KR100705702B1 - Color mixing lens for display and backlight device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 색혼합렌즈를 굴절률이 높은 다각뿔형체로 형성시켜 장착함으로써, 대면적을 갖는 대형의 디스플레이장치에 고휘도의 구현과 더불어 광원의 집광 효율을 증대시키고, 또한 광원의 손실을 최소화시켜 빛의 균일성을 향상시키는 디스플레이용 색혼합렌즈 및 이를 장착한 백라이트 장치를 제공하는데 그 특징이 있다.The present invention forms and mounts a color-mixed lens with a polygonal pyramid having a high refractive index, thereby realizing high brightness in a large display device having a large area, increasing light condensing efficiency of the light source, and minimizing the loss of the light source to uniform light. It is a feature of the present invention to provide a color mixing lens for display and a backlight device equipped with the same.
이를 위해, 본 발명의 디스플레이용 백라이트 장치는 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 복수개의 색혼합렌즈와, 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 복수개의 엘이디렌즈와, 상기 색혼합렌즈, 엘이디렌즈의 상부에 설치되는 확산시트와, 상기 색혼합렌즈, 엘이디렌즈 및 확산시트를 고정·지지하기 위한 프레임을 포함하여 구성되고, 상기 색혼합렌즈는 출사되는 광원이 용이하게 반사되어 돌아올 수 있도록 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 돌출되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.To this end, the display backlight device of the present invention is a plurality of color mixing lenses arranged side by side at a constant interval, a plurality of LED lenses arranged side by side at a constant interval with each other, the color mixture lens, LED lens It comprises a diffusion sheet installed on the upper, and the frame for fixing and supporting the color mixing lens, LED lens and the diffusion sheet, the color mixture lens is triangular pyramidal shape so that the light source is easily reflected back; It is characterized in that the protruding into any one of the polygonal pyramidal bodies such as pyramidal (pyramid), pentagonal pyramidal, hexagonal pyramidal, heptagonal pyramidal and octagonal pyramidal.
액정 디스플레이, 색혼합렌즈, 백라이트 장치, LED, 발광다이오드, 고휘도, 균일성 Liquid Crystal Display, Color Mixing Lens, Backlight Device, LED, Light Emitting Diode, High Brightness, Uniformity
Description
도 1은 본 발명을 설명하기 위해 다각뿔형체 중 사각뿔(피라미드형)을 보여주는 예시도,1 is an exemplary view showing a square pyramid (pyramid type) of the polygonal pyramidal bodies to explain the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 다각뿔형체 중 육각뿔을 보여주는 예시도,Figure 2 is an illustration showing a hexagonal pyramid of the polygonal pyramidal body according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 다각뿔형체 중 팔각뿔을 보여주는 예시도,3 is an exemplary view showing an octagonal pyramid among the polygonal pyramidal bodies according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의해 실시하고 있는 백라이트 장치를 설명하기 위한 실시 구성도,4 is a configuration diagram for explaining a backlight device implemented by the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 엘이디렌즈의 실시 상태를 보여주기 위한 개략적인 예시도,5 is a schematic illustration showing an embodiment of an LED lens according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 엘이디렌즈의 실시 상태를 설명하기 위한 예시도,6 is an exemplary view for explaining an embodiment of an LED lens according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의해 실시하고 있는 색혼합렌즈와 엘이디렌즈의 배열 상태를 설명하기 위한 확대 부분 예시도.7 is an enlarged view illustrating an arrangement state of a color mixing lens and an LED lens implemented by the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 색혼합렌즈10: color mixing lens
20 : 엘이디렌즈20: LED lens
21 : LED 삽입홈21: LED Insertion Groove
22 : LED22: LED
30 : 확산시트30: diffusion sheet
40 : 프레임40: frame
100 : 백라이트 장치100: backlight device
본 발명은 디스플레이용 색혼합렌즈 및 이를 장착한 백라이트 장치에 관한 것으로,The present invention relates to a color mixing lens for a display and a backlight device having the same.
좀 더 상세하게는 출사되는 광원을 반사시켜 일정한 각도로 출사되도록 하여 색이 서로 혼합되도록 하는 렌즈(이하 '색혼합렌즈'라 함)를 굴절률이 높은 다각뿔형체로 형성시켜 장착함으로써, 대면적을 갖는 대형의 디스플레이장치에 고휘도를 구현할 수 있도록 광원의 집광 효율을 증대시키게 하고, 이에 따른 광원의 손실을 최소화시키는 균일성을 향상시키게 하는 디스플레이용 색혼합렌즈 및 이를 장착한 백라이트 장치에 관한 것이다.In more detail, a lens having a large refractive index with a high refractive index is formed by mounting a lens (hereinafter referred to as a 'color mixing lens') that reflects the emitted light source and emits light at a predetermined angle so that colors are mixed with each other. The present invention relates to a color mixing lens for a display and a backlight device having the same, to increase the light condensing efficiency of a light source so as to realize high brightness in a large display device and to improve the uniformity of minimizing the loss of the light source.
최근 대형, 고해상도 디스플레이 장치에 대한 소비자의 욕구가 증가하면서 무게와 부피가 큰 CRT(Cathode Ray Tube) 대신에 박형의 평판 디스플레이 장치의 개발이 절실히 요구되었고, 이러한 평판 디스플레이 장치의 하나로 액정표시장치가 개발되었다.Recently, as consumers' desire for large size and high resolution display devices increases, development of thin flat panel display devices in place of weight and bulk CRT (Cathode Ray Tube) is urgently needed, and one of such flat display devices has developed a liquid crystal display device. It became.
이러한 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하는 수광소자인 액정(Liquid Crystal)을 이용하여 화면을 디스플레이 하기 때문에 별도의 광원인 백라이트 유닛(BackLight Unit)을 필요로 하며, 최근에는 대면적, 고해상도의 액정표시장치의 구현을 위해서 화면의 휘도, 효율, 소비전력, 광균일성, 색재현성, 시야각, 박형 구조, 가격 경쟁력의 향상이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Such a liquid crystal display device requires a backlight unit (BackLight Unit), which is a separate light source because it displays a screen by using a liquid crystal (liquid crystal) that does not emit light by itself, and recently, a large area and high resolution liquid crystal display In order to realize the device, improvement of screen brightness, efficiency, power consumption, optical uniformity, color reproducibility, viewing angle, thin structure, and price competitiveness are urgently required.
한편, 액정표시장치에서의 화면의 품위는 광원에 의해 절대적으로 영향을 받는다. 이는 액정표시장치 자체가 발광능력을 갖고 있지 않기 때문이며, 따라서 종래의 TN 모드(Twisted Nematic Mode)나 STN 모드(Super Twisted Nematic Mode)의 액정은 외부 광원을 이용한 반사형이 주류를 이루었다.On the other hand, the quality of the screen in the liquid crystal display device is absolutely affected by the light source. This is because the liquid crystal display itself does not have a light emitting capability. Therefore, the liquid crystal of the conventional TN mode (Twisted Nematic Mode) or the STN mode (Super Twisted Nematic Mode) is mainly the reflection type using an external light source.
그러나, 화면이 대면적화되고 고품위에 대한 소비자의 요구가 증가함에 따라 전방이나 측방에 광원을 설치하는 것보다 화면의 뒤쪽에 광원을 설치하고 빛이 액정 패널을 통과하면서 화상을 표시해주는 백라이트 방식을 주로 사용하게 되었으며, 이때 사용되는 광원으로서는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용되며, 특히 수명이 길고 소비전력이 작으며 얇게 제작할 수 있는 CCFL(냉음극형광램프)가 주로 사용된다.However, as the screen becomes larger and the consumer demand for high quality increases, the backlight method that installs a light source on the back of the screen and displays an image as light passes through the liquid crystal panel rather than installing a light source in front or side. CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), HCFL (Hot Cathode Fluorescent Lamp), etc. are used as the light source.In particular, CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), which has long life, low power consumption, and can be manufactured thinly, is used. Mainly used.
상기의 광원은 액정 패널의 아래쪽에 여러 개가 직접 화면을 비추도록 직하형으로 설치되기도 하고, 액정 패널의 적어도 어느 일측에 설치되어 도광판 및 반사판에 의해 화면을 비추도록 하는 에지 방식으로 설치되기도 한다. 이때 화면의 휘도 균일성을 높이기 위해 액정 패널과 광원 사이에 확산시트 등이 설치되기도 한다.The light source may be installed in a direct type so that a plurality of light sources directly illuminate the screen, or may be installed in at least one side of the liquid crystal panel in an edge manner to illuminate the screen by a light guide plate and a reflecting plate. In this case, a diffusion sheet may be provided between the liquid crystal panel and the light source in order to increase luminance uniformity of the screen.
하지만, 대화면의 디스플레이장치에 사용되는 냉음극형광램프의 경우, 방전관에 봉입된 가스의 주성분이 수은이므로 금속과의 결합으로 쉽게 아말감(Amalgam)을 형성하여 램프의 수명이 줄어들기 쉽고, 온도의 변화에 따른 휘도의 변화가 심하다는 문제가 있었다. 특히 최근 환경에 대한 관심이 높아지면서 맹독성의 중금속인 수은 사용에 따른 폐기물 처리 등의 문제로 인하여 그 사용이 제안되고 있으며, 무엇보다 소비전력이 높고 각각의 냉음극형광램프 수만큼의 인버터가 개별적으로 필요하여 제품 제조 가격이 상승하고 밝기가 균일하지 않아 다양한 색상을 구현하는데 한계가 있었다.However, in the case of a cold cathode fluorescent lamp used in a large display device, since the main component of the gas encapsulated in the discharge tube is mercury, it is easy to form amalgam by combining with a metal, thereby reducing the lifetime of the lamp, and changing the temperature. There was a problem that the change in brightness is severe. In particular, due to the growing interest in the environment, its use has been suggested due to problems such as the disposal of heavy mercury, which is a toxic heavy metal, and above all, the power consumption is high and the number of inverters for each cold cathode fluorescent lamp is individually As a result, the manufacturing cost of the product increased and the brightness was not uniform, which had limitations in implementing various colors.
또한, 백라이트 유닛에서 차지하는 공간이 넓어 백라이트 유닛을 소형화시키는데 어려움이 있으며, 휘도 균일도가 저하됨에 따라 광원의 밝기에 비례하여 확산판에 의한 빛의 균일도를 조절해 주어야 하는 문제점이 있었다.In addition, the space occupied by the backlight unit is difficult to miniaturize the backlight unit, and as the uniformity of luminance decreases, there is a problem in that the uniformity of light by the diffuser plate needs to be adjusted in proportion to the brightness of the light source.
이러한 문제들을 해결하기 위해서 최근 제시되고 있는 LED를 사용하는 백라이트 유닛이 개발되고 있으나 다수의 LED를 직선상으로 R,G,B 혹은 R,G,G,B 혹은 R,G,G,G,B 등으로 혼합하여 백색광을 만들고 있다. 이런 형태를 가지는 LED 백라이트 유닛의 경우 색을 혼합할 수 있는 거리를 충분히 가지도록 하기 위해서 백라이트 전체의 두께가 두꺼워지고 다수의 확산판 및 확산필름이 필요하게 된다.In order to solve these problems, a backlight unit using LEDs has been developed recently. However, a plurality of LEDs are linearly R, G, B or R, G, G, B or R, G, G, G, B It is mixed with light to make white light. In the case of the LED backlight unit having such a shape, the thickness of the entire backlight becomes thick and a plurality of diffusion plates and diffusion films are required to have a sufficient distance for mixing colors.
상기의 문제를 해결하기 위해, 본 출원인은 2005. 06. 21.자 특허출원 제2005-53626호(명칭 : 엘이디 어레이용 렌즈 및 이를 이용한 백라이트 장치)로 출원하였으며, 이는 복수개의 엘이디 어레이 렌즈가 상호 소정의 간격을 두고 나란하게 배치되고, 상기 엘이디 어레이 렌즈는 상부 출사면을 가지며 바닥면에 상호 소정의 간격을 두고 배치되어 발광다이오드(LED)가 삽입될 수 있도록 형성된 복수개의 LED 삽입홈과 상기 LED 삽입홈에 삽입된 LED들을 포함하여 구성되는 것으로, 이에 따른 본 출원인에 의한 선출원은 어느 정도 빛의 균일도 및 고휘도를 구현할 수 있으나, 대형화되고 있는 대면적의 디스플레이장치에 대해서 더욱 정밀하게 요구되는 빛의 균일성과 고휘도가 필요로 하는 실정이다.In order to solve the above problem, the present applicant filed a patent application No. 2005-53626 (name: LED array lens and a backlight device using the same) of 2005. 06. 21, which is a plurality of LED array lenses mutually The LED array lens is disposed side by side at a predetermined interval, and the LED array lens has a top exit surface and a plurality of LED insertion grooves and the LED is formed so that the light emitting diodes (LED) can be inserted at a predetermined interval from each other on the bottom surface It is configured to include LEDs inserted into the insertion groove, the prior application by the present applicant can implement the uniformity and high brightness of the light to some extent, but the light of more precisely required for the large-area display device that is being enlarged Uniformity and high brightness are required.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 여러 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.The present invention was created to solve various problems of the prior art as described above, and has the following object.
본 발명은 색혼합렌즈를 굴절률이 높은 다각뿔형체로 형성시켜 장착함으로써, 대면적을 갖는 대형의 디스플레이장치에 고휘도의 구현과 더불어 광원의 집광 효율 및 색의 혼합 특성을 증대시키고, 또한 광원의 손실을 최소화시켜 빛의 균일성을 향상시키는 디스플레이용 색혼합렌즈 및 이를 장착한 백라이트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, the color mixing lens is formed into a polygonal pyramid having a high refractive index, thereby realizing high brightness in a large display device having a large area, increasing the light collecting efficiency and color mixing characteristics of the light source, and reducing the loss of the light source. It is an object of the present invention to provide a color mixing lens for a display which minimizes light and improves uniformity of light, and a backlight device having the same.
이하, 상기한 본 발명에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 사용자 및 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted, and the following terms will consider functions in the present invention. The terminology set forth herein may vary depending on the intention or convention of the user and producer, and the definition should be made based on the contents throughout the specification.
먼저, 본 발명인 디스플레이용 색혼합렌즈는 출사되는 광원이 용이하게 반사 및 산란을 통하여 일정한 간격의 Red, Green, Blue의 LED를 이용하여 백색광을 만들어 일정한 영역으로 출사될 수 있도록 일정한 다각뿔형체로 돌출되어 이루어지고, 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 이루어지며, 투과 또는 반사성 수지로 구성되는 것이다.First, the color mixing lens for display of the present invention is projected into a constant polygonal shape so that the light source to be emitted can easily be emitted to a certain area by making white light using red, green, and blue LEDs at regular intervals through reflection and scattering. It consists of a polygonal pyramid, such as a triangular pyramid, a pyramidal pyramid (pyramid), a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, a pyramidal pyramid, and an octagonal pyramid, and is composed of a transmissive or reflective resin.
그리고, 본 발명인 디스플레이용 백라이트 장치는 액정층의 하부에 설치되어 광원을 출력하는 백라이트 장치에 있어서, 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 복수개의 색혼합렌즈와, 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 복수개의 엘이디렌즈와, 상기 색혼합렌즈, 엘이디렌즈의 상부에 설치되는 확산시트와, 상기 색혼합렌즈, 엘이디렌즈 및 확산시트를 고정·지지하기 위한 프레임을 포함하여 구성되는 것이다.In addition, the display backlight device of the present invention is a backlight device which is installed under the liquid crystal layer and outputs a light source, the plurality of color mixing lenses arranged side by side at regular intervals and are arranged side by side at regular intervals. And a plurality of LED lenses, the color mixing lens, and the diffusion sheet provided on the LED lens, and a frame for fixing and supporting the color mixing lens, the LED lens, and the diffusion sheet.
이때, 상기 색혼합렌즈는 출사되는 광원이 용이하게 반사되어 혼합될 수 있도록 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 돌출되고, 투과 또는 반사성 수지로 구성되며, 상기 엘이디렌즈는 V자 형태로 경사진 상부 출사면을 가지며 바닥면에 발광다이오드(LED)가 삽입될 수 있도록 LED 삽입홈이 구비되고, 상기 LED 삽입홈에 삽입되어 장착되는 LED가 구비된다.At this time, the color mixture lens of any one of a polygonal pyramid such as triangular pyramidal, rectangular pyramidal (pyramid), pentagonal pyramidal, hexagonal pyramidal, heptagonal pyramidal and octagonal pyramid so that the light source is easily reflected and mixed Protruding into a polygonal pyramid, consisting of a transmissive or reflective resin, the LED lens has an upper exit surface inclined in a V-shape and is provided with an LED insertion groove so that a light emitting diode (LED) can be inserted into the bottom surface. LED is inserted into the LED insertion groove is mounted.
또한, 상기 색혼합렌즈와 엘이디렌즈의 배치는 출사되는 광원을 균일하게 확산시켜 고휘도를 구현할 수 있도록 서로 번갈아 배열시킨 상태로 이루어지고, 상기 색혼합렌즈와 엘이디렌즈의 하면에는 출사되는 광원이 렌즈의 하면으로 손실되는 것을 방지하기 위해 반사시트가 구비되어 이루어지는 것이다.In addition, the color mixture lens and the LED lens is arranged in an alternating state so as to uniformly diffuse the emitted light source to achieve high brightness, and the light source emitted from the bottom surface of the color mixture lens and LED lens is In order to prevent the loss to the lower surface is provided with a reflective sheet.
[실시예]EXAMPLE
상기한 본 발명을 이루기 위한 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment for achieving the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명은 첨부도면 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명을 설명하기 위해 다각뿔형체 중 사각뿔(피라미드형)을 보여주는 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다각뿔형체 중 육각뿔을 보여주는 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 다각뿔형체 중 팔각뿔을 보여주는 예시도이고, 도 4는 본 발명에 의해 실시하고 있는 백라이트 장치를 설명하기 위한 실시 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 엘이디렌즈의 실시 상태를 보여주기 위한 개략적인 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 엘이디렌즈의 실시 상태를 설명하기 위한 예시도이며, 도 7은 본 발명에 의해 실시하고 있는 색혼합렌즈와 엘이디렌즈의 배열 상태를 설명하기 위한 확대 부분 예시도를 나타낸 것이다.First, the present invention, as shown in the accompanying drawings, Figures 1 to 7, Figure 1 is an exemplary view showing a square pyramid (pyramid) of the polygonal pyramid for explaining the present invention, Figure 2 is a polygonal pyramidal body according to the present invention Figure 3 is an exemplary view showing a hexagonal pyramid, Figure 3 is an exemplary view showing an octagonal pyramid of the polygonal pyramidal body according to the present invention, Figure 4 is an embodiment configuration for explaining a backlight device implemented by the present invention, Figure 5 is FIG. 6 is a schematic view showing an embodiment of an LED lens according to the present invention. FIG. 6 is an exemplary view for explaining an embodiment of an LED lens according to the present invention. FIG. 7 is a color implemented by the present invention. Exemplary enlarged views illustrating the arrangement of the mixed lens and the LED lens are shown.
즉, 본 발명은 출사되는 광원이 용이하게 반사되어 혼합될 수 있도록 일정한 다각뿔형체로 돌출되어 이루어진 색혼합렌즈(10)를 갖는 것이다.That is, the present invention has a
이때, 상기 색혼합렌즈(10)는 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 이루어지고(첨부도면 도 1 내지 도 3 참조), 또한 상기 색혼합 렌즈(10)는 투과 또는 반사성 수지로 구성되게 된다.At this time, the
그리고, 본 발명인 디스플레이용 백라이트 장치(100)는 액정층의 하부에 설치되어 광원을 출력하는 백라이트 장치에 있어서, 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되며 그 하부에 빛을 방출하는 발광다이오드(LED)(22)가 설치된 복수개의 엘이디렌즈(20)와, 상기 엘이디렌즈(20) 사이에 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치되는 복수개의 색혼합렌즈(10)와, 상기 색혼합렌즈(10), 엘이디렌즈(20)의 상부에 설치되는 확산시트(30)와, 상기 색혼합렌즈(10), 엘이디렌즈(20) 및 확산시트(30)를 고정·지지하기 위한 프레임(40)으로 구성되어 이루어지는 것이다.In addition, the
이때, 상기 색혼합렌즈(10)는 출사되는 광원이 용이하게 반사되어 혼합될 수 있도록 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 돌출되고, 투과 또는 반사성 수지로 구성되게 된다.At this time, the
또한, 상기 엘이디렌즈(20)는 V자 형태로 경사진 상부 출사면을 가지며 바닥면에 발광다이오드(LED)가 삽입될 수 있도록 LED 삽입홈(21)이 구비되고, 상기 LED 삽입홈(21)에 삽입되어 장착되는 LED(22)가 구비되게 되는 것이다.In addition, the
이에 따른, 상기 색혼합렌즈(10)와 엘이디렌즈(20)의 배치는 출사되는 광원을 균일하게 확산시켜 고휘도를 구현할 수 있도록 서로 번갈아 배열시킨 상태로 이루어지게 되고, 또한 상기 색혼합렌즈(10)와 엘이디렌즈(20)의 하면에는 출사되는 광원이 렌즈의 하면으로 손실되는 것을 방지하기 위해 반사시트(미도시됨)를 구비시키게 되는 것이다.Accordingly, the
한편, 본 발명을 실시하고 있는 디스플레이용 색혼합렌즈(10) 및 이를 장착 한 백라이트 장치(100)의 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.On the other hand, in the configuration of the
먼저, 본 발명은 대형화되고 있는 대면적의 디스플레이장치에 대한 고해상도 및 고휘도를 구현하기 위해 출사되는 광원의 균일성을 높이기 위한 것이다.First, the present invention is to increase the uniformity of the light source emitted in order to implement high resolution and high brightness for a large-sized display device that is being enlarged.
이를 위해, 디스플레이용 색혼합렌즈(10)를 삼각뿔형체, 사각뿔형체(피라미드형), 오각뿔형체, 육각뿔형체, 칠각뿔형체 및 팔각뿔형체 등과 같은 다각뿔형체 중에 어느 하나의 다각뿔형체로 돌출되게 하는 것으로, 이는 돌출되는 부분을 다각면으로 형성시켜 출사되는 광원을 용이하게 반사시키는 동시에 반사되는 광원을 되돌아 오도록 하기 위한 것이다.To this end, the
이에 따른, 상기 색혼합렌즈(10)의 재질은 투과 혹은 반사성의 수지로 구성되는 것이 바람직하고, 폴리카본에이트(Polycabonate)나 폴리메틸메타그릴레이트(PMMA: Polymethyl-methacrylate) 등의 아크릴 수지 및 레진(Resin)과 같은 고형분 함량이 5∼30%인 고투광성수지 100 중량%를 기준하여 20∼100중량%의 글래스 비드와, 0.05~5%의 증착 가공 혹은 기계 가공 처리에 의해 추출한 미세금속입자와, 0.01∼3중량%의 염료와, 0.01∼5중량%의 자외선경화제를 투입 및 혼합하여서 된 것을 특징으로 하는 물질 등으로 이루어질 수 있는 것이다.Accordingly, the material of the
그리고, 상기 디스플레이용 색혼합렌즈(10)를 장착하는 백라이트 장치(100) 는 색혼합렌즈(10), 엘이디렌즈(20), 확산시트(30) 및 프레임(40)으로 구성되어 이루어지게 된다.In addition, the
이때, 상기 색혼합렌즈(10)는 복수개로 하여 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치시키고, 상기 엘이디렌즈(20) 또한 복수개로 하여 상호 일정한 간격을 두고 나란하게 배치시키는 것으로, 이는 4개의 Red, Green, Blue를 사각형으로 배치시키는 1개의 반복 단위를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다.In this case, the plurality of
또한, 상기 확산시트(30)는 색혼합렌즈(10)와 엘이디렌즈(20)의 상부에 설치되어 출사되는 광원을 확산시키게 되고, 상기 프레임(40)은 색혼합렌즈(10), 엘이디렌즈(20) 및 확산시트(30)를 안정적으로 고정하여 지지시키게 되는 것이다.In addition, the
추가로, 상기 색혼합렌즈(10)와 엘이디렌즈(20)의 하면에 반사시트가 구비되게 되는데, 이는 출사되는 광원이 렌즈의 하면으로 손실되는 것을 방지하기 위한 것이다.In addition, a reflective sheet is provided on the lower surfaces of the
여기에서, 상기 엘이디렌즈(20)는 V자 형태로 경사진 상부 출사면을 가지게 되고, 바닥면에는 LED 삽입홈(21)이 구비되게 된다. 이때 상기 LED 삽입홈(21)에 LED(22)가 삽입 장착되어 광원을 출력시키게 된다.Here, the
또한, 상기 엘이디렌즈(20)는 다른 실시예로서, V자 형태로 경사진 상부 출사면을 가지게 되고, 바닥면에 별도로 LED 삽입홈(21)이 구비되지 않은 상태에서 LED(22)가 연접하여 장착된다(첨부도면 도 5의 b 및 도 6의 b 참조).In addition, the
그리고, 상기 엘이디렌즈(20)의 LED(22)를 통해 출력되는 광원을 균일하게 확산시켜 고휘도를 구현할 수 있도록 상기 색혼합렌즈(10)와 엘이디렌즈(20)의 배 치를 서로 번갈아 배열시킨 상태로 이루어지게 된다.In addition, the light mixture output through the
즉, 상기의 LED 삽입홈(21)에 삽입되어 장착되는 LED(22)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광다이오드를 선택적으로 구성되는데, 이는 첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이 상기 색혼합렌즈(10)의 둘레에 엘이디렌즈(20)가 배치되는 형태로 이루어지거나 상기 엘이디렌즈(20)의 둘레에 색혼합렌즈(10)가 배치되는 형태로 이루어진 것으로, 이때 엘이디렌즈(20)의 LED(22)는 하나의 색혼합렌즈(10) 둘레에 1개 적색(R), 2개 녹색(G), 1개 청색(B)의 발광다이오드가 각각 규칙적으로 배치되게 된다.That is, the
상기와 같은 규칙적인 배치에 의해 복수개의 색혼합렌즈(10)와 복수개의 엘이디렌즈(20)가 배치될 경우 상호 번갈아 배열되는 형태로 보여지게 되는 것이다.When the plurality of
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 색혼합렌즈를 굴절률이 높은 다각뿔형체로 형성시켜 장착함으로써, 대면적을 갖는 대형의 디스플레이장치에 고휘도의 구현이 가능한 효과와, 광원의 집광 효율이 증대되는 효과를 가지며, LED를 사용할 때의 문제점인 두께를 줄이는데 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of enabling high brightness to be realized in a large display device having a large area and increasing the light condensing efficiency of the light source by forming and mounting the color mixing lens into a polygonal pyramid with a high refractive index. It is effective in reducing the thickness, which is a problem when using the LED.
또한, 본 발명은 광원의 손실이 최소화되어 빛의 균일성이 향상되는 효과로 인해 전체적으로 이를 적용하여 사용하는 디스플레이장치에 대한 사용상의 만족도 및 신뢰도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있다.In addition, the present invention can simultaneously achieve various effects such as maximizing satisfaction and reliability of a display device using the same, due to the effect of minimizing the loss of the light source to improve the uniformity of light.
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