KR20070083355A - Back light unit and asymmetric led lens of back light unit - Google Patents

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Abstract

A backlight unit and an asymmetric light emitting diode lens thereof are provided to control asymmetrically the discharge angle of light, thereby obtaining the uniform white light. Plural light emitting diodes(42,44,46) are arranged separately to a PCB(Printed Circuit Board)(30). Plural lenses(52,54,56) are combined with the light emitting diodes and transmit the light beam emitted from the light emitting diodes. The plural light emitting diodes are constructed by three or more light emitting diodes for implementing the white light beam. Each light emitting diode is arranged at the vertex of the polygon. Each lens has the asymmetric radiation property so that the light beam emitted from the light emitting diode is easily mixed. One or more asymmetric concave groove is formed at the surface of the lens contacted with the light emitting diode. Plural protrusions or plural protrusions extended toward a direction are formed at the surface of the lens contacted with the light emitting diode.

Description

백 라이트 유닛 및 백 라이트 유닛의 비대칭 발광 다이오드 렌즈{BACK LIGHT UNIT AND ASYMMETRIC LED LENS OF BACK LIGHT UNIT}BACK LIGHT UNIT AND ASYMMETRIC LED LENS OF BACK LIGHT UNIT}

도 1은 종래 기술에 따른 LCD 모듈의 정면도이고,1 is a front view of an LCD module according to the prior art,

도 2는 일반적인 백 라이트 유닛의 형태를 도시한 사시도이고,2 is a perspective view showing the shape of a general backlight unit;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, R, G, B의 각 발광 다이오드가 삼각형의 꼭지점에 배열된 경우의 각 발광 다이오드의 방사각도를 도시한 정면도이고,3 is a front view showing a radiation angle of each light emitting diode when each of the light emitting diodes R, G, and B is arranged at a vertex of a triangle according to one embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 사시도이고,4 is a perspective view of FIG. 3,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈의 정면도이고,5 is a front view of a lens according to an embodiment of the present invention,

도 6는 본 발명에 다른 일 실시예에 따른 렌즈의 정면도이고,6 is a front view of a lens according to another embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명에 또 다른 일실시예 따른 렌즈의 정면도이고,7 is a front view of a lens according to another embodiment of the present invention;

도 8은 도 4의 각 발광 다이오드용 렌즈의 방사각도를 도시한 정면도이다. 8 is a front view illustrating a radiation angle of each light emitting diode lens of FIG. 4.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

30: 인쇄회로기판 42, 44, 46: 발광 다이오드30: printed circuit board 42, 44, 46: light emitting diode

52, 54, 56: 렌즈 100: 백 라이트 유닛52, 54, 56: Lens 100: Back light unit

LR, LG, LB: 빛 A1: 조사부LR, LG, LB: Light A1: Irradiation

본 발명은 백 라이트 유닛 및 그에 사용되는 발광 다이오드 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드에서 방출되는 빛을 효과적으로 혼합하기 위한 백 라이트 유닛 및 그에 사용되는 발광 다이오드 렌즈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight unit and a light emitting diode lens used therein, and more particularly to a backlight unit for effectively mixing light emitted from a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode and a light emitting device used therein. It relates to a diode lens.

일반적으로 사용되는 디스플레이 장치들 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 텔레비젼이나 컴퓨터 모니터 등에 널리 사용되었으나, CRT 자체의 무게와 부피로 인하여 최근의 전자제품의 소형화 및 경량화 추세에 부응하지 못하게 되었다.CRT (Cathode Ray Tube), which is one of the commonly used display devices, is widely used in televisions and computer monitors, but the weight and volume of the CRT itself do not meet the recent trend of miniaturization and light weight of electronic products.

따라서, 기존 CRT 디스플레이를 대체하기 위하여 다양한 기술이 개발되어 있으며, 전계 광학적인 효과를 이용한 액정표시장치(LCD, Liquid Cristal Display), 가스 방전을 이용한 플라즈마 표시장치(PDP, Plasma Display Panel), 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(ELD, Electro Luminescence Display)등이 그것이다. Accordingly, various technologies have been developed to replace existing CRT displays, and liquid crystal displays (LCDs) using field optical effects, plasma display panels (PDPs), and electric fields using gas discharges. An EL display element (ELD, Electro Luminescence Display) using the light emitting effect is that.

그 중에서, LCD는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징과 함께 액정 재료의 개량 및 미세화소 가공기술의 개발에 의하여 그 응용범위가 급속히 확대되고 있으며, 텔레비젼, 데스크탑형 컴퓨터 모니터, 노트북용 모니터, 대형 평판 텔레비젼 등에 널리 사용되고 있다.Among them, LCDs are rapidly expanding their range of application due to improvements in liquid crystal materials and development of micropixel processing technology along with features such as light weight, thinness, and low power consumption. Widely used in large flat-panel televisions and the like.

그러나, 액정표시장치의 대부분은 외부에서 들어오는 광원의 양을 조절하여 화상을 표시하는 소광성 소자로서 별도의 백 라이트 유닛을 필요로 한다.However, most liquid crystal display devices require a separate backlight unit as a matting element for displaying an image by controlling an amount of a light source coming from the outside.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 LCD에 사용되는 LCD 모듈(1)은, 액정이 주입되는 액정표시패널(2)과, 액정표시패널(2)의 상하면에 빛을 편광시키기 위한 확산판(4a, 4b)과, 액정표시패널(2)에 일정한 빛을 공급하기 위한 백 라이트 유닛(6)과, LCD 모듈(1)의 외형을 유지하는 서포트 메인(8a)과 탑 케이스(8b)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the LCD module 1 used in a general LCD includes a liquid crystal display panel 2 into which liquid crystal is injected, and a diffusion plate 4a for polarizing light on upper and lower surfaces of the liquid crystal display panel 2. 4b, a backlight unit 6 for supplying constant light to the liquid crystal display panel 2, and a support main 8a and a top case 8b for maintaining the external appearance of the LCD module 1, respectively. .

CRT 나 PDP 와는 달리 LCD에 장착되는 액정표시패널(2)은 전원의 인가에 의해 액정의 배열만 변화시킬 뿐, 액정표시패널(2) 자체는 발광하지 않으므로, 정보 표시면에 균일하게 면조사되도록 하는 백 라이트 유닛(6)이 액정표시패널(2) 후방에 구비된다.Unlike the CRT or PDP, the liquid crystal display panel 2 mounted on the LCD only changes the arrangement of liquid crystals by applying power, and the liquid crystal display panel 2 itself does not emit light, so that the surface of the information is uniformly irradiated. The backlight unit 6 is provided behind the liquid crystal display panel 2.

여기서, 백 라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 에지형과 직하형으로 구분된다.Here, the backlight unit is divided into an edge type and a direct type according to the position of the light source.

에지형은 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 빛을 면조사 시키기 위한 도광판(14)의 가장자리에 광원(12)이 구비되며, 직하형은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 점광원(16a)을 인쇄회로기판에 실장한 형태, 또는 도 2(c)에 도시된 바와 같이 선광원(16b)을 인쇄회로기판에 실장한 형태가 있으며, 이로 인하여 광원(16a, 16b)이 면 전체에 분포되어 구비된다.As shown in Figure 2 (a), the light source 12 is provided at the edge of the light guide plate 14 for irradiating light, the direct type is a point light source as shown in Figure 2 (b) There is a form in which (16a) is mounted on a printed circuit board, or a line light source (16b) is mounted on a printed circuit board as shown in FIG. 2 (c). As a result, the light sources 16a and 16b face the entire surface. It is distributed in the provided.

여기서, 광원으로는 EL(Electro Luminescence), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp, 냉음극형광램프), 또는 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp, 열음극형광램프) 등이 사용되나, 최근에는 색재현 면적이 넓고 친환경적인 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diodes)가 널리 사용된다.Here, EL (Electro Luminescence), CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), or HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp), etc. are used as light sources. Light emitting diodes (LEDs) are widely used.

백 라이트 유닛에서 발광 다이오드를 광원으로 사용하는 방법으로는, 첫째, 청색 발광 다이오드와 YAG(Yttrium Aluminum Garnet, 야그) 형광체를 이용하는 방 법과, 둘째, 자외선을 발광하는 발광 다이오드에 적색, 녹색, 및 청색의 형광체를 사용하는 방법과, 셋째, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드를 이용하여 각 발광 다이오드에서 방출되는 빛을 혼합하는 방법이 연구되고 있다.In the backlight unit, a light emitting diode is used as a light source. First, a blue light emitting diode and a YAG (Yttrium Aluminum Garnet (YAG) phosphor) are used, and second, a red, green, and blue light is emitted from an ultraviolet light emitting diode. Third, a method of using phosphors and a method of mixing light emitted from each light emitting diode using a red light emitting diode, a green light emitting diode, and a blue light emitting diode have been studied.

여기서, 청색 발광 다이오드와 YAG 형광체를 사용하는 방법은 적색 표현 능력이 떨어지고 발광효율이 낮으며, 자외선을 발광하는 발광 다이오드에 적색, 녹색, 및 청색의 형광체를 사용하는 방법은 형광체의 개발이 어렵고 열적 특성이 좋지 않다.Here, the method of using a blue light emitting diode and a YAG phosphor has a poor red expression ability and a low luminous efficiency, and the method of using red, green, and blue phosphors in a light emitting diode emitting ultraviolet light is difficult to develop a phosphor and is thermal. The property is not good.

또한, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드를 이용하는 방법은 각 발광 다이오드에서 방출되는 적색광, 녹색광, 및 청색광의 강도가 높으므로 색 재현 범위를 넓게 설계할 수 있으나, 백색 면광원을 구성하는 발광 다이오드의 조합을 달성하여야 하는 문제점이 있다.In addition, the method using the red light emitting diode, the green light emitting diode, and the blue light emitting diode has a high intensity of the red light, the green light, and the blue light emitted from each light emitting diode, so that a wide color reproduction range can be designed, but the white surface light source is constituted. There is a problem that a combination of light emitting diodes must be achieved.

최근의 디스플레이 장치의 대형화 및 고화질 요구에 부응하기 위하여, 액정표시장치에는 화면의 분할 구동 및 필드 시퀀셜(FS, Field Sequential) 구동이 요구되며, 또한 높은 색재현 특성을 확보하기 위하여 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드를 개별적으로 사용하고, 각 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 혼합을 통하여 백색광을 얻어내는 방법이 각광을 받고 있다.In order to meet the demands of large-sized display devices and high-definition display devices in recent years, liquid crystal displays require divisional driving of screens and field sequential driving, and red light emitting diodes and greens to secure high color reproduction characteristics. The use of a light emitting diode and a blue light emitting diode separately, and the method of obtaining white light through the mixing of the light emitted from each light emitting diode is attracting attention.

또한, 높은 휘도와 색온도가 요구되어, 각 발광 다이오드에서 방출되는 빛을 집속하기 위한 렌즈, 칩, 및 발광 다이오드를 제조하기 위한 물질이 개발되고 있다.In addition, high luminance and color temperature are required, and materials for manufacturing lenses, chips, and light emitting diodes for concentrating light emitted from each light emitting diode have been developed.

특히, 발광 다이오드를 박막 패턴이 형성된 인쇄회로기판 등의 상부면에 실장한 후, 그 상부에 에폭시, 아크릴, 또는 실리콘 등을 사용하여 몰드 성형부를 형성하되, 휘도를 증가시키기 위하여 몰드 성형부 표면에 렌즈를 형성시키는 몰딩기법이 개발되고 있으며, 최근에는 렌즈가 몰드 성형부와 일체로 형성되는 하이 플럭스 렌즈(High Flux Lens)가 개발되고 있다.In particular, the light emitting diode is mounted on the upper surface of a printed circuit board having a thin film pattern and the like, and then a mold molding part is formed on the upper surface of the mold molding part by using epoxy, acrylic, or silicon. Molding techniques for forming a lens have been developed, and recently a high flux lens in which the lens is integrally formed with a mold molding part has been developed.

대한민국 공개 특허 제 2002-79516호에는 이러한 발광장치의 일 예가 개시되어 있으며, 개시된 발광장치는 개구부를 가지는 수지부와, 개구부 안에 배치되는 제 1 반도체 발광소자 및 반도체 소자와, 제 1 반도체 발광 소자 및 반도체 소자를 덮도록 상기 개구부 안에 설치된 실리콘 수지를 구비하고, 개구부의 형상은 타원형 또는 원형에 가까운 형상으로 되어 렌즈를 형성하고 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-79516 discloses an example of such a light emitting device, and the disclosed light emitting device includes a resin part having an opening, a first semiconductor light emitting device and a semiconductor device disposed in the opening, a first semiconductor light emitting device, A silicone resin provided in the opening portion is provided to cover the semiconductor element, and the opening portion has an elliptical shape or a shape close to a circle to form a lens.

그러나, 이러한 렌즈는 발광 다이오드를 인쇄 회로 기판에 실장하였을 때, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드의 위치에 따른 광속의 차이를 보상할 수 없어 균일한 백색광을 얻을 수 없으며, 액정표시장치가 대형화 될수록 발광 다이오드의 사용 개수는 더욱 많아지나 백색광으로의 색혼합은 더욱 어렵게 된다.However, such a lens cannot compensate for the difference in luminous flux according to the positions of the red, green, and blue light emitting diodes when the light emitting diodes are mounted on the printed circuit board, and thus cannot obtain uniform white light. As the device becomes larger, the number of use of light emitting diodes increases, but color mixing into white light becomes more difficult.

이를 해결하기 위하여, 종래에는 각각의 발광 다이오드에서 방출된 광을 집속하거나 측면 발광의 형태로 광을 확산시켰으나, 각각의 발광 다이오드의 위치에 따른 특성의 차이에 대해서는 고려하지 못하여, 균일한 백색광을 얻을 수 없었다.In order to solve this problem, conventionally, the light emitted from each light emitting diode is focused or diffused in the form of side light emission. However, the difference in characteristics according to the position of each light emitting diode is not considered, so that uniform white light is obtained. Could not.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 다각형의 꼭지 점에 위치한 발광 다이오드에 결합되는 렌즈의 빛 방사 각도를 비대칭으로 조절하여 각각의 발광 다이오드에서 방사된 빛이 조사되는 영역이 동일하도록 하여 균일한 백색광을 얻을 수 있게 하는 백 라이트 유닛 및 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by adjusting the light emission angle of the lens coupled to the light emitting diode located at the vertex of the polygon asymmetrically so that the area irradiated with the light emitted from each light emitting diode is the same. It is an object of the present invention to provide a backlight unit and a light emitting diode lens of the backlight unit, which enable to obtain uniform white light.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 백 라이트 유닛은 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 서로 이격되어 나열된 복수개의 발광 다이오드와, 복수개의 발광 다이오드와 각각 결합되어 발광 다이오드에서 방출되는 빛을 통과시키는 복수개의 렌즈를 포함하되, 복수개의 발광 다이오드는 백색을 구현할 수 있는 적어도 3개 이상의 발광 다이오드로 구성되며, 각각의 발광 다이오드는 다각형의 꼭지점에 배열되고, 각각의 렌즈는 다각형의 꼭지점에 배열한 각각의 발광 다이오드에서 방출되는 빛이 용이하게 혼합되도록 비대칭 방사 특성을 가지도록 형성된다. In order to achieve the above object, the backlight unit of the present invention includes a printed circuit board, a plurality of light emitting diodes spaced apart from each other on the printed circuit board, and a plurality of light emitting diodes, respectively, to pass the light emitted from the light emitting diodes. A plurality of light emitting diodes comprising a plurality of lenses, the plurality of light emitting diodes are composed of at least three light emitting diodes capable of realizing a white color, each light emitting diode is arranged at the vertex of the polygon, each lens is arranged at each vertex of the polygon The light emitted from the light emitting diodes is formed to have an asymmetric radiation characteristic so that it is easily mixed.

또한, 본 발명의 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈는 결합되는 발광 다이오드의 배열의 형태에 따라 방광 다이오드에서 방출되는 빛의 방사 각도가 비대칭이 되도록 형성된다.In addition, the light emitting diode lens of the backlight unit of the present invention is formed so that the radiation angle of the light emitted from the light emitting diode is asymmetrical according to the shape of the arrangement of the light emitting diodes to be coupled.

본 발명에 의하면, 발광 다이오드 렌즈는 다각형의 꼭지점에 배열한 발광 다이오드에 결합되어 발광 다이오드로부터 방출되는 빛의 방사각도를 비대칭으로 조절함으로서, 백색을 구현할 수 있는 적어도 3개 이상 색깔의 발광 다이오드에서 방출되는 각각의 광이 확산판의 동일한 조사부에 조사되어 균일한 백색광을 얻어지게 된다.According to the present invention, a light emitting diode lens is coupled to a light emitting diode arranged at a vertex of a polygon and asymmetrically adjusts the radiation angle of light emitted from the light emitting diode, thereby emitting light from at least three or more colored light emitting diodes that can realize white color. Each light is irradiated to the same irradiated portion of the diffuser plate to obtain uniform white light.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 도 4는 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 청색 발광 다이오드가 삼각형의 꼭지점에 배열된 발광 다이오드 조합에서의 각 발광 다이오드의 방사 각도를 도시한 정면도 및 사시도이고, 도 5 내지 도 7의 각각은 본 발명에 따른 렌즈의 예를 나타내는 정면도이고, 도 8은 도 4의 각 발광 다이오드용 렌즈의 방사 각도를 도시한 정면도이다,3 and 4 are front and perspective views showing emission angles of the light emitting diodes in the light emitting diode combination in which the red light emitting diodes, the green light emitting diodes, and the blue light emitting diodes are arranged at the vertices of the triangle, and FIGS. Each is a front view showing an example of a lens according to the present invention, Figure 8 is a front view showing the radiation angle of each light emitting diode lens of Figure 4,

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백 라이트 유닛(100)은 인쇄회로기판(30)과, 인쇄회로기판(30)에 서로 이격되어 나열된 복수개의 발광 다이오드(42, 44, 46)와, 복수개의 발광 다이오드(42, 44, 46)와 각각 결합되어 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출되는 빛(LR, LG, LB)을 통과시키는 복수개의 렌즈(52, 54, 56)를 포함한다.3 and 4, the backlight unit 100 according to the present invention includes a printed circuit board 30 and a plurality of light emitting diodes 42, 44, spaced apart from each other on the printed circuit board 30. 46 and a plurality of lenses 52, 54, respectively coupled to the plurality of light emitting diodes 42, 44, 46 to pass light LR, LG, and LB emitted from the light emitting diodes 42, 44, 46. 56).

패턴(미도시)이 형성된 인쇄회로기판(30)은 발광 다이오드(42, 44, 46)를 지지함과 동시에 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 발생되는 열을 방출시킨다.The printed circuit board 30 having the pattern (not shown) supports the light emitting diodes 42, 44, and 46 and simultaneously emits heat generated from the light emitting diodes 42, 44, and 46.

인쇄회로기판(30)에는 일정하게 이격된 적색 발광 다이오드(42), 녹색 발광 다이오드(44), 및 청색 발광 다이오드(46)가 실장되며, 실장된 발광 다이오드(42, 44, 46)의 각각에는 개별적으로 렌즈가 결합된다. 렌즈는 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출된 빛을 집광하거나 확산시켜주고, 그 집광이나 확산의 기능에 따라 그 형상이 달라지게 된다.The red light emitting diodes 42, the green light emitting diodes 44, and the blue light emitting diodes 46 are mounted on the printed circuit board 30, and each of the mounted light emitting diodes 42, 44, and 46 is mounted on the printed circuit board 30. The lenses are individually combined. The lens collects or diffuses the light emitted from the light emitting diodes 42, 44, and 46, and its shape varies depending on the function of the focusing or diffusion.

일반적으로, 원형으로 된 렌즈(52, 54, 56)가 많이 사용되나, 판 형상으로 된 렌즈도 사용될 수 있다.In general, circular lenses 52, 54, and 56 are used a lot, but plate-shaped lenses may also be used.

또한, 렌즈(52, 54, 56)는 구면 또는 비구면으로 설계되어 발광 다이오드(42, 44, 46)로부터 발광 다이오드(42, 44, 46)의 수직방향으로 방출되는 빛의 양이 조절되며, 이로써 핫 스팟(hot spot)이 생기지 않도록 된다.In addition, the lenses 52, 54, 56 are designed as spherical or aspherical so that the amount of light emitted from the light emitting diodes 42, 44, 46 in the vertical direction of the light emitting diodes 42, 44, 46 is adjusted, thereby. There is no hot spot.

여기서, 발광 다이오드(42, 44, 46)는 인쇄회로기판(30) 상에 다각형의 꼭지점에 위치한다.Here, the light emitting diodes 42, 44, 46 are located at the vertices of the polygons on the printed circuit board 30.

적색 발광 다이오드(42)에서 방출되는 적색광(LR), 녹색 발광 다이오드(44)에서 방출되는 녹색광(LG), 및 청색 발광 다이오드(46)에서 방출되는 청색광(LB)은 동일한 조사부(A1)에 조사되어, 적색광(LR), 녹색광(LG), 및 청색광(LB)이 조사되는 조사부(A1)에는 적색광(LR), 녹색광(LG), 및 청색광(LB)이 혼합된 백색광이 만들어지게 된다.The red light LR emitted from the red light emitting diode 42, the green light LG emitted from the green light emitting diode 44, and the blue light LB emitted from the blue light emitting diode 46 are irradiated to the same irradiation unit A1. As a result, the white light in which the red light LR, the green light LG, and the blue light LB are mixed is made in the irradiation part A1 to which the red light LR, the green light LG, and the blue light LB are irradiated.

물론, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 적색광(LR), 녹색광(LG), 및 청색광(LB)이 동일한 조사부(A1)에 조사되는 것이 바람직하나, 적색광(LR), 녹색광(LG), 및 청색광(LB)이 조사되는 부분이 다소 차이가 있어, 백색광이 만들어지는 부분이 각각의 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 빛이 방출되는 부분보다 좁다고 하더라도 인접한 발광 다이오드에서 방출되는 빛과 겹쳐 백색광을 만들 수 있음은 물론이다.3 and 4, the red light LR, the green light LG, and the blue light LB are preferably irradiated to the same irradiation unit A1, but the red light LR and the green light LG are shown. , And the portion where the blue light LB is irradiated is slightly different, so that the light emitted from the adjacent light emitting diodes may be formed even if the portion where the white light is produced is narrower than the portion where the light is emitted from each of the light emitting diodes 42, 44, and 46. Of course, the white light can be superimposed.

도 8(a)에 도시된 바와 같이, 가장 좌측의 삼각형의 꼭지점에 위치한 발광 다이오드(42)의 상측에 결합되는 발광 다이오드용 렌즈(52)는 확산판(60)의 소정 조사부(A1)에 적색광(LR)을 조사되도록 조사 각도를 편향되도록 한다. 마찬가지로 도 8(b) 및 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 동일한 렌즈를 중앙및 가장 우측의 삼각형 꼭지점에 위치한 발광 다이오드에 적용함으로서, 조사부(A1)에는 백색광이 만들어지게 되고, 확산판(60)의 상측으로 백색광이 방출되게 된다.As shown in FIG. 8 (a), the LED lens 52 coupled to the upper side of the light emitting diode 42 located at the vertex of the leftmost triangle has red light at a predetermined irradiation part A1 of the diffusion plate 60. The irradiation angle is deflected to irradiate (LR). Similarly, as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), by applying the same lens to light emitting diodes located at the center and rightmost triangle vertices, white light is produced in the irradiation part A1, and the diffusion plate ( White light is emitted to the upper side of the 60).

여기서, 발광 다이오드가 위치하는 다각형 형태(예를 들어, 삼각형, 사각형 등)의 배열에 따라 조사부(A1)에서 백색광이 만들어지기 위해서, 렌즈의 방사 각도가 조절될 수 있음은 물론이다. .Here, of course, the emission angle of the lens may be adjusted in order to produce white light in the irradiation unit A1 according to the arrangement of the polygonal shape (eg, triangle, square, etc.) in which the light emitting diode is located. .

도 5에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(42, 44, 46)와 결합되는 구면 또는 비구면 형상으로 형성된 렌즈(52, 54, 56)는 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출되는 빛의 조사각도를 수직으로 하거나, 좌측 또는 우측으로 편향되도록 하기 위하여, 렌즈(52, 54, 56)의 발광 다이오드(42, 44, 46)와 렌즈(52, 54, 56)가 접하는 면에는 비대칭 오목홈(58)이 형성될 수 있다. As shown in FIG. 5, the lenses 52, 54, and 56 formed in a spherical or aspherical shape coupled to the light emitting diodes 42, 44, and 46 are irradiated with light emitted from the light emitting diodes 42, 44, and 46. In order to make the angle vertical or to deflect left or right, an asymmetric concave groove is formed on a surface where the light emitting diodes 42, 44, 46 and the lenses 52, 54, 56 of the lenses 52, 54, 56 come into contact with each other. 58) can be formed.

이와 달리 도면으로 도시하지는 않았으나, 비대칭 오목홈(58)은 하나의 렌즈(52, 54, 56)마다 하나가 형성되어 있으나, 2개 이상의 오목홈이 형성될 수 있음은 물론이다.Unlike this, although not shown in the drawings, one asymmetric concave groove 58 is formed for each lens 52, 54, 56, but two or more concave grooves may be formed, of course.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 평면 형상으로 형성된 렌즈(52, 54, 56)의 발광 다이오드(42, 44, 46)와 렌즈(52, 54, 56)가 접하는 면에는 편향된 복수개의 돌출부(59)가 형성되어 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출되는 빛의 조사각도를 좌측 또는 우측으로 편향되도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, a plurality of projections deflected on a surface where the light emitting diodes 42, 44, 46 and the lenses 52, 54, 56 of the lenses 52, 54, 56 formed in a planar shape are in contact with each other. 59 may be formed to bias the irradiation angle of the light emitted from the light emitting diodes 42, 44, and 46 to the left or the right.

더욱이, 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈(52, 54, 56)의 굴곡면의 기울기를 조절하여 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출되는 빛의 조사각도를 좌측 또는 우 측으로 편향되도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the inclination of the curved surfaces of the lenses 52, 54, and 56 may be adjusted so that the irradiation angle of the light emitted from the light emitting diodes 42, 44, and 46 may be deflected to the left or the right. Can be.

또한, 마찬가지로 도면으로 도시하지는 않았지만, 구면 또는 비구면으로 형성된 렌즈(52, 54, 56)에 돌출부(59)가 형성될 수 있고, 평면 형상으로 형성된 렌즈((52, 54, 56)에 오목홈(58)이 형성될 수 있음은 물론이다.In addition, although not shown in the drawings, protrusions 59 may be formed on the lenses 52, 54 and 56 formed in spherical or aspherical surfaces, and concave grooves may be formed in the lenses 52, 54 and 56 formed in a planar shape. 58) can of course be formed.

렌즈(52, 54, 56)는 유리, 석영, 에폭시 수지, 실리콘 수지, PMMA 등의 고분자 물질로 이루어질 수 있으며, 또한, 렌즈(52, 54, 56) 내에 균일하게 형광 물질이 포함되어 발광 다이오드(42, 44, 46)에서 방출되는 빛의 색을 변경시킬 수도 있다.The lenses 52, 54, and 56 may be made of a polymer material such as glass, quartz, epoxy resin, silicone resin, or PMMA, and the fluorescent materials may be uniformly included in the lenses 52, 54, and 56 to emit light from the light emitting diode ( It is also possible to change the color of the light emitted from 42, 44, 46).

본 발명에 따른 백 라이트 유닛 및 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈의 구체적인 실험예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, specific examples of the backlight unit and the light emitting diode lens of the backlight unit according to the present invention will be described.

1W 급의 출력을 갖는 발광 다이오드를 사용하되, 적색 발광 다이오드의 경우 중심 파장이 627 nm, 녹색 발광 다이오드의 경우 중심파장이 530 nm, 청색 발광 다이오드의 경우 455 nm를 갖고, 구동 전류 조건이나 열특성에 따른 중심 파장의 변화는 5% 이내인 발광 다이오드를 사용하며, 구동 전류는 200 mA로 한다.A light emitting diode with a 1W output power is used, with a red light emitting diode having a center wavelength of 627 nm, a green light emitting diode with a center wavelength of 530 nm, and a blue light emitting diode with a wavelength of 455 nm. According to the change in the center wavelength using a light emitting diode within 5%, the drive current is 200 mA.

발광 다이오드를 인쇄회로기판에 실장하고, 발광 다이오드의 배열을 삼각형의 꼭지점에 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드를 각각 1개씩 사용하여 1개의 발광 다이오드 세트를 사용한다.A light emitting diode is mounted on a printed circuit board, and one set of light emitting diodes is used using an array of light emitting diodes, one red light emitting diode, one green light emitting diode, and one blue light emitting diode, respectively.

렌즈는 실리콘 수지로 제작하고 일부 비구면 설계를 한다.The lens is made of silicone resin and has some aspherical design.

각 발광 다이오드의 빛이 확산판의 일정 면적에 조사되도록 한 결과, 확산판에 색상 편차 85% 이상의 백색광이 잘 형성되었다.As a result of irradiating light of each light emitting diode to a predetermined area of the diffusion plate, white light having a color deviation of 85% or more was well formed in the diffusion plate.

또한, 발광 다이오드 세트를 반복해서 배열하여 동일한 실험을 한 결과, 확산판 전면에서 균일한 백색광이 방출되는 것을 확인하였다.In addition, the same experiment was performed by repeatedly arranging the light emitting diode sets, and it was confirmed that uniform white light was emitted from the entire surface of the diffusion plate.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였으나, 당해 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해하여야 할 것이다.Although described above with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be modified and changed within the scope without departing from the spirit of the invention described in the claims below It should be understood that it can be done.

본 발명에 따른 백 라이트 유닛 및 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈에 의하면, 다각형의 꼭지점에 배열한 발광 다이오드에 결합되어 발광 다이오드로부터 방출되는 빛의 방사각도를 조절함으로서, 적색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드, 및 청색 발광 다이오드에서 방출되는 적색광, 녹색광, 및 청색광이 확산판의 동일한 조사부에 조사되어 균일한 백색광을 얻어지는 효과를 가진다.According to the backlight unit and the light emitting diode lens of the back light unit according to the present invention, by combining the light emitting diodes arranged at the vertices of the polygon to adjust the radiation angle of the light emitted from the light emitting diode, red light emitting diode, green light emitting diode, And red light, green light, and blue light emitted from the blue light emitting diode are irradiated to the same irradiation part of the diffuser plate to obtain uniform white light.

Claims (12)

인쇄회로기판과,Printed circuit boards, 상기 인쇄회로기판에 서로 이격되어 나열된 복수개의 발광 다이오드와,A plurality of light emitting diodes spaced apart from each other on the printed circuit board; 상기 복수개의 발광 다이오드와 각각 결합되어 상기 발광 다이오드에서 방출되는 빛을 통과시키는 복수개의 렌즈를 포함하되,It includes a plurality of lenses respectively coupled to the plurality of light emitting diodes to pass the light emitted from the light emitting diode, 상기 복수개의 발광 다이오드는 백색광을 구현할 수 있는 적어도 3개 이상의 발광 다이오드로 구성되며,The plurality of light emitting diodes are composed of at least three light emitting diodes capable of realizing white light, 상기 각각의 발광 다이오드는 다각형의 꼭지점에 배열되고, ,Each of the light emitting diodes is arranged at a vertex of a polygon; 상기 렌즈의 각각은 상기 각각의 발광 다이오드에서 방출되는 빛이 용이하게 혼합되도록 비대칭 방사 특성을 가지도록 형성된Each of the lenses is formed to have an asymmetric radiation characteristic so that the light emitted from the respective light emitting diodes is easily mixed. 백 라이트 유닛.Back light unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에는 1개 이상의 비대칭 오목홈이 형성된At least one asymmetrical recess is formed in the surface of each lens in which each lens is in contact with the light emitting diode. 백 라이트 유닛.Back light unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에 는 편향된 복수개의 돌출부가 형성된A plurality of biased protrusions are formed on a surface of each lens in which each lens contacts the light emitting diode. 백 라이트 유닛.Back light unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에는 한 방향으로 연장된 복수개의 돌출부가 형성된A plurality of protrusions extending in one direction are formed on a surface of each lens in which each lens contacts the light emitting diode. 백 라이트 유닛.Back light unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 렌즈의 굴곡면이 비대칭으로 형성된The curved surface of each lens is formed asymmetrically 백 라이트 유닛.Back light unit. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 렌즈에는 형광물질이 포함된The lens contains a fluorescent material 백 라이트 유닛.Back light unit. 발광 다이오드가 백색광을 구현할 수 있도록 적색, 녹색 및 청색의 3개 이상의 발광 다이오드로 구성되어, 각각의 발광 다이오드가 다각형의 꼭지점에 배열되며, 인접하는 각각의 발광 다이오드가 하나의 조합을 이루어 동일한 면적을 조사하는 백 라이드 유닛의 발광 다이오드에 결합되는 렌즈에 있어서,The light emitting diode is composed of three or more light emitting diodes of red, green, and blue to realize white light, and each light emitting diode is arranged at a vertex of a polygon, and each adjacent light emitting diode is combined to form the same area. In the lens coupled to the light emitting diode of the back light unit to irradiate, 상기 렌즈의 각각은 상기 각각의 발광 다이오드에서 방출되는 빛이 용이하게 혼합되도록 비대칭 방사 특성을 가지도록 형성된Each of the lenses is formed to have an asymmetric radiation characteristic so that the light emitted from the respective light emitting diodes is easily mixed. 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에는 1개 이상의 비대칭 오목홈이 형성된At least one asymmetrical recess is formed in the surface of each lens in which each lens is in contact with the light emitting diode. 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에는 편향된 복수개의 돌출부가 형성된A plurality of deflected protrusions are formed on a surface of each lens in which each lens contacts the light emitting diode. 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각각의 렌즈가 상기 발광 다이오드와 접하는 상기 각각의 렌즈의 면에는 한 방향으로 연장된 복수개의 돌출부가 형성된A plurality of protrusions extending in one direction are formed on a surface of each lens in which each lens contacts the light emitting diode. 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각각의 렌즈의 굴곡면이 비대칭으로 형성된The curved surface of each lens is formed asymmetrically 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit. 제 7 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 11, 상기 렌즈에는 형광물질이 포함된The lens contains a fluorescent material 백 라이트 유닛의 발광 다이오드 렌즈.LED lens of the backlight unit.
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