본 논문에서는 직하형 LED TV에 사용되고 있는 LED 2차 확산 렌즈를 설계하였다. BLU용 초근접 LED 2차 확산 렌즈의 배광 각도를 제어하고, 조사면에서의 조도 균제도를 향상시키며, E社의 확산 렌즈와 비교한 후 대체 가능성을 확인하기 위한 것이 연구의 목적이다. 2가지 조건으로 ...
본 논문에서는 직하형 LED TV에 사용되고 있는 LED 2차 확산 렌즈를 설계하였다. BLU용 초근접 LED 2차 확산 렌즈의 배광 각도를 제어하고, 조사면에서의 조도 균제도를 향상시키며, E社의 확산 렌즈와 비교한 후 대체 가능성을 확인하기 위한 것이 연구의 목적이다. 2가지 조건으로 시뮬레이션을 하였고, 그 조건은 25-93 확산 렌즈와 15-100 확산 렌즈이다. 여기에서 25-93 확산 렌즈란 광원에서 조사면까지 거리가 25㎜, LED간 간격이 93㎜임을 나타내고, 15-100은 광원에서 조사면까지 거리가 15㎜, LED간 간격이 100㎜임을 나타낸다. 25-93 확산 렌즈의 경우 단일 렌즈 시 E社의 확산 렌즈에 비해 빛을 확산 시키는 가운데 중심광이 높아져서 조도 균제도가 낮게 나왔지만 이 확산 렌즈를 93㎜ 간격으로 배열하였을 경우에는 동일한 조도 균제도를 가져 단일 렌즈보다 다수 배열했을 때 성능이 향상되었다. 15-100 확산 렌즈의 경우 조사면의 거리가 15㎜로 근접 영역이기 때문에 25-93 확산 렌즈보다 중심광을 줄이고 광축 대칭으로 빛을 확산시키는 설계를 하였다. 단일 렌즈 시 조도 균제도는 E社의 확산 렌즈와 동일하였고, 이 확산 렌즈를 100㎜ 간격으로 배열하였을 경우에도 동일한 조도 균제도를 가졌다. 이와 같이 25-93 확산 렌즈와 15-100 확산 렌즈의 설계를 통해 초근접 영역에서 조사면에 빛이 고르게 퍼지는 렌즈 설계 기술을 확보하였다. 하지만 정밀한 배광 분포 분석을 통해 조도 및 휘도 균제도를 개선해야 하고, 시뮬레이션 결과를 100% 구현할 수 있도록 지속적인 연구가 필요하다.
본 논문에서는 직하형 LED TV에 사용되고 있는 LED 2차 확산 렌즈를 설계하였다. BLU용 초근접 LED 2차 확산 렌즈의 배광 각도를 제어하고, 조사면에서의 조도 균제도를 향상시키며, E社의 확산 렌즈와 비교한 후 대체 가능성을 확인하기 위한 것이 연구의 목적이다. 2가지 조건으로 시뮬레이션을 하였고, 그 조건은 25-93 확산 렌즈와 15-100 확산 렌즈이다. 여기에서 25-93 확산 렌즈란 광원에서 조사면까지 거리가 25㎜, LED간 간격이 93㎜임을 나타내고, 15-100은 광원에서 조사면까지 거리가 15㎜, LED간 간격이 100㎜임을 나타낸다. 25-93 확산 렌즈의 경우 단일 렌즈 시 E社의 확산 렌즈에 비해 빛을 확산 시키는 가운데 중심광이 높아져서 조도 균제도가 낮게 나왔지만 이 확산 렌즈를 93㎜ 간격으로 배열하였을 경우에는 동일한 조도 균제도를 가져 단일 렌즈보다 다수 배열했을 때 성능이 향상되었다. 15-100 확산 렌즈의 경우 조사면의 거리가 15㎜로 근접 영역이기 때문에 25-93 확산 렌즈보다 중심광을 줄이고 광축 대칭으로 빛을 확산시키는 설계를 하였다. 단일 렌즈 시 조도 균제도는 E社의 확산 렌즈와 동일하였고, 이 확산 렌즈를 100㎜ 간격으로 배열하였을 경우에도 동일한 조도 균제도를 가졌다. 이와 같이 25-93 확산 렌즈와 15-100 확산 렌즈의 설계를 통해 초근접 영역에서 조사면에 빛이 고르게 퍼지는 렌즈 설계 기술을 확보하였다. 하지만 정밀한 배광 분포 분석을 통해 조도 및 휘도 균제도를 개선해야 하고, 시뮬레이션 결과를 100% 구현할 수 있도록 지속적인 연구가 필요하다.
This study designed a LED 2nd diffusion lens used in direct-type LED TVs. The purpose of this study is to control the light distribution angle of super-adjacency LED 2nd diffusion lens for BLU, enhance the uniformity of the intensity of the illumination field, and confirm alternate possibilities aft...
This study designed a LED 2nd diffusion lens used in direct-type LED TVs. The purpose of this study is to control the light distribution angle of super-adjacency LED 2nd diffusion lens for BLU, enhance the uniformity of the intensity of the illumination field, and confirm alternate possibilities after comparing with E company’s diffusion lens. A simulation was conducted under 2 conditions; 25-93 diffusion lens and 15-100 diffusion lens. The 25-93 diffusion lens refers to the distance between the light source and illumination field being 25mm and 93mm with the LED, and the 15-100 refers to the distance between the light source and illumination field being 15mm and 100mm with the LED. A single lens, in case of a 25-93 diffusion lens, showed low illumination intensity uniformity due to an increase of center-light from diffusing the light compared to E company’s diffusion lens, but when this diffusion lenses is arranged in 93mm apart, it showed same uniformity of the intensity of illumination which displayed performance enhancement when multiple lenses are arranged than s single lens. In the case of 15-100 diffusion lens, since the 15mm distance of the illumination field is close, it was designed by decreasing the center-light and diffusing the light symmetrically with regards to the light axis, than the 25-93 diffusion lens. The illumination intensity uniformity of a single lens was the same as the diffusion lens of E company, which also showed same illumination intensity uniformity when the diffusion lenses were arranged 100mm apart. Thus, through designs of the 25-93 diffusion lens and 15-100 diffusion lens, a lens design technology that diffuses light to the illumination field from the super-adjacency area was obtained. However, the uniformity of the intensity of illumination and brightness should be improved through precise light distribution analysis, and continuous studies are required to implement 100% of the simulation results.
This study designed a LED 2nd diffusion lens used in direct-type LED TVs. The purpose of this study is to control the light distribution angle of super-adjacency LED 2nd diffusion lens for BLU, enhance the uniformity of the intensity of the illumination field, and confirm alternate possibilities after comparing with E company’s diffusion lens. A simulation was conducted under 2 conditions; 25-93 diffusion lens and 15-100 diffusion lens. The 25-93 diffusion lens refers to the distance between the light source and illumination field being 25mm and 93mm with the LED, and the 15-100 refers to the distance between the light source and illumination field being 15mm and 100mm with the LED. A single lens, in case of a 25-93 diffusion lens, showed low illumination intensity uniformity due to an increase of center-light from diffusing the light compared to E company’s diffusion lens, but when this diffusion lenses is arranged in 93mm apart, it showed same uniformity of the intensity of illumination which displayed performance enhancement when multiple lenses are arranged than s single lens. In the case of 15-100 diffusion lens, since the 15mm distance of the illumination field is close, it was designed by decreasing the center-light and diffusing the light symmetrically with regards to the light axis, than the 25-93 diffusion lens. The illumination intensity uniformity of a single lens was the same as the diffusion lens of E company, which also showed same illumination intensity uniformity when the diffusion lenses were arranged 100mm apart. Thus, through designs of the 25-93 diffusion lens and 15-100 diffusion lens, a lens design technology that diffuses light to the illumination field from the super-adjacency area was obtained. However, the uniformity of the intensity of illumination and brightness should be improved through precise light distribution analysis, and continuous studies are required to implement 100% of the simulation results.
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