KR20170019509A - 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치 - Google Patents

광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치는 광 차단 벽을 설치함으로써 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치는 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치는 복수개의 광 차단 벽이 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출할 수 있다.

Description

광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치{LIGHT SOURCE MODULE, BACK LIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광원 모듈의 측면으로 광이 새는 현상을 방지할 수 있는 광원 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 표시장치는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정 표시 장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비전에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다.
이와 같은 액정 표시장치는 자체 발광소자가 아니기 때문에 액정 표시패널의 하부에 백라이트 유닛을 마련하여 백라이트 유닛으로부터 출사된 광을 이용하여 화상을 표시하게 된다.
백라이트 유닛은 광원의 배열 방법에 따라 측광형(Side Light Type)과 직하형(Direct Light Type)으로 구분될 수 있다.
측광형 백라이트 유닛은 액정 표시패널의 하부에 마련된 도광판의 측면에 광원을 배치하고, 도광판을 통해 광원으로부터 조사되는 측광을 평면광으로 변환하여 액정 표시패널에 조사하는 방식으로 백라이트 유닛의 두께를 줄여 액정 표시장치를 슬림화시킬 수 있는 장점이 있다.
직하형 백라이트 유닛은 액정 표시패널의 하부에 복수개의 광원을 배치하여 액정 표시패널의 전면에 광을 직접적으로 조사하는 방식으로 액정 표시패널에 조사되는 광의 균일도 및 휘도가 높아 액정 표시장치를 대형화시킬 수 있는 장점이 있다.
이러한, 백라이트 유닛의 광원으로는 에너지 절감 효과가 뛰어나 친환경적이며, 높은 응답속도 등의 장점을 가지는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)가 각광받고 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 광원 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 광원 모듈은 인쇄 회로 기판(1), 발광 다이오드 칩(2), 렌즈(3), 및 렌즈 지지대(4)를 포함한다.
상기 발광 다이오드 칩(2)은 인쇄 회로 기판(1) 상에 배치된다. 이러한 발광 다이오드 칩(2)은 상기 인쇄 회로 기판(1)으로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광하여 광을 발생한다.
상기 렌즈(3)는 상기 발광 다이오드 칩(2) 상에 배치되어 발광 다이오드 칩(2)으로부터 방출되는 광을 확산 시킨다.
상기 렌즈 지지대(4)는 상기 렌즈(3)의 배면에 형성되어 렌즈(3)를 지지하며, 인쇄 회로 기판(1)에 고정된다.
이와 같은 종래의 광원 모듈은 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드 칩(2)에서 방출되는 광이 렌즈(3)로 전부 통과하지 않고, 렌즈 지지대(4) 사이의 틈으로 반사되어 광원 모듈의 측면으로 광이 새어 나오게 된다.
이와 같이, 광원 모듈에서 비정상적으로 측면으로 출사되는 광은 백라이트 유닛의 외관 품질을 저하시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드 칩(2)에서 방출되는 광의 일부만이 렌즈(3)를 통해서 정상적으로 백라이트 유닛에 광을 전달하기 때문에, 백라이트 유닛의 휘도를 떨어뜨리고, 광원 모듈 및 백라이트 유닛의 효율 및 수명을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 비정상적으로 광원 모듈의 측면으로 출사되는 광이 백라이트 유닛의 휘도를 떨어뜨리고, 광원 모듈 및 백라이트 유닛의 효율 및 수명을 저하시키는 현상을 방지할 수 있는 광원 모듈 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광원 모듈 및 백라이트 유닛은 렌즈의 배면에 광 차단 벽을 구비하여 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새지 않고 렌즈를 통해 확산되도록 한다.
본 발명에 따르면, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 차단함으로써, 백라이트 유닛의 외관 품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 렌즈를 통해서만 확산됨으로써 백라이트 유닛의 휘도, 효율, 및 수명 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열은 방출할 수 있도록 형성됨으로써 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 광원 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 광원 모듈에서 발생되는 빛샘 현상을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 제1 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 광학 렌즈 부재를 적용한 광원 모듈의 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 8b는 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 9b는 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 10b는 본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 11a는 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 11b는 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 12b는 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 측광형(Side Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 예에 따른 직하형(Direct Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈의 개략적인 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈은 인쇄 회로 기판(100), 발광 다이오드 칩(200), 및 광학 렌즈 부재(300)를 포함한다.
상기 인쇄 회로 기판(100)은 외부로부터 구동 전원이 공급되는 구동 전원라인을 포함한다. 이러한 인쇄 회로 기판(100)은 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 발광 다이오드 칩(200)에 공급함으로써 상기 발광 다이오드 칩(200)을 발광시켜 광을 방출하도록 한다.
상기 발광 다이오드 칩(200)은 상기 인쇄 회로 기판(100)에 실장된다. 이러한 발광 다이오드 칩(200)은 인쇄 회로 기판(100)에 형성된 구동 전원 라인에 전기적으로 접속되어 구동 전원 라인으로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광한다.
상기 광학 렌즈 부재(300)는 인쇄 회로 기판(100) 상에 발광 다이오드 칩(200)을 덮도록 구비된다. 일 예에 따른 광학 렌즈 부재(300)는 렌즈(310) 및 광 차단 부재(330)를 포함한다.
상기 렌즈(310)는 상기 발광 다이오드 칩(200) 상에 배치된다. 이러한 렌즈(310)는 발광 다이오드 칩(200)의 상면을 덮도록 반구 형태로 형성되어 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 확산 시킨다.
일 예에 따른 렌즈(310)는 입광부(310a), 출광부(310b), 및 중심부(310c)를 포함한다.
상기 입광부(310a)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 렌즈(310)의 하방으로 입사되는 면으로써, 원의 형태를 가질 수 있다.
상기 출광부(310b)는 상기 입광부(310a)를 통해 입사된 광이 렌즈(310)의 외부로 확산되는 면으로써, 반구의 형태를 가질 수 있다.
상기 중심부(310c)는 상기 출광부(310b)의 중심 부분에 형성된 것으로, 발광 다이오드 칩(200)을 향하는 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있으며, 입광부(310a)에서 입사하는 광을 큰 출사각을 갖도록 확산시킬 수 있다. 이러한 중심부(310c)는 열점(hot spot)을 감소시키며, 이로 인하여 광의 휘도 분포 균일성 및 색 균일도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 정확하게 렌즈(310)의 중심부(310c)로 조사하여 넓은 지향각을 가질 수 있도록 하기 위해서, 렌즈(310)의 중심부(310c)와 발광 다이오드 칩(200)이 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 광 차단 부재(330)는 상기 렌즈(310)의 배면과 인쇄 회로 기판(100) 사이에 배치된다. 즉, 광 차단 부재(330)의 일측은 인쇄 회로 기판(100) 상에 배치되고 타측은 렌즈(310)의 입광부(310a)에 배치된다. 이러한 광 차단 부재(330)는 렌즈(310)와 인쇄 회로 기판(100)을 일정한 간격으로 이격시키면서, 렌즈(310)의 지지대 역할을 한다. 이때, 광 차단 부재(330)는 렌즈(310)의 지지대 역할을 함과 동시에, 상기 렌즈(310)의 배면에 결합되어 발광 다이오드 칩(200)의 측면을 둘러싸는 형태를 가짐으로써 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지할 수 있다. 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)을 완전히 둘러싸고 있기 때문에 상기 발광 다이오드 칩(200)이 외부에서 보이지 않는다. 일 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 외부로 새어 나가지 않도록 흡수하고, 광이 렌즈(310)로 반사되도록 광흡수체와 광반사체의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 광 차단 부재(330)는 상기 렌즈(310)의 배면에 일체형으로 형성될 수도 있고, 분리형으로 형성될 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈은 광 차단 부재(330)를 구비함으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 제1 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 제1 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 자세하게 나타낸 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 제1 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 링(ring) 형태를 가지며, 광차단면(330a)과 중공부(330b)를 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 발광 다이오드 칩(200)을 링 형태로 둘러싸는 면이다. 이러한 광차단면(330a)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 완벽하게 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
이와 같은 본 발명의 일 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광 차단 부재(330)를 구비함으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 광차단면(330a)과 중공부(330b)를 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 원을 그리듯이 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 면이다. 본 발명의 제2 예에 따른 광차단면(330a)은 하나로 이어져있지 않고 복수개의 광차단면(330a)이 서로 이격되어 있지만, 엇갈린 형태로 배치되어 있기 때문에 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 제1 광 차단 벽(331)와 제2 광 차단 벽(333)을 포함한다.
상기 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310)의 중심부(310a)를 근접하게 원 형태로 둘러싼다. 이러한 복수개의 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310) 중심부(310a)를 중심으로 각각 소정 간격 이격되도록 배치되어 있다. 이때, 복수개의 제1 광 차단 벽(331)의 가운데 부분에는 발광 다이오드 칩(200)이 들어올 수 있도록 중공부(330b)가 형성되어 있으며, 상기 제1 광 차단 벽(331)이 상기 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이러한 제1 광 차단 벽(331)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리만큼 이격된다.
상기 제2 광 차단 벽(333)은 상기 제1 광 차단 벽(331)을 근접하게 원 형태로 둘러싼다. 즉, 상기 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 감싸듯이 근접하게 둘러싸고 있으며, 상기 제2 광 차단 벽(333)은 제1 광 차단 벽(331) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이러한 제2 광 차단 벽(333)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리보다 긴 제2 거리만큼 이격된다. 이때, 복수개의 제2 광 차단 벽(333)은 복수개의 제1 광 차단 벽(331)이 소정 간격 이격되면서 발생한 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다.
이와 같이 광 차단 부재(330)는 소정 간격 이격되며 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸도록 배치된 복수개의 제1 광 차단 벽(331) 및 상기 제1 광 차단 벽(331) 사이의 틈을 가리도록 배치된 복수개의 제2 광 차단 벽(333)을 포함함으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 광 차단 부재(330)는 본 발명의 일 예에 따른 광 차단 벽과 같이 하나로 이어진 링 형태로 이루어지지 않고 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 광학 렌즈 부재를 적용한 광원 모듈의 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광원 모듈에서 발생되는 광의 이동경로를 나타낸 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광원 모듈에서 발생되는 광의 이동경로에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈에서 광은 발광 다이오드 칩(200)에서 발생된다. 상기 발광 다이오드 칩(200)에서 발생되는 광은 사방으로 퍼진다. 이때, 측면으로 방출되는 광은 광 차단 부재(330)에 반사되어 외부로 방출되지 않고 렌즈(310)의 입광부(310a)로 입사된다. 상기 렌즈(310)의 입광부(310a)로부터 입사된 광은 렌즈(310)의 출광부(310b)로 방출된다.
종래의 광원 모듈에는 광 차단 부재(330)가 구비되어 있지 않았기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 측면으로 방출되는 광이 외부로 방출되었다. 광이 외부로 새어 나감에 따라 광원 모듈은 빛샘 현상이 발생하였고, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 일 예에 따른 광원 모듈은 광 차단 부재(330)를 구비함으로써, 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 8b는 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 광차단면(330a)과 중공부(330b)를 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 원을 그리듯이 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 면이다. 본 발명의 제3 예에 따른 광차단면(330a)은 하나로 이어져있지 않고 복수개의 광차단면(330a)이 서로 이격되어 있지만, 엇갈린 형태로 배치되어 있기 때문에 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 제1 광 차단 벽(331), 및 제2 광 차단 벽(333)을 포함한다.
상기 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310)의 중심부(310a)를 근접하게 원 형태로 둘러싼다. 이러한 복수개의 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310) 중심부(310a)를 중심으로 각각 소정 간격 이격되도록 배치되어 있다. 이때, 복수개의 제1 광 차단 벽(331)의 가운데 부분에는 발광 다이오드 칩(200)이 들어올 수 있도록 중공부(330b)가 형성되어 있으며, 상기 제1 광 차단 벽(331)이 상기 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이러한 제1 광 차단 벽(331)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리만큼 이격된다.
상기 제2 광 차단 벽(333)은 제1 광 차단 벽(331) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 즉, 제2 광 차단 벽(333)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리보다 긴 제2 거리만큼 이격된다. 본 발명의 제3 예에 따른 제2 광 차단 벽(333)은 복수개의 제1 광 차단 벽(331)이 소정 간격 이격되면서 발생한 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 이때, 제2 광 차단 벽(333)의 일단은 제1 광 차단 벽(331)의 타단과 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 제3 예에 따른 광 차단 부재(330)는 연결 벽(337)이 포함될 수 있다.
상기 연결 벽(337)은 복수개의 제2 광 차단 벽(333) 사이의 틈을 통해, 서로 마주하는 광 차단벽 사이를 연결한다. 즉, 상기 연결 벽(337)의 일단은 제1 광 차단 벽(331)에 연결되고, 연결 벽(337)의 타단은 제2 광 차단 벽(333)에 연결된다. 이러한 연결 벽(337)은 제1 광 차단 벽(331)과 제2 광 차단 벽(333) 사이에서 반사된 광이 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제3 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광 차단 부재(330)는 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 9b는 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 광차단면(330a)과 중공부(330b)를 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 원을 그리듯이 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 면이다. 본 발명의 제3 예에 따른 광차단면(330a)은 하나로 이어져있지 않고 복수개의 광차단면(330a)이 서로 이격되어 있지만, 엇갈린 형태로 배치되어 있기 때문에 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 제1 광 차단 벽(331), 제2 광 차단 벽(333), 및 제3 광 차단 벽(335)을 포함한다.
상기 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310)의 중심부(310a)를 근접하게 원 형태로 둘러싼다. 이러한 복수개의 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310) 중심부(310a)를 중심으로 각각 소정 간격 이격되도록 배치되어 있다. 이때, 복수개의 제1 광 차단 벽(331)의 가운데 부분에는 발광 다이오드 칩(200)이 들어올 수 있도록 중공부(330b)가 형성되어 있으며, 상기 제1 광 차단 벽(331)이 상기 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이러한 제1 광 차단 벽(331)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리만큼 이격된다.
상기 제2 광 차단 벽(333)은 제1 광 차단 벽(331) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 즉, 이러한 제2 광 차단 벽(333)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리보다 긴 제2 거리만큼 이격된다. 이때, 복수개의 제2 광 차단 벽(333)은 복수개의 제1 광 차단 벽(331)이 소정 간격 이격되면서 발생한 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다.
상기 제3 광 차단 벽(335)은 제2 광 차단 벽(333) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이때, 복수개의 제3 광 차단 벽(335)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제2 거리보다 긴 제3 거리만큼 이격되면서, 복수개의 제2 광 차단 벽(333) 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335) 사이의 틈으로 빠져나갈 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 제4 예에 따른 광 차단 부재(330)는 연결 벽(337)이 포함될 수 있다.
상기 연결 벽(337)은 복수개의 제2 광 차단 벽(333) 사이의 틈을 통해, 서로 마주하는 광 차단벽 사이를 연결한다. 즉, 상기 연결 벽(337)의 일단은 제1 광 차단부재(333)에 연결되고, 연결 벽(337)의 타단은 제3 광 차단 벽(335)에 연결된다. 이러한 연결 벽(337)은 제1 광 차단부재(333)와 제3 광 차단부재(337) 사이에 배치된 제2 광 차단 벽(333)에서 반사된 광이 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제4 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광 차단 부재(330)는 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 10b는 본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 9a 및 도 9b에 도시된 제4 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 제1 광 차단 벽(331), 제2 광 차단 벽(333), 및 제3 광 차단 벽(335)을 포함한다.
상기 제1 광 차단 벽(331)은 두 개로 이루어져 렌즈(310)의 중심부(310a)를 근접하게 둘러싼다. 이러한 두 개의 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310) 중심부(310a)를 중심으로 각각 소정 간격 이격되도록 배치되어 있다. 이때, 두 개의 제1 광 차단 벽(331)의 가운데 부분에는 발광 다이오드 칩(200)이 들어올 수 있도록 중공부(330b)가 형성되어 있으며, 상기 제1 광 차단 벽(331)이 상기 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 전술한 본 발명의 제3 예에 따른 제1 광 차단 벽(331)은 두 개 이상의 개수로 이루어졌지만, 본 발명의 제4 예에 따른 제1 광 차단 벽(331)은 두 개의 제1 광 차단 벽(331)이 발광 다이오드 칩(200)을 감싸듯이 마주보며 형성된다. 이러한 제1 광 차단 벽(331)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리만큼 이격된다.
상기 제2 광 차단 벽(333)은 두 개로 이루어지며, 제1 광 차단 벽(331) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 즉, 이러한 제2 광 차단 벽(333)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리보다 긴 제2 거리만큼 이격된다. 이때, 두 개의 제2 광 차단 벽(333)은 제1 광 차단 벽(331)이 소정 간격 이격되면서 발생한 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다. 전술한 본 발명의 제4 예에 따른 제2 광 차단 벽(333)은 두 개 이상의 개수로 이루어졌지만, 본 발명의 제5 예에 따른 제2 광 차단 벽(333)은 두 개의 제2 광 차단 벽(333)이 발광 다이오드 칩(200)을 감싸듯이 형성된다.
상기 제3 광 차단 벽(335)은 두 개로 이루어지며, 제2 광 차단 벽(333) 보다 상대적으로 큰 원을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이때, 두 개의 제3 광 차단 벽(335)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제2 거리보다 긴 제3 거리만큼 이격되면서, 제2 광 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335) 사이의 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다. 전술한 본 발명의 제4 예에 따른 제3 광 차단 벽(335)은 두 개 이상의 개수로 이루어졌지만, 본 발명의 제5 예에 따른 제3 광 차단 벽(335)은 두 개의 제3 광 차단 벽(335)이 발광 다이오드 칩(200)을 감싸듯이 형성된다.
추가적으로, 본 발명의 제5 예에 따른 광 차단 부재(330)는 연결 벽(337)이 포함될 수 있다.
상기 연결 벽(337)은 복수개의 제2 광 차단 벽(333) 사이의 틈을 통해, 서로 마주하는 광 차단벽 사이를 연결한다. 즉, 상기 연결 벽(337)의 일단은 제1 광 차단부재(333)에 연결되고, 연결 벽(337)의 타단은 제3 광 차단 벽(335)에 연결된다. 이러한 연결 벽(337)은 제1 광 차단부재(333)와 제3 광 차단부재(337) 사이에 배치된 제2 광 차단 벽(333)에서 반사된 광이 방출되지 않도록 차단할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제5 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광 차단 부재(330)는 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 11b는 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재의 렌즈와 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 렌즈와 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재(300)는 렌즈(310) 및 광 차단 부재(330)를 포함한다.
상기 렌즈(310)는 입광부(310a), 출광부(310b), 및 중심부(310c)를 포함한다.
상기 입광부(310a)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 렌즈(310)의 하방으로 입사되는 면으로써, 원의 형태를 가질 수 있다.
상기 출광부(310b)는 상기 입광부(310a)를 통해 입사된 광이 렌즈(310)의 외부로 확산되는 면으로써, 반구의 형태를 가질 수 있다.
상기 중심부(310c)는 상기 출광부(310b)의 중심 부분에 형성된 것으로, 발광 다이오드 칩(200)을 향하는 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있으며, 입광부(310a)에서 입사하는 광을 큰 출사각을 갖도록 확산시킬 수 있다. 이러한 중심부(310c)는 열점(hot spot)을 감소시키며, 이로 인하여 광의 휘도 분포 균일성 및 색 균일도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 이때, 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 정확하게 렌즈(310)의 중심부(310c)로 조사하여 넓은 지향각을 가질 수 있도록 하기 위해서, 렌즈(310)의 중심부(310c)와 발광 다이오드 칩(200)이 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 광 차단 부재(330)는 광차단면(330a)과 중공부(330b)를 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 사각형 형태로 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 면이다. 본 발명의 제6 예에 따른 광차단면(330a)은 하나로 이어져있지 않고 복수개의 광차단면(330a)이 서로 이격되어 있지만, 엇갈린 형태로 배치되어 있기 때문에 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 제1 광 차단 벽(331), 제2 광 차단 벽(333), 및 제3 광 차단 벽(335)을 포함한다.
상기 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310)의 중심부(310a)와 근접하게 사각형의 모서리 부분을 둘러싼다. 이러한 복수개의 제1 광 차단 벽(331)은 렌즈(310) 중심부(310a)를 중심으로 각각 소정 간격 이격되도록 배치되어 있다. 이때, 복수개의 제1 광 차단 벽(331)의 가운데 부분에는 발광 다이오드 칩(200)이 들어올 수 있도록 중공부(330b)가 형성되어 있으며, 상기 제1 광 차단 벽(331)이 상기 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이러한 제1 광 차단 벽(331)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리만큼 이격된다.
상기 제2 광 차단 벽(333)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제1 거리보다 긴 제2 거리만큼 이격된다. 이때, 제2 광 차단 벽(333)은 제1 광 차단 벽(331)이 소정 간격 이격되면서 발생한 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제1 및 제2 광 차단 벽(331, 333) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다.
상기 제3 광 차단 벽(335)은 제1 광 차단 벽(331) 보다 상대적으로 큰 사각형을 그리며 렌즈(310)의 중심부(310a) 또는 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 형태를 갖는다. 이때, 복수개의 제3 광 차단 벽(335)은 발광 다이오드 칩(200)으로부터 제2 거리보다 긴 제3 거리만큼 이격되면서, 복수개의 제2 광 차단 벽(333) 사이의 틈을 가리도록 엇갈리며 배치된다. 따라서, 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335)은 서로 엇갈리며 배치되기 때문에 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 열이 제2 및 제3 광 차단 벽(333, 335) 사이에 마련된 열 방출 경로로 빠져나갈 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제6 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복수개의 광 차단 부재(330)는 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제6 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 12a는 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재의 개략적인 분해 사시도이고, 도 12b는 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재를 위에서 본 개략적인 단면도로서, 이는 도 3 및 도 4에 도시된 일 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재의 구조를 변경하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 광학 렌즈 부재의 광 차단 부재에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재에서 광 차단 부재(330)는 광차단면(330a), 중공부(330b), 및 광 차단 벽(331)을 포함한다.
상기 광차단면(330a)은 광 차단 부재(330)에서 원을 그리듯이 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸는 면이다. 본 발명의 제7 예에 따른 광차단면(330a)은 하나로 이어져있지 않고 복수개의 광차단면(330a)이 서로 이격되어 있지만, 엇갈린 형태로 배치되어 있기 때문에 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다.
상기 중공부(330b)는 광 차단 부재(330)의 가운데 부분에 일정한 폭을 갖도록 구성된 홀(hole)이다. 이러한 중공부(330b)는 발광 다이오드 칩(200)을 광학 렌즈 부재(300)의 내부에 실장하기 위해서 구성된 홀로써, 중공부(330b) 안에서 발광 다이오드 칩(200)으로부터 방출되는 광과 광차단면(330a)의 수많은 반사가 일어난다.
상기 광 차단 벽(331)은 복수개로 이루어지며 각각의 광 차단 벽(331)이 경사지게 배치되고, 상기 광 차단 벽(331) 각각의 양 끝단은 서로 중첩된다. 즉, 광 차단 벽(331)의 일단은 렌즈(310)의 중심부(310a)와 근접하게 배치되어 있고, 광 차단 벽(331)의 타단은 또 다른 광 차단 벽(331)의 일단과 중첩되며 광 차단 벽(331)의 일단보다 바깥쪽으로 벗어나도록 배치된다. 따라서, 광 차단 벽(331)은 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하듯이 발광 다이오드 칩(200)을 둘러싸도록 배치된다.
이와 같이 본 발명의 제7 예에 따른 광 차단 부재(330)는 발광 다이오드 칩(200)에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈(310)로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광 차단 부재(330)는 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제7 예에 따른 광학 렌즈 부재는 광원 모듈에 적용되는 경우에 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 모듈(10), 도광판(20), 반사 시트(30), 및 광학 시트(40)을 포함한다.
상기 광원 모듈(10)은 도광판(20)의 입광부에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원 모듈(10)은 광 차단 벽을 구비함으로써, 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈(10)의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 도광판(20)은 광원 모듈(10)로부터 입광부를 통해 입사된 광을 상부면으로 출사시킨다. 이때, 상기 도광판(20)은 굴절율과 투과율이 좋은 재질로 이루어지며 예를 들면, PMMA(polymethymethacrylate), PC(polycarbonate), PE(polyethylene) 등으로 형성될 수 있다.
상기 반사 시트(30)는 상기 도광판(20)의 배면에 배치되어, 상기 도광판(20)의 하측으로 출사되는 광을 도광판(20)의 내부로 반사시켜 광 효율을 향상시킨다.
상기 광학 시트(40)는 도광판(20) 상에 배치되어, 상기 도광판(20)의 상면으로부터 출사되는 광을 확산 및 집광시킨다. 이러한 다수의 광학 시트(40)는 적어도 하나의 확산 시트 및 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 확산 시트는 상기 도광판(20)으로부터 출사된 광을 전면으로 확산시키는 역할을 한다. 프리즘 시트는 확산 시트에 의해 확산되어 입사되는 광을 집광하여 출사시킨다.
이와 같이 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 모듈(10)의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 복수개의 광 차단 벽이 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈(10)의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열은 방출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 측광형(Side Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도로서, 이는 도 13에 도시된 일 예에 따른 백라이트 유닛에 액정 패널을 추가한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 액정 패널에 대해서만 설명하기로 하고, 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 액정 패널(50)은 액정층의 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 것으로, 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판, 상부 기판, 하부 편광 부재, 및 상부 편광 부재를 포함할 수 있다. 이와 같은, 액정 패널(50)은 각 화소별로 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 각 화소마다 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층의 광 투과율에 따라 소정의 컬러 영상을 표시하게 된다.
이와 같이 본 발명의 일 예에 따른 액정 표시 장치는 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈(10)의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일 예에 따른 액정 표시 장치는 복수개의 광 차단 벽이 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈(10)의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열 방출 경로로 열을 방출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 예에 따른 직하형(Direct Light Type) 액정 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치는 광원 모듈(10), 확산판(25), 반사 시트(30), 및 광학 시트(40), 액정 패널(50), 및 하부 케이스(60)를 포함한다.
상기 광원 모듈(10)은 확산판(25)의 하부면에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원 모듈(10)은 광 차단 벽을 구비함으로써, 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈(10)의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 확산판(25)은 상기 광원 모듈(10)과 마주하면서 하부 케이스(60)의 상단에 형성되며, 광원 모듈(10)로부터 방출되는 광을 확산시켜 광학 시트(40)에 조사하는 역할을 한다.
상기 반사 시트(30)는 광원 모듈(10)과 하부 케이스(60) 사이에 형성되며, 반사물질로 이루어져 광원 모듈(10)에서 방출되어 하부 쪽으로 이동하는 광을 확산판(25) 방향으로 반사시키는 역할을 한다.
상기 광학 시트(40)는 확산판(25) 상에 배치되어, 상기 확산판(25)의 상면으로부터 출사되는 광을 확산 및 집광시킨다. 이러한 다수의 광학 시트(40)는 적어도 하나의 확산 시트 및 적어도 하나의 프리즘 시트를 포함할 수 있다. 확산 시트는 상기 확산판(25)으로부터 출사된 광을 전면으로 확산시키는 역할을 한다. 프리즘 시트는 확산 시트에 의해 확산되어 입사되는 광을 집광하여 출사시킨다.
상기 액정 패널(50)은 액정층의 광투과율을 조절하여 영상을 표시하는 것으로, 액정층(미도시)을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판, 상부 기판, 하부 편광 부재, 및 상부 편광 부재를 포함할 수 있다. 이와 같은, 액정 패널(50)은 각 화소별로 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 각 화소마다 형성되는 전계에 따라 액정층을 구동함으로써 액정층의 광 투과율에 따라 소정의 컬러 영상을 표시하게 된다.
상기 하부 케이스(60)는 바닥면과 경사진 측벽을 가지도록 구성되지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 하부 케이스(60)는 광원 모듈(10) 및 반사 시트(30)를 수납하고, 확산판(25)을 지지한다. 이러한 하부 케이스(60)는 광원 모듈(10)에서 발생되는 열을 방열시키기 위하여 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명의 일 예에 따른 직하형(Direct Light Type) 액정 표시 장치는 발광 다이오드 칩에서 방출되는 광이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하고, 광을 렌즈로 집중시킬 수 있다. 따라서, 광원 모듈(10)의 효율 및 수명이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치는 복수개의 광 차단 벽이 틈을 가지도록 이격된 형태로 이루어짐으로써, 광원 모듈(10)의 측면으로 광이 새지 않도록 측면을 차단하면서도, 열은 방출 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예에 따른 직하형 액정 표시 장치는 광원 모듈의 발열을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 광원 모듈 20: 도광판
30: 반사 시트 40: 광학 시트
50: 액정 패널 60: 하부 케이스
100: 인쇄 회로 기판 200: 발광 다이오드 칩
300: 광학 렌즈 부재 310: 렌즈
330: 광 차단 벽

Claims (12)

  1. 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판에 실장된 발광 다이오드 칩; 및
    상기 인쇄 회로 기판 상에 상기 발광 다이오드 칩을 덮도록 구비된 광학 렌즈 부재를 가지며,
    상기 광학 렌즈 부재는,
    상기 발광 다이오드 칩의 상면을 덮는 렌즈; 및
    상기 렌즈의 배면에 결합되어 상기 발광 다이오드 칩의 측면을 둘러싸는 광 차단 부재를 포함하는, 광원 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는, 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 링 형태를 갖는,
    광원 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는 열 방출 경로를 갖는, 광원 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는,
    소정 간격 이격되면서 상기 발광 다이오드 칩을 둘러싸는 복수개의 제 1 광 차단 벽; 및 상기 제 1 광 차단 벽 사이의 틈을 가리도록 배치된 복수개의 제 2 광 차단 벽을 포함하며,
    상기 열 방출 경로는 상기 복수개의 제 1 및 제 2 광 차단 벽 사이사이에 마련된, 광원 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 제 1 광 차단 벽은 상기 발광 다이오드 칩으로부터 제 1 거리만큼 이격되고,
    상기 복수개의 제 2 광 차단 벽은 상기 발광 다이오드 칩으로부터 상기 제 1 거리보다 긴 제 2 거리만큼 이격된, 광원 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광 차단 벽 각각은 원 형태로 배치된, 광원 모듈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는 상기 발광 다이오드 칩으로부터 상기 제 2 거리보다 긴 제 3 거리만큼 이격되면서 상기 제 2 광 차단 벽 사이의 틈을 가리도록 배치된, 복수개의 제 3 광 차단 벽을 더 포함하는, 광원 모듈.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는 상기 복수개의 제 2 광 차단 벽 사이의 틈을 통해, 서로 마주하는 상기 광 차단벽 사이를 연결하는 연결 벽을 더 포함하는, 광원 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 차단 부재는 경사지게 배치된 복수개의 광 차단 벽을 포함하고,
    상기 복수개의 광 차단 벽 각각의 양 끝단은 서로 중첩되는, 광원 모듈.
  10. 입광부를 갖는 도광판;
    상기 도광판의 입광부와 마주보도록 배치된 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 광원 모듈; 및
    상기 도광판의 하면에 구비되는 반사 시트를 포함하는, 백라이트 유닛.
  11. 제 10 항에 기재된 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치된 액정 패널을 포함하는, 액정 표시 장치.
  12. 수납 공간을 갖는 하부 케이스;
    상기 수납 공간에 배치된 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 광원 모듈;
    상기 수납 공간을 덮는 확산판;
    상기 확산판 상에 배치된 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 배치된 액정 패널을 포함하는, 액정 표시 장치.
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