KR102422454B1 - 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스 - Google Patents

광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR102422454B1
KR102422454B1 KR1020177010124A KR20177010124A KR102422454B1 KR 102422454 B1 KR102422454 B1 KR 102422454B1 KR 1020177010124 A KR1020177010124 A KR 1020177010124A KR 20177010124 A KR20177010124 A KR 20177010124A KR 102422454 B1 KR102422454 B1 KR 102422454B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
convex
diffusion lens
diffusing lens
lens
Prior art date
Application number
KR1020177010124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170061689A (ko
Inventor
한정아
김은주
남기범
Original Assignee
서울반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울반도체 주식회사 filed Critical 서울반도체 주식회사
Priority claimed from PCT/KR2014/013115 external-priority patent/WO2016010214A1/ko
Publication of KR20170061689A publication Critical patent/KR20170061689A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102422454B1 publication Critical patent/KR102422454B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/046—Refractors for light sources of lens shape the lens having a rotationally symmetrical shape about an axis for transmitting light in a direction mainly perpendicular to this axis, e.g. ring or annular lens with light source disposed inside the ring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0071—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source adapted to illuminate a complete hemisphere or a plane extending 360 degrees around the source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0284—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in reflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 측 방향으로 집중되는 지향각 분포를 갖는 광 확산 렌즈가 개시된다.
개시된 광 확산 렌즈는 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 입광부와, 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 반사부 및 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되는 출광부를 포함하고, 입광부는 광 확산 렌즈의 내부방향으로 갈수록 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 볼록한 제1 볼록면을 갖는다.

Description

광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
본 발명은 광 확산 렌즈 및 이를 구비한 발광 디바이스에 관한 것으로서, 특히, 면 조명 또는 액정 디스플레이의 백라이트 유닛에 적합한 발광 디바이스의 광 확산 렌즈에 관한 것이다.
일반적인 표시장치는 액정패널 또는 확산 플레이트 등과 같은 대략 평판형 객체 아래에 일정 간격으로 복수의 발광 소자를 배치하여 해당 객체를 조명하는 직하형 백라이트 유닛을 포함한다. 복수의 발광 소자만으로 객체를 균일하게 조명하기 위해서는, 많은 개수의 발광 소자들을 조밀하게 배열해야 하며, 이에 따라 전력 소모가 증가한다. 나아가, 발광 소자들 사이에 품질 편차가 있을 경우, 객체가 불균일하게 휘도를 갖는다. 발광 소자의 사용 개수를 줄이기 위해, 각 발광 소자에 광 확산 렌즈를 배치하여 광을 분산시키는 기술이 사용될 수 있다. 이 기술에 있어서는 광 확산 렌즈 및 그에 대응되는 적어도 하나의 발광 소자가 하나의 발광 디바이스를 구성한다.
종래의 광 확산 렌즈를 갖는 발광 디바이스는 발광 디바이스의 중심축과 일치하는 광축을 기준으로 대략 80도 이하의 지향각 분포를 갖는다. 즉, 종래의 백라이트 유닛은 광 확산 렌즈를 갖는 발광 디바이스를 구비하더라도 균일한 면광을 액정패널에 제공하기 위해 발광 디바이스와 확산 플레이트 사이의 간격을 충분히 유지해야 하므로 슬림화에 한계가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 측 방향으로 집중되는 지향각 분포를 갖는 광 확산 렌즈를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 백라이트 유닛의 슬림화를 위한 발광 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 확산 렌즈는 발광 디바이스에 구비되는 광 확산 렌즈에 있어서, 상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 입광부; 상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 반사부; 및 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되는 출광부를 포함하고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 볼록한 적어도 하나 이상의 제1 볼록면을 갖는다.
상기 제1 볼록면은 상기 광 확산 렌즈의 내부방향으로 갈수록 볼록하다.
상기 제1 볼록면은 상기 입광부의 내부 꼭지점을 기준으로 상기 내부 꼭지점으로부터 연장된다.
상기 입광부는 상기 제1 볼록면으로부터 연장되는 제1 평탄면을 더 포함한다.
상기 제1 평탄면은 상기 제1 볼록면의 하부방향 또는 상부방향으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 입광부는 상기 제1 평탄면과 일정의 각도를 갖는 적어도 하나 이상의 제2 평탄면을 포함할 수 있다.
상기 제1 볼록면과 상이한 곡률을 갖는 적어도 1 이상의 제2 볼록면을 포함한다.
상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 상기 광축과 수직한 방향의 제2 평탄면을 더 포함한다.
상기 제2 평탄면에 위치한 광을 반사하는 반사부재 또는 광을 흡수하는 흡수부재를 더 포함한다.
상기 반사부는 상기 광축 방향으로 볼록한 적어도 하나 이상의 제3 볼록면을 갖는다.
상기 반사부는 상기 광 확산 렌즈의 상기 광축과 수직한 방향의 제3 평탄면을 더 포함한다.
상기 제3 평탄면에 위치한 광을 반사하는 반사부재 또는 광을 흡수하는 흡수부재를 더 포함한다.
상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 외부방향으로 돌출된 제4 볼록면을 포함할 수 있으며, 상기 출광부는 상기 제4 볼록면에서 연장된 평탄면을 더 포함할 수 있다.
상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부면과 이루는 각도 90도 이상일 수 있다.
상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부면과 이루는 각도가 90도 미만일 수 있다.
발광 디바이스에 구비되는 광 확산 렌즈에 있어서, 상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 입광부; 상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 반사부; 및 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되는 출광부를 포함하고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 내부방향으로 갈수록 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 좁아지는 적어도 하나 이상의 제1 평탄면을 갖는다.
상기 입광부는 상기 제1 평탄면으로부터 연장되는 적어도 1 이상의 제2 평탄면을 더 포함한다.
상기 제1 및 제2 평탄면은 상기 광축을 기준으로 서로 상이한 경사각을 갖는다.
발광 소자; 및 상기 발광 소자 상에 위치하고, 입광부, 반사부 및 출광부를 포함하는 광 확산 렌즈를 포함하고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 반사부는 상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 볼록한 제1 볼록면을 갖는다.
발광 소자; 및 상기 발광 소자 상에 위치하고, 입광부, 반사부 및 출광부를 포함하는 광 확산 렌즈를 포함하고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 반사부는 상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되고, 상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 내부방향으로 갈수록 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 좁아지는 제1 평탄면을 갖는다.
본 발명에 따른 광 확산 렌즈는 반사부의 전면에 광을 균일하게 제공하는 입광부와, 출광부로 광을 반사시키는 반사부 및 광 확산 렌즈의 외측방향으로 광을 방출시키는 출광부를 갖는 광 확산 렌즈를 구비하여 발광 디바이스의 측방향으로 집중되는 지향각 분포를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 입광부 구조의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비된 표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(110)과, 상기 표시패널(110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(120)과, 상기 표시패널(110)의 하부 가장자리를 지지하는 패널 가이드(100)를 포함한다.
상기 표시패널(110)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 액정층을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 액정표시패널은 서로 대향하여 균일한 셀 갭이 유지되도록 합착된 박막 트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정 층을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터 기판은 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 교차되어 화소를 정의하고, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차영역에 박막 트랜지스터가 구비된다. 상기 컬러필터 기판은 상기 화소와 대응되게 다수의 컬러필터를 포함한다.
상기 표시패널(110)의 가장자리에는 상기 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동 PCB(112)가 구비되고, 상기 데이터 라인으로 구동신호를 공급하는 데이터 구동 PCB(112)가 구비된다. 여기서, 상기 게이트 구동 PCB(112)는 별도의 PCB에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다. 상기 게이트 및 데이터 구동 PCB(112, 113)는 COF(Chip on film)에 의해 액정표시패널(110)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 COF는 TCP(Tape Carrier Package)로 변경될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(120)은 바텀커버(180), 복수의 기판(150), 복수의 발광 디바이스(160), 반사 시트(170), 확산 플레이트(131) 및 광학 시트들(130)을 포함한다.
상기 바텀커버(180)는 상면이 개구된 구조이고, 상기 기판(150), 발광 디바이스(160), 반사 시트(170), 확산 플레이트(131) 및 광학 시트들(130)을 수납하고, 상기 패널 가이드(100)와 결합될 수 있다.
상기 기판(150)은 상기 반사 시트(170)의 하부에 위치하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 반사 물질이 표면에 코팅된 경우, 상기 반사 시트(170) 상에 위치할 수도 있다.
상기 복수의 발광 디바이스(160)는 서로 상이한 지향각을 갖는 복수의 제1 발광 디바이스(160a) 및 복수의 제2 발광 디바이스(160b)를 포함한다.
상기 제1 발광 디바이스(160a)는 상부 및 측면 방향으로 출사하는 광의 지향각을 갖는 광 확산 렌즈를 포함한다.
상기 제2 발광 디바이스(160b)는 측면방향으로 출사하는 광의 지향각을 갖는 광 확산 렌즈를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛(120)은 서로 상이한 지향각 분포를 갖는 제1 및 제2 발광 디바이스(160a, 160b)에 의해 백라이트 유닛(120) 내부의 광 혼합 및 확산이 향상되어 상기 발광 디바이스(160)와 확산 플레이트(131)의 간격(d)을 줄여 백라이트 유닛(120)의 슬림화에 유리한 장점을 갖는다.
상기 백라이트 유닛(120)은 상기 제1 및 제2 발광 디바이스(160a, 160b)가 혼합된 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 제2 발광 디바이스(160b)만으로 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2 발광 디바이스(160b)의 세부 구성은 도 3 내지 도 13을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디바이스를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'라인을 따라 절단한 발광 디바이스를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디바이스(160b)는 발광 소자(250) 및 광 확산 렌즈(210)를 포함한다.
상기 발광 소자(250)는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 인쇄회로기판은 발광 소자(250)의 단자들이 본딩되는 도전성의 패턴(미도시)들을 상부면에 포함한다. 또한, 상기 인쇄회로기판은 상부면에 반사막을 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 열전도성이 좋은 금속을 기반으로 하는 MCPCB(Metal-Core PCB)일 수 있으며, FR4와 같은 절연성 기판 재료를 기반으로 할 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 인쇄회로기판의 하부에는 발광 소자(250)에서 발생된 열을 방출하기 위해 히트싱크가 배치될 수 있다.
상기 발광 소자(250)는 파장변환층(미도시)을 포함는 발광 다이오드 칩(미도시)으로 구성될 수 있고, 상기 발광 다이오드 칩은 인쇄회로기판 상에 직접 실장될 수 있다. 상기 발광 소자(250)는 캐비티를 갖는 하우징에 발광 다이오드 칩(미도시)이 구비되고, 하우징의 외부로 노출된 리드 단자들이 상기 인쇄회로기판 상에 본딩될 수도 있다.
상기 광 확산 렌즈(210)는 입광부(220), 반사부(230) 및 출광부(240)를 포함한다.
상기 입광부(220)는 광을 고르게 분산시켜 상기 반사부(230)의 전체에 제공하는 기능을 갖는다. 상기 입광부(220)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 하부면 중앙에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(210)의 하부면으로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 입광부(220)는 상기 발광 소자(250)로부터 출사된 광이 입사되는 영역이다. 상기 입광부(220)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 내부로 갈수록 점차 좁아진다. 즉, 상기 입광부(220)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 상부방향으로 점차 좁아진다. 상기 입광부(220)는 발광 소자(250)의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축(L)을 기준으로 상기 광축(L) 방향으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 광축(L)은 발광 소자(250) 또는 광 확산 렌즈(210)의 중심축과 일치하는 축일 수 있다.
상기 반사부(230)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 상부면에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(210)의 상기 광축(L)을 기준으로 상부면으로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 반사부(230)는 상기 입광부(220)로부터의 광을 상기 출광부(240)로 반사시키는 기능을 갖는다. 상기 반사부(230)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 상부방향으로 돌출된 볼록한 형상을 갖는다. 상기 반사부(230)의 높이는 상기 입광부(220)의 높이보다 높게 이루어진다.
상기 출광부(240)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 외측면으로 정의되고, 상기 반사부(230)로부터의 광을 굴절시킨다. 상기 출광부(240)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 하부면을 기준으로 수직하게 형성된다. 즉, 상기 출광부(240)는 상기 광축(L)과 평행하고, 평평한 면타입으로 이루어질 수 있다. 상기 출광부(240)는 평평한 면타입으로 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고, 상기 출광부(240)는 상기 광 확산 렌즈(210)의 외측방향으로 돌출된 볼록타입으로 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 출광부(240)는 복수의 경사면으로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 발광 디바이스(160b)는 광도 피크(peak)가 광축(L)으로부터 대략 100도 떨어진 위치에 형성되고 있으며 광이 넓게 확산되어 분포하고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 발광 디바이스(160b)는 상기 반사부(230)의 전면에 광을 균일하게 제공하는 입광부(220)와, 상기 출광부(240)로 광을 반사시키는 반사부(230) 및 상기 광 확산 렌즈(210)의 외측방향으로 광을 방출시키는 출광부(240)를 갖는 광 확산 렌즈(210)를 구비하여 발광 디바이스(160b)의 측방향으로 집중되는 지향각 분포를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 확산 렌즈(310)는 입광부(320), 반사부(330) 및 출광부(340)를 포함한다.
상기 입광부(320)는 광을 고르게 분산시켜 상기 반사부(320)의 전체에 제공하는 기능을 갖는다. 상기 입광부(320)는 상기 광 확산 렌즈(310)의 하부 중앙에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(310)의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 입광부(320)는 상기 광 확산 렌즈(310)의 내부로 갈수록 점차 좁아진다. 즉, 상기 입광부(320)는 상기 광 확산 렌즈(310)의 상부방향으로 점차 좁아진다. 상기 입광부(320)는 단면이 삼각 형상을 갖고, 상기 삼각 형상의 양측은 서로 대칭된다. 상기 입광부(320)는 면 타입의 내부면을 갖고, 발광 소자의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축(L)을 기준으로 서로 대칭될 수 있다. 상기 광축(L)은 발광 소자 또는 광 확산 렌즈(310)의 중심축과 일치하는 축일 수 있다.
상기 반사부(330) 및 출광부(340)는 본 발명의 제1 실시예의 광 확산 렌즈(도3의 210)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 입광부 구조의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 입광부 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 도 7의 (a)를 참조하면, 입광부의 단면은 볼록면(420a) 및 평탄면(420b)을 포함한다.
상기 볼록면(420a)은 입광부의 내부 꼭지점을 기준으로 상기 꼭지점으로부터 연장될 수 있고, 상기 평탄면(420b)은 상기 볼록면(420a)으로부터 연장되고, 상기 볼록면(420a) 하부에 위치한다. 여기서, 상기 볼록면(420a) 및 평탄면(420b)의 위치는 뒤바뀔 수도 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 입광부의 단면은 제1 및 제2 볼록면(520a, 520b)을 포함한다. 상기 제1 볼록면(520a)은 입광부의 내부 꼭지점을 기준으로 상기 꼭지점으로부터 연장될 수 있고, 상기 제2 볼록면(520b)은 상기 제1 볼록면(520a)으로부터 연장되고, 상기 제1 볼록면(520a)의 하부에 위치한다. 상기 제1 및 제2 볼록면(520a, 520b)은 서로 상이한 곡률을 갖는다.
도 7의 (c)를 참조하면, 입광부의 단면은 제1 및 제2 평탄면(620a, 620b)을 포함한다.
상기 제1 평탄면(620a)은 입광부의 내부 꼭지점을 기준으로 상기 꼭지점으로부터 연장될 수 있고, 상기 제2 평탄면(620b)은 상기 제1 평탄면(620a)으로부터 연장되어 상기 제1 평탄면(620a)의 하부에 위치한다. 상기 제1 및 제2 평탄면(620a, 620b)은 서로 상이한 경사각을 갖는다. 상기 경사각은 상기 입사면의 하면을 기준으로 기울어진 정도로 정의될 수 있다.
도 7의 (d)를 참조하면, 입광부의 단면은 제1 볼록면(1120a), 평탄면(1120b) 및 제2 볼록면(1120c)을 포함한다.
상기 제1 볼록면(1120a)은 입광부의 꼭지점을 기준으로 상기 꼭지점으로부터 연장될 수 있고, 상기 평탄면(1120b)은 제1 볼록면(1120a)에서 연장되어 제1 볼록면(1120a)의 하부에 위치한다. 이때, 평탄면(1120b)은 입사면의 하면과 평행할 수 있으며, 필요에 따라 일정의 경사각을 가질 수 있다. 그리고 제2 볼록면(1120c)은 평탄면(1120b)에서 연장되어 평탄면(1120b) 하부에 위치한다. 여기서, 제1 및 제2 볼록면(1120a, 1120c)의 곡률은 서로 상이한 곡률을 갖는다.
도 7의 (e)를 참조하면, 입광부의 단면은 제1 볼록면(1220a), 제1 내지 제4 평탄면(1220b, 1220c, 1220d, 1220e)을 포함한다.
상기 제1 볼록면(1220a)은 입광부의 꼭지점을 기준으로 상기 꼭지점으로부터 연장될 수 있고, 상기 제1 평탄면(1220b)은 제1 볼록면(1220a)에서 연장되어 볼록면(1220a) 하부에 위치한다. 이때, 제1 평탄면(1220b)은 입사면의 하면과 평행할 수 있고, 필요에 따라 입사면의 하면과 경사각을 가질 수 있다. 그리고 제2 평탄면(1220c)은 제1 평탄면(1220b)으로부터 연장되어 제1 평탄면(1220b) 하부에 위치하며, 제2 평탄면(1220c)은 입사면의 하면과 수직할 수 있다. 그리고 제2 평탄면(1220c)는 필요에 따라 경사각을 가질 수 있으며, 볼록면이나 오목면으로 형성될 수 있다.
제3 평탄면(1220d)은 제2 평탄면(1220c)으로부터 연장되어 제2 평탄면(1220c)의 하부에 위치한다. 제3 평탄면(1220d)은 입사면의 하면과 평행할 수 있으며, 필요에 따라 경사각을 가질 수 있다. 또한, 제4 평탄면(1220e)은 제3 평탄면(1220d)으로부터 연장되어 제3 평탄면(1220d)의 하부에 위치하며, 제4 평탄면(1220e)은 입사면의 하면과 평행할 수 있고, 필요에 따라 경사각을 가질 수 있다.
즉, 제1 내지 제4 평탄면(1220b, 1220c, 1220d, 1220e)은 차례로 연장되어 형성되며, 제1 평타면(1220b), 제3 평탄면(1220d) 및 입사면의 하면이 각각 단차가 형성되도록 형성될 수 있다.
도 7의 (f)를 참조하면, 입광부는 볼록부(1320)를 포함한다.
볼록부(1320)는 입사면의 하면에서 돌출 형성되고, 돌출된 형상은 렌즈의 형상과 같이, 평면 형상이 원형 형상이다. 볼록부(1320)의 돌출된 높이는 입사면의 하면에서 일정 높이를 가지도록 돌출되며, 렌즈의 하부에 위치한 발광 소자(250)와 거의 맞닿을 수 있을 정도의 높이를 가질 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 입광부가 입사면의 하면이 그대로 입광부가 되도록 할 수 있다. 즉, 렌즈의 입사면 하면에 오목한 형상이나 볼록한 형상 등의 별도의 입사부가 형성되지 않고, 평면으로 형성될 수 있다.
이상의 도 7의 입광부 형상은 특별히 한정되지 않고, 3 이상의 볼록면 또는 평탄면으로 이루어질 수도 있고, 3 이상의 볼록면 및 평탄면의 조합으로 이루어질 수도 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 광 확산 렌즈(710)는 입광부(720), 반사부(730) 및 출광부(740)를 포함한다.
상기 입광부(720) 및 출광부(740)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 확산 렌즈(도3의 210)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 반사부(730)는 상기 광 확산 렌즈(710)의 상부에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(710)의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축(L)을 기준으로 상기 광 확산 렌즈(710)의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 반사부(730)는 상기 입광부(720)로부터의 광을 상기 출광부(740)로 반사시키는 기능을 갖는다. 상기 반사부(730)는 상기 광축(L) 방향으로 볼록한 제1 내지 제3 볼록면(730a, 730b, 730c)을 포함한다.
상기 제1 볼록면(730a)은 반사부(730)의 내부 꼭지점으로부터 연장될 수 있다. 상기 제2 볼록면(730b)은 상기 제1 볼록면(730a)으로부터 연장될 수 있다. 제3 볼록면(730c)은 상기 제2 볼록면(730b)으로부터 연장될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 볼록면(730a, 730b, 730c)은 서로 상이한 곡률을 갖는다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에서 반사부(730)는 제1 내지 제3 볼록면(730a, 730b, 730c)을 포함하는 것에 대해 설명하였으나, 필요에 따라 제1 내지 제3 볼록면(730a, 730b, 730c) 중 하나가 오목면으로 형성될 수도 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 광 확산 렌즈(710)는 서로 상이한 곡률을 갖는 제1 내지 제3 볼록면(730a, 730b, 730c)에 의해 상기 반사부(730)로부터 반사되는 광의 경로를 다양하게 분포시켜 발광 디바이스의 측방향으로 집중되는 지향각 분포를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 광 확산 렌즈(810)는 입광부(820), 반사부(830) 및 출광부(840)를 포함한다.
상기 출광부(840)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 확산 렌즈(도3의 210)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 입광부(820)는 상기 광 확산 렌즈(810)의 하부에 위치하고, 광을 고르게 분산시켜 상기 반사부(830)의 전체에 제공하는 기능을 갖는다. 상기 입광부(820)는 상기 광 확산 렌즈(810)의 하부면 중앙에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(810)의 하부으로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 입광부(820)는 상기 광 확산 렌즈(810)의 내부로 갈수록 점차 좁아지는 제1 볼록면(820a) 및 상기 제1 볼록면(820a)으로부터 연장된 제1 평탄면(820b)을 포함한다. 즉, 상기 제1 볼록면(820a)은 광 확산 렌즈(810)의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축(L)을 기준으로 상기 광축(L) 방향으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 제1 평탄면(820b)은 광축(L)과 수직한 방향으로 평평하게 위치한다. 상기 제1 평탄면(820)에는 제1 반사부재(850)가 구비된다. 여기서, 상기 제1 반사부재(850)는 반사물질이 도포되어 형성될 수 있으나, 특별히 한정하지 않고, 광을 흡수하는 흡수물질이 도포될 수도 있다. 상기 제1 반사부재(850)는 핫 스팟(hot spot)을 방지하기 위한 기능을 갖는다. 상기 제1 반사부재(850)는 광 확산 렌즈(810)의 중심부를 통해 집중되는 광을 반사시킨다.
상기 반사부(830)는 상기 광 확산 렌즈(810)의 상부에 위치하고, 상기 광 확산 렌즈(810)의 상기 광축(L)을 기준으로 상부으로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는다. 상기 반사부(830)는 상기 입광부(820)로부터의 광을 상기 출광부(840)로 반사시키는 기능을 갖는다. 상기 반사부(830)는 상기 광 확산 렌즈(810)의 내부로 갈수록 점차 좁아지는 제2 볼록면(830a) 및 상기 제2 볼록면(830a)으로부터 연장된 제2 평탄면(830b)을 포함한다. 상기 제2 볼록면(830a)은 광 확산 렌즈(810)의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축(L)을 기준으로 상기 광축(L) 방향으로 볼록한 형상을 갖는다. 상기 제2 평탄면(830b)은 광축(L)과 수직한 방향으로 평평하게 위치한다. 상기 제2 평탄면(830b)에는 제2 반사부재(860)가 구비된다. 여기서, 상기 제2 반사부재(860)는 반사물질이 도포되어 형성될 수 있으나, 특별히 한정하지 않고, 광을 흡수하는 흡수물질이 도포될 수도 있다. 상기 제2 반사부재(860)는 핫 스팟(hot spot)을 방지하기 위한 기능을 갖는다. 상기 제2 반사부재(860)는 광 확산 렌즈(810)의 중심부를 통해 집중되는 광을 반사시킨다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 광 확산 렌즈(810)는 상기 제1 및 제2 평탄면(820b, 830b)을 각각 포함하는 상기 입광부(820) 및 반사부(830)와, 상기 제1 및 제2 평탄면(820b, 830b)에 위치한 제1 및 제2 반사부재(850, 860)에 의해 중심부에서 발생할 수 있는 핫 스팟 불량을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 광 확산 렌즈(910)는 입광부(920), 반사부(930) 및 출광부(940)를 포함한다.
상기 입광부(920) 및 반사부(930)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 확산 렌즈(도3의 210)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 출광부(940)는 상기 광 확산 렌즈(910)의 하부면과 이루는 각도(??)는 대략 90도를 초과한다. 상기 출광부(940)는 상기 광 확산 렌즈(910)의 하부면과 이루는 각도(??)에 의해서 발광 디바이스의 지향각 분포가 변경될 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 디바이스는 광도 피크(peak)가 광축(L)으로부터 대략 100도 이하의 위치에 형성되고 있으며 광이 넓게 확산되어 분포하고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 디바이스는 반사부(930)의 전면에 광을 균일하게 제공하는 입광부(920)와, 상기 출광부(940)로 광을 반사시키는 반사부(930) 및 상기 광 확산 렌즈(910)의 외측방향으로 광을 방출시키는 출광부(940)를 갖는 광 확산 렌즈(910)를 구비하여 측방향으로 집중되는 지향각 분포를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이고, 도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 디바이스의 지향각 분포를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예에 따른 광 확산 렌즈(1010)는 입광부(1020), 반사부(1030) 및 출광부(1040)를 포함한다.
상기 입광부(1020) 및 반사부(1030)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 확산 렌즈(도3의 210)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 출광부(1040)는 상기 광 확산 렌즈(1010)의 하부면과 이루는 각도(??)는 대략 90도 미만이다. 상기 출광부(1040)는 상기 광 확산 렌즈(1010)의 하부면과 이루는 각도(??)에 의해서 발광 디바이스의 지향각 분포가 변경될 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 디바이스는 광도 피크(peak)가 광축(L)으로부터 대략 100도 이상의 위치에 형성되고 있으며 광이 넓게 확산되어 분포하고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 발광 디바이스는 상기 반사부(1030)의 전면에 광을 균일하게 제공하는 입광부(1020)와, 상기 출광부(1040)로 광을 반사시키는 반사부(1030) 및 상기 광 확산 렌즈(1010)의 외측방향으로 광을 방출시키는 출광부(1040)를 갖는 광 확산 렌즈(1010)를 구비하여 측방향으로 집중되는 지향각 분포를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 백라이트 유닛의 슬림화를 구현할 수 있는 장점을 갖는다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 광 확산 렌즈를 도시한 단면도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예에 따른 광 확산 렌즈(1410)는 입광부(1420), 반사부(1430) 및 출광부(1440)를 포함한다.
상기 입사부(1420) 및 반사부(1430)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 확산 렌즈(도 3의 220 및 230)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 출광부(1440)는 상기 광 확산 렌즈의 측면에 위치하고, 평탄면(1440a) 및 볼록면(1440b)을 포함한다. 평탄면(1440a)은 반사부(1430)의 끝단에서 연장되며, 광 확산 렌즈(1410)의 하부면과 이루는 각도가 대략 90도 미만으로 형성된다. 그리고 볼록면(1440b)은 평탄면(1440a)으로부터 연장되어 평탄면(1440a) 하부에 위치한다. 평탄면(1440a)과 볼록면(1440b)은 대략 동일한 크기를 가질 수 있지만, 이는 필요에 따라 변경될 수 있다.
이렇게 본 발명의 제7 실시예에 따른 발광 다이바이스는 출광부(1440)를 통해 방출돠는 지향각 분포가 평탄면(1440a)과 볼록면(1440b)에 의해 변경될 수 있으며, 출광부(1440)를 이루는 평탄면(1440a)과 볼록면(1440b)의 비율이나 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이상에서 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 특정 실시예에서 설명한 구성요소는 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 다른 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 발광 디바이스에 구비되는 광 확산 렌즈에 있어서,
    상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 입광부;
    상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖는 반사부; 및
    상기 광 확산 렌즈의 외측방향으로 돌출된 제4 볼록면 및 상기 제4 볼록면에서 연장된 평탄면을 포함하며, 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되는 출광부를 포함하고,
    상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 볼록한 적어도 하나 이상의 제1 볼록면 및 상기 제1 볼록면에서 하부 방향으로 연장되는 단차 구조를 형성하는 연장면을 포함하며,
    상기 출광부의 상기 평탄면은 상기 반사부와 상기 제4 볼록면 사이에 형성되며, 상기 반사부의 끝단에서 연장되고,
    상기 출광부의 상기 평탄면은 상기 반사부에서 상기 제4 볼록면으로 갈수록 상기 광축과의 거리가 증가하며,
    상기 입광부의 상기 연장면은 상기 제1 볼록면의 하단에서 상기 광 확산 렌즈의 외측면 방향으로 연장된 제1 연장면, 상기 제1 연장면의 하단에서 하부 방향으로 연장된 제2 연장면, 상기 제2 연장면의 하단에서 상기 광 확산 렌즈의 외측면 방향으로 연장된 제3 연장면 및 상기 제3 연장면의 하단에서 하부 방향으로 연장된 제4 연장면을 포함하고,
    상기 제1 연장면, 상기 제3 연장면 및 상기 제4 연장면은 평탄면으로 상기 광 확산 렌즈의 하면을 기준으로 경사를 갖도록 형성되며,
    상기 제2 연장면은 볼록면이나 오목면으로 형성되는 광 확산 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 볼록면은 상기 광 확산 렌즈의 내부방향으로 갈수록 볼록한 광 확산 렌즈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 볼록면은 상기 입광부의 내부 꼭지점을 기준으로 상기 내부 꼭지점으로부터 연장된 광 확산 렌즈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 상기 광축과 수직한 방향의 제2 평탄면을 더 포함하는 광 확산 렌즈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 평탄면에 위치한 광을 반사하는 반사부재 또는 광을 흡수하는 흡수부재를 더 포함하는 광 확산 렌즈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는 상기 광축 방향으로 볼록한 적어도 하나 이상의 제3 볼록면을 갖는 광 확산 렌즈.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부는 상기 광 확산 렌즈의 상기 광축과 수직한 방향의 제3 평탄면을 더 포함하는 광 확산 렌즈.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제3 평탄면에 위치한 광을 반사하는 반사부재 또는 광을 흡수하는 흡수부재를 더 포함하는 광 확산 렌즈.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부면과 이루는 각도가 90도 미만인 광 확산 렌즈.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 발광 소자; 및
    상기 발광 소자 상에 위치하고, 입광부, 반사부 및 출광부를 포함하는 광 확산 렌즈를 포함하고,
    상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 하부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 반사부는 상기 광 확산 렌즈의 상부로부터 내부방향으로 오목한 형상을 갖고, 상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 외측면으로 정의되고,
    상기 입광부는 상기 광 확산 렌즈의 중심을 지나는 직선으로 정의되는 광축 방향으로 볼록한 제1 볼록면 및 상기 제1 볼록면에서 하부 방향으로 연장되는 단차 구조를 형성하는 연장면을 포함하며,
    상기 출광부는 상기 광 확산 렌즈의 외측방향으로 돌출된 볼록면 및 상기 볼록면에서 연장된 평탄면을 포함하고,
    상기 출광부의 상기 평탄면은 상기 반사부와 상기 출광부의 상기 볼록면 사이에 형성되며, 상기 반사부의 끝단에서 연장되며,
    상기 출광부의 상기 평탄면은 상기 반사부에서 상기 출광부의 상기 볼록면으로 갈수록 상기 광축과의 거리가 증가하고,
    상기 입광부의 상기 연장면은 상기 제1 볼록면의 하단에서 상기 광 확산 렌즈의 외측면 방향으로 연장된 제1 연장면, 상기 제1 연장면의 하단에서 하부 방향으로 연장된 제2 연장면, 상기 제2 연장면의 하단에서 상기 광 확산 렌즈의 외측면 방향으로 연장된 제3 연장면 및 상기 제3 연장면의 하단에서 하부 방향으로 연장된 제4 연장면을 포함하고,
    상기 제1 연장면, 상기 제3 연장면 및 상기 제4 연장면은 평탄면으로 상기 광 확산 렌즈의 하면을 기준으로 경사를 갖도록 형성되며,
    상기 제2 연장면은 볼록면이나 오목면으로 형성되는 발광 디바이스.
  22. 삭제
KR1020177010124A 2013-07-17 2014-12-31 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스 KR102422454B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130084327A KR20150009860A (ko) 2013-07-17 2013-07-17 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
PCT/KR2014/006513 WO2015009083A1 (ko) 2013-07-17 2014-07-17 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
WOPCT/KR2014/006513 2014-07-17
PCT/KR2014/013115 WO2016010214A1 (ko) 2014-07-17 2014-12-31 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170061689A KR20170061689A (ko) 2017-06-05
KR102422454B1 true KR102422454B1 (ko) 2022-07-20

Family

ID=52346456

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130084327A KR20150009860A (ko) 2013-07-17 2013-07-17 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
KR1020177010124A KR102422454B1 (ko) 2013-07-17 2014-12-31 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130084327A KR20150009860A (ko) 2013-07-17 2013-07-17 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10094535B2 (ko)
KR (2) KR20150009860A (ko)
CN (1) CN105556355A (ko)
WO (1) WO2015009083A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10503010B2 (en) 2012-08-22 2019-12-10 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Thin direct-view LED backlights
KR20150009860A (ko) 2013-07-17 2015-01-27 서울반도체 주식회사 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
US20170114979A1 (en) * 2014-03-24 2017-04-27 Lg Innotek Co., Ltd. Lens and light-emitting device module comprising the same
CN105531607B (zh) * 2014-07-17 2019-11-15 首尔半导体（株） 光漫射透镜以及包括光漫射透镜的发光装置
US11306897B2 (en) 2015-02-09 2022-04-19 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems generating partially-collimated light emissions
US9869450B2 (en) 2015-02-09 2018-01-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems having a truncated parabolic- or hyperbolic-conical light reflector, or a total internal reflection lens; and having another light reflector
US10801696B2 (en) 2015-02-09 2020-10-13 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems generating partially-collimated light emissions
CN108604055B (zh) * 2015-12-28 2021-05-25 球面光学有限公司 具有奇次项非球面轮廓或多透镜的全方向折反射透镜
KR20200001244U (ko) 2018-12-05 2020-06-15 서기원 무인비행체를 이용한 무선전파 위치 탐지방법 및 장치
KR102213297B1 (ko) * 2018-12-06 2021-02-08 주식회사 에이치엘옵틱스 광 확산렌즈
CN115440129A (zh) * 2021-06-01 2022-12-06 南京瀚宇彩欣科技有限责任公司 防窥用背光模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070109791A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-17 Visteon Global Technologies, Inc. Side emitting near field lens
US20080151551A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Industrial Technology Research Institute Lens cap and light emitting diode package structure using the same
US20090129097A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-21 Cr Control Systems, Inc. Side-emitting lens for led lamp
WO2012132043A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 ナルックス株式会社 照明装置

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2215900A (en) * 1939-10-28 1940-09-24 Ralph E Bitner Catadioptrical lens
US5384659A (en) 1992-04-20 1995-01-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Condenser lens, polarizing element, light source apparatus, and projection display apparatus
JP4256738B2 (ja) 2003-07-23 2009-04-22 三菱電機株式会社 面状光源装置および該装置を用いる表示装置
KR100688767B1 (ko) 2004-10-15 2007-02-28 삼성전기주식회사 Ｌｅｄ 광원용 렌즈
KR101112542B1 (ko) 2004-11-03 2012-02-15 삼성전자주식회사 발광다이오드와 그 렌즈
TWI317829B (en) * 2004-12-15 2009-12-01 Epistar Corp Led illumination device and application thereof
EP1717627A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-02 LG Electronics, Inc. Optical lens, light emitting device package using the optical lens, and backlight unit
KR100661719B1 (ko) * 2005-04-26 2006-12-26 엘지전자 주식회사 측면 발광용 렌즈 및 그를 이용한 발광 패키지
KR100660721B1 (ko) * 2005-04-26 2006-12-21 엘지전자 주식회사 측면 발광용 렌즈 및 그를 이용한 발광 소자
US7334933B1 (en) * 2005-11-04 2008-02-26 Simon Jerome H Unified optical collection and distribution of light from quasi-point sources including LEDs, and linear light sources
US20070124848A1 (en) 2005-12-06 2007-06-07 Ayodeji Faniran Spinner shoe
KR101221066B1 (ko) * 2006-10-30 2013-02-12 삼성전자주식회사 측면 방출 렌즈와 이를 구비한 백라이트 유닛 및액정표시장치
JP4479805B2 (ja) * 2008-02-15 2010-06-09 ソニー株式会社 レンズ、光源ユニット、バックライト装置及び表示装置
US9217854B2 (en) * 2009-04-28 2015-12-22 Cree, Inc. Lens with controlled light refraction
EP2497996B1 (en) * 2009-11-04 2018-08-15 Nalux Co. Ltd. Lighting device
US8814391B2 (en) * 2010-09-20 2014-08-26 Luxingtek, Ltd. Light guiding structure
KR20120118565A (ko) * 2011-04-19 2012-10-29 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드 팩키지 및 이를 포함한 액정표시장치
KR101264323B1 (ko) 2011-05-30 2013-05-22 경북대학교 산학협력단 점광원을 이용한 면발광 백라이트 유닛 및 면발광 램프
US20130083541A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-04 Yu-Bin Fang Optical lens, light-emitting diode optical component and light-emitting diode illumination lamp
KR101957184B1 (ko) 2011-12-02 2019-03-13 엘지전자 주식회사 백라이트 유닛 및 그를 구비한 디스플레이 장치
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
KR101408324B1 (ko) * 2012-11-19 2014-06-17 (주)엔디에스 광 확산렌즈
CN103912820B (zh) 2013-01-01 2018-03-06 深圳市光峰光电技术有限公司 发光装置及其相关显示系统
CN103277739B (zh) 2013-04-26 2016-07-27 易美芯光（北京）科技有限公司 一种光学透镜
KR20150009860A (ko) 2013-07-17 2015-01-27 서울반도체 주식회사 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
CN103471009A (zh) 2013-09-13 2013-12-25 东莞市欧科光电科技有限公司 新型led透镜和液晶显示背光屏
CN103925557B (zh) 2014-03-26 2016-06-29 佛山市中山大学研究院 匀光透镜及包括该匀光透镜的led光源模组
CN105531607B (zh) * 2014-07-17 2019-11-15 首尔半导体（株） 光漫射透镜以及包括光漫射透镜的发光装置
KR102305232B1 (ko) * 2014-11-19 2021-09-27 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광 소자 패키지 및 그 패키지를 포함하는 조명 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070109791A1 (en) * 2005-11-15 2007-05-17 Visteon Global Technologies, Inc. Side emitting near field lens
US20080151551A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Industrial Technology Research Institute Lens cap and light emitting diode package structure using the same
US20090129097A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-21 Cr Control Systems, Inc. Side-emitting lens for led lamp
WO2012132043A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 ナルックス株式会社 照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10094535B2 (en) 2018-10-09
US11655960B2 (en) 2023-05-23
KR20170061689A (ko) 2017-06-05
US20200088386A1 (en) 2020-03-19
KR20150009860A (ko) 2015-01-27
CN105556355A (zh) 2016-05-04
US20160195238A1 (en) 2016-07-07
WO2015009083A1 (ko) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102422454B1 (ko) 광 확산 렌즈, 이를 구비한 발광 디바이스
CN110703367B (zh) 光漫射透镜和发光装置
JP5401534B2 (ja) 発光装置、照明装置、および表示装置
JP5449274B2 (ja) 照明装置、および表示装置
JP2006286638A (ja) 複数の隣り合って重なり合う導光板を有する発光装置
JP5228089B2 (ja) 発光装置および表示装置
KR102266737B1 (ko) 렌즈, 렌즈를 포함하는 발광 장치, 및 발광 장치를 포함하는 백 라이트 유닛
JP7244480B2 (ja) 薄型直接式バックライトのための超広配光発光ダイオード（ｌｅｄ）レンズ
US7674009B2 (en) LED lamp assembly
KR20190021522A (ko) 도광체 및 이를 구비하는 백라이트 장치
KR101987049B1 (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
KR101946909B1 (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
US10400988B2 (en) Light emitting module and light emitting apparatus
KR101877727B1 (ko) 렌즈 유닛 및 발광 장치
US10718973B2 (en) Display device
KR20100049339A (ko) 광학 부재 및 그를 포함하는 표시 장치
JP2013037783A (ja) 照明装置および表示装置
KR101798599B1 (ko) 광속제어부재 및 이를 이용한 백라이트유닛
US20230250936A1 (en) Light diffusing lens and light emitting device including the same
KR20130095051A (ko) 광원 패키지 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
US11073653B2 (en) Edge coupled light collimation for backlight
JP7504590B2 (ja) 面光源装置および表示装置
JP2013020896A (ja) 照明装置および表示装置
KR101189161B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
WO2012043315A1 (ja) 照明装置、表示装置およびテレビ受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)