KR102546965B1 - 확산 렌즈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

광원으로부터 발생되는 빛이 입사되도록, 오목한 곡면 형상의 제1 렌즈면; 상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 일부가 출사되도록, 볼록한 곡면 형상의 제2 렌즈면; 상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 나머지 일부가 출사되도록, 상기 제2 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수직 방향으로 연장되어 형성된 측면; 및 상기 제1 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수평 방향으로 연장되어 상기 측면의 테두리와 만나도록 형성된 바닥면;을 포함하고, 상기 제1 렌즈면, 및 상기 제2 렌즈면의 변화율의 부호가 동일하고, 상기 측면, 및 상기 바닥면에 임의의 형상들이 불규칙적으로 배치된 패턴이나, 지정된 형상들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴이 형성됨으로써, 상기 측면을 관통하는 빛을 확산시키고, 상기 바닥면에서 반사되는 빛을 확산시키는 확산 렌즈가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

확산 렌즈 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{DIFFUSION LENS AND DISPLAY DEVICE INLUDING THE SAME}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 광원의 광을 확산시키는 광학 렌즈와 관련된 기술과 관련된다.
최근 LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode) 등의 두께가 얇은 평판 표시 장치가 활발하게 개발되고 있다.
LCD는 이미지를 표시하기 위한 액정 디스플레이 패널(liquid crystal display panel), 및 상기 액정 디스플레이 패널에 빛을 공급하는 백라이트 패널(back light pannel)을 포함할 수 있다. 액정 디스플레이 패널은 비발광 소자이기 때문에 빛을 공급하기 위한 백라이트 패널이 위치할 수 있다. 액정 디스플레이 패널은 액정의 배열 상태에 따라 백라이트 패널로부터 조사된 광의 투과량을 조정할 수 있다.
백라이트 패널은 광원의 위치에 따라 엣지형 백라이트 패널과 직하형 백라이트 패널으로 구분될 수 있다. 엣지형 백라이트는 도광판의 측면에 광원이 설치되는 구조이고, 직하형 백라이트 패널은 액정 도광판의 하부에 복수의 광원을 배치시키는 구조이다. 직하형 백라이트 패널은 디스플레이 패널 하부에 배치된 복수의 발광 소자의 빛을 디스플레이 패널에 균일하게 공급하기 위해 빛을 확산시키는 확산 렌즈를 사용할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널에 빛을 공급하기 위한 이러한 기술은 일반적인 조명 장치나 냉장고 등의 내부 조명 장치에 적용될 수 있는 면광원 조명에도 이용될 수 있다.
직하형 백라이트 패널의 복수의 발광 소자는 디스플레이 패널 하부에 위치함으로써 높은 휘도를 확보할 수 있지만, 복수의 발광 소자의 배치된 위치에 따라 휘도가 균일하지 않을 수 있다. 특히, LED(light emitting diode)) 등의 점광원이 발광 소자로써 사용되는 경우, 확산판의 지정된 영역에 빛이 집중되는 빛튐 현상이 발생할 수 있고, 발생된 빛튐 현상에 의해 확산판에 밝기 얼룩이 생길 수 있다. 밝기 얼룩이 생긴 백라이트 패널로부터 빛이 공급된 디스플레이 패널을 통해 출력되는 이미지는 사용자의 집중도를 떨어뜨릴 수 있고, 이를 보완하기 위한 발광 소자가 추가 설치될 수 있으나 생산 비용을 증가로 이어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈는 발광 소자로부터 발생되는 빛을 확산시켜 확산판의 지정된 영역에 빛이 집중적으로 도달하는 것을 방지함으로써, 확산판에서의 빛의 분포를 균일하게 개선할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 확산 렌즈는, 광원으로부터 발생되는 빛이 입사되도록, 오목한 곡면 형상의 제1 렌즈면; 상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 일부가 출사되도록, 볼록한 곡면 형상의 제2 렌즈면; 상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 나머지 일부가 출사되도록, 상기 제2 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수직 방향으로 연장되어 형성된 측면; 및 상기 제1 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수평 방향으로 연장되어 상기 측면의 테두리와 만나도록 형성된 바닥면;을 포함하고, 상기 제1 렌즈면, 및 상기 제2 렌즈면의 변화율의 부호가 동일하고, 상기 측면, 및 상기 바닥면에 임의의 형상들이 불규칙적으로 배치된 패턴이나, 지정된 형상들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴이 형성됨으로써, 상기 측면을 관통하는 빛을 확산시키고, 상기 바닥면에서 반사되는 빛을 확산시킬 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 지정된 간격으로 배치된 복수의 LED(light emitting diode), 상기 복수의 LED에 각각 배치된 복수의 확산 렌즈, 및 상기 복수의 확산 렌즈로부터 입사된 빛을 확산시키는 확산판;을 포함하는 백라이트 패널; 및 이미지를 표시하는 디스플레이 패널;을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 확산 렌즈는 곡률 변화율에 변곡점이 존재하지 않게 확산 렌즈면를 형성함으로써 높은 생산 수율 및 우수한 조립 공차를 가질 수 있고, 광원 소자와 확산판의 거리가 짧은 경우에도 확산판에서의 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다. 그리고, 확산 렌즈의 측면 및 바닥면에 임의의 형상 또는 지정된 형상이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴을 형성하여 발광 소자로부터 발생된 빛을 다른 영역으로 확산시킴으로써 확산판에 도달하는 빛의 분포가 더욱 균일하게 개선될 수 있다.
또한, 확산 렌즈가 설치된 디스플레이 장치는 적은 수의 발광 소자를 이용하여 백라이트 패널의 확산판에서의 빛의 휘도를 지정된 값 이상으로 유지함으로써, 디스플레이 장치의 생산 비용이 절약될 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈에 의한 빛의 경로를 나타난 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 지정된 형상이 규칙적으로 배열된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 지정된 형상이 불규칙적으로 배열된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 확산된 빛의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 피크점에서의 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 휘도의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 휘도의 상대적 크기를 나타낸 그래프이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 발생하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 감소되는 것을 나타낸 그래프이다.
도 11 내지 도 13은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 지정된 형상이 규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 감소되는 것을 나타낸 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈를 통해 확산판에 도달한 빛의 양을 나타낸 분포도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 반구 형상의 반지름에 따른 빛튐 현상 발생 영역의 휘도의 상대적 크기를 나타낸 그래프이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 반구 형상의 반지름에 따른 휘도의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 18은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면 및 바닥면에 형성된 패턴에 의해 확산판에 도달하는 빛의 양을 나타낸 분포도이다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈가 포함된 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 20은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 21는 다양한 실시 예들에 따른, 표시 장치의 블록도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 확산 렌즈(diffusion lens)(100)는 PCB(printed circuit board)(10) 상에 설치된 발광 소자(또는, 광원)(10a)(예: LED(light emitting diode))를 덮도록 배치될 수 있다. 확산판(20)은 확산 렌즈(100) 위에 이격되어 배치될 수 있다. 확산판(20)과 확산 렌즈(100) 사이에는 에어갭(air gap)이 존재할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(10a)에서 발생한 빛은 확산 렌즈(100) 및 확산판(20)을 통해 백라이트 패널 외부로 발산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)는 발광 소자(10a)를 덮을 수 있도록 3차원 구조체로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)는 광축(a)을 기준으로 좌우 대칭인 형상일 수 있다. 또한, 확산 렌즈(100)는 광축(a)을 중심으로 회전 대칭일 수 있다. 광축(a)의 방향은, 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 수직 방향으로 연장된 축일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)는 발광 소자(10a)로부터 발생되는 빛이 투과할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 확산 렌즈(100)는 가시광선 영역에서 투과율이 70% 이상이고, 굴절률이 1.40 ~ 1.70 범위인 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)는 제1 렌즈면(110), 제2 렌즈면(120), 측면(130), 바닥면(140), 및 지지대(150)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 모든 구성이 필수적인 것은 아니고, 본 발명의 확산 렌즈(100)는 이보다 많은 구성요소, 또는 이보다 적은 구성 요소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)은 확산 렌즈(100) 내부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈면(110)은 확산 렌즈(100) 내부에 형성된 광원 소자 수용부에 의해 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)의 종단면은 곡선 형상일 수 있다. 또한, 제1 렌즈면(110)은 광축(a)을 중심으로 회전 대칭일 수 있다. 이에 따라, 제1 렌즈면(110)은 오목한 곡면 형상일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)는 확산 렌즈(100)의 상기 광원 수용부에 수용될 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(10a)에 의해 발생된 빛은 제1 렌즈면(110)으로 입사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)으로 입사한 빛은 제1 렌즈면(110)에서 1차적으로 굴절될 수 있다. 또한, 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 확산 렌즈(100)의 내부를 통해 확산 렌즈(100)의 다른 면으로 전달될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 렌즈면(120)은 확산 렌즈(100)의 상면에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 렌즈면(120)의 종단면은 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 렌즈면(120)은 광축(a)을 중심으로 회전 대칭일 수 있다. 이에 따라, 제2 렌즈면(120)은 볼록한 곡면 형상일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛 중 일부는 제2 렌즈면(120)으로 전달될 수 있다. 일 실시 예에 따르면. 제2 렌즈면(120)으로 전달된 빛은 제2 렌즈면(120)을 통해 출사되거나, 제2 렌즈면(120)에서 Fresnel 반사되어 확산 렌즈(100) 내부로 다시 전달될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 렌즈면(120)을 통해 출사되는 빛은 제2 렌즈면(120)에서 2차적으로 굴절될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(130)은 확산 렌즈(100)의 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 측면(130)은 제2 렌즈면(120)의 테두리로부터 확산 렌즈(100)의 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. , 일 실시 예에 따르면, 측면(130)의 종단면은 직선 형상일 수 있다. 또한, 측면(130)은 광축(a)을 중심으로 회전 대칭일 수 있다. 이에 따라, 측면(130)은 평면 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛 중 나머지 일부는 측면(130)을 통해 출사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)은 확산 렌즈(100)의 수평 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 바닥면(140)은 제1 렌즈면(110)의 테두리로부터 확산 렌즈(100)의 수평 방향으로 연장되어 측면(130)으 테두리와 만나도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)은 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛 중 일부를 확산 렌즈(100)의 내부로 반사시켜 확산 렌즈(100)로 내부로 반사시킬 수 있다. 상기 반사된 빛은, 예를 들어, 제2 렌즈면(120) 및 측면(130)을 통해 출사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)은 제2 렌즈면(120)에서 반사된 빛을 확산 렌즈(100)의 내부로 재반사시킬 수 있다. 상기 재반사된 빛은, 예를 들어, 제2 렌즈면(120) 및 측면(130)을 통해 출사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지대(150)는 확산 렌즈(100)를 설치된 PCB(10)로부터 지정된 거리로 이격되도록 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지대(150)는 바닥면(140)으로부터 확산 렌즈(100)의 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)는 적어도 세개의 지지대를 포함할 수 있다. 이에 따라, 확산 렌즈(100)가 PCB(10)에 안정적으로 설치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110), 및 제2 렌즈면(120)은 비구면 형상(예: 타원 형상)으로써, 하기의 수학식 1에 따라 형성될 수 있다.
Figure 112018069446046-pat00001
여기서, c는 렌즈의 곡률, k는 원추 상수(conic constant), A1 ~ An은 비구면 계수일 수 있다. 제1 렌즈면(110) 및 제2 렌즈면(120)은 2차 비구면 항(예: A2*r2)이 포함된 수학식 1에 의해 형성됨으로써, 확산판(20)에서의 휘도가 피크점(peak point)에서 상기 피크점 대비 휘도가 50%인 지점까지 선형성을 유지할 수 있다. 상기 2차 비구면 항이 포함된 수학식 1은, 예를 들어, 2차 비구면 항의 계수(예: A2)가 0이 아닌 것일 수 있다. 상기 피크점은 확산 렌즈(100)의 광축(a)과 일치하는 지점일 수 있다. 특히, 제2 렌즈면(120)의 형상은 상기 선형성을 유지하는데 중요한 요소로써, 상기 2차 비구면 항이 포함된 수학식 1에 의해 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)은 원추 상수(k1)가 -1 < k1 < 0 범위이고, 제2 렌즈면(120)은 원추 상수(k2)가 0 < k2 < 20 범위이고, 수학식 1에 따라 형성될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)은 렌즈의 곡률(c1)이 렌즈의 유효 직경(D1)과의 관계에서 5 < c1*D1 < 15 범위이고, 렌즈의 곡률(c2)이 렌즈의 유효 직경(D2)과의 관계에서 0.5 < c2*D2 < 2 범위이고, 수학식 1에 따라 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 렌즈면(120)의 변화율은 수직 방향으로 동일한 위치에 있는 제1 렌즈면(110)의 변화율보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 렌즈면(110)의 직경은 제2 렌즈면(120)의 직경보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110), 및 제2 렌즈면(120)의 곡률 변화율의 부호가 동일할 수 있다. 다시 말해, 제1 렌즈면(110), 및 제2 렌즈면(120)의 곡률 변화율의 부호가 변화되는 변곡점이 존재하지 않을 수 있다. 이에 따라, 확산 렌즈(100)는 높은 생산 수율 및 우수한 조립 공차를 가질 수 있다. 특히, 제2 렌즈면(120)의 곡률 변화율의 부호가 동일한 경우, 제2 렌즈면(120)의 곡률 변화율이 최소화되기 때문에 광원 소자(10a)와 확산판(20)의 거리가 짧은 경우에도 확산판(20)에서의 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(130) 및 바닥면(140)에 임의의 형상들이 불규칙적으로 배치된 패턴이 형성될 수 있다. 상기 임의의 형상들이 불규칙적으로 배치된 패턴은, 예를 들어, 측면(130) 및 바닥면(140)을 에칭(etching)(또는, 부식)시켜 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측면(130)에 형성된 패턴의 임의의 형상의 높이는 100μm이하일 수 있다. 또한, 바닥면(140)에 형성된 패턴의 임의의 형상의 높이는 30μm이하일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(130) 및 바닥면(140)에 지정된 형상이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴이 형성될 수 있다. 상기 지정된 형상들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴은 지정된 형상들에 대응되는 음각 또는 양각 형상이 형성된 금형을 통해 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측면(130) 및 바닥면(140)에 형성된 패턴의 지정된 형상은 피라미드 형상(pyramid shape), 삼각 프리즘 형상(triangular prism shape), 또는 반구 형상(hemisphere shape) 중 어느 하나일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)의 패턴에 형성된 지정된 형상의 높이는 300μm이하일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면(130) 및 바닥면(140)에 형성된 패턴은 발광 소자(10a)에 의해 발생된 빛을 확산시킬 수 있다. 예를 들어, 측면(130)을 통해 출사되는 빛의 경로를 변경시킴으로써, 상기 출사되는 빛이 확산판(20)의 지정된 영역에 집중되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 확산판(20)의 지정된 영역에 집중되는 빛을 분산시킬 수 있다. 또한, 바닥면(140)에 형성된 패턴은 바닥면(140)에 의해 반사되는 빛의 경로를 변경시킴으로써, 확산 렌즈(100)의 광축(a)으로 집중되는 빛을 분산시킬 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈에 의한 빛의 경로를 나타난 도면이다.
도 2를 참조하면, PCB(10)에 설치된 발광 소자(10a)에 의해 발생된 빛은 제1 렌즈면(110)으로 입사되고, 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제2 렌즈면(120), 및 측면(130)을 통해 출사될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제1 경로(1)를 통해 출사될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)의 중심으로 입사된 빛은 제2 렌즈면(120)의 중심을 통해 출사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 경로(1)는 광축(a) 상에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛 중 가장 많은 양의 빛이 제1 경로(201)를 통해 출사될 수 있다. 이에 따라, 광축(a)과 확산판(예: 도 1의 확산판(20))이 만나는 지점에서 휘도가 최대인 피크점을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제2 경로(203_1) 및 제3 경로(203_3)를 통해 출사될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제2 렌즈면(120)을 통해 출사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 경로(203_1) 및 제3 경로(203_3)를 통해 출사되는 빛은 제1 렌즈면(110) 및 제2 렌즈면(120) 각각에서 굴절되어 확산 렌즈(100)의 외부로 확산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제4 경로(205)를 통해 출사될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 측면(130)을 통해 출사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 경로(205)를 통해 출사되는 빛은 패턴이 형성된 측면(130)에서 굴절되어 확산 렌즈(100)의 외부로 확산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제5 경로(207)를 통해 출사될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 바닥면(140)에서 반사되어 측면(130)을 통해 출사될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제5 경로(207)를 통해 출사되는 빛은 패턴이 형성된 바닥면(140)에서 반사되고, 측면(130)을 통해 확산 렌즈(100)의 외부로 확산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제6 경로(209)를 통해 출사될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(10a)로부터 제1 렌즈면(110)으로 입사된 빛은 제2 렌즈면(120)에서 반사되어 바닥면(140)으로 전달되고, 바닥면(140)에서 재반사되어 제2 렌즈면(120)을 통해 출사될 수 있다. 바닥면(140)에 형성된 패턴은 상기 재반사된 빛 중 확산 렌즈(100)의 중심(또는, 광축(a)) 방향으로 출사되는 빛을 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제6 경로(209)를 통해 출사되는 빛은 패턴이 형성된 바닥면(140)에서 반사(또는, 재반사)되고, 제2 렌즈면(140)을 통해 확산 렌즈(100)의 외부로 확산될 수 있다.
이에 따라, 발광 소자(10a)에 의해 발생한 빛은 측면(130) 및 바닥면(140)에 형성된 패턴에 의해 굴절 또는 반사됨으로써, 확산 렌즈(100)의 외부로 확산될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 지정된 형상이 규칙적으로 배열된 것을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 바닥면(140)에 복수의 피라미드 형상(141)이 방사형으로 배치될 수 있다. 복수의 피라미드 형상(141)은 바닥면(140)의 중심으로부터 지정된 거리(r)까지 형성될 수 있다. 지지대(150)는 바닥면(140)에 복수의 피라미드 형상(141)과 함께 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)에 표시된 A 영역을 확대하여 나타낸 도면에서, 복수의 피라미드 형상들(141)이 지정된 방향(b)으로 배치됨으로서, 방사 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 서로 상이한 폭의 복수의 피라미드 형상들(141)이 지정된 방향(b)으로 배치될 수 있다. 지정된 방향(b)으로 배치된 제2 피라미드 형상(141_3)의 폭은, 예를 들어, 제1 피라미드 형상(141_1)의 폭보다 넓을 수 있다. 또한, 지정된 방향(b)에 배치된 제3 피라미드 형상(141_1')은 제1 피라미드 형상(141_1)과 유사할 수 있다. 제1 피라미드 형상(141_1)의 폭보다 2배 넓은 제2 피라미드 형상(141_3)이 배치된 경우, 제1 피라미드 형상(141_1)와 폭이 유사한 제3 피라미드 형상(141_1')이 배치될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 지정된 형상이 불규칙적으로 배열된 것을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 바닥면(140)에 복수의 피라미드 형상(141)이 랜덤하게 배치될 수 있다. 복수의 피라미드 형상(143)은 바닥면(140)의 중심으로부터 지정된 거리(r)까지 형성될 수 있다. 지지대(150)는 바닥면(140)에 복수의 피라미드 형상(143)과 함께 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시된 B 영역을 확대하여 나타낸 도면에서, 동일한 복수의 피라미드 형상(143)이 배치될 수 있다. 지정된 영역(c)에 지정된 개수의 피라미드 형상이 배치될 수 있다. 복수의 피라미드 형상(143)에 포함된 피라미드 형상(143_1, 143_3)은 서로 동일할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 확산된 빛의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 확산 렌즈(100)에 의해 확산된 빛의 분포는 확산된 빛이 도달하는 확산판(20)에서의 휘도를 통해 알 수 있다. 다시 말해, 확산판(20)의 휘도가 높은 지점은 도달하는 빛의 양이 많을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 바닥면(140)에 패턴이 있는 경우(510), 패턴이 없는 경우(520)와 비교하여 확산판(20)의 지정된 영역(T)에서의 휘도가 낮아질 수 있다. 다시 말해, 확산 렌즈(100)를 통해 확산 렌즈(100) 중심 방향으로 출사되는 빛을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 확산판(20)에 도달하는 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 피크점에서의 휘도를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 바닥면(140)의 일부 영역에 패턴이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 바닥면(140)에 패턴이 형성된 영역(140a)의 비율은 패턴이 형성된 영역(140a)의 직경(d)과 바닥면(140)의 직경(D) 사이의 비율(d/D)로 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 패턴이 형성된 영역(140a)의 직경(d)과 바닥면(140)의 직경(D) 사이의 직경 비율(d/D)에 따라 지정된 지점에서의 휘도를 측정 할 수 있다. 상기 지정된 지점은 확산판(예: 도 1의 확산판(20))에서 피크점일 수 있다. 상기 피크점은, 예를 들어, 확산 렌즈(100)의 광축과 확산판(예: 도 1의 확산판(20))이 만나는 지점일 수 있다. 이에 따라, 상기 측정된 휘도는 확산 렌즈(100)의 중심 방향으로 출사된 빛이 집중되는 상태를 나타낼 수 있다. 이에 따라, 피크점에서의 휘도가 낮은 경우, 빛이 좌우로 확산되는 폭이 증가할 수 있고, 상기 피크점 대비 휘도가 50%인 좌우 지점의 폭(또는, 반치폭)이 확대될 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 휘도의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 도 6에서의 패턴이 형성된 영역(140a)의 직경(d)과 바닥면(140)의 직경(D) 사이의 직경 비율(d/D)이 0.75 ~ 1.00 범위에서, 피크점에서의 휘도가 측정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 피크점에서 지정된 광원에 의한 휘도는 직경 비율(d/D)이 0.92일 때 측정된 휘도가 최저점일 수 있다. 이에 따라, 직경 비율(d/D)가 0.90 ~ 0.94 범위일 때, 상대적으로 적은 양의 빛이 확산 렌즈(100)의 중심으로 집중될 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 형성된 영역의 직경에 따른 휘도의 상대적 크기를 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 직경 비율(d/D)이 0.75 ~ 1.00 범위에서, 피크점을 중심으로 한 휘도의 상대적인 크기를 나타낸 것이다.
일 실시 예에 따르면, 도 6에서의 패턴이 형성된 영역(140a)의 직경(d)과 바닥면(140)의 직경(D) 사이의 직경 비율(d/D)이 0.90 ~ 0.94인 범위에서, 피크점을 중심으로 한 휘도의 차이가 상대적으로 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 직경 비율(d/D)이 0.90 ~ 0.94 범위일 때 확산 렌즈(100)에 의해 확산되어 확산판에 도달한 빛의 균일도가 가장 양호할 수 있다. 이는 도 6의 피크점에서 지정된 광원에 의한 휘도가 직경 비율(d/D)이 0.90 ~ 0.94일 때 최저점을 갖는 것과 대응될 수 있다.
이에 따라, 확산 렌즈(100)는 패턴이 형성된 영역(140a)의 바닥면(140)의 직경의 비율이 0.90 ~ 0.94 범위인 경우, 확산판(예: 도 1의 확산판(20))에 도달하는 빛의 분포를 균일하게 개선시킬 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 발생하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 확산 렌즈(100_1) 및 제2 확산 렌즈(100_3)는 서로 이웃하여 PCB(10)에 배열된 제1 발광 소자(10a) 및 제2 발광 소자(10b) 각각에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 확산 렌즈(100_3)에서 출사되는 빛은 제1 경로(901)로 발산되어 확산판(20)에서 제2 경로(903)로 반사되고, 상기 반사된 빛은 제1 확산 렌즈(100_1)의 바닥면(예: 도 1의 바닥면(140))에서 제3 경로(905)로 재반사될 수 있다. 다시 말해, 제2 발광 소자(10b)로부터 제2 확산 렌즈(100_3)를 통해 출사된 빛이 확산판(20) 및 제1 확산 렌즈(100_1) 통해 다시 출사될 수 있다. 이에 따라, 제1 확산 렌즈(100_1)에서 출사되는 빛은 제1 발광 소자(10a)로부터 직접 발생되는 빛뿐만 아니라, 이웃한 제1 확산 렌즈(100_1)로부터 출사된 빛의 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 확산 렌즈(100_1)에서 출사되는 빛은 이웃한 제2 확산 렌즈(100_3)로부터 출사된 빛의 영향으로 확산판(20)의 제1 지점(20a)에서 빛튐 현상을 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 확산 렌즈(100_3)에 패턴이 있는 경우, 제1 확산 렌즈(110_1)에서 다시 출사되는 빛은 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 제1 확산 렌즈(100_1)로부터 출사된 빛에 대한 이웃한 제2 확산 렌즈(100_3)로부터 출사된 빛의 영향을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 확산판(20)의 제1 지점(20a)에서 발생되는 빛튐 현상이 감소될 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 바닥면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 감소되는 것을 나타낸 그래프이다.
도 10을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 바닥면(예: 도 1의 바닥면(140))에 형성된 패턴에 의해 발생하는 빛튐 현상이 감소될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 확산 렌즈의 바닥면에 패턴이 있는 경우(1010), 패턴이 없는 경우(1020)와 비교하여 확산판(예: 도 1의 확산판(20))의 지정된 지점에서 휘도가 낮아질 수 있다(1030a). 다시 말해, 확산판의 지정된 지점에서 발생되는 빛튐 현상이 감소될 수 있다. 상기 지정된 지점을 도 10의 제1 지점(20a)에 대응될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 지정된 형상이 규칙적으로 배열된 패턴이 형성된 것을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면(130)에 복수의 반구 형상(또는, 원형 돌기 형상)(131)이 규칙적으로 배열될 수 있다. (a)는 확산 렌즈(100)의 사시도 이고, (b)는 확산 렌즈(100)의 단면도이다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 측면(130)에 형성된 복수의 반구 형상(131)은 서로 지정된 거리로 배치될 수 있다. 복수의 반구 형상(131)에 포함된 반구 형상(131_1, 131_3)은 서로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)을 통해 입사한 빛, 및 제2 렌즈면(120) 및 바닥면(140)에서 반사된 빛은 복수의 반구 형상(131)이 규칙적으로 배치된 측면(130)을 통해 출사할 수 있다.
도 12를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면(130)에 복수의 반원 튜브 형상(133)이 규칙적으로 배열될 수 있다. 반원 튜브 형상(133_1, 133_3)은 반원이 연장되어 형성된 형상일 수 있다. (a)는 확산 렌즈(100)의 사시도이고, (b)는 확산 렌즈(100)의 단면도이다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 측면(130)에 형성된 복수의 반원 튜브 형상(133)이 수직 방향으로 연속적으로 배치될 수 있다. 복수의 반원 튜브 형상(133)에 포함된 반원 튜브 형상(133_1, 133_3)은 서로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)을 통해 입사한 빛, 및 제2 렌즈면(120) 및 바닥면(140)에서 반사된 빛은 복수의 반원 튜브 형상(133)이 규칙적으로 배치된 측면(130)을 통해 출사할 수 있다.
도 13을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면(130)에 복수의 삼각 튜브 형상(135)이 규칙적으로 배열될 수 있다. 삼각 튜브 형상(135_1, 135_3)은 삼각형이 연장되어 형성된 형상일 수 있다. (a)는 확산 렌즈(100)의 사시도이고, (b)는 확산 렌즈(100)의 단면도이다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 측면(1300)에 형성된 복수의 삼각 튜브 형상(135)이 수직 방향으로 연속적으로 배치될 수 있다. 복수의 삼각 튜브 현상(135)에 포함된 삼각 튜브 형상(135_1, 135_3)은 서로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 렌즈면(110)을 통해 입사한 빛, 및 제2 렌즈면(120) 및 바닥면(140)에서 반사된 빛은 복수의 삼각 튜브 형상(135)이 규칙적으로 배치된 측면(130)을 통해 출사할 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 패턴에 의해 빛튐 현상이 감소되는 것을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 제1 확산 렌즈(100_1), 제2 확산 렌즈(100_3) 및 제3 확산 렌즈(100_5)은 지정된 간격(P)으로 PCB(10)에 배열된 제1 발광 소자(10a), 제2 발광 소자(10b) 및 제3 발광 소자(10c) 각각에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 확산 렌즈(100_1)의 측면에서 출사되는 제1 빛(1401) 및 제2 확산 렌즈(100_3)의 측면에서 출사되는 제2 빛(1403_1)에 의해 확산판(20)의 제1 지점(20a)에서 빛튐 현상이 발생할 수 있다. 제1 지점(20a)은, 예를 들어, 제1 발광 소자(또는, 제2 발광 소자(10b))로부터 지정된 간격(P)의 1/2 거리(1/P)만큼 이격된 지점일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 확산 렌즈(100_3)의 측면에서 출사되는 제3 빛(1403_3) 및 제3 확산 렌즈(100_5)의 측면에서 출사되는 제4 빛(1405)에 의해 확산판(20)의 제2 지점(20b)에서 빛튐 현상이 발생할 수 있다. 제2 지점(20b)은, 예를 들어, 제2 발광 소자(10b)(또는, 제3 발광 소자(10c))로부터 지정된 간격(P)의 1/2 거리(P/2)만큼 이격된 지점일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 확산 렌즈의 측면에 패턴이 있는 경우(1410), 패턴이 없는 경우(1420)와 비교하여, 제1 지점(20a) 및 제2 지점(20b)에서의 휘도가 낮아질 수 있다(1430a, 1430b). 다시 말해, 확산판(20)의 제1 지점(20a) 및 제2 지점(20b)에서 발생되는 빛튐 현상이 감소될 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈를 통해 확산판에 도달한 빛의 양을 나타낸 분포도이다.
도 15를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면에 형성된 패턴에 의해 발생하는 빛튐 현상이 감소될 수 있다.
(a)를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면에 패턴이 형성되지 않은 경우, 확산판에 도달한 빛의 분포도(1510)는 상대적으로 많은 양의 빛이 분포한 제1 부분(1510a) 및 제2 부분(1510b)을 포함할 수 있다. 제1 부분(1510a), 및 제2 부분(1510b)은 도 14의 확산판(20)의 제1 지점(20a) 및 제2 지점(20b)을 포함하는 영역에 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 부분(1510a), 및 제2 부분(1510b)은 빛튐 현상에 의해 많은 양의 빛이 분포할 수 있다. 이에 따라, 확산판의 제1 부분(1510a), 및 제2 부분(1510b)에 대응되는 영역에 밝기 얼룩이 나타날 수 있다.
(b)를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면에 패턴이 형성되어 있는 경우, 확산판에 도달한 빛의 분포도(1520)는 다른 영역과 유사하게 빛이 분포한 제3 부분(1520a) 및 제4 부분(1520b)을 포함할 수 있다. 제3 부분(1520a) 및 제4 부분(1520b)은 제1 부분(1510a) 및 제2 부분(1510b)에 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 부분(1520a) 및 제4 부분(1520b)은 빛튐 현상이 감소하여 다른 영역과 유사하게 빛이 분포할 수 있다. 이에 따라, 확산판의 제3 부분(1520a) 및 제4 부분(1520b)에 대응되는 영역에 밝기 얼룩이 감소할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 반구 형상의 반지름에 따른 빛튐 현상 발생 영역의 휘도의 상대적 크기를 나타낸 그래프이다.
도 16을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면에 도 9에서와 같이 지정된 지름의 복수의 반구 형상을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 빛튐 현상 발생 영역의 휘도의 상대적 크기는 빛튐 현상이 발생한 영역의 최대 휘도 값과 확산판에 도달한 빛의 휘도의 평균 값 사이의 휘도 비율로 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 측면에 형성된 반구 형상의 반지름(R)에 따라 빛튐 현상이 발생한 영역의 최대 휘도 값과 확산판에 도달한 빛의 휘도의 평균 값 사이의 휘도 비율을 측정할 수 있다. 이에 따라, 상기 측정된 휘도 비율은 확산판에 도달하는 빛의 균일도를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)에 측면에 복수의 반구 형상이 규칙적으로 배열된 패턴이 없는 경우에 비해, 상기 패턴이 형성된 경우 휘도 비율이 1로 낮아질 수 있다. 또한, 지정된 광원에 의한 휘도 비율은 반구 형상의 반지름이 0.05 ~ 0.15 mm 범위일 때 1에 근접한 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 반구 형상의 반지름이 0.05 ~ 0.15 mm 범위일 때, 상대적으로 확산판에 도달하는 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면에 형성된 반구 형상의 반지름에 따른 휘도의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 17을 참조하면, 도 16에서 반구 형상의 반지름이 0.03 ~ 0.15 mm 범위에서, 휘도가 측정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(100)의 측면에 복수의 반구 형상이 배열된 패턴이 형성된 경우, 빛튐 형상이 발생하는 영역에서의 휘도가 낮아질 수 있다(1710a, 1710b). 또한, 반구 형상이 반지름이 0.05 ~ 0.15 mm 범위일 때, 확산 렌즈(100)에 의해 확산되어 확산판에 도달한 빛의 균일도가 가장 양호할 수 있다. 이는 도 16의 빛튐 현상이 발생한 영역의 최대 휘도 값과 확산판에 도달한 빛의 휘도의 평균 값 사이의 휘도 비율이 반구 형상이 반지름이 0.05 ~ 0.15 범위일 때 1에 수렴하는 것에 대응될 수 있다.
도 18은 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈의 측면 및 바닥면에 형성된 패턴에 의해 확산판에 도달하는 빛의 양을 나타낸 분포도이다.
도 18을 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면 및 바닥면에 형성된 패턴에 의해 확산판에 도달하는 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다.
(a)를 참조하면, 확산 렌즈(100)에 패턴이 형성되지 않은 경우, 확산판에 도달한 빛의 분포도(1810)는 지정된 영역에서 상대적으로 많은 양의 빛이 분포할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 영역에서 빛튐 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 확산판에 도달한 빛의 균일도가 낮을 수 있다. 다시 말해, 확산판에 밝기 얼룩이 포함될 수 있다.
(b)를 참조하면, 확산 렌즈(100)의 측면 및 바닥면에 패턴이 형성된 경우, 확산판에 도달한 빛의 분포도(1820)는 전체 영역에 유사하게 빛이 분포할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지정된 영역에서 빛튐 현상이 감소할 수 있다. 이에 따라, 확산판에 도달한 빛의 균일도가 높을 수 있다. 다시 말해, 확산판에 밝기 얼룩이 감소될 수 있다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈가 포함된 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 19를 참조하면, 디스플레이 장치(1900)는 백라이트 패널(1910), 디스플레이 패널(1920) 및 베젤(1930)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 백라이트 패널은 수납 용기(1911), 제1 PCB(1912), 확산 렌즈(1913), 도광판(1914), 확산판(1915) 및 광학 시트(1916)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 수납 용기(1911)은 제1 PCB(1912)를 수납할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 PCB(1912)에는 지정된 간격으로 복수의 발광 소자가 배열될 수 있다. 제1 PCB(1912)는 도 1의 PCB(10)와 동일한 것일 수 있다. 상기 발광 소자는, 예를 들어, LED(light emitting diode)일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 확산 렌즈(1913)는 상기 복수의 발광 소자 각각에 배치될 수 있다. 확산 렌즈(1913)은, 예를 들어, 도 1의 확산 렌즈(100)와 동일한 렌즈일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도광판(1914)은 발광 소자와 이격되어 배치되고, 발광 소자로부터 발생된 빛에 포함된 적색광, 청색광 및 녹색광을 혼합하고, 상기 혼합된 빛을 출사할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도광판(1914)은 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate)(PMMA) 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 확산판(1915)은 도광판(1914)을 통해 출사되는 빛을 확산시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 확산판(1915)은 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate)(PMMA) 재질로 이루어되며, 내부에 빛의 확산을 위한 확산제를 포함할 수 있다. 확산판(1915)은 도 1의 확산판(20)과 동일할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 시트(1916)은 확산판(1915)를 통해 확산된 빛의 경로를 다시 변경하여 빛의 휘도 특성을 향상시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 광학 시트(1916)은 빛의 정면 휘도를 향상시키기 위한 집광 시트일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(1920)은 이미지를 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 패널(1920)은 디스플레이 패널(liquid crystal display panel)일 수 있다. 디스플레이 패널(1920)은, 예를 들어, 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)(TFT)가 매트릭스 형태로 형성된 기판(1921), 및 색을 구현하기 위한 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 칼라필터 기판(1922)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 베젤(1930)은 백라이트 패널(1910)을 디스플레이 패널(1920)에 결합시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 베젤(1930)은 백라이트 패널(1910)의 수납 용기(1911)와 결합하여 디스플레이 장치(1900)의 하우징을 형성할 수 있다.
도 1 내지 도 19에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확산 렌즈(100)는 곡률 변화율에 변곡점이 존재하지 않게 제2 렌즈면(120)을 형성함으로써 높은 생산 수율 및 우수한 조립 공차를 가질 수 있고, 광원 소자(10a)와 확산판(20)의 거리가 짧은 경우에도 확산판(20)에서의 빛의 분포가 균일하게 개선될 수 있다. 그리고, 확산 렌즈(100)의 측면 및 바닥면에 임의의 형상 또는 지정된 형상이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴을 형성하여 발광 소자로부터 발생된 빛을 다른 영역으로 확산시킴으로써 확산판에 도달하는 빛의 분포가 더욱 균일하게 개선될 수 있다.
또한, 확산 렌즈(100)가 설치된 디스플레이 장치(1900)는 적은 수의 발광 소자를 이용하여 백라이트 패널(1910)의 확산판(1915)에서의 빛의 휘도를 지정된 값 이상으로 유지함으로써, 디스플레이 장치(1900)의 생산 비용이 절약될 수 있다.
도 20은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(2000) 내의 전자 장치(2001)의 블럭도이다.
도 20을 참조하면, 네트워크 환경(2000)에서 전자 장치(2001)는 제 1 네트워크(2098)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2002)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(2099)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(2004) 또는 서버(2008)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)는 서버(2008)를 통하여 전자 장치(2004)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)는 프로세서(2020), 메모리(2030), 입력 장치(2050), 음향 출력 장치(2055), 표시 장치(2060)(예: 도 19의 디스플레이 장치(1900)), 오디오 모듈(2070), 센서 모듈(2076), 인터페이스(2077), 햅틱 모듈(2079), 카메라 모듈(2080), 전력 관리 모듈(2088), 배터리(2089), 통신 모듈(2090), 가입자 식별 모듈(2096), 또는 안테나 모듈(2097)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(2001)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(2060) 또는 카메라 모듈(2080))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(2076)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(2060)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(2020)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(2040))를 실행하여 프로세서(2020)에 연결된 전자 장치(2001)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(2020)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(2076) 또는 통신 모듈(2090))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(2032)에 로드하고, 휘발성 메모리(2032)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(2034)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(2020)는 메인 프로세서(2021)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(2023)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(2023)은 메인 프로세서(2021)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(2023)는 메인 프로세서(2021)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(2023)는, 예를 들면, 메인 프로세서(2021)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2021)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(2021)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(2021)와 함께, 전자 장치(2001)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(2060), 센서 모듈(2076), 또는 통신 모듈(2090))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(2023)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(2080) 또는 통신 모듈(2090))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(2030)는, 전자 장치(2001)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(2020) 또는 센서모듈(2076))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(2040)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(2030)는, 휘발성 메모리(2032) 또는 비휘발성 메모리(2034)를 포함할 수 있다.
프로그램(2040)은 메모리(2030)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(2042), 미들 웨어(2044) 또는 어플리케이션(2046)을 포함할 수 있다.
입력 장치(2050)는, 전자 장치(2001)의 구성요소(예: 프로세서(2020))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(2001)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(2050)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(2055)는 음향 신호를 전자 장치(2001)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(2055)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(2060)는 전자 장치(2001)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(2060)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(2060)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(2070)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(2070)은, 입력 장치(2050) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(2055), 또는 전자 장치(2001)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(2076)은 전자 장치(2001)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(2076)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(2077)는 전자 장치(2001)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(2077)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(2078)는, 그를 통해서 전자 장치(2001)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(2078)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(2079)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(2079)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(2080)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(2080)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(2088)은 전자 장치(2001)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(2089)는 전자 장치(2001)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(2089)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(2090)은 전자 장치(2001)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(2002), 전자 장치(2004), 또는 서버(2008))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(2090)은 프로세서(2020)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(2090)은 무선 통신 모듈(2092)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(2094)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(2098)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(2099)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(2092)은 가입자 식별 모듈(2096)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(2098) 또는 제 2 네트워크(2099)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(2001)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(2097)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈은, 일 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(2097)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(2098) 또는 제 2 네트워크(2099)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(2090)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(2090)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(2099)에 연결된 서버(2008)를 통해서 전자 장치(2001)와 외부의 전자 장치(2004)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(2002, 2004) 각각은 전자 장치(2001)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(2001)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(2002, 2004, or 2008) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(2001)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(2001)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(2001)로 전달할 수 있다. 전자 장치(2001)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 21는 다양한 실시 예들에 따른, 표시 장치(2060)의 블록도(2100)이다.
도 21를 참조하면, 표시 장치(2060)는 디스플레이(2110), 및 이를 제어하기 위한 디스플레이 드라이버 IC(DDI)(2130)를 포함할 수 있다. DDI(2130)는 인터페이스 모듈(2131), 메모리(2133)(예: 버퍼 메모리), 이미지 처리 모듈(2135), 또는 맵핑 모듈(2137)을 포함할 수 있다. DDI(2130)은, 예를 들면, 영상 데이터, 또는 상기 영상 데이터를 제어하기 위한 명령에 대응하는 영상 제어 신호를 포함하는 영상 정보를 인터페이스 모듈(2131)을 통해 전자 장치 2001의 다른 구성요소로부터 수신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 영상 정보는 프로세서(2020)(예: 메인 프로세서(2021)(예: 어플리케이션 프로세서) 또는 메인 프로세서(2021)의 기능과 독립적으로 운영되는 보조 프로세서(2023)(예: 그래픽 처리 장치)로부터 수신될 수 있다. DDI(2130)는 터치 회로(2150) 또는 센서 모듈(2076) 등과 상기 인터페이스 모듈(2131)을 통하여 커뮤니케이션할 수 있다. 또한, DDI(2130)는 상기 수신된 영상 정보 중 적어도 일부를 메모리(2133)에, 예를 들면, 프레임 단위로 저장할 수 있다. 이미지 처리 모듈(2135)은, 예를 들면, 상기 영상 데이터의 적어도 일부를 상기 영상 데이터의 특성 또는 디스플레이(2110)의 특성에 적어도 기반하여 전처리 또는 후처리(예: 해상도, 밝기, 또는 크기 조정)를 수행할 수 있다. 맵핑 모듈(2137)은 이미지 처리 모듈(2035)를 통해 전처리 또는 후처리된 상기 영상 데이터에 대응하는 전압 값 또는 전류 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전압 값 또는 전류 값의 생성은 예를 들면, 디스플레이(2110)의 픽셀들의 속성(예: 픽셀들의 배열(RGB stripe 또는 pentile 구조), 또는 서브 픽셀들 각각의 크기)에 적어도 일부 기반하여 수행될 수 있다. 디스플레이(2110)의 적어도 일부 픽셀들은, 예를 들면, 상기 전압 값 또는 전류 값에 적어도 일부 기반하여 구동됨으로써 상기 영상 데이터에 대응하는 시각적 정보(예: 텍스트, 이미지, 또는 아이콘)가 디스플레이(2110)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시 장치(2060)는 터치 회로(2150)를 더 포함할 수 있다. 터치 회로(2150)는 터치 센서(2151) 및 이를 제어하기 위한 터치 센서 IC(2153)를 포함할 수 있다. 터치 센서 IC(2153)는, 예를 들면, 디스플레이(2110)의 특정 위치에 대한 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지하기 위해 터치 센서(2151)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서 IC(2153)는 디스플레이(2110)의 특정 위치에 대한 신호(예: 전압, 광량, 저항, 또는 전하량)의 변화를 측정함으로써 터치 입력 또는 호버링 입력을 감지할 수 있다. 터치 센서 IC(2153)는 감지된 터치 입력 또는 호버링 입력에 관한 정보(예: 위치, 면적, 압력, 또는 시간)를 프로세서(2020) 에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 회로(2150)의 적어도 일부(예: 터치 센서 IC(2153))는 디스플레이 드라이버 IC(2130), 또는 디스플레이(2110)의 일부로, 또는 표시 장치(2060)의 외부에 배치된 다른 구성요소(예: 보조 프로세서(2023))의 일부로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시 장치(2060)는 센서 모듈(2076)의 적어도 하나의 센서(예: 지문 센서, 홍채 센서, 압력 센서 또는 조도 센서), 또는 이에 대한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 적어도 하나의 센서 또는 이에 대한 제어 회로는 표시 장치(2060)의 일부(예: 디스플레이(2110) 또는 DDI(2130)) 또는 터치 회로(2150)의 일부에 임베디드될 수 있다. 예를 들면, 표시 장치(2060)에 임베디드된 센서 모듈(2076)이 생체 센서(예: 지문 센서)를 포함할 경우, 상기 생체 센서는 디스플레이(2110)의 일부 영역을 통해 터치 입력과 연관된 생체 정보(예: 지문 이미지)를 획득할 수 있다. 다른 예를 들면, 표시 장치(2060)에 임베디드된 센서 모듈(2076)이 압력 센서를 포함할 경우, 상기 압력 센서는 디스플레이(2110)의 일부 또는 전체 영역을 통해 터치 입력과 연관된 압력 정보를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 터치 센서(2151) 또는 센서 모듈(2076)은 디스플레이(2110)의 픽셀 레이어의 픽셀들 사이에, 또는 상기 픽셀 레이어의 위에 또는 아래에 배치될 수 있다.본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(2001)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(2036) 또는 외장 메모리(2038))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(2040))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(2001))의 프로세서(예: 프로세서(2020))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 확산 렌즈(diffusion lens)에 있어서,
    광원으로부터 발생되는 빛이 입사되도록, 오목한 곡면 형상의 제1 렌즈면;
    상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 일부가 출사되도록, 볼록한 곡면 형상의 제2 렌즈면;
    상기 제1 렌즈면으로 입사한 빛의 나머지 일부가 출사되도록, 상기 제2 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수직 방향으로 연장되어 형성된 측면; 및
    상기 제1 렌즈면의 테두리로부터 상기 확산 렌즈의 수평 방향으로 연장되어 상기 측면의 테두리와 만나도록 형성된 바닥면;을 포함하고,
    상기 제1 렌즈면, 및 상기 제2 렌즈면의 변화율의 부호가 동일하고,
    상기 측면, 및 상기 바닥면에 임의의 형상들이 불규칙적으로 배치된 패턴이나, 지정된 형상들이 규칙적 또는 불규칙적으로 배치된 패턴이 형성됨으로써, 상기 측면을 관통하는 빛을 확산시키고, 상기 바닥면에서 반사되는 빛을 확산시키며,
    상기 바닥면의 패턴은 상기 바닥면의 일부에만 형성되고 상기 바닥면의 다른 일부에는 형성되지 않으며,
    상기 바닥면의 패턴이 형성된 영역의 직경(d)과 상기 바닥면의 직경(D) 사이의 직경 비율(d/D)이 0.90 ~ 0.94 범위인, 확산 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 렌즈면, 및 상기 제 2 렌즈면은 종단면이 타원 형상으로써, 이하의 식에 따라 형성되고, 상기 제2 렌즈면을 형성할 때 A2가 0이 아닌, 확산 렌즈.
    Figure 112023002974641-pat00002

    여기서, c는 렌즈의 곡률, k는 원추 상수(conic constant), A1 ~ An은 비구면 계수.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 렌즈면은 원추 상수(k1)가 -1 < k1 < 0 범위이고,
    상기 제2 렌즈면은 원추 상수(k2)가 0 < k2 < 20 범위인, 확산 렌즈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 렌즈면의 곡률(c1)이 상기 제1 렌즈면의 유효 직경(D1)과의 관계에서 5 < c1*D1 < 15 범위이고,
    상기 제2 렌즈면의 곡률(c2)이 상기 제2 렌즈면의 유효 직경(D2)과의 관계에서 0.5 < c2*D2 < 2 범위인, 확산 렌즈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 임의의 형상들이 불규칙적으로 배열된 패턴은 상기 측면 및 상기 바닥면을 에칭(etching)시켜 형성된, 확산 렌즈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면의 복수의 지정된 형상은 반구 형상(hemisphere shape), 반원 튜브 형상(semicircular tube shape), 또는 삼각 튜브 형상(triangular tube shape) 중 어느 하나인, 확산 렌즈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 측면의 상기 반구 형상은 반지름이 0.05 ~ 0.15 mm 범위인, 확산 렌즈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면의 상기 임의의 형상들의 높이는 100μm이하인, 확산 렌즈.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면의 복수의 지정된 형상은 피라미드 형상(pyramid shape), 삼각 프리즘 형상(triangular prism shape), 또는 반구 형상(hemisphere shape) 중 어느 하나인, 확산 렌즈.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면의 복수의 지정된 형상은 방사형으로 배치되는, 확산 렌즈.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면의 복수의 지정된 형상은 랜덤하게 배치되는, 확산 렌즈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 바닥면의 복수의 지정된 형상은 지정된 영역에 지정된 개수의 형상이 배치된, 확산 렌즈.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면의 임의의 형상의 높이는 30μm이하인, 확산 렌즈.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면의 지정된 형상의 높이는 300μm이하인, 확산 렌즈.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 바닥면을 설치된 면으로부터 지정된 거리로 이격되도록 배치하는 지지대를 더 포함하는, 확산 렌즈.
  18. 청구항 1에 있어서,
    가시광선 영역에서 투과율이 70% 이상이고, 굴절률이 1.40 ~ 1.70 범위인 재질로 형성된, 확산 렌즈.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 LED(light emitting diode)인, 확산 렌즈.
  20. 디스플레이 장치에 있어서,
    지정된 간격으로 배치된 복수의 LED(light emitting diode), 상기 복수의 LED에 각각 배치된 복수의 확산 렌즈, 및 상기 복수의 확산 렌즈로부터 입사된 빛을 확산시키는 확산판;을 포함하는 백라이트 패널; 및
    이미지를 표시하는 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 복수의 확산 렌즈는 청구항 1의 확산 렌즈인, 디스플레이 장치.
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