WO2023105374A1 - 실리콘 렌즈, 발광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

실리콘 렌즈, 발광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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WO2023105374A1
WO2023105374A1 PCT/IB2022/061724 IB2022061724W WO2023105374A1 WO 2023105374 A1 WO2023105374 A1 WO 2023105374A1 IB 2022061724 W IB2022061724 W IB 2022061724W WO 2023105374 A1 WO2023105374 A1 WO 2023105374A1
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light
lens
substrate
mini
adhesive
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PCT/IB2022/061724
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조성국
조영준
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몰렉스, 엘엘씨
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    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Definitions

  • Silicone lens, light emitting module and backlight unit including the same ⁇ SILICONE LENS, LIGHT EMITTING MODULE AND BACKLIGHT UNIT INCLUDING THE SAME ⁇
  • the present disclosure relates to a silicon lens used for light diffusion of a mini LED, a light emitting lens including the silicon lens, and a backlight unit.
  • LCDs liquid crystal displays
  • the liquid crystal display device is provided with a light emitting device such as a backlight, and the backlight is classified into an edge type method and a direct type method according to a position where a light source is disposed.
  • a light source is installed at the edge of the liquid crystal display device, and light generated from the light source supplies light to the liquid crystal display device through a light guide plate located at the bottom of the liquid crystal display device.
  • the direct type a plurality of light sources are placed under the liquid crystal display to directly supply light to the front of the liquid crystal display. Since the direct type method directly supplies light to the liquid crystal display, it has advantages over the edge type method in relatively high luminance and contrast ratio.
  • a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) was used as a backlight source, and then a light emitting diode (light emitting diode) capable of long life, low power consumption, light weight and thinness was used. ; LED) was used.
  • the LED has a light distribution in the form of a point light source, and the light in the form of a point light source can be emitted to be changed into a light distribution in the form of a surface light source in a certain area by a dedicated lens.
  • Korean Patent Publication No. 10-2014-0076726 discloses a diffusion lens, an LED array bar having the same, and a backlight assembly having the same.
  • the size of a mini LED unit can be defined as having a diameter of about 100 ⁇ 1 to 500 ⁇ 1 .
  • Mini LED has the advantage of increasing the brightness of the screen and the area of local dimming because it is possible to arrange more densely with a larger number compared to the same substrate area compared to the case of using existing LEDs due to its smaller size than conventional LEDs.
  • mini-LEDs are used as a light source for a backlight
  • the area that can be covered per point light source is not large, and the amount of luminance that can be generated for each light source is limited.
  • a significant number of mini-LEDs (e.g., 10,000 to 20,000 based on a 65-inch display unit) D was used as the light source. Therefore, as one of the ways to lower the manufacturing cost of the backlight, there is a demand from customers to reduce the number of mini LEDs used as light sources.
  • a dotting type diffusing lens was used to diffuse light emitted from the mini-LED.
  • light control through the diffusion lens is the light input part of the diffusion lens (the part where the light from the mini LED enters the inside of the diffusion lens), the light exit part (the part where the light passing through the inside of the diffusion lens goes out from the diffusion lens) ) and the shape of the bottom part (the part connecting the light incident part and the light output part), but in the case of a dotting type diffusion lens, there were many restrictions on the design of the lens shape because the light incident part could not be formed.
  • the light since the light must be controlled only by changing the shape of the light emitting part (eg, changing the curvature of the light emitting part), there is a disadvantage in uniformly diffusing the light emitted from the mini-LED over a wide area. Therefore, in the case of a conventional backlight using mini-LEDs, there is a limit to increasing the pitch between the mini-LEDs, and accordingly, it is difficult to meet a customer's demand for reducing the number of mini-LEDs used as a light source.
  • Embodiments of the present disclosure are to solve the above-mentioned problems according to the prior art, and provide a silicon lens capable of diffusing light emitted from a mini-LED to have a uniform and wide light distribution.
  • embodiments of the present disclosure provide a silicon lens having material characteristics capable of preventing thermal deformation and having a structure that can be stably mounted without an air gap between the lens and the substrate.
  • embodiments of the present disclosure provide a light emitting module and a backlight unit including such a silicon lens.
  • a silicone lens for diffusing light emitted from a mini-LED.
  • a silicone lens according to an exemplary embodiment includes a main body portion in which a hollow portion that opens downward to accommodate a mini-LED is formed, and the main body portion divides the hollow portion and includes a light incident surface on which light emitted from the mini-LED is incident; It has a light exit surface through which light incident on the light incident surface is emitted, and a bottom surface connecting the light incident surface and the light exit surface.
  • the bottom surface is configured to be bonded to the substrate on which the mini-LED is disposed in surface contact.
  • the bottom surface may include a plurality of concave portions spaced apart from the light incident surface and arranged at predetermined angular intervals in a radial direction based on the center of the bottom surface.
  • the bottom surface includes a curved channel portion extending at a predetermined angle around the light incident surface.
  • the curved channel portion may be a 360° tubular channel portion.
  • the bottom surface may include both a plurality of concave portions and a curved channel portion.
  • the curved channel portion may be arranged to extend arcuately from the plurality of concave portions.
  • a diameter or width of the plurality of recesses may be greater than or equal to the width of the curved channel portion.
  • the plurality of concave portions may be circularly opened. Centers of the plurality of concave portions may be disposed in the middle of the width of the curved channel portion.
  • the distance from the center of the bottom surface to the middle of the width of the curved channel portion may be in the range of 0.6R or more and 0.8R or less (where R is the radius of the bottom surface).
  • the bottom surface may include protrusions protruding from within a plurality of concave portions.
  • the silicone lens may be formed by injection molding.
  • the silicone lens further includes a pair of flange parts protruding outward from the light exit surface of the body part, and the pair of flange parts may be integrally formed of the body part and a silicon material. there is.
  • the bottom surface of the pair of flanges may be an inclined surface extending outward from the main body at a predetermined angle from the bottom surface of the main body.
  • the bottom surface of the pair of flange parts may have an inclination angle of 2° to 3° with respect to the bottom surface of the body part.
  • an adhesive leakage groove may be formed on the bottom surface of the pair of flange parts, concave with respect to the body part, and open outwardly and downwardly.
  • a step may be provided on the upper surface of the pair of flanges.
  • a light emitting module includes a mini-LED, a substrate on which the mini-LED is mounted, a silicon lens according to the above-described embodiments, and a silicon lens covered on the mini-LED to surround the mini-LED disposed on the substrate.
  • the bottom surface of the main body of the silicone lens includes a plurality of concave portions arranged at predetermined angular intervals in the radial direction with respect to the center of the bottom surface and a curved shape extending at a predetermined angle with respect to the center of the bottom surface. Includes channel nothing.
  • the curved channel member is arranged to extend arcuately from the plurality of concave members.
  • the diameter or width of the plurality of concavities may be greater than or equal to the width of the curved channel draw.
  • the center of the plurality of concave portions may be disposed in the middle of the width of the curved channel portion.
  • an adhesive is applied to a plurality of application grooves of the substrate.
  • the adhesive applied to the plurality of coating grooves fills the plurality of concave portions, and therefrom The leaked adhesive flows into the curved channel and fills the curved channel with adhesive.
  • the refractive index of the adhesive may be equal to or greater than the refractive index of the silicone lens.
  • the backlight unit according to an exemplary embodiment is bonded to the substrate by an adhesive applied to the substrate so as to surround each of the plurality of mini-LEDs mounted on the substrate, and the plurality of mini-LEDs disposed on the substrate.
  • a plurality of silicon lenses according to examples are included.
  • the silicone lens according to the embodiments of the present disclosure is formed by injection molding, the shape of the light entering part as well as the shape of the light exiting part and the bottom part of the silicon lens can be freely formed as designed. Therefore, it can be easily controlled (light path change, etc.) so that the light emitted from the mini-LED can be diffused.
  • the silicone lens has grooves on its bottom surface for bonding with a substrate, and an adhesive is applied to the substrate to correspond to these grooves.
  • the groove formed on the bottom surface of the silicon lens is filled with adhesive.
  • the adhesive does not leak out of the groove formed on the bottom surface, so a gap (air gap) is formed between the silicon lens and the substrate due to the adhesive. prevented from occurring
  • An adhesive with a higher refractive index than the silicone lens is used and passes through the inside of the silicone lens toward the groove provided on the bottom surface. It is possible to change the light path so that the light to be emitted from the silicon lens is widely diffused. That is, the light spreadability (light diffusivity) of the silicone lens can be improved.
  • the silicone lens may have a pair of flanges, and the pair of flanges may be used for bonding with a substrate.
  • a structure or shape that can prevent the formation of an air gap between the pair of flange parts and the substrate due to the adhesive is applied. Therefore, it is possible to increase the bonding force between the silicon lens and the substrate, and to spread the light emitted from the mini-LED uniformly without causing luminance deviation.
  • the pitch between the mini-LEDs used as the light source of the backlight can be increased using the silicon lens according to the embodiments of the present disclosure, the number of mini-LEDs used as the light source of the backlight can be increased (compared to the conventional one) For example, within 5,000 based on a 65-inch display unit) can be greatly reduced. Therefore, the manufacturing cost of the product to which the backlight is applied can be greatly reduced.
  • the silicone lens according to the embodiments of the present disclosure does not cause yellowing due to material characteristics even under conditions of exposure to high temperatures for a long time, costs incurred in maintaining and repairing products to which the silicone lens is applied occur can be greatly reduced.
  • Figure 1 is a perspective view showing a silicone lens according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a bottom view of a silicon lens according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a silicon lens taken along line I-I shown in FIG. 1;
  • FIG. 4 is a view showing a cross-section of a silicone lens along the line I-I shown in FIG. 1 and a bottom surface of the silicone lens.
  • 5 is a diagram illustrating a silicon lens having protrusions protruding from a plurality of concave grooves according to an embodiment of the present disclosure.
  • 6(a) to 6(d) are bottom views of silicone lenses according to Modifications 1 to 4 of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a light emitting module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating the light emitting module shown in FIG. 7 by separating the silicon lens.
  • 9 is a cross-sectional view of the light emitting module taken along line n-n shown in FIG. 7 .
  • 10 is a diagram showing a light path in a light emitting module according to an embodiment of the present disclosure.
  • 11(a) to 11(d) are views showing the bottom surface of the silicone lens according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the present disclosure.
  • 12 to 15 show embodiments 1 and 2 shown in FIGS. 11 (a) to 11 (d), respectively.
  • FIG. 16 is a graph showing a combination of the luminance graphs shown in FIGS. 12 to 15 .
  • 17 to 21 are data showing a change in light performance according to the refractive index of the adhesive used in the light emitting modules of Examples 3, 4, and 5 and Comparative Examples 3 and 4 of the present disclosure.
  • 22 is a graph showing the luminance graphs of Examples 3, 4, and 5 of the present disclosure and Comparative Examples 3 and 4 shown in FIGS. 17 to 21 together.
  • 23(a) and 23(b) are diagrams illustrating light paths according to refractive indices of adhesives used in a light emitting module according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 24 is a perspective view showing a portion of a silicone lens to which a flange portion is applied according to a modified embodiment of the present disclosure.
  • 25(a) and 25(d) are cross-sectional views illustrating the flange portion according to modified Example 6 and Comparative Example 5 of the present disclosure.
  • 26 and 27 show data obtained by measuring luminance of the light emitting module having a flange portion according to modified Example 6 and Comparative Example 5 shown in FIGS. 25 (a) and 25 (b).
  • FIG. 28 is a graph showing a combination of the luminance graphs of Example 6 and Comparative Example 5 shown in FIGS. 26 and 27 .
  • 29 to 31 are air gaps in Example 7 and Comparative Examples 6 and 7 of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a graph showing a combination of luminance graphs of Example 7 and Comparative Examples 6 and 7 shown in FIGS. 29 to 31 .
  • 33 is a view showing a part of a backlight unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • Direction indicators such as “upper” and “upper” used in the present disclosure refer to the direction in which the mini-LED and the silicon lens are positioned with respect to the substrate, and direction indicators such as “lower” and “lower” are opposite to this means the direction This is a criterion for explaining the present disclosure to be clearly understood, and it goes without saying that the upper side and the lower side may be defined differently depending on where the standard is placed.
  • the coordinate system shown in the drawings of the present disclosure shows the X-axis, Y-axis, and Z-axis.
  • the X-axis direction means the direction parallel to the length direction of the substrate
  • the Y-axis direction means the direction that is horizontal to the ground among the directions crossing the length direction of the substrate
  • the Z-axis direction means the height direction of the silicon lens.
  • FIG. 1 and 2 are a perspective view and a bottom view showing a silicone lens 100 according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the silicone lens 100 taken along line I-I shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-section of the silicone lens 100 taken along line I-I shown in FIG. 1 and the silicone lens It is a view showing the bottom surface of (100) together.
  • the silicon lens 100 of one embodiment is disposed at the rear of the liquid crystal display so that an image identifiable through the liquid crystal display can be implemented and faces the front of the liquid crystal display. It can be used for a backlight or a backlight unit (Back Light Unit: BLU) capable of irradiating light.
  • BLU Back Light Unit
  • the silicon lens 100 has a wide area so that the light emitted from the light emitting device in the form of a point light source has a light distribution in the form of a surface light source. Conversely, it can spread evenly.
  • the silicon lens 100 includes a body portion 110 having a structure in which at least a portion thereof is recessed to accommodate a light emitting device therein.
  • the silicon lens 100 may further include a pair of flange portions 120 protruding outward from the main body portion 110 .
  • the silicon lens 100 of one embodiment includes a pair of flange portions 120 to facilitate transfer to a substrate, easily recognize the shape of the lens, and align and bond to the substrate with a certain direction.
  • the number of flange parts 120 included in the silicon lens 100 is not limited thereto.
  • a pair of flange portions 120 provided on the silicon lens 100 may be used to increase adhesion with a substrate, which will be described later.
  • the pair of flange portions 120 are provided to have a minimal effect on the luminance of light emitted from the light emitting device.
  • the pair of flanges 120 have a symmetrical shape that completely overlaps when rotated at 180° around the Z axis.
  • the body portion 110 is formed with a hollow member 110H that opens downward (-Z-axis direction) to accommodate the light emitting device.
  • the hollow ball (110H) may have a shape such as a concave groove.
  • a mini-LED having a diameter of 100 ⁇ 1 to 500 ⁇ 1 is used as the light emitting element, and the hollow part 110H is 2 of the diameter of the mini-LED so that the mini-LED can be stably accommodated without interference. It can have a diameter (D0) that opens 2x to 3x.
  • D0 diameter
  • the body portion 110 and the pair of flange portions 120 are integrally formed.
  • the body portion 110 and the pair of flange portions 120 may be formed using a silicon material or a light-transmitting material having properties similar thereto (eg, refractive index, resistance to thermal deformation, etc.).
  • a silicon material or a light-transmitting material having properties similar thereto eg, refractive index, resistance to thermal deformation, etc.
  • properties similar thereto eg, refractive index, resistance to thermal deformation, etc.
  • the silicone lens 100 according to an embodiment is injection molded by an injection molding method, its size and shape can be made uniform, Easy to manufacture.
  • the silicone lens 100 is provided with a protrusion 130 protruding outward from the main body 110 (Y direction in FIG. 1) as a gate through which material is injected during injection molding.
  • the protrusion part 130 may protrude in a direction orthogonal to the protrusion direction of the flange part 120 .
  • the silicon lens 100 has a light incident surface 111, which is the inner surface of the body portion 110, and a light exit surface 112, which is the outer surface of the body portion 110, and A bottom surface 113 of the main body 110 connecting the light incident surface 111 and the light exit surface 112 is provided.
  • the hollow part 110H formed in the silicon lens 100 is partitioned by the light incident surface 111.
  • a conventional diffusion lens molded by a dotting method cannot form an empty space between the light emitting element and thus does not have a light incident surface 111 as in one embodiment, but a silicone lens 100 molded by an injection molding method fills an empty space between the light emitting element (mini LED) It may be formed, and may be provided with a light incident surface 111 disposed to be spaced apart from the light emitting element. That is, the silicon lens 100 has a light incident surface 111 capable of changing a light path, so that it is easy to diffuse the light emitted from the light emitting device over a relatively wide area compared to a conventional diffusion lens.
  • the body portion 110 has a rotationally symmetrical shape centered on the reference optical axis (Z-axis), and the hollow part 110H is formed on the reference optical axis (Z-axis).
  • the bottom surface 113 may be formed in a circular shape, and the reference optical axis (Z-axis) refers to an axis extending vertically upward from the center (C) of the bottom surface 113.
  • the light incident surface 111 has a shape in which the inclination of the contour changes greatly in the vicinity of the reference optical axis (Z-axis) and the inclination of the contour does not change relatively significantly in a part spaced from the reference optical axis (Z-axis).
  • the light incident surface 111 has, for example, a bell 1 shaped curve or a cross-sectional shape similar thereto.
  • the inclination of the contour line is approximately perpendicular to the reference optical axis (Z-axis), and the change in inclination is small in the vicinity of the reference optical axis (Z-axis).
  • the change is large, and it has a cross-sectional shape that gradually changes in a direction parallel to the reference beam (Z beam).
  • the light exit surface 112 has a cross-sectional shape in which the vicinity of the reference optical axis (Z-axis) is concave.
  • the bottom surface 113 of the body portion 110 is formed flat. Therefore, when the silicon lens 100 is bonded to the substrate, the bottom surface 113 may be in surface contact with the substrate so that an air gap is not formed between the bottom surface 113 of the body portion 110 and the substrate. there is.
  • the light incident on 1) passes through the inside of the silicon lens 100 and is emitted to the outside through the light exit surface 112.
  • Some of the light incident on the light incident surface 111 may be refracted to the bottom surface 113 according to the incident angle of light with respect to the light incident surface 111, and depending on the incident angle of light with respect to the light exit surface 112
  • a portion of light incident on the light exit surface 112 may be refracted to the bottom surface 113 .
  • a part of the light refracted from the light incident surface 111 and the light exit surface 112 to the bottom surface 113 is reflected from the bottom surface 113 toward the light exit surface 112, and the light exit surface 11
  • a part of the light incident on the light incident surface 111 and a part of the light reflected from the light exit surface 112 toward the bottom surface 113 are a plurality of concave portions and curves formed on the bottom surface 113 according to the refraction angle. It may be refracted toward the light exit surface 112, especially the light exit surface 112 spaced apart from the reference optical axis (Z-axis) while passing through the plurality of concave parts and the curved channel part.
  • the bottom surface 113 of the main arm 110 extends in an arc shape between the plurality of concave members 114a and the plurality of concave members 114a for bonding with the substrate. It includes a curved linear channel section (114).
  • the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 are formed to be spaced apart from the light incident surface 111 and disposed around the light incident surface 111 .
  • a plurality of concave portions (114a) are arranged at predetermined angular intervals in the radial direction based on the center (C) of the bottom surface (113).
  • the plurality of concave portions 114a are formed to have a larger diameter D1 than the width W of the curved channel portion 114 .
  • the plurality of concave portions 114a are hemispherical (eg, truncated hemispherical), and their cross section is formed in a circular shape. That is, the plurality of concave portions 114a are A portion that opens in the lateral direction (-z-axis direction) is formed in a circular shape.
  • the center (Ca) of the plurality of concave portions 114a is disposed in the middle of the width (Pa) of the curved channel portion 114. As shown in FIG.
  • the width (W) of the curved channel portion 114 The middle of ) is represented by a circular line.
  • the cross section of the curved channel portion 114 may be trapezoidal, particularly isosceles trapezoidal, that is, the curved channel member 114 is inclined with respect to the bottom surface 113. It may include both side walls 114s (see FIGS. 3 and 4).
  • the plurality of concave portions may be concave portions having any shape other than a truncated hemispherical shape.
  • the curved channel portion may be an arc-shaped channel portion formed over a partial angle rather than a tubular channel portion formed over the entire 360°.
  • the cross section of the curved channel portion 114 may be a semi-circular, semi-elliptical, or other shape other than an isosceles trapezoidal shape.
  • the silicon lens 100 may be bonded by an adhesive applied to the substrate in a state where the bottom surface 113 faces the substrate (surface contact state). 2 and 8, when the silicon lens 100 is bonded to the substrate 300, the adhesive 400 is applied to a plurality of application grooves (or referred to as adhesive application grooves) of the substrate 300 (311 ) is applied to When the plurality of concave portions 114a of the silicon lens 100 are placed in contact with the plurality of application grooves 311 of the substrate 300, the adhesive 400 applied to the plurality of application grooves 311 is fills the concave portion 114a, and the adhesive leaking therefrom flows into the curved channel portion 114 so that the curved channel portion 114 is filled with the adhesive.
  • adhesive application grooves or referred to as adhesive application grooves
  • the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 are all formed to open in the lower direction (-Z axis direction) to the bottom surface 113 of the main arm 110.
  • the silicone lens is filled with an adhesive filled in the entire section of the curved channel portion 114.
  • the adhesive does not leak between the bottom surface 11 3 of the silicon lens 100 and the substrate 300, so that the silicon lens 100 and A gap between the substrates 300 due to the adhesive 400, such as an air gap, may be prevented from occurring.
  • the light emitted from the light emitting device is uniformly diffused or non-uniformly diffused, which will be described later.
  • FIG. 5 is a view showing a silicon lens 100 having protrusions 115 protruding from a plurality of concave grooves 114a according to an embodiment of the present disclosure.
  • the silicone lens 100 may include protrusions 115 protruding from the bottom surface 113 in the plurality of concave grooves 114a so as to enhance adhesion (removal force).
  • the protrusion 115 has a concave groove ( It is formed at a height that will not protrude from the bottom surface 113 of 114a).
  • the protrusion 115 is formed to have a cylindrical or similar shape, but the shape of the protrusion 115 is not limited thereto.
  • the number of protrusions 115 protruding from the concave groove 114a is not limited to one embodiment. That is, a plurality of protrusions may protrude from the concave groove 114a.
  • Figures 6 (a) to 6 (d) are the bottom of the silicone lens according to Modifications 1 to 4 it's a shave
  • 'Fig. 6(a)' will be briefly described as 'Fig. 6(a)'.
  • the silicon lens 100 includes six concave portions 114a on the bottom surface 113 of the body portion 110, as shown in FIG.
  • all six concave portions 114a are formed to be connected to each other by the curved channel portion 114, but in other embodiments, the angle range in which the curved channel portion 114 is formed is It is not limited thereto and may be partially formed.
  • a curved channel portion 114 may be formed on the bottom surface 113 of the body portion 110 to include four concave portions 114a.
  • FIG. 6 (a) a curved channel portion 114 may be formed on the bottom surface 113 of the body portion 110 to include four concave portions 114a.
  • the curved channel portion 114 has a diameter D1 of the plurality of concave portions 114a and the same size as the width W of the plurality of channel portions 114. can be formed.
  • the plurality of concave portions 114a included in the curved channel portion 114 may be formed to have any shape other than circular.
  • the curved channel member 114 extends from a plurality of concave members 114a, but the plurality of curved channel members 114 are spaced apart without being connected to each other. can be formed into shapes.
  • the curved channel portion 114 that can be formed in various shapes on the bottom surface 113 of the body portion 110, the number of concave portions 114a, the shape of the concave portion 114a, The diameter (D1) of the concave portion (114a), the width (W) of the curved channel portion (114), the location of the curved channel portion (114) spaced apart from the center (C) of the bottom surface (113), etc. Bonding conditions between the silicon lens 100 and the substrate, degree of light diffusion of the light emitting device through the silicon lens 100 etc. may be changed.
  • the curved channel portion 114 is formed to be positioned between the hollow portion 110H formed on the bottom surface 113 of the body portion 110 and the edge 113E of the bottom surface 113. At this time, the curved channel portion 114 is formed at a position spaced apart from the edge 113E of the bottom surface 113 or the center C of the bottom surface 113 by a set interval.
  • the curved channel portion 114 is not formed at the edge 113E of the bottom surface 113 (or, the center of the bottom surface 113 (from which it is spaced apart by a set interval) or the edge 113E of the bottom surface 113 ) [or, the center of the bottom surface 113 (when formed at a position outside the set interval based on this, looking at the light distribution of the light emitted through the silicon lens 100, the luminance deviation is caused to uniformly spread the light This will be explained in detail in the following description.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a light emitting module 1000 according to an embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view showing the light emitting module 1000 shown in FIG. 7 with the silicon lens 100 separated.
  • the light emitting module 1000 may be referred to as a component assembly of the smallest unit capable of diffusing and emitting light emitted from a light emitting device.
  • the light emitting module 1000 includes a silicon lens 100, a mini LED 200 as a light emitting element, a substrate 300 on which the mini LED 200 is mounted, and a mini LED 200 disposed on the substrate 300. It includes an adhesive 400 for bonding the silicon lens 100 configured to surround the substrate 300.
  • the adhesive 400 is applied to the plurality of application grooves 311 of the substrate 300 .
  • a plurality of concave portions formed on the bottom surface 113 of the main body 110 of the silicon lens 100 When (114a) is positioned so as to come into contact with the carpenter's application groove 311 of the substrate 300, the carpenter's application groove
  • the adhesive 400 applied to 311 first fills the plurality of concave portions 114a, and the adhesive leaking therefrom flows into the curved channel portion 114 so that the curved channel portion 114 can be filled with the adhesive. .
  • the mini-LED 200 of one embodiment may have a diameter of 100" to 500m, more preferably a diameter of 200@ to 400".
  • the board 300 is a base on which the mini-LED 200 is mounted, and the board 300 in one embodiment has an electronic circuit capable of supplying power to the mini-LED 200 and controlling the mini-LED 200. It consists of a printed circuit board (Printed Circuit Board; PCB) to be mounted.
  • a mini LED 200 may be mounted on the substrate 300 using surface mount technology (SMT). 7 and the like, the substrate 300 is shown as having a smaller thickness (T) than the silicon lens 100, but is not limited thereto, and the substrate 300 may have a larger thickness than the silicon lens 100. there is .
  • the substrate 300 corresponds to the six concave portions 114a formed on the bottom surface 113 of the silicon lens 100 and the curved channel portion 114 formed therebetween.
  • the adhesive 400 is applied to six locations in contact with the plurality of concave portions H4a.
  • the number of application areas of the adhesive ⁇ agent 400 applied to the substrate 300 may be changed corresponding to the number of the plurality of concave portions 114a.
  • the adhesive 400 is shown as being flush with the top surface 310 of the substrate 300 in FIG.
  • the adhesive 400 is formed on the concave portion 114a and the curved channel portion of the silicon lens 100 ( 114) to fill the substrate (300) It can be applied to the substrate 300 convexly on the upper surface 310 of the.
  • the plurality of adhesive application grooves 311 are formed at positions in contact with the plurality of concave grooves 114a among the curved linear channel members 114 of the silicon lens 100 when the silicon lens 100 and the substrate 300 are bonded. And, through the plurality of adhesive application grooves 311, the adhesive 400 can be easily applied to the intended location and area, and the adhesive 400 is effectively prevented from spreading to an arbitrary location and area can do.
  • the adhesive application groove 311 may have a shape and size corresponding to at least a portion of the concave portion 114a and at least a portion of the curved channel portion 114 .
  • the adhesive application groove 311 may have the same shape and size as the concave portion 114a.
  • the adhesive 400 for bonding the silicon lens 100 and the substrate 300 may include various materials or components.
  • the adhesive 400 may be formed in the form of a one-component paste.
  • the adhesive 400 may be formed in the form of a mixture of not only one adhesive but also two or more different types of adhesives, for example, a two-component paste.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the light emitting module 1000 along the line n-II shown in FIG. 7, and FIG. 10 is a view showing a light path in the light emitting module 1000 according to an embodiment.
  • the light (L) emitted from the mini-LED 200 located in the hollow part (110H) is incident on the light incident surface (111) to the inside of the silicon lens (100) After propagating , it is emitted from the light exit surface 112 to the outside (for example, in the air) according to Snell's law.
  • the light flux from the mini LED 200 emitted from the silicon lens 100 is refracted and emitted so as to be away from the reference optical axis (Z-axis).
  • Light emitted from the mini LED 200 and incident on the light incident surface 111 may be refracted at the light incident surface 111 according to the angle of incidence, and depending on the degree of refraction, the light exit surface 112 or It faces the bottom surface 113 or faces the plurality of concave portions 114a or the curved channel portion 114 .
  • the light toward the light exit surface 112 is emitted to the outside of the silicon lens 100 through the light exit surface 112 (indicated by L1 in FIG. 10) or is reflected to the bottom surface 113.
  • the light reflected from the light exit surface 112 and incident on the bottom surface 113 is reflected back from the bottom surface 113 toward the light exit surface 112, and exits through the light exit surface 112 to the outside ( In FIG. 10, it is indicated as L2).
  • the bottom surface 113 of the silicon lens 100 and the substrate 300 there is no air gap between the bottom surface 113 of the silicon lens 100 and the substrate 300, and the bottom surface 113 is in surface contact with the top surface of the substrate 300. , light incident on the bottom surface 113 is not reflected by the light exit surface 112 and is absorbed into the substrate 300, thereby reducing the amount of light loss.
  • FIGS. 11(a) to 11(d) show bottom surfaces 113a, 113b, 113c, and 113d of silicon lenses 100a, 100b, 100c, and 100d according to Examples and Comparative Examples. .
  • FIG. 11(a) shows the bottom surface 113a of the silicone lens 100a according to Comparative Example 1, and the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 are formed on the bottom surface 113a. is formed along the edge of The distance (XI) from the center (C) of the bottom surface 113a to the middle of the width of the curved channel portion 114 is approximately R [where R is the radius of the bottom surface 113a].
  • Figure 11 (b) shows the bottom surface (113b) of the silicone lens (100b) according to Example 1, and the bottom surface (113b) has a curved channel from the center (C) of the bottom surface (113b). wealth
  • FIG. 11(c) shows the bottom surface 113c of the silicone lens 100c according to Example 2, and the bottom surface 113c has a curved channel from the center (C) of the bottom surface 113c.
  • the carpenter's concave portion 114a and the curved channel portion 114 are formed so that the distance (X3) to the middle of the width of the portion 114 is 0.6R [where R is the radius of the bottom surface 113c]. .
  • Figure 11 (d) shows the bottom surface (113d) of the silicone lens (100d) according to Comparative Example 2, and the bottom surface (113d) has a curved channel from the center (C) of the bottom surface (113d).
  • a plurality of concave portions (ina) and a curved channel portion 114 are formed so that the distance (X4) to the middle of the width of the portion 114 is 0.5R [where R is the radius of the bottom surface 113d] .
  • FIGS. 11 (a) to 11 (d) the curved channel portion 114 is closer to the center of the bottom surface in the order of Comparative Example 1, Example 1, Example 2, and Comparative Example 2. It is formed close to the inside of the bottom surface so as to be supported.
  • 12 to 15 show the luminance of the light emitting module 1000 using the silicon lenses 100a, 100b, 100c, and 100d according to the embodiments and comparative examples shown in FIGS. 11(a) to 11(d). Shows measured data.
  • FIG. 16 is a graph showing the luminance graphs shown in FIGS. 12 to 15 as a whole.
  • (114) is formed at a position spaced apart from the edge of the bottom surface (113) by a predetermined distance and also spaced apart from the center (C) of the bottom surface (113) by a predetermined distance.
  • the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 have a distance from the center (C) of the bottom surface 113 to the middle of the width of the curved channel portion 114 of 0.6R or more and 0.8R. It is formed to be within the range of R or less [where R is the radius of the bottom surface 113]. [008 hereinafter, a plurality of concave portions 114a and curved channel portions of the silicon lens 100
  • Figures 17 to 21 are data showing the change in light performance according to the refractive index (n') of the adhesive 400 used in the light emitting module 1000.
  • 22 is a graph showing the luminance graphs shown in FIGS. 17 to 21 as a whole.
  • 17 to 21 are images obtained by measuring the brightness (luminance) of the light emitting module 1000 using the adhesive 400 having a refractive index (n') of 0.8n, 0.9n, n, l.ln and 1.2n (20, 21, 22, 23, 24) and a numerical graph are shown.
  • n means the refractive index of the silicon lens 100.
  • a plurality of concave grooves 114a and a curved channel portion 114 are formed on the bottom surface 113 to prevent air gaps from occurring. ) is formed. Due to the interface between the bottom surface 113 of the silicone lens 100 and the adhesive 400, phenomena such as transmission, reflection, and refraction of light emitted from the mini LED 200 occur, and the refractive index of the adhesive 300 (n ') causes a change in light performance. 17 to 22, a refractive index (n') equal to or greater than the refractive index (n) of the silicon lens 100 should be used to avoid hot spots. occurrence can be prevented. Here, the hot spot is diffused through the silicon lens 100.
  • the light is not spread smoothly over a wide range and the emitted light is concentrated in a specific area. That is, when the adhesive 400 having a refractive index (n') smaller than the refractive index (n) of the silicon lens 100 is used, the luminance of the emitted light becomes non-uniform, making it difficult to implement a high-quality surface light source device.
  • 23(a) and 23(b) are views showing light paths according to the refractive index (n′) of the adhesive 400 used in the light emitting module 1000 according to an embodiment.
  • FIG. 23(a) shows an example of an optical path when the refractive index (n′) of the adhesive 400 is smaller than the refractive index (n) of the silicone lens 100
  • FIG. 23(b) shows an example of the adhesive ( 400) shows an example of an optical path when the refractive index (n') of the silicon lens 100 is equal to or greater than the refractive index (n) of the silicon lens 100.
  • the refractive index (n') of the adhesive 400 is smaller than the refractive index (n) of the silicon lens 100, the light is transmitted to the silicon lens ( 100), and because of this, a hot spot is generated, which acts as a cause of deteriorating optical performance.
  • FIG. 23(a) shows an example of an optical path when the refractive index (n′) of the adhesive 400 is smaller than the refractive index (n) of the silicone lens 100
  • FIG. 23(b) shows an example of the adhesive ( 400) shows an example of an optical path when the refractive index (n') of the silicon lens 100
  • the refractive index (n') of the adhesive 400 is the same as the refractive index (n) of the silicon lens 100.
  • the refractive index n of the silicone lens 100 the light introduced into the carpenter's concave portion 114a and the curved channel portion 114 passes through the inside of the adhesive 400 and passes through the silicone lens ( 100), it is possible to improve light performance (light diffusivity) through this.
  • a pair of flanges 120 provided on the silicon lens 100 may be used for bonding the substrate 300. This will be described with reference to the accompanying drawings.
  • Figure 24 is a perspective view showing a portion of the silicone lens 100 to which the flange portion 120' is applied according to a modified embodiment
  • Figures 25 (a) and 25 (b) is a modified embodiment
  • the flange portion 120' used for bonding with the substrate 300 is the bottom surface of the body portion 110. and a bottom surface (121) extending from (113).
  • the bottom surface 121 of the flange portion 120' is formed of an inclined surface extending outward from the body portion 110 at a predetermined angle from the bottom surface 11 3 of the body portion 110.
  • the bottom surface 121 of the pair of flangeless 120' is formed by the adhesive 400 applied to the corresponding surface of the substrate 300. can be glued.
  • the adhesive 400 between the flange portion 120' and the substrate 300 extends to the outside of the flange portion 120' of the silicon lens 100. If the adhesive leaks out and the adhesive around the flange portion 120' is excessively exposed, the light-emitting mode The optical performance of the module 1000 may be affected. Therefore, as in the modified embodiment, by forming the bottom surface 121 of the flange portion 120' as an inclined surface, the bottom surface of the flange portion 120'
  • the bottom surface 121 of the flange portion 120' is formed to have an inclination angle Q of 2° to 3° with respect to the bottom surface 113 of the body portion 110.
  • the inclination angle (a) of the bottom surface 121 is less than 2°, there is insufficient space for the adhesive 400 to remain between the flange portion 120' and the substrate 300, so that the silicone lens 100 and the substrate 300 ) may not have sufficient adhesion between them.
  • the inclination angle a of the bottom surface 121 exceeds 3 °, the bottom surface 121 is inclined at a large angle with respect to the bottom surface 113 of the silicon lens 100, and this bottom surface ( 121) can serve as a light exit surface that changes the light path. Therefore, when the light emitted from the mini LED 200 is diffused through the silicon lens 100, an excessive amount of light is emitted through the flangeless 120', which may cause a large deviation in light luminance.
  • the bottom surface 121 of the flange portion 120' is formed as an inclined surface, and the flange portion 120' faces the adhesive 400 applied to the substrate 300.
  • Each of the pair of flange portions 120' is provided with a groove structure through which the adhesive 400 can easily leak outward from the silicone lens 100 when pressed.
  • an adhesive leakage groove 122 is formed in each of the pair of flange portions 120'.
  • 122 is concave with respect to the main arm 110 at the bottom face 121 of the flange arm 120' and in an outward direction. And it may be formed to open in the lower direction.
  • the flange portion 120' may have a stepped portion 124 on the upper surface 120T. Therefore, the adhesive 400 that leaks into the adhesive leakage groove 122 and gathers is suppressed from ascending up the lens upper surface (eg, the light exit surface 112), and rises to the light exit surface 112. It is possible to effectively suppress the deterioration of light performance due to the adhesive 400.
  • the adhesive 400 may be further applied to the substrate 300 to correspond to each of the pair of flange portions 120' provided in the silicon lens 100.
  • the adhesive 40 0 may be applied in a shape and size corresponding to the bottom surface 121 of the flange portion 120'.
  • the silicon lens 100 on the top of the board 300 faces the board 300 in a downward direction
  • the silicon lens 100 may be mounted on the substrate 300.
  • the bottom surface 113 of the silicone lens 100 and the pair of flanges 120' are pressed and bonded to the adhesive 400 applied at corresponding positions.
  • the adhesive 400 forms a plurality of concave portions 114a formed on the bottom surface 113, the curved channel portion 114, and the substrate 300 It fills the gap between the upper surface 310 of and the lower surface 121 of the flangeless 120'.
  • the remaining adhesive 400 filled between the upper surface 310 of the substrate 300 and the lower surface 121 of the flangeless 120' passes through the adhesive leakage groove 122 provided in the flange portion 120', and silicone It leaks out and gathers in the outer direction of the lens 100.
  • the amount of the adhesive 400 applied to the substrate 300 corresponding to the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 is the bonding between the silicon lens 100 and the substrate 300
  • the plurality of concave portions 114a and the curved channel portion 114 are completely filled with the adhesive 400, but the amount is determined so as not to leak to the outside. Therefore, it is possible to prevent deterioration in optical performance caused by partially filling the concave portion 114a or the curved channel portion 114 of a carpenter with the adhesive 400, and to prevent the bottom surface 113 of the silicon lens 100 and the substrate 300. ), it is possible to prevent an air gap from leaking out of the adhesive 400.
  • the flange portion 120' has a stepped portion 124 Since it is provided, the residual adhesive escaping from the adhesive leakage groove 122 is suppressed from heading toward the upper surface of the lens. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the optical properties (eg, light transmittance, light diffusivity, etc.) of the silicon lens 100 by the adhesive 400 used to bond the silicon lens 100 to the substrate 300. there is.
  • the optical properties eg, light transmittance, light diffusivity, etc.
  • FIGS. 26 and 27 are light emitting modules having flange portions 120' and 120" according to the modified embodiment and comparative example shown in FIG. 25 (FIGS. 25(a) and 25(b)) ( 1000) shows data obtained by measuring the luminance, and FIG. 28 is a graph showing the luminance graphs shown in FIGS. 26 and 27 together.
  • Figure 25 (a) shows the flange portion 120' where the inclination angle (a) of the bottom surface 121 is 2 ° to 3 °
  • Figure 25 (b) shows the inclination angle (al) of the bottom surface 121 The flange part with this 30° (120").
  • the bottom surface 121 of the flange portion 120' is formed as an inclined surface having an inclination angle a in the range of 2 ° to 3 ° with respect to the bottom surface 113 (Example 6).
  • FIGS. 29 to 31 show data obtained by measuring luminance of the light emitting module 1000 according to the existence and size of an air gap in an embodiment and comparative examples of the present disclosure.
  • FIG. 32 is a graph showing the luminance graphs shown in FIGS. 29 to 31 as a whole.
  • FIG. 29 is luminance measurement data of a light emitting module 1000 with no air gap (Example 7)
  • FIG. 30 is luminance measurement data of a light emitting module with an air gap of 0.05 ⁇ (comparison Example 6).
  • 31 is luminance measurement data of a light emitting module having an air gap of 0.1 mm (Comparative Example 7).
  • the light emitting module used for the measurement of FIGS. 30 and 31 is structurally different only in the presence or absence of an air gap. There may be teeth.
  • the luminance of light uniformly decreases (decreases with a gentle slope) from the center of the light emitting module 1000 in a radially outward direction.
  • the luminance of light is unevenly lowered from the center of the light emitting module in a radially outward direction (the slope rapidly fluctuates in a specific section or a peak section occurs in the slope).
  • the greater the air gap the greater the non-uniformity of light luminance.
  • the non-uniform light luminance may appear bright as a ring-shaped hot spot, and the larger the air gap, the brighter the hot spot is compared to other areas (the area around the hot spot).
  • a mini LED 200 that generates almost no heat is used as a light emitting element, and a silicon lens 100 is formed of a material that does not generate thermal deformation even in a high temperature environment. . Therefore, in a light emitting module using a conventional LED as a light emitting element, it is necessary to form an air gap between the silicon lens 100 and the substrate 300, unlike the air gap between the lens and the substrate to give a cooling effect there is no Accordingly, non-uniform luminance of light emitted from the light emitting module 1000 due to the existence of the air gap can be prevented.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating a portion of a backlight unit 2000 according to an exemplary embodiment.
  • the backlight unit 2000 according to an exemplary embodiment may include a combination of a plurality of all or part of the light emitting modules 1000 according to the aforementioned exemplary embodiment.
  • the backlight unit 2000 includes a substrate 300, a plurality of mini LEDs 200 mounted on the substrate 300, and an injection molding method. It is extruded and surrounds each of the carpenter's mini LEDs (200) to form a plurality of mini LEDs (20
  • 0 includes a plurality of silicon lenses 100 capable of uniformly diffusing light emitted from each of them.
  • the diameter of the silicon lens 100 used to configure the backlight unit 2000 may vary according to an optical distance.
  • the diameter of the silicon lens 100 may be determined in the range of 1/10 to 3/10 of the pitches (Px, Py) in the x-axis direction and the y-axis direction between the plurality of mini-LEDs 200.
  • the number of mini LEDs 200 mounted in a liquid crystal display device is reduced by using the silicon lens 100 capable of widening the beam angle of light and improving the uniformity of light luminance. It can meet the needs of various customers, including manufacturers and consumers.

Abstract

일 실시예에 따른 실리콘 렌즈는 미니 엘이디를 수용하기 위해 하측 방향으로 개방되는 중공부가 형성되는 본체부를 포함하고, 본체부는 중공부를 구획하며 미니 엘이디로부터 방출되는 광이 입사되는 광 입사면, 광 입사면에 입사된 광이 출사되는 광 출사면 및 광 입사면과 광 출사면을 연결하는 원형의 바닥면을 구비한다. 바닥면은 미니 엘이디가 배치된 기판에 면접촉으로 접합되도록 구성되고, 바닥면은 광 입사면으로부터 이격되어 바닥면의 중심을 기준으로 반경방향으로 소정의 각도 간격으로 배치된 복수의 오목부를 포함한다.

Description

【발명의 설명】
【발명의 명칭】 실리콘 렌즈 , 발광 모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 {SILICONE LENS , LIGHT EMITTING MODULE AND BACKLIGHT UNIT INCLUDING THE SAME}
【기술분야】
[0001] 본 개시는 미니 엘이디 (mini LED)의 광 확산을 위해 사용되는 실리 콘 렌즈와 이를 포함하는 발광 렌즈 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
【0002】 텔레비전 등의 전자기기에 사용되는 액정표시장치 (Liquid Crystal Di sp l ay； LCD)는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 원하는 밝기로 이미지를 나타 내기 위해서는 외부 광원을 필요로 한다.
[0003] 액정표시장치에는 백라이트와 같은 발광 장치가 구비되는데 , 백라이 트는 광원이 배치되는 위치에 따라 에지형 (edge type) 방식과 직하형 (di rect type) 방식으로 구분된다. 에지형 방식의 경우 , 액정표시장치의 가장자리에 광원을 설치 하여 광원으로부터 발생된 광이 액정표시장치의 하부에 위치한 도광판을 통해 액정 표시장치에 광을 공급한다. 이에 반해 , 직하형 방식의 경우는 , 액정표시장치의 하 부에 다수의 광원을 두어 액정표시장치의 전면에 직접 광을 공급한다 . 직하형 방 식은 광을 직접 액정표시장치에 공급하기 때문에 에지형 방식에 비해 상대적으로 높은 휘도와 명암비에 유리한 장점이 있다 . [0004] 종래의 직하형 방식에 있어서, 백라이트 광원으로는 냉음극 형광램 프 (Cold Cathod Fluorescent Lamp； CCFL)가 사용되었고, 이후 고수명, 저전력소모, 경량화 및 박형화가 가능한 발광다이오드 (Light Emitting Diode； LED)가 사용되었 다. 엘이디는 점광원 형태의 광분포를 가지는데, 이러한 점광원 형태의 광은 전용 렌즈에 의해 일정 영역에 면광원 형태의 광분포로 변화되도록 방출될 수 있다. 이 와 관련한 일 예로서 한국공개특허공보 제 10- 2014- 0076726호는 확산 렌즈, 이를 갖 는 엘이디 어레이 바 및 이를 갖는 백라이트 어셈블리를 개시한다.
[0005] 최근, 백라이트의 광원으로서 액정표시장치의 밝기 및 명암비의 개 선을 위해 엘이디의 크기를 줄인 미니 엘이디 (mini LED)가 제안되고 있다 . 일반적 으로, 미니 엘이디 유닛의 크기는 약 100仰1 내지 500仰1 의 직경을 갖는 것으로 정 의될 수 있다. 미니 엘이디는 엘이디보다 작은 크기로 인해 기존 엘이디를 사용했 을 때보다 동일한 기판 면적 대비 보다 많은 개수로 촘촘한 배치가 가능하여 화면 의 밝기와로컬 디밍 (local dimming)의 영역을 늘릴 수 있는 장점을 가진다.
【발명의 내용】
【해결하고자하는과제】
[0006] 미니 엘이디를 백라이트의 광원으로 사용하는 경우, 미니 엘이디의 점광원은 점광원 하나당 커버할 수 있는 면적이 크지 않고, 각 광원당 발생할 수 있는 휘도 (luminance)의 양도 제한되므로, 백라이트를 제조하는데 있어서 상당한 개수 (예컨대, 65인치 디스플레이 유닛 기준 10, 000개 내지 20, 000개)의 미니 엘이 디가 광원으로 사용되었다. 따라서 , 백라이트의 제조 단가를 낮출 수 있는 방안의 하나로서 광원으로 사용되는 미니 엘이디의 개수를 감소시키고자 하는 고객의 요구 가 있었다.
[0007] 그런데 , 종래의 미니 엘이디가 사용되는 백라이트의 경우 , 미니 엘 이디로부터 방출되는 광을 확산시키는데 도팅 타입（dott ing type）의 확산 렌즈가 사용되었다. 일반적으로 확산 렌즈를 통한 광 제어는 확산 렌즈의 광 입사부（미니 엘이디로부터 나오는 광이 확산 렌즈의 내부로 들어오는 부분）, 광 출사부（확산 렌 즈의 내부를 경유한 광이 확산 렌즈로부터 나가는 부분） 및 바닥부（광 입사부와 광 출사부를 연결하는 부분）의 형상을 통해서 제어를 하게 되는데 , 도팅 타입의 확산 렌즈의 경우는 광 입사부를 형성할 수 없어서 렌즈 형상 설계에 많은 제약이 있었 다. 또한, 광 출사부의 형상 변경（예컨대 , 광 출사부의 곡률 변경）을 통해서만 광 제어를 해야 하므로 미니 엘이디로부터 나오는 광을 넓은 영 역에 균일하게 확산시 키는데 불리한 점이 있었다 . 따라서 , 종래의 미니 엘이디가 사용되는 백라이트의 경우 , 미니 엘이디 간의 피치를 증가시키는데 한계가 있었고 , 이에 따라 광원으로 사용되는 미니 엘이디의 개수를 감소시키고자 하는 고객의 요구를 충족시키기 어려 웠다 .
[00081 본 개시의 실시 예들은 전술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로 , 미니 엘이디로부터 방출되는 광을 균일하고 넓은 광분포를 갖도록 확 산시킬 수 있는 실리콘 렌즈를 제공한다. 【000이 또한, 본 개시의 실시 예들은 열변형을 방지할 수 있는 재료적 특성 을 가지고 있고 기판과의 사이에 에어갭이 없이 안정적으로 실장될 수 있는 구조를 갖는 실리콘 렌즈를 제공한다 .
【0010】 또한, 본 개시의 실시 예들은 이러한 실리콘 렌즈를 포함하는 발광 모듈 및 백라이트 유닛을 제공한다 .
【과제의 해결 수단】
【0011】 본 개시의 일 측면은 미니 엘이디로부터 방출되는 광을 확산시키기 위한 실리콘 렌즈에 관한 것이다 . 예시적 실시 예에 따른 실리콘 렌즈는 미니 엘이 디를 수용하기 위해 하측 방향으로 개방되는 중공부가 형성되는 본체부를 포함하고 , 본체부는 중공부를 구획하며 미니 엘이디로부터 방출되는 광이 입사되는 광 입사면 , 광 입사면에 입사된 광이 출사되는 광 출사면 및 광 입사면과 광 출사 면을 연결하는 바닥면을 구비한다. 바닥면은 미니 엘이디가 배치된 기판에 면접촉 으로 접합되도록 구성된다. 바닥면은 광 입사면으로부터 이격되어 바닥면의 중심 을 기준으로 반경방향으로 소정의 각도 간격마다 배치된 복수의 오목부를 포함할 수 있다 .
【0012】 일 실시 예에 있어서 , 바닥면은 광 입사면 주위에서 소정의 각도로 연장된 곡선형 채널부를 포함한다. 곡선형 채널부는 360° 튜브형 채널부일 수 있 다. 【0013】 일 실시 예에 있어서 , 바닥면은 복수의 오목부와 곡선형 채널부를 모 두 포함할 수 있다. 곡선형 채널부는 복수의 오목부로부터 아크형으로 연장되도록 배치될 수 있다. 복수의 오목부의 지름 또는 폭은 곡선형 채널부의 폭과 같거나 그보다 클 수 있다.
【0014】 일 실시 예에 있어서 , 복수의 오목부는 원형으로 개방되는 형상일 수 있다 . 복수의 오목부의 중심은 곡선형 채널부의 폭 중간에 배치될 수 있다.
【0015】 일 실시 예에서 , 바닥면의 중심으로부터 곡선형 채널부의 폭 중간까 지의 거리는 0.6R 이상 0.8R 이하의 범위（여기서 , R은 바닥면은 반지름）에 있을 수 있다 .
[0016] 일 실시 예에 있어서 , 바닥면은 복수의 오목부 내에서 돌출하는 돌기 를 구비할 수 있다.
【0017】 일 실시 예에 있어서 , 실리콘 렌즈는 인젝션 몰딩으로 형성될 수 있 다.
【0018】 일 실시 예에 있어서 , 실리콘 렌즈는 본체부의 광 출사면으로부터 외 측 방향으로 돌출하는 한 쌍의 플랜지부를 더 포함하고 , 한 쌍의 플랜지부는 본체 부와 실리콘 재료로 일체로 형성될 수 있다.
【001이 일 실시 예에 있어서 , 한 쌍의 플랜지무의 저면은 본체무의 바닥면으 로부터 소정의 각도로 본체부로부터 외측 방향으로 연장된 경사면일 수 있다. 【0020】 일 실시 예에 있어서 , 한 쌍의 플랜지부의 저면은 본체부의 바닥면에 대해 2° 내지 3。 의 경사각을 가질 수 있다.
【0021】 일 실시 예에 있어서 , 한 쌍의 플랜지부의 저면에는 본체부에 대해 오목하고 외측 방향 및 하측 방향으로 개방되는 접착제 누설홈이 형성될 수 있다 .
【0022】 일 실시 예에 있어서 , 한 쌍의 플랜지무의 상면에는 단차무가 구비될 수 있다 .
【0023】 본 개시의 다른 측면은 발광 모듈에 관한 것이다 . 예시적 실시 예에 따른 발광 모듈은 미니 엘이디 , 미니 엘이디가 실장되는 기판, 전술한 실시 예들에 따른 실리콘 렌즈 및 기판에 배치된 미니 엘이디를 에워싸도록 미니 엘이디에 씌워 지는 실리콘 렌즈를 기판에 접합시키는 접착제를 포함한다 . 이러한 실시 예에서 , 실리콘 렌즈의 본체부의 바닥면은 바닥면의 중심을 기준으로 반경방향으로 소정의 각도 간격마다 배치된 복수의 오목부와 바닥면의 중심을 기준으로 소정의 각도로 연장된 곡선형 채널무를 포함한다. 곡선형 채널무는 복수의 오목무로부터 아크형 으로 연장되도록 배치된다. 복수의 오목무의 지름 또는 폭은 곡선형 채널무의 폭 과 같거나 그보다 클 수 있다 . 복수의 오목부의 중심은 곡선형 채널부의 폭 중간 에 배치될 수 있다.
【0024】 기판에 실리콘 렌즈가 접합될 때 , 접착제는 기판의 복수의 도포홈에 도포된다 . 기판의 복수의 도포홈과 맞닿는 위치에 실리콘 렌즈의 복수의 오목부를 배치시키면 , 복수의 도포홈에 도포된 접착제는 복수의 오목부를 채우고 , 그로부터 새어나온 접착제가 곡선형 채널부로 흘러들어가서 곡선형 채널부가 접착제로 채워 진다 .
【0025】 일 실시 예에 있어서 , 접착제의 굴절률은 실리콘 렌즈의 굴절률과 같 거나 실리콘 렌즈의 굴절률보다 클 수 있다.
【0026】 본 개시의 또 다른 측면은 백라이트 유닛에 관한 것이다. 예시적 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 기판, 기판에 실장되는 복수의 미니 엘이디 및 기 판에 배치된 복수의 미니 엘이디의 각각을 에워싸도록 기판에 도포된 접착제에 의 해 기판에 접합되는 전술한 실시 예들에 따른 실리콘 렌즈를 복수 개 포함한다 .
【발명의 효과】
【002기 본 개시의 실시 예들에 따른 실리콘 렌즈는 인젝션 몰딩 방식으로 형 성되므로 , 실리콘 렌즈의 광 출사부 및 바닥부의 형상은 물론 광 입사부의 형상도 설계한 바대로 자유롭게 형성할 수 있다 . 따라서 , 미니 엘이디로부터 나오는 광을 확산시킬 수 있도록 용이하게 제어（광 경로 변경 등）할 수 있다 .
【0028】 또한, 실리콘 렌즈는 기판과의 접합을 위해 바닥면에 홈을 구비하고 , 이러한 홈에 대응하도록 기판에 접착제가 도포된다 . 기판에 실리콘 렌 즈가 접합될 때 실리콘 렌즈의 바닥면에 형성된 홈에 접착제가 채워지는데 , 이때 접착제가 바닥면에 형성된 홈으로부터 새어나오지 않으므로 접착제로 인해 실리콘 렌즈와 기판 사이에 갭（에어갭）이 생기는 것을 방지된다 . 실리콘 렌즈보다 굴절률 이 큰 접착제가 사용되어 실리콘 렌즈의 내부를 경유하여 바닥면에 구비된 홈을 향 하는 광이 실리콘 렌즈로부터 넓게 확산되어 나오도록 광 경로를 변경시킬 수 있다 . 즉 , 실리콘 렌즈의 광 퍼짐성（광 확산성）을 향상시킬 수 있다 .
【002이 또한, 실리콘 렌즈는 한 쌍의 플랜지부를 구비할 수 있으며 , 이러한 한 쌍의 플랜지부를 기판과의 접합을 위해 사용될 수 있다 . 이 경우 , 한 쌍의 플 랜지부에는 기판과의 사이에 접착제로 인한 에어갭의 형성을 방지할 수 있는 구조 또는 형상이 적용된다. 따라서 , 실리콘 렌즈와 기판과의 접합력을 높이면서도 미 니 엘이디로부터 방출되는 광이 휘도 편차 등을 발생시키지 않고 균일하게 확산되 도록 할 수 있다 .
【0030】 본 개시의 실시 예들에 따른 실리콘 렌즈를 사용하여 백라이트의 광 원으로 사용되는 미니 엘이디 간의 피치를 증가시킬 수 있으므로 , （기존 대비） 백 라이트의 광원으로 사용되는 미니 엘이디의 개수를 （예를 들어 , 65인치 디스플레이 유닛 기준 5 , 000개 이내로） 크게 줄일 수 있다. 따라서 , 백라이트가 적용되는 제 품의 제조 단가를 크게 절감할 수 있다.
[0031] 또한, 본 개시의 실시 예들에 따른 실리콘 렌즈는 고온에서 장시간 노출되는 조건에서도 재료적 특성으로 인해 황변 현상 등이 발생하지 않으므로, 실 리콘 렌즈가 적용된 제품의 유지 및 보수에 소요되는 비용 발생을 크게 절감할 수 있다 .
【도면의 간단한 설명】 【0032】 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 실리콘 렌즈를 도시한사시도이 다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른실리콘 렌즈의 저면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 I- I선에 따른실리콘 렌즈의 단면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 I- I선에 따른 실리콘 렌즈의 단면과 실리콘 렌즈의 저면을 함께 도시한도면이다. 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 오목홈 내에서 돌출하는 돌기를 구비한 실리콘 렌즈를 도시한 도면이다. 도 6(a) 내지 도 6(d)는 본 개시의 변형예 1 내지 4에 따른 실리콘 렌즈의 저면도이다. 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 발광 모듈을 도시한사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 발광 모듈을 실리콘 렌즈를 분리하여 도시한사시도이 다. 도 9는 도 7에 도시된 n- n선에 따른 발광모듈의 단면도이다. 도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 발광 모듈에 있어서의 광 경로를 나타 낸 도면이다. 도 11(a) 내지 도 11(d)는 본 개시의 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에 따른실 리콘 렌즈의 바닥면을 도시한 도면이다. 도 12 내지 도 15는 각각 도 11(a) 내지 도 11(d)에 도시된 실시예 1, 2 및 비교예 1 , 2에 따른 실리콘 렌즈를 사용하여 발광 모듈의 휘도를 측정한 데이터를 나타낸다 . 도 16은 도 12 내지 도 15에 도시된 휘도 그래프를 종합하여 나타낸 그래프 이다 . 도 17 내지 도 21은 본 개시의 실시 예 3 , 4, 5 및 비교예 3 , 4의 발광 모듈 에 사용되는 접착제의 굴절률에 따른 광성능 변화를 나타낸 데이터이다. 도 22는 도 17 내지 도 21에 도시된 본 개시의 실시 예 3 , 4, 5 및 비교예 3 , 4의 휘도 그래프를 종합하여 나타낸 그래프이다. 도 23(a) 및 도 23(b)는 본 개시의 일 실시 예에 따른 발광 모듈에 사용되는 접착제의 굴절률에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다 . 도 24는 본 개시의 변형된 실시 예에 따른 플랜지부가 적용된 실리콘 렌즈의 일부를 도시한 사시도이다 . 도 25(a) 및 도 25(d)는 본 개시의 변형된 실시 예 6 및 비교예 5에 따른 플 랜지부를 도시한 단면도이다. 도 26 및 도 27은 도 25(a) 및 도 25(b)에 도시된 변형된 실시 예 6 및 비교 예 5에 따른 플랜지부를 갖는 발광 모듈의 휘도를 측정한 데이터를 나타낸다 . 도 28은 도 26 및 도 27에 도시된 실시 예 6 및 비교예 5의 휘도 그래프를 종 합하여 나타낸 그래프이다 . 도 29 내지 도 31은 본 개시의 실시 예 7 및 비교예 6 , 7에 있어서의 에어갭 의 유무와 크기에 따른 발광 모듈의 휘도를 측정한 데이터를 나타낸다. 도 32는 도 29 내지 도 31에 도시된 실시 예 7 및 비교예 6 , 7의 휘도 그래프 를 종합하여 나타낸 그래프이다. 도 33은 본 개시의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 일부분을 도시한 도면 이다 .
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
[0033] 본 개시의 실시 예는 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으 로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시 예나 이들 실 시 예에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다 .
[00341 본 개시에서 '실시 예 '는 본 개시의 기술적 사상을 용이하게 설명하 기 위한 임의의 구분으로서 , 실시 예 각각이 서로 배타적일 필요는 없다. 예를 들 어 , 일 실시 예에 개시된 구성들은 다른 실시 예에 적용 및 구현될 수 있으며 , 본 개 시의 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경되어 적용 및 구현될 수 있다.
【0035】 본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 , 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일 반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제 한하기 위해 선택된 것이 아니다. 【0036】 본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어 (open- ended terms)로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시에서 사용되는 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나 의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와소프트웨어의 결합으로구현될 수 있다.
[0037] 본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형 의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지 로 적용된다.
【0038】 본 개시에서 사용되는 "제 1", "제 2" 등의 표현들은 복수의 구성요소 들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하 는 것은 아니다.
【003이 본 개시에서 사용되는 "상측", "상" 등의 방향지시어는 기판에 대해 미니 엘이디 및 실리콘 렌즈가 위치하는 방향을 의미하고, "하측", "하" 등의 방향 지시어는 이와 반대되는 방향을 의미한다. 이는 어디까지나 본 개시가 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 기준이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 상측 및 하측을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
【0040】 본 개시에서 , 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있는 것으로 이 해되어야 한다.
【0041】 본 개시의 도면에 도시된 좌표계는, X축, Y축 및 Z축을 도시한다. X축 방향은 기판의 길이 방향과 나란한 방향을 의미하고, Y축 방향은 기판의 길이 방향을 가로지르는 방향 중 지면과 수평한 방향을 의미하며 , Z축 방향은 실리콘 렌 즈의 높이 방향을 의미한다.
【0042】 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 , 본 개시의 실시예를 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중 복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어 도, 그러한구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
【0043】 도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 실리콘 렌즈 (100)를 도시한 사시 도 및 저면도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 I - I선에 따른 실리콘 렌즈 (10 0)의 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 I - I선에 따른 실리콘 렌즈 (100)의 단면 과 실리콘 렌즈 (100)의 저면을 함께 도시한 도면이다.
【0044】 도 1 내지 도 4를 참조하면 , 일 실시예의 실리콘 렌즈 (100)는 액정 표시장치를 통해 식별 가능한 화상이 구현될 수 있도록 액정표시장치의 후방에 배 치되고 액정표시장치의 전면을 향해 광을 조사할 수 있는 백라이트 또는 백라이트 유닛 (Back Light Unit： BLU)에 사용될 수 있다. 이러한 실리콘 렌즈 (100)는 점광 원 형태의 발광소자로부터 방출되는 광을 면광원 형태의 광분포를 갖도록 넓은 영 역으로 균일하게 확산시킬 수 있다.
【0045】 실리콘 렌즈 (100)는 발광 소자를 내측에 수용하기 위해 적어도 일부 가 함몰되는 구조를 갖는 본체부 (110)를 포함한다. 또한, 실리콘 렌즈 (100)는 본 체부 (110)로부터 외측 방향으로 돌출하는 한 쌍의 플랜지부 (120)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예의 실리콘 렌즈 (100)는, 기판으로의 이송을 용이하게 하고 렌즈 형상을 용이하게 인식하여 일정한 방향성을 가지고 기판에 정렬시켜 접합할 수 있 도록 한 쌍의 플랜지부 (120)를 구비하지만, 실리콘 렌즈 (100)에 구비되는 플랜지부 (120)의 개수는 이에 한정되지는 않는다.
【0046】 실리콘 렌즈 (100)에 구비되는 한 쌍의 플랜지부 (120)는 기판과의 접 합력을 높이는데 사용될 수 있으며 , 이에 관해서는 후술하기로 한다.
【0047】 실리콘 렌즈 (100)에 있어서, 한 쌍의 플랜지부 (120)는 발광 소자로 부터 방출되는 광의 휘도에 최소한의 영향을 줄 수 있도록 구비된다. 이러한 한 쌍의 플랜지부 (120)는 Z축을 중심으로 180° 로 회전시켰을 때 완전히 포개어지는 대칭되는 형상을 가진다.
【0048】 본체부 (110)에는 발광 소자의 수용을 위해 하측 방향 (- Z축 방향)으 로 개방되는 중공무 (110H)가 형성된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 중공무 (110H)는 오목한 홈과 같은 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서 , 발광 소자로는 100仰 1 내지 500仰 1의 직경을 갖는 미니 엘이디가 사용되는데, 이러한 미니 엘이디를 간섭없이 안정적으로 수용할 수 있도록 중공부 (110H)는 미니 엘이디의 직경의 2배 내지 3배로 개방되는 직경 (D0)을 가질 수 있다. 【004이 실리콘 렌즈 (100)에 있어서, 본체부 (110)와 한 쌍의 플랜지부 (120) 는 일체로 형성된다. 구체적으로, 본체부 (110)와 한 쌍의 플랜지부 (120)는 실리콘 재료 또는 이와 유사한 물성 (예컨대 , 굴절률, 열변형에 대한 저항성 등)을 갖는 광 투과성 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 종래의 도팅 (dotting) 방식으로 성형되 는 확산 렌즈와 달리 , 일 실시예에 따른 실리콘 렌즈 (100)는 인젝션 몰딩 (injection molding) 방식으로사출 성형되기 때문에, 그 크기 및 형상을 균일하게 할 수 있고 제조가 용이하다. 또한, 광 확산성을 높일 수 있는 렌즈 형상으로의 설계 및 제조가 가능하다. 따라서 , 실시예에 따른 실리콘 렌즈 (100)를 백라이트 등의 제품에 적용하여 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.
【0050】 실리콘 렌즈 (100)에는 사출 형성시 재료가 주입되는 게이트로서, 본 체부 (110)로부터 외측 방향 (도 1에서, Y방향)으로 돌출하는 돌기부 (130)가 구비된 다. 돌기부 (130)는 플랜지부 (120)의 돌출 방향에 대해 직교하는 방향에서 돌출될 수 있다.
[0051] 도 3 및 도 4를 참조하면, 실리콘 렌즈 (100)는 본체부 (110)의 내표 면인 광 입사면 (111)과, 본체부 (110)의 외표면인 광 출사면 (112) 및 광 입사면 (111)과 광 출사면 (112)을 연결하는 본체부 (110)의 바닥면 (113)을 구비한다. 실리 콘 렌즈 (100)에 형성되는 중공부 (110H)는 광 입사면 (111)에 의해 구획된다. 도팅 방식으로 성형되는 종래의 확산 렌즈는 발광 소자와의 사이에 빈 공간을 형성하지 못해 일 실시예와 같은 광 입사면 (111)을 구비하지 못하지만, 인젝션 몰딩의 방식 으로 성형되는 실리콘 렌즈 (100)는 발광 소자 (미니 엘이디)와의 사이에 빈 공간을 형성할 수 있으며, 발광 소자와 이격되도록 배치되는 광 입사면 (111)을 구비할 수 있다. 즉, 실리콘 렌즈 (100)는 광 경로를 변경시킬 수 있는 광 입사면 (111)을 구 비하여, 종래의 확산 렌즈에 비해 상대적으로 발광 소자로부터 방출되는 광을 넓은 영역으로 확산시키기 용이하다.
[0052] 본체부 (110)는 기준 광축 (Z축)을 중심으로 하는 회전 대칭인 형상을 가지며, 이때 중공부 (110H)는 기준 광축 (Z축) 상에 형성된다. 바닥면 (113)은 원형 으로 이루어질 수 있으며 , 기준 광축 (Z축)은 이러한 바닥면 (113)의 중심 (C)으로부 터 연직 상향으로 연장하는 축을 의미한다.
【0053】 광 입사면 (111)은, 기준 광축 (Z축) 부근에서는 윤곽선의 경사가 크 게 변화되고, 기준 광축 (Z축)으로부터 이격된 부분에서는 윤곽선의 경사가 상대적 으로 크게 변화되지 않는 형상을 가진다. 즉, 광 입사면 (111)은 예컨대 종형 단면 (bel 1 shaped curve) 또는 이와 유사한 단면 형상을 가진다. 광 출사면 (112)은 기 준 광축 (Z축) 부근에서는 윤곽선의 경사가 기준 광축 (Z축)과 대략 수직으로 경사 변화가 작고, 기준 광축 (Z축)으로부터 이격된 부분에서는 윤곽선의 경사의 변화가 커지고, 점차 기준 광죽 (Z죽)과 평행한 방향으로 변화되는 단면 형상을 가진다. 또한, 광출사면 (112)은 기준 광축 (Z축) 부근이 오목한 단면 형상을 가진다.
【0054】 본체부 (110)의 바닥면 (113)은 편평하게 형성된다. 따라서, 실리콘 렌즈 (100)가 기판에 접합될 때 본체부 (110)의 바닥면 (113)과 기판 사이에 에어갭 (air gap)이 형성되지 않도록 바닥면 (113)은 기판에 면접촉될 수 있다.
【0055】 중공부 (110H)에 위치된 발광 소자 (미니 엘이디)로부터 광이 방출될 때, 발광 소자로부터 방출되는 광은 광 입사면 (111)으로 입사되며, 광 입사면 (11
1)에 입사된 광은 실리콘 렌즈 (100)의 내부를 경유하여 광 출사면 (112)을 통해 외 부로 출사된다. 광 입사면 (111)에 대한 광의 입사 각도에 따라 광 입사면 (111)으 로 입사된 광의 일부는 바닥면 (113)으로 굴절될 수 있으며, 광 출사면 (112)에 대한 광의 입사 각도에 따라 광 출사면 (112)으로 입사된 광의 일무는 바닥면 (113)으로 굴절될 수 있,다. 광 입사면 (111) 및 광 출사면 (112)에서 바닥면 (113)으로 굴절된 광의 일부는 바닥면 (113)에서 광 출사면 (112)을 향하도록 반사되며 광 출사면 (11
2)을 통해 외부로 출사될 수 있다. 광 입사면 (111)으로 입사된 광의 일부, 광 출 사면 (112)에서 바닥면 (113)을 향하도록 반사된 광의 일부는 굴절 각도에 따라 바닥 면 (113)에 형성되는 복수의 오목부 및 곡선형 채널부를 향할 수 있으며, 복수의 오 목부 및 곡선형 채널부를 통과하면서 광 출사면 (112), 특히 기준 광축 (Z축)으로부 터 이격된 부분의 광출사면 (112)을 향하도록굴절될 수 있다.
【0056】 도 2를 참조하면, 본체무 (110)의 바닥면 (113)은 기판과의 접합을 위 해 복수의 오목무 (114a) 및 복수의 오목무 (114a) 사이에서 아크형으로 연장하는 곡 선형 채널부 (114)를 포함한다. 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)는 광 입사면 (111)으로부터 이격되고 광 입사면 (111)의 주위에 배치되도록 형성된다. 복 수의 오목부 (114a)는 바닥면 (113)의 중심 (C)을 기준으로 반경방향으로 소정의 각도 간격마다 배치된다. 복수의 오목부 (114a)는 곡선형 채널부 (114)의 폭 (W)보다 큰 지름 (D1)을 갖도록 형성된다. 복수의 오목부 (114a)는 일부가 잘린 반구형 (예컨대 , 절두 반구형)으로써 그 단면은 원형으로 형성된다. 즉, 복수의 오목부 (114a)는 하 측 방향 (- z축 방향)으로 개방되는 부분이 원형으로 형성된다. 이러한 복수의 오목 부 (114a)의 중심 (Ca)은 곡선형 채널부 (114)의 폭 (빠의 중간에 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 곡선형 채널부 (114)의 폭 (W)의 중간은 원형의 선으로 나타내어 진다. 곡선형 채널부 (114)의 단면이 사다리꼴, 특히 등변사다리꼴 형상일 수 있다. 즉, 곡선형 채널무 (114)는 바닥면 (113)에 대해 경사진 양 측벽 (114s)을 포 함할 수 있다 (도 3 및 도 4참조).
[00571 다른 실시예에서 , 복수의 오목부는 절두 반구형이 아닌 임의의 형상 을 갖는 오목부일 수 있다. 곡선형 채널부는 360° 전체에 걸쳐 형성된 튜브형 채 널부가 아닌, 부분적인 각도에 걸쳐 형성된 아크형 채널부일 수 있다. 곡선형 채 널부 (114)의 단면은 등변사다리꼴 형상이 아닌, 반원형, 반타원형 또는 그 밖의 다 른 형상일 수 있다.
[0058] 실리콘 렌즈 (100)는 바닥면 (113)이 기판에 맞대어지는 상태 (면접촉 된 상태)로 기판에 도포된 접착제에 의해 접합될 수 있다. 도 2 및 도 8을 참조하 면, 기판 (300)에 실리콘 렌즈 (100)가 접합될 때, 접착제 (400)는 기판 (300)의 복수 의 도포홈 (또는, 접착제 도포홈이라 한다) (311)에 도포된다. 기판 (300)의 복수의 도포홈 (311)과 맞닿는 위치에 실리콘 렌즈 (100)의 복수의 오목부 (114a)를 배치시키 면, 복수의 도포홈 (311)에 도포된 접착제 (400)는 복수의 오목부 (114a)를 채우고, 그로부터 새어나온 접착제가 곡선형 채널부 (114)로 흘러들어가서 곡선형 채널부 (114)가 접착제로 채워진다. 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)는 모두 본체무 (110)의 바닥면 (113)으로무터 하측 방향 (- Z축 방향)으로 개방되도록 형성되 어 있어서, 곡선형 채널부 (114)의 전 구간에 채워지는 접착제에 의해 실리콘 렌즈
(100)가 기판에 안정적으로 접합될 수 있다. 따라서, 실리콘 렌즈 (100)를 기판에 접착시키기 위해 요구되는 접합력을 확보하면서도 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (11 3)과 기판 (300) 사이에 접착제가 새어나오지 않도록 하여 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이에 접착제 (400)로 인한 틈새, 예컨대 에어갭이 생기는 것을 방지할 수 있다. 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이의 에어갭 유무에 따라 발광 소자로무터 나오는 광이 균일하게 확산되거나 또는 불균일하게 확산되는데, 이에 대해서는 후 술하는 내용에서 설명한다.
[00591 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 오목홈 (114a) 내에서 돌 출하는 돌기 (115)를 구비한실리콘 렌즈 (100)를 도시한 도면이다.
【0060】 도 5를 참조하면 , 실리콘 렌즈 (100)는 접착력 (발거력 )을 강화시킬 수 있도록 복수의 오목홈 (114a) 내의 바닥면 (113)에서 돌출하는 돌기 (115)를 구비 할 수 있다. 실리콘 렌즈 (100)가 기판 (300)에 접합될 때, 실리콘 렌즈 (100)의 바 닥면 (113)이 기판 (300)의 상면 (310)에 면접촉될 수 있도록 돌기 (115)는 오목홈 (114a)의 바닥면 (113)보다돌출되어 나오지 않을 높이로 형성된다.
[0061] 일 실시예에서 , 돌기 (115)는 원기둥 또는 이와 유사한 형상을 갖도 록 형성되지만 돌기 (115)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 오목홈 (114a) 내에서 돌출되는 돌기 (115)의 개수는 일 실시예에 한정되지는 않는다. 즉, 오목홈 (114a) 내에서 복수의 돌기가돌출 형성될 수도 있다.
[0062] 도 6(a) 내지 도 6(d)는 변형예 1 내지 4에 따른 실리콘 렌즈의 저 면도이다. 본 개시의 실시예들에 관한 설명에 있어서, 예를 들어 '도 6의 (a)'를 간단히 '도 6(a) '와 같이 기재하여 설명한다.
[0063] 일 실시예에 따른 실리콘 렌즈 (100)는, 도 2에 도시된 바와 같이 , 본체부 (110)의 바닥면 (113)에 6개의 오목부 (114a)를 포함한다. 도 2에 도시된 실 시예에서는 6개의 오목부 (114a)가 모두 곡선형 채널부 (114)에 의해 서로 연결되도 록 형성되지만, 다른 실시예에서 곡선형 채널부 (114)가 형성되는 각도 범위는 이에 한정되지 않고 부분적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 6(a)에 도시된 바와 같 이, 본체부 (110)의 바닥면 (113)에는 곡선형 채널부 (114)가 4개의 오목부 (114a)를 포함하도록 형성될 수 있다. 또한, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 복수의 오목부 (114a)의 직경 (D1)이 복수의 채널부 (114)의 폭 (W)과 같은 크기를 갖도록 곡선형 채 널부 (114)가 형성될 수 있다. 또한, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 곡선형 채널부 (114)에 포함되는 복수의 오목부 (114a)가 원형 이외의 임의의 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 도 6(d)에 도시된 바와 같이, 곡선형 채널무 (114)는 복수 의 오목무 (114a)로무터 연장하되, 복수의 곡선형 채널무 (114)가 서로 연결되지 않 고 이격된 형상으로 형성될 수 있다.
[00641 이와 같이, 본체부 (110)의 바닥면 (113)에 다양한 형상으로 형성될 수 있는 곡선형 채널부 (114)에 있어서, 오목부 (114a)의 개수, 오목부 (114a)의 형상, 오목부 (114a)의 직경 (D1), 곡선형 채널부 (114)의 폭 (W), 곡선형 채널부 (11 4)의 바닥면 (113)의 중심 (C)으로부터 이격되어 배치되는 위치 등은 실리콘 렌즈 (100)와 기판과의 접합 조건, 실리콘 렌즈 (100)를 통한 발광 소자의 광 확산 정도 등에 따라 변경될 수 있다.
[0065] 곡선형 채널부 (114)는 본체부 (110)의 바닥면 (113)에 형성된 중공부 (110H)와 바닥면 (113)의 가장자리 (113E) 사이에 위치되도록 형성된다. 이때, 곡선 형 채널부 (114)는 바닥면 (113)의 가장자리 (113E) 또는 바닥면 (113)의 중심 (C)으로 부터 설정 간격만큼 이격된 위치에 형성된다. 곡선형 채널부 (114)가 바닥면 (113) 의 가장자리 (113E) [또는, 바닥면 (113)의 중심 (이로부터 설정 간격만큼 이격되어 형성되지 못하거나 또는 바닥면 (113)의 가장자리 (113E) [또는, 바닥면 (113)의 중심 (이를 기준으로 설정 간격을 벗어난 위치에 형성되는 경우, 실리콘 렌즈 (100)를 통해 방출된 광의 광분포를 살펴보면, 휘도 편차가 야기되어 광이 균일하게 확산되 지 못하게 된다. 이에 관해서, 후술하는 내용에서 상세히 설명하기로 한다.
【0066】 도 7은 일 실시예에 따른 발광모듈 (1000)을 도시한사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 발광 모듈 (1000)을 실리콘 렌즈 (100)를 분리하여 도시한사시도 이다.
[0067] 도 7 및 도 8을 참조하면, 발광 모듈 (1000)은 발광 소자로부터 나오 는 광을 확산시켜 방출시킬 수 있는 가장 작은 단위의 부품 조립체로 참조될 수 있 다. 이러한 발광 모듈 (1000)은 실리콘 렌즈 (100), 발광 소자로서 미니 엘이디 (200), 미니 엘이디 (200)가 실장되는 기판 (300) 및 기판 (300)에 배치된 미니 엘이 디 (200)를 에워싸도록 구성되는 실리콘 렌즈 (100)를 기판 (300)에 접합시키기 위한 접착제 (400)를 포함한다. 접착제 (400)는 기판 (300)의 복수의 도포홈 (311)에 도포 된다. 실리콘 렌즈 (100)의 본체 (110)의 바닥면 (113)에 형성된 복수의 오목부 (114a)를 기판 (300)의 목수의 도포홈 (311)에 맞닿도록 위치시키면 , 목수의 도포홈
(311)에 도포된 접착제 (400)는 복수의 오목부 (114a)를 먼저 채우고 , 그로부터 새어 나온 접착제가 곡선형 채널부 (114)로 흘러들어가서 곡선형 채널부 (114)가 접착제로 채워질 수 있다.
[0068] 일 실시 예의 미니 엘이디 (200)는 100" 내지 500m의 직경을 가지며 , 보다 바람직하게는 200@ 내지 400"의 직경을 가질 수 있다 .
【006이 기판 (300)은 미니 엘이디 (200)가 실장되는 베이스로서 , 일 실시 예의 기판 (300)은 미니 엘이디 (200)에 전원을 공급하고 미니 엘이디 (200)를 제어할 수 있는 전자 회로가 실장되는 인쇄회로기판 (Pr inted Ci rcui t Board； PCB)으로 이루어 진다 . 기판 (300)에는 표면실장기술 (Surface Mount Technology； SMT)을 사용하여 미니 엘이디 (200)가 실장될 수 있다. 도 7 등에서는 기판 (300)이 실리콘 렌즈 (100)에 비해 작은 두께 (T)를 가지는 것처럼 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아 니며 기판 (300)은 실리콘 렌즈 (100)에 비해 큰 두께를 가질 수 있다 .
【0070】 도 2의 실시 예에서 , 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)에 형성된 6개 의 오목부 (114a) 및 그 사이에 형성된 곡선형 채널부 (114)에 대응하여 , 기판 (300) 에는 복수의 오목부 (H4a)와 맞닿는 6곳의 위치에 접착제 (400)가 도포된다. 다른 실시 예에서 , 기판 (300)에 도포되는 접착 ■제 (400)의 도포 영 역의 개수는 복수의 오목 부 (114a)의 개수에 대응하여 변경될 수 있다. 도 8에는 접착제 (400)가 기판 (300) 의 상면 (310)과 동일 평면을 이루는 것처럼 도시되어 있지만 , 접착제 (400)는 실리 콘 렌즈 (100)의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)를 채울 수 있도록 기판 (300) 의 상면 (310)에서 볼록하게 기판 (300)에 도포될 수 있다. 접착제 (400)는 기판
(300)의 상면 (310)에 바로 도포될 수 있으며 , 기판 (300)의 상면 (310)에 형성되는 복수의 접착제 도포홈 (311)에 채워지는 형태로 도포될 수도 있다 . 복수의 접착제 도포홈 (311)은 , 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300)의 접착 시 , 실리콘 렌즈 (100)의 곡 선형 채널무 (114) 중 복수의 오목무 (114a)와 맞닿는 위치에 형성되며 , 이 러한 복수 의 접착제 도포홈 (311)을 통해 의도한 위치 및 영 역에 접착제 (400)가 용이하게 도 포될 수 있도록 하고 접착제 (400)가 임의의 위치 및 영 역으로 퍼지는 것을 효과적 으로 방지할 수 있다. 접착제 도포홈 (311)은 오목부 (114a)의 적어도 일부 및'또는 곡선형 채널부 (114)의 적어도 일부에 대응하는 형상 및 크기를 가질 수 있다 . 바 람직하게는 , 접착제 도포홈 (311)은 오목부 (114a)와 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다 .
[0071] 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300)의 접착시키기 위한 접착제 (400)는 다 양한 재료 또는 성분을 포함할 수 있다. 접착제 (400)는 일액형 페이스트 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 접착제 (400)는 한 가지뿐만 아니라 두 가지 이상의 이종 의 접착제가 혼합된 형태 , 예컨대 이 액형 페이스트 형태로 이루어질 수도 있다.
【0072】 도 9는 도 7에 도시된 n - II선에 따른 발광 모듈 (1000)의 단면도이 고 , 도 10은 일 실시 예에 따른 발광 모듈 (1000)에 있어서의 광 경로를 나타낸 도면 이다 .
[0073] 도 9 및 도 10을 참조하면 , 중공부 (110H)에 위치된 미니 엘이디 (200)로부터 방출된 광 (L)은 광 입사면 (111)에 입사하여 실리콘 렌즈 (100)의 내부 를 전파한 후 , 광 출사면 (112)으로부터 외부 (예를 들어 , 공기 중)에 스넬의 법칙에 따라서 출사하게 된다 . 이때 , 실리콘 렌즈 (100)로부터 출사되는 미니 엘이디 (20 0)로부터의 광속은 기준 광축 (Z축)으로부터 멀어지도록 굴절되어 출사된다.
[0074] 미니 엘이디 (200)로부터 방출되어 광 입사면 (111)에 입사되는 광은 입사 각도에 따라 광 입사면 (111)에서 굴절될 수 있으며 , 굴절되는 정도에 따라서 광 출사면 (112) 또는 바닥면 (113)을 향하거나, 복수의 오목부 (114a) 또는 곡선형 채널부 (114)를 향하게 된다.
[0075] 광 출사면 (112)을 향하는 광은 광 출사면 (112)을 통해 실리콘 렌즈 (100)의 외부로 출사 (도 10에서 L1으로 표시 )되거나 또는 바닥면 (113)으로 반사된 다. 광 출사면 (112)에서 반사되어 바닥면 (113)으로 입사된 광은 바닥면 (113)에서 다시 반사되어 광 출사면 (112)을 향하게 되고 , 광 출사면 (112)을 통해 외부로 출사 (도 10에서 L2로 표시 )된다.
[0076] 광 입사면 (111)을 경유하여 바닥면 (113)을 향하는 광은 바닥면 (11 3)에서 반사되어 광 출사면 (112)을 향하게 되고 , 광 출사면 (112)을 통해 외부로 출 사 (도 10에서 L3으로 표시 )된다.
[0077] 바닥면 (113)에 인접하여 복수의 오목무 (114a) 또는 곡선형 채널무 (114)를 향하는 광은 광 출사면 (112)을 향하도록 굴절되어 광 출사면 (112)을 통해 외부로 출사 (도 10에서 L4로 표시 )될 수 있다. 또한 , 바닥면 (113)에 인접하여 복 수의 오목부 (114a) 또는 곡선형 채널부 (114)를 향하는 광은 바닥면 (113)을 향하도 록 굴절되고 , 바닥면 (113)에서 광 출사면 (112)을 향하도록 반사되어 광 출사면 (112)을 통해 외부로 출사 (도 10에서 L5로 표시 )될 수도 있다.
[0078] 일 실시 예에서는 , 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)과 기판 (300) 사 이에 에어갭이 존재하지 않고 바닥면 (113)이 기판 (300)의 상면에 면접촉되어 있어 서 , 바닥면 (113)으로 입사되는 광이 광 출사면 (112) 등으로 반사되지 못하고 기판 (300)으로 흡수됨으로써 생기는 광 손실량을 줄일 수 있다.
【007이 이하에서는 , 첨부된 도면을 참고하여 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면
(113)에 형성되는 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)의 위치에 따른 발광 모듈 (1000)의 광성능 변화를 설명한다 .
【0080】 도 11(a) 내지 도 11(d)는 실시 예들 및 비교예들에 따른 실리콘 렌 즈 (100a , 100b , 100c , 100d)의 바닥면 (113a , 113b , 113c , 113d)을 도시한다.
[00811 도 11(a)는 비교예 1에 따른 실리콘 렌즈 (100a)의 바닥면 (113a)을 도시한 것으로, 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가 바닥면 (113a)의 가 장자리를 따라 형성된다. 바닥면 (113a)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부 (114)의 폭 중간까지의 거리 (XI)는 대략 R [여기서 , R은 바닥면 (113a)의 반지름]이다.
[0082] 도 11(b)는 실시 예 1에 따른 실리콘 렌즈 (100b)의 바닥면 (113b)을 도시한 것으로 , 바닥면 (113b)에는 바닥면 (113b)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부
(114)의 폭 중간까지의 거리 (X2)가 0.8R [여기서 , R은 바닥면 (113b)의 반지름]이 되 도록 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가 형성된다. 【0083】 도 11(c)는 실시 예 2에 따른 실리콘 렌즈 (100c)의 바닥면 (113c)을 도시한 것으로 , 바닥면 (113c)에는 바닥면 (113c)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부 (114)의 폭 중간까지의 거리 (X3)가 0.6R [여기서 , R은 바닥면 (113c)의 반지름]이 되 도록 목수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가 형성된다.
[0084] 도 11(d)는 비교예 2에 따른 실리콘 렌즈 (100d)의 바닥면 (113d)을 도시한 것으로 , 바닥면 (113d)에는 바닥면 (113d)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부 (114)의 폭 중간까지의 거리 (X4)가 0.5R [여기서 , R은 바닥면 (113d)의 반지름]이 되 도록 복수의 오목부 (ina) 및 곡선형 채널부 (114)가 형성된다.
【0085】 도 11(a) 내지 도 11(d)에 있어서 , 비교예 1 , 실시 예 1 , 실시 예 2 및 비교예 2의 순서로 갈수록 곡선형 채널부 (114)가 바닥면의 중심과 가까워지도록 바닥면의 안쪽에 가깝게 형성된다. 도 12 내지 도 15는 도 11(a) 내지 도 11(d)에 도시된 실시 예들 및 비교예들에 따른 실리콘 렌즈 (100a, 100b , 100c , 100d)를 사용 하여 발광 모듈 (1000)의 휘도를 측정한 데이터를 나타낸다 . 또한 , 도 16은 도 12 내지 도 15에 도시된 휘도 그래프를 종합하여 나타낸 그래프이다 .
[0086] 도 12 내지 도 16의 발광 모듈 (1000)의 밝기를 측정한 이미지 (10 , 11 , 12 , 13) 및 이를 수치화한 그래프를 참조하면 , 도 12에서와 같이 복수의 오목 부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가 실리콘 렌즈 (100a)의 바닥면 (113a)의 가장자리 에 인접하여 형성 (X1=R 조건 )되는 경우 , 이미지 (1)의 가장 밝은 중심으로부터 반경 외측방향으로 갈수록 밝기 (광의 휘도)가 균일하게 변동되지 못하고 , 그래프의 기울 기가 전 구간에서 균일하지 못하게 된다. 그래프의 기울기가 완만하지 못하고 가 파른 구간 (G1)가 포함된다. 즉 , 발광 모듈 (1000)로부터 확산되어 나오는 광이 넓 은 영 역에서 균일하게 확산되지 못하게 된다. 또한, 도 15에서와 같이 복수의 오 목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)의 실리콘 렌즈 (100d)의 바닥면 (113d)의 중심 (C)에 인접하여 형성 (X4=0.5R 조건 )되는 경우 , 이미지 (13)에 핫 스팟 (다른 부분에 비해 밝게 표시되는 무분)이 발생되고 그래프의 기울기가 급격하게 변동되어 피크 구간 (G2)이 발생된다. 즉 , 발광 모듈 (1000)의 중심으로무터 반경외측방향으로 갈 수록 광의 휘도가 균일하게 변동되지 못하게 된다.
［00871 이에 반해 , 도 13 및 도 14에서와 같이 , 바닥면 (113b , 113c)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부 (114)의 폭 중간까지의 거리가 0.8R 및 0.6R인 조건 (X2=0.8R, X3=0.6R 조건 )에서는 , 이미지 (11 , 12)의 가장 밝은 중심으로부터 반경외 측방향으로 갈수록 광의 휘도가 균일하게 변동되고 , 그래프의 기울기가 전 구간에 서 균일하게 된다. 즉 , 발광 모듈 (1000)로부터 확산되어 나오는 광이 넓은 영 역에 걸쳐 균일하게 확산되어 나오는 것을 확인할 수 있다.
【0088】 일 실시 예에 따른 실리콘 렌즈 (100)에서는 , 미니 엘이디 (200)로부터 방출되는 광을 광성능 변화없이 넓은 영 역에 고르게 확산시킬 수 있도록 복수의 오 목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가 바닥면 (113)의 가장자리로부터 소정 거리만큼 이격되고 바닥면 (113)의 중심 (C)으로부터도 소정 거리만큼 이격되는 위치에 형성된 다. 바람직하게는 , 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)가, 바닥면 (113)의 중심 (C)으로부터 곡선형 채널부 (114)의 폭 중간까지의 거리가 0.6R 이상 0.8R 이하 의 범위［여기서 , R은 바닥면 (113)의 반지름］에 있도록 형성된다 . 【008이 이하, 실리콘 렌즈 (100)의 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부
(114)에 채워지는 접착제 (400)의 굴절률 (n')에 따른 광성능 변화를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
【0090】 도 17 내지 도 21은 발광 모듈 (1000)에 사용되는 접착제 (400)의 굴 절률 (n’)에 따른 광성능 변화를 나타낸 데이터이다. 또한, 도 22는 도 17 내지 도 21에 도시된 휘도 그래프를 종합하여 나타낸 그래프이다.
[0091] 도 17 내지 도 21은 굴절률 (n’)이 0.8n, 0.9n, n, l.ln 및 1.2n인 접착제 (400)를 사용한 발광 모듈 (1000)의 밝기 (휘도)를 측정한 이미지 (20, 21, 22, 23, 24) 및 이를 수치화한 그래프를 나타낸다. 여기서, n은 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (refractive index)을 의미한다. 일 실시예에서는, 굴절률이 n=1.41인 실리 콘 렌즈 (100)를 사용하여, 도 17 내지 도 21에서는 굴절률 (n’)이 0.8n=1.128, 0.9n=1.269, n=1.41, l.ln=1.551 및 1.2n=1.692인 접착제 (400)가 각각사용되었다.
【0092】 일 실시예에서는 실리콘 렌즈 (100)를 기판 (300)에 실장할 때, 에어 갭의 발생을 방지하기 위해서 바닥면 (113)에 복수의 오목무 (114a) 및 곡선형 채널 부 (114)가 형성되어 있다. 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)과 접착제 (400)의 경계 면으로 인해 미니 엘이디 (200)로부터 방출되는 광의 투과 , 반사, 굴절 등의 현상이 발생되고, 접착제 (300)의 굴절률 (n’)에 따라 광성능의 변화가 발생된다. 도 17 내 지 도 22를 참조하면, 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)과 같거나 또는 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 큰 굴절률 (n’)을 사용해야 핫 스팟 (hot spot)이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 핫 스팟은 실리콘 렌즈 (100)를 통해 확산되어 나오 는 광이 넓은 범위로 부드럽게 확산되지 못하고 특정 영역에 출사광이 집중되는 것 을 의미한다. 즉, 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 작은 굴절률 (n')을 갖는 접 착제 (400)를 사용하는 경우에는 출사광의 휘도가 불균일해져 고품질의 면광원 장치 를 구현하기 어렵게 된다.
[0093] 도 22를 참고하면, 접착제 (400)의 굴절률 (n')이 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 작은 비교예 3 및 비교예 4에서는, 광의 휘도가 실시예 3 내지 5에 비해 낮게 측정 (상대적으로 덜 밝게 표人! )되고, 광의 휘도가 불균일한 피크 부분이 발생된다. 광의 휘도가 불균일한 부분은 고리 형상의 핫 스팟으로 밝게 나타날 수 있으며, 핫 스팟으로 나타나는 부분은 다른 부분 (핫 스팟의 주변 부분)이 비해 더 밝게 표시된다.
[0094] 도 23(a) 및 도 23(b)는 일 실시예에 따른 발광 모듈 (1000)에 사용 되는 접착제 (400)의 굴절률 (n’)에 따른 광 경로를 나타낸 도면이다.
【0095】 도 23(a)는 접착제 (400)의 굴절률 (n’)이 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 작을 때의 광 경로의 일 예를 나타내고, 도 23(b)는 접착제 (400)의 굴절률 (n’)이 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)과 같거나 또는 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 클 때의 광 경로의 일 예를 나타낸다. 도 23(a)에 도시된 바와 같이 , 실 리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 접착제 (400)의 굴절률 (n')이 작을 경우, 경계면에 서의 내부 전반사로 인해 광이 실리콘 렌즈 (100)의 직상부로 향하게 되고, 이 때문 에 핫 스팟이 발생하여 광성능을 저하시키는 원인으로 작용하게 된다. 도 23(b)에 도시된 바와 같이, 접착제 (400)의 굴절률 (n')이 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)과 같거나 또는 실리콘 렌즈 (100)의 굴절률 (n)보다 클 경우는, 목수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114) 내로 유입된 광이 접착제 (400)의 내부를 경유하여 실리콘 렌즈 (100)의 측부로 향하게 함으로써, 이를 통해서 광성능 (광 확산성)을 향상시킬 수 있게 된다.
【0096】 앞서 설명한 바와 같이, 실리콘 렌즈 (100)에 구비되는 한 쌍의 플랜 지부 (120)는 기판 (300)의 접합을 위해 사용될 수 있다. 이에 관해서, 첨부된 도면 을 참고하여 설명한다.
[0097] 도 24는 변형된 실시예에 따른 플랜지부 (120’)가 적용된 실리콘 렌 즈 (100)의 일부를 도시한 사시도이고, 도 25(a) 및 도 25(b)는 변형된 실시예 및 비교예에 따른플랜지부 (120’ , 120")를 도시한 단면도이다.
[0098] 도 24 및 도 25(도 25(a) 및 도 25(b))를 참조하면, 기판 (300)과의 접합에 사용되는 플래지부 (120’)는 본체부 (110)의 바닥면 (113)으로부터 연장하는 저면 (121)을 포함한다. 플래지부 (120’)의 저면 (121)은 본체부 (110)의 바닥면 (11 3)으로부터 소정의 각도로 본체부 (110)로부터 외측 방향으로 연장되는 경사면으로 이루어진다.
【009이 실리콘 렌즈 (100)를 기판 (300)에 접합시킬 때, 한 쌍의 플랜지무 (120’)의 저면 (121)은 기판 (300)의 대응되는 표면에 도포된 접착제 (400)에 의해 접 착될 수 있다. 플랜지부 (120’)가 기판 (300)에 대해 가압될 때 플랜지부 (120’)와 기판 (300) 사이에 있는 접착제 (400)가 실리콘 렌즈 (100)의 플랜지부 (120’)의 외측 으로 새어나와 플래지부 (120’) 주변에 접착제가 과도하게 노출되는 경우, 발광 모 듈 (1000)의 광성능에 영향을 줄 수 있다. 따라서 , 변형된 실시예에서와 같이 , 플 랜지부 (120')의 저면 (121)을 경사면으로 형성함으로써, 플랜지부 (120')의 저면
(121)과 기판 (300) 사이에 보다 많은 접착제 (400)를 보유할 수 있어서, 접착제 (400)의 의도하지 않는 외부 노출을 방지할 수 있다.
【0100】 일 실시예에서 , 플랜지부 (120')의 저면 (121)은 본체부 (110)의 바닥 면 (113)에 대해 2° 내지 3。 의 경사각 ( Q )을 갖도록 형성된다. 저면 (121)의 경사 각 ( a )이 2° 미만인 경우에는, 플랜지부 (120')와 기판 (300) 사이에 접착제 (400)가 남아 있을 공간이 부족하여 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이의 접착력이 충분하 지 않을 수 있다. 또한, 저면 (121)의 경사각 ( a )이 3。 를 초과하는 경우에는, 저 면 (121)이 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)에 대해 큰 각도로 기울어지게 되고, 이 러한 저면 (121)은 광 경로를 변경시키는 광출사면의 역할을 할 수 있게 된다. 따 라서, 실리콘 렌즈 (100)를 통해 미니 엘이디 (200)로부터 나오는 광이 확산될 때, 플랜지무 (120’)를 통해 과도한 양의 광이 사출되어 광 휘도의 편차가 크게 발생될 수 있다.
【0101】 실리콘 렌즈 (100)는, 플랜지부 (120' )의 저면 (121)이 경사면으로 이 루어지는 것과 더불어, 플랜지부 (120')가 기판 (300)에 도포된 접착제 (400)를 향해 눌릴 때 접착제 (400)가 실리콘 렌즈 (100)의 외측 방향으로 용이하게 새어나올 수 있는 홈 구조를 한 쌍의 플랜지부 (120’)의 각각에 구비한다. 이와 관련해서, 한 쌍의 플랜지부 (120’)의 각각에는 접착제 누설홈 (122)이 형성된다. 접착제 누설홈
(122)은 플랜지무 (120’)의 저면 (121)에서 본체무 (110)에 대해 오목하고 외측 방향 및 하측 방향으로 개방되도록 형성될 수 있다.
【0102】 플랜지부 (120’)는 상면 (120T)에 단차부 (124)를 구비할 수 있다. 따 라서, 접착제 누설홈 (122)으로 새어나와 모이게 되는 접착제 (400)가 렌즈 상면부 표면 (예컨대, 광 출사면 (112))을 타고 올라 상승하는 것을 억제하여, 광 출사면 (112)에 상승된 접착제 (400)로 인한 광성능 저하를 효과적으로 억제할수 있다.
【0103】 접착제 (400)는 실리콘 렌즈 (100)에 구비되는 한 쌍의 플랜지부 (120’)의 각각에 대응하도록 기판 (300)에 더 도포될 수 있다. 이러한 접착제 (40 0)는 플랜지부 (120’)의 저면 (121)에 대응하는 형상 및 크기로도포될 수 있다.
【0104】 기판 (300)에 미니 엘이디 (200)가 실장되고 접착제 (400)가 도포된 상 태에서, 기판 (300)의 상방에 있는 실리콘 렌즈 (100)가 기판 (300)을 향하는 하측 방 향으로 이동하여 가압됨으로써 실리콘 렌즈 (100)는 기판 (300)에 실장될 수 있다. 이때, 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113) 및 한 쌍의 플래지부 (120')는 각각에 대응 하는 위치에 도포된 접착제 (400)에 눌려 접합된다.
[0105] 실리콘 렌즈 (100)가 기판 (300)을 향해 눌림에 따라 접착제 (400)가 바닥면 (113)에 형성된 복수의 오목부 (114a)와 곡선형 채널부 (114) 및 기판 (300)의 상면 (310)과 플랜지무 (120’)의 저면 (121) 사이의 틈새에 채워진다. 기판 (300)의 상면 (310)과 플랜지무 (120’)의 저면 (121) 사이에 채워지고 남은 잔여 접착제 (400) 는 플랜지부 (120’)에 구비되는 접착제 누설홈 (122)을 통해 실리콘 렌즈 (100)의 외 측 방향으로새어나와 모이게 된다. 【0106】 바람직하게는, 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)에 대응 하여 기판 (300)에 도포되는 접착제 (400)의 양은 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300)의 접합에 의해 복수의 오목부 (114a) 및 곡선형 채널부 (114)를 접착제 (400)로 완전히 채워지도록 하되 외부로 새어나오지 않는 양으로 정해진다. 따라서, 목수의 오목 부 (114a) 또는 곡선형 채널부 (114)에 접착제 (400)가 일부만 채워짐으로써 발생되는 광성능 저하를 방지하고, 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)과 기판 (300) 사이에 접 착제 (400)가새어나와 에어갭이 생기는 것을 방지할 수 있다.
【0107】 접착제 누설홈 (122)으로 흘러나와 모이게 되는 잔여 접착제 (400)의 양이 많아서 접착제 누설홈 (122)으로부터 빠져나오는 잔여 접착제가 생기더라도, 플랜지부 (120')에는 단차부 (124)가 구비되어 있어 접착제 누설홈 (122)으로부터 빠 져나오는 잔여 접착제가 렌즈 상면부로 향하는 것이 억제된다. 따라서, 실리콘 렌 즈 (100)를 기판 (300)에 접합시키는데 사용되는 접착제 (400)에 의해 실리콘 렌즈 (100)의 광특성 (예컨대 , 광 투과성 , 광 확산성 등)이 저하되는 것을 방지할 수 있 다.
【0108】 도 26 및 도 27은 도 25(도 25(a) 및 도 25(b))에 도시된 변형된 실 시예 및 비교예에 따른 플랜지부 (120' , 120")를 갖는 발광 모듈 (1000)의 휘도를 측 정한 데이터를 나타낸다. 또한, 도 28은 도 26 및 도 27에 도시된 휘도 그래프를 종합하여 나타낸 그래프이다.
【010이 앞서 도 25(a)는 저면 (121)의 경사각 (a)이 2° 내지 3° 인 플랜지 부 (120’)를 나타내고, 도 25(b)는 저면 (121)의 경사각 ( al)이 30° 인 플랜지부 (120")를 나타낸다.
【0110】 실리콘 렌즈 (100)의 실장 구조로서 한 쌍의 플랜지부 (120')를 구비 하는 경우, 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이에 접착제 (400)로 인한 에어갭의 발 생을 방지할 수 있도록, 플랜지부 (120’)의 저면 (121)이 바닥면 (113)에 대해 2° 내 지 3° 범위의 경사각 ( a)을 갖는 경사면으로 형성된다 (실시예 6).
【0111】 저면 (121)이 3。 를 초과하는 경사각 ( al)을 갖는 경우 (비교예 5)는 플랜지부 (120’)를 통해 출사되는 광의 양이 많아져 특정 영역에 출사광이 집중되는 핫 스팟을 발생시키게 된다 (도 27의 이미지 (31)에서 도면부호 '32 '로 표시되는 부 분 및 이미지 (31)의 하측에 나타낸 그래프에서 피크로 나타나는 구간 (G3)). 도 28 에 도시된 그래프를 참고해 보면 , 발광 모듈 (1000)의 전 구간에서 변형된 실시예 5 에 비해 비교예 6에 따른 광의 휘도가 작게 나오는 것을 확인할 수 있다.
【0112】 도 29 내지 도 31은 본 개시의 일 실시예 및 비교예들에 있어서의 에어갭의 유무와 크기에 따른 발광 모듈 (1000)의 휘도를 측정한 데이터를 나타낸다. 또한, 도 32는 도 29 내지 도 31에 도시된 휘도 그래프를 종합하여 나 타낸 그래프이다.
【0113】 도 29는 에어갭이 존재하는 않는 발광 모듈 (1000)의 휘도 측정 데이 터 (실시예 7)이고, 도 30은 에어갭이 0.05 ■로 존재하는 발광 모듈의 휘도 측정 데 이터이다 (비교예 6). 또한, 도 31은 에어갭이 0.1mm로 존재하는 발광 모듈의 휘도 측정 데이터이다 (비교예 7). 도 30 및 도 31의 측정에 사용되는 발광 모듈은 도 29의 측정에 사용되는 발광 모듈 (1000)과 비교하여 에어갭의 유무에만 구조적인 차 이가 있을 수 있다.
【0114】 도 29의 발광 모듈 (1000)의 밝기를 측정한 이미지 (40) 및 이를 수치 화한 이미지 (40)의 좌측 및 하측에 나타낸 그래프들을 참고하면 , 실리콘 렌즈 (10 0)와 기판 (300) 사이에 에어갭이 존재하지 않아 출사광의 휘도가 균일하게 나오는 것을 확인할 수 있다 .
【0115】 이에 반해 , 도 30 및 도 31의 발광 모듈의 밝기를 측정한 이미지 (41 , 42) 및 이를 수치화한 그래프들을 참고하면 , 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이에 에어 갭이 존재하는 경우는 실리콘 렌즈 (100)의 바닥면 (113)으로 향하는 광 이 에어갭을 통과하여 기판 (300)의 상면으로 일부 흡수되거나 또는 기판 (300)의 상 면으로부터 반사되어 상방을 향하게 된다 . 따라서 , 기판 (300)의 상면으로부터 반 사되어 상방을 향하는 광이 넓은 범위로 부드럽게 확산되지 못하고 특정 영 역에 출 사광이 집중되는 핫 스팟 (hot spot )［도 30에서 G4구간에 해당되는 고리 형상 부분 (41a) 및 도 31에서 G5구간에 해당되는 고리 형상 부분 (42a)］을 발생시키게 된다. 즉 , 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이에 에어갭이 존재하는 발광 모듈로는 출사 광의 휘도가 불균일하여 고품질의 면광원 장치를 구현하기 어렵다.
【0116】 도 32를 참조하면 , 실리콘 렌즈 (100)의 이면부 (바닥면 )와 기판 (30 0)의 상면 사이에 에어갭이 존재할 경우 발광 모듈에서 나오는 광의 휘도가 불균일 해진다. 즉 , 미니 엘이디 (200)에서 방출되어 실리콘 렌즈 (100)를 통해 확산되어 나오는 광의 확산성 (퍼짐성 )이 저하된다.
【011기 일 실시 예에서와 같이 , 에어갭이 존재하지 않는 발광 모듈 (1000)의 경우, 발광 모듈 (1000)의 중심으로부터 반경외측방향으로 갈수록 광의 휘도가 균일 하게 낮아진다 (완만한 기울기를 갖도록 낮아짐). 이에 반해, 에어갭이 존재하는 발광 모듈의 경우는, 발광 모듈의 중심으로부터 반경외측방향으로 갈수록 광의 휘 도가 불균일하게 낮아진다 (특정 구간에서 기울기가 급격하게 변동되거나 기울기에 피크 구간이 발생됨). 특히, 에어갭이 클수록 광의 휘도의 불균일한 정도가 더 커 진다. 광의 휘도가 불균일한 무분은 고리 형상의 핫 스팟으로 밝게 나타날 수 있 으며, 에어갭이 클수록 핫 스팟으로 나타나는 부분이 다른 부분 (핫 스팟의 주변 부 분)이 비해 더 밝게 표시된다.
【0118】 일 실시예에 따른 발광 모듈 (1000)은 발광 소자로서 발열이 거의 없 는 미니 엘이디 (200)가 사용되고, 고온의 환경에서도 열 변형이 발생되지 않는 재 료로 실리콘 렌즈 (100)가 형성된다. 따라서, 종래의 엘이디를 발광 소자로사용하 는 발광 모듈에서, 냉각 효과를 주기 위해 렌즈와 기판사이에 에어갭을 둔 것과는 달리 실리콘 렌즈 (100)와 기판 (300) 사이에 에어갭을 형성할 필요성이 없다. 따라 서, 에어갭의 존재로 인해 발광 모듈 (1000)에서 방출되는 광의 휘도가 불균일해지 는 것을 방지할수 있다.
【0119】 도 33은 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 (2000)의 일부분을 도시한 도면이다. 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 (2000)은 전술한 실시예에 따른 발광 모듈 (1000)의 전체 또는 일부가복수 개 조합되는 형태로 이루어질 수 있다.
【0120】 도 33을 참조하면, 백라이트 유닛 (2000)은 기판 (300), 기판 (300)에 실장되는 복수의 미니 엘이디 (200), 인젝션 몰딩 (injection molding) 방식으로 사 출 성형되며 목수의 미니 엘이디 (200)의 각각을 에워싸서 복수의 미니 엘이디 (20
0)의 각각으로부터 방출되는 광을 균일하게 확산시킬 수 있는 복수의 실리콘 렌즈 (100)를 포함한다.
【0121】 백라이트 유닛 (2000)을 구성하는데 사용되는 실리콘 렌즈 (100)는 광 학 거리 (optical distance)에 따라 그 직경이 달라질 수 있다. 일 실시예 있어서 , 실리콘 렌즈 (100)의 직경은 복수의 미니 엘이디 (200) 간의 x축 방향 및 y축 방향 피치 (Px, Py)의 1/10 내지 3/10의 범위에서 정해질 수 있다.
【0122】 전술한 실시예들에 따르면 , 광의 지향각을 넓히고 광 휘도의 균일성 을 향상시킬 수 있는 실리콘 렌즈 (100)를 사용함으로써, 액정표시장치에 실장되는 미니 엘이디 (200)의 개수를 감소시키고자 하는 제조업체 및 소비자를 포함한 다양 한 고객의 요구를 충족시킬 수 있다.
【0123】 이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다 양한 치환, 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그 러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
【무호의 설명】
【0124】 100： 실리콘 렌즈, 110： 본체부, 111： 광 입사면, 112： 광 출사면, 113： 바닥면, 114： 곡선형 채널부, 114a： 오목부, 115, 돌기, 120, 120’： 플랜지부, 121： 저면, 122： 접착제 누설홈, 124： 단차부, 200： 미니 엘이디, 300： 기판, 311： 접착제 도포홈, 400： 접착제, 1000： 발광모듈, 2000： 백라이트 유닛

Claims

39
【청구범위】
【청구항 11 미니 엘이디로부터 방출되는 광을 확산시키기 위한실리콘 렌즈이며, 미니 엘이디를 수용하기 위해 하측 방향으로 개방되는 중공부가 형성되는 본 체부를 포함하고, 상기 본체부는 상기 중공무를 구획하며 미니 엘이디로무터 방출되는 광이 입사되는 광 입사 면; 상기 광 입사면에 입사된 광이 출사되는 광출사면; 및 상기 광 입사면과 상기 광출사면을 연결하는 바닥면을 구비하고, 상기 바닥면은 미니 엘이디가 배치된 기판에 면접촉으로 접합되도록 구성되 고, 상기 바닥면은 상기 광 입사면으로무터 이격되어 상기 바닥면의 중심을 기준으 로 반경방향으로 소정의 각도 간격으로 배치된 복수의 오목부를 포함하는 , 실리콘 렌즈.
【청구항 2] 제 1항에 있어서, 상기 바닥면은 상기 복수의 오목부로부터 아크형으로 연장되는 곡선형 채널 부를 더 포함하는, 실리콘 렌즈. 40
【청구항 3] 제 2항에 있어서, 상기 복수의 오목부는 원형으로 개방되고, 상기 복수의 오목부의 중심은 상기 곡선형 채널부의 폭 중간에 배치되는, 실 리콘 렌즈.
【청구항 4】 제 3항에 있어서, 상기 복수의 오목부의 지름은 상기 곡선형 채널부의 폭과 같거나 상기 곡선 형 채널부의 폭보다큰, 실리콘 렌즈.
【청구항 5] 제 2항에 있어서, 상기 바닥면의 중심으로부터 상기 곡선형 채널부의 폭 중간까지의 거리는 0.6R 이상 0.8R 이하의 범위（여기서 , 상기 R은 상기 바닥면의 반지름）에 있는, 실 리콘 렌즈.
【청구항 이 제 1항또는 제 2항에 있어서 , 상기 바닥면은 상기 복수의 오목부 내에서 돌출하는 돌기를 구비하는, 실리 콘 렌즈. 41
【청구항 7] 제 1항또는 제 2항에 있어서 , 상기 실리콘 렌즈는 인젝션 몰딩으로 형성되는, 실리콘 렌즈.
【청구항 8] 제 1항또는 제 2항에 있어서 , 상기 본체부의 광 출사면으로부터 외측 방향으로 돌출하는 한 쌍의 플랜지부 를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 플랜지부는 상기 본체부와실리콘 재료로 일체로 형성되는, 실 리콘 렌즈.
【청구항이 제 8항에 있어서, 상기 한 쌍의 플래지부의 저면은 상기 본체부의 바닥면으로부터 소정의 각도 로 상기 본체부로부터 외측 방향으로 연장된 경사면인, 실리콘 렌즈.
【청구항 10】 제 9항에 있어서, 상기 한 쌍의 플랜지부의 저면은 상기 본체부의 바닥면에 대해 2° 내지 3° 의 경사각을 갖는, 실리콘 렌즈.
【청구항 11】 제 8항에 있어서, 상기 한 쌍의 플랜지부의 저면에는 상기 본체부에 대해 오목하고 외측 방향 및 하측 방향으로 개방되는 접착제 누설홈이 형성되는, 실리콘 렌즈.
【청구항 12】 제 8항에 있어서, 상기 한쌍의 플래지부의 상면에는 단차부가구비되는, 실리콘 렌즈.
【청구항 13】 미니 엘이디; 상기 미니 엘이디가실장되는 기판; 상기 미니 엘이디로부터 방출되는 광을 확산시키기 위해 상기 미니 엘이디를 에워싸도록 상기 미니 엘이디에 씌워지는실리콘 렌즈; 및 상기 실리콘 렌즈를 상기 기판에 접합시키기 위해 상기 기판의 복수의 도포 홈에 도포되는 접착제를 포함하고, 상기 실리콘 렌즈의 본체부의 바닥면은 상기 바닥면의 중심을 기준으로 반경 방향으로 소정의 각도 간격으로 배치된 복수의 오목부 및 상기 복수의 오목부로부 터 소정의 각도로 연장된 곡선형 채널부를 포함하고, 상기 실리콘 렌즈의 상기 복수의 오목부는 상기 기판의 복수의 도포홈에 대 응하도록 상기 기판상에 배치되고, 상기 기판에 상기 실리콘 렌즈가 접합될 때, 상기 접착제는 상기 복수의 오 목부의 적어도 일부 및 상기 곡선형 채널부의 적어도 일부에 채워지는, 발광 모듈.
【청구항 14】 제 13항에 있어서, 상기 접착제는 상기 복수의 오목부의 전부 및 상기 곡선형 채널부의 전부를 채우는, 발광 모듈.
【청구항 15】 제 13항에 있어서, 상기 접착제의 굴절률은 상기 실리콘 렌즈의 굴절률과 같거나 상기 실리콘 렌즈의 굴절률보다큰, 발광모듈.
【청구항 16】 기판; 상기 기판에 실장되는 복수의 미니 엘이디; 및 상기 기판에 배치된 상기 복수의 미니 엘이디의 각각을 에워싸도록 상기 기 판에 도포된 접착제에 의해 상기 기판에 접착되는 제 1항 또는 제 2항에 따른 실리콘 렌즈를 복수 개 포함하는, 백라이트 유닛.
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