KR101524777B1 - Material for controlling luminous flux, light emitting device and display device - Google Patents

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Abstract

광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.
광속 제어 부재는, 입사면, 상기 입사면을 향해 함몰된 제1광학면, 그리고
상기 제1광학면으로부터 연장 형성되는 제2광학면을 포함하며, 상기 입사면을 통과한 입사광 중에서 제1광은 상기 제1광학면에 의해 반사되어 상기 제2광학면으로 입사되고, 상기 입사광 중에서 제2광은 상기 제2광학면에 의해 반사되어 상기 제1광학면으로 입사된다. A light flux control member, a light emitting device, and a display device.
The light flux control member includes an incident surface, a first optical surface that is recessed toward the incident surface, and
And a second optical surface extending from the first optical surface, wherein the first light among the incident light passing through the incident surface is reflected by the first optical surface and is incident on the second optical surface, And the second light is reflected by the second optical surface and is incident on the first optical surface.

Description

광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치{MATERIAL FOR CONTROLLING LUMINOUS FLUX, LIGHT EMITTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a light flux control member, a light emitting device, and a display device.

본 발명은 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light flux control member, a light emitting device, and a display device.

액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 인가전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 장치이다. 액정표시장치는 자기발광성이 없어 후광이 필요하지만 소비전력이 적고 경량, 박형으로 구현이 가능해 널리 사용된다. 2. Description of the Related Art A liquid crystal display (LCD) is a device that converts various electrical information generated in various devices into visual information by using a change in liquid crystal transmittance according to an applied voltage. The liquid crystal display device is widely used because it is not self-luminous and requires backlight but can be realized in a lightweight and thin shape with low power consumption.

또한, 액정표시장치는 자기발광성이 없어 영상이 디스플레이되는 액정패널의 배면에 광을 제공하는 발광 장치인 백라이트 유닛(backlight unit, BLU)이 구비된다.In addition, a liquid crystal display device is provided with a backlight unit (BLU) which is a light emitting device that provides light to the backside of a liquid crystal panel on which an image is displayed because it is not self-luminous.

액정표시장치는 일정간격 이격되어 서로 대향하는 컬러필터 기판과 어레이 기판, 컬러필터 기판 및 어레이 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하는 액정패널, 액정패널에 광을 조사하는 백라이트 유닛 등을 포함한다. The liquid crystal display includes a liquid crystal panel including a color filter substrate and an array substrate, a color filter substrate, and an array substrate interposed between the color filter substrate and the array substrate, the backlight unit irradiating light to the liquid crystal panel, and the like.

액정표시장치에 사용되는 백라이트 유닛은 광원인 발광 다이오드의 위치에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분될 수 있다. The backlight unit used in the liquid crystal display device can be classified into an edge type and a direct type according to the position of a light emitting diode which is a light source.

에지형 백라이트 유닛은 광원인 발광 다이오드들이 도광판의 측면에 배치되고, 도광판은 전반사 등을 통해 발광 다이오드로부터 조사되는 광을 액정패널을 향하여 조사한다.In the edge type backlight unit, the light emitting diodes as light sources are disposed on the side surface of the light guide plate, and the light guide plate irradiates light emitted from the light emitting diodes toward the liquid crystal panel through total reflection.

직하형 백라이트 유닛은 도광판 대신 확산판을 사용하며, 발광 다이오드들은 액정패널의 후면에 배치된다. 이에 따라서, 발광 다이오드들은 액정패널의 후면을 향하여 광을 조사한다.A direct-type backlight unit uses a diffusion plate instead of the light guide plate, and the light emitting diodes are disposed on the rear surface of the liquid crystal panel. Accordingly, the light emitting diodes irradiate light toward the rear surface of the liquid crystal panel.

한편, 액정표시장치에서 휘도 균일성은 액정표시장치의 품질을 결정하는 중요한 요소이며, 이를 위해서 백라이트 유닛은 액정패널을 향하여 균일하게 광을 조사해야 한다. On the other hand, in a liquid crystal display device, luminance uniformity is an important factor for determining the quality of a liquid crystal display device. For this purpose, the backlight unit must uniformly irradiate light toward the liquid crystal panel.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 휘도 균일성을 향상시킨 광속 제어 부재, 발광 장치 및 표시장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light flux control member, a light emitting device, and a display device with improved luminance uniformity.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 광속 제어 부재는, 볼록부를 포함하는 입사면, 중심이 상기 입사면을 향해 함몰되고, 상기 중심과 가장자리가 곡면으로 연결되며, 상기 중심과 상기 입사면의 중심을 통과하도록 연장되는 직선인 광축 방향으로 상기 입사면과 이격 배치되는 제1광학면, 상기 제1광학면의 가장자리로부터 절곡되는 제2광학면, 상기 제2광학면과 상기 입사면을 연결하고, 상기 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 플랜지(flange) 및 상기 플랜지에서 상기 광축과 평행한 방향으로 돌출한 복수 개의 지지부를 포함하며, 상기 제2광학면은 적어도 일부분에서 상기 광축 방향으로 직경이 좁아지는 원통 형상을 갖고, 상기 입사면으로부터 상기 가장자리에 접촉하는 가상 평면까지의 높이(H)에 대한 상기 플랜지를 포함하는 최대 직경(D)의 비율(D/H)이 0.5 내지 5를 만족하고, 상기 플랜지는 상면과 하면을 포함하고, 상기 제2광학면은 상기 플랜지의 상면으로부터 연장 형성되고, 상기 복수 개의 지지부는 상기 플랜지의 하면으로부터 돌출되고, 상기 플랜지는 상기 제2광학면과 지지부를 기준으로 상기 광축과 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 광속 제어 부재는, 상기 입사면을 통과한 입사광 중에서 제1광은 상기 제1광학면에 의해 반사되어 상기 제2광학면으로 입사되고, 상기 입사광 중에서 제2광은 상기 제2광학면에 의해 반사되어 상기 제1광학면으로 입사될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light flux control member includes an incident surface including a convex portion, a center thereof being recessed toward the incident surface, a center and an edge being curvedly connected, and a center passing through the center of the incident surface A second optical surface bent from an edge of the first optical surface, a second optical surface bent from an edge of the first optical surface, and a second optical surface that connects the second optical surface and the incident surface, And a plurality of supports protruding in a direction parallel to the optical axis in the flange, wherein the second optical surface has a cylindrical shape in which the diameter is narrowed in the optical axis direction from at least a part of the flange (D / H) of the maximum diameter (D) including the flange to the height (H) from the incident surface to an imaginary plane contacting the edge is 0. 5 to 5, wherein the flange includes an upper surface and a lower surface, the second optical surface extends from an upper surface of the flange, the plurality of supports protrudes from a lower surface of the flange, 2 optical surface and the support portion.
According to one embodiment of the present invention, among the incident light passing through the incident surface, the first light is reflected by the first optical surface and is incident on the second optical surface, and the second light among the incident light And may be reflected by the second optical surface and incident on the first optical surface.

본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치는 상기 광속 제어 부재를 포함한다.The light emitting device according to an embodiment of the present invention includes the light flux control member.

본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 상기 광속 제어 부재를 포함한다. A display device according to an embodiment of the present invention includes the light flux control member.

본 발명의 실시 예에 따른 광속 제어 부재는 광속 제어 부재의 크기, 광원과의 공극 크기에 상관 없이 조도 균일도를 확보할 수 있다.The light flux control member according to the embodiment of the present invention can ensure the uniformity of illumination regardless of the size of the light flux control member and the size of the gap with the light source.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 곡선 구간을 베지어 곡선 함수를 이용하여 정의하는 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재 내에서의 광 진행 경로의 예들을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a light flux control member according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates an example of defining a curve section of a light flux control member according to an embodiment of the present invention using a Bezier curve function.
5 shows examples of light propagation paths in a light flux control member according to an embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a backlight unit according to an embodiment of the present invention taken along line AA '. FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffix "module" and " part "for constituent elements used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

본 발명의 실시 예에서는, 조도 균일도를 향상시키기 위해 외면을 구성하는 두 개의 광학면이 반사면으로 기능하는 광속 제어 부재를 제공한다. In the embodiment of the present invention, a light flux control member is provided in which two optical surfaces constituting the outer surface function as a reflection surface in order to improve the illuminance uniformity.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 도시한 분해 사시도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 장치를 도시한 단면도이다. 1 is an exploded perspective view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재에서 베지어 곡선 함수를 이용하여 정의한 각 면의 곡선 형태를 예로 들어 도시한 것이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재 내에서의 광 진행 경로의 예들을 도시한 것이다. 3 is a cross-sectional view of a light flux control member according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating curve shapes of respective surfaces defined by using a Bézier curve function in a light flux control member according to an embodiment of the present invention. 5 shows examples of light propagation paths in the light flux control member according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 발광 장치는 발광 소자(110), 광속 제어 부재(120), 구동 기판(200) 등을 포함할 수 있다. 1 and 2, the light emitting device may include a light emitting device 110, a light flux control member 120, a driving substrate 200, and the like.

발광 소자(110)는 구동 기판(200) 상에 배치되며, 구동 기판(200) 상에 형성된 회로 패턴에 전기적으로 연결된다. 발광 소자(110)는 구동 기판(200)의 회로 패턴으로부터 전기 신호를 입력받고, 이를 광 신호로 변환하여 출력하는 광원으로 동작한다. 본 발명의 실시 예에서는 발광 소자(110)가 점광원으로 동작하는 발광 다이오드인 경우를 예로 들어 설명한다. The light emitting device 110 is disposed on the driving substrate 200 and is electrically connected to a circuit pattern formed on the driving substrate 200. The light emitting device 110 operates as a light source that receives an electric signal from a circuit pattern of the driving substrate 200, converts the electric signal into an optical signal, and outputs the optical signal. In the embodiment of the present invention, a case where the light emitting device 110 is a light emitting diode that operates as a point light source will be described as an example.

광속 제어 부재(120)는 광원인 발광 소자(110)로부터 입사되는 광을 굴절시켜 광의 경로를 제어함으로써, 발광 장치의 휘도 균일성을 향상시키는 기능을 수행한다. 광속 제어 부재(120)는 렌즈(Lens) 등을 포함할 수 있다. The light flux controlling member 120 functions to improve the luminance uniformity of the light emitting device by refracting the light incident from the light emitting element 110 as a light source to control the light path. The light flux controlling member 120 may include a lens or the like.

광속 제어 부재(120)는 발광 소자(110)의 외면의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. The light flux controlling member 120 may be arranged to cover at least a part of the outer surface of the light emitting element 110. [

광속 제어 부재(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 소자(110)와 분리된 형태로 마련될 수 있다. 이 경우, 발광 소자(110)에서 출사되는 광은, 광속 제어 부재(120)에서 발광 소자(110)에 대향하도록 배치되는 일면을 통해 광속 제어 부재(120)로 입사될 수 있다. 즉, 광속 제어 부재(120)의 외면에 입사면이 구현된다. The light flux controlling member 120 may be provided separately from the light emitting device 110, as shown in FIG. In this case, the light emitted from the light emitting element 110 may be incident on the light flux control member 120 through one surface arranged to face the light emitting element 110 in the light flux control member 120. That is, an incident surface is realized on the outer surface of the light flux controlling member 120.

광속 제어 부재(120)는 발광 소자(110)의 적어도 일부가 광속 제어 부재(120)의 내부에 수용되는 IOL(Integrated Optical Lens) 타입 즉, 발광 소자 일체형으로 구현될 수도 있다. 이 경우, 광속 제어 부재(120)에서 발광 소자(110)의 외부면과 접하는 계면을 통해 발광 소자(110)로부터 출사되는 광이 광속 제어 부재(120)로 입사할 수 있다. 광속 제어 부재(120)에서 발광 소자(110)의 외부면과 접하는 계면이 발광 소자(110)로부터 광이 입사하는 입사면으로 기능한다. The light flux controlling member 120 may be realized as an IOL (Integrated Optical Lens) type in which at least a part of the light emitting element 110 is accommodated in the light flux controlling member 120, that is, an integrated light emitting element. Light emitted from the light emitting element 110 may enter the light flux control member 120 through the interface between the light flux controlling member 120 and the outer surface of the light emitting element 110. [ The interface between the light flux control member 120 and the outer surface of the light emitting element 110 functions as an incident surface through which light is incident from the light emitting element 110. [

한편, 도 1 및 도 2에서는, 광속 제어 부재(120)에 플랜지(flange)(121)가 형성되고, 플랜지(121)에 복수의 지지부(122)가 형성되어 구동 기판(200) 상에서 광속 제어 부재(120)를 지지하는 경우를 도시하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시 예에서는, 플랜지 또는 지지부 없이 광속 제어 부재(120)를 구현할 수도 있다. 1 and 2, a flange 121 is formed on the light flux control member 120, and a plurality of supports 122 are formed on the flange 121, The present invention is not limited thereto. In an embodiment of the present invention, the light flux controlling member 120 may be implemented without a flange or a support.

또한, 도 1에서는 하나의 구동 기판(200)에, 하나의 발광 소자(110) 및 하나의 광속 제어 부재(120)가 배치되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하나의 구동 기판(200)에 복수의 발광 소자(110)가 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 하나의 발광 소자(110)에 대응하여 복수의 광속 제어 부재(120)가 배치될 수도 있다.1, one light emitting device 110 and one light flux controlling member 120 are disposed on one driving substrate 200. However, the embodiment of the present invention is not limited thereto . For example, a plurality of light emitting devices 110 may be disposed on one driving substrate 200. In addition, for example, a plurality of light flux control members 120 may be disposed corresponding to one light emitting device 110. [

이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 형상에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the shape of the light flux control member according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 3은 광속 제어 부재를 Y축 방향으로 절단한 단면을 도시한 것이다. 3 is a cross-sectional view of the light flux control member taken along the Y axis.

한편, 도 3에서는 플랜지(flange)를 포함하는 광속 제어 부재(120)를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 광속 제어 부재(120)는 플랜지 없이 구현될 수도 있다.3, the light flux control member 120 including a flange is illustrated as an example. However, according to the embodiment of the present invention, the light flux control member 120 may be realized without a flange.

도 3을 참조하면, 광속 제어 부재(120)는 높이(H)에 대한 직경(D)의 비율(D/H)이 '0.5 ≤ D/H ≤ 5'를 만족한다. 예를 들어, 광속 제어 부재(120)는 높이(H)에 대한 직경(D)의 비율(D/H)은 2.5일 수 있다. 여기서, 직경(D)은 광속 제어 부재(120)에서 플랜지를 포함하는 최대 직경일 수 있다. 또한, 직경(D)은 광속 제어 부재(120)에서 플랜지를 제외한 나머지 부분의 최대 직경일 수 있다. Referring to FIG. 3, the luminous flux control member 120 satisfies a ratio D / H of the diameter D to a height H of 0.5? D / H? 5. For example, the speed of light flux control member 120 may be 2.5 (D / H) of diameter D to height H 2.5. Here, the diameter D may be the maximum diameter including the flange in the light flux controlling member 120. [ Further, the diameter D may be the maximum diameter of the remaining portion of the light flux controlling member 120 excluding the flange.

광속 제어 부재(120)는 광원(110)으로부터 광이 입사되는 입사면(S1), 입사면(S1) 또는 광원(110)을 향해 함몰되어 형성되는 제1광학면(S2)과, 제1광학면(S2)의 외곽으로부터 연장 형성되는 제2광학면(S3)을 포함하며, 솔리드(solid) 형태로 구현될 수 있다. The light flux control member 120 includes a first optical surface S2 formed by being recessed toward an incident surface S1 or an incident surface S1 or a light source 110 through which light is incident from the light source 110, And a second optical surface S3 extending from the outer surface of the surface S2, and may be implemented in a solid form.

광원(110)이 광속 제어 부재(120)의 외부에 위치하는 경우, 입사면(S1)은 광속 제어 부재(120)에서 광원(110)에 대향하는 하부면에 형성될 수 있다. The incident surface S1 may be formed on the lower surface of the light flux control member 120 facing the light source 110 when the light source 110 is located outside the light flux control member 120. [

한편, 한편, 도 1 내지 도 3에서는 광원이 광속 제어 부재(120)의 외부에 위치하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 광속 제어 부재(120)가 광원을 내부에 수용하는 IOL 타입일 수 있다. 이 경우, 광속 제어 부재(120)의 입사면은, 광속 제어 부재(120)의 외면이 아닌, 광속 제어 부재(120)에서 광원과의 계면에 대응하는 내면일 수 있다. 1 to 3 illustrate the case where the light source is located outside the light flux control member 120. However, the light flux control member 120 may be of the IOL type in which the light source is housed therein. In this case, the incident surface of the light flux controlling member 120 may not be the outer surface of the light flux controlling member 120 but may be the inner surface corresponding to the interface with the light source in the light flux controlling member 120. [

입사면(S1)은 구면 또는 비구면일 수 있다.The incident surface S1 may be spherical or aspherical.

입사면(S1)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 직선 구간을 포함할 수 있다. 입사면(S1)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 곡선 구간을 포함할 수도 있다. The incident surface S1 may include a straight section whose section cut in the X-axis direction or the Y-axis direction. The incident surface S1 may include a curved section whose cross section is cut in the X-axis direction or the Y-axis direction.

여기서, X 축 방향으로의 절단은 광속 제어 부재(120)를 광축(OA)과 수직인 방향으로 절단하는 것을 의미하며, Y축 방향으로의 절단은 광속 제어 부재(120)를 광축(OA)의 축 방향으로 절단하는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 3은 광속 제어 부재(120)를 Y축 방향으로 절단한 예를 도시한 것이다. Here, cutting in the X-axis direction means cutting the light flux controlling member 120 in the direction perpendicular to the optical axis OA, and cutting in the Y-axis direction means cutting the light flux controlling member 120 to the optical axis OA Means cutting in the axial direction. For example, Fig. 3 shows an example in which the light flux controlling member 120 is cut in the Y-axis direction.

입사면(S1)은 광속 제어 부재(120)의 상부를 향해 함몰되어 형성되는 오목부(미도시)를 하나 이상 포함할 수도 있다. 이 경우, 광원(110)의 일부 또는 전체가 광속 제어 부재(120)의 하부면에 형성된 오목부에 수용될 수도 있다. 또한, 광원(110)에서 출사된 광이 오목부의 내부면을 통해 광속 제어 부재(120)로 입사될 수 있다. The incident surface S1 may include at least one concave portion (not shown) formed by being recessed toward the upper portion of the light flux control member 120. [ In this case, part or all of the light source 110 may be accommodated in the recess formed in the lower surface of the light flux control member 120. Also, the light emitted from the light source 110 may be incident on the light flux control member 120 through the inner surface of the concave portion.

입사면(S1)은 광원(110)을 향해 돌출되어 형성되는 볼록부를 하나 이상 포함할 수도 있다. The incident surface S1 may include at least one convex portion protruding toward the light source 110. [

입사면(S1)은 광축(OA)을 중심으로 회전 대칭 구조일 수 있다. 또한, 입사면(S1)은 광축(OA)에 대해 회전 비대칭 구조일 수도 있다. The incident surface S1 may have a rotationally symmetric structure about the optical axis OA. In addition, the incident surface S1 may have a rotationally asymmetric structure with respect to the optical axis OA.

여기서, 광축(OA)은 점광원으로부터 입체적인 출사 광속(luminous flux)의 중심에서의 광의 진행 방향을 나타내는 가상의 직선이다. 광축(OA)은 광속 제어 부재(120)의 하부에 형성된 입사면(S1)과 광속 제어 부재(120)의 상부에 형성된 제1광학면(S2)의 중심을 통과하도록 연장되는 가상의 축과 일치할 수 있다.Here, the optical axis OA is a virtual straight line indicating the traveling direction of the light from the center of the three-dimensional luminous flux from the point light source. The optical axis OA coincides with an imaginary axis extending through the center of the incident optical axis S1 formed on the lower portion of the light flux control member 120 and the first optical surface S2 formed on the upper portion of the light flux control member 120 can do.

제1광학면(S2)은 광속 제어 부재(120)의 상부의 중심 영역에 광원(110)에 대응하여 위치할 수 있다. 제1광학면(S2)의 중심은 광축(Optic Axis, OA)에 위치할 수 있다. The first optical surface S2 may be positioned corresponding to the light source 110 in the central region of the upper portion of the light flux control member 120. [ The center of the first optical surface S2 may be located in an optical axis (OA).

제1광학면(S2)은 광축(OA)을 중심으로 광축(OA)에서 멀어지는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. The first optical surface S2 may be formed extending in the direction away from the optical axis OA about the optical axis OA.

제1광학면(S2)은 광축(OA)을 중심으로 회전 대칭 구조일 수 있다. 또한, 제1광학면(S2)은 광축(OA)을 중심으로 회전 비대칭 구조일 수도 있다The first optical surface S2 may have a rotationally symmetric structure about the optical axis OA. Further, the first optical surface S2 may have a rotationally asymmetric structure about the optical axis OA

제1광학면(S2)은 비구면 또는 구면일 수 있다. The first optical surface S2 may be an aspherical surface or a spherical surface.

제1광학면(S2)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 직선 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1광학면(S2)은 Y축 방향으로 절단한 단면이 직선인 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. The first optical surface S2 may include a straight section whose cross section is cut in the X-axis direction or the Y-axis direction. For example, the first optical surface S2 may be formed in a conical shape whose cross section cut in the Y-axis direction is a straight line.

제1광학면(S2)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 곡선 구간을 포함할 수 있다. The first optical surface S2 may include a curved section whose cross section is cut in the X-axis direction or the Y-axis direction.

제1광학면(S2)의 꼭짓점은 광축(OA) 상에 위치하며, 광원(110)을 향할 수 있다.The vertex of the first optical surface S2 is located on the optical axis OA and can be directed to the light source 110. [

제2광학면(S3)은 제1광학면(S2)의 외곽으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장되어 형성될 수 있다. 제2광학면(S3)은 제1광학면(S2)으로부터 측하방으로 연장되어 광속 제어 부재(120)의 외측면을 형성할 수 있다. The second optical surface S3 may be formed by bending or curving from the outer surface of the first optical surface S2. The second optical surface S3 may extend downward from the first optical surface S2 to form the outer surface of the light flux control member 120. [

제2광학면(S3)은 광축(OA)을 중심으로 회전 대칭 구조일 수 있다. 또한, 제2광학면(S3)은 광축(OA)을 중심으로 회전 비대칭 구조일 수도 있다The second optical surface S3 may have a rotationally symmetric structure about the optical axis OA. Further, the second optical surface S3 may have a rotationally asymmetric structure about the optical axis OA

본 문서에서, 절곡은 급격하게 구부러지는 형상을 의미한다. 예를 들어, 두 개의 면들이 약 0.1㎜ 이하의 곡률 반지름의 곡면을 형성하며 구부러지는 경우, 두 개의 면들이 절곡된다고 할 수 있다. 또한, 만곡은 완만하게 구부러지는 형상을 의미한다. 예를 들어, 두 개의 면들이 약 0.1㎜ 보다 큰 곡률 반지름의 곡면을 형성하며 구부러지는 경우, 두 개의 면들이 만곡된다고 할 수 있다. 또한, 변곡은 곡면의 변화되는 경향이 바뀌어서 구부러지는 것을 의미한다. 예를 들어, 볼록한 곡면이 구부러지면서 오목한 곡면으로 변화될 때, 볼록한 곡면 및 오목한 곡면이 변곡된다고 할 수 있다.In this document, the bending refers to a shape that bends abruptly. For example, if two faces form a curved surface with a radius of curvature of less than about 0.1 mm and are bent, then the two faces are said to be bent. Also, the curvature means a shape that is gently curved. For example, if two faces are curved to form a curved surface with a radius of curvature greater than about 0.1 mm, then the two faces are said to be curved. In addition, the inflection means that the curved surface is changed in its changing tendency and bent. For example, when the convex curved surface is bent and changed to a concave curved surface, the convex curved surface and the concave curved surface are curved.

제2광학면(S3)은 비구면 또는 구면일 수 있다.The second optical surface S3 may be aspherical or spherical.

제2광학면(S3)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 직선 구간을 포함할 수 있다. The second optical surface S3 may include a straight section whose section cut in the X-axis direction or the Y-axis direction.

제2광학면(S3)은 X축 방향 또는 Y축 방향으로 절단한 단면이 곡선 구간을 포함하는 곡면일 수 있다. The second optical surface S3 may be a curved surface including a curved section cut in the X-axis direction or the Y-axis direction.

제2광학면(S3)은 중심 영역이 광속 제어 부재(120)의 내부를 향해 함몰된 오목 형상일 수 있다. 또한, 제2광학면(S3)은 중심 영역이 광속 제어 부재(120)의 외부를 향해 돌출된 볼록 형상일 수도 있다. The second optical surface S3 may have a concave shape in which the center area is depressed toward the inside of the light flux control member 120. [ Further, the second optical surface S3 may have a convex shape in which the center region protrudes toward the outside of the light flux control member 120. [

제2광학면(S3)은 단면이 상부로 갈수록 광축(OA)에서 멀어지는 직선 또는 곡선으로 정의될 수 있다. The second optical surface S3 can be defined as a straight line or a curved line which is farther from the optical axis OA as the cross section goes to the upper side.

또한 제2광학면(S3)은 단면이 상부로 갈수록 광축(OA)에 가까워지는 직선 또는 곡선으로 정의될 수도 있다. Also, the second optical surface S3 may be defined as a straight line or a curved line which is closer to the optical axis OA as the cross section goes up.

한편, 입사면(S1), 제1광학면(S2) 또는 제2광학면(S3)의 단면이 곡선 구간을포함하는 경우, 곡선 구간은 비선형적 수치해석 기법인 스플라인 곡선(spline curve)을 만족할 수 있다. On the other hand, when the cross section of the incident surface S1, the first optical surface S2, or the second optical surface S3 includes a curved section, the curved section satisfies a spline curve, which is a nonlinear numerical analysis technique .

스플라인 곡선은 적은 수의 제어점(control point)으로 매끄러운 곡선을 만들기 위한 함수로서, 선정된 제어점들을 통과하는 보간(interpolation) 곡선, 선정된 제어점을 연결하는 선의 모양에 근사(approximation) 곡선으로 정의될 수 있다. 스플라인 곡선으로는 비스플라인(B-Spline) 곡선, 베지어(Bezier) 곡선, 넙스(Non-Uniform Rational B-Spline, NURBS) 곡선, 큐빅 스플라인(cubic spline) 곡선 등이 사용될 수 있다. A spline curve is a function for creating a smooth curve with a small number of control points, which can be defined as an interpolation curve passing through selected control points and an approximation curve in the shape of a line connecting the selected control points. have. The spline curve can be a B-Spline curve, a Bezier curve, a non-uniform Rational B-Spline (NURBS) curve, or a cubic spline curve.

일 예로, 각 면의 단면에 포함되는 곡선 구간은 베지어 곡선 함수(Bezier Curve equation)를 통하여 나타낼 수 있다.  For example, the curved section included in the cross section of each surface can be represented through a Bezier curve equation.

베지어 곡선 함수는 최초의 제어점(control point)인 시작점과, 최후의 제어점인 끝점 그리고 그 사이에 위치하는 내부 제어점의 이동에 의해 다양한 자유 곡선을 얻는 함수로서, 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다. The Bezier curve function is a function that obtains various free curves by moving a start point which is a first control point, an end point which is a last control point, and an inner control point located therebetween, and can be expressed by Equation 1 below .

Figure 112013060830746-pat00001
Figure 112013060830746-pat00001

위 수학식 1에서, B(u)는 서로 다른 위치에 있는 N개의 제어점에 의해 얻어지는 곡선을 구하기 위한 연속함수로서, N은 베지어 곡선 함수의 차수를 결정하는 변수이고, Pk는 k번째 제어점의 좌표를 나타내며, N+1개로 구성될 수 있다. 또한, u는 0 이상 1이하의 실수로서, 제어점을 0에서 1까지 범위로 세분화한 곡선 구간을 나타낸다. 베지어 곡선 함수(B(u))에서

Figure 112013060830746-pat00002
는 블랜딩(blending) 함수로서, 제어점을 조합(blend)해서 곡선을 생성하기 위한 함수이다. 베지어 곡선은 제어점의 위치에 따라 곡선 형태가 달라질 수 있다. Above in formula 1, B (u) is a continuous function for obtaining a curve obtained by the N number of control points in different locations, N is a variable that Bezier determine the order of the curve function, P k is the k-th control point And may be composed of N + 1. Also, u is a real number of 0 or more and 1 or less, and represents a curve section in which the control point is subdivided into a range from 0 to 1. In the Bezier curve function (B (u))
Figure 112013060830746-pat00002
Is a blending function and is a function for generating curves by blending control points. The Bezier curve can vary in curve shape depending on the position of the control point.

입사면(S1)의 단면은 1=N=4인 베지어 곡선 함수로 정의될 수 있다. The cross-section of the incident surface S1 can be defined as a Bezier curve function with 1 = N = 4.

입사면(S1)에 대해 N을 2로 설정할 경우, 입사면(S1)에 대한 2차 베지어 곡선 함수(B(u))를 아래의 수학식 2로 나타낼 수 있다. The second Bezier curve function B (u) for the incident surface S1 can be expressed by the following equation (2) when N is set to 2 with respect to the incident surface S1.

Figure 112013060830746-pat00003
Figure 112013060830746-pat00003

위 수학식 2에서 곡선의 시작점(P0)과 끝점(P2)의 좌표값을 각각 (0,0)과 (XE1, ZE1)로 정의할 경우, 나머지 제어점 P1은 (a11×XE1, b11×ZE1)로 나타낼 수 있다. 따라서, 계수 a11 및 b11를 제어하여 제어점 P1의 위치를 제어하고, 제어점 P1의 위치를 제어하여 입사면(S1)의 단면을 이루는 곡선 형태를 제어할 수 있다. If the above equation (2) to define a starting point of the curve in (P 0) and end point (P 2), respectively (0, 0) and (1 XE, ZE 1) the coordinates of the remaining control points P1 are (a 11 × XE 1 , b 11 x ZE 1 ). Therefore, by controlling the coefficients a 11 and b 11 , the position of the control point P 1 can be controlled, and the position of the control point P 1 can be controlled to control the curve shape forming the cross section of the incident surface S 1.

입사면(S1)의 단면을 이루는 곡선 형태를 결정하기 위한 각 파라미터(XE1, ZE1, a11, b11)는 아래의 표 1과 같이 정의될 수 있다. 표 1은 광속 제어 부재(120)를 X축으로 절단한 단면의 곡률을 정의하기 위한 베지어 곡선 함수이 계수를 나타낸다. The parameters (XE 1 , ZE 1 , a 11 , b 11 ) for determining the curve shape forming the cross section of the incident surface S 1 can be defined as shown in Table 1 below. Table 1 shows the coefficients of Bezier curve functions for defining the curvature of the cross section of the light flux controlling member 120 cut along the X axis.

표 1. 베지어 곡선 함수의 제어점 설정을 위한 계수Table 1. Coefficients for setting the control points of Bezier curve functions

Figure 112013060830746-pat00004
Figure 112013060830746-pat00004

표 1을 참조하면, 입사면(S1)의 단면을 이루는 곡선은 끝점(P2)의 X좌표(XE1) 및 Z좌표(ZE1), 그리고 나머지 제어점인 P1의 좌표를 결정하는 계수인 a11 및 b11은 각각 -1≤ XE1≤1, 2≤ZE1≤7, 0≤ a11≤1.2, -5≤ b11≤15를 만족하도록 설정된다. Referring to Table 1, a curve forming the cross section of the entrance surface (S1) is a coefficient that determines the coordinates of P 1 X coordinate (XE 1) and the Z coordinate (ZE 1), and the other control point in the end point (P 2) a 11 and b 11 are set so as to satisfy -1? XE 1? 1, 2? ZE 1? 7, 0? a 11? 1.2, and 5 ? b 11 15.

도 4의 (a)는 입사면(S1)의 단면을 이루는 곡선 형태를 베지어 곡선 함수를 이용하여 정의한 예를 도시한 것이다. 도 4의 (a)에서 입사면(S1)의 단면을 이루는 곡선은 P0(0, 0)에서 시작하고 P2(5, 0.23)에서 끝나며, 이를 정의하는 베지어 함수의 계수(a11, b11)는 각각 (0.87, -3.2)이고, 이에 따른 나머지 제어점 P1의 위치가 (0.87×5, -3.2×0.23)인 2차 베지어 곡선으로 정의된다. 4 (a) shows an example in which a curved line forming the cross section of the incident surface S1 is defined by using a Bezier curve function. Figure (a) the curve forming the cross section of the entrance surface (S1) in a 4 starts at P 0 (0, 0) and the coefficient of a Bezier function, which ends, define it in P 2 (5, 0.23) ( a 11, b 11 ) are respectively (0.87, -3.2) and the positions of the remaining control points P 1 are defined as (0.87 × 5, -3.2 × 0.23).

제1광학면(S2)의 단면은 1=N=6인 베지어 곡선으로 나타낼 수 있다. The cross section of the first optical surface S2 can be represented by a Bezier curve with 1 = N = 6.

제1광학면(S2)에 대해 N을 3으로 설정할 경우 제1광학면(S2)에 대한 3차 베지어 곡선 함수를 아래의 수학식 3으로 나타낼 수 있다. When N is set to 3 with respect to the first optical surface S2, a cubic Bezier curve function for the first optical surface S2 can be expressed by the following equation (3).

Figure 112013060830746-pat00005
Figure 112013060830746-pat00005

위 수학식 3에서 곡선의 시작점(P0)과 끝점(P3)의 좌표값을 각각 (0,0)과 (XE2, ZE2)로 정의할 경우, 나머지 제어점 P1 및 P2는 각각 (a21×XE2, b21×ZE2) 및 (a22×XE22, b22×ZE2)로 나타낼 수 있다. 따라서, 계수 a21 , a22 , b21 , 및 b22를 제어하여 제어점 P1 및 P2의 위치를 제어하고, 제어점 P1 및 P2의 위치를 제어하여 제1광학면(S2)의 단면을 이루는 곡선 형태를 제어할 수 있다.Above when defining the starting point of the curve by the following formula in 3 (P 0) and end point (P 3), respectively (0, 0) and (2 XE, ZE 2) the coordinates of the remaining control points P 1 and P 2 are each (a 21 x XE 2 , b 21 x ZE 2 ) and (a 22 x XE 22 , b 22 x ZE 2 ). Thus, the coefficients a 21, a 22, b 21, and b 22 to control the control positions of the control points P 1 and P 2, and controls the position of the control points P 1 and P 2 cross-section of the first optical surface (S2) Can be controlled.

여기서, 곡선 형태를 결정하는 각 파라미터(XE2, ZE2, a21, b21, a22, b22)는 위 표 1과 같이 정의될 수 있다. Here, each parameter (XE 2 , ZE 2 , a 21 , b 21 , a 22 , b 22 ) for determining the curve shape can be defined as shown in Table 1 above.

표 1을 참조하면, 제1광학면(S2)의 단면을 이루는 곡선은 끝점(P3)의 X좌표(XE2) 및 Z좌표(ZE2), 그리고 나머지 제어점인 P1 및 P2의 좌표를 결정하는 계수인 a21, a22, b21, 및 b22은 각각 3≤ XE2≤12, 2≤ZE2≤12, -0.1≤ a21≤0.6, 0.4≤ a22≤1.1, 0.1≤ b21≤0.8, 0.2≤ b22≤1.4를 만족하도록 설정된다. Referring to Table 1, the curve forming the cross section of the first optical surface S2 is the X coordinate (XE 2 ) and Z coordinate (ZE 2 ) of the end point P 3 and the coordinates of the remaining control points P 1 and P 2 A 21, a 22, b 21, and b 22 , which are coefficients for determining the values of a , b and c , respectively, are 3? XE 2? 12, 2 ? ZE 2? 12, -0.1? A 21 ? 0.6, 0.4? A 22 ? b 21? 0.8, and 0.2? b 22? 1.4.

도 4의 (b)는 제1광학면(S2)의 단면을 이루는 곡선 형태를 베지어 곡선 함수를 이용하여 정의한 예를 도시한 것이다. 도 4의 (b)에서 제1광학면(S2)의 단면은 P0(0, 0)에서 시작하고 P3(5.3, 4.9)에서 끝나며, 이를 정의하는 베지어 함수의 계수(a21, b21, a22, b22)는 각각 (0.17, 0.47, 0.87, 0.79)이고, 이에 따른 나머지 제어점 P1 및 P2의 위치가 각각 (0.17×5.3, 0.47×4.9)와 (0.87×5.3, 0.79×4.9)인 3차 베지어 곡선으로 정의될 수 있다.4B shows an example in which a curved line forming the cross section of the first optical surface S2 is defined by using a Bezier curve function. In FIG. 4B, the section of the first optical surface S2 starts at P 0 (0, 0) and ends at P 3 (5.3, 4.9), and the coefficients of a Bezier function (a 21 , b 21, a 22, b 22) are (0.17, 0.47, 0.87, 0.79), and accordingly the remaining control points P 1 and each of the position of P 2 (0.17 × 5.3, 0.47 × 4.9) and (0.87 × 5.3, 0.79 each × 4.9).

제2광학면(S3)의 단면은 1≤N≤4인 베지어 곡선으로 정의될 수 있다. The cross section of the second optical surface S3 may be defined as a Bezier curve with 1? N? 4.

제2광학면(S3)은 N을 2로 설정할 경우 2차 베지어 곡선 함수를 위 수학식 2로 나타낼 수 있다. The second optical surface S3 can be expressed by Equation 2 as a function of the quadratic Bezier curve when N is set to 2.

위 수학식 2에서 곡선의 시작점(P0)과 끝점(P2)의 좌표값을 각각 (0,0)과 (XE3, ZE3)로 정의할 경우, 나머지 제어점 P1은 (a31×XE3, b31×ZE3)로 나타낼 수 있다. 따라서, 계수 a31 및 b31를 제어하여 제어점 P1의 위치를 제어하고, 제어점 P1의 위치를 제어하여 제2광학면(S3)의 단면을 이루는 곡선 형태를 제어할 수 있다. When defined by the above equation (2) as the starting point (P 0) and end point (P 2), respectively (0,0) and (3 XE, ZE 3) the coordinate of the curve, and the other control point P 1 is (a × 31 XE 3 , b 31 x ZE 3 ). Therefore, it is possible to control the curves of the cross section of the second optical surface S3 by controlling the positions of the control point P 1 by controlling the coefficients a 31 and b 31 and controlling the position of the control point P 1 .

여기서, 제2광학면(S3)의 단면을 이루는 곡선 형태를 결정하기 위한 각 파라미터(XE3, ZE3, a31, b31)는 위 표 1과 같이 정의될 수 있다. Here, parameters (XE 3 , ZE 3 , a 31 , and b 31 ) for determining the curve shape forming the cross section of the second optical surface S 3 can be defined as shown in Table 1 above.

표 1을 참조하면, 제2광학면(S3)의 단면을 이루는 곡선은 끝점(P2)의 X좌표(XE3) 및 Z좌표(ZE3), 그리고 나머지 제어점인 P1의 좌표를 결정하는 계수인 a31 및 b31은 각각 -2≤ XE3≤2, -12≤ZE3≤0, 0≤ a31≤12, 0≤ b31≤1.2를 만족하도록 설정된다. Referring to Table 1, the second curve forming the end face of the optical surface (S3) is to determine the coordinates of P 1 X coordinate (XE 3) and the Z coordinate (ZE 3), and the other control point in the end point (P 2) coefficient of a 31 and b 31 are set so as to satisfy the respective -2≤ XE 3 ≤2, -12≤ZE 3 ≤0 , 0≤ a 31 ≤12, 0≤ b 31 ≤1.2.

도 4의 (c)는 제2광학면(S3)의 단면을 이루는 곡선 형태를 베지어 곡선 함수를 이용하여 정의한 예를 도시한 것이다. 도 4의 (c)에서 제2광학면(S3)의 단면은 P0(0, 0)에서 시작하고 P2(-0.77, 4.7)에서 끝나며, 베지어 곡선 함수의 계수(a31, b31)가 (0.5, 0.5)이고, 이에 따른 나머지 제어점 P1의 위치가 (0.5×-0.77, 0.5×4.7)인 2차 베지어 곡선으로 정의될 수 있다.FIG. 4C shows an example in which a curved line forming the cross section of the second optical surface S3 is defined by using a Bezier curve function. 4C, the section of the second optical surface S3 starts at P 0 (0, 0) and ends at P 2 (-0.77, 4.7), and the coefficients of a Bezier curve function a 31 , b 31 ) Is (0.5, 0.5), and the position of the remaining control point P 1 is (0.5 × -0.77, 0.5 × 4.7).

도 4의 (d)는 도 4의 (a), (b) 및 (c)를 통해 정의된 입사면(S1), 제1 및 제2광학면(S2, S3)의 단면을 이루는 곡선들이 광속 제어 부재(120)의 외면을 형성하기 위해 결합되는 일 예를 도시한 것이다. 4D shows curves of the incidence surface S1 and the first and second optical surfaces S2 and S3 defined by Figs. 4A, 4B and 4C, And is coupled to form the outer surface of the control member 120. As shown in FIG.

한편, 광속 제어 부재(120)는 X축이 아닌 X축과 수직인 Y축으로 자른 단면에서도 입사면(S1), 제1광학면(S2) 및 제2광학면(S3)이 각각 소정의 곡률을 가지는 베지어 곡선으로 정의될 수 있다. On the other hand, the light flux controlling member 120 has the incidence surface S1, the first optical surface S2, and the second optical surface S3 at a predetermined curvature Can be defined as a Bezier curve having the following equation.

광속 제어 부재(120)를 Y축으로 절단한 단면이 베지어 곡선 함수로 정의되는 경우, Y축으로 절단한 단면의 곡률을 정의하기 위한 베지어 함수의 각 계수는, 광속 제어 부재(120)를 X축으로 자른 경우와 Y축으로 자른 경우의 계수 비(T)가 1 = T = 5 의 범위를 만족하도록 설정된다. 예를 들어, X축으로 자른 경우와 Y축으로 자른 경우의 계수 비(T)가 2.5가 되도록, Y축으로 절단한 단면의 곡선을 정의하기 위한 베지어 함수의 계수를 결정할 수 있다. When the cross section of the light flux controlling member 120 taken along the Y axis is defined as a Bezier curve function, each coefficient of the Bezier function for defining the curvature of the cross section cut along the Y axis is obtained by dividing the light flux controlling member 120 The coefficient ratio T in the case of cutting in the X-axis and in the case of cutting in the Y-axis is set so as to satisfy the range of 1 = T = 5. For example, the coefficient of the Bézier function to define the curve of the section cut along the Y-axis can be determined so that the coefficient ratio (T) when cutting in the X-axis and in the case of cutting in the Y-axis is 2.5.

도 3에 도시된 바와 같이, 광원(110)이 광속 제어 부재(120)의 외부에 위치하는 경우, 조도 균일도를 확보하기 위해 입사면(S1)과 광원(110)은 소정 간격 이격될 수 있다. 예를 들어, 입사면(S1)과 광원(110)간의 간격(G)은 0.1mm ≤ G ≤ 2mm를 만족할 수 있다. 3, when the light source 110 is located outside the light flux control member 120, the incident surface S1 and the light source 110 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in order to ensure illumination uniformity. For example, the gap G between the incident surface S1 and the light source 110 may satisfy 0.1 mm? G? 2 mm.

전술한 형상적 특징을 가지도록 마련된 광속 제어 부재(120)는, 입사광 중 일부를 제1광학면(S2)을 통해 제2광학면(S3)으로 반사시킨 뒤 제2광학면(S3)을 통해 굴절시켜 외부로 출사하는 제1광진행경로와, 제2광학면(S3)을 통해 제1광학면(S2)으로 반사시킨 뒤 제1광학면(S2)을 통해 굴절시켜 외부로 출사하는 제2광진행경로로 진행시킬 수 있다. The light flux control member 120 provided to have the above-described shape feature reflects a part of the incident light to the second optical surface S3 through the first optical surface S2 and then passes through the second optical surface S3 And a second optical path S2 which reflects the first optical surface S2 through the second optical surface S3 and refracts the first optical surface S2 through the first optical surface S2, It is possible to proceed to the optical path.

이하, 도 5을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 광학적 특성에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, optical characteristics of the light flux control member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

광속 제어 부재(120)에서 입사면(S1)은 광원(110)으로부터 입사하는 광을 굴절시켜 제1광학면(S2) 또는 제2광학면(S3)으로 입사시키는 기능을 수행할 수 있다. The incident surface S1 of the light flux control member 120 can function to refract the light incident from the light source 110 to enter the first optical surface S2 or the second optical surface S3.

입사면(S1)은 광원(110)으로부터 출사된 광이 입사하면, 입사각에 따라 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 내부로 진행시킨다. When the light emitted from the light source 110 is incident, the incident surface S1 refracts in accordance with the incident angle and advances to the inside of the light flux control member 120. [

제1광학면(S2)은 광속 제어 부재(120)의 내부를 통과한 광이 입사하면, 이를 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 내보내거나, 반사하여 제2광학면(S3)으로 입사시킬 수 있다. The first optical surface S2 refracts the light that has passed through the inside of the light flux control member 120 and outputs the light to the outside of the light flux control member 120 or reflects the light to enter the second optical surface S3 .

제2광학면(S3)은 광속 제어 부재(120)의 내부를 통과한 광이 입사하면, 이를 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 내보내거나, 반사하여 제1광학면(S2)으로 입사시킬 수 있다. The second optical surface S3 refracts the light passing through the inside of the light flux control member 120 and sends it out of the light flux control member 120 or reflects the light to enter the first optical surface S2 .

또한, 제1광학면(S2)은 제2광학면(S3)에 의해 반사된 광이 입사하면, 이를 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사할 수 있다. When the light reflected by the second optical surface S3 is incident on the first optical surface S2, the light can be refracted and emitted to the outside of the light flux control member 120. [

또한, 제2광학면(S3)은 제1광학면(S2)에 의해 반사된 광이 입사하면, 이를 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사할 수 있다. When the light reflected by the first optical surface S2 is incident on the second optical surface S3, the second optical surface S3 can be refracted and emitted to the outside of the light flux controlling member 120. [

도 5에서는 광의 진행 각도는 광축(OA)과 일치하거나 수평인 Y축을 기준으로 왼손 법칙에 의해 정의하여 설명한다. 이 경우, Y축을 회전축으로 하여 시계방향을 양(+)의 각으로 반시계 방향을 음(-)의 각으로 정의한다. 여기서, Y축은 광축(OA)과 평행하다. In FIG. 5, the advancing angle of light is defined by the left-hand rule on the basis of the Y axis which coincides with or is horizontal to the optical axis OA. In this case, the clockwise direction is defined as positive (+) and the counterclockwise direction is defined as negative (-) angle with the Y axis as the rotation axis. Here, the Y axis is parallel to the optical axis OA.

아래에서는 설명의 편의를 위해, 광원(110)에서 출광된 광이 입사면(S1)에 입사하는 각도를 θ1 및 θ2로 정의하고, 입사면(S1)을 통해 굴절된 광이 제1광학면(S2) 및 제2광학면(S3)으로 진행하는 각도를 각각 θ3 및 θ4로 정의하여 사용한다. 또한, 제1광학면(S2) 및 제2광학면(S3)에서 반사된 광이 제2광학면(S3) 및 제1광학면(S2)을 통해 굴절하여 외부로 출사하는 각도를 θ5 및 θ6로 각각 정의하여 사용한다. For convenience of explanation, the angles at which the light emitted from the light source 110 enters the incident surface S1 is defined as? 1 and? 2 , and the light refracted through the incident surface S1 is defined as? The angle of advancing to the surface S2 and the second optical surface S3 is defined as? 3 and? 4 , respectively. Further, the first angle 1 is the light reflected by the optical surface (S2) and a second optical surface (S3) by refraction through the second optical surface (S3) and the first optical surface (S2) emitted to the outside θ 5 and θ 6 , respectively.

도 5을 참조하면, 제1광진행경로 상에서 제1광학면(S2)은 입사면(S1)을 통해 입사하는 광 중 일부를 제2광학면(S3)으로 반사하는 반사면으로 동작할 수 있다. 즉, 입사면(S1)에서 굴절된 일부 광은 제1광학면(S2)에서 반사되어 제2광학면(S3)으로 입사하고, 제2광학면(S3)에 의해 굴절되어 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사될 수 있다. Referring to FIG. 5, the first optical surface S2 on the first light propagation path can operate as a reflecting surface that reflects part of the light incident through the incident surface S1 to the second optical surface S3 . That is, a part of the light refracted by the incident surface S1 is reflected by the first optical surface S2 and is incident on the second optical surface S3, is refracted by the second optical surface S3, And the like.

제1광진행경로로 진행하는 광의 경우, '출사각/입사각 > 0'를 만족할 수 있다. In the case of light traveling to the first optical path, 'emission angle / incident angle> 0' can be satisfied.

도 5의 제1광(L1)을 예로 들어 설명하면, 광원(110)으로부터 광속 제어 부재(120)로 입사하는 입사광 중 θ1의 각도로 입사하는 제1광(L1)은 입사면(S1)에 의해 굴절되어 진행각이 θ3으로 변경된다. θ3의 각도로 진행된 제1광(L1)은 제1광학면(S2)으로 입사하고, 제1광학면(S2)에 의해 반사된다. 제1광학면(S2)에 의해 반사된 제1광은 제2광학면(S3)으로 입사하고, 제2광학면(S3)에 의해 굴절되어 θ5의 각도로 외부로 출사된다. The first light L1 incident on the light flux control member 120 from the light source 110 at an angle of? 1 is incident on the incident surface S1, And the traveling angle is changed to? 3 . The first light L1 advancing at an angle of? 3 enters the first optical surface S2 and is reflected by the first optical surface S2. The first light reflected by the first optical surface S2 is incident on the second optical surface S3, refracted by the second optical surface S3, and externally emitted at an angle of? 5 .

제1광(L1)의 진행 경로를 보면, 제1광(L1)은 양의 각도(θ1)로 입사한 뒤 제1광학면(S2)을 통해 반사되어, 최종적으로는 제2광학면(S3)을 통해 양의 각도(θ5)로 굴절되어 외부로 출사된다. 따라서, 입사각(θ1)과 출사각(θ5)이 모두 양의 각도가 되어 'θ5/θ1 > 0'를 만족한다. The first light L1 is incident at a positive angle? 1 and is then reflected through the first optical surface S2 to finally reach the second optical surface S3 at the positive angle [theta] 5 and exits to the outside. Therefore, both the incident angle [theta] 1 and the outgoing angle [theta] 5 are positive angles and satisfy '[theta] 5 / [theta] 1 > 0'.

한편, 제2광진행경로 상에서, 제1광학면(S2)은 제2광학면(S3)으로부터 반사된 광을 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사하는 굴절면으로 동작할 수 있다. 즉, 입사면(S1)에서 굴절된 일부 광이 제2광학면(S3)에서 반사된 뒤 제1광학면(S2)으로 입력되고, 제1광학면(S2)은 이를 굴절시켜 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사할 수 있다. On the other hand, on the second light propagation path, the first optical surface S2 can operate as a refracting surface that refracts the light reflected from the second optical surface S3 and exits the light flux control member 120 to the outside. That is, a part of the light refracted from the incident surface S1 is reflected on the second optical surface S3 and then inputted to the first optical surface S2, and the first optical surface S2 refracts the light, 120 to the outside.

제2광진행경로로 진행하는 광의 경우, '출사각/입사각 < 0'을 만족할 수 있다. In the case of light traveling to the second optical path, 'emission angle / incident angle <0' can be satisfied.

도 5의 제2광(L2)을 예로 들어 설명하면, 광원(110)으로부터 입사광 중 θ2의 각도로 입사하는 제2광(L2)은 입사면(S1)에 의해 굴절되어 진행각이 θ4으로 변경된다. θ4의 각도로 진행된 제2광(L2)은 제2광학면(S3)으로 입사하고, 제2광학면(S3)에 의해 반사된다. 제2광학면(S3)에 의해 반사된 제2광은 제1광학면(S2)으로 입사하고, 제1광학면(S2)에 의해 굴절되어 θ6의 각도로 외부로 출사된다.The second light L2 incident on the light source 110 at an angle of? 2 is refracted by the incident surface S1 so that the incident angle? 4 . The second light L2 propagating at an angle of? 4 enters the second optical surface S3 and is reflected by the second optical surface S3. The second light reflected by the second optical surface S3 enters the first optical surface S2, is refracted by the first optical surface S2, and exits to the outside at an angle of? 6 .

제2광(L2)의 진행 경로를 보면, 제2광(L2)은 양의 각도(θ2)로 입사한 입사광이 제2광학면(S3)을 통해 반사되어, 최종적으로는 제1광학면(S2)을 통해 음의 각도(θ6)로 굴절되어 외부로 출사된다. 따라서, 입사각과 출사각 중 어느 하나는 음의 각도이고 나머지 하나는 양의 각도가 되어 'θ6/θ2 < 0'를 만족한다.The incident light incident on the second light L2 at a positive angle? 2 is reflected through the second optical surface S3 and finally reaches the first optical surface L2, Is refracted at a negative angle (? 6 ) through the light source (S2) and externally emitted. Therefore, one of the incident angle and the emission angle is a negative angle, and the other is a positive angle, which satisfies '? 6 /? 2 <0'.

한편, 광속 제어 부재(120)는 입사광 중 소정의 조건을 만족하는 일부 광을제1광진행경로 또는 제2광진행경로 진행시킬 수 있다. Meanwhile, the light flux controlling member 120 can advance some of the incident light, which satisfies a predetermined condition, to the first optical path or the second optical path.

예를 들어, 광속 제어 부재(120)는 입사광 중 입사면(S1)을 통과하여 진행하는 진행각이 ±60도 이내인 이내인 일부 광을 제1광진행경로 또는 제2광진행경로로 진행시킬 수 있다. 한편, 입사면(S1)을 통과하여 진행하는 진행각이 ±60도 이내인 조건을 만족하기 위한 입사각의 범위는 ±85도 이내일 수 있다. 즉, 입사면(S1)은 입사광 중 입사각이 ±85도 이내인 일부 광을 ±60도 이내의 각도로 진행되도록 굴절시키고, 입사면(S1)을 통과한 진행각이 ±60도 이내인 광은 제1광학면(S2) 또는 제2광학면(S3)으로 입사되어 제1광진행경로 또는 제2광진행경로로 진행하여 광속 제어 부재(120)의 외부로 출사될 수 있다. For example, the light flux control member 120 may cause some light incident on the incident surface S1 to travel through the first light path or the second light path . On the other hand, the range of the incident angle for satisfying the condition that the traveling angle passing through the incident surface S1 is within ± 60 degrees may be within ± 85 degrees. That is, the incident surface S1 refracts a part of the incident light having an angle of incidence of less than ± 85 degrees so as to proceed at an angle of less than ± 60 degrees, and a light having a traveling angle of less than ± 60 degrees passing through the incident surface S1 The light can be incident on the first optical surface S2 or the second optical surface S3 and travel to the first light path or the second light path to be emitted to the outside of the light flux control member 120. [

한편, 입사면(S1)은 입사광 중 소정의 조건을 만족하는 일부 광은 제1광학면(S2)으로 입사되도록 굴절시키고, 나머지 일부는 제2광학면(S3)으로 입사되도록 굴절시킬 수 있다. On the other hand, the incident surface S1 may refract so that some of the incident light satisfying a predetermined condition is incident on the first optical surface S2, and the remaining portion may refract to be incident on the second optical surface S3.

예를 들어, 입사면(S1)은 입사광 중 입사각이 ±80도 이내인 일부 광은 굴절시켜 제1광학면(S2)으로 진행시키고, 나머지 일부는 굴절시켜 제2광학면(S3)으로 진행시킬 수 있다. 입사면(S1)을 통과하여 제1광학면(S2)으로 입사한 광 중 일부는 전술한 바와 같이 제2광학면(S3)으로 반사되고, 일부는 굴절되어 외부로 출사될 수 있다. For example, the incident surface S1 refracts a part of the incident light having an incident angle within ± 80 degrees to advance to the first optical surface S2 and refracts the remaining part to proceed to the second optical surface S3 . Some of the light that has passed through the incident surface S1 and is incident on the first optical surface S2 may be reflected by the second optical surface S3 as described above and some of the light may be refracted and emitted to the outside.

다시, 도 5을 참조하면, 광축(OA)을 포함하는 가상의 절단면을 이용하여 광속 제어 부재(120)를 가상의 두 구역으로 구분하는 경우, 동일한 구역 내에서의 제1광진행경로와, 제2광진행경로는 광축에 대하여 좌우가 서로 반대인 방향으로 진행할 수 있다. 도 5는 광속 제어 부재(120)를 광축(OA)을 기준으로 두 구역으로 구분하는 경우, 우측 구역에서의 광의 진행 경로를 예로 들어 도시한 것이다. Referring to FIG. 5, when the light flux control member 120 is divided into two imaginary regions using a virtual cut surface including the optical axis OA, the first light propagation path in the same region, The two light propagation paths can proceed in directions opposite to each other with respect to the optical axis. FIG. 5 illustrates the path of the light in the right-side zone as an example, when the light flux control member 120 is divided into two zones with respect to the optical axis OA.

제1광진행경로로 진행하는 제1광(L1) 및 제2광진행경로로 진행하는 제2광(L2)을 예로 들면, 제1광학면(S2)이 반사면으로 동작하는 경우의 광 진행에 해당하는, 제1광(L1)은 광축(OA)을 기준으로 오른쪽 방향으로 진행하여 출사된다. 반면에, 제2광학면(S3)이 반사면으로 동작하는 경우의 광 진행에 해당하는 제2광(L2)은 광축을 기준으로 왼쪽 방향으로 진행하여 출사된다. The first light L1 traveling in the first optical path and the second light L2 traveling in the second optical path are taken as an example of the light traveling in the case where the first optical surface S2 operates as a reflecting surface , The first light L1 advances in the right direction with respect to the optical axis OA and is emitted. On the other hand, the second light L2 corresponding to the light progression in the case where the second optical surface S3 operates as the reflection surface advances leftward with respect to the optical axis.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재(120)는 입사광 또는 입사면(S1)에 의해 굴절되어 진행하는 광 중 광축(OA)을 기준으로 -10도 내지 +10도 이내로 진행하는 일부 광을 제외한 나머지 광에 대해, (θ5-180)/θ6 = K로 정의하는 경우, K가 '0.25 = K = 2.5'를 만족하도록 설계된다. Meanwhile, the light flux controlling member 120 according to an embodiment of the present invention may include a light flux control member 120 that is disposed on the light flux control member 120, which is a part of the light that is refracted by the incident light S1 or proceeds and progresses within the range of -10 degrees to +10 degrees For the light other than the light, when it is defined as (? 5-180) /? 6 = K, K is designed to satisfy '0.25 = K = 2.5'.

즉, 제1광진행경로로 진행하는 광의 출사각을 광축(OA)을 기준으로 좌우 대칭으로 변환하고(θ5-180), 이를 제2광진행경로로 이동하는 광의 출사각(θ6)에 대한 비(K)로 나타낼 경우, 조도 균일도를 좋게 하기 위해서는 K가 0.25 내지 2.5 이내에 포함되도록 광속 제어 부재(120)를 설계할 필요가 있다. That is, the outgoing angle of the light traveling to the first optical path is converted into the left-right symmetry with respect to the optical axis OA (? 5-180), and the ratio of the outgoing angle? (K), it is necessary to design the light flux controlling member 120 so that K is included within 0.25 to 2.5 in order to improve the illuminance uniformity.

한편, 제1광진행경로와 제2광진행경로는 광축에 수직인 가상의 축을 기준으로 상하가 서로 반대인 방향으로 진행할 수 있다. On the other hand, the first light propagation path and the second light propagation path can proceed in directions opposite to each other with respect to an imaginary axis perpendicular to the optical axis.

제1광진행경로로 진행하는 제1광(L1) 및 제2광진행경로로 진행하는 제2광(L2)을 예로 들면, 제1광학면(S2)이 반사면으로 동작하는 경우의 광 진행에 해당하는, 제1광(L1)은 광축(OA)에 수직인 가상의 축을 기준으로 아래 방향으로 진행하여 출사된다. 반면에, 제2광학면(S3)이 반사면으로 동작하는 경우의 광 진행에 해당하는 제2광(L2)은 광축에 수직인 가상의 축을 기준으로 위 방향으로 진행하여 출사된다.The first light L1 traveling in the first optical path and the second light L2 traveling in the second optical path are taken as an example of the light traveling in the case where the first optical surface S2 operates as a reflecting surface The first light L1 is emitted in a downward direction with respect to a virtual axis perpendicular to the optical axis OA. On the other hand, the second light L2 corresponding to the light progression in the case where the second optical surface S3 operates as the reflection surface advances in the upward direction with reference to a virtual axis perpendicular to the optical axis.

이와 같이, 광속 제어 부재(120)는 두 개의 광학면을 이용하여 좌우, 상하가 반대인 광 진행 경로를 동시에 만들어 냄으로써, 출사되는 광을 효율적으로 사방으로 확산시킬 수 있다. 따라서, 광속 제어 부재(120)가 적용된 발광 장치는 향상된 휘도 균일성과 넓은 커버 영역을 가짐으로써, 면 광원을 형성하는데 적합할 수 있다. As described above, the light flux control member 120 can simultaneously diffuse the outgoing light efficiently in four directions by simultaneously making the light propagation paths opposite to the left and right and up and down using the two optical surfaces. Therefore, the light emitting device to which the light flux controlling member 120 is applied can be suitable for forming a planar light source by having an improved luminance uniformity and a wide cover area.

한편, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광속 제어 부재의 일예를 도시한 것으로서, 본 발명의 실시 예에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 광속 제어 부재의 배열로 이루어지는 직선 또는 곡선 구조물 형태로 광속 제어 부재를 구현할 수도 있다. 또한, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 광속 제어 부재의 배열로 이루어지는 평명 또는 입체 구조물로 광속 제어 부재를 구현할 수도 있다. 3 to 5 illustrate an example of a light flux control member according to an embodiment of the present invention. In an embodiment of the present invention, a straight line Or a light flux control member in the form of a curved structure. In addition, the light flux control member may be realized as a flat or three-dimensional structure comprising the arrangement of the light flux control members described with reference to Figs.

도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치를 도시한 분해 사시도로서, 도 1 내지 도 6를 참조하여 설명한 광속 제어 부재가 적용된 액정 표시 장치를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, and shows a liquid crystal display device to which the light flux control member described with reference to FIGS. 1 to 6 is applied. 7 is a cross-sectional view of a backlight unit according to an embodiment of the present invention taken along line A-A '.

도 6 및 도 7을 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(10)과 액정패널(20)을 포함한다. Referring to Figs. 6 and 7, the liquid crystal display includes a backlight unit 10 and a liquid crystal panel 20. Fig.

액정패널(20)은 액정표시장치의 표시부로서, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판과 컬러필터 기판과, 그리고 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인, 복수의 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인, 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. The liquid crystal panel 20 may include a thin film transistor (TFT) substrate, a color filter substrate, and a liquid crystal layer interposed between the two substrates. The thin film transistor substrate includes a plurality of gate lines, a plurality of data lines intersecting the plurality of gate lines, and a thin film transistor (TFT) formed in the intersection region of the gate lines and the data lines.

액정패널(20)의 일측에는 구동 회로부(30)가 연결될 수 있다. A driving circuit unit 30 may be connected to one side of the liquid crystal panel 20.

구동 회로부(30)는 박막 트랜지스터 기판의 게이트 라인에 스캔 신호를 공급하는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)(31)과, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 인쇄회로기판(32)을 포함한다. The driving circuit unit 30 includes a printed circuit board (PCB) 31 for supplying a scanning signal to the gate line of the thin film transistor substrate and a printed circuit board 32 for supplying a data signal to the data line .

구동 회로부(30)는 칩온필름(Chip on film, COF), 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package, TCP) 등의 방식으로 액정패널(20)과 전기적으로 연결된다. The driving circuit unit 30 is electrically connected to the liquid crystal panel 20 by a method such as a chip on film (COF), a tape carrier package (TCP) or the like.

액정표시장치는 액정패널(20)을 지지하는 패널 가이드(21), 액정패널(20)의 가장자리를 감싸며 패널 가이드(21)와 결합되는 상부 케이스(22)를 더 포함할 수 있다. The liquid crystal display may further include a panel guide 21 for supporting the liquid crystal panel 20 and an upper case 22 for covering the edge of the liquid crystal panel 20 and coupled to the panel guide 21.

백라이트 유닛(10)은 직하형으로 액정패널(20)에 결합되며, 하부 커버(bottom cover)(300), 구동 기판(200), 복수의 광원부(100), 다수의 광학시트(400)를 포함할 수 있다. The backlight unit 10 includes a bottom cover 300, a driving substrate 200, a plurality of light sources 100, and a plurality of optical sheets 400. The backlight unit 10 is directly coupled to the liquid crystal panel 20, can do.

하부 커버(300)는 금속 등으로 이루어지며, 상부가 개구된 박스 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 하부 커버(300)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다. The lower cover 300 may be made of metal or the like and may be provided in a box shape having an opened top. For example, the lower cover 300 may be formed by bending or curving a metal plate or the like.

하부 커버(300)의 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에는 구동 기판(200)이 수용된다. 또한, 하부 커버(300)는 광학시트들(400) 및 액정패널(20)을 지지하는 기능을 수행한다. The driving board 200 is accommodated in a space formed by bending or curving the lower cover 300. The lower cover 300 also functions to support the optical sheets 400 and the liquid crystal panel 20.

구동 기판(200)은 플레이트 형상을 가지며, 반사층이 구동 기판(200) 상에 형성될 수 있다. 반사층은 발광 다이오드(110)로부터 조사되는 광을 반사시켜 백라이트 유닛(10)의 성능을 향상시키는 기능을 수행한다. The driving substrate 200 has a plate shape, and a reflective layer may be formed on the driving substrate 200. The reflective layer reflects the light emitted from the light emitting diode 110 and improves the performance of the backlight unit 10.

구동 기판(200) 상에는 복수의 광원부(100)가 실장될 수 있다. A plurality of light source units 100 may be mounted on the driving substrate 200.

각 광원부(100)는 발광 소자(110) 및 발광 다이오드(110)를 덮도록 배치되는 광속 제어 부재(120)를 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7에서는 발광 소자(110)가 발광 다이오드인 경우를 예로 들어 설명한다. Each light source unit 100 may include a light flux control member 120 disposed to cover the light emitting device 110 and the light emitting diode 110. 6 and 7, the case where the light emitting device 110 is a light emitting diode will be described as an example.

각 발광 다이오드(110)는 구동 기판(200) 상에 배치되며, 구동 기판(200)에 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드(110)는 구동 기판(200)에서 공급되는 구동신호에 따라서 발광한다. Each light emitting diode 110 is disposed on the driving substrate 200 and electrically connected to the driving substrate 200. The light emitting diode 110 emits light in accordance with a driving signal supplied from the driving substrate 200.

각 발광 다이오드(110)는 점광원으로 동작하며, 구동 기판(200) 상에 소정 간격으로 배치된 발광 다이오드(110) 배열(array)은 면광원을 형성할 수 있다. Each of the light emitting diodes 110 operates as a point light source and an array of light emitting diodes 110 arranged at a predetermined interval on the driving substrate 200 may form a surface light source.

각 발광 다이오드(110)는 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지 형태로 마련될 수 있다. 각 발광 다이오드(110)는 백색 광을 조사하거나, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 조사할 수도 있다.Each light emitting diode 110 may be provided in the form of a light emitting diode package including a light emitting diode chip. Each of the light emitting diodes 110 may be irradiated with white light, or evenly divided into blue light, green light and red light.

광속 제어 부재(120)는 발광 다이오드(110)로부터의 조사되는 광이 입사되면, 광속을 제어하여 휘도 균일성을 향상시키는 기능을 수행한다. When the light emitted from the light emitting diode 110 is incident, the light flux control member 120 controls the light flux to improve the luminance uniformity.

광속 제어 부재(120)는 발광 다이오드(110)와 분리되어 마련될 수 있다. 또한, 광속 제어 부재(120)는 발광 다이오드(110)가 내부에 수용된 IOL 타입으로 마련될 수도 있다. The light flux controlling member 120 may be provided separately from the light emitting diode 110. [ In addition, the light flux controlling member 120 may be provided in an IOL type in which the light emitting diode 110 is housed.

한편, 도 6 및 도 7에서는 광속 제어 부재들(120)이 서로 분리된 상태로 소정 간격 이격되어 배치되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시 예들에 따르면, 각 발광 다이오드(110)에 대응하여 소정 간격으로 배열된 복수의 광속 제어 부재(120)가 하나의 구조물로 결합된 형태로 구현될 수도 있다. 6 and 7, the light flux control members 120 are separated from each other and spaced apart from each other by a predetermined distance. However, the present invention is not limited thereto. According to the embodiments of the present invention, a plurality of light flux control members 120 arranged at predetermined intervals corresponding to the light emitting diodes 110 may be combined into one structure.

광학시트(400)는 확산시트(410), 편광시트(420), 프리즘 시트(430) 등을 포함하며, 광학시트(400)를 통과하는 광의 특성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. The optical sheet 400 includes a diffusion sheet 410, a polarizing sheet 420, a prism sheet 430 and the like, and can be used to improve the characteristics of light passing through the optical sheet 400.

확산 시트(410)는 광원부(100)로부터 입사된 광을 액정패널(20)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정패널(20)에 조사한다. The diffusion sheet 410 directs the light incident from the light source unit 100 toward the front surface of the liquid crystal panel 20 and diffuses the light so as to have a uniform distribution over a wide range to irradiate the liquid crystal panel 20.

편광 시트(420)는 편광 시트(420)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되도록 편광시키는 기능을 수행한다. 확산 시트(410)로부터 출사되는 광을 수직으로 변화시키기 위해 적어도 하나의 편광 시트(420)가 액정패널(20) 하부에 배치될 수 있다. The polarizing sheet 420 functions to polarize the incident light obliquely incident on the polarizing sheet 420 so as to be vertically emitted. At least one polarizing sheet 420 may be disposed under the liquid crystal panel 20 to change the light emitted from the diffusion sheet 410 vertically.

프리즘 시트(430)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다. The prism sheet 430 transmits light parallel to its transmission axis and reflects light perpendicular to the transmission axis.

한편, 백라이트 유닛(10)에서 조도 균일도를 충분히 확보하기 위해서는 발광 다이오드(110)와 광속 제어 부재(120) 사이에 소정 크기 이상의 공극(air gap)이 형성될 필요가 있다. 또한, 넓은 조도 분포를 가지기 위해서는 발광 다이오드(110)의 크기를 줄이거나, 광속 제어 부재(120)의 크기를 키워 조도 균일도를 확보할 필요가 있다. On the other hand, in order to secure sufficient illumination uniformity in the backlight unit 10, an air gap of a predetermined size or more needs to be formed between the light emitting diode 110 and the light flux control member 120. In addition, in order to have a wide illuminance distribution, it is necessary to reduce the size of the light emitting diode 110 or to increase the size of the light flux control member 120 to ensure uniformity of illumination.

최근 초박형 액정표시장치에 대한 요구가 증가되면서, 발광 다이오드(110)와 광속 제어 부재(120) 간의 공극을 줄이는 시도들이 지속되고 있다. 그러나, 줄어든 공극으로 인해 광속 제어 부재(120)의 크기를 키우는데 한계가 있고, 이로 인해 조도 균일도를 확보하는데 어려움이 있다. In recent years, as the demand for ultra-thin liquid crystal display devices has increased, attempts have been made to reduce the gap between the light emitting diode 110 and the light flux control member 120. However, there is a limitation in increasing the size of the light flux controlling member 120 due to the reduced voids, which makes it difficult to ensure uniformity of illumination.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에서는 전술한 바와 같이 반사면과 굴절면으로 동시에 동작할 수 있는 두 개의 면을 가지는 광속 제어 부재(120)를 적용하여, 좌우, 상하가 반대인 광 진행 경로들을 동시에 만들어 냄으로써, 발광 다이오드(110)로부터 출사되는 광을 효과적으로 확신시킬 수 있다. 이에 따라서, 백라이트 유닛(10)은 향상된 휘도 균일성을 가지는 광을 액정패널(20)에 출사할 수 있으며, 이로 인해 액정표시장치는 향상된 휘도 균일성을 가지고, 향상된 화질을 구현할 수 있다.Accordingly, in one embodiment of the present invention, the light flux control member 120 having two surfaces that can simultaneously operate as the reflection surface and the refracting surface is applied to make the light propagation paths opposite to the left and right, The light emitted from the light emitting diode 110 can be effectively assured. Accordingly, the backlight unit 10 can emit light having improved luminance uniformity to the liquid crystal panel 20, and the liquid crystal display device can have improved luminance uniformity and improved image quality.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

Claims (21)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 입사면,
중심이 상기 입사면을 향해 함몰되고, 상기 중심과 가장자리가 곡면으로 연결되며, 상기 중심과 상기 입사면의 중심을 통과하도록 연장되는 직선인 광축 방향으로 상기 입사면과 이격 배치되는 제1광학면,
상기 제1광학면의 가장자리로부터 절곡되는 제2광학면, 및
상기 제2광학면과 상기 입사면을 연결하고, 상기 광축과 수직한 방향으로 돌출되는 플랜지(flange)를 포함하며,
상기 제2광학면은 적어도 일부분에서 상기 광축 방향으로 직경이 좁아지는 원통 형상을 갖고,
상기 제1광학면은 입사되는 광의 일부는 통과시키고 일부는 반사하며, 상기 제2광학면은 입사되는 광의 일부는 통과시키고 일부는 반사하며,
상기 입사면을 통과한 입사광 중에서 제1광은 상기 제1광학면에 의해 반사되어 상기 제2광학면으로 입사되고,
상기 입사광 중에서 제2광은 상기 제2광학면에 의해 반사되어 상기 제1광학면으로 입사되는 광속 제어 부재.
In addition,
A first optical surface that is recessed toward the incident surface and is spaced apart from the incident surface in a direction of an optical axis that is a straight line extending through the center and the center of the incident surface,
A second optical surface that is bent from an edge of the first optical surface, and
And a flange connecting the second optical surface and the incident surface and protruding in a direction perpendicular to the optical axis,
Wherein the second optical surface has a cylindrical shape whose diameter is narrowed in at least a part of the optical axis direction,
The first optical surface passes part of the incident light and partly reflects, the second optical surface passes part of the incident light and partly reflects,
The first light among the incident light that has passed through the incident surface is reflected by the first optical surface and is incident on the second optical surface,
And the second light among the incident light is reflected by the second optical surface and is incident on the first optical surface.
제7항에 있어서,
상기 제1광은 상기 제2광학면을 통과하여 출사되고, 상기 제2광은 상기 제1광학면을 통과하여 출사되는 광속 제어 부재.
8. The method of claim 7,
The first light is emitted through the second optical surface, and the second light is emitted through the first optical surface.
제8항에 있어서,
상기 제1광은 상기 제2광학면에 의해 굴절되어 출사되고, 상기 제2광은 상기 제1광학면에 의해 굴절되어 출사되는 광속 제어 부재.
9. The method of claim 8,
Wherein the first light is refracted and emitted by the second optical surface, and the second light is refracted and emitted by the first optical surface.
제7항에 있어서,
상기 제1광 및 상기 제2광은, 상기 광속 제어 부재로부터 상기 광축을 기준으로 좌우 반대 방향으로 출사하는 광속 제어 부재.
8. The method of claim 7,
Wherein the first light and the second light exit from the light flux control member in a leftward and rightward direction with respect to the optical axis.
제10항에 있어서,
상기 제1광 및 상기 제2광은, 상기 광속 제어 부재로부터 상기 광축에 수직인 축을 기준으로 상하 반대 방향으로 출사하는 광속 제어 부재.
11. The method of claim 10,
Wherein the first light and the second light exit from the light flux control member in up-and-down directions with respect to an axis perpendicular to the optical axis.
제7항에 있어서,
상기 광축을 회전축으로 하여 시계방향을 양(+)의 각으로 반시계 방향을 음(-)의 각으로 정의하면, 상기 제1광 및 상기 제2광은 상기 입사면을 통과하여 진행하는 진행각이 ±60도 이내인 광속 제어 부재.
8. The method of claim 7,
When the clockwise direction is defined as positive (+) and the counterclockwise direction is defined as negative (-) angle with the optical axis as the rotation axis, the first light and the second light are transmitted through the incident surface Is within +/- 60 degrees.
제12항에 있어서,
상기 제1광 및 상기 제2광은, 상기 광축을 기준으로 ±85도 이내의 입사각으로 상기 입사면으로 입사하는 광속 제어 부재.
13. The method of claim 12,
Wherein the first light and the second light are incident on the incident surface at an incident angle of less than +/- 85 degrees with respect to the optical axis.
제7항에 있어서,
상기 광축을 회전축으로 하여 시계방향을 양(+)의 각으로 반시계 방향을 음(-)의 각으로 정의하면, 상기 제2광은 상기 광속 제어 부재에 대해 '출사각/입사각 < 0'을 만족하는 광속 제어 부재.
8. The method of claim 7,
When the clockwise direction is defined as positive (+) and the counterclockwise direction is defined as negative (-) angle with the optical axis as the rotation axis, the second light has an outgoing angle / incident angle <0 'with respect to the light flux control member Satisfactory flux control member.
제14항에 있어서,
상기 제1광은 상기 광속 제어 부재에 대해 '출사각/입사각 > 0'을 만족하는 광속 제어 부재.
15. The method of claim 14,
Wherein the first light satisfies an 'outgoing angle / incident angle' of 0 'with respect to the light flux controlling member.
기판,
상기 기판 상에 배치되는 복수의 광원, 및
상기 복수의 광원 상에 각각 배치되고, 제7항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 발광 장치.
Board,
A plurality of light sources disposed on the substrate, and
And a light flux control member disposed on the plurality of light sources, respectively, according to any one of claims 7 to 15.
제16항에 있어서,
상기 광속 제어 부재는 상기 입사면이 상기 광원과 이격되는 발광 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the light flux controlling member is spaced apart from the light source.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수의 광원, 그리고 상기 복수의 광원 상에 각각 배치되고, 제7항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 광속 제어 부재를 포함하는 백라이트 유닛,
상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 액정패널, 및
상기 액정 패널에 전기적으로 연결되는 구동 회로부를 포함하는 표시장치.
A backlight unit comprising a substrate, a plurality of light sources disposed on the substrate, and a light flux control member disposed on each of the plurality of light sources, the light flux control member according to any one of claims 7 to 15,
A liquid crystal panel disposed on the backlight unit, and
And a driving circuit unit electrically connected to the liquid crystal panel.
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