(57)【要約】【課題】表示装置の周辺領域の幅を増加させることなく、光源モジュールのサイズ、及び配置などの設計に対する制限を減らしながら光指向角を調節できる表示装置用バックライトユニットを提供する。【解決手段】本発明は、表示装置用バックライトユニット及びその駆動方法に関し、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットは、光源モジュールと、前記光源モジュールに入射した光を正面に誘導する導光板と、前記光源モジュールと前記導光板の側面の間に配されて、前記光源モジュールから入射した光の光指向角を調節できる光指向角調節シートとを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源モジュールと、
前記光源モジュールから入射した光を正面に誘導する導光板と、
前記光源モジュールと前記導光板の側面の間に配置されて、前記光源モジュールから入射した光の光指向角を調節できる光指向角調節シートと、
を含む、ことを特徴とする表示装置用バックライトユニット。
【請求項２】
前記光指向角調節シートは、互いに対向する第１透明電極及び第２透明電極、そして前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に配置されたレンズ層を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項３】
前記レンズ層は、
複数の規則的な光学パターンを有して、第１屈折率を有するレンチキュラーパターン層と、
複数の液晶分子を含み、前記液晶分子の配列によって変化する第２屈折率を有する液晶層と、
を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項４】
前記第１透明電極及び前記第２透明電極に第１電位差が印加される第１状態で前記光指向角調節シートに入射した光は、第１光指向角で出射され、
前記第１透明電極及び前記第２透明電極に前記第１電位差と異なる第２電位差が印加される第２状態で前記光指向角調節シートに入射した光は、前記第１光指向角より大きい第２光指向角で出射する、ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項５】
前記第１状態での前記第２屈折率は、前記第２状態での前記第２屈折率より大きい、ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項６】
前記光学パターンは凹レンズ形態を有し、前記液晶分子は、前記光学パターンと前記第１透明電極によって画定された空間を満たしている、ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項７】
前記光指向角調節シートは、前記導光板の互いに対向する二つの側面に装着されている、ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置用バックライトユニット。
【請求項８】
光源モジュールと、前記光源モジュールに対して、その側面で隣接する導光板と、前記光源モジュールと前記導光板の側面との間に配置する光指向角調節シートとを含む表示装置用バックライトユニットにおいて、
前記光源モジュールの光を前記光指向角調節シートに入射する段階と、
前記光指向角調節シートの両面間に第１電位差を印加して、前記入射した光の光指向角を第１指向角となるようにする段階と、
前記光指向角調節シートの前記両面間に前記第１電位差とは異なる第２電位差を印加して、前記入射した光の光指向角が前記第１指向角とは異なる第２指向角となるようにする段階と、
前記光指向角調節シートから出射した光を前記導光板に入射する段階と、
を含む、ことを特徴とする表示装置用バックライトユニットの駆動方法。
【請求項９】
前記光指向角調節シートは、互いに対向して前記両面の各々を形成する第１透明電極及び第２透明電極、そして前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に配置されたレンズ層を含む、ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置用バックライトユニットの駆動方法。
【請求項１０】
前記レンズ層は、
複数の規則的な光学パターンを有して、第１屈折率を有するレンチキュラーパターン層と、
複数の液晶分子を含み、前記液晶分子の配列によって変化する第２屈折率を有する液晶層と、
を含む、ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置用バックライトユニットの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置用バックライトユニット及びその駆動方法に係り、特に、光指向角（ｌｉｇｈｔ＿ｂｅａｍ＿ｓｐｒｅａｄ＿ａｎｇｌｅ）を調節できる表示装置用バックライトユニット及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置は、画像を表示する複数の画素、及び画素に駆動信号を伝達するための信号線が形成されている表示板と、複数の画素を駆動するための駆動信号を生成する駆動部とを含む。
【０００３】
表示板は、画像を表示する表示領域と、画像を表示しない非表示領域とを含み、非表示領域は表示領域の周辺の周辺領域を含む。複数の画素及び信号線は表示領域に配置され、信号線の端部は周辺領域に延在する。
【０００４】
駆動部は、画素にデータ電圧を印加するデータ駆動部、及びデータ電圧の伝達を制御するゲート信号を印加するゲート駆動部を含む。このようなゲート駆動部及びデータ駆動部は、駆動部チップ（ｃｈｉｐ）の形態で印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）又はフレキシブル印刷回路膜などに実装して表示板と連結するか、若しくは、駆動部チップを表示板に直接実装してもよい。
【０００５】
表示装置には、発光ダイオード表示装置（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＥＤ）、電界発光表示装置（ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、真空蛍光表示装置（ｖａｃｕｕｍ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＶＦＤ）、及びプラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）などのように自ら発光する自発光型表示装置と、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＥ）、及び電気泳動表示装置（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）などのように自ら発光できなくて、光源を別途、必要とする受光型表示装置とがある。
【０００６】
受光型表示装置のうちの別途の光源を含む表示装置には透過型があり、このような透過型表示装置は、画像を表示する表示板と、表示板に光を供給するバックライトユニットとを含む。バックライトユニットは、光を発生する光源モジュール、及び種々の光学シートなどを含む。光源モジュールは少なくとも一つの光源（又は発光体という）を含む。光源の例としては、冷陰極蛍光ランプ（ｃｏｌｄ  ｃａｔｈｏｄｅ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｌａｍｐ、ＣＣＦＬ）、平板蛍光ランプ（ｆｌａｔ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｌａｍｐ、ＦＦＬ）、及び発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）などがある。最近は、消費電力が少なくて、発熱量も少ない、発光ダイオードを光源として主に使用する。
【０００７】
バックライトユニットは、表示板の後面に均一に光を照射しなければならないが、バックライトユニットにおいて光源モジュールの位置によって直下型バックライトユニット、及びエッジ型バックライトユニットなどに分類される。このうちのエッジ型バックライトユニットは、導光板の一側又は両側に光源モジュールを設けて、導光板を通して拡散した光を表示板に間接的に照射する方式を使用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、表示装置の周辺領域の幅を増加させることなく、光源モジュールのサイズ、及び配置などの設計に対する制限を減らしながら光指向角を調節できる表示装置用バックライトユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットは、光源モジュールと、前記光源モジュールに入射した光を正面に誘導する導光板と、前記光源モジュールと前記導光板の側面の間に配置されて、前記光源モジュールから入射した光の光指向角を調節できる光指向角調節シートとを含む。
【００１０】
前記光指向角調節シートは、互いに対向する第１透明電極及び第２透明電極、そして前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に配置されたレンズ層を含んでもよい。
前記レンズ層は、複数の規則的な光学パターンを有し、第１屈折率を有するレンチキュラーパターン層と、複数の液晶分子を含み、前記液晶分子の配列によって変化する第２屈折率を有する液晶層とを含んでよい。
前記第１透明電極及び前記第２透明電極に第１電位差が印加される第１状態で前記光指向角調節シートに入射した光は、第１光指向角で出射され、前記第１透明電極及び前記第２透明電極に前記第１電位差と異なる第２電位差が印加される第２状態で前記光指向角調節シートに入射した光は、前記第１光指向角より大きい第２光指向角で出射してもよい。
前記第１状態での前記第２屈折率は、前記第２状態での前記第２屈折率より大きくてもよい。
前記光学パターンは凹レンズ形態を有し、前記液晶分子は前記光学パターンと前記第１透明電極によって画定された空間を満たしてもよい。
前記光指向角調節シートは、前記導光板の互いに対向する二つの側面に装着されてもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの駆動方法は、光源モジュールと、前記光源モジュールに対して、その側面で隣接する導光板と、前記光源モジュールと前記導光板の側面との間に配置する光指向角調節シートとを含む表示装置用バックライトユニットにおいて、前記光源モジュールの光を前記光指向角調節シートに入射する段階と、前記光指向角調節シートの両面間に第１電位差を印加して、前記入射した光の光指向角を第１指向角となるようにする段階と、前記光指向角調節シートの前記両面間に前記第１電位差とは異なる第２電位差を印加して、前記入射した光の光指向角が前記第１指向角とは異なる第２指向角となるようにする段階と、前記光指向角調節シートから出射した光を前記導光板に入射する段階とを含む。
【００１２】
前記光指向角調節シートは、互いに対向して前記両面の各々を形成する第１透明電極及び第２透明電極、そして前記第１透明電極と前記第２透明電極の間に配置されたレンズ層を含んでもよい。
前記レンズ層は、複数の規則的な光学パターンを有し、第１屈折率を有するレンチキュラーパターン層と、複数の液晶分子を含み、前記液晶分子の配列によって変化する第２屈折率を有する液晶層とを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態によれば、表示装置の周辺領域の幅を増加させることなく、光源モジュールのサイズ、及び配置などの設計に対する制限を減らしながら光指向角を調節する表示装置用バックライトユニットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるバックライトユニットを含む表示装置の簡略な分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットが含む光指向角調節シートの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光指向角調節シートから光の小さい指向角で出射する場合を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光指向角調節シートから光の大きい指向角で出射する場合を示す平面図である。
【図７】本発明の図５に示した一実施形態による表示装置用バックライトユニットの導光板に出射される光のシミュレーションデータである。
【図８】本発明の図６に示した一実施形態による表示装置用バックライトユニットの導光板に出射される光のシミュレーションデータである。
【図９】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光源モジュールの印刷回路基板の平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光源モジュールと導光板の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
【００１６】
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという場合、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「すぐ上」にあるという場合には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００１７】
以下、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの表示装置及びその駆動方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットについて説明する。
図１は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図であり、図２は、本発明の別の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図であり、図３は、本発明の一実施形態によるバックライトユニットを含む表示装置の簡略な分解斜視図である。
【００１９】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニット（ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｕｎｉｔ）は、少なくとも一つの光源モジュール（ｌｉｇｈｔ  ｓｏｕｒｃｅ  ｍｏｄｕｌｅ）９１０と、導光板（ｌｉｇｈｔ  ｇｕｉｄｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）９２０と、光指向角調節シート（ｌｉｇｈｔ  ｂｅａｍ  ｓｐｒｅａｄ  ａｎｇｌｅ  ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ  ｓｈｅｅｔ）９３０とを含む。
【００２０】
光源モジュール９１０は、光源パッケージの形態として少なくとも一つの発光体（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。このような発光体の例として、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）チップが挙げられるが、これに限定されない。
【００２１】
導光板９２０は、光源モジュール９１０から出射する光を正面に向けて、即ち、表示板（図示せず）側に誘導（ｇｕｉｄｅ）する。ここで、導光板９２０から光が出射する面を正面といい、その反対側面を背面という。導光板９２０は例えば、ＰＭＭＡ、ＰＣ、ＰＥＴなどの物質を含み、１より大きい屈折率（例えば、ほぼ１．４〜ほぼ１．６）を有する。導光板９２０の底面は、入射した光を正面側に反射して光が導光板９２０から出射するようにするための傾斜面を通常、含む。
【００２２】
光源モジュール９１０は、本実施例では導光板９２０の入光部の側面に配置して、エッジ型バックライトユニットを形成する。ここで、導光板９２０の入光部は、光源モジュール９１０と対向して光を受け入れる部分を意味し、導光板９２０の入光部の側面は、導光板９２０の正面及び背面とは異なる方向に向かう。
【００２３】
光指向角調節シート９３０は、光源モジュール９１０と導光板９２０の間に配置されるか、又は、光指向角調節シート９３０は、導光板９２０の入光部の側面に装着される。
【００２４】
光指向角調節シート９３０は、光源モジュール９１０から発光した光の指向角を調節して導光板９２０に入射させる。この時、光指向角調節シート９３０は、２種類以上の互いに異なる光指向角で光が導光板９２０に入射するようにする。
具体的に、光指向角調節シート９３０は、光源モジュール９１０から発光した光を内側に屈折させて、相対的に小さい光指向角で導光板９２０に入射するようにするか、又は、光を外側に屈折させたり屈折させなかったりして、光が内側に屈折する程度を相対的に小さくすることによって、相対的に大きい光指向角で導光板９２０に入射するようにしてもよい。
【００２５】
本発明の一実施形態によるバックライトユニットは、導光板９２０正面側に配置する拡散板及び光学シートのうちの少なくとも一つをさらに含み得る。
【００２６】
本発明の一実施形態によるバックライトユニットは、図１に示したように、導光板９２０の一つの入光部の側面に配置する光源モジュール９１０を含むか、又は、図２に示したように、導光板９２０の互いに対向する二つの入光部の側面に配置する光源モジュール９１０を含み得る。
【００２７】
図２に示した実施形態の場合、導光板９２０の対向する二つの入光部の側面に一対の光指向角調節シート９３０を配置し得る。一対の光指向角調節シート９３０は、各々、対応する光源モジュール９１０と導光板９２０の間に配置して、導光板９２０の対向する二つの入光部の側面に各々、装着し得る。
【００２８】
図３を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットは、表示板３００の背面に配置して、光を表示板３００に提供する。
【００２９】
表示板３００は、画像を表示する複数の画素ＰＸと、画素ＰＸに複数の駆動信号を印加するためのパネル駆動部（図示せず）とを含む。パネル駆動部は、ゲート駆動部、データ駆動部などを含み、このような駆動部は、少なくとも一つの集積回路チップの形態で表示板３００の上に直接装着するか、フレキシブル印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｉｌｍ）の上に装着して、ＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で表示板３００に装着するか、又は、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）の上に装着する。
【００３０】
図３に示したように、表示板３００を見る観察者の立場で第１方向Ｄ１を水平方向又は左右方向と定義すれば、表示板３００の背面側に位置するバックライトユニットの光源モジュール９１０は、導光板９２０の側面のうちの第１方向Ｄ１にほぼ平行に延在する側面に沿って配置される。さらに具体的に、上述した図１に示した実施形態の場合、光源モジュール９１０は、導光板９２０の側面のうちの第１方向Ｄ１にほぼ平行に延在する下側面Ｓ１又は上側面Ｓ２に沿って配置される。図２に示した実施形態の場合、光源モジュール９１０は、導光板９２０の下側面Ｓ１及び上側面Ｓ２の双方に沿って配置される。これによれば、光指向角調節シート９３０を通じて光指向角が調節された光が、導光板９２０を通して表示板３００側に出射されれば、観察者の立場で水平方向又は左右方向の視野角が調節される。
【００３１】
それでは、図４を参照して、本発明の一実施形態による光指向角調節シート９３０についてさらに具体的に説明する。
図４は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットが含む光指向角調節シートの断面図である。
【００３２】
図４を参照すれば、本発明の一実施形態による光指向角調節シート９３０は、レンチキュラー液晶レンズシート（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｌｅｎｓ  ｓｈｅｅｔ）を含む。レンチキュラー液晶レンズシートとしての光指向角調節シート９３０は、互いに対向する下板９０ａ及び上板９０ｂと、その間に配置するレンズ層３を含む。ここで、下板９０ａは、上述した光源モジュール９１０と対向し、上板９０ｂが導光板９２０と対向する。
【００３３】
下板９０ａは、下部透明基板９３ａと、その上に位置する下部透明電極９４ａとを含み、上板９０ｂは、上部透明基板９３ｂと、その上に位置する上部透明電極９４ｂとを含む。
【００３４】
下部透明基板９３ａと上部透明基板９３ｂは、光透過性に優れた透明ガラスなどを含み、一定の間隔をおいて互いに対向する。
【００３５】
下部透明電極９４ａと上部透明電極９４ｂは、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電物質から形成される。下部透明電極９４ａと上部透明電極９４ｂは各々、電圧の印加を受ける。
【００３６】
レンズ層３は、複数の規則的な光学パターン３３が形成された面を有するレンチキュラーパターン層３５と、レンチキュラーパターン層３５の各光学パターン３３の中に配置された、複数の液晶分子３１を含む液晶層とを含む。
【００３７】
レンチキュラーパターン層３５が含む複数の光学パターン３３の各々は、凹レンズのような形状を有する。つまり、光学パターン３３の各々は、ほぼ半球の表面のような形状を有する。複数の光学パターン３３は互いに隣接して配置される。レンチキュラーパターン層３５は透明なポリマーなどの絶縁物質で形成される。レンチキュラーパターン層３５は第１屈折率ｎ１を有し、第１屈折率ｎ１は、１より大きい値（例えば、ほぼ１．２〜ほぼ１．８）を有する。
【００３８】
複数の液晶分子３１は、レンチキュラーパターン層３５の各光学パターン３３の凹んだ面、及びこれと対向する下部透明基板９３ａによって画定された（ｃｏｎｆｉｎｅｄ）内部空間（ｉｎｎｅｒ  ｓｐａｃｅ）を満たす。液晶分子３１は誘電率異方性を有する。液晶層は第２屈折率ｎ２を有し、第２屈折率ｎ２は、１より大きい値（例えば、ほぼ１．２〜ほぼ１．８）を有する。しかし、液晶分子３１の配列方向によって液晶層の第２屈折率ｎ２は変化する。
【００３９】
レンチキュラーパターン層３５の光学パターン３３及び下部透明電極９４ａのうちの少なくとも一つの上には、液晶分子３１を配向させるための配向膜（図示せず）が塗布される。
【００４０】
液晶分子３１は、光学パターン３３の内部空間中に電界がない状態で、その長軸が配向膜の種類によって下部透明基板９３ａ又は上部透明基板９３ｂの表面に対して垂直又は水平となるように配向される。光学パターン３３の内部空間中に電界が生成されれば、液晶分子３１は生成された電界によってその配列が変更され、これによって液晶層の第２屈折率ｎ２が変化する。
【００４１】
従って、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成された場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と第１屈折率ｎ１の差は、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成されない場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と第１屈折率ｎ１の差と異なる。さらに具体的に、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成されない場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と第１屈折率ｎ１の差が、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成された場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と第１屈折率ｎ１の差より大きい。この時、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成されない場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と空気の屈折率との差も、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成された場合の液晶層の第２屈折率ｎ２と空気の屈折率との差より大きい。
【００４２】
さらに具体的に、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成された場合の第２屈折率ｎ２と第１屈折率ｎ１は、互いにほぼ同一であるか（例えば、ほぼ１．５）、又は類似しており、光学パターン３３の内部空間中に電界が生成されない場合の液晶層の第２屈折率ｎ２（例えば、ほぼ１．７）は、第１屈折率ｎ１（例えば、ほぼ１．５）より大きい。液晶層の第２屈折率ｎ２が、レンチキュラーパターン層３５の第１屈折率ｎ１より大きければ、複数の内部空間中に満たされた液晶層は凸レンズとして機能する。また、液晶層の第２屈折率ｎ２が、レンチキュラーパターン層３５の第１屈折率ｎ１より大きい場合、第２屈折率ｎ２と空気の屈折率との差も大きくなる。
【００４３】
光学パターン３３の内部空間の中における電界は、下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂに電圧差を印加して生成することができる。
【００４４】
本発明の他の実施形態によれば、図４に示したレンチキュラーパターン層３５と液晶層の上下位置は変更される。つまり、液晶層が導光板９２０と対向する上板９０ｂ側に位置し、レンチキュラーパターン層３５が光源モジュール９１０と対向する下板９０ａ側に位置する。この場合、レンチキュラーパターン層３５は図４に示した光学パターン３３と反対形状を有する。例えば、光学パターン３３は上板９０ｂ側に向かって凸状の凸レンズの形態を有する。また、液晶層は、複数の光学パターン３３の内部空間中に限定されずに、レンズ層３の空間のうちのレンチキュラーパターン層３５を除いた空間を満たしてもよい。
【００４５】
このようなレンチキュラー液晶レンズシートとしての光指向角調節シート９３０の動作に基づく光指向角調節方法について、上述した種々の図面と共に図５乃至図８を参照して説明する。ここでは上述した図４に示した実施形態による光指向角調節シート９３０を例に挙げて説明する。
【００４６】
図５は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光指向角調節シートから光が小さい指向角で出射する場合を示す平面図であり、図６は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光指向角調節シートから光が大きい指向角で出射する場合を示す平面図であり、図７及び図８は、各々、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの導光板に出射する光のシミュレーションデータである。
【００４７】
まず、図５を参照すれば、本発明の一実施形態による光源モジュール９１０は、光を発する少なくとも一つの発光体９１１、及び発光体９１１を取り囲むバッファー層９１２を含む。バッファー層９１２は蛍光体を含み得る。
【００４８】
図５を参照すれば、光指向角調節シート９３０の下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂの間に第１電位差Ｖ１が印加される場合、液晶層の第２屈折率ｎ２が、レンチキュラーパターン層３５の第１屈折率ｎ１、光源モジュール９１０と光指向角調節シート９３０の間の空気の屈折率を含む周辺の屈折率より大きくなる。ここで、第１電位差Ｖ１はほぼ０Ｖである。このことにより、液晶層は周辺に比べて大きい屈折率を有する凸レンズとして機能して、光源モジュール９１０から光指向角調節シート９３０に入射した光が中心側、即ち、図で光源モジュール９１０及び光指向角調節シート９３０のなす水平面に直角な方向、に集まるように屈折し、光指向角が狭くなって導光板９２０に入射する。導光板９２０から出射した光も光指向角が相対的に狭くなった状態であるので、視野角が狭い映像が表示板３００によって表示される。
【００４９】
次に、図６を参照すれば、光指向角調節シート９３０の下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂの間に、第１電位差Ｖ１とは異なる第２電位差Ｖ２が印加される場合、液晶層の第２屈折率ｎ２が図５の場合より小さくなる。このことにより、液晶層の第２屈折率ｎ２は、レンチキュラーパターン層３５の第１屈折率ｎ１とほぼ類似するか、又は同一になり、光源モジュール９１０と光指向角調節シート９３０の間の空気の屈折率との差も小さくなる。ここで、第２電位差Ｖ２は、０Ｖより大きい電圧である。
このことにより、図５の場合に比べて液晶層の凸レンズとしての機能が小さくなって、光源モジュール９１０から光指向角調節シート９３０に入射した光が、図５の場合に比べて中心側に多く屈折せずに、相対的に大きい光指向角で導光板９２０に入射する。導光板９２０から出射した光も光指向角が相対的に広くなった状態であるので、視野角の広い映像が表示板３００によって表示される。つまり、導光板９２０から出射した光は、光指向角調節シート９３０がない場合と類似した光指向角を有することができるので、視野角が相対的に広い映像が表示板３００によって表示される。
【００５０】
図６に示した実施形態において、下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂの間に第２電位差Ｖ２が印加された場合、液晶層の第２屈折率ｎ２がレンチキュラーパターン層３５の第１屈折率ｎ１より小さくなり得る。この場合、光源モジュール９１０から出射した光の光指向角が図５に示した場合に比べてさらに大きくなる。
【００５１】
図７は、図５に示した実施形態によるバックライトユニットの導光板に出射される光のシミュレーションデータであり、図８は、図６に示した実施形態によるバックライトユニットの導光板に出射される光のシミュレーションデータである。光指向角調節シート９３０の下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂの間に印加された電位差によって、導光板９２０に入射する光の光指向角が有意に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）変化することが分かる。
【００５２】
このように本発明の一実施形態による光指向角調節シート９３０を導光板９２０の入光部側に配置して、電圧印加の有無又は電位差によって光源モジュール９１０から出射した光の光指向角を調節して導光板９２０に入射できるので、表示板３００に表示される画像の視野角を調節できる。従って、必要に応じて表示板３００に表示される映像が表示板の側方面から覗き見されることを防止できる。特に、本発明の実施形態によれば、導光板９２０の入光部側に光指向角を調節するための別途のパターンを形成する必要がないので、表示装置で前記別途のパターンに対応する部分を覆うための遮光部分が必要なく、表示装置の周辺領域の幅が広くなるのを防止できる。
【００５３】
また、本発明の一実施形態による光指向角調節シート９３０は、位置によって一定の形態及び厚さを有するので、光源モジュール９１０の配置及びサイズなどの設計条件に制限がない。
【００５４】
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの構造について説明する。
図９は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの平面図であり、図１０は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光源モジュールの印刷回路基板の平面図である。
【００５５】
図９を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットは、上述した種々の実施形態によるバックライトユニットと大部分同一であり、図９は、複数の光源モジュール９１０を印刷回路基板９５０に装着した例を示す。
【００５６】
図９及び図１０を参照すれば、光指向角調節シート９３０は、連結配線９３２によって印刷回路基板９５０と連結される。光指向角調節シート９３０は、連結配線９３２を介して印刷回路基板９５０から下部透明電極９４ａ及び上部透明電極９４ｂに印加されるべき電圧を受け取る。
【００５７】
印刷回路基板９５０は、連結配線９３２と連結された第１パッド９３４ａと第２パッド９３４ｂを含む。第１パッド９３４ａは、光指向角調節シート９３０の下部透明電極９４ａに印加される第１電圧を連結配線９３２に伝達し、第２パッド９３４ｂは、光指向角調節シート９３０の上部透明電極９４ｂに印加される第２電圧を連結配線９３２に伝達する。
【００５８】
印刷回路基板９５０は、また、光指向角調節シート９３０の駆動部と、第１パッド９３４ａ及び第２パッド９３４ｂとを連結するためのコネクタ９５５をさらに含む。
【００５９】
本発明の他の実施形態によれば、光指向角調節シート９３０は、表示板３００に駆動信号を印加するためのデータ駆動部を含むパネル駆動部が装着された印刷回路基板から上記第１、第２電圧の印加を受ける。この時、光指向角調節シート９３０の駆動部は、パネル駆動部が装着された印刷回路基板に共に装着される。
【００６０】
図１１は、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットの光源モジュールと導光板の側断面図である。
【００６１】
図１１を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置用バックライトユニットが含む導光板９２０は、上述した通り表示板３００と対向しない背面が傾斜面に形成するウエッジ型（ｗｅｄｇｅ  ｔｙｐｅ）導光板である。光源モジュール９１０で発光した光は、本発明の一実施形態による光指向角調節シート９３０を介して光指向角が調節されて導光板９２０に入射し、導光板９２０の内部を進した光は、導光板９２０の傾斜面から形成された背面で反射されて、表示板３００が位置する正面側に向かって出射する。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者による種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【００６３】
３  レンズ層
３１  液晶分子
３３  光学パターン
３５  レンチキュラーパターン層
９０ａ  下板
９０ｂ  上板
９３ａ、９３ｂ  下部、上部透明基板
９４ａ、９４ｂ  下部、上部透明電極
３００  表示板
９１０  光源モジュール
９１１  発光体
９１２  バッファー層
９２０  導光板
９３０  光指向角調節シート
９３２  連結配線
９３４ａ、９３４ｂ  第１、第２パッド
９５０  印刷回路基板
９５５  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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