KR20180025870A - 광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 - Google Patents

광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치를 개시한다. 광학 렌즈는 본체, 입광면, 오목 표면 및 출광면을 포함한다. 본체는 정부(頂部)와 저부(底部)를 구비한다. 입광면은 본체의 저부로 요입된다. 오목 표면은 본체의 정부로 요입되고, 입광면에 대향된다. 오목 표면은 복수 개의 프리즘 면 유닛을 구비한다. 각 프리즘 면 유닛은 법선을 구비하고, 이러한 법선의 연신 방향은 서로 상이하다. 출광면은 정부와 저부를 연결한다. 따라서, 광선은 입광면에서 본체로 진입될 수 있고, 각각 프리즘 면 유닛에 의해 반사된 후 다시 출광면에 의해 출사된다.

Description

광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치
본 발명은 광학 모듈에 관한 것으로, 특히 광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
직하형 백라이트 모듈(direct-light-type backlight module)의 가볍고 얇은 요구를 만족시키기 위해, 일반적으로 직하형 백라이트 모듈 중의 2차 렌즈의 광 혼합 거리(light mixing distance)를 직접 축소하거나 발광 다이오드의 설치 개수를 감소시킨다.
2차 렌즈는 주로 굴절식 렌즈 및 반사식 렌즈를 포함한다. 굴절식 렌즈의 출광 각도는 대략 75도 뿐이므로, 발광 다이오드 사이의 간격(LED pitch)이 과도하게 클 때, 출광 균일성이 떨어지는 문제점이 발생한다. 반사식 렌즈의 출광 각도는 90도를 초과하지만, 이러한 반사식 렌즈의 입광면과 출광면은 반드시 복잡한 곡면으로 설계되어야 한다. 복잡한 곡면에 필요한 성형 정밀도가 비교적 높기에, 원가가 비교적 높게 된다. 또한, 반사식 렌즈 자체는 제조상의 어려움으로 인해 성형 정밀도가 쉽게 떨어지고, 나아가 출광 효과에 영향을 끼친다.
본 발명은 가공이 용이하고, 출광이 균일한 장점을 구비하는 광학 렌즈, 백라이트 모듈 및 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적에 따라, 광학 렌즈를 제공한다. 상기 광학 렌즈는 본체, 입광면, 오목 표면 및 출광면을 포함한다. 본체는 정부(頂部)와 저부(底部)를 구비한다. 입광면은 본체의 저부로 요입된다. 오목 표면은 본체의 정부로 요입되고, 입광면에 대향된다. 여기서, 오목 표면은 복수 개의 프리즘 면 유닛을 구비한다. 각 프리즘 면 유닛은 법선을 구비하고, 이러한 법선의 연신 방향은 서로 상이하다. 출광면은 정부와 저부를 연결한다. 따라서, 광선은 입광면에서 본체로 진입될 수 있고, 각각 프리즘 면 유닛에 의해 반사된 후, 다시 출광면에 의해 출사된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프리즘 면 유닛 중의 임의의 인접하는 두 개의 프리즘 면 유닛의 변은 서로 접합된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 오목 표면은 원뿔면이고, 상기 원뿔면은 종말점을 구비한다. 프리즘 면 유닛은 종말점을 중심으로 방사상으로 배열된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 오목 표면은 원뿔면이고, 상기 원뿔면은 종말점을 구비한다. 프리즘 면 유닛은 종말점을 중심으로 환형으로 배열된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 오목 표면은 원뿔면이고, 상기 원뿔면은 종말점을 구비한다. 여기서, 종말점으로부터 멀리 떨어진 프리즘 면 유닛의 면적은, 종말점으로부터 가까운 프리즘 면 유닛의 면적보다 크다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상술한 각 프리즘 면 유닛은 삼각형, 사각형, 마름모형, 오각형, 육각형, 부채꼴형, 다각형, 불규칙형 또는 상술한 형상들의 조합이다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 오목 표면은 적어도 하나의 광학면 유닛을 더 구비한다. 오목 표면은 프리즘 면 유닛과 광학면 유닛이 연결되어 형성된다.
본 발명의 또 다른 일 실시에에 따르면, 상기 오목 표면은 프리즘 면 유닛이 연결되어 형성된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 입광면은 고정 경사도를 구비한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 출광면은 고정 경사도를 구비한다.
본 발명의 상기 목적에 따라, 또한 백라이트 모듈을 제공한다. 상기 백라이트 모듈은 백 패널, 반사 시트, 적어도 하나의 광원, 적어도 하나의 상술한 광학 렌즈 및 광학 플레이트를 포함한다. 반사 시트는 백 패널 상에 설치된다. 광원은 백 패널 상에 설치되어 광선을 제공한다. 광학 렌즈는 광원의 상측에 설치된다. 광학 플레이트는 반사 시트의 상측에 설치된다. 여기서, 광원에서 제공되는 광선은 광학 렌즈의 입광면에서 본체로 진입되고, 각각 프리즘 면 유닛에 의해 반사된 후, 출광면에 의해 출사되고, 다시 광학 플레이트에서 출사된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 반사 시트는 적어도 하나의 관통홀을 구비하고, 광학 렌즈는 관통홀 중에 대응되게 삽입 설치된다. 광원은 회로 기판, 및 회로 기판 상에 설치되는 적어도 하나의 발광 유닛을 포함하고, 회로 기판은 백 패널 상에 설치되고, 발광 유닛은 광학 렌즈의 하측에 설치된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 본체는 입광 공간을 더 포함하고, 입광면은 입광 공간의 내표면이다. 광원은 대응되는 입광 공간의 하측에 설치된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 본체의 상기 저부에는 적어도 하나의 핀(pin)이 설치되어 있다. 광학 렌즈는 핀을 통해 회로 기판 상에 설치되어, 광학 렌즈와 회로 기판 사이에 수납 공간이 형성되도록 한다.
상기로부터 알 수 있다시피, 본 발명의 광학 렌즈는, 상이한 법선 연신 방향을 구비하는 프리즘 면 유닛에 의해 형성되는 오목 표면을 반사면으로 이용하여, 광선을 반사시키고 광선의 광학 렌즈에서의 이동 방향을 조절하여, 출광 각도를 제어하는 목적을 달성할 수 있다. 또한, 각 프리즘 면의 배열 방식, 사이즈 또는 형상을 변경함으로써, 광선의 이동 방향을 국부적으로 조절하는 목적을 달성할 수도 있다. 따라서, 백라이트 모듈과 디스플레이 장치에 이용되는 광학 렌즈의 개수와 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 백라이트 모듈과 디스플레이 장치의 출광 균일성을 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 입광면과 출광면은 고정 경사도를 구비하는 경사면으로 설계될 수 있기에, 광학 렌즈의 제조를 간단화할 수 있고, 나아가 광학 렌즈의 성형 정밀도를 향상시킬 수 있다.
보다 철저하게 실시예 및 그 장점을 이해하도록 하기 위해, 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 설명한다. 여기서,
도1a는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도1b는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 측면도이다.
도1c는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도2a는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도2b는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 측면도이다.
도2c는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도3a는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도3b는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 측면도이다.
도3c는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도4a는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도4b는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도5a는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도5b는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도6a는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도6b는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도7a는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도이다.
도7b는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도7c는 본 발명의 제8 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도7d는 본 발명의 제9 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도7e는 본 발명의 제10 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 백라이트 모듈의 장치 모식도이다.
도9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 장치 모식도이다.
도1a 내지 도1c는 각각 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도, 측면도 및 평면도이다. 본 실시 형태의 광학 렌즈(100)은 주로 백라이트 모듈에 사용되어, 백라이트 모듈 중의 광원의 출광 각도를 증가시키고, 광 조사 범위를 넓히며, 나아가 백라이트 모듈의 출광 균일성을 향상시킨다.
계속하여 도1a 내지 도1c를 참조하면, 광학 렌즈(100)은 주로 본체(110), 입광면(120), 오목 표면(130) 및 출광면(140)을 포함한다. 본체(110)은 대향되는 정부(頂部) (111) 및 저부(底部) (113)을 포함한다. 입광면(120)은 본체(110)의 저부(113)으로 요입되어 입광 공간(113a)를 형성한다. 다시 말해서, 입광면(120)은 입광 공간(113a)의 내표면으로 정의될 수 있다. 광원(160)은 입광 공간(113a)의 하측에 설치되고, 광원(160)에서 생성되는 광선은 입광면(120)에서 본체(110)으로 진입될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 입광면(120)은 고정 경사도를 구비하므로, 가공이 비교적 용이하다.
도1a 내지 도1c에 도시된 바와 같이, 오목 표면(130)은 본체(110)의 정부(111)로 요입된다. 또한, 오목 표면(130)은 입광면(120)에 대향되는 반사면이다. 오목 표면(130)은 복수 개의 프리즘 면 유닛(131)을 구비하고, 이러한 프리즘 면 유닛(131) 중의 임의의 인접하는 두 개의 프리즘 면 유닛의 변은 서로 접합된다. 다시 말해서, 이러한 프리즘 면 유닛(131)은 서로 연결되어 오목 표면(130)을 형성한다. 일 실시예에 있어서, 오목 표면(130)은 원뿔면이고, 종말점(130a)를 구비한다. 도1c에 도시된 바와 같이, 프리즘 면 유닛(131)은 해당 종말점(130a)를 중심으로 방사상으로 배열된다. 기타 실시예에 있어서, 종말점(130a)로부터 멀리 떨어진 프리즘 면 유닛(131)의 면적이, 종말점(130a)으로부터 가까운 프리즘 면 유닛(131)의 면적보다 크다. 본 실시예에 있어서, 프리즘 면 유닛(131)의 형상은 육각형과 오각형의 조합이다. 기타 실시예에 있어서, 프리즘 면 유닛(131)의 형상은 삼각형, 사각형, 마름모형, 부채꼴형, 다각형, 불규칙형 또는 상술한 형상들의 임의의 조합일 수도 있다.
계속하여 도1a 내지 도1c를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 각 프리즘 면 유닛(131)은 법선(131a)를 구비한다. 또한, 이러한 법선(131a)의 연신 방향은 서로 상이하다. 다시 말해서, 이러한 프리즘 면 유닛(131)은 서로 상이한 경사면 또는 곡면이다. 보다 구체적으로, 여기서 “법선”이란 각 프리즘 면 유닛(131)에 수직되는 선을 가리킨다. 또한, 상이한 경사도 또는 상이한 곡률을 구비하는 프리즘 면 유닛(131)의 법선(131a)의 연신 방향은 모두 상이하다.
도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이, 출광면(140)은 본체(110)의 측면이고, 본체(110)의 정부(111)과 저부(113)을 연결한다. 따라서, 도1b에 도시된 바와 같이, 광원(160)에서 생성되는 광선은 입광면(120)에서 본체(110)으로 진입될 수 있고, 각각 프리즘 면 유닛(131)에 의해 반사된 후, 다시 출광면(140)에 의해 출사된다. 또한, 프리즘 면 유닛(131)은 상이한 경사도 또는 상이한 곡률을 가지는 표면이므로, 광선이 입광면(120)에서 본체(110)으로 진입되어 프리즘 면 유닛(131)을 향해 조사된 후, 이러한 상이한 경사도 또는 상이한 곡률의 프리즘 면 유닛(131)은 각각 광선을 반사하여, 광선의 이동 방향을 변경시킬 수 있다. 따라서, 조사 범위를 넓히고 광선을 균일하게 하는 목적을 달성하기 위해, 광선이 출광면(140)에서 출사될 때 상이한 이동 방향을 구비하도록 할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 출광면(140)은 고정 경사도를 구비하기에, 가공이 용이한 장점을 구비한다.
본 발명에 있어서, 광학 렌즈는 상이한 구조 디자인을 구비할 수 있다. 도2a 내지 도2c는 각각 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도, 측면도 및 평면도이다. 도2a 내지 도2c에 도시된 광학 렌즈(200)의 구조는 상술한 광학 렌즈(100)의 구조와 대체적으로 같고, 구별점은 다만, 광학 렌즈(200)의 오목 표면(230)이, 동일한 사각형의 프리즘 면 유닛(231)이 연결되는 것에 의해 형성된다는 것 뿐이다. 도2a 내지 도2c에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(200)은 마찬가지로 본체(110), 입광면(120), 오목 표면(230) 및 출광면(140)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 입광면(120)과 출광면(140)은 고정 경사도를 구비한다.
계속하여 도2a 내지 도2c를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 각 프리즘 면 유닛(231)은 법선(231a)을 구비한다. 또한, 이러한 법선(231a)의 연신 방향은 서로 상이하다. 다시 말해서, 이러한 프리즘 면 유닛(231)은 서로 상이한 경사면 또는 곡면이다. 또한, 오목 표면(230)은 마찬가지로 원뿔면이고, 종말점(230a)를 구비한다. 도2c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 각 프리즘 면 유닛(231)의 형상은 사각형이고, 이러한 프리즘 면 유닛(231)은 종말점(230a)를 중심으로 환형으로 배열된다. 마찬가지로, 종말점(230a)로부터 멀리 떨어진 프리즘 면 유닛(231)의 면적은 종말점(230a)에 가까운 프리즘 면 유닛(231)의 면적보다 크다.
따라서, 도2b에 도시된 바와 같이, 광원(160)에서 생성되는 광선은 입광면(120)에서 본체(110)으로 진입될 수 있고, 각각 각 프리즘 면 유닛(231)에 의해 반사된 후, 다시 출광면(140)에 의해 출사되어, 상기와 같은 목적을 달성하므로, 여기서 중복되는 설명을 생략한다.
도3a 내지 도3c는 각각 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도, 측면도 및 평면도이다. 도3a 내지 도3c에 도시된 광학 렌즈(300)의 구조는 상술한 광학 렌즈(200)의 구조와 대체적으로 같고, 구별점은 다만, 광학 렌즈(300)의 오목 표면(330)이, 상이한 형상의 프리즘 면 유닛(331)이 연결되어 형성된다는 것 뿐이다. 도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(300)은 마찬가지로 본체(110), 입광면(120), 오목 표면(330) 및 출광면(140)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 입광면(120)과 출광면(140)은 고정 경사도를 구비하므로, 가공이 용이한 장점을 구비한다.
계속하여 도3a 내지 도3c를 참조하면, 본 실시예에 있어서, 각 프리즘 면 유닛(331)은 법선(331a)를 구비한다. 또한, 이러한 법선(331a)의 연신 방향은 서로 상이하다. 다시 말해서, 이러한 프리즘 면 유닛(331)은 서로 상이한 경사면 또는 곡면이다. 또한, 오목 표면(330)은 마찬가지로 원뿔면이고, 종말점(330a)을 구비한다. 본 실시예에 있어서, 도3c에 도시된 바와 같이, 일부분의 프리즘 면 유닛(331)의 형상은 사각형이고, 다른 일부분의 프리즘 면 유닛(331)의 형상은 삼각형이며, 이러한 프리즘 면 유닛(331)은 종말점(330a)를 중심으로 방사상으로 배열되고, 따라서, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있으므로, 여기서 중복되는 설명을 생략한다.
도4a 및 도4b는 각각 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도 및 평면도이다. 도4a 및 도4b에 도시된 광학 렌즈(400)의 구조는 상술한 광학 렌즈(300)의 구조와 대체적으로 같고, 구별점은 다만, 광학 렌즈(400)의 오목 표면(430)이, 부채꼴형의 프리즘 면 유닛(431)이 연결되어 형성된다는 것 뿐이고, 마찬가지로 상기와 같은 목적을 달성할 수 있으므로, 여기서 중복되는 설명을 생략한다.
더욱 구체적으로, 도1a 내지 도4b에 도시된 실시예의 광학 렌즈(100, 200, 300과 400)의 오목 표면(130, 230, 330과 430)은 각각 프리즘 면 유닛(131, 231, 331과 431)이 연결되어 형성된다. 기타 실시예에 있어서, 오목 표면(130, 230, 330과 430)도 상이한 구조 디자인을 구비할 수 있다. 도5a 및 도5b는 각각 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도 및 평면도이다. 도5a 및 도5b에 도시된 광학 렌즈(500)의 구조는 상술한 광학 렌즈(100, 200, 300과 400)의 구조와 대체적으로 같고, 구별점은 다만, 광학 렌즈(500)의 오목 표면(530)이, 프리즘 면 유닛(531) 및 광학면 유닛(533)이 연결되어 형성된다는 것 뿐이다. 다시 말해서, 오목 표면(530)에 있어서, 프리즘 면 유닛(531)을 국부적으로 설치하고, 프리즘 면 유닛(531)이 설치되지 않은 부분을 광학면 유닛(533)으로 하기에, 광선의 이동 방향을 국부적으로 제어하는 목적을 달성할 수 있다.
도5a 및 도5b에 도시된 바와 같이, 오목 표면(530)은 원뿔면이고, 또한 종말점(530a)를 구비한다. 광학면 유닛(533)에 비해, 프리즘 면 유닛(531)은 종말점(530a)에서 멀리 떨어진 위치에 설치되고, 프리즘 면 유닛(531)은 종말점(530a)를 중심으로 환형으로 배열된다. 광학면 유닛(533)은 마찬가지로 반사 기능을 구비하고, 광학면 유닛(533)은 종말점(530a)에 가까운 위치에 설치된다.
도6a 및 도6b는 각각 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도 및 평면도이다. 도6a 및 도6b에 도시된 광학 렌즈(600)의 구조는 상술한 광학 렌즈(500)의 구조와 대체적으로 같고, 광학 렌즈(600)의 오목 표면(630)은 마찬가지로, 프리즘 면 유닛(631) 및 광학면 유닛(633)이 연결되어 형성되며, 구별점은 다만, 프리즘 면 유닛(631) 및 광학면 유닛(633)이 상이한 배열 방식을 구비한다는 것 뿐이다.
도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 오목 표면(630)은 원뿔면이고, 또한 종말점(630a)를 구비한다. 프리즘 면 유닛(631)은 종말점(630a)에 가까운 위치에 설치되고, 프리즘 면 유닛(631)은 종말점(630a)를 중심으로 환형으로 배열된다. 광학면 유닛(633)은 마찬가지로 반사 기능을 구비하고, 광학면 유닛(633)은 종말점(630a)으로부터 멀리 떨어진 위치에 설치된다.
도7a 및 도7b는 각각 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 입체모식도 및 평면도이다. 도7a 및 도7b에 도시된 광학 렌즈(700)의 구조는 상술한 광학 렌즈(600)의 구조와 대체적으로 같고, 광학 렌즈(700)의 오목 표면(730)은 마찬가지로, 프리즘 면 유닛(731) 및 광학면 유닛(733)이 연결되어 형성되며, 구별점은 다만, 광학면 유닛(733)이 두 개 이상의 광학면 서브 유닛(733a)가 연결되어 형성된다는 것 뿐이며, 따라서, 마찬가지로 광선의 이동 방향을 국부적으로 제어하는 목적을 달성할 수 있다. 기타 실시예에 있어서, 프리즘 면 유닛 및 광학면 유닛은 마찬가지로 상이한 배열 방식을 구비할 수 있다. 도7c 내지 도7e는 본 발명의 제8 내지 제10 실시 형태에 따른 광학 렌즈의 평면도이다. 도7c에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(702)의 프리즘 면 유닛(702a) 및 광학면 유닛(702b)는 방사상으로 교차 배열된다. 도7d에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(704)의 프리즘 면 유닛(704a) 및 광학면 유닛(704b)는 환형으로 교차 배열된다. 도7e에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈(706)의 프리즘 면 유닛(706a) 및 광학면 유닛(706b)는 불규칙형으로 배열된다.
동시에 도3b 및 도8을 참조하면, 도8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 백라이트 모듈의 장치 모식도이다. 본 실시 형태의 백라이트 모듈(800)은 백 패널(810), 반사 시트(820), 광학 플레이트(830), 적어도 하나의 광원(840) 및 적어도 하나의 광학 렌즈(300)을 포함한다. 보다 구체적으로, 본 실시 형태는 광학 렌즈(300)을 예로 하고, 기타 실시 형태의 광학 렌즈도 당해 백라이트 모듈(800)에 이용될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 백라이트 모듈(800)은 직하형 백라이트 모듈일 수 있고, 상술한 광학 플레이트(830)은 확산 플레이트일 수 있다. 기타 실시예에 있어서, 백라이트 모듈(800)은 사이드 입광 방식의 백라이트 모듈이고, 상술한 광학 플레이트(830)은 도광판일 수도 있다.
계속하여 도8을 참조하면, 광원(840)은 백 패널(810) 상에 설치되고, 광원(840)은 회로 기판(840a) 및 회로 기판(840a) 상에 설치되는 적어도 하나의 발광 유닛(840b)를 포함한다. 광학 렌즈(300)의 개수와 발광 유닛(840b)의 개수는 서로 대응되고, 광학 렌즈(300)은 발광 유닛(840b)의 상측에 대응되게 설치된다. 일부 실시예에 있어서, 광학 렌즈(300)의 저부에는 핀(320)이 설치될 수 있다. 이리하여, 광학 렌즈(300)은 핀(320)을 통해 회로 기판(840a) 상에 설치되어, 광학 렌즈(300)과 회로 기판(840a) 사이에 수납 공간(320a)가 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 발광 유닛(840b)는 당해 수납 공간(320a)에 설치될 수 있고, 광학 렌즈(300)의 입광면(120)의 하측에 위치될 수 있다.
도8에 도시된 바와 같이, 반사 시트(820)은 복수 개의 관통홀(820a)를 구비한다. 따라서, 반사 시트(820)은 관통홀(820a)를 통해 광학 렌즈(300) 상에 설치될 수 있다. 광학 플레이트(830)은 반사 시트(820)의 상측에 설치되고, 제1 면(830a)과 제2 면(830b)를 구비한다. 여기서, 제1 면(830a)는 입광면이고, 제2 면(830b)는 출광면이다. 따라서, 광원(840)에서 제공되는 광선은 광학 렌즈(300)의 입광면(120)에서 본체(110)으로 진입되고, 각각 프리즘 면 유닛(331)에 의해 반사된 후, 출광면(140)에 의해 출사된다. 광선이 광학 렌즈(300)의 출광면(140)에서 출사된 후, 일부분의 광선은 직접 광학 플레이트(830)의 제1 면(830a)에서 광학 플레이트(830)으로 진입되고, 제2 면(830b)에 의해 출사될 수 있으며, 다른 일부분의 광선은 먼저 반사 시트(820)에 의해 반사된 후, 다시 광학 플레이트(830)에서 출사된다. 상술한 설명으로부터 알 수 있다시피, 광선은 광학 렌즈(300)에 의해 반사된 후, 비교적 큰 출광 각도를 생성할 수 있다. 이리하여, 광원(840)의 개수가 감소되어 두 개의 인접한 광원(840) 사이의 간격이 증가되는 경우, 광원(840)에 의해 생성되는 광선은 여전히 그 사이의 영역에서 혼합되어, 백라이트 모듈(800)의 두께 및 무게를 감소시키고, 백라이트 모듈(800)의 출광 균일성을 유지할 수 있다.
또한 동시에 도9를 참조하면, 도9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 장치 모식도이다. 본 실시 형태의 디스플레이 장치(900)은 백라이트 모듈(800) 및 디스플레이 패널(910)을 포함한다. 도9에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(910)은 백라이트 모듈(800)의 광학 플레이트(830) 상측에 설치되고, 광학 플레이트(830)의 제2 면(830b)을 경유하여 출사된 광선은 디스플레이 패널(910)에 입사될 수 있으며, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있다.
상기 본 발명의 실시 형태로부터 알 수 있다시피, 본 발명의 광학 렌즈는, 상이한 법선 연신 방향을 구비하는 프리즘 면 유닛에 의해 형성되는 오목 표면을 반사면으로 이용하여, 광선을 반사시키고 광선의 광학 렌즈에서의 이동 방향을 조절하여, 출광 각도를 제어하는 목적을 달성할 수 있다. 또한, 각 프리즘 면의 배열 방식, 사이즈 또는 형상을 변경함으로써, 광선의 이동 방향을 국부적으로 조절하는 목적을 달성할 수도 있다. 따라서, 백라이트 모듈과 디스플레이 장치에 이용되는 광학 렌즈의 개수와 전체적인 두께를 감소시킬 수 있고, 백라이트 모듈과 디스플레이 장치의 출광 균일성을 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 입광면과 출광면은 고정 경사도를 구비하는 경사면으로 설계될 수 있기에, 광학 렌즈의 제조를 간단화할 수 있고, 나아가 광학 렌즈의 성형 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 실시 형태로 상기와 같이 개시되었지만, 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 당업자라면 본 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않고, 각종 변경이나 수정을 진행할 수 있기에, 본 발명의 보호 범위는 특허청구 범위를 기준으로 해야 할 것이다.
100: 광학 렌즈
110: 본체
111: 정부(頂部)
113: 저부(底部)
113a: 입광 공간
120: 입광면
130: 오목 표면
130a: 종말점
131: 프리즘 면 유닛
131a: 법선
140: 출광면
160: 광원
200: 광학 렌즈
230: 오목 표면
230a: 종말점
231: 프리즘 면 유닛
231a: 법선
300: 광학 렌즈
320: 핀
320a: 수납 공간
330: 오목 표면
330a: 종말점
331: 프리즘 면 유닛
331a: 법선
400: 광학 렌즈
430: 오목 표면
431: 프리즘 면 유닛
500: 광학 렌즈
530: 오목 표면
530a: 종말점
531: 프리즘 면 유닛
533: 광학면 유닛
600: 광학 렌즈
630: 오목 표면
630a: 종말점
631: 프리즘 면 유닛
633: 광학면 유닛
700: 광학 렌즈
702: 광학 렌즈
702a: 프리즘 면 유닛
702b: 광학면 유닛
704: 광학 렌즈
704a: 프리즘 면 유닛
704b: 광학면 유닛
706: 광학 렌즈
706a: 프리즘 면 유닛
704b: 광학면 유닛
730: 오목 표면
731: 프리즘 면 유닛
733: 광학면 유닛
733a: 광학 표면 서브 유닛
800: 백라이트 모듈
810: 백 패널
820: 반사 시트
820a: 관통홀
830: 광학 플레이트
830a: 제1 면
830b: 제2 면
840: 광원
840a: 회로 기판
840b: 발광 유닛
900: 디스플레이 장치
910: 디스플레이 패널

Claims (15)

  1. 광학 렌즈에 있어서,
    정부(頂部)와 저부(底部)를 구비하는 본체;
    상기 본체의 상기 저부로 요입되는 입광면;
    상기 본체의 상기 정부로 요입되고, 상기 입광면에 대향되는 오목 표면; 및
    상기 정부와 상기 저부를 연결하는 출광면;을 포함하고,
    상기 오목 표면은 복수 개의 프리즘 면 유닛을 포함하고, 각 상기 프리즘 면 유닛은 법선을 구비하며, 상기 법선의 연신 방향이 서로 상이한, 광학 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리즘 면 유닛 중의 임의의 인접하는 두 개의 프리즘 면 유닛의 변은 서로 접합되는, 광학 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오목 표면은 원뿔면이고, 종말점을 구비하며, 상기 프리즘 면 유닛은 상기 종말점을 중심으로 방사상으로 배열되는, 광학 렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오목 표면은 원뿔면이고, 종말점을 구비하며, 상기 프리즘 면 유닛은 상기 종말점을 중심으로 환형으로 배열되는, 광학 렌즈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오목 표면은 원뿔면이고, 종말점을 구비하며, 상기 종말점으로부터 멀리 떨어진 각 상기 프리즘 면 유닛의 면적은, 종말점으로부터 가까운 각 상기 프리즘 면 유닛의 면적보다 큰, 광학 렌즈.
  6. 제1항에 있어서,
    각 상기 프리즘 면 유닛은 삼각형, 사각형, 마름모형, 오각형, 육각형, 부채꼴형, 다각형, 불규칙형 또는 상술한 형상들의 조합인, 광학 렌즈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오목 표면은 적어도 하나의 광학면 유닛을 더 포함하고, 상기 오목 표면은, 상기 프리즘 면 유닛과 상기 적어도 하나의 광학면 유닛이 연결되어 형성되는, 광학 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 오목 표면은, 상기 프리즘 면 유닛이 연결되어 형성되는, 광학 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입광면은 고정 경사도를 구비하는, 광학 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 출광면은 고정 경사도를 구비하는, 광학 렌즈.
  11. 백라이트 모듈에 있어서,
    백 패널;
    상기 백 패널 상에 설치되는 반사 시트;
    상기 백 패널 상에 설치되어 광선을 제공하는 적어도 하나의 광원;
    상기 광원의 상측에 설치되는 적어도 하나의 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광학 렌즈; 및
    상기 반사 시트의 상측에 설치되는 광학 플레이트;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광원에 의해 제공되는 광선은, 상기 광학 렌즈의 상기 입광면에서 상기 본체로 진입되고, 각각 상기 프리즘 면 유닛에 의해 반사된 후, 상기 출광면에 의해 출사되고, 다시 상기 광학 플레이트에서 출사되는, 백라이트 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사 시트는 적어도 하나의 관통홀을 구비하고, 상기 광학 렌즈는 상기 관통홀 중에 대응되게 삽입 설치되며,
    상기 광원은 회로 기판 및 회로 기판 상에 설치되는 적어도 하나의 발광 유닛을 포함하고, 여기서, 상기 회로 기판은 상기 백 패널 상에 설치되며, 상기 발광 유닛은 상기 광학 렌즈의 하측에 설치되는, 백라이트 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 본체는 입광 공간을 더 포함하고, 상기 입광면은 상기 입광 공간의 내표면이며, 상기 발광 유닛은 대응되는 상기 입광 공간의 하측에 설치되는, 백라이트 모듈.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 본체의 상기 저부에는 적어도 하나의 핀이 설치되고, 상기 광학 렌즈는 상기 핀을 통해 상기 회로 기판 상에 설치되어, 상기 광학 렌즈와 상기 회로 기판 사이에 수납 공간이 형성되도록 하는, 백라이트 모듈.
  15. 디스플레이 장치에 있어서,
    백 패널;
    상기 백 패널 상에 설치되는 반사 시트;
    상기 백 패널 상에 설치되어 광선을 제공하는 적어도 하나의 광원;
    상기 광원의 상측에 설치되는 적어도 하나의 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광학 렌즈; 및
    상기 반사 시트의 상측에 설치되는 광학 플레이트; 및
    상기 광학 플레이트의 상측에 설치되는 디스플레이 패널;을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 광원에 의해 제공되는 광선은, 상기 광학 렌즈의 상기 입광면에서 상기 본체로 진입되고, 각각 상기 프리즘 면 유닛에 의해 반사된 후, 상기 출광면에 의해 출사되고, 다시 상기 광학 플레이트에서 출사되는, 디스플레이 장치.
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