KR20130079113A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비용을 저감하고 슬림화가 가능한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄 회로 기판과; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되는 발광패키지와; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와; 상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 변곡점이 없는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛{BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것으로, 특히 비용을 저감하고 슬림화가 가능한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판표시장치의 하나로써, 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 필요로 한다. 이러한 백라이트 유닛의 광원으로 이용되는 발광패키지들은 출사각의 범위가 제한되어 있어 넓은 면적에 걸쳐 균일한 휘도를 얻을 수 없다. 따라서, 휘도 균일도를 얻기 위해 많은 개수의 광원을 이용하므로 비용이 상승하는 문제점이 있다. 이외에도 휘도 균일도를 얻기 위해, 광원이 실장된 인쇄 회로 기판과 확산판과의 이격거리를 증가시키면 백라이트 유닛의 전체 두께가 두꺼워져 슬림화가 어려워지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비용을 저감하고 슬림화가 가능한 백라이트 유닛을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄 회로 기판과; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되는 발광패키지와; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와; 상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 변곡점이 없는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 하기 수학식 1과, 수학식 2를 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서, z는 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 정점을 기준으로 음의 방향에 위치하는 발광패키지까지의 수직 거리이며, r은 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 내부 곡면 및 외부 곡면 각각의 최외곽부까지의 수평 거리이며, c는 내부곡면 및 외부 곡면 각각의 곡률이며, k는 원추 상수이며, a1, a2, a3,..., an 각각은 1차, 2차, 3차,..n차 비구면 계수를 나타낸다.
[수학식 2]
dz/dr<0
수학식 2에서, dz는 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 정점을 기준으로 음의 방향에 위치하는 발광패키지까지의 수직 거리의 변화량이며, dr은 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 내부 곡면 및 외부 곡면 각각의 최외곽부까지의 수평 거리의 변화량을 나타낸다.
구체적으로, 상기 내부 곡면의 계수 범위는 -10<c<-0.1, -2<k<0, 0 <a2<1.5, 0<a3<0.006, 0<a4<0.002이며, 상기 외부 곡면의 계수 범위는 -0.154<c<0, -10<k<0 ,0<a2<0.03, 0<a3<0.0006, -0.0006<a4<0, -0.000008<a6<0인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광확산 렌즈는 상기 내부 곡면이 음의 파워를 가지고, 상기 외부 곡면이 양의 파워를 가지는 메니스커스 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 지지부는 상기 광확산 렌즈와 상기 인쇄 회로 기판 사이에 형성되며, 상기 발광패키지의 표면적보다 큰 표면적을 가지는 수납 공간을 마련하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 단차부는 광확산 렌즈의 내부 곡면과 바닥면 사이에 바닥면과 수십 ㎛의 단차를 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상기 광확산 렌즈의 내부 곡면, 외부 곡면, 바닥면 및 단차부 중 적어도 어느 하나에 수㎛의 높이로 형성되는 산란 패턴을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄 회로 기판과; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 적어도 2개의 발광 다이오드를 가지는 발광패키지와; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와; 상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 변곡점이 없으며, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면의 수평 단면은 타원형인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내부 곡면은 하기 수학식 3을 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
Figure pat00002
수학식 3에서 x는 수평 단면이 타원형인 내부 곡면의 장축 반지름이며, y는 내부 곡면의 단축 반지름이며, cx는 x 방향의 내부 곡면의 곡률이며, cy는 y 방향의 내부 곡면의 곡률이며, kx는 x 방향의 원추 상수(conic constant)이며, ky는 y방향의 원추 상수를 나타낸다.
그리고, 상기 장축 반지름과 상기 단축 반지름의 비는 상기 발광 패키지의 장변과 단변의 비의 0.2배 내지 2배인 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 인쇄 회로 기판과; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 적어도 2개의 발광칩을 가지는 발광패키지와; 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와; 상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면은 상기 발광칩의 개수보다 많은 정점과, 상기 발광칩의 개수 이상의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 내부 곡면은 하기 수학식 4를 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
[수학식 4]
Figure pat00003
수학식 4에서, z는 상기 내부 곡면의 최저 정점에서부터 최저 정점을 기준으로 발광 패키지까지의 수직 거리이며, r은 상기 광확산 렌즈의 중심축에서부터 상기 내부 곡면까지의 수평 거리이며, A,B,C,D,...각각은 2차, 4차, 6차, 8차,...비구면 계수를 나타낸다.
여기서, 상기 발광칩이 2개인 경우, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면은 3개의 정점과, 2개의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 광확산 렌즈의 내부 곡면 및 외부 곡면 각각이 변곡점이 없도록 형성됨으로써 색분산을 방지할 수 있음과 아울러 가공이 용이해 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 본 발명은 광확산 렌즈를 통과한 광의 분포가 원형을 이루므로 발광칩과 동일한 위치에서 에너지가 밀집되는 것을 방지할 수 있어 균일한 화상을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은 광확산 렌즈를 통해 발광 패키지에서 생성된 광이 확산됨으로써 백라이트 유닛의 슬림화가 가능해지며 발광패키지의 개수를 줄일 수 있어 비용을 저감할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 원형 리플렉터의 제거로 인해 제조 비용 저감 및 공정이 단순화된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명과 대비되는 종래 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 지지부의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 광확산 렌즈를 제조하기 위한 금형을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 하부 코어가 곡면으로 형성되는 경우 불량 패턴의 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 도 5에 도시된 산란 패턴의 유무에 따른 휘점 제거를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면이다.
도 12는 도 10에 도시된 광확산 렌즈와 발광 패키지의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 10에 도시된 광확산 렌즈를 통한 광분포의 변화과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면이다.
도 16은 도 14에 도시된 광확산 렌즈의 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 10에 도시된 광확산 렌즈를 통한 광경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제1 내지 제5 실시 예 중 어느 한 실시 예에 따른 광확산 렌즈를 가지는 액정 표시 모듈을 나타내는 단면도이다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 광확산 렌즈(120)는 인쇄 회로 기판(114) 상에 형성된 발광패키지(112)와 일대일 대응되도록 형성된다. 이 때, 발광패키지(112)가 형성된 인쇄 회로 기판(114)의 선폭은 광확산 렌즈(120)의 폭 및 길이보다 좁게 형성되어 비용을 저감할 수 있다. 인쇄 회로 기판(114) 상에 일대일 대응되도록 형성되는 발광패키지(112) 및 광확산 렌즈(120)는 반사판(160)의 개구부(162)에 의해 외부로 노출된다.
이러한 광 확산 렌즈(120)는 각각이 중심축을 기준으로 대칭 구조인 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124)을 가지도록 형성된다.
내부 곡면(122)은 복수의 발광패키지(112) 각각의 외측면에 인접하도록 광확산 렌즈(120)의 배면으로부터 곡면을 가지도록 오목하게 형성된다. 특히, 내부 곡면(122)의 경사가 급할수록 광이 많이 퍼지므로 광확산 렌즈(120)의 중심 영역을 통해 방출되는 광의 밀도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 내부 곡면(122)이 코닉(Conic) 형태를 가지도록 광확산 렌즈(120)의 바닥면의 지름은 발광패키지(112)의 발광면과 같거나 크게 형성된다.
외부 곡면(124)은 광 확산 렌즈(120)의 상면에 비구면 형태로 형성된다. 이러한, 외부 곡면(124)은 내부 곡면(122)을 투과하여 입사되는 광을 확산시키는 역할을 한다.
이러한 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각은 수학식 1을 만족하는 형상으로 형성되며 고차항이 추가될 수 있다.
Figure pat00004
수학식 1에서, z는 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각의 정점(PP1,PP2)에서부터 정점(PP1,PP2)을 기준으로 음의 방향에 위치하는 발광패키지(112)까지의 수직 거리이며, r은 내부곡면(122) 및 외부곡면(124) 각각의 정점(PP1,PP2)에서부터 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각의 최외곽부까지의 수평 거리이며, c는 내부곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각의 곡률이며, k는 원추 상수(conic constant)이며, a1, a2, a3,..., an 각각은 1차, 2차, 3차,..n차 비구면 계수를 나타낸다.
예를 들어, 외부 곡면(124) 및 내부 곡면(122)은 표 1과 같은 값을 가지도록 형성된다.
c k a1 a2 a3 a4 a5 a6
외부곡면 -0.154<c<0 -10<k<0 0 0<a2<0.03 0<a3<0.0006 -0.0006<a4<0 0 -0000008<a6<0
내부곡면 -10<c<-0.1 -2<k<0 0 0<a2<1.5 0<a3<0.006 0<a4<0.002
그리고, 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각은 dz/dr<0(여기서, dz는 내부곡면(122) 및 외부곡면(124) 각각의 정점(PP1,PP2)에서부터 발광패키지(112)까지의 수직 거리의 변화량이며, dr은 내부곡면(122) 및 외부곡면(124) 각각의 정점(PP1,PP2)에서부터 내부 곡면(122) 및 외부 곡면(124) 각각의 최외곽부까지의 수평 거리의 변화량을 나타낸다)이므로 변곡점이 없어 종래 광확산 렌즈보다 형태가 단순하여 가공 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 광확산 렌즈(120)는 발광패키지(112)의 출사면을 둘러싸는 중공부(126)를 형성하는 메니스커스(Meniscus)렌즈 형태로 형성된다.
이 때, 메니스커스 렌즈 형태의 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122)은 수학식 2에 따라서 음의 파워를 가지며, 외부 곡면(124)은 수학식 3에 따라서 양의 파워를 가지도록 형성된다.
Figure pat00005
수학식 2에서, R1은 내부 곡면(122)의 곡률이며, n1은 발광패키지(112)의 출사면을 둘러싸는 중공부(126)의 굴절률이며, n2는 광확산 렌즈(120)의 굴절률을 나타낸다. 이 때, 중공부(126), 즉 내부 공기의 굴절률(n1)이 1이며, 플라스틱 수지로 형성되는 광확산 렌즈(120)의 굴절률(n2)이 1.5이므로 광확산 렌즈(120)의 굴절률에서 중공부(126)의 굴절률을 뺀 값은 양의 값을 가지며, 내부 곡면(122)의 곡률은 발광패키지(112)를 향해 오목하게 형성되므로 음의 곡률을 가진다. 따라서, 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122)은 음의 파워를 가지게 된다.
Figure pat00006
수학식 3에서, R2는 외부 곡면(124)의 곡률이며, n3은 광확산 렌즈(120)의 외부 곡면을 둘러싸는 외부 공기의 굴절률이며, n2는 광확산 렌즈(120)의 굴절률을 나타낸다. 이 때, 외부 공기의 굴절률(n3)이 1이며, 플라스틱으로 형성되는 광확산 렌즈(120)의 굴절률(n2)이 1.5이므로, 외부공기의 굴절률에서 광확산 렌즈(120)의 굴절률을 뺀 값은 음의 값을 가지며, 외부 곡면(124)의 곡률은 발광패키지(112)를 향해 오목하게 형성되므로 음의 곡률을 가진다. 따라서, 광확산 렌즈(120)의 외부 곡면(124)은 양의 파워를 가지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 광확산 렌즈(120)는 음의 파워를 가지는 내부 곡면(122)과 전면에서 양의 파워를 가지는 외부 곡면(124)을 가지므로 카메라 렌즈 시스템의 더블릿(Doublet)과 같이 색분산을 완화시킬 수 있다.
반면에 도 3에 도시된 종래 광확산 렌즈(20)는 원형 리플렉터(16)을 사이에 두고 인쇄 회로 기판(14) 상에 형성된다. 원형 리플렉터(16)는 각 광확산렌즈(12)와 일대일 대응하도록 인쇄 회로 기판(14) 상에 형성되며 원형 리플렉터(16)를 제외한 나머지 인쇄 회로 기판(14) 상에는 반사판(도시하지 않음)이 형성된다. 이러한 종래 광확산 렌즈(20)는 변곡점이 없는 내부 곡면(22)과, 변곡점을 가지는 외부 곡면(24)으로 형성된다. 여기서, 발광패키지(12)를 향해 오목하게 형성된 외부 곡면(24)의 정점 영역(P1,P2)은 음의 곡률을 가지고, 발광패키지(12)를 향해 볼록하게 형성된 외부 곡면(24)의 정점 영역(P3)은 양의 곡률을 가지게 된다. 따라서, 종래 광확산 렌즈(20)의 외부 곡면(24)은 음의 파워 및 양의 파워를 둘다 가지게 된다. 이 경우, 청색광과 황색광이 혼합되어 백색광을 생성하는 발광패키지(12)에서 출사된 백색광 중 장파장의 황색광은 양의 파워를 가지는 외부 곡면(24)의 외곽부쪽으로 굴절되어 출사되고, 단파장의 청색광은 음의 파워를 가지는 외부 곡면(24)의 중앙부쪽으로 굴절되어 출사된다. 이에 따라, 종래 광확산 렌즈(20)를 가지는 백라이트 유닛은 각 광확산 렌즈(20) 각각과 대응하는 영역에서 황색광이 링 형태로 분산되는 색분산이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 종래 광확산 렌즈(20)는 전술한 바와 같이 외부 곡면(24)의 중앙부가 음의 파워를 가지게 된다. 이 경우, 발광패키지(12)에서 출사된 광은 음의 파워를 가지는 광확산 렌즈(20)의 중앙부에서 전반사가 일어나기 쉬어 광확산 렌즈(20)의 중앙부에서 암점이 발생되는 문제점이 있다.
반면에 본 발명에 따른 광확산 렌즈(120)의 외부 곡면(124)은 전술한 바와 같이 양의 파워를 가지므로 전반사가 일어나기 쉽지 않은 구조이므로 광확산 렌즈(120)의 중앙부에서 발생되는 암점을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광확산 렌즈(120)는 외부 곡면(124)에서 전반사되는 광량을 도 3에 도시된 광확산 렌즈(20)에 비해 줄일 수 있어 본 발명에 따른 광확산 렌즈(120)를 통해 액정 패널(140)에 입사되는 광량은 원형 리플렉터 없이도 도 3에 도시된 종래 광확산 렌즈(20)를 통해 액정 패널에 입사되는 광량과 유사한다. 이에 따라, 본 발명은 종래의 원형 리플렉터가 불필요하므로 재료비 저감 및 원형 리플렉터의 부착 공정 제거로 인해 공정이 단순화된다.
한편, 본 발명에 따른 광확산 렌즈는 도 2에 도시된 바와 같이 지지부(128)를 구비한다. 이 지지부(128)는 발광패키지(112) 상에 광확산 렌즈(120)가 위치할 수 있도록 하고, 발광패키지(112)를 수납할 수 있는 수납 공간(116)을 마련하도록 형성된다. 수납 공간(116)은 발광패키지(112)의 상부 면적보다 큰 면적을 가진다. 이러한 지지부(128)는 수납 공간(116)이 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122) 내의 중공부(126)와 인접하게 형성되도록 광확산 렌즈(120)의 바닥면과 인쇄 회로 기판(114) 사이에 형성된다. 이 때, 지지부(128)의 선폭은 광확산 렌즈(120)의 바닥면보다 좁거나 도 4에 도시된 바와 같이 유사하게 형성된다. 이러한 지지부(128)는 인쇄 회로 기판(114)에 형성된 고정홈(도시하지 않음)에 삽입된 후 광경화방식 또는 열경화방식을 통해 인쇄 회로 기판(114)에 고정된다. 한편, 지지부(128)는 광확산 렌즈(120)와 동일 재질로 일체화되게 형성되거나 동일 재질 또는 다른 재질로 개별적으로 형성될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 광확산 렌즈는 내부 곡면 및 외부 곡면 각각이 변곡점이 없도록 형성됨으로써 색분산을 방지할 수 있음과 아울러 가공이 용이해 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광확산 렌즈는 발광패키지에서 생성된 광을 확산시키므로 백라이트 유닛의 슬림화가 가능해지며 발광패키지의 개수를 줄일 수 있어 비용을 저감할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 원형 리플렉터 제거로 인해 제조 비용 저감 및 공정이 단순화된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 5에 도시된 광확산 렌즈는 도 2에 도시된 백라이트 유닛과 대비하여 단차부를 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5에 도시된 단차부(164)는 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면과 바닥면 사이에 그 바닥면과 수십 ㎛의 단차(h)를 이루도록 형성된다. 이에 따라, 광확산 렌즈(120)의 제조시 가공의 정확도가 높아지며 및 사출이 용이해진다.
구체적으로, 도 5에 도시된 광확산 렌즈를 제조하기 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이 상/하부 베이스(180a,180b)를 포함하는 베이스(180)와, 상부 및 하부 코어(182,184)를 구비한다.
상부 베이스(180a) 내측에 위치하는 상부 코어(182)는 광확산 렌즈(120)의 외부 곡면을 형성하기 위한 틀을 마련한다. 이러한 상부 코어(182)는 하부 베이스(180b)와 맞닿는 구조로 형성됨으로써 높이에 대한 공차를 쉽게 제어할 수 있다.
하부 베이스(180b) 내측에 위치하는 하부 코어(184)는 상부 코어(182)와 마주보도록 형성되어 광확산 렌즈와 동일한 형태의 캐비티(186)를 마련한다. 하부 코어(184)는 곡면 형태의 제1 하부 코어(184a)와, 제1 하부 코어(184a)보다 넓은 폭을 가지는 제2 하부 코어(184b)를 구비한다. 제1 하부 코어(184a)는 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면을 형성하는 표면을 가지도록 형성되며, 제2 하부 코어(184b)는 광확산 렌즈(120)의 단차부(164)와 대응되도록 형성된다. 특히, 제2 하부 코어(184b)는 하부 베이스(180b)와 접촉하는 측면이 곡면이 아닌 평탄한 표면으로 형성된다. 이에 따라, 제2 하부 코어(184b)와 하부 베이스(180b) 사이의 빈 공간의 형성을 방지하여 가공의 정확도가 높아지며 상하 이동시 정확하게 제어될 수 있다. 반면, 도 7에 도시된 바와 같이 하부 베이스(180b)와 접촉하는 하부 코어(184)의 측면이 곡면으로 형성되는 경우, 하부 베이스(180b)와 하부 코어(184) 사이에 빈 공간(A)이 발생된다. 캐비티(186)에 플라스틱 수지 주입시 캐비티(186)와 연결된 빈 공간(A)에도 플라스틱 수지가 주입된다. 이에 따라, 광확산 렌즈(120)의 바닥면에 불량 패턴이 형성되어 가공의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.
이와 같이, 본 발명은 하부 베이스(180b)와 접촉하는 제2 하부 코어(184b)의 측면이 평탄한 평면으로 형성됨으로써 제2 하부 코어(184b)와 하부 베이스(180b) 사이의 빈 공간의 형성을 방지하여 가공의 정확도가 높아지며 상하 이동시 정확하게 제어될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 백라이트 유닛은 도 2에 도시된 백라이트 유닛과 대비하여 산란 패턴을 추가로 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 산란 패턴(118)은 광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122) 및 바닥면 중 적어도 한 면에 형성된다. 이 산란 패턴(118)은 수 ㎛의 높이를 가지도록 형성된다. 산란 패턴(118)을 가지는 광확산 렌즈(120)는 샌드 블라스트 공정 또는 에칭 공정을 통해 표면이 요철 형태로 형성된 하부 코어를 이용한 사출 공정을 통해 형성된다.
광확산 렌즈(120)의 바닥면에 형성된 산란 패턴(118)은 산란 특성을 이용해 광확산 렌즈(120)의 중앙부의 스팟(spot)형태의 휘점을 제거할 수 있다.
구체적으로, 광확산 렌즈(120)의 바닥면에 산란 패턴(118)이 없는 경우, 도 9a에 도시된 바와 같이 발광패키지(112)에서 출사된 광 중 일부 광(La1)은 외부 곡면(124)을 통해 출사되고 나머지 일부 광(La2)은 프레넬(Fresnel) 반사에 의해 인쇄 회로 기판(114) 쪽으로 반사된다. 인쇄 회로 기판(114) 쪽으로 반사된 광(La2)은 다시 반사되어 외부 곡면(124)을 통해 출사된다. 이 때, 재반사되어 출사된 광(La2)은 광확산 렌즈(120)의 중심축에 근접하게 되므로 광확산 렌즈(120)의 중앙이 밝게 보이는 휘점 현상이 발생된다.
반면에, 광확산 렌즈(120)의 바닥면에 산란 패턴(118)이 있는 경우, 도 9b에 도시된 바와 같이 발광패키지(112)에서 출사된 광 중 일부 광(Lb1)은 외부 곡면(124)을 통해 출사되고 나머지 일부 광(Lb2)은 프레넬 반사에 의해 인쇄 회로 기판(114)쪽으로 반사된다. 인쇄 회로 기판(114) 쪽으로 반사된 광(Lb2)은 산란 패턴(118)에 의해 확산되어 광확산 렌즈(120)의 중심축과 멀어지는 방향으로 출사된다. 이에 따라, 본 발명은 광확산 렌즈(120)의 바닥면에 형성된 산란 패턴(118)을 통해 광확산 렌즈(120)의 중앙이 밝게 보이는 휘점 현상을 방지할 수 있다.
광확산 렌즈(120)의 내부 곡면(122)에 형성된 산란 패턴(118)은 산란 특성을 이용해 광확산 렌즈(120)의 중앙으로 빛을 산란시켜 인쇄 회로 기판(114) 상에 원형 리플렉터가 없는 경우 발생하는 중앙 암부를 방지할 수 있다. 한편, 산란 패턴(118)은 경우에 따라서 내부 곡면(122) 뿐만 아니라 외부 곡면(124) 및 도 5에 도시된 단차부(164)에도 형성하여 중앙 암부를 방지할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이며, 도 11은 도 10에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 광확산 렌즈(220)는 중심축을 기준으로 대칭 구조로 형성되며, 내부 곡면(222) 및 외부 곡면(224)을 가지도록 형성된다.
외부 곡면(224)은 내부 곡면(222)을 통해 입사되는 광을 확산시키는 역할을 한다.
내부 곡면(222)은 외부 곡면(224)보다 직경이 작아 사출 성형시 패턴 정확도가 높아 설계가 용이하다. 내부 곡면(222) 및 외부 곡면(224)은 적어도 2개의 발광칩(112a,112b)을 가지는 직사각형 형태의 발광 패키지(112)를 둘러싸도록 형성되며, 발광 패키지(112)를 향해 오목하게 형성된다.
이러한 내부 곡면(222)은 수평 단면이 타원형태로 수학식 4를 만족하도록 형성되며, 수학식 5와 같이 고차항이 추가될 수 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
수학식 4 및 5에서 x는 도 12에 도시된 바와 같이 수평 단면이 타원형인 내부 곡면(222)의 장축 반지름이며, y는 내부 곡면(222)의 단축 반지름이며, cx는 x 방향의 내부 곡면(222)의 곡률이며, cy는 y 방향의 내부 곡면(222)의 곡률이며, kx는 x 방향의 원추 상수(conic constant)이며, ky는 y방향의 원추 상수를 나타내며, 수학식 5에서 Ax는 x방향의 4차 비구면 계수를, Ay는 y방향의 4차 비구면 계수를, Bx는 x방향의 6차 비구면 계수를, By는 y방향의 6차 비구면 계수를, Cx는 x방향의 8차 비구면 계수를, Cy는 y방향의 8차 비구면 계수를 나타낸다.
이러한 내부 곡면(222)에 의해 둘러싸인 발광 패키지(112)의 장변(LL)은 내부 곡면(222)의 장축 반지름(x)과 나란하며, 발광 패키지(112)의 단변(LL)은 내부 곡면(222)의 단축 반지름(y)과 나란하다. 이 때, 내부 곡면(222)의 장축 반지름(LL)과 단축 반지름(SL)의 비는 발광 패키지(112)의 장변(x)과 단변(y)의 길이의 비의 0.2배 내지 2배이다.
이러한 발광 패키지(112) 내의 발광칩(112a,112b) 각각에 집중되어 있는 광분포가 광확산 렌즈(220)에 의해 확산되어 원형을 이루게 된다.
구체적으로, 도 13에 도시된 바와 같이 2개의 발광칩(112a,112b) 각각에서 출사되는 광 분포(LD1,LD2)는 원형을 이루게 된다. 이러한 광분포(LD1,LD2)는 수평 단면이 타원 형상인 내부 곡면(222)을 가지는 광확산 렌즈(220)를 통해 상/하,좌/우 늘어나는 비율의 차이가 발생하게 된다. 따라서, 2개의 발광칩(112a,112b) 각각에서 출사되어 광확산 렌즈(220)를 통과한 광의 에너지가 중첩되어 광의 분포(LD1,LD2)는 원형을 이루게 되므로 균일한 화상을 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈(220)의 지지부(228)의 선폭은 광확산 렌즈(220)의 바닥면보다 좁거나 도 4에 도시된 바와 같이 광확산 렌즈(220)의 바닥면과 유사하게 형성될 수 있으며, 광확산 렌즈(220)의 내부 곡면(222)과 바닥면 사이에는 도 5에 도시된 단차부(164)가 형성될 수 있으며, 광확산 렌즈(220)의 내부 곡면(222) 및 바닥면 중 적어도 어느 한 면에는 도 8에 도시된 산란 패턴(118)이 형성될 수도 있다.
도 14는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 광확산 렌즈를 나타내는 사시도이며, 도 15는 도 14에 도시된 광확산 렌즈를 나타내는 단면도이다.
도 14 및 도 15에 도시된 광확산 렌즈(320)는 중심축을 기준으로 대칭 구조로 형성되며, 내부 곡면(322) 및 외부 곡면(324)을 가지도록 형성된다.
내부 곡면(322)은 외부 곡면(324)보다 직경이 작아 사출 성형시 패턴 정확도가 높아 설계가 용이하다. 내부 곡면(322)은 적어도 2개의 발광칩(112a,112b)을 가지는 직사각형 형태의 발광 패키지(112)를 둘러싸도록 형성된다.
이러한, 내부 곡면(322)은 발광 패키지(112) 내에 위치하는 발광칩(112a,112b)의 개수보다 많은 정점(dz/dr=0)과, 발광 패키지(112) 내에 위치하는 발광칩(112a,112b)의 개수 이상의 변곡점(d2z/dr2=0)을 가지는 수학식 6을 만족하는 짝수차 항의 방정식 형상으로 형성된다.
Figure pat00009
수학식 6에서, z는 도 15에 도시된 바와 같이 내부 곡면(322)의 최저 정점에서부터 최저 정점을 기준으로 발광 패키지(112)까지의 수직 거리이며, r은 내부 곡면의 중심축에서부터 내부곡면까지의 수평 거리이며, A,B,C,D,...각각은 2차, 4차, 6차, 8차,...비구면 계수를 나타낸다.
예를 들어, 2개의 발광칩(112a,112b)을 가지는 발광패키지(112)는 도 16에 도시된 바와 같이 dz/dr=0인 정점(PP11,PP12,PP13)이 3개이며, d2z/dr2=0인 변곡점(PL1,PL2)이 2개를 가지는 짝수차 항의 방정식 형상으로 형성된다.
이러한 내부 곡면(322)은 발광 패키지(112) 내의 발광칩(112a,112b) 각각에 집중되어 있는 광분포를 중앙으로 모이도록 한다.
외부 곡면(324)은 발광 패키지(112)를 향해 오목하게 형성되어 내부 곡면(322)을 통해 중앙으로 모인 광을 확산시킨다.
구체적으로, 도 17에 도시된 바와 같이 2개의 발광칩(112a,112b)을 가지는 발광 패키지(112)에 광확산 렌즈(320)를 적용하는 경우, 2개의 발광칩(112a,112b) 각각에서 출사된 광은 광확산 렌즈(320)에 입사된다. 광확산 렌즈(320)의 내부 곡면(322)에 입사되는 광은 그 내부 곡면(322)과 수직한 법선(NL) 방향으로 굴절되어 출사된다. 즉, 발광 패키지(112)를 둘러싸는 중공부(326), 즉 공기의 굴절률은 1이며, 플라스틱 수지로 형성되는 광확산 렌즈(320)의 굴절률은 공기보다 높은 약 1.1~1.9이다. 이에 따라, 발광칩(112a,112b)에서 출사된 광은 굴절률이 낮은 중공부(326)에서 굴절률이 높은 광확산 렌즈(320)로 진행하게 되므로 스넬의 법칙에 의해 입사각(θ1)보다 작은 출사각(θ2)을 가지게 된다. 따라서, 2개의 발광칩(112a,112b) 각각에서 출사되어 광확산 렌즈(320)에 입사된 광은 내부 곡면(322)에 의해 광확산 렌즈(320)의 중앙부로 모이게 되고, 광확산 렌즈(320)의 외부 곡면(324)에 의해 확산되어 외부로 출사된다. 이에 따라, 발광칩(112a,112b)과 동일한 위치에서 광에너지가 밀집되지 않고 광확산 렌즈(320)를 통과한 광의 분포가 원형을 이루게 되어 균일한 화상을 얻을 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 광확산 렌즈(320)의 지지부(328)의 선폭은 광확산 렌즈(320)의 바닥면보다 좁거나 도 4에 도시된 바와 같이 광확산 렌즈(320)의 바닥면과 유사하게 형성될 수 있으며, 광확산 렌즈(320)의 내부 곡면(322)과 바닥면 사이에는 도 5에 도시된 단차부(164)가 형성될 수 있으며, 광확산 렌즈(320)의 내부 곡면(322) 및 바닥면 중 적어도 어느 한 면에 도 8에 도시된 산란 패턴(118)이 형성될 수도 있다.
도 18은 본 발명에 따른 액정 표시 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 18에 도시된 액정 표시 모듈은 액정 패널(140), 백라이트 유닛 및 보텀 커버(150)를 구비한다.
보텀 커버(150)는 백라이트 유닛의 발광패키지(112) 및 광확산 렌즈(120)를 수납함과 아울러 확산판(102), 다수의 광학시트(130)를 지지한다.
액정 패널(140)은 백라이트 유닛을 통해 출사된 광을 이용하여 화상을 구현한다. 이를 위해, 액정 패널(140)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(142) 및 박막 트랜지스터 기판(144)을 구비한다.
백라이트 유닛은 액정 패널(140)의 하부에 배치되며, 액정 패널(140)에 광을 제공한다. 이를 위해, 백라이트 유닛은 발광패키지(112), 광확산 렌즈(120), 인쇄 회로 기판(114), 확산판(102) 및 다수의 광학 시트(130)를 구비한다.
발광패키지(112)는 인쇄 회로 기판(114)에 실장되어 외부로부터 전원을 인가받아 구동되며 광을 생성한다. 이 발광 패키지(112)는 칩 형태의 적어도 하나의 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)로 형성된다. 예를 들어, 발광 패키지(112)는 청색광을 방출하는 발광 칩과, 청색광을 백색광으로 변환시키는 황색 형광체로 이루어진다.
광확산 렌즈(120,220,320)은 도 2, 도 4, 도 5, 도 8, 도 10 및 도 14 중 어느 하나에 도시된 구조로 형성되어 발광패키지(112)에서 생성된 광을 확산시켜 확산판(102)으로 조사한다.
인쇄 회로 기판(114)은 확산판(102)과 마주보도록 보텀 커버(150)의 바닥면에 배치된다. 이러한 인쇄회로기판(114)에는 외부로부터 구동 전원이 공급되는 구동 전원 라인이 형성된다. 이에 따라, 인쇄 회로 기판(114)은 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 발광 패키지(112) 각각에 공급함으로써 다수의 발광패키지(112)를 발광시킨다. 이러한 인쇄 회로 기판(114) 상에는 발광패키지(112)과, 광확산 렌즈(120)가 순차적으로 형성되며, 발광 패키지(112) 및 광확산 렌즈(120)가 형성된 인쇄 회로 기판(114) 상에는 반사판(160)이 형성된다. 이 때, 반사판(160)은 광확산 렌즈(120) 이상의 면적을 가지는 개구부(162)를 가지며, 그 개구부(162)를 통해 광확산 렌즈(120)가 외부로 노출된다. 반사판(160)은 발광패키지(112)으로부터 생성되어 보텀 커버(150) 쪽으로 진행하는 광을 액정 패널(140)쪽으로 반사시켜 광효율을 향상시킨다.
확산판(102)은 발광패키지(112)에서 출사된 광이 균일한 분포를 가지도록 확산시켜 다수의 광학시트(130)에 조사한다.
다수의 광학 시트(130)는 집광시트(132), 확산시트(134) 및 편광시트(136)로 이루어지며 확산판(102)에서 출사된 광이 액정 패널(140)의 정면방향으로 향하도록 수직으로 일으켜 액정 패널(140)에 조사한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.
112 : 발광패키지 114 : 인쇄회로 기판
118 : 산란 패턴 120,220,320 : 광확산 렌즈
122,222,322 : 내부 곡면 124,222,324 : 외부 곡면
128,228,328 : 지지부

Claims (19)

  1. 인쇄 회로 기판과;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되는 발광패키지와;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와;
    상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며,
    상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 변곡점이 없는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 하기 수학식 1과, 수학식 2를 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    [수학식 1]
    Figure pat00010

    수학식 1에서, z는 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 정점을 기준으로 음의방향에 위치하는 발광패키지까지의 수직 거리이며, r은 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 내부 곡면 및 외부 곡면 각각의 최외곽부까지의 수평 거리이며, c는 내부곡면 및 외부 곡면 각각의 곡률이며, k는 원추 상수이며, a1, a2, a3,..., an 각각은 1차, 2차, 3차,..n차 비구면 계수를 나타내며,
    [수학식 2]
    dz/dr<0
    수학식 2에서, dz는 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 정점을 기준으로 음의 방향에 위치하는 발광패키지까지의 수직 거리의 변화량이며, dr은 내부곡면 및 외부곡면 각각의 정점에서부터 내부 곡면 및 외부 곡면 각각의 최외곽부까지의 수평 거리의 변화량을 나타낸다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 곡면의 계수 범위는 -10<c<-0.1, -2<k<0, 0 <a2<1.5, 0<a3<0.006, 0<a4<0.002이며, 상기 외부 곡면의 계수 범위는 -0.154<c<0, -10<k<0, 0<a2<0.03, 0<a3<0.0006, -0.0006<a4<0, -0.000008<a6<0인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈는 상기 내부 곡면이 음의 파워를 가지고, 상기 외부 곡면이 양의 파워를 가지는 메니스커스 렌즈 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈와 상기 인쇄 회로 기판 사이에 형성되며, 상기 발광패키지의 표면적보다 큰 표면적을 가지는 수납 공간을 마련하는 지지부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면과 바닥면 사이에 바닥면과 수십 ㎛의 단차를 이루는 단차부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면, 외부 곡면, 바닥면 및 단차부 중 적어도 어느 하나에 수㎛의 높이로 형성되는 산란 패턴을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 인쇄 회로 기판과;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 적어도 2개의 발광 다이오드를 가지는 발광패키지와;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와;
    상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며,
    상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면 및 외부 곡면 각각은 변곡점이 없으며,
    상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면의 수평 단면은 타원형인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 내부 곡면은 하기 수학식 3을 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    [수학식 3]
    Figure pat00011

    수학식 3에서 x는 수평 단면이 타원형인 내부 곡면의 장축 반지름이며, y는 내부 곡면의 단축 반지름이며, cx는 x 방향의 내부 곡면의 곡률이며, cy는 y 방향의 내부 곡면의 곡률이며, kx는 x 방향의 원추 상수(conic constant)이며, ky는 y방향의 원추 상수를 나타낸다.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 장축 반지름과 상기 단축 반지름의 비는 상기 발광 패키지의 장변과 단변의 비의 0.2배 내지 2배인 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈와 상기 인쇄 회로 기판 사이에 형성되며, 상기 발광 패키지의 표면적보다 큰 표면적을 가지는 수납 공간을 마련하는 지지부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면과 바닥면 사이에 바닥면과 수십 ㎛의 단차를 이루는 단차부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면, 외부 곡면, 바닥면 및 단차부 중 적어도 어느 하나에 수㎛의 높이로 형성되는 산란 패턴을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 인쇄 회로 기판과;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 적어도 2개의 발광칩을 가지는 발광패키지와;
    상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 발광패키지 상단에 위치하는 내부 곡면과, 상기 내부 곡면을 통해 입사되는 광을 확산시키는 외부 곡면을 가지는 광확산 렌즈와;
    상기 발광패키지 및 광확산 렌즈가 형성된 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되며, 상기 광확산 렌즈 각각을 노출시키는 개구부를 가지는 반사판을 구비하며,
    상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면은 상기 발광칩의 개수보다 많은 정점과, 상기 발광칩의 개수 이상의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 내부 곡면은 하기 수학식 4를 만족하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
    [수학식 4]
    Figure pat00012

    수학식 4에서, z는 상기 내부 곡면의 최저 정점에서부터 최저 정점을 기준으로 발광 패키지까지의 수직 거리이며, r은 상기 광확산 렌즈의 중심축에서부터 상기 내부 곡면까지의 수평 거리이며, A,B,C,D,...각각은 2차, 4차, 6차, 8차,...비구면 계수를 나타낸다.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 발광칩이 2개인 경우, 상기 광확산 렌즈의 상기 내부 곡면은 3개의 정점과, 2개의 변곡점을 가지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈와 상기 인쇄 회로 기판 사이에 형성되며, 상기 발광 패키지의 표면적보다 큰 표면적을 가지는 수납 공간을 마련하는 지지부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면과 바닥면 사이에 바닥면과 수십 ㎛의 단차를 이루는 단차부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 광확산 렌즈의 내부 곡면, 외부 곡면, 바닥면 및 단차부 중 적어도 어느 하나에 수㎛의 높이로 형성되는 산란 패턴을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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