KR101604667B1

KR101604667B1 - Diffusion lens backlight unit

Info

Publication number: KR101604667B1
Application number: KR1020140107840A
Authority: KR
Inventors: 한영수
Original assignee: 주식회사 에이치엘옵틱스
Priority date: 2014-08-19
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2016-03-21
Also published as: KR20160022455A

Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 반사시트와 확산플레이트가 일정거리 이격되고, 상기 반사시트의 상측면에 구비되어, 발광소자에서 출력되는 광이 광학적으로 메커니즘을 결정짓는 렌즈에 있어서, 소정의 크기의 몸체와, 상기 몸체 하부면 중앙에 요입 형성되며, 상기 발광소자에서 출력되는 광을 입사시키는 입사면과, 상기 몸체 상부면 중앙을 기준으로 외측을 향해 볼록하게 형성되는 제1출사면과 상기 몸체 하부면 반경이 상기 몸체 상부면 반경보다 경사지게 형성되는 제2출사면으로 포함하되, 상기 몸체 하부면에 구성되되, 요입 형성된 상기 입사면을 기준으로 상기 입사면의 외측부분인 상기 몸체 하부면에 복수개 마련되는 고정부;를 포함하고, 상기 발광소자에서 출력되는 광이 입사면을 통해 투과되어 제1출사면과 제2출사면을 통해 광이 확산된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lens in which a reflective sheet and a diffusion plate are spaced apart from each other by a predetermined distance and provided on an upper surface of the reflective sheet, wherein light output from the light emitting element optically determines a mechanism, An incident surface formed at the center of the lower surface of the body and adapted to receive light output from the light emitting device, a first emitting surface formed to be convex outward with respect to the center of the upper surface of the body, And a second exit surface having a radius that is inclined with respect to the upper surface radius of the body, wherein a plurality of the exit surfaces are formed on the lower surface of the body, which is an outer portion of the incident surface, And the light output from the light emitting element is transmitted through the incident surface to diffuse the light through the first exit surface and the second exit surface.

Description

[0001] Diffusion lens backlight unit [0002]

본 발명은 직하 백라이트유닛 확산 렌즈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직하 백라이트유닛 확산 렌즈의 상기 발광소자에서 출력되는 광이 입사면을 통해 투과되어 제1출사면과 제2출사면을 통해 광이 확산되는 직하 백라이트유닛 확산 렌즈에 관한 것이다.
The present invention relates to a direct-backlight unit diffusion lens, and more particularly, to a direct-backlight unit diffusion lens that transmits light output from the light-emitting element of a direct- To a backlight unit diffusing lens.

일반적으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 반도체의 P-N 접합 구조를 이용하여 주입된 소수의 캐리어를 만들어내고, 이들의 재결합에 의하여 발광시키는 전광변환 반도체 소자이다. 발광파장은 반도체에 첨가되는 불순물의 종류에 따라 다른데, 예컨대 인화갈륨인 경우, 아연 및 산소 원자가 관여하는 발광은 적색(파장 700nm)이고, 질소 원자가 관여하는 발광은 녹색(파장 550nm)이다. 발광 다이오드는 종래의 광원(光源)에 비해 소형이고, 수명이 길며, 전기에너지가 빛 에너지로 직접 변환하기 때문에 전력이 적게 들고 효율이 좋다.2. Description of the Related Art Generally, a light emitting diode (LED) is an electro-optic conversion semiconductor device that produces a small number of injected carriers using a P-N junction structure of a semiconductor and emits light by recombination of the carriers. The emission wavelength depends on the kind of the impurity added to the semiconductor. For example, in the case of gallium phosphide, the emission involving zinc and oxygen atoms is red (wavelength 700 nm) and the emission involving nitrogen atoms is green (wavelength 550 nm). The light emitting diode is smaller in size than the conventional light source (light source), has a long life, and has low power and efficiency because the electric energy is directly converted into light energy.

발광 표시 소자 또는 저조도 광원용으로 주로 사용되는 LED는 환경 친화성, 긴 수명, 저 전력 소모, 색 재현성, 고효율 발광성, 정밀 제어성 등에서 많은 장점을 갖고 있으며, 근래 들어 고휘도화 및 박형화라는 기술발전에 힘입어 그 활용 범위가 점차 확대되어 가고 있다.LEDs, which are mainly used for light emitting display devices or low illumination light sources, have many advantages in terms of environmental friendliness, long life, low power consumption, color reproducibility, high efficiency luminescence and precision controllability. Recently, The application range is gradually increasing.

최근에는 이러한 LED를 이용하여 다양한 디스플레이 장치에 사용되고 있는데, 디스플레이의 크기가 커지면서 사용되는 LED의 개수가 많아짐에 따라 발열상의 문제 및 원가가 많이 소비되는 문제점이 있었다.In recent years, such LEDs have been used in various display devices. However, as the size of a display increases, the number of LEDs used increases, resulting in a problem of heat generation and a high cost.

이에 따라, LED에서 출력되는 광을 최적화하여 외부로 출력시키기 위한 렌즈 기술이 많이 개발되고 있는 실정이다.Accordingly, many lens technologies for optimizing the light output from the LED and outputting the light to the outside have been developed.

또한, LED 소자에 적용되는 렌즈의 요건으로는 산업 분야에 따라 다양한 설계 값에 만족하는 광을 출력해야 하는데, 렌즈는 광 소스에서 출력되는 광을 보다 효율적으로 시각화하기 위하여 매우 다양하게 이용될 수 있다. 특히, 광 소스에 해당하는 LED 소자를 적게 사용하면서 동일한 광 분포를 효율을 구현할 수 있는 렌즈 개발이 연구 중에 있다.
In addition, as a requirement of a lens to be applied to an LED device, it is necessary to output light satisfying various design values according to an industrial field, and a lens can be widely used to more effectively visualize light output from a light source . Particularly, development of a lens capable of realizing the same light distribution efficiency while using less LED elements corresponding to a light source is being studied.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1144635호Korean Registered Patent Publication No. 10-1144635

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 몸체의 입사면을 통해 입사되는 발광소자의 광이 몸체에 형성된 제1출사면과 제2출사면을 통해 광이 확산됨으로써, 발광소자의 수량을 줄이면서도 광 효율을 향상시킬 수 있으며, 원가절감을 할 수 있는 직하 백라이트유닛 확산 렌즈를 제공하기 위함이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention, which has been devised to solve the problems as described above, to provide a light emitting device in which light is diffused through a first emitting surface and a second emitting surface, And to provide a direct-backlight unit diffusion lens capable of improving light efficiency while reducing the number of elements, and capable of cost reduction.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 반사시트와 확산플레이트가 일정거리 이격되고, 상기 반사시트의 상측면에 구비되어, 발광소자에서 출력되는 광이 광학적으로 메커니즘을 결정짓는 렌즈에 있어서, 소정의 크기의 몸체와, 상기 몸체 하부면 중앙에 요입 형성되며, 상기 발광소자에서 출력되는 광을 입사시키는 입사면과, 상기 몸체 상부면 중앙을 기준으로 외측을 향해 볼록하게 형성되는 제1출사면과 상기 몸체 하부면 반경이 상기 몸체 상부면 반경보다 경사지게 형성되는 제2출사면으로 포함하되, 상기 몸체 하부면에 구성되되, 요입 형성된 상기 입사면을 기준으로 상기 입사면의 외측부분인 상기 몸체 하부면에 복수개 마련되는 고정부;를 포함하고, 상기 발광소자에서 출력되는 광이 입사면을 통해 투과되어 제1출사면과 제2출사면을 통해 광이 확산된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a liquid crystal display device including a reflective sheet and a diffusion plate spaced apart from each other by a predetermined distance and provided on an upper surface of the reflective sheet, The lens includes a body having a predetermined size, an incidence surface which is recessed at the center of the lower surface of the body and incidence the light output from the light emitting element, and a convex surface that is convex toward the outside with respect to the center of the upper surface of the body And a second emission surface formed on the lower surface of the body such that the first emission surface and the body lower surface radius are inclined to the body upper surface radius, The light emitted from the light emitting element is transmitted through the incident surface, Light is diffused through the slope and the second exit surface.

그리고 상기 제1출사면은, y축과 z축의 좌표값으로부터 커브피팅(Curve Fitting) 알고리즘을 통해 획득한 z축을 기점으로 360°회전하여 굴곡면 형태를 갖도록 형성된다.The first exit surface is formed to have a curved surface shape by rotating 360 degrees from the z axis obtained through the curve fitting algorithm from the coordinate values of the y axis and the z axis.

또한, 상기 좌표값은, 하기 [표 1]과 같다.The coordinate values are shown in Table 1 below.

그리고 상기 발광소자에서 출력되는 광이 입사면을 통해 상기 몸체의 내부로 투과되면, 투과된 광은 제1출사면을 투과하고 그 중 일부가 상기 제2출사면을 투과하여 상기 반사시트로 반사된다.When the light output from the light emitting device is transmitted to the interior of the body through the incident surface, the transmitted light transmits through the first exit surface, and a part of the transmitted light passes through the second exit surface and is reflected by the reflection sheet .

또한, 상기 제1출사면을 투과하는 광은, 상기 확산플레이트로 확산되고, 상기 반사시트로 반사되는 광은, 상기 반사시트에 다시 반사되어 상기 확산플레이트로 확산된다.The light transmitted through the first exit surface is diffused into the diffusion plate, and the light reflected by the reflection sheet is reflected back to the reflection sheet and diffused into the diffusion plate.

그리고 상기 확산플레이트에 광이 조사되는 조사면적 직경이 120 내지 140mm이다.And the irradiation area diameter of the diffusion plate irradiated with light is 120 to 140 mm.

또한, 몸체의 상부면 직경을 D라고 할 때, 상기 몸체의 상부 끝단면의 평면부 거리는 △D이며, △D는 0.2mm<△D<0.3mm이다.Further, when the diameter of the upper surface of the body is denoted by D, the distance between the upper end surface of the body and the upper end surface is ΔD, and ΔD is 0.2 mm <ΔD <0.3 mm.

그리고 평면부와 제1출사면 경계부의 제1테두리부와, 평면부와 제2출사면 경계부의 제2테두리부를 포함하고, 상기 제1테두리부와 제2테두리부는 라운드지게 형성되되 반지름이 0.1mm 내지 0.11mm를 갖도록 형성된다.And a second edge portion of a boundary between the flat surface portion and the first emission surface, and a second edge portion between the flat surface portion and the second emission surface boundary portion, wherein the first edge portion and the second edge portion are rounded and have a radius of 0.1 mm To 0.11 mm.

또한, 반사시트와 확산플레이트 사이의 이격거리는 14mm 내지 16mm이다.Further, the separation distance between the reflection sheet and the diffusion plate is 14 mm to 16 mm.

그리고 상기 제1출사면의 최소높이는, 상기 반사시트로부터 0.6mm 내지 0.8mm 이격된 지점이고, 상기 제1출사면의 최대높이는, 상기 반사시트로부터 6.4mm 내지 6.7mm 이격된 지점이다.
The minimum height of the first exit surface is a distance of 0.6 mm to 0.8 mm from the reflection sheet and the maximum height of the first exit surface is a distance of 6.4 mm to 6.7 mm from the reflection sheet.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 발광소자의 수량을 줄이면서도 광 효율을 향상시킬 수 있으며, 원가절감을 할 수 있는 직하 백라이트유닛 확산 렌즈를 제공할 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a direct-backlight unit diffusion lens capable of improving the light efficiency while reducing the number of light emitting devices and reducing the cost.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 반사플레이트의 상측면에 구비된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈의 제1출사면을 형성하기 위해 커브피팅 알고리즘을 적용하여 좌표에 따라 자유곡선이 그려진 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 없는 상태에서 발광소자의 광이 확산플레이트에 조사되는 반치폭을 확인하는 실험의 시뮬레이션을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 발광소자의 상부에 배치된 상태에서 발광소자의 광이 확산플레이트에 조사되는 반치폭을 확인하는 실험의 시뮬레이션을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 다수개로 배열된 발광소자에 각각 배치되어 광이 확산플레이트에 조사되는 상태를 시뮬레이션으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a side view showing a direct-backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention, which is provided on an upper surface of a reflection plate.
FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a direct-backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view illustrating a state where a free curve is drawn according to coordinates by applying a curve fitting algorithm to form a first exit surface of a direct-coupled backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a simulation of an experiment for confirming a half-width of a light emitted from a light emitting device to a diffusion plate in the absence of a direct backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a simulation of an experiment for confirming the half-width of the light emitted from the light emitting device to the diffusion plate in a state where the direct-coupled backlight unit diffusion lens according to the preferred embodiment of the present invention is disposed on the light emitting device.
FIG. 7 is a diagram illustrating simulation of a state in which direct diffusion backlight unit diffusion lenses according to a preferred embodiment of the present invention are arranged in a plurality of light emitting devices and light is irradiated to the diffusion plate, respectively.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 직하 백라이트유닛 확산 렌즈는 반사플레이트와 확산플레이트가 일정거리 이격되고, 반사시트의 상측면에 구비되어, 발광소자에서 출력되는 광이 광학적으로 메커니즘을 결정짓는 것으로, 발광소자에서 출력되는 광이 입사면을 통해 투과되어 제1출사면과 제2출사면을 통해 확산된다.The direct-backlight unit diffusing lens of the present invention is characterized in that the reflecting plate and the diffusing plate are spaced apart from each other by a predetermined distance and provided on the upper surface of the reflecting sheet so that light output from the light emitting element optically determines the mechanism, Is diffused through the first exit surface and the second exit surface.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 직하 백라이트유닛 확산 렌즈를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a direct-backlight unit diffusion lens according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 반사시트의 상측면에 구비된 상태를 나타낸 측면도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈를 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈의 제1출사면을 형성하기 위해 커브피팅 알고리즘을 적용하여 좌표에 따라 자유곡선이 그려진 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a side view showing a direct-backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention, which is provided on an upper surface of a reflective sheet. FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a direct-backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view illustrating a state where a free curve is drawn according to coordinates by applying a curve fitting algorithm to form a first exit surface of a direct-coupled backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈는 몸체(110), 입사면(120), 제1출사면(130), 제2출사면(140) 및 고정부(150)를 포함한다.1 to 3, the direct-type backlight unit diffusing lens according to the present invention includes a body 110, an incident surface 120, a first exit surface 130, a second exit surface 140, and a fixing portion 150 ).

몸체(110)는 소정의 크기로 형성되고, 원기둥형상으로 형성되되, 하부면에 요입되는 입사면(120)이 형성되며, 상부면에 중앙으로 요입되는 제1출사면(130)이 형성된다.The body 110 has a predetermined size and is formed in a cylindrical shape. An incident surface 120 is formed on the lower surface of the body 110, and a first exit surface 130 is formed on the upper surface of the body 110 to be centered.

또한, 몸체(110)는 반사시트(170) 상측면에 기 배치된 발광소자(300)의 상부에 배치된다.Also, the body 110 is disposed on the upper side of the light emitting device 300 disposed on the side of the reflective sheet 170.

입사면(120)은 몸체(110) 하부면 중앙에 요입형성되며, 발광소자(300)에서 출력되는 광을 입사시킨다.The incident surface 120 is formed at the center of the lower surface of the body 110 and allows light emitted from the light emitting device 300 to be incident thereon.

즉, 몸체(110)의 입사면(120)은 발광소자(300)의 상부에 배치되고, 발광소자(300)에서 출력되는 광이 입사면(120)으로 입사된다.That is, the incident surface 120 of the body 110 is disposed above the light emitting device 300, and light output from the light emitting device 300 is incident on the incident surface 120.

이렇게, 입사면(120)으로 입사되는 발광소자(300)의 광은, 몸체(110)의 상부면을 향해 확산되며 투과된다.The light of the light emitting device 300 incident on the incident surface 120 is diffused and transmitted toward the upper surface of the body 110. [

제1출사면(130)은 몸체(110) 상부면 중앙을 기준으로 외측을 향해 볼록하게 형성된다. 즉, 제1출사면(130)은 몸체(110) 상부면 정중앙이 하부로 요입형성된 형상과 같다.The first emitting surface 130 is formed to be convex toward the outside with reference to the center of the upper surface of the body 110. That is, the first emitting surface 130 is shaped like a bottom surface of the upper surface of the body 110.

이때, 도 4를 참조하면, 제1출사면(130)은 y축과 z축의 좌표값으로부터 커브피팅(Curve Fitting) 알고리즘을 통해 획득한 z축을 기점으로 360°회전하여 굴곡면 형태를 갖도록 형성된다.4, the first exit surface 130 is formed to have a curved surface shape by rotating 360 degrees from the z axis obtained from the coordinate values of the y axis and the z axis through a curve fitting algorithm .

또한, 제1출사면(130)의 최소높이는, 반사시트(170)로부터 0.6mm 내지 0.8mm 이격된 지점이고, 제1출사면(130)의 최대높이는, 상기 반사시트로부터 6.4mm 내지 6.7mm 이격된 지점이다.The minimum height of the first exit surface 130 is 0.6 mm to 0.8 mm away from the reflection sheet 170 and the maximum height of the first exit surface 130 is 6.4 mm to 6.7 mm .

이러한, 제1출사면(130)은 아래 표 1을 만족하도록 설계된다.The first exit surface 130 is designed to satisfy Table 1 below.

[표 1][Table 1]

이때, 제1출사면(130)을 형성시키기 위해서 [표 1]과 같은 좌표를 입력하면, 21개의 포인트가 형성되고, 커브피팅 알고리즘에 의해 각각의 포인트가 곡률을 형성함에 따라 제1출사면(130)을 형성시키기 위한 자유곡면이 형성된다.At this time, when the coordinates as shown in [Table 1] are input to form the first exit surface 130, 21 points are formed, and as each point forms a curvature by the curve fitting algorithm, the first exit surface 130 are formed.

특히, [표 1]과 같은 좌표는, y축과 z축의 좌표를 일일히 변화시키면서 빛이 나가는 방향을 검토하여 설정한 좌표이며, 곡면을 형성하면서 빛의 확산을 최적화하는 좌표이다. In particular, the coordinates as shown in [Table 1] are coordinates set by reviewing the direction of light while changing the coordinates of the y-axis and the z-axis, and are coordinates for optimizing the diffusion of light while forming a curved surface.

이에 따라, y축과 z축의 좌표값을 커브피팅 알고리즘을 통해 z축을 기점으로 360°회전하면 굴곡면인 제1출사면(130)이 형성되며, 입사면(120)으로 입사되는 발광소자(300)의 광은 제1출사면(130)을 확산되어 확산플레이트(160)에 조사된다.Accordingly, when the coordinate values of the y-axis and the z-axis are rotated 360 ° from the z-axis starting from the z-axis through the curve fitting algorithm, the first emitting surface 130 is formed as a curved surface, Is diffused through the first exit surface 130 and irradiated to the diffusion plate 160. [

제2출사면(140)은 몸체(110) 하부면 반경이 몸체(110) 상부면 반경보다 경사지게 형성된다.The second emission surface 140 is formed such that the lower surface radius of the body 110 is inclined to be greater than the upper surface radius of the body 110.

즉, 발광소자(300)에서 출력되는 광이 입사면(120)을 통해 몸체(110)의 내부로 투과되면, 투과된 광은 제1출사면(130)을 투과하고 그 중 일부가 제2출사면(140)을 투과하여 반사시트(170)로 반사된다. 다시 말해, 제2출사면(140)은 제1출사면(130)에 반사되는 광이 투과되도록 경사지며 형성된다.
That is, when the light output from the light emitting device 300 is transmitted to the inside of the body 110 through the incident surface 120, the transmitted light transmits through the first exit surface 130, And transmitted through the surface 140 and reflected by the reflective sheet 170. In other words, the second exit surface 140 is formed so as to be inclined to transmit the light reflected by the first exit surface 130.

이때, 제1출사면(130)을 투과하는 광은 확산플레이트(160)로 확산되고, 반사시트(170)로 반사되는 광은 반사시트(170)에서 확산플레이트(160)로 반사된다. 최종적으로, 발광소자(300)에서 출력되는 광은 확삭플레이트에 확산되어 조사된다.At this time, the light transmitted through the first exit surface 130 is diffused into the diffusion plate 160, and the light reflected by the reflection sheet 170 is reflected from the reflection sheet 170 to the diffusion plate 160. Finally, the light output from the light emitting element 300 is diffused and irradiated on the clearance plate.

이때, 확산플레이트(160)에 광이 조사되는 조사면적 직경이 120mm 내지 140mm 이다.At this time, the diameter of the irradiated area irradiated with light to the diffusion plate 160 is 120 mm to 140 mm.

광학거리(반사시트에서 확산플레이트까지 거리)에 따라 조사면적을 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable to adjust the irradiation area according to the optical distance (distance from the reflection sheet to the diffusion plate).

한편, 본 발명에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)는 평면부(180)를 포함한다.Meanwhile, the direct backlight unit diffusing lens 100 according to the present invention includes a planar portion 180.

평면부(180)는, 몸체(110)의 상부면 최상단에는 형성된다.The flat portion 180 is formed at the uppermost end of the upper surface of the body 110.

즉, 제1출사면(130)이 곡면으로 형성되되, 최상단에 평면부(180)가 형성되는 것이다.That is, the first emitting surface 130 is formed as a curved surface, and the flat surface portion 180 is formed at the uppermost surface.

이때, 몸체(110)의 상부면 직경을 D라고 할 때, 몸체(110)의 상부 끝단면의 평면부(180) 거리는 △D이다. 또한, △D는 0.2mm<△D<0.3mm인 것이 바람직하다.In this case, when the upper surface diameter of the body 110 is denoted by D, the distance between the upper end surface of the body 110 and the plane portion 180 is ΔD. It is also preferable that? D is 0.2 mm <? D <0.3 mm.

본 발명에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)는 제1테두리(190)와, 제2테두리(200)를 포함한다.The direct backlight unit diffusing lens 100 according to the present invention includes a first rim 190 and a second rim 200.

제1테두리(190)는 평면부(180)와 제1출사면(130) 경계부에 형성되고, 제2테두리(200)는 평면부(180)와 제2출사면(140) 경계부에 형성된다.The first rim 190 is formed at the boundary between the planar portion 180 and the first emission surface 130 and the second rim 200 is formed at the boundary between the planar portion 180 and the second emission surface 140.

이때, 평면부(180)가 형성됨에 따라, 제1테두리(190)와 제2테두리(200)는 각지지 않고 라운드지게 형성된다. 그리고, 라운드가 형성되는 반지름은 0.1mm(0.1R) 내지 0.11mm(0.11R)라운드가 형성된다. At this time, as the flat portion 180 is formed, the first rim 190 and the second rim 200 are formed without rounding. The radius for forming the round is 0.1 mm (0.1 R) to 0.11 mm (0.11 R) round.

이는, 제1테두리(190)부와 제2테두리(200)부가 라운드지게 형성됨에 따라 빛을 확산플레이트(160)로 확산시킬 수 있다.
This is because the first rim 190 and the second rim 200 are rounded so that light can be diffused into the diffusion plate 160.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 없는 상태에서 발광소자의 광이 확산플레이트에 조사되는 반치폭을 확인하는 실험의 시뮬레이션을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 발광소자의 상부에 배치된 상태에서 발광소자의 광이 확산플레이트에 조사되는 반치폭을 확인하는 실험의 시뮬레이션을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈가 다수개로 배열된 발광소자에 각각 배치되어 광이 확산플레이트에 조사되는 상태를 시뮬레이션으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a simulation of an experiment for confirming a half-width of a light emitted from a light emitting device to a diffusion plate in the absence of a direct backlight unit diffusion lens according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 6 is a simulation of an experiment for confirming the half-width of the light emitted from the light emitting device to the diffusion plate in a state where the direct-coupled backlight unit diffusion lens according to the preferred embodiment of the present invention is disposed on the light emitting device. FIG. 7 is a diagram illustrating simulation of a state in which direct diffusion backlight unit diffusion lenses according to a preferred embodiment of the present invention are arranged in a plurality of light emitting devices and light is irradiated to the diffusion plate, respectively.

도 5를 참조하면, 본 발명의 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)가 없는 상태에서 발광소자(300)의 광이 확산플레이트(160)에 조사될 때, 반치폭(FWHM, Full Width at Half Max)은 약 18mm가 됨을 알 수 있다.5, when the light of the light emitting device 300 is irradiated to the diffusion plate 160 in the absence of the direct-coupled backlight unit diffusion lens 100 of the present invention, the full width at half maximum (FWHM) Which is about 18 mm.

반면, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)가 발광소자(300)의 상부에 배치된 상태에서 발광소자(300)의 광이 확산플레이트(160)에 조사될 때, 반치폭 120 내지 130mm가 됨을 알 수 있다.6, when the light of the light emitting device 300 is irradiated to the diffusion plate 160 in a state where the direct-coupled backlight unit diffusion lens 100 according to the present invention is disposed on the light emitting device 300, , And the half width is 120 to 130 mm.

즉, 본 발명에 따른 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)를 이용하면, 하나의 발광소자(300)로부터 확산플레이트(160)에 조사되는 광의 조사면적이 Ø120 내지 140mm가 될 수 있다.That is, when the direct-coupled backlight unit diffusion lens 100 according to the present invention is used, the irradiation area of light emitted from one light emitting device 300 to the diffusion plate 160 can be 120 to 140 mm.

또한, 다수개의 발광소자(300)가 배치된 상태에서 직하 백라이트유닛 확산 렌즈(100)를 배치하면 도 7에 도시된 바와 같다.7, when the direct backlight unit diffusion lens 100 is disposed in a state in which the plurality of light emitting devices 300 are disposed.

여기서, 발광소자(300)는 LED로써, Luminous Flux가 95 ~ 100lm 이고, Radiance Area(square)가 1.4 X 1.4mm 이고, Viewing Angle은 120 degree 이고, 크기는 3.5mm X 2.8mm X 0.6mm으로 형성된다.Here, the light emitting device 300 is an LED, and has a luminous flux of 95 to 100 lm, a Radiance Area (square) of 1.4 x 1.4 mm, a viewing angle of 120 degrees, and a size of 3.5 mm x 2.8 mm x 0.6 mm do.

그리고, 반사시트(170)와 확산플레이트(160)의 이격거리는 14mm 내지 16mm인 것이 바람직하다.The distance between the reflective sheet 170 and the diffusion plate 160 is preferably 14 mm to 16 mm.

고정부(150)는 몸체(110) 하부면에 구성된다.The fixing portion 150 is formed on the lower surface of the body 110.

이때, 고정부(150)는 요입 형성된 상기 입사면(120)을 기준으로 입사면(120)의 외측부분인 몸체(110) 하부면에 복수개 마련된다.
At this time, the fixing portion 150 is provided on the lower surface of the body 110, which is the outer portion of the incident surface 120, with respect to the incident surface 120 formed with the recessed portion.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

100: 렌즈 110: 몸체
120:입사면 130: 제1출사면
140: 제2출사면 150:고정부
160: 확산플레이트 170: 반사시트
180: 평면부 190: 제1테두리부
200: 제2테두리부 300: 발광소자100: lens 110: body
120: incidence surface 130: first emergence surface
140: second emitting surface 150:
160: diffusion plate 170: reflective sheet
180: plane portion 190: first edge portion
200: second frame part 300: light emitting element

Claims

Wherein the reflective sheet and the diffusion plate are spaced apart from each other by a predetermined distance and the light output from the light emitting device is optically determined by a mechanism provided on an upper surface of the reflective sheet,
The light emitting device of claim 1, further comprising: a body having a predetermined size; an incidence surface formed at the center of the lower surface of the body to receive light output from the light emitting device; And a second emitting surface having a body lower surface radius that is inclined to the body upper surface radius,
And a plurality of fixing portions provided on the lower surface of the body, the fixing portion being provided on the lower surface of the body, which is an outer portion of the incident surface, with respect to the incident surface formed by the recessed portion,
The light output from the light emitting element is transmitted through the incident surface and diffused through the first exit surface and the second exit surface,
Wherein the first emitting surface
wherein the lens is formed to have a curved surface shape by rotating 360 degrees from the z axis obtained from a coordinate value of the y axis and a z axis through a curve fitting algorithm.

delete

The method according to claim 1,
The direct backlight unit diffusing lens according to claim 1, wherein the coordinate values are as shown in Table 1 below.
[Table 1]

The method according to claim 1,
When the light output from the light emitting device is transmitted through the incident surface to the inside of the body, the transmitted light transmits through the first exit surface, and a part of the transmitted light passes through the second exit surface, Features a direct backlight unit diffuse lens.

5. The method of claim 4,
The light transmitted through the first exit surface diffuses into the diffusion plate,
Wherein the light reflected by the reflective sheet is reflected back onto the reflective sheet and diffused into the diffusion plate.

The method according to claim 1,
Wherein the diffusing plate has an irradiation area diameter of 120 mm to 140 mm to which light is irradiated.

The method according to claim 1,
D is a diameter of an upper surface of the body, a distance of the upper end surface of the body is DELTA D,
And D is 0.2 mm < DELTA D < 0.3 mm.

8. The method of claim 7,
A first edge portion of the flat portion and the first emission surface boundary portion, and a second edge portion of the flat surface portion and the second emission surface boundary portion,
Wherein the first rim portion and the second rim portion are rounded and have a radius of 0.1 mm to 0.11 mm.

The method according to claim 1,
Wherein the spacing distance between the reflective sheet and the diffuser plate is from 14 mm to 16 mm.

The method according to claim 1,
Wherein the minimum height of the first exit surface is a distance of 0.6 mm to 0.8 mm from the reflective sheet,
Wherein the maximum height of the first exit surface is a distance of 6.4 mm to 6.7 mm from the reflective sheet.