(57)【要約】 【課題】  光学レンズ、これを有する光学モジュール、これを有するバックライトアセンブリ、及びこれを有する表示装置が開示される。【解決手段】  表示装置は、光学モジュール、収納容器、及び表示パネルを含む。光学モジュールは、基板、点光源、及び光学レンズを含む。点光源は基板上に配置され、基板を通じて印加された電源によってそれぞれカラー光を発生する。光学レンズは、各点光源を収納するために収納部を有する第１レンズ部、第１レンズ部の周辺部に配置され第１レンズ部と異なる形状を有する第２レンズ部、及び第２レンズ部に第１レンズ部を連結する連結部を含む。点光源から発生した光は、第１及び第２レンズ部を順次に通過する。収納容器は、光学モジュールを収納する。表示パネルは、収納容器に配置され、拡散光に基づいて画像を発生する。従って、画像の輝度及び輝度均一性が向上される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点光源を収容する収納部を有する第１レンズ部と、
壁形状を有して、前記第１レンズ部の周辺部に配置され、前記第１レンズ部と異なる形状を有する第２レンズ部と、を含み、
前記点光源から発生した光は、前記第１及び第２レンズ部を順次に通過することを特徴とする光学レンズシステム。
【請求項２】
前記第１レンズ部の高さは、前記第１レンズ部の幅より小さく、前記第２レンズ部の高さは、前記第２レンズ部の幅より大きいことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項３】
前記第１レンズ部は、前記点光源から出射された前記光を第１方向に拡張し、前記第２レンズ部は、前記拡張された光を前記第１方向と異なる第２方向に拡張することを特徴とする請求項２記載の光学レンズシステム。
【請求項４】
前記第１方向は前記第１レンズ部の幅方向で、前記第２方向は前記第２レンズ部の高さ方向であることを特徴とする請求項３記載の光学レンズシステム。
【請求項５】
前記第１方向は、前記第２方向に対して垂直であることを特徴とする請求項３記載の光学レンズシステム。
【請求項６】
前記第２レンズ部は、前記第１レンズ部の少なくとも一部を囲むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項７】
前記第１レンズ部は、円柱形状を有する側面及びドーム形状を有する上面を含むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項８】
前記第２レンズ部は、円筒形状を有することを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項９】
前記第２レンズ部は、前記第２レンズ部の外側面に形成された第１凸部及び前記第２レンズ部の内側面に形成された第２凸部を含むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項１０】
前記第２レンズ部は、前記第２レンズ部の外側面に形成された凸部を含むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項１１】
前記第２レンズ部は、前記第２レンズ部の内側面に形成された凸部を含むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項１２】
前記第１及び第２レンズ部を連結する連結部を更に含むことを特徴とする請求項１記載の光学レンズシステム。
【請求項１３】
前記連結部は、前記第１レンズ部の外側面及び前記第２レンズ部の内側面に連結されることを特徴とする請求項１２記載の光学レンズシステム。
【請求項１４】
前記第２レンズ部は、前記連結部に対して鈍角を形成することを特徴とする請求項１２記載の光学レンズシステム。
【請求項１５】
前記連結部の上面及び前記第１レンズ部の上端の間の第１高さは、前記連結部の下面及び前記第２レンズ部の上端の間の第２高さより低いことを特徴とする請求項１２記載の光学レンズシステム。
【請求項１６】
点光源を収容するために収納部を有する第１レンズユニットと、
前記第１レンズユニットの周辺を囲むレンズ部及び前記レンズ部の内側面から延長され、前記第１レンズユニットの外側面と結合される開口が形成された連結部を有する第２レンズユニットと、を含むことを特徴とする光学レンズシステム。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上に配置され、前記基板を通じて印加された電源によってそれぞれカラー光を発生する点光源と、
各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部、前記第１レンズ部の周辺部に配置され、前記第１レンズ部と異なる形状を有する第２レンズ部、及び前記第２レンズ部に前記第１レンズ部を連結する連結部を含む光学レンズと、を含み、
前記各点光源から発生した前記カラー光は、前記第１及び第２レンズ部を順次に通過することを特徴とする光学モジュール。
【請求項１８】
前記第１レンズ部の高さは前記第１レンズ部の幅より小さく、前記第２レンズ部の高さは前記第２レンズ部の幅より大きいことを特徴とする請求項１７記載の光学モジュール。
【請求項１９】
前記第１レンズ部は、前記各点光源から出射された前記カラー光を第１方向に拡張し、前記第２レンズ部は、前記拡張されたカラー光を前記第１方向と異なる第２方向に拡張することを特徴とする請求項１８記載の光学モジュール。
【請求項２０】
前記点光源は、赤色点光源、緑色点光源、及び青色点光源を含むことを特徴とする請求項１７記載の光学モジュール。
【請求項２１】
前記光学レンズは、前記第１及び第２レンズ部を連結する連結部を更に含むことを特徴とする請求項１７記載の光学モジュール。
【請求項２２】
前記第２レンズユニットは、前記連結部に対して鈍角を形成することを特徴とする請求項２１記載の光学モジュール。
【請求項２３】
前記第２レンズユニットは、前記第２レンズユニットの外側面に形成された凸部を含むことを特徴とする請求項１７記載の光学モジュール。
【請求項２４】
前記第２レンズユニットは、前記第２レンズユニットの内側面に形成された凸部を含むことを特徴とする請求項１７記載の光学モジュール。
【請求項２５】
基板、前記基板上に配置され、前記基板を通じて印加された電源によってそれぞれカラー光を発生する点光源、及び各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部、前記第１レンズ部の周辺部に配置され前記第１レンズ部と異なる形状を有する第２レンズ部及び前記第２レンズ部に前記第１レンズ部を連結する連結部を含み、前記各点光源から発生した前記カラー光は前記第１及び第２レンズ部を順次に通過する光学レンズを含む光学モジュールと、
前記光学モジュールを収納する収納容器と、を含むことを特徴とするバックライトアセンブリ。
【請求項２６】
前記収納容器は、前記光学モジュールを収納するために、前記収納容器の底部に形成された収納部を含むことを特徴とする請求項２５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２７】
前記収納容器は、前記光学モジュール及び前記収納部の間に介在された薄膜形態の放熱板を含むことを特徴とする請求項２６記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２８】
前記第２レンズ部は、前記第２レンズ部の外側面に形成された第１凸部及び前記第２レンズ部の内側面に形成された第２凸部を含むことを特徴とする請求項２５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２９】
前記収納容器は、白色光を拡散させる拡散板を含むことを特徴とする請求項２５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項３０】
前記収納容器は、前記光学モジュールから出射された前記カラー光をミキシングする光ミキシング部材を含むことを特徴とする請求項２５記載のバックライトアセンブリ。
【請求項３１】
基板、前記基板上に配置され、前記基板を通じて印加された電源によってそれぞれ光を発生する点光源、及び各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部、前記第１レンズ部の周辺部に配置され前記第１レンズ部と異なる形状を有する第２レンズ部及び前記第２レンズ部に前記第１レンズ部を連結する連結部を含み、前記各点光源から発生した前記光は前記第１及び第２レンズ部を順次に通過する光学レンズを含む光学モジュールと、
前記光学モジュールを収納する収納容器と、
前記収納容器に配置され、前記光を拡散して拡散光を発生する拡散板と、
前記収納容器に配置され、前記拡散光に基づいて画像を発生する表示パネルと、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項３２】
前記収納容器は、前記光学モジュールから出射された前記光をミキシングして白色光を発生する光ミキシング部材を含むことを特徴とする請求項３１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学レンズシステム、これを有する光学モジュール、これを有するバックライトアセンブリ、及びこれを有する表示装置に関する。より詳細には、本発明は、画像の表示品質を向上させた光学レンズシステム、これを有する光学モジュール、これを有するバックライトアセンブリ、及びこれを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置は、情報処理装置で処理されたデータを画像に変換させる。
【０００３】
表示装置は、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、及び電界発光表示装置等が代表的である。
【０００４】
これらのうち、液晶表示装置は、液晶を利用して情報を表示する。一般的に、液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、及び反射−透過型液晶表示装置に区分される。
【０００５】
一般に、これらの液晶表示装置は、暗いところで画像を表示するために、光源を共通的に含む。表示装置に適用される光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、冷陰極線管ランプ（ＣＣＦＬ）、及び平板蛍光ランプ（ＦＦＬ）等が代表的である。
【０００６】
これらのうち、発光ダイオードから発生された光の輝度は、冷陰極線管ランプ又は平板蛍光ランプから発生された光の輝度より高く、発光ダイオードの消費電力は冷陰極線管ランプ及び平板蛍光ランプより低い。
【０００７】
しかし、発光ダイオードから発生した光の輝度均一度は、冷陰極線管ランプ又は平板蛍光ランプから発生された光の輝度均一度より低い。従って、発光ダイオードから発生した光は、画像の表示品質を減少させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、従来技術による１つ又はその以上の問題点及び制限を実質的に除去することにある。
【０００９】
本発明による一つの目的は、光の輝度及び輝度均一性を向上させる光学レンズシステムを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、前記光学レンズシステムを含む光学モジュールを提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、前記光学モジュールを含むバックライトアセンブリを提供することにある。
【００１２】
本発明の更に他の目的は、前記バックライトアセンブリを含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような本発明の一つの目的を具現するために、本発明による光学レンズシステムは、第１レンズ部及び第２レンズ部を含む。第１レンズ部は、点光源を収容する収納部を有し、第２レンズ部は壁形状を有し、第１レンズ部の周辺部に配置される。一例として、第１レンズ部の高さは第１レンズ部の幅より小さく、第２レンズ部の高さは第２レンズ部の幅より大きい。第２レンズ部は、第１レンズ部と異なる形状を有する。点光源から発生した光は、第１及び第２レンズ部を順次に通過する。例えば、第１レンズ部は、点光源から出射された光を第１方向に拡張し、第２レンズ部は、拡張された光を第１方向と異なる第２方向に拡張する。第２レンズ部は、第１レンズ部の少なくとも一部を囲むことができる。光学レンズシステムは、選択的に第２レンズ部に第１レンズ部を連結する連結部を含む。
【００１４】
又、本発明の他の目的を具現するために、本発明による光学モジュールは、基板、点光源、光学レンズを含む。点光源は基板上に配置され、基板を通じて印加された電源によってそれぞれカラー光を発生する。光学レンズは、各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部及び第１レンズ部の周辺部に配置された第２レンズ部を含む。一例として、第１レンズ部の高さは第１レンズ部の幅より小さく、第２レンズ部の高さは第２レンズ部の幅より大きい。第２レンズ部は、第１レンズ部と異なる形状を有する。各点光源から発生したカラー光は、第１及び第２レンズ部を順次に通過する。
【００１５】
又、本発明の更に他の目的を具現するために、本発明によるバックライトアセンブリは、光学モジュール、収納容器、及び光ミキシング部材を含む。光学モジュールは、基板、基板上に配置され、基板を通じて印加された電源によってカラー光を発生する点光源及び各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部及び第１レンズ部の周辺部に配置された第２レンズ部を含む光学レンズを含む。一例として、第１レンズ部の高さは、第１レンズ部の幅より小さく、第２レンズ部の高さは第２レンズ部の幅より大きい。第２レンズ部は、第１レンズ部と異なる形状を有する。各点光源から発生したカラー光は、第１及び第２レンズ部を順次に通過する。収納容器は、光学モジュールを収納する。
【００１６】
又、本発明の更に他の目的を具現するために、本発明による表示装置は、光学モジュール、収納容器、拡散板、及び表示パネルを含む。光学モジュールは、基板、基板上に配置され、基板を通じて印加された電源によってそれぞれ光を発生する点光源及び各点光源を収容するために収納部を有する第１レンズ部、第１レンズ部の周辺部に配置された第２レンズ部及び第２レンズ部に第１レンズ部を連結する連結部を含む光学レンズを含む。第２レンズ部は、第１レンズ部と異なる形状を有する。各点光源から発生した光は、第１及び第２レンズ部を順次に通過する。収納容器は、光学モジュールを収納する。拡散板は収納容器に配置され、光を拡散して拡散光を発生する。表示パネルは収納容器に配置され、拡散光に基づいて画像を発生する。
【００１７】
本発明によると、画像の輝度及び画像の輝度均一性をより向上させる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
光学レンズ
【００１９】
（実施例１）
図１は、本発明の好ましい第１実施例による光学レンズの斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。
【００２０】
図１及び図２を参照すると、光学レンズ１０は、第１レンズ部１２、第２レンズ部１４、及び連結部１６を含む。
【００２１】
第１レンズ部１２は、側面１２ａ及び上面１２ｂを有する。第１レンズ部１２の上面１２ｂは、リセス部１２ｄを含む。第１レンズ部１２は、多様な形状を有することができる。本実施例において、第１レンズ部１２の側面１２ａは円柱形状を有し、第１レンズ部１２の上面１２ｂはドーム形状を有する。これと異なり、第１レンズ部１２の側面１２ａは円錐形状、多角柱形状、多角錐形状等を有することができる。
【００２２】
第１レンズ部１２の上面１２ｂと対向する光学レンズ１０の底面１２ｃには、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような点光源（図示せず）を収納するための収納部１５が形成される。収納部１５は、チップ形状を有する点光源を収納するリセス形状を有する。
【００２３】
第２レンズ部１４は、第１レンズ部１２の周辺部に配置される。第２レンズ部１４は、第１レンズ部１２の少なくとも一部を囲む形状を有する。例えば、第２レンズ部１４は、第１レンズ部１２の全体を囲む形状を有する。これと異なり、第２レンズ部１４は、第１レンズ部１２の一部を囲む形状を有することができる。第２レンズ部１４は、第１レンズ部１２と異なる形状を有する。第２レンズ部１４は、例えば、円形チューブ形状又は円筒形状を有する。第２レンズ部１４の高さは、幅より大きい。第２レンズ部１４の内部には、第１レンズ部１２が配置される。
【００２４】
本実施例において、第２レンズ部１４の外側面には、第１凸部１４ａが形成され、第２レンズ部１４の内側面には、第２凸部１４ｂが形成される。本実施例において、第１凸部１４ａの第１曲率は、第２凸部１４ｂの第２曲率より大きいことが好ましい。これと異なり、第２レンズ部１４の外側面及び内側面のうち、外側面に凸部が形成されるか、第２レンズ部１４の外側面及び内側面のうち、内側面に凸部が形成されることができる。
【００２５】
第２レンズ部１４の上端の幅Ｗは、約１．０ｍｍ以下であることが好ましい。本実施例において、第２レンズ部１４の上端の幅Ｗが約１．０ｍｍ以上である場合、第２レンズ部１４を通過する光の光量が減少する。
【００２６】
点光源から発生した光は、第１レンズ部１２及び第２レンズ部１４を順次に通過する。第１レンズ部１２は、点光源から出射された光を第１方向に拡張し、第２レンズ部１４は、拡張された光を第１方向と異なる第２方向に拡張する。例えば、第１方向は、第１レンズ部１２の幅方向であり、第２方向は、第２レンズ部１４の高さ方向である。一例として、第１方向は第２方向に対して実質的に垂直である。
【００２７】
連結部１６は、第１レンズ部１２及び第２レンズ部１４を互いに結合する。連結部１６によって第１レンズ部１２及び第２レンズ部１４は、例えば、一体で形成される。具体的に、連結部１６は、第１レンズ部１２の外側面及び第２レンズ部１４の内側面を互いに連結する。連結部１６によって第１レンズ部１２の中心は、第２レンズ部１４の中心と整列され、光学レンズ１０から発生された光が偏心されることを防止する。
【００２８】
本実施例において、連結部１６の上面及び第１レンズ部１２の上端の間の第１高さＨ１は、連結部１６の下面及び第２レンズ部１２の上端の間の第２高さＨ２より多少低い。
【００２９】
本実施例において、第１レンズ部１２及び第２レンズ部１４は、互いに平行に配置され、第２レンズ部１４は連結部１６に対して実質的に垂直な方向に配置される。
【００３０】
図３は、従来の一般的な光学レンズによる光学分布を示すグラフである。図４は、従来の光学レンズによる輝度分布を示すグラフである。図５は、本発明の第１実施例による光学レンズによる光学分布を示すグラフである。図６は、本発明の第１実施例による光学レンズによる輝度分布を示すグラフである。
【００３１】
図３において、Ｘ軸は、従来の光学レンズの底面に対して垂直な方向を有する基準線を基準として出射された光の出射角度である。Ｙ軸は、従来の光学レンズから出射された光の輝度である。
【００３２】
図３を参照すると、従来の光学レンズから出射される大部分の光は、基準線に対して約−７０°、約＋７０°の角度を形成する。
【００３３】
図４を参照すると、従来の光学レンズから出射される大部分の光が基準線に対して、約−７０°、約＋７０°の角度を形成する場合、出射された光の有効面積は、半径が約４３ｍｍである円の面積と実質的に同じである。
【００３４】
図５において、Ｘ軸は、本発明の第１実施例による光学レンズ１０の底面１２ｃに対して垂直な方向を有する基準線を基準として出射された光の出射角度である。Ｙ軸は、光学レンズから出射された光の輝度である。
【００３５】
図６を参照すると、本発明の一実施例による光学レンズ１０から出射される大部分の光は、基準線に対して約−８８°、約＋８８°の角度を形成する。
【００３６】
図６を参照すると、従来の光学レンズから出射される大部分の光が、基準線に対して約−８８°、約＋８８°の角度を形成する場合、出射された光の有効面積は、半径が約７３ｍｍである円の面積と実質的に同じである。
【００３７】
従って、光学レンズ１０が第１レンズ部１２及び第２レンズ部１４を含む場合、本発明による光学レンズから出射された光の輝度均一性は、従来の光学レンズから出射された光の輝度均一性より優れる。
【００３８】
（実施例２）
図７は、本発明の第２実施例による光学レンズの断面図である。本発明の第２実施例による光学レンズは、第２レンズ部を除くと、実施例１の光学レンズと同じである。従って、同じ部材には、実施例１と同じ参照番号を付与して、その重複説明は省略する。
【００３９】
図７を参照すると、第２レンズ部１８は、第１レンズ部１２の周辺に配置され、第２レンズ部１８は、第１レンズ部１２の少なくとも一部を囲む形状を有する。例えば、第２レンズ部１８は、第１レンズ部１２の全体を囲む形状を有する。これと異なり、第２レンズ部１８は、第１レンズ部１２の一部を囲む形状を有することができる。第２レンズ部１８は、第１レンズ部１２と異なる形状を有する。第２レンズ部１８は、例えば、円形チューブ形状又は円筒形状を有する。第２レンズ部１８の高さは、幅より大きい。第２レンズ部１８の内部には、第１レンズ部１２が配置される。
【００４０】
本実施例において、第２レンズ部１８の外側面には、第１凸部１８ａが形成され、第２レンズ部１８の内側面には、第２凸部１８ｂが形成される。本実施例において、第１凸部１８ａの曲率は、第２凸部１８ｂの曲率より大きいことが好ましい。
【００４１】
本実施例において、第２レンズ部１８は、連結部１６の上面に対して鈍角θを形成する。
【００４２】
このように、第２レンズ部１８及び連結部１６の間に形成された角度θを鈍角に形成する場合、第２レンズ部１８から出射された光の輝度均一性をより向上させることができる。
【００４３】
点光源から発生した光は、第１レンズ部１２及び第２レンズ部１８を順次に通過する。第１レンズ部１２は、点光源から出射された光を第１方向に拡張し、第２レンズ部１８は、拡張された光を第１方向と異なる第２方向に拡張する。例えば、第１方向は第１レンズ部１２の幅方向で、第２方向は第２レンズ部１８の高さ方向である。一例として、第１方向は第２方向に対して実質的に垂直である。
【００４４】
（実施例３）
図８は、本発明の第３実施例による光学レンズの分解断面図である。
【００４５】
図８を参照すると、光学レンズ２０は、第１レンズユニット２２、第２レンズユニット２４を含む。
【００４６】
第１レンズユニット２２は、側面２２ａ及び上面２２ｂ及び底面２２ｃを有する。第１レンズユニット２２の上面２２ｂには、リセス２２ｄが形成される。第１レンズユニット２２は、多様な形状を有することができる。本実施例において、第１レンズユニット２２の側面２２ａは円柱形状を有し、第１レンズユニット２２の上面２２ｂは、ドーム形状を有する。これと異なり、第１レンズユニット２２の側面２２ａは、円錐形状、多角柱形状、多角錐形状等を有することができる。第１レンズユニット２２の高さは幅より小さい。
【００４７】
第１レンズユニット２２の上面２２ｂと対向する底面２２ｃには、発光ダイオードのような点光源を収納する収納部２６が形成される。収納部２６は、チップ形状を有する点光源を収納するリセス形状を有する。
【００４８】
第２レンズユニット２４は、第１レンズユニット２２と結合される。第１レンズユニット２２と結合された第２レンズユニット２４は、第１レンズユニット２２の周辺部に配置されたレンズ部２７、及び連結部２８を含む。レンズ部２７は、第１レンズユニット２２の少なくとも一部を囲む形状を有する。例えば、レンズ部２７は、第１レンズユニット２２の全体を囲む形状を有する。これと異なり、レンズ部２７は、第１レンズユニット２２の一部を囲む形状を有することができる。
【００４９】
第２レンズユニット２４のレンズ部２７は、第１レンズユニット２２と異なる形状を有する。第２レンズユニット２４のレンズ部２７は、例えば、円形チューブ形状又は円筒形状を有する。レンズ部２７の幅は、高さより大きい。レンズ部２７の外側面には、第１凸部２７ａが形成され、レンズ部２７の内側面には、第２凸部２７ｂが形成される。
【００５０】
本実施例において、第１凸部２７ａは第１曲率を有し、第２凸部２７ｂは第１曲率より大きい第２曲率を有する。これと異なり、レンズ部２７に形成される凸部は、レンズ部２７の外側面に選択的に形成されることができる。これと異なり、レンズ部２７に形成される凸部は、レンズ部２７の内側面に選択的に形成されることができる。
【００５１】
本実施例において、レンズ部２７の上端の幅Ｗは、約１．０ｍｍ以下であることが好ましい。本実施例において、レンズ部２７の上端の幅Ｗが約１．０ｍｍ以上である場合、第２レンズ部２７を通過する光の光量は減少する。
【００５２】
点光源から発生した光は、第１レンズユニット２２及び第２レンズユニット２４のレンズ部２７を順次に通過する。第１レンズユニット２２は、点光源から出射された光を第１方向に拡張し、第２レンズユニット２４のレンズ部２７は、拡張された光を第１方向と異なる第２方向に拡張する。例えば、第１方向は、第１レンズユニット２２の幅方向で、第２方向は、第２レンズユニット２４のレンズ部２７の高さ方向である。一例として、第１方向は第２方向に対して実質的に垂直である。
【００５３】
レンズ部２７と一体に形成された連結部２８は、第１レンズユニット２２の側面２２ａ及びレンズ部２７を互いに結合する。
【００５４】
本実施例において、連結部２８の中央には、第１レンズユニット２２と結合するための開口２８ａが形成されることができる。連結部２８に形成された開口２８ａは、連結部２８上に形成された溝又は貫通孔でも良い。これと異なり、連結部２８の開口２８ａの開口面及び第１レンズユニット２２の側面２２ａは、接着部材によって結合されることができる。これと異なり、連結部２８の開口２８ａの開口面及び第１レンズユニット２２の側面２２ａは、互いにねじ結合されることができる。
【００５５】
本実施例において、第１レンズユニット２２及び第２レンズユニット２４のレンズ部２７は、連結部２８に対して実質的に垂直な方向に配置されることを好ましい。これと異なり、第２レンズユニット２４のレンズ部２７は、連結部２８に対して鈍角を形成することができる。
光学モジュール
【００５６】
（実施例４）
図９は、本発明の第４実施例による光学モジュールの平面図である。図１０は、図９のＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【００５７】
図９及び図１０を参照すると、光学モジュール１００は、基板１１０、点光源１２０、及び光学レンズ１３０を含む。
【００５８】
点光源１２０及び光学レンズ１３０は、基板１１０上に配置される。外部の電源は、基板１１０を通じて点光源１２０に印加され、点光源１２０は光を発生する。点光源１２０は、基板１１０を通じて印加された電源によってカラー光を発生させる。カラー光は、例えば、赤色光、緑色光、及び青色光を含む。カラー光を発生するために、点光源１２０は、例えば、赤色光を発生する赤色発光ダイオード、緑色光を発生する緑色発光ダイオード、及び青色光を発生する青色発光ダイオードを含む。
【００５９】
点光源１２０からは光と共に熱が発生される。基板１１０は、点光源１２０から発生された熱を迅速に外部に放熱する。これを具現するために、基板１１０は、例えば、熱伝導性に優れた金属が表面にコーティングされたメタルコーティング印刷回路基板を含むことができる。
【００６０】
光学レンズ１３０は、基板１１０上に配置された点光源１２０をカバーし、点光源１２０から発生したカラー光は、光学レンズ１３０を通じて出射される。
【００６１】
好ましくは、光学レンズ１３０は、第１レンズ部１３２、第２レンズ部１３４、及び連結部１３６を含む。
【００６２】
第１レンズ部１３２は、側面１３２ａ及び上面１３２ｂを有する。第１レンズ部１３２の上面１３２ｂには、リセス１３２ｄが形成される。第１レンズ部１３２は、多様な形状を有することができる。本実施例において、第１レンズ部１３２の側面１３２ａは円柱形状を有し、第１レンズ部１３２の上面１３２ｂはドーム形状を有する。これと異なり、第１レンズ部１３２の側面１３２ａは、円錐形状、多角柱形状、多角錐形状等を有することができる。第１レンズ部１３２の高さは幅より小さい。
【００６３】
第１レンズ部１３２の上面１３２ｂと対向する光学レンズ１３０の底面１３２ｃには、発光ダイオードのような点光源１２０を収納する収納部１３７が形成される。収納部１３７は、チップ形状を有する点光源１２０を収納するリセス形状を有する。
【００６４】
第２レンズ部１３４は、第１レンズ部１３２の周辺部に配置され、第２レンズ部１３４は、第１レンズ部１３２の少なくとも一部を囲む形状を有する。例えば、第２レンズ部１３４は、第１レンズ部１３２の全体を囲む形状を有する。これと異なり、第２レンズ部１３４は、第１レンズ部１３２の一部を囲む形状を有することができる。第２レンズ部１３４は、第１レンズ部１３２と異なる形状を有する。第２レンズ部１３４は、例えば、円形チューブ形状又は円筒形状を有する。第２レンズ部１３４の高さは幅より大きい。第２レンズ部１３４の内部には、第１レンズ部１３２が配置される。
【００６５】
本実施例において、第２レンズ部１３４の外側面には第１凸部１３４ａが形成され、第２レンズ部１３４の内側面には第２凸部１３４ｂが形成される。本実施例において、第１凸部１３４ａは第１曲率を有し、第２凸部１３４ｂは第１曲率より大きい第２曲率を有する。これと異なり、第２レンズ部１３４に形成される凸部は、第２レンズ部１３４の外側面に選択的に形成されることができる。これと異なり、第２レンズ部１３４に形成される凸部は、第２レンズ部１３４の内側面に選択的に形成されることができる。
【００６６】
第２レンズ部１３４の上端の幅Ｗは、約１．０ｍｍ以下であることが好ましい。本実施例において、第２レンズ部１３４の上端の幅Ｗが約１．０ｍｍ以上である場合、第２レンズ部１３４を通過する光の光量は減少する。
【００６７】
点光源１２０から発生した光は、第１レンズ部１３２及び第２レンズ部１３４を順次に通過する。第１レンズ部１３２は、点光源から出射された光を第１方向に拡張し、第２レンズ部１３４は、拡張された光を第１方向と異なる第２方向に拡張する。例えば、第１方向は第１レンズ部１３２の幅方向で、第２方向は第２レンズ部１３４の高さ方向である。一例として、第１方向は第２方向に対して実質的に垂直である。
【００６８】
連結部１３６は、第１レンズ部１３２及び第２レンズ部１３４を互いに結合する。連結部１３６によって第１レンズ部１３２及び第２レンズ部１３４は、例えば、一体に形成される。具体的には、連結部１３６は、第１レンズ部１３２の外側面及び第２レンズ部１３４の内側面を互いに連結する。連結部１３６によって第１連結部１３２の中心は、第２レンズ部１３４の中心と整列され、光学レンズ１３０から発生された光が偏心されることを防止する。
【００６９】
本実施例において、第１レンズ部１３２及び第２レンズ部１３４は互いに平行に配置され、第２レンズ部１３４は、連結部１３６に対して垂直な方向に配置される。これと異なり、第２レンズ部１３４は、連結部１３６に対して鈍角の角度を形成することができる。
バックライトアセンブリ
【００７０】
（実施例５）
図１１は、本発明の第５実施例によるバックライトアセンブリの断面図である。本発明の第５実施例によるバックライトアセンブリの光学モジュールは、前述した実施例４の光学モジュールと同じである。従って、同じ部材には実施例４と同じ参照符号を付与して、その重複説明は省略する。
【００７１】
図１１を参照すると、バックライトアセンブリ２００は、光学モジュール１００及び収納容器２１０を含む。又、バックライトアセンブリ２００は、選択的に光ミキシング部材２５０及び光学部材２１８を更に含むことができる。本実施例において、光ミキシング部材２５０は、図１１に点線で図示されている。
【００７２】
本実施例による光学部材２１８は、入射された光を拡散させる拡散板である。拡散板は、光入射面２１８ａ及び光入射面２１８ａと対向する光出射面２１８ｂを含む。光入射面２１８ａは、平面で見た時、矩形形状を有する。
【００７３】
収納容器２１０は、底面２１１及び側壁２１２を含む。本実施例において、収納容器２１０は、例えば、金属プレートを折曲して製作することができる。
【００７４】
底面２１１は、光学部材２１８の光入射面２１８ａと向かい合う。底面２１１は、例えば、光入射面１２８ａの形状と対応する矩形形状を有する。
【００７５】
側壁２１２は、底面２１１の周辺部から光学部材２１８に向かって延長される。好ましく、本実施例において、底面２１１は、平面上で見た時に矩形形状を有し、従って、底面２１１の周辺部には４つの側壁が配置される。
【００７６】
側壁２１２によって光学部材２１８及び底面２１１の間には、収納容器が形成される。
【００７７】
光学モジュール１００は、収納容器２１０の底面２１１の内側面上に配置され、光学モジュール１００は、それぞれ赤色光、緑色光、及び青色光を発生する。
【００７８】
光ミキシング部材２５０は、光学モジュール１００の上部に配置される。光ミキシング部材２５０は、収納容器２１０の側壁２１２の内側面に配置され、底面２１１から所定間隔だけ離隔する。光ミキシング部材２５０は、光学モジュール１００から発生されたカラー光、例えば、赤色光、緑色光、及び青色光が混合されるようにし、この結果、光ミキシング部材２５０からは白色光が発生される。
【００７９】
光学部材２１８は、光ミキシング部材２５０の上部に配置される。光ミキシング部材２５０を通じて出射された白色光は、光学部材２１８の光入射面２１８ａに入射され、光学特性が向上された光は、光学部材２１８の光出射面２１８ｂから出射される。例えば、光学部材２１８は、入射された光を拡散させる拡散板でも良い。光学部材２１８は、矩形形状を有する。
【００８０】
（実施例６）
図１２は、本発明の第６実施例によるバックライトアセンブリの断面図である。本発明の第６実施例によるバックライトアセンブリは、収納部を除いては実施例５のバックライトアセンブリと同じである。従って、同じ部材には実施例５と同じ参照符号を付与して、その重複説明は省略する。
【００８１】
図１２を参照すると、本実施例によるバックライトアセンブリ２０１は、収納容器２１０の底面２１１に光学モジュール１００を収納するために形成された収納部２１１ａを含む。
【００８２】
収納部２１１ａは、好ましくは、光学モジュール１００に対応して形成される。好ましくは、光学モジュール１００は、収納容器２１０の底面２１１に少なくとも２つが並列配置され、収納部２１１ａは、光学モジュール１００と対応する位置に形成される。本実施例において、収納部２１１ａは、底面２１１上に形成された溝である。
【００８３】
底面２１１に収納部２１１ａを形成する場合、光学部材２１８及び底面２１１の間の幅をより減少させ、バックライトアセンブリ２０１の体積及び重量をより減少させることができる。
【００８４】
反射板２６０は、底面２１１に配置され、点線で図示された光ミキシング部材２５０から反射された光を光ミキシング部材２５０に向かって反射する。
【００８５】
（実施例７）
図１３は、本発明の第７実施例によるバックライトアセンブリの断面図である。本発明の第７実施例によるバックライトアセンブリは、放熱部材を除いては、前述した実施例５のバックライトアセンブリと同じである。従って、同じ部材には、実施例５と同じ参照符号を付与して、その重複説明は省略する。
【００８６】
図１３を参照すると、本実施例によるバックライトアセンブリ２０２は、放熱部材２７０を含む。放熱部材２７０は、収納容器２１０の底面２１１に形成された収納部２１１ａ及び光学モジュール１３０の基板１１０の間に介在される。本実施例による放熱部材２７０は、例えば、薄膜形状を有する。米国のグラフテック社（Ｇｒａｆｔｅｃｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎｌ  Ｌｔｄ．）で製造したスプレッダーシールド（ＳｐｒｅａｄｅｒＳｈｉｅｌｄ：商標名）が放熱部材２７０として採用されることができる。前記スプレッダーシールドは、天然黒鉛の合成物を含み、金属薄膜でラミネートされることができる。放熱部材２７０の熱伝導率は１００Ｗ／ｍＫ〜５００Ｗ／ｍＫであることが好ましく、放熱部材２７０の厚さは、０．０２０インチ〜０．０６０インチであることが好ましい。
【００８７】
薄膜形状を有する放熱部材２７０の体積及びサイズは、バルク形態の金属冷却ピン、冷却パイプ等の体積及びサイズより小さく、放熱部材２７０の熱伝導率は、金属冷却ピン、冷却パイプ等の熱伝導率に対して数〜数十倍以上だけ大きい。
【００８８】
収納容器２１０の底面２１１及び光学モジュール１３０の間に介在された放熱部材２７０によって収納容器２１０のサイズ、体積、及び重量は、大幅に減少される。
表示装置
【００８９】
（実施例８）
図１４は、本発明の第８実施例による表示装置の断面図である。本発明の第８実施例による表示装置は、表示パネル及びシャーシを除くと、実施例７のバックライトアセンブリと同じである。従って、同じ部材には実施例７と同じ参照番号を付与し、その重複説明は省略する。
【００９０】
図１４を参照すると、表示装置４００は、光学モジュール１００、収納容器２１０、拡散板２１８、及び表示パネル２９０を含む。又、表示装置４００は、点線で図示された光ミキシング部材２５０を更に含むことができる。
【００９１】
収納容器２１０に結合された表示パネル２９０は、複数個の画素電極及び薄膜トランジスタを有する薄膜トランジスタ基板２９１、共通電極、及びカラーフィルターを有するカラーフィルター基板２９３、及び薄膜トランジスタ基板２９１及びカラーフィルター基板２９３の間に介在された液晶層２９２を含む。
【００９２】
シャーシ２９５は、表示パネル２９０を収納容器２１０に固定させる。シャーシ２９５は、第１シャーシ部２９５ａ及び第２シャーシ部２９５ｂを含む。第１シャーシ部２９５ａは、表示パネル２９０の周辺部を押して固定し、第２シャーシ部２９５ｂは、第１シャーシ部２９５ａから延長される。第２シャーシ部２９５ｂは、収納容器２１０の側壁にフック結合されることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上で説明したように、点光源から発生した光の輝度及び輝度均一性をより向上させて、表示パネルから発生した画像の表示品質をより向上させる効果を有する。
【００９４】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の好ましい第１実施例による光学レンズの斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。
【図３】従来の一般的な光学レンズによる光学分布を示すグラフである。
【図４】従来の光学レンズによる輝度分布を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施例による光学レンズによる光学分布を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施例による光学レンズによる輝度分布を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施例による光学レンズの断面図である。
【図８】本発明の第３実施例による光学レンズの分解断面図である。
【図９】本発明の第４実施例による光学モジュールの平面図である。
【図１０】図９のＩＩ−ＩＩ’に沿って切断した断面図である。
【図１１】本発明の第５実施例によるバックライトアセンブリの断面図である。
【図１２】本発明の第６実施例によるバックライトアセンブリの断面図である。
【図１３】本発明の第８実施例による表示装置の断面図である。
【図１４】本発明の第８実施例による表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    光学レンズ
１２    第１レンズ部
１４    第２レンズ部
１５    収納部
１６    連結部
２２    第１レンズユニット
２４    第２レンズユニット
１００    光学モジュール
１１０    基板
１２０    点光源
【図１】
2006210315.tif 000003
【図２】
2006210315.tif 000004
【図７】
2006210315.tif 000005
【図８】
2006210315.tif 000006
【図９】
2006210315.tif 000007
【図１０】
2006210315.tif 000008
【図１１】
2006210315.tif 000009
【図１２】
2006210315.tif 000010
【図１３】
2006210315.tif 000011
【図１４】
2006210315.tif 000012
【図３】
2006210315.tif 000013
【図４】
2006210315.tif 000014
【図５】
2006210315.tif 000015
【図６】
2006210315.tif 000016