KR20140118092A - 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛 - Google Patents

광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 광이 입사되는 제1 렌즈면; 상기 제1 렌즈면과 연결되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면; 및 상기 제2 렌즈면에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면을 포함하며, 상기 제2 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사된다.

Description

광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛{Light diffusion device, and light emitting device array unit having the same}
본 발명은 광확산 소자, 및 이를 갖는 발광소자 어레이 유닛에 관한 것이다.
최근 들어, 정보를 영상으로 표시하는 표시장치의 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.
대표적인 표시장치인 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 액정을 포함하는 표시 기판 및 표시 기판으로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
액정표시장치는 백라이트 유닛으로부터 발생된 광을 이용하여 영상을 표시하기 때문에 액정표시장치에서 고품질 영상을 구현하기 위해 백라이트 유닛은 매우 중요한 역할을 한다.
백라이트 유닛은 냉음극선관 램프(CCFL)와 같은 선광원, 발광다이오드와 같은 점광원, 면 형태로 균일한 광을 발생시키는 면광원이 사용된다.
종래 액정표시장치는 냉음극선관 램프를 주로 이용하였으나 최근 들어 발광 다이오드로부터 발생된 광을 이용하는 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.
발광 다이오드는 소비전력이 낮고 고휘도를 갖는 장점을 갖는 반면, 휘도 균일성이 매우 낮은 단점을 갖는다.
발광 다이오드로부터 발생된 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위해서 일반적으로 발광 다이오드 상에는 발광 다이오드로부터 발생된 광을 확산시키는 광 확산 렌즈(light diffusion lens)가 배치된다.
종래 광 확산 렌즈는 광 확산 렌즈의 표면에서 굴절되어 출사되는 광의 각도(θ1)가 발광 다이오드로부터 발생되어 광 확산 렌즈의 내부를 통과하는 광의 각도(θ2)보다 커야만 광 확산 렌즈로부터 출사된 광이 확산되어 휘도 균일성이 향상된다.
그러나, 이와 같이 광 확산 렌즈로부터 출사된 광의 각도(θ1)가 광 확산 렌즈의 내부를 통과하는 광의 각도(θ2)보다 크게 하기 위해서는 광 확산 렌즈의 높이 및 부피가 증가되고 굴절을 이용하여 광을 확산시키는데에 한계가 있는 단점을 갖는다.
본 발명은 지향각 폭을 줄이게 되어 보다 넓은 조도면을 형성할 수 있고, 조도면의 균일도를 향상시킬 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명의 일실시예는,
광이 입사되는 제1 렌즈면;
상기 제1 렌즈면과 연결되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면; 및
상기 제2 렌즈면에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면을 포함하며,
상기 제2 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되며,
상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광과, 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광의 연장선은 20도 이내의 각도를 갖는 광확산 소자가 제공된다.
상기 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광의 광량 비율은 4:1 ~ 1:4일 수 있다.
상기 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광은 서로 반대 방향의 경로를 갖을 수 있다.
상기 제1 렌즈면으로 입사되는 광이 광확산 소자로 분포되는 것을 제어할 수 있는 광분포 제어부가 상기 제1 렌즈면에 형성되어 있는 형성되어 있을 수 있다.
상기 광분포 제어부는, 상기 제1 렌즈면으로부터 돌출된 형상을 갖을 수 있다.
상기 광분포 제어부는, 광축에 대칭된 형상을 갖을 수 있다.
본 발명의 일실시예는,
회로 기판;
상기 회로 기판에 실장된 복수개의 발광 소자; 및
상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 상기 회로 기판에 조립되어 있으며, 상기 발광 소자에서 출사된 광이 입사되는 제1 렌즈면, 상기 제1 렌즈면과 연결되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면, 및 상기 제2 렌즈면에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면을 포함하며, 상기 제2 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되며,
상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광과, 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광의 연장선은 20도 이내의 각도를 갖는 광확산 소자를 포함하는 발광소자 어레이 유닛이 제공된다.
상기 제1 렌즈면으로 입사되는 광이 광확산 소자로 분포되는 것을 제어할 수 있는 광분포 제어부가 형성되어 있다
상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 있는 광확산 소자 각각은, 출사되는 휘도 및 출사되는 광 분포가 다르다.
상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 있는 광확산 소자 각각은, 출사되는 휘도 및 출사되는 광 분포가 동일하다.
상기 제3 렌즈면에서 반사되어 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제2 렌즈면에서 반사되어 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광은 서로 반대 방향의 경로를 갖는다.
상기 발광 소자 어레이 유닛 상부에 배치된 광학 시트를 포함한다.
제3 렌즈면에서 반사되어 제2 렌즈면에서 굴절되는 광의 경로와 제2 렌즈면에서 반사되어 제3 렌즈면에서 굴절되는 광의 경로를 반대로 하여 출사시킴으로써, 암부를 제거할 수 있으며, 지향각 폭을 줄이게 되어 보다 넓은 조도면을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광확산 소자의 하부면으로 입사된 광이 상면을 반사하여 측면에서 굴절하여 진행하는 경로와, 측면을 반사하여 상면에서 굴절하여 진행하는 경로를 갖으므로, 백라이트 유닛에 적용시 조도면의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.
더불어, 광분포 제어부를 구비하여, 광확산 소자로 입사된 광의 분포를 조절하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광확산 소자의 개략적인 단면도
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예의 광확산 소자의 일부 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예의 광확산 소자에 광분포 제어부가 형성된 단면도
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일실시예의 광분포 제어부가 형성된 광확산 소자에서 광분포가 변화되는 것을 설명하기 위한 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 광분포 제어부가 형성된 광확산 소자의 광 프로파일을 도시한 도면
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일실시예의 광확산 소자에 적용된 광분포 제어부의 형상을 설명하기 위한 일부 단면도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛을 도시한 개략적인 단면도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛의 발광 소자와 광확산 소자가 조립된 일례를 도시한 일부 단면도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 개념적인 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광확산 소자의 개략적인 단면도이다.
광확산 소자(100)는 제1 렌즈면(110), 제2 렌즈면(120) 및 제3 렌즈면(130)을 포함한다.
즉, 상기 광확산 소자(100)는 광이 입사되는 제1 렌즈면(110); 상기 제1 렌즈면(110)과 연결되며, 상기 제1 렌즈면(110)으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면(120); 및 상기 제2 렌즈면(120)에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면(110)으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면(130)을 포함하며, 상기 제2 렌즈면(120)에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면(130)에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면(130)에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면(120)에서 굴절되어 출사된다.
상기 제1 렌즈면(110)으로는 발광 소자(200)로부터 발생된 광이 입사된다. 그리고, 도 1의 실시예에서, 상기 제1 렌즈면(110)은 평면일 수 있다.
상기 제2 렌즈면(120)은 상기 제1 렌즈면(110)과 연결되며, 곡면 또는 평면으로 형성되고, 상기 제2 렌즈면(120)은 상기 제1 렌즈면(110)에 대하여 경사지게 형성된다. 상기 제2 렌즈면(120)으로는 상기 제1 렌즈면(110)으로 입사된 광 중 대부분의 광이 출사된다.
상기 제2 렌즈면(120)이 상기 제1 렌즈면(110)에 대하여 경사지게 형성된 것은 상기 제1 렌즈면(110)을 통해 입사된 광의 일부를 상기 제2 렌즈면(120)으로부터 반사되도록 하여 광확산 소자(100)의 높이와 부피를 감소 및 광확산 소자(100)로부터 출사된 광의 휘도 균일성을 향상시키기 위함이다.
상기 제3 렌즈면(130)은 제2 렌즈면(120)에 연결되며, 상기 제1 렌즈면(110)과 마주하게 형성된다.
상기 제3 렌즈면(130)은 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되는 형상으로 형성되며, 제3 렌즈면(130)은 단면에서 보았을 때 곡면으로 형성된다.
이때, 상기 제3 렌즈면(130)은 도 1을 참조하면, 발광 소자(200)의 광축(P)으로 갈수록 좁고 함몰되는 형상으로 형성되며, 상기 제3 렌즈면(130)은 단면에서 보았을 때 곡면으로 형성된다.
그러므로, 상기 제2 렌즈면(120)에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면(130)에서 굴절되어 광확산 소자(100) 외부로 출사되어 'B' 경로로 진행하고, 상기 제3 렌즈면(130)에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면(120)에서 굴절되어 광확산 소자(100) 외부로 출사되어 'A' 경로로 진행된다.
여기서, 'A' 경로로 진행하는 광과 'B' 경로로 진행하는 광은 서로 반대 방향으로 진행하고, 광량 비율이 4:1 ~ 1:4일 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예는 'A' 경로로 진행하는 광의 연장선과 'B' 경로로 진행하는 광이 서로 20도 이내의 각(θ)을 가지는 것이 좋으며, 이는 광확산 소자의 하부에 반사면이 있는 백라이트 유닛(Back light unit, BLU) 구조에서, 반사면을 통하여 렌즈 상부로 광이 진행할 수 있어 암부를 제거할 수 있으며, 지향각 폭을 줄이게 되어 보다 넓은 조도면을 형성할 수 있게 된다.
여기서, 상기 'A' 경로로 진행하는 광의 연장선과 'B' 경로로 진행하는 광이 서로 20도를 벗어나는 경우, 암부가 잔존할 수 있어 광학 특성이 저하된다.
또한, 본 발명의 일실시예의 광확산 소자는 하부면(제1 렌즈면)으로 입사된 광이 상면(제3 렌즈면)을 반사하여 측면(제2 렌즈면)에 굴절하여 진행하는 경로와, 측면을 반사하여 상면에서 굴절하여 진행하는 경로를 갖으므로, 백라이트 유닛에 적용시 조도면의 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.
참고로, 도 1의 '150'은 사출 및 조립을 위한 플랜지이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시예의 광확산 소자의 일부 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 광확산 소자에 광분포 제어부가 형성된 단면도이다.
광확산 소자의 측면인 제2 렌즈면(120)은 도 2a와 같이 오목한 곡면, 도 2c와 같이, 볼록한 곡면, 도 2b와 같이 평면 중 하나일 수 있다.
이때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 렌즈면(120)이 평면일 경우, 상기 제2 렌즈면(120)은 제1 렌즈면(110)에 대하여 소정 각도(θ1)로 경사져 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예의 광확산 소자는 제1 렌즈면(110)으로 입사되는 광이 광확산 소자로 분포되는 것을 제어할 수 있는 광분포 제어부(300)가 상기 제1 렌즈면(110)에 형성되어 있다.
도 3을 참조하면, 상기 광분포 제어부(300)는 상기 제1 렌즈면(110)에 형성되어, 광확산 소자의 제2 렌즈면(120)에서 반사된 광이 제3 렌즈면(130)에서 굴절되어 출사되는 광량과, 상기 제3 렌즈면(130)에서 반사된 광이 상기 제2 렌즈면(120)에서 굴절되어 출사되는 광량을 조절할 수 있도록, 광확산 소자로 입사된 광의 분포를 조절하는 것이다.
그러므로, 광확산 소자에서 광분포를 다양하게 조절하기 위하여, 상기 광분포 제어부(300)의 형상은 다양하게 할 수 있다.
여기서, 상기 광분포 제어부(300)는 상기 제1 렌즈면(110)으로부터 돌출된 형상일 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 일실시예의 광분포 제어부가 형성된 광확산 소자에서 광분포가 변화되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 광분포 제어부가 형성된 광확산 소자의 광 프로파일을 도시한 도면이며, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일실시예의 광확산 소자에 적용된 광분포 제어부의 형상을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 광확산 소자는 광분포 제어부가 형성되어 있어, 광확산 소자 내부에 적절한 광분포를 유지할 수 있으므로, 광확산 소자에서 출사되는 광을 제어할 수 있게 된다.
도 4a는 제1 렌즈면(110)에 광분포 제어부가 형성되어 있지 않은 도면으로, 발광 소자(200)에서 출사된 광은 제1 렌즈면(110)을 통과하여 광확산 소자에서, 광축(P)이 피크(Peak)인 가우시안(gaussian) 광분포를 보인다.
이때, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 렌즈면(110)에 광분포 제어부(300)를 형성하게 되면, 상기 발광 소자(200)에서 출사된 광은 상기 광분포 제어부(300)에 의해, 상기 광확산 소자에서 광축(P)이 오목한 형태의 광분포를 나타낸다.
그러므로, 본 발명의 일실시예의 광확산 소자는 광분포 제어부의 형상을 변경함으로써, 입사된 광에 대하여 다양한 광분포를 가질 수 있는 것이다.
예컨대, 도 5와 같이, 제2 렌즈면(120)에서 반사된 광이 상기 제3 렌즈면(130)에서 굴절되어 출사되어, 광확산 소자의 상부를 가로지르는 'B'의 경로를 갖게 하고, 상기 제3 렌즈면(130)에서 반사된 광이 상기 제2 렌즈면(120)에서 굴절되어 광확산 소자의 측면 방향으로 출사되는 'A' 경로로 갈 수 있도록, 제1 렌즈면(110)에 형성된 광분포 제어부(300)는 도움을 줄 수 있다.
또한, 상기 광분포 제어부(300)는 'A' 경로로 진행하는 광과 'B' 경로로 진행하는 광의 광량 비율이 4:1 ~ 1:4일 수 있도록 조절할 수 있다.
즉, 상기 광분포 제어부(300) 형상을 다르게 하면, 상기 광확산 소자 내부에서의 광분포가 다르게 됨으로, 4:1 ~ 1:4의 광량 비율의 범위를 상기 광분포 제어부(300)의 형상으로 조절할 수 있다.
예컨대, 'A' 경로로 진행하는 광과 'B' 경로로 진행하는 광의 광량 비율이 4:1인 경우의 광분포 제어부(300) 형상과 상기 광량 비율이 1:4인 광분포 제어부(300) 형상은 다른 것이다.
그러므로, 상기 광분포 제어부를 통하여 입사된 광은, 상기 제3 렌즈면에서 반사되어 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제2 렌즈면에서 반사되어 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광의 광량 비율이 4:1 ~ 1:4일 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예의 광확산 소자에 적용된 광분포 제어부의 형상을 도 6a 내지 도 6f를 참조하여 설명하면, 먼저, 제1 렌즈면(110)으로부터 발광소자(200) 방향(광 입사되는 방향(E)의 반대 방향)으로 돌출된 형상을 갖는 광분포 제어부 '310'(도 6a)을 구성할 수 있고, 상기 제1 렌즈면(110)으로부터 발광소자(200) 방향의 반대 방향(광 입사 방향(E))으로 돌출된 형상(즉, 상기 제1 렌즈면(110)에서 오목한 형상)을 갖는 광분포 제어부 '310'(도 6b)을 구성할 수 있다.
그리고, 도 6a의 돌출된 형상의 광분포 제어부 '310'에서, 광 입사 방향으로 적어도 하나의 오목부가 형성될 수 있고, 도 6c은 하나의 오목부(311a)가 형성된 광분포 제어부 '311'를 도시한 것이며, 이 하나의 오목부(311a)의 중심은 광축(P)과 일치할 수 있다.
또, 도 6d는 두개의 오목부(312a,312b)가 형성되어 있는 광분포 제어부 '312'을 나타내고, 이 두개의 오목부(312a,312b)는 광축(P)와 일치하지 않는다.
아울러, 전술된 도 6a 내지 도 6d의 광분포 제어부(310,311,312)는 곡면으로 형성되어 있으나, 도 6e 및 도 6f는 제1 렌즈면(110)으로부터 단면이 삼각형인 돌출부로 광분포 제어부 '313'과 '315'를 형성한다.
즉, 도 6e는 제1 렌즈면(110)으로부터 단면이 삼각형인 돌출부가 하나이고, 단면상에서, 제 1 직선(313a)과 제 2 직선(313b)의 합으로 이루어져 있고, 제 1 직선(313a)과 제 2 직선(313b)이 만나는 삼각형 꼭지점(313c)은 광축(P)와 일치한다.
그리고, 도 6f는 제1 렌즈면(110)으로부터 단면이 삼각형인 2개의 돌출부(315a,315b)로 광분포 제어부 '315'를 형성한 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예의 광분포 제어부는 광축에 대칭된 형상일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛의 발광 소자와 광확산 소자가 조립된 일례를 도시한 일부 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛은 광확산 소자(100), 회로 기판(500) 및 발광 소자(200)를 포함한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 발광소자 어레이 유닛은 회로 기판(500); 상기 회로 기판(500)에 실장된 복수개의 발광 소자(200); 및 상기 복수개의 발광 소자(200) 각각에 대응되어 상기 회로 기판(500)에 조립되어 있는 광확산 소자(100)를 포함한다.
상기 회로 기판(500)은 단변보다 장변이 긴 직사각형 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(200)에는 회로 패턴(미도시)이 형성되고, 회로 패턴은 상기 발광 소자(200)로 구동 신호를 전달한다.
그리고, 상기 발광 소자(200)는 상기 회로 기판(500)의 회로 패턴에 전기적으로 연결되고 회로 패턴에 인가된 구동 신호에 의하여 광을 발생시킨다.
상기 발광 소자(200)로부터 발생된 광은 360도 방향으로 특정 지향각으로 퍼지는 광 프로파일을 가지며, 상기 발광 소자(200)로부터 발생된 광은 고휘도 특성을 갖는 반면 휘도 균일성은 크게 떨어지는 광 프로파일을 갖는다.
이와 같이 고휘도 특성을 갖는 반면 휘도 균일성이 크게 감소 되는 광 프로파일을 갖는 발광 소자(200)의 휘도 균일성을 개선하기 위하여 각 발광 소자(200)에는 광확산 소자(100)가 배치된다.
전술된 바와 같이, 상기 광확산 소자(100)는 제1 렌즈면(110), 제2 렌즈면 및 제3 렌즈면을 포함한다.
상기 광확산 소자(100)는 상기 발광 소자(200)로부터 발생 된 광을 보다 효율적으로 확산시키기 위해서 상기 발광 소자(200)로부터 발생된 광의 일부는 상기 제1 렌즈면(110)으로 입사되어 상기 제2 렌즈면에서 상기 제3 렌즈면으로 반사되고, 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 상기 광확산 소자(100) 외부로 출사되고, 상기 발광 소자(200)로부터 발생된 광의 일부는 상기 제3 렌즈면에서 상기 제2 렌즈면으로 반사되고, 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 상기 광확산 소자(100) 외부로 출사된다.
이와 같이 광확산 소자(100)를 이용하여 광의 휘도 균일성을 크게 향상시킬 수 있으며, 보다 적은 개수의 발광 소자(200)를 이용하여 고휘도 및 높은 휘도 균일성을 갖는 광 프로파일을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 소비전력을 보다 감소시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에서는 상기 광확산 소자(100)가 상기 발광 소자(200)으로부터 소정 간격(d) 이격되어 있는 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예의 발광소자 어레이 유닛은 회로 기판(500)에 복수개의 발광 소자(200)가 배열되고, 복수개의 발광 소자(200) 각각에 광확산 소자(100)가 조립되어 있다.
이때, 도 7과 같이, 복수개의 발광 소자 '201','202','203','204'가 상기 회로 기판(500)에 배열되어 있는데, 복수개의 발광 소자 '201','202','203','204' 각각은 발광 휘도 및 출사되는 광 분포가 동일할 수도 있지만, 발광소자 어레이 유닛의 적용되는 장치에서 발광 휘도 및 출사되는 광 분포를 다르게 할 수도 있다.
그러므로, 상기 복수개의 발광 소자 '201','202','203','204 각각에 조립되어 있는 광확산 소자 '101','102','103','104'에서 출사되는 광의 휘도 및 출사되는 광 분포가 다르게 설계되어, 상기 복수개의 발광 소자 '201','202','203','204 각각에 대응된 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'가 서로 다른 경로로 광을 출사시키도록 설계될 수 있다.
여기서, 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'에서 출사되는 휘도 및 출사되는 광 분포가 동일할 수도 있다.
이에, 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'는 광확산 소자의 제3 렌즈면에서 반사되어 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제2 렌즈면(120)에서 반사되어 상기 제3 렌즈면(130)에서 굴절되는 광의 광량 비율은 다를 수 있는 것이다.
이 광량 비율은 전술된 바와 같이, 4:1 ~ 1:4일 수 있다.
아울러, 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'는 상기 복수개의 발광 소자(200) 각각에 대응되어 상기 회로 기판(500)에 조립되는데, 도 8과 같이, 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'에 레그(leg)(111)를 형성하고, 상기 광확산 소자 '101','102','103','104'는 상기 레그(111)를 이용하여 상기 회로 기판(500)에 실장될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛을 설명하기 위한 개념적인 도면이다.
도 9에 도시된 백라이트 유닛 중 발광소자 어레이 유닛은 도 7에 도시된 발광 소자 어레이 유닛과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
도 9를 참조하면, 백라이트 유닛은 발광 소자 어레이 유닛(250), 광학 시트(600)를 포함한다.
상기 광학 시트(600)는 백라이트 유닛을 구성하는 일반적인 구성이므로, 그 설명은 생략하고, 예컨대 확산필름을 포함하는 복수개의 광학 필름(610,620,630)으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 발광 소자 어레이 유닛(250) 상부에 상기 광학 시트(600)가 배치된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 유닛은 바텀 케이스(미도시) 및 반사판(미도시)을 포함할 수 있다.
예컨대, 바텀 케이스는 바닥판에 반사판을 배치하고, 반사판은 발광 소자 어레이 유닛(250)의 광확산 소자(100)로부터 출사된 광을 반사시키는 역할을 한다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (12)

  1. 광이 입사되는 제1 렌즈면;
    상기 제1 렌즈면과 연결되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면; 및
    상기 제2 렌즈면에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면을 포함하며,
    상기 제2 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되며,
    상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광과, 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광의 연장선은 20도 이내의 각도를 갖는 광확산 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광의 광량 비율은 4:1 ~ 1:4인 광확산 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광은 서로 반대 방향의 경로를 갖는 광확산 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면으로 입사되는 광이 광확산 소자로 분포되는 것을 제어할 수 있는 광분포 제어부가 상기 제1 렌즈면에 형성되어 있는 형성되어 있는 광확산 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광분포 제어부는,
    상기 제1 렌즈면으로부터 돌출된 형상을 갖는 광확산 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 광분포 제어부는,
    광축에 대칭된 형상을 갖는 광확산 소자.
  7. 회로 기판;
    상기 회로 기판에 실장된 복수개의 발광 소자; 및
    상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 상기 회로 기판에 조립되어 있으며, 상기 발광 소자에서 출사된 광이 입사되는 제1 렌즈면, 상기 제1 렌즈면과 연결되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제2 렌즈면, 및 상기 제2 렌즈면에 연결되어 중앙부로 갈수록 좁고 함몰되며, 상기 제1 렌즈면으로 입사된 광을 반사시키는 제3 렌즈면을 포함하며, 상기 제2 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되고, 상기 제3 렌즈면에서 반사된 광은 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되며,
    상기 제3 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광과, 상기 제2 렌즈면에서 굴절되어 출사되는 광의 연장선은 20도 이내의 각도를 갖는 광확산 소자를 포함하는 발광소자 어레이 유닛.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면으로 입사되는 광이 광확산 소자로 분포되는 것을 제어할 수 있는 광분포 제어부가 형성되어 있는 발광소자 어레이 유닛.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 있는 광확산 소자 각각은,
    출사되는 휘도 및 출사되는 광 분포가 다른 발광소자 어레이 유닛.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수개의 발광 소자 각각에 대응되어 있는 광확산 소자 각각은,
    출사되는 휘도 및 출사되는 광 분포가 동일한 발광소자 어레이 유닛.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 렌즈면에서 반사되어 제2 렌즈면에서 굴절되는 광과 상기 제2 렌즈면에서 반사되어 상기 제3 렌즈면에서 굴절되는 광은 서로 반대 방향의 경로를 갖는 발광소자 어레이 유닛.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광 소자 어레이 유닛 상부에 배치된 광학 시트를 포함하는 발광소자 어레이 유닛.


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