성된 원추형태의 홈으로 이루어진 반사부(480)로 구성된다.
베이스부(460)는 전체적으로 원형으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니 며, 이하에서 상술될 발광 다이오드의 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 본 실시예의 경우 베이스부(460)의 직경(W1)은 9.40mm이다. 본 명세서에서 상술되는 높이, 직경, 반경, 길이 등의 모든 단위는 mm이므로, 이하에서는 단위는 생략하며, 수치만을 상술한다.
반사부(480)는 제1 반사면(S1) 및 제2 반사면(S2)을 포함한다. 제1 반사면(S1)은 홈의 꼭지점에 인접한 부분이며, 제2 반사면(S2)은 제1 반사면과 연접되며 홈의 입구에 인접한 부분이다.
이때, 제1 반사면(S1) 및 제2 반사면(S2)은 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다. 본 실시예에서, 제1 반사면(S1)의 곡률반경은 4.54 이며, 제2 반사면(S2)의 곡률반경은 1.82 이고, 제1 반사면(S1)의 곡률반경의 중심점(C1)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 상부에 배치하며, 제2 반사면(S2)의 곡률반경의 중심점(C2)은 측면 방출 렌즈 내부에 배치된다.
굴절부(470)는 제1 굴절면(P1), 제2 굴절면(P2) 및 제3 굴절면(P3)을 포함한다. 제1 굴절면(P1)은 제2 반사면(S2)과 인접하게 형성되며, 제3 굴절면(P3)은 베이스부(460)와 인접하게 형성되고, 제2 굴절면(P2)은 제1 굴절면(P1)과 제3 굴절면(P3) 사이에 형성된다.
이때, 제2 굴절면(P2)은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 제1 굴절면(P1)과 제3 굴절면(P3)은 평면이고, 제1 굴절면(P1)과 제3 굴절면(P3)은 베이스부(460)에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다. 본 실시예에서, 제2 굴절면(P2)의 곡률반경은 1이며, 제2 굴절면(P2)의 곡률반경의 중심점(C3)은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되도록 형성된다.
또한, 측면 방출 렌즈(450)의 높이(H1)는 3.53이며, 베이스부(460)와 반사부(480)의 홈의 꼭지점 간의 이격거리(H2)는 0.43이고, 반사부(480)의 입구 즉, 홈 입구의 직경(W2)은 6.29이다.
상기에서 살펴본 측면 방출 렌즈의 곡률 반경, 직경, 이격거리 등의 수치는 예시적인 수치일 뿐, 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니며, 일정 범위 이내에서 이러한 수치들은 변화될 수 있다. 이러한 사항은 이하에서 상술될 실시예들에도 동일하게 적용된다.
도 3a 내지 도 3c는 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다.
도 3a는 측면 방출 렌즈의 상부에 플레이트를 배치시킨 후, 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광이 플레이트에 입사되는 광 분포를 시뮬레이션 한 결과이며, 도 3b는 측면 방출 렌즈의 하부에 플레이트를 배치시킨 후, 측면 방출 렌즈를 통하 여 출사된 광이 플레이트에 투영되는 광 분포를 시뮬레이션 한 결과이고, 도 3c는 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광의 지향각 분포를 나타낸 결과이다.
도 3a 및 도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광은 측면 방출 렌즈의 중심 영역 상부 즉, 반사부가 형성된 영역으로는 광이 거의 출사되지 않으며, 측면 및 하부면으로 출사됨을 알 수 있다. 즉, 출사광은 0도(즉, 측면 발광 렌즈의 중심부) 부근에서는 거의 없으며,
Figure 112006079204181-pat00001
72도 부근에서 최대임을 알 수 있으다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 측면 방출 렌즈의 하부로 투영되는 광 분포 패턴의 지름은 약 62mm정도 됨을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다. 이하에서 상술되는 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈는 상기에서 설명된 제1 실시예에 따른 측면 방출 렌즈와 비교하여 반사부의 구성이 다소 상이하며, 나머지 구성의 거의 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 측면 방출 렌즈(450)는 전체적으로 돔 형태의 바디로 이루어지며, 바디는 베이스부(460)와, 굴절부(470) 및 굴절부(470)의 상부 중심 영역상에 형성된 원추형태의 홈으로 이루어진 반사부(480)로 구성된다.
베이스부(460)는 전체적으로 원형으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니 며, 이하에서 상술될 발광 다이오드의 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 본 실시예의 경우 베이스부(460)의 직경(W1)은 9.40이다.
반사부(480)는 제4 반사면(S4 -1), 제5 반사면(S5 -1) 및 제6 반사면(S6-1)을 포함한다. 제4 반사면(S4 -1)은 홈의 꼭지점에 인접한 부분이며, 제6 반사면(S6 -1)은 홈의 입구에 인접한 부분이고, 제5 반사면(S5 -1)은 제4 반사면(S4-1)과 제6 반사면(S6 -1) 사이에 형성된다.
이때, 제4 반사면(S4 -1) 및 제5 반사면(S5 -1)은 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성되며, 제6 반사면(S6 -1)은 평면으로 형성되고, 베이스부(460)에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다. 본 실시예에서, 제4 반사면(S4-1)의 곡률반경은 9.63 이며, 제5 반사면(S5-1)의 곡률반경은 1.2 이고, 제4 반사면(S4-1)의 곡률반경의 중심점(C4 -1)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 하부에 배치되며, 제5 반사면(S5-1)의 곡률반경의 중심점(C5-1)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 상부에 배치된다.
굴절부(470)는 제4 굴절면(P4 -1), 제5 굴절면(P5 -1) 및 제6 굴절면(P6 -1)을 포함한다. 제4 굴절면(P4 -1)은 제6 반사면(S6-1)과 인접하게 형성되며, 제6 굴절면(P6 -1)은 베이스부(460)와 인접하게 형성되고, 제5 굴절면(P5 -1)은 제4 굴절면(P4 -1)과 제6 굴절면(P6-1) 사이에 형성된다.
이때, 제5 굴절면(P5 -1)은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 제4 굴절면(P4 -1)과 제6 굴절면(P6-1)은 평면이고, 제4 굴절면(P4 -1)과 제6 굴절면(P6 -1)은 베이스부(460)에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다. 본 실시예에서, 제5 굴절면(P5 -1)의 곡률반경은 1이며, 제5 굴절면(P5-1)의 곡률반경의 중심점(C6)은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되도록 형성된다.
또한, 측면 방출 렌즈(450)의 높이(H1)와, 베이스부(460)와 반사부(480)의 홈의 꼭지점 간의 이격거리(H2) 및 반사부(480)의 입구 즉, 홈 입구의 직경(W2)은 제1 실시예와 동일하게 형성된다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광은 측면 방출 렌즈의 중심 영역 상부 즉, 반사부가 형성된 영역으로는 소량의 광이 출사되며, 측면 및 하부면으로 출사됨을 알 수 있다. 즉, 출사광은 0도(즉, 측면 발광 렌즈의 중심부) 부근에서는 거의 없으며,
Figure 112006079204181-pat00002
72도 부근에서 최대임을 알 수 있다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 측면 방출 렌즈의 하부로 투영되는 광 분포 패턴의 지름은 약 76mm정도 됨을 알 수 있다.
제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈는 제1 실시예에 비하여, 광 분포 패턴의 지름이 커진 반면에, 측면 발광 렌즈의 중심부에서 출사되는 광의 양이 증가하였다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 단면도이며, 도 8a 내지 도 8c는 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다. 이하에서 상술되는 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈는 상기에서 설명된 제2 실시예에 따른 측면 방출 렌즈와 비교하여 반사부의 반사면의 곡률반경을 변형한 점을 제외하고는 나머지 구성의 거의 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 설명한다.
도 7을 참조하면, 반사부(480)는 제4 반사면(S4 -2), 제5 반사면(S5 -2) 및 제6 반사면(S6-2)을 포함한다. 이때, 제4 반사면(S4 -2) 및 제5 반사면(S5 -2)은 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성되며, 제6 반사면(S6 -2)은 평면으로 형성되고, 베이스부(460)에 대하여 소정 각도 기울어져 형성된다. 본 실시예에서, 제4 반사면(S4-2)의 곡률반경은 4.44 이며, 제5 반사면(S5-2)의 곡률반경은 2 이고, 제4 반사면(S4-2)의 곡률반경의 중심점(C4 -2)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 하부에 배치되며, 제5 반사면(S5-2)의 곡률반경의 중심점(C5 -2)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 상부에 배치된다.
굴절부(470)는 제4 굴절면(P4 -2), 제5 굴절면(P5 -2) 및 제6 굴절면(P6 -2)을 포함하며, 굴절부(470)의 구성은 제2 실시예와 동일하다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광은 측면 방출 렌즈의 중심 영역 상부 즉, 반사부가 형성된 영역으로는 소량의 광이 출사되며, 측면 및 하부면으로 출사됨을 알 수 있다. 즉, 출사광은 0도(즉, 측면 발광 렌즈의 중심부) 부근에서는 거의 없으며,
Figure 112006079204181-pat00003
70도 부근에서 최대임을 알 수 있으다. 또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 측면 방출 렌즈의 하부로 투영되는 광 분포 패턴의 지름은 약 70mm정도 됨을 알 수 있다.
제3 실시예에 따른 측면 방출 렌즈는 제2 실시예에 비하여, 광 분포 패턴의 지름은 다소 작아진 반면에, 측면 발광 렌즈의 중심부에서 출사되는 광의 양의 양은 감소하였다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 측면 방출 렌즈의 단면도이고, 도 11a 내지 도 11c는 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 광 분포 시뮬레이션의 결과이다. 이하에서 상술되는 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈는 상기에서 설명된 실시예들에 따른 측면 방출 렌즈와 비교하여 반사부가 3개의 반사면으로 이루어지며, 굴절부가 2개의 굴절면으로 이루어진다는 점이 상이하며, 나머지 구성은 거의 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 설명한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 측면 방출 렌즈는 전체적으로 돔 형태의 바디로 이루어지며, 바디는 베이스부(460)와, 굴절부(470) 및 굴절부(470)의 상부 중심 영역상에 형성된 원추형태의 홈으로 이루어진 반사부(480)로 구성된다.
베이스부(460)는 전체적으로 원형으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이하에서 상술될 발광 다이오드의 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 본 실시예의 경우 베이스부(460)의 직경(W3)은 12 이다.
반사부(480)는 제7 반사면(S7), 제8 반사면(S8) 및 제9 반사면(S9)을 포함한다. 제7 반사면(S7)은 홈의 꼭지점에 인접한 부분이며, 제9 반사면(S9)은 홈의 입구에 인접한 부분이고, 제8 반사면(S8)은 제7 반사면(S7)과 제9 반사면(S9) 사이에 형성된다.
이때, 제7 반사면(S7), 제8 반사면(S8) 및 제9 반사면(S9)은 모두 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다. 본 실시예에서, 제7 반사면(S7)의 곡률반경은 8.75 이며, 제8 반사면(S8)의 곡률반경은 7 이고, 제9 반사면(S9)의 곡률반경은 2.98 이고, 제7 반사면(S7) 및 제8 반사면(S8)의 곡률반경의 중심점(C7) 및 (C8)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 하부에 배치되며, 제9 반사면(S9)의 곡률반경의 중심점(C9)은 측면 방출 렌즈(450)의 외부 및 베이스부(460)의 상부에 배치된다.
굴절부(470)는 제7 굴절면(P7) 및 제8 굴절면(P8)을 포함한다. 제7 굴절면(P7)은 제9 반사면(S9)과 인접하게 형성되며, 제8 굴절면(P8)은 베이스부(460)와 인접하게 형성된다.
이때, 제7 굴절면(P7)은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 제8 굴절면(P8)은 평면이고, 베이스부(460)와 수직이 되도록 형성된다. 본 실시예에서, 제7 굴절면(P7)의 곡률반경은 1.8이며, 제7 굴절면(P7)의 곡률반경의 중심점(C10)은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되도록 형성된다.
또한, 측면 방출 렌즈(450)의 높이(H1)와, 베이스부(460)와 반사부(480)의 홈의 꼭지점 간의 이격거리(H2)는 제1 실시예와 동일하게 형성되며, 반사부(480)의 입구 즉, 홈 입구의 직경(W4)은 9가 되도록 형성된다.
도 11a 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈를 통하여 출사된 광은 측면 방출 렌즈의 중심 영역 상부 즉, 반사부가 형성된 영역으로는 광이 거의 출사되지 않으며, 측면 및 하부면으로 출사됨을 알 수 있다. 즉, 출사광은 0도(즉, 측면 발광 렌즈의 중심부) 부근에서는 거의 없으며,
Figure 112006079204181-pat00004
63도 부근에서 최대임을 알 수 있으다. 또한, 도 11b에 도시된 바와 같이, 측면 방출 렌즈의 하부로 투영되는 광 분포 패턴의 지름은 약 100mm정도 됨을 알 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 광 출사율을 검출하기 위한 실험 방법을 도시한 개념도이며, 도 13은 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 광 출사율을 도시한 표이다.
본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 방향별 광 출사율을 검출하기 위하여, 도 12 도시된 바와 같은 육면체의 박스 형태의 광 검출기 내부에 측면 방출 렌즈를 구비한 발광 다이오드를 배치하여 광의 방향별 출사율을 실험한다. 이때, 광 검출기는 상부면(DET1), 측면(DET2 ~ DET5) 및 하부면(DET6)으로 입사되는 광의 세기를 측정하게 된다.
도 13을 참조하여, 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈의 광 출사율을 살펴보면, 제1 실시예의 경우, 상부면으로의 광 출사율은 44.42%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 36.09%이다. 제2 실시예의 경우, 상부면으로의 광 출사율은 53.6%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 34.61%이고, 제3 실시예의 경우, 상부면으로의 광 출사율은 48.66%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 40.22%이다. 또한, 제4 실시예의 경우, 상부면으로의 광 출사율은 28.25%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 61.36%이다. 상기에서 살펴본 바와 같이, 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈의 측면 방출 효율이 가장 우수함을 알 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 광원 유닛(400)은 발광 다이오드(410) 및 측면 방출 렌즈(450)를 포함한다.
발광 다이오드(410)는 반사홀(415)이 형성된 기판(411)과, 반사홀(415) 내부에 실장된 발광칩(411)과, 기판(411) 상부에 형성된 제1 리드 및 제2 리드(413, 414)와, 발광칩(411)을 제1 리드와 제2 리드에 연결하기 위한 제1 와이어 및 제2 와이어(416, 417) 및 발광칩(411)을 봉지하는 몰딩부(418)를 포함하여 구성된다. 한편, 발광 다이오드(410)는 본 실시예에 상술된 구성에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.
측면 방출 렌즈(450)는 발광 다이오드(410)의 몰딩부(418) 상에 배치된다. 측면 방출 렌즈(450)는 상기에서 살펴본 바와 같이, 전체적으로 돔(dome) 형태의 바디로 구성되며, 이러한 측면 방출 렌즈(450)는 바디의 바닥면인 베이스부(460)와, 바디의 외측면인 굴절부(470) 및 굴절부(470) 상에 형성된 반사부(480)를 포함하여 구성된다. 발광 다이오드(410)로부터 출사된 광은 측면 방출 렌즈(450)의 베이스부(460)를 통하여 입사되며, 입사광은 반사부(480)에 의해 전반사되어 굴절부(470)로 광로가 변경되며, 광로가 변경된 광 또는 굴절부(470)에 직접 입사되는 광은 굴절부(470)에 의해 굴절된 후, 측면 또는 하부면으로 출사된다. 본 실시예에서, 발광칩(411)과 측면 방출 렌즈(450)의 베이스부(460) 간의 이격거리는 0.67mm 정도로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 15a 내지 도 15f는 종래 기술에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛의 광 분포 시뮬레이션의 결과이며, 도 16a 내지 도 16f는 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛의 광 분포 시뮬레이션의 결과이고, 도 17은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛과 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 광 출사율을 비교한 표이다.
본 시뮬레이션은 3개의 라인에 각각 9개의 광원 유닛을 배열하고, 광원 유닛의 하부에는 반사 시트를 배치하고, 광원 유닛의 상부에는 하부에 도트 패턴이 형성된 도광판을 배치한 백라이트 유닛으로 시뮬레이션을 실행하였다.
도 15a는 종래 기술에 따른 측면 방출 렌즈가 설치된 광원 유닛이 도시되며, 도 16a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 측면 방출 렌즈가 설치된 광원 유닛이 도시된다. 도 15a에 도시된 종래 기술에 따른 광원 유닛(40)은 발광 다이오드(41)와 발광 다이오드(41) 상에 배치된 측면 방출 렌즈(45)로 구성된다. 이때, 측면 방출 렌즈(45)는 돔 형태로 형성된 굴절부(46)와 굴절부(46) 상부에 역절두원추형태로 형성되고, 그 중심부가 원추형태로 함입되어 형성된 반사부(47)를 포함하여 형성된다. 도 16a에 도시된 광원 유닛(400)은 도 14에서 살펴본 광원 유닛과 동일하므로 설명은 생략한다.
도 15b 및 도 16b는 종래 기술 및 본원 발명에 따른 광원 유닛의 도광판 상부에 배치된 광 검출기에 의해서 검출된 광 조도 분포를 시뮬레이션 한 결과이며, 도 15c 및 도 16c는 종래 기술 및 본원 발명에 따른 광원 유닛 상부에 배치된 도광판의 상부면을 통과한 광의 조도 분포를 시뮬레이션 한 결과이며, 도 15d및 도 16d는 종래 기술 및 본원 발명에 따른 광원 유닛 상부에 배치된 도광판의 하부면에 입사되는 광의 조도 분포를 시뮬레이션 한 결과이고, 도 15e 및 도 16e는 종래 기술 및 본원 발명에 따른 광원 유닛 하부에 배치된 반사 시트에 입사되는 광의 조도 분포를 시뮬레이션 한 결과이다. 그리고, 도 15f 및 도 16f는 종래 기술 및 본원 발명에 따른 광원 유닛 상부에 배치된 도광판의 상부면을 통과한 광의 조도 균일도를 시뮬레이션 한 결과이다.
또한, 도 17을 참조하여, 종래 기술에 따른 백라이트 유닛과 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 방향별 광 출사율을 비교해보면, 본원 발명에 따른 백라이트 유닛의 상부면(DET1)으로의 광 출사율은 23.64%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 50.17%이다. 한편, 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 상부면(DET1)으로의 광 출사율은 35.3%, 측면+하부면(DET2 ~ 6)으로의 광 출사율은 41.17%에 불과하다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본원 발명에 따른 백라이트 유닛의 측면 방향(하부면 포함)으로의 광 출사율은 종래 기술에 따른 백라이트 유닛의 측면 방향(하부면 포함)으로의 광 출사율에 비하여 약 9%정도 증가되는 효과가 있으며, 또한 상부면으로의 광 출사율은 약 12% 정도 감소되는 효과가 있다.
도 18은 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈를 구비한 광원 유닛을 포함한 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.
도 18을 참조하면, 액정표시장치는 상부 샤시(300), 액정표시패널(100), 구동 회로부(220, 240), 광원 유닛(400), 도광판(500), 반사 시트(600), 다수의 광학 시트(700), 몰드 프레임(800) 및 하부 샤시(900)를 포함한다.
몰드 프레임(800)의 내부에는 소정의 수납 공간이 형성되며, 몰드 프레임의 수납 공간에는 반사 시트(600), 광원 유닛(400), 도광판(500) 및 다수의 광학 시트(700)를 포함하여 구성된 백라이트 유닛이 배치되고, 이러한 백라이트 유닛의 상부에는 화상을 디스플레이 하는 액정표시패널(100)이 배치된다.
구동 회로부(220, 240)는 액정표시패널(100)과 연결되며, 콘트롤 IC을 탑재하고 TFT 기판(120)의 게이트 라인에 소정의 게이트 신호를 인가하기 위한 게이트측 인쇄회로기판(224)과, 콘트롤 IC(integrated circuit)를 탑재하고 TFT 기판(120)의 데이터 라인에 소정의 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터측 인쇄회로기판(244)과, TFT 기판(120)과 게이트측 인쇄회로기판(224) 사이를 연결하기 위한 게이트측 연성 인쇄회로기판(222)과, TFT 기판(120)과 데이터측 인쇄회로기판(244) 사이를 연결하기 위한 데이터측 연성 인쇄회로기판(242)을 포함한다. 게이트측 및 데이터측 인쇄회로기판(224, 244)은 게이트 구동신호 및 외부의 영상신호를 인가하기 위해 게이트측 및 데이터측 연성 인쇄회로기판(222, 242)에 접속된다. 이때, 게이트측 및 데이터측 인쇄회로기판(224, 244)을 통합하여 하나의 인쇄회로기판으로 형성할 수도 있다. 또한, 연성 인쇄회로기판(222, 242)에는 구동 IC(미도시)가 탑재되어 있어, 인쇄회로기판(224, 244)으로부터 생성된 RGB(Read, Green, Blue) 신호 및 전원 등을 액정표시패널(100)에 전송한다.
광원 유닛(400)은 매트릭스 형태로 배치되며, 각 광원 유닛(400)은 발광 다이오드(410)와 발광 다이오드(410)의 상부에 배치된 측면 방출 렌즈(450)로 구성된다. 발광 다이오드(410)에서 출사된 광은 측면 방출 렌즈(450)를 통하여 측면 또는 하부면으로 굴절되어 출사되므로, 발광 다이오드의 상부에 집중되지 않고, 출사광의 분포가 넓어지는 효과를 가져오게 된다.
도광판(500) 및 다수의 광학 시트(700)는 광원 유닛(400) 상부에 배치되어 광원 유닛(400)에서 출사된 광의 휘도 분포를 균일하게 한다. 이때, 도광판(500)의 하부면에는 도트 패턴이 프린팅될 수도 있으며, 다수의 광학 시트(700)는 확산판(710) 및 프리즘 시트(720)를 포함할 수 있다. 또한, 광원 유닛(400)의 하부에는 반사 시트(600)가 배치된다.
상부 샤시(300)는 액정표시패널(100)의 가장자리 부분 즉, 비표시 영역과 몰드 프레임(800)의 측면과 하부면 일부를 덮도록, 몰드 프레임(800)에 체결된다. 하부 샤시(900)는 몰드 프레임(800)의 하부에 설치되어, 몰드 프레임의 수납 공간을 폐쇄하는 역할을 수행한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정표시장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광 손실을 최소화하고, 측면 및 하부면으로의 광 출사율이 개선된 측면 방출 렌즈를 얻을 수 있게 된다.
그 결과, 백라이트 유닛에 사용되는 발광 다이오드의 개수를 절감할 수 있게 되어, 재료비를 절감할 수 있게 된다. 또한, 적은 수의 발광 다이오드를 사용할 수 있게 되어 백라이트 유닛을 더욱 슬림하게 제조할 수 있게 된다.

Claims (20)

  1. 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는,
    외부로부터 광이 입사되는 베이스부;
    입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및
    상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고,
    상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며,
    상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며,
    상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 제1 반사면의 곡률반경은 1.3 내지 1.5이며, 상기 제2 반사면의 곡률반경은 0.4 내지 0.6이고, 상기 제2 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치하며, 상기 제2 반사면 및 상기 제2 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 베이스부의 직경은 2.8 내지 3이며, 상기 홈의 직경은 1.9 내지 2.1인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  7. 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는,
    외부로부터 광이 입사되는 베이스부;
    입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및
    상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고,
    상기 반사부는 제4 반사면, 제5 반사면 및 제6 반사면을 포함하며,
    상기 굴절부는 상기 제6 반사면과 인접하게 형성된 제4 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제6 굴절면, 및 상기 제4 굴절면과 제6 굴절면 사이에 형성된 제5 굴절면을 포함하며,
    상기 제4 반사면, 제5 반사면 및 제5 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제6 반사면, 제4 굴절면 및 제6 굴절면은 평면이며, 상기 제6 반사면, 제4 굴절면 및 제6 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 제4 반사면의 곡률반경은 2.9 내지 3.1이며, 상기 제5 반사면의 곡률반경은 0.3 내지 0.5이고, 상기 제5 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제7항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 제4 반사면의 곡률반경은 1.3 내지 1.5이며, 상기 제5 반사면의 곡률반 경은 0.5 내지 0.7이고, 상기 제5 굴절면은 0.2 내지 0.4인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제4 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 베이스부의 하부에 배치하며, 상기 제5 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치되고, 상기 제5 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 베이스부의 직경은 2.8 내지 3이며, 상기 홈의 직경은 1.9 내지 2.1인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  12. 바디로 형성된 측면 방출 렌즈로서, 상기 바디는,
    외부로부터 광이 입사되는 베이스부;
    입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위해 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하는 굴절부; 및
    상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고,
    상기 반사부는 제7 반사면, 제8 반사면 및 제9 반사면을 포함하며,
    상기 굴절부는 상기 제9 반사면과 인접하게 형성된 제7 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제8 굴절면을 포함하며,
    상기 제7 반사면, 제8 반사면, 제9 반사면 및 제7 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제8 굴절면은 평면이며, 상기 제8 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 수직이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제12항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 제7 반사면의 곡률반경은 2.6 내지 2.8이며, 상기 제8 반사면의 곡률반경은 2.1 내지 2.3이며, 상기 제9 반사면의 곡률반경은 0.8 내지 1이고, 상기 제7 굴절면은 0.5 내지 0.7인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제13항에 있어서,
    상기 제7 반사면 및 상기 제8 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 베이스부의 하부에 배치하며, 상기 제9 반사면의 곡률반경의 중심점은 상기 측면 방출 렌즈의 외부 및 상기 베이스부의 상부에 배치되고, 상기 제7 굴절면의 곡률반경의 중심점은 측면 방출 렌즈 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제13항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 베이스부의 직경은 3.6 내지 3.8이며, 상기 홈의 직경은 2.7 내지 2.9인 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈는 굴절률이 1보다 큰 투명 재질의 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 측면 방출 렌즈.
  17. 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광칩 및 상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 발광 다이오드; 및
    상기 발광 다이오드 상에 배치되어, 상기 발광 다이오드로부터 입사된 광을 측면으로 방출시키기 위한 측면 방출 렌즈로 구성된 광원 유닛을 포함하며, 상기 측면 방출 렌즈는 바디로 형성되며, 상기 바디는,
    외부로부터 광이 입사되는 베이스부;
    입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위한 굴절부; 및
    상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 굴절부는 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하며,
    상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며,
    상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며,
    상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광원 유닛의 하부에 배치되는 반사 시트;
    상기 광원 유닛의 상부에 배치되는 도광판; 및
    상기 도광판 상에 배치되는 확산판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제17항에 있어서,
    상기 측면 방출 렌즈의 높이를 1이라 가정할 때,
    상기 발광칩과 상기 베이스부간의 이격거리는 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  20. 기판과, 상기 기판 상에 실장된 발광칩 및 상기 발광칩을 봉지하는 몰딩부를 포함하는 발광 다이오드; 및 상기 발광 다이오드 상에 배치되어, 상기 발광 다이오드로부터 입사된 광을 측면으로 방출시키기 위한 측면 방출 렌즈로 구성된 광원 유닛을 포함한 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛의 상부에 배치되어 화상을 디스플레이 하는 액정표시패널을 포함하며,
    상기 측면 방출 렌즈는 바디로 형성되며, 상기 바디는,
    외부로부터 광이 입사되는 베이스부;
    입사광을 굴절시켜 측면으로 출사시키기 위한 굴절부; 및
    상기 입사광을 상기 굴절부 및 상기 베이스부 중 적어도 어느 하나를 향해 전반사 시키기 위하여, 상기 굴절부의 중심 영역 상에 원추형태의 홈으로 형성되며, 적어도 3개 이상의 반사면으로 이루어진 반사부를 포함하며, 상기 반사면들 중 적어도 2개 이상의 반사면은 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되고, 상기 굴절부는 소정 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성된 적어도 하나의 굴절면을 포함하며,
    상기 반사부는 제1 반사면; 및 제2 반사면을 포함하며,
    상기 굴절부는 상기 제2 반사면과 인접하게 형성된 제1 굴절면, 상기 베이스부와 인접하게 형성된 제3 굴절면, 및 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면 사이에 형성된 제2 굴절면을 포함하며,
    상기 제1 반사면, 제2 반사면 및 제2 굴절면은 소정 곡률을 갖는 곡면이고, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 평면이며, 상기 제1 굴절면과 제3 굴절면은 상기 베이스부에 대하여 소정 각도 기울어져 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9740042B2 (en) 2013-10-22 2017-08-22 Samsung Display Co., Ltd. Lens for backlight of display device and backlight of display device including the same

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8465917B2 (en) * 2007-06-08 2013-06-18 The Ohio State University Research Foundation Methods for determining heptocellular carcinoma subtype and detecting hepatic cancer stem cells
KR100981752B1 (ko) * 2008-05-21 2010-09-13 심현섭 빛 방출각도를 확장하기 위한 렌즈 구성을 갖는 엘이디광원유닛
KR100902908B1 (ko) * 2008-07-17 2009-06-15 엘지전자 주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 이용한 백라이트 유닛
US8662716B2 (en) * 2008-11-18 2014-03-04 Orafol Americas Inc. Side-emitting optical elements and methods thereof
JP5118617B2 (ja) 2008-12-22 2013-01-16 パナソニック株式会社 照明用レンズ、発光装置、面光源および液晶ディスプレイ装置
JP5626754B2 (ja) * 2010-01-10 2014-11-19 シチズン電子株式会社 光学ユニット
WO2011100756A1 (en) 2010-02-15 2011-08-18 Abl Ip Holding Llc Constructive occlusion lighting system and applications thereof
KR101657521B1 (ko) * 2010-04-30 2016-09-19 한화테크윈 주식회사 조명 장치
US8142056B2 (en) * 2010-07-16 2012-03-27 Chia-Mao Li High efficiency refraction body
TWI465808B (zh) 2010-11-25 2014-12-21 Ｌｇ伊諾特股份有限公司 背光單元及其顯示設備
KR101957184B1 (ko) * 2011-12-02 2019-03-13 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 구비한 디스플레이 장치
KR101878851B1 (ko) * 2011-11-10 2018-07-16 엘지이노텍 주식회사 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101307715B1 (ko) * 2011-11-11 2013-09-11 엘지이노텍 주식회사 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치
KR101987049B1 (ko) * 2012-01-10 2019-06-10 엘지이노텍 주식회사 렌즈 유닛 및 발광 장치
KR101956046B1 (ko) * 2012-05-31 2019-03-08 엘지이노텍 주식회사 광속 제어 부재 및 이를 포함하는 표시장치
KR101491207B1 (ko) * 2012-07-18 2015-02-06 엘지이노텍 주식회사 표시 장치 및 발광 장치
KR102023540B1 (ko) * 2012-08-08 2019-09-24 엘지이노텍 주식회사 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시 장치
TW201408946A (zh) * 2012-08-21 2014-03-01 辰峯光電股份有限公司 發光裝置
KR101996264B1 (ko) * 2012-08-30 2019-07-04 엘지이노텍 주식회사 광학 렌즈, 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치
KR102031549B1 (ko) * 2013-03-28 2019-10-14 엘지이노텍 주식회사 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛
KR101524914B1 (ko) 2013-03-28 2015-06-01 엘지이노텍 주식회사 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛
TWI534391B (zh) 2013-05-15 2016-05-21 國立交通大學 光源導引結構及發光裝置
US9010951B2 (en) 2013-07-05 2015-04-21 Lg Innotek Co., Ltd. Optical lens, light emitting device, and display
KR20150009860A (ko) * 2013-07-17 2015-01-27 서울반도체 주식회사 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
KR20150066847A (ko) 2013-12-09 2015-06-17 엘지이노텍 주식회사 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치
CN103742863B (zh) * 2014-01-28 2016-09-07 青岛海信电器股份有限公司 一种光束调整元件、发光组件及背光模组
KR102142388B1 (ko) 2014-02-06 2020-08-10 삼성디스플레이 주식회사 Led 광원 패키지
CA159691S (en) * 2014-05-21 2015-08-18 Hangzhou Great Star Tools Co Ltd Lens for lamp
TWI711787B (zh) 2015-01-08 2020-12-01 韓商Ｌｇ伊諾特股份有限公司 光學透鏡及具有光學透鏡之發光模組
USD771172S1 (en) * 2015-08-28 2016-11-08 Chun Kuang Optics Corp. Lens
CN108281537A (zh) * 2018-03-20 2018-07-13 木林森股份有限公司 一种led灯珠的封装结构
KR102494158B1 (ko) * 2018-08-08 2023-01-31 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN109541845B (zh) * 2018-11-15 2021-09-03 惠州市华星光电技术有限公司 透镜结构、灯带和背光模组
KR20230012884A (ko) * 2021-07-16 2023-01-26 삼성전자주식회사 센서를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060076568A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Cree, Inc. Side-emitting optical coupling device
KR20060040502A (ko) * 2004-11-06 2006-05-10 럭스피아 주식회사 발광 유니트 및 이를 채용한 백라이트 장치
KR20060111266A (ko) * 2005-04-22 2006-10-26 삼성전자주식회사 광학 패키지, 광학 렌즈 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344027A (ja) 2001-05-15 2002-11-29 Stanley Electric Co Ltd 面実装ｌｅｄ
JP4239525B2 (ja) 2002-08-29 2009-03-18 豊田合成株式会社 発光ダイオード
JP2003197008A (ja) 2001-12-25 2003-07-11 Bridgestone Corp Ｌｅｄランプを光源とする線状発光装置
JP2003264317A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Asahi Matsushita Electric Works Ltd ビーム発光素子及びビーム発光素子を製造する方法
US6679621B2 (en) 2002-06-24 2004-01-20 Lumileds Lighting U.S., Llc Side emitting LED and lens
US7294816B2 (en) 2003-12-19 2007-11-13 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. LED illumination system having an intensity monitoring system
KR100586968B1 (ko) 2004-05-28 2006-06-08 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 이를 구비한 액정표시장치용 백라이트어셈블리
KR20060012959A (ko) 2004-08-05 2006-02-09 삼성전자주식회사 표시 장치용 백라이트
DE102004043516A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Seitlich emittierendes strahlungserzeugendes Bauelement und Linse für ein solches Bauelement
KR100688767B1 (ko) 2004-10-15 2007-02-28 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 광원용 렌즈
KR100638657B1 (ko) 2004-10-20 2006-10-30 삼성전기주식회사 양극성 측면 방출형 발광 다이오드 렌즈 및 이를 구비하는발광 다이오드 모듈
US20060091418A1 (en) 2004-11-04 2006-05-04 Chew Tong F Side emitting LED device and method of fabrication
KR100639873B1 (ko) 2004-11-19 2006-10-30 서울반도체 주식회사 측면 방출 발광 다이오드 및 그것에 적합한 렌즈
KR100754169B1 (ko) 2004-11-24 2007-09-03 삼성전자주식회사 측 발광 디바이스 및 이를 광원으로 사용하는 백라이트유닛 및 이를 채용한 액정표시장치
KR100701318B1 (ko) 2004-12-28 2007-03-29 럭스피아(주) 발광 유니트 및 이를 채용한 백라이트 장치
TWI261654B (en) 2004-12-29 2006-09-11 Ind Tech Res Inst Lens and LED with uniform light emitted applying the lens
KR100593933B1 (ko) 2005-03-18 2006-06-30 삼성전기주식회사 산란 영역을 갖는 측면 방출형 발광다이오드 패키지 및이를 포함하는 백라이트 장치
US20060291203A1 (en) * 2005-06-27 2006-12-28 Munisamy Anandan Fiber mixed R-G-B white emitting LED package
KR100611922B1 (ko) 2005-09-27 2006-08-11 엘지전자 주식회사 발광 소자용 렌즈 및 그를 이용한 패키지
US7524098B2 (en) * 2006-10-12 2009-04-28 Dicon Fiberoptics, Inc. Solid-state lateral emitting optical system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060076568A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Cree, Inc. Side-emitting optical coupling device
KR20060040502A (ko) * 2004-11-06 2006-05-10 럭스피아 주식회사 발광 유니트 및 이를 채용한 백라이트 장치
KR20060111266A (ko) * 2005-04-22 2006-10-26 삼성전자주식회사 광학 패키지, 광학 렌즈 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리및 표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9740042B2 (en) 2013-10-22 2017-08-22 Samsung Display Co., Ltd. Lens for backlight of display device and backlight of display device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20080297918A1 (en) 2008-12-04
KR20080038669A (ko) 2008-05-07
US7738189B2 (en) 2010-06-15

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