(57)【要約】【課題】  光の輝度均一性を向上させた光学ユニット及びその製造方法、前記光学ユニット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を提供する。【解決手段】  本体（１１０）と、前記本体内に配置され、入射する光を拡散させる複数の拡散部（１３０）と、前記本体内に配置され、前記拡散部のサイズを実質的に均一にする複数の調節部材（１５０）とを含む光学ユニット。【選択図】            図２
2006215525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体内に配置され入射する光を拡散させる複数の拡散部と、
前記本体内に配置され前記拡散部のサイズを実質的に均一にする複数の調節部材と、を含むことを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
前記拡散部は実質的に球形状を有し、前記拡散部の直径は実質的に均一であることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項３】
前記拡散部の平均直径は、１〜２０μｍの範囲のうちから選択されるいずれか一つの値を有することを特徴とする請求項２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記拡散部は、前記光学ユニットの体積に対して１〜１０体積パーセントを有することを特徴とする請求項２記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記拡散部は、気泡を含むことを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記気泡の屈折率は、前記本体の屈折率より小さいことを特徴とする請求項５記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記拡散部は、ビーズを含むことを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項８】
前記ビーズの屈折率は、前記本体の屈折率より小さいことを特徴とする請求項７記載の光学ユニット。
【請求項９】
前記拡散部は、気泡及びビーズを含むことを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項１０】
前記本体はポリマ鎖を含み、前記調節部材は前記ポリマ鎖の間に介在されることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項１１】
前記調節部材は、少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルであることを特徴とする請求項１０記載の光学ユニット。
【請求項１２】
前記調節部材は層状の分子構造を有し、前記ポリマ鎖は前記層の間に介在されることを特徴とする請求項１０記載の光学ユニット。
【請求項１３】
前記調節部材は、前記光学ユニットの体積に対して０．１〜０．５体積パーセントを有することを特徴とする請求項１０記載の光学ユニット。
【請求項１４】
前記調節部材は、層状シリケート、シリコン、カーボンナノチューブ、カーボンナノ繊維、ナノシリカ、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）からなる群から選択される少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項１５】
前記調節部材はモンモリロナイトを含み、前記モンモリロナイトはシリカ４面体（ｓｉｌｉｃａｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ）シート及び前記シリカ四面体シートと対向するアルミナ８面体（ａｌｕｍｉｎａ  ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ）シートの組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
【請求項１６】
光源と、
本体、前記本体内に配置され前記光源から入射する光を拡散させる複数の拡散部、及び前記本体内に配置され前記拡散部のサイズを実質的に均一にする複数の調節部材を含む光学ユニットと、
前記光源及び前記光学ユニットを収納する収納容器と、
を含むバックライトアセンブリ。
【請求項１７】
前記拡散部は実質的に球形状を有し、前記拡散部の直径は実質的に均一であることを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリ。
【請求項１８】
前記拡散部は、気泡を含むことを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリ。
【請求項１９】
前記拡散部は、ビーズを更に含むことを特徴とする請求項１８記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２０】
前記本体はポリマ鎖を含み、前記調節部材は前記ポリマ鎖の間に介在されることを特徴とする請求項１６記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２１】
前記調節部材は、少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルであることを特徴とする請求項２０記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２２】
前記調節部材は層状の分子構造を有し、前記ポリマ鎖は前記層の間に介在されることを特徴とする請求項２０記載のバックライトアセンブリ。
【請求項２３】
光源、本体、前記本体内に配置され前記光源から入射する光を拡散させる複数の拡散部、及び前記本体内に配置され前記拡散部のサイズを実質的に均一にする複数の調節部材を含む光学ユニットを含む光学モジュールと、
前記光学モジュール上に配置され前記光学モジュールから出射される光に基づいて、画像を表示するディスプレイユニットと、
を含む表示装置。
【請求項２４】
前記拡散部は実質的に球形状を有し、前記拡散部の直径は実質的に均一であることを特徴とする請求項２３記載の表示装置。
【請求項２５】
前記拡散部は、気泡を含むことを特徴とする請求項２３記載の表示装置。
【請求項２６】
前記本体はポリマ鎖を含み、前記調節部材は前記ポリマ鎖の間に介在されることを特徴とする請求項２３記載の表示装置。
【請求項２７】
前記調節部材は、少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルであることを特徴とする請求項２６記載の表示装置。
【請求項２８】
ポリマに少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルを混合する段階と、
大気圧より高い圧力で発泡剤を加圧して、前記ポリマ及び前記パーティクルの混合物に前記発泡剤を溶解させる段階と、
前記発泡剤が溶解された前記混合物の周辺の圧力を減圧して、前記発泡剤が溶解された前記混合物の内部に前記発泡剤の発泡による気泡を形成する段階と、
を含む表示装置用光学ユニットの製造方法。
【請求項２９】
前記発泡剤が溶解された前記混合物の内部に形成される前記気泡は実質的に球形状を有し、前記気泡の直径は実質的に均一に形成されることを特徴とする請求項２８記載の表示装置用光学ユニットの製造方法。
【請求項３０】
前記気泡が形成された前記混合物はポリマ鎖を含み、前記パーティクルは前記ポリマ鎖の間に介在されることを特徴とする請求項２８記載の表示装置用光学ユニットの製造方法。
【請求項３１】
前記ポリマは、溶融状態であることを特徴とする請求項２８記載の表示装置用光学ユニットの製造方法。
【請求項３２】
前記混合物は、固体状態、または、液体状態であることを特徴とする請求項３１記載の表示装置用光学ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ユニット及びその製造方法と前記光学ユニット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とに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶は、電場の強度によって光の透過率を変更させる電気的特性及び光学的特性を有する。液晶表示装置（ＬＣＤ）は、液晶（ＬＣ）の電気−光学的特性を利用して画像を表示する。液晶は、自発的に光を生成しない受動素子であるので、暗いところで画像を表示するためには、液晶表示装置はバックライトアセンブリが必要である。
【０００３】
表示装置に採用される従来のバックライトアセンブリは、光源の配置によって直下型バックライトアセンブリ及びエッジ型バックライトアセンブリに区分される。直下型バックライトアセンブリを採用する表示装置の場合、複数個の光源が表示パネルの下部に配置され光を提供する。エッジ型バックライトアセンブリを採用する表示装置の場合、光源は導光板の側面に配置され表示パネルに光を提供する。
【０００４】
直下型バックライトアセンブリを採用する表示装置において、表示パネルと光源との間の離隔距離を狭くすると、表示装置の厚さをより薄く、コンパクトに製作することができる。しかし、表示パネルの正面を基準として、光源の直上部に対応する領域と隣接する光源間に対応する領域との輝度の差異によって、表示パネルと光源との間の離隔距離を狭くするほど、表示パネル上における輝線の発生が顕著になる。
【０００５】
従って、表示装置は、光源から出射される光の輝度均一性を向上させるために、光源と表示パネルとの間に配置される光学部材を必要とする。しかし、従来の光学部材は、光源と表示パネルとの間の離隔距離が狭くなるにつれて、表示パネル上における輝線の発生を大幅に減少させる程度で、光を均一に拡散させることができないという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は、上記従来技術による問題点を解決するためになされたものであり、以下の目的を有する。
【０００７】
本発明の第１目的は、光拡散能力が向上された光学ユニットを提供することにある。
【０００８】
本発明の第２目的は、前記光学ユニットを含むバックライトアセンブリを提供することにある。
【０００９】
本発明の第３目的は、前記光学ユニットを含む表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第４目的は、前記光学ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１目的を達成するために、本発明は、本体、複数の拡散部、及び複数の調節部材を含む光学ユニットを提供する。前記拡散部は、本体内に配置され光学ユニットに入射する光を拡散させて出射する。前記調節部材は、本体内に配置され前記拡散部のサイズを均一にする。好ましくは、前記拡散部は実質的に球形状を有し、前記拡散部の直径は実質的に均一である。選択的に、前記拡散部は、気泡構造及びビーズ（ｂｅａｄ）構造のうち、いずれか一つの構造を含むか、気泡構造及びビーズ構造の全部を含むことができる。前記本体はポリマ鎖を含み、前記調節部材はポリマ鎖の間に介在される。好ましくは、前記調節部材は、少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルである。
【００１２】
本発明の第２目的を達成するために本発明は、光源、光学ユニット、及び収納容器を含むバックライトアセンブリを提供する。前記光学ユニットは、本体、前記本体内に配置され光源から入射する光を拡散させる複数の拡散部、及び本体の内部に配置され前記拡散部のサイズを実質的に均一にする複数の調節部材を含む。収納容器は、前記光源及び前記光学ユニットを収納する。
【００１３】
本発明の第３目的を達成するために、本発明は、光学モジュール及びディスプレイユニットを含む表示装置を提供する。前記光学モジュールは、前記光源及び前記光学ユニットを含む。前記ディスプレイユニットは、前記光学モジュールから出射される光に基づいて画像を表示する。
【００１４】
本発明の第４目的を達成するために、本発明は、ポリマに少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍの長さを有するパーティクルを混合する段階、大気圧より高い圧力で発泡剤を加圧して、ポリマ及びパーティクルの混合物に前記発泡剤を溶融させる段階、及び発泡剤が溶融された混合物の周辺圧力を減圧して、発泡剤が溶融された前記混合物の内部に前記発泡剤の発泡による気泡を形成する段階を含む表示装置用光学ユニットの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、光学ユニットは、光学ユニットに入射される光を光学ユニットの内部に形成された拡散部を通じて拡散させて、輝度均一性がより向上された光を出射する。
【００１６】
本発明による光学ユニットは、光を拡散させる拡散部として気泡を含む。気泡の光の屈折率（以下、「光の屈折率」を「屈折率」と記す）はポリマの屈折率より小さい。従って、光学ユニットが拡散部としてポリマからなるビーズを含む場合より拡散部として気泡を含む場合の方が光学ユニットの光拡散能力がより向上される。
【００１７】
本発明による光学ユニットは、気泡のサイズを均一にして気泡の分布密度をより均一にする調節部材を含む。従って、光学ユニットとランプとの間の間隔を大幅に狭くしても、光学ユニット上における輝線の発生を大きく減少させることができる。従って、ランプと光学ユニットとの間の間隔を大幅に狭くして表示装置を薄く製造しても、ディスプレイユニット上における輝線の発生が大きく減少され、表示装置の画質が向上される。
【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形態を詳細に説明する。
【００１９】
光学ユニット
図１は、本発明の一実施形態による光学ユニットの断面図である。
【００２０】
図１を参照すると、本実施形態による光学ユニット１００は、本体１１０、拡散部１３０、及び調節部材１５０を含む。
【００２１】
本体１１０は、例えば、透明なプレート形状を有することが好ましい。本体１１０は、光透過率、耐熱性、耐化学性、または、機械的強度等が優れた高分子樹脂を含む。高分子樹脂の例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロフィレン、及びポリウレタン等が挙げられる。本体１１０を構成するポリマ鎖は、分子スケールで網形状を形成している。前記網形状を形成するポリマ鎖の相互間の結合の強度は、方向によって結合の強度が異なる、すなわち、異方性である。
【００２２】
図２は、図１に図示された光学ユニットの一部の領域（Ａ）の拡大図である。
【００２３】
図２を参照すると、拡散部１３０は、光学ユニット１００に入射された光を拡散させて出射する。拡散部１３０によって、本体１１０を通過した光の輝度均一性が向上される。拡散部１３０は、光学ユニット１００から出射される光の輝度均一性をより向上させるために、本体１１０の内部に均一に分布されることが好ましい。
【００２４】
また、光学ユニット１００から出射された光の輝度均一性は、拡散部１３０の屈折率及び本体１１０の屈折率の偏差に比例する。例えば、拡散部１３０の屈折率及び本体１１０の屈折率の偏差が大きいほど、光学ユニット１００から出射された光の輝度均一性は向上される。
【００２５】
本実施形態において、拡散部１３０は、本体１１０の内部から発泡された気泡であることができる。気泡１３０は、光学ユニット１００が光の提供を受けて輝度均一性がより向上された光を出射するために、本体１１０の内部に均一に形成されることが好ましい。気泡１３０のサイズは、光学ユニット１００の内部に気泡１３０を形成する過程で調節されることができる。
【００２６】
気泡１３０の平均直径は、気泡１３０の形成工程における工程変数、例えば、気泡１３０の核を成長させるために、高分子樹脂を加熱する温度、圧力、及び時間等によって変更させることができる。光学ユニット１００の体積に対して、気泡１３０の全体の体積パーセント（ｖｏｌｕｍｅ  ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ：ｖｏｌ％）が一定な場合、気泡１３０のサイズが小さいほど、本体１１０内では気泡１３０と本体１１０との間の境界面が多く形成される。光学ユニット１００に入射する光は、気泡１３０と本体１１０との間の境界面が多く形成されるほど、より容易に拡散される。
【００２７】
本実施形態において、気泡１３０の直径は実質的に均一であることが好ましい。なお、気泡１３０の直径は、全体的に増加させ、または、全体的に減少させることができる。本実施形態において、気泡１３０の平均直径は、約１〜２０μｍの範囲のうちから選択されるいずれか一つの値を有することができる。
【００２８】
光学ユニット１００が要求される光拡散能力を有しつつ光学ユニット１００の機械的強度を大きく低下させないために、気泡１３０は、光学ユニット１００の体積に対して、約１ｖｏｌ％から１０ｖｏｌ％の範囲で本体１１０に形成されることが好ましい。
【００２９】
気泡１３０が形成される方法は、例えば、大気圧の数十倍の圧力下で本体１１０に二酸化炭素（ＣＯ２）又は窒素（Ｎ２）等の発泡剤を溶解させ、本体１１０の周辺の圧力を急激に開放して、本体１１０の内部に溶解された発泡剤を発泡させる方法によって、本体の内部に気泡１３０が形成されることができる。
【００３０】
ここで、本体１１０内で気泡１３０を成長させる時間が長いほど、気泡１３０のサイズは大きくなる。従って、気泡１３０を成長させる時間を調節して、本体１１０内に形成される気泡１３０のサイズを調節する。
【００３１】
一方、光学ユニット１００の体積に対する気泡１３０の‘ｖｏｌ％’は、気泡１３０のサイズ及び本体１１０の単位体積当りの形成される気泡１３０の個数によって決定される。本体１１０の周辺圧力を開放する場合、発泡剤が溶解された本体１１０の周辺圧力の変化率が大きいほど、本体１１０の単位体積当りに形成される気泡１３０の個数が増加される。従って、気泡１３０のサイズが決定されると、本体１１０の周辺圧力の変化率を調節して、本体１１０の単位体積当りの形成される気泡１３０の個数を調節する。その結果、光学ユニット１００の体積に対する気泡１３０の‘ｖｏｌ％’が調節される。
【００３２】
調節部材１５０は、本体１１０を構成するポリマ鎖の間に介在され、本体１１０の特性を変化させる。本体１１０を構成するポリマ鎖と分子レベルで相互作用するため、調節部材１５０は、ナノサイズの粒子であることが好ましい。具体的には、調節部材１５０は、三次元的構造のうち、少なくとも一つの方向に対して１〜１００ｎｍ程度の長さを有する粒子（以下、‘パーティクル’と記す）でも良い。
【００３３】
本体１１０に混合されたナノサイズを有するパーティクルはポリマ鎖の間に充填され、本体１１０の熱変形温度、難燃性、水分の浸透性、または、ガスの漏洩を抑制する能力及び本体１１０の強度や熱膨張係数等の機械的特性を向上させる。
【００３４】
例えば、ナノパーティクルは、網形状に構成されるポリマ鎖の組職をよりからませ、ポリマ鎖とナノパーティクルとの間の密着性が高くさせる。この結果、光学ユニット１００の機械的強度は、等方性を有するようになる。本体１１０の内部に形成される気泡は、成長過程で気泡の表面全体的に均一な抵抗を受け、気泡１３０は、本体１１０の内部に均一なサイズに形成される。また、本体１１０は、発泡剤で飽和されているので、気泡の核は、本体１１０に均一な密度で形成される。その結果、気泡１３０は、本体１１０に実質的に均一な密度に形成される。
【００３５】
光学ユニット１００に入射された光は、本体１１０と気泡１３０の境界面で屈折及び反射される。光学ユニット１００に気泡１３０が均一に形成されるほど、光学ユニット１００は、光をより均一に拡散させて、より均一な輝度を有する光を出射する。一方、ナノサイズを有するパーティクルは、サイズが極めて小さいので、光学ユニット１００を透過する光の輝度を減少させない。
【００３６】
調節部材１５０を構成する物質は、多様な物質を使用することができる。調節部材１５０を構成する物質の例としては、層状シリケート、シリコン、カーボンナノチューブ、カーボンナノ繊維、ナノシリカ、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、及び酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の金属及び無機物のうち少なくともいずれか一つで構成されたナノサイズのパーティクルが挙げられる。
【００３７】
本実施形態において、調節部材１５０は、層状シリケートの分子構造を有するクレー（ｃｌａｙ）の一種であるモンモリロナイト（ＭＭＴ）を含む。ＭＭＴは、互いに向かい合うシリカ４面体シートとアルミナ８面体シートの組み合せで構成されている。通常、コロイド粒子に該当するクレーの層の全体のサイズは、１０００ｎｍに達するものもあるが、層間間隔はわずか１ｎｍ程度である。
【００３８】
このため、ポリマのような有機物がクレーの層間に浸透することが容易ではない。この場合、親水性天然モンモリロナイトへの挿入を容易にするために、メチルアミンハイドロクロライド（ｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）のようなハイドロクロライド誘導体、または、プロピルアミンのようなアミン誘導体を有機化剤として使用して、親水性モンモリロナイトを親油性モンモリロナイトに変化させる。
【００３９】
調節部材１５０は、例えば、光学ユニット１００の体積に対して、約０．１ｖｏｌ％〜約０．５ｖｏｌ％を有する。
【００４０】
本実施形態において、光学ユニット１００は、溶液法、重合法、及び配合法（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）のうち少なくともいずれか一つの方法によってＭＭＴのシリケート層の間にポリマを挿入させる挿入型ナノ複合材料であることができる。一方、光学ユニット１００は、シリケート層を完全に分散させる剥離型ナノ複合材料であり得る。
【００４１】
図３は、本発明の一実施形態による光学ユニットの断面図である。
【００４２】
図３を参照すると、本実施形態による光学ユニット２００は、本体２１０、拡散部２３０、及び調節部材２５０を含む。本実施形態による光学ユニット２００は、拡散部２３０を除いては、図１及び図２に図示された光学ユニット１００と実質的に同じである。
【００４３】
拡散部２３０は、光学ユニット２００に入射する光を拡散させて出射する。本実施形態において、拡散部２３０はビーズを含む。ビーズ２３０の屈折率は、光学ユニット２００が入射光を拡散させるために本体２１０の屈折率より小さいことが好ましい。また、ビーズ２３０は、光学ユニット２００が入射光を均一に拡散させるために本体２１０に均一に配置されることが好ましい。
【００４４】
ビーズ２３０は、球、または、楕円等の形状を有することができる。ビーズ２３０のサイズが小さいほど、本体２１０内でビーズ２３０と本体２１０との間の境界面が多く形成され、光学ユニット２００が入射光をより効果的に拡散させて出射することができる。本実施形態において、ビーズ２３０の直径は実質的に均一である。なお、気泡１３０の直径は、全体的に増加させ、または、全体的に減少させることができる。本実施形態において、ビーズ２３０の平均直径は、１〜２０μｍの範囲のうちから選択されるいずれか一つの値であることができる。
【００４５】
光学ユニット２００が要求される光拡散能力を有するためには、ビーズ２３０は、光学ユニット２００の体積に対して、約１〜１０ｖｏｌ％を有するように、本体２１０に形成されることが好ましい。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態による光学ユニットの断面図である。
【００４７】
図４を参照すると、本実施形態による光学ユニット３００は、本体３１０、拡散部３３０、及び調節部材３５０を含む。本実施形態による光学ユニット３００は、拡散部３３０を除いては、図１及び図２に図示された光学ユニット１００と実質的に同じである。
【００４８】
拡散部３３０は、光学ユニット３００に入射する光を拡散させて光学ユニット３００から出射される光の輝度均一性を向上させる。本実施形態において、拡散部３３０は、気泡３３３及びビーズ３３５を含むことができる。気泡３３３及びビーズ３３５の屈折率は、本体３１０の屈折率より小さい。光学ユニット３００が入射光を均一に拡散させるために、気泡３３３及びビーズ３３５は、本体３１０に均一に配置されることが好ましい。
【００４９】
ナノサイズを有する調節部材３５０は、本体３１０を構成するポリマ鎖の間に介在される。調節部材３５０は、網形状で構成されるポリマ鎖の組職をよりからませ、多様な方向に対してより均一な力（等方性）でポリマを互いに結合させる。その結果、気泡３３０及びビーズ３３５は、本体３１０に均一な密度に形成及び配置される。
【００５０】
バックライトアセンブリ
図５は、本発明の一実施形態によるバックライトアセンブリの断面図である。図６は、図５に図示された光学ユニットの一部の領域（Ｂ）の拡大図である。
【００５１】
図５及び図６を参照すると、本実施形態によるバックライトアセンブリ５００は、収納容器４１０、光源４３０、及び光学ユニット４５０を含む。
【００５２】
収納容器４１０は、底板４１１、及び底板４１１の周辺に配置され収納空間を形成する側壁４１３を含む。光源４３０は、例えば、蛍光ランプである。本実施形態において、ランプ４３０は、底板４１１に複数個配置される。
【００５３】
本発明によるバックライトアセンブリ５００は、図１から図４に図示された光学ユニット１００、２００、３００のうち、いずれか一つと実質的に同じ光学ユニットを含むことができる。本実施形態において、光学ユニット４５０は、図１及び図２に図示された光学ユニット１００と実質的に同じである。
【００５４】
光学ユニット４５０は、ランプ４３０から光の提供を受けて、輝度がより向上された光を出射する。本実施形態において、光学ユニット４５０はプレート形状を有し、ランプ４３０の上部に配置される。ランプ４３０は、光学ユニット４５０の一側面と向かい合うように配置されることができる。
【００５５】
複数個のランプ４３０の上部に光学ユニット４５０が配置される場合、ランプ４３０の直上部に対応する領域と隣接するランプ４３０間に対応する領域との輝度の差は大きい。従って、ランプ４３０の直上部に対応する領域と隣接する一のランプ４３０と他のランプ４３０との間の領域の輝度の差を補償するために、光学ユニット４５０は、ランプ４３０から一定間隔離隔するように配置される。  本実施形態によるバックライトアセンブリ５００は、光学シート５３０を更に含むことができる。光学シート５３０は、光学ユニット４５０の上部に配置され、光学ユニット４５０から出射される光の光学特性、例えば、光の正面輝度を向上させる。
【００５６】
表示装置
図７は本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。図８は図７に示された光学ユニットの一部の領域（Ｃ）の拡大図である。
【００５７】
図７及び図８に示すように、本実施形態による表示装置８００は、光学モジュール６００及びディスプレイユニット７００を含む。
【００５８】
光学モジュール６００は、光源６１０及び光学ユニット６３０を含む。光源６１０は、例えば、蛍光ランプである。本実施形態において、光学ユニット６３０は、図１及び図２に示された光学ユニット１００と実質的に同一である。光学ユニット６３０は、ランプ６１０から出射された光を受けて、輝度均一性がより向上された光を出射する。
【００５９】
本実施形態において、光学モジュール６００は、収納容器６５０及び光学シート６９０を更に含むことができる。収納容器６５０は、底板６５１及び底板６５１の周辺部に配置され、底板６５１の上部に収納空間を形成する側壁６５３を含む。光学ユニット６３０はランプ６１０と一定間隔離隔されるように収納容器６５０上に配置される。光学シート６９０は、光学ユニット６３０上に配置され光学ユニット６３０から出射された光の光学特性、例えば、光の正面輝度を向上させる。
【００６０】
ディスプレイユニット７００は、光学モジュール６００の上部に配置され光学モジュール６００から出射された光に基づいて画像を表示する。ディスプレイユニット７００は、第１基板７１０、第２基板７５０、及び液晶層（図示せず）を含む。
【００６１】
第１基板７１０は、スイッチング素子である薄膜トランジスタがマトリックス形態に形成されている透明なガラス基板である。第１基板７１０には、透明な導電性材質からなる画素電極が形成される。
【００６２】
第２基板７５０は、第１基板７１０と向かい合うように配置される。第２基板７５０は、光が通過すると、所定の色に発色する色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程によって形成された基板である。第２基板７５０の全面には、第１基板７１０に形成された画素電極に対応して透明な導電性材質からなる共通電極が形成される。
【００６３】
画素電極と共通電極との間に電界が形成されると、画素電極と共通電極との間に介在された液晶層の配列が変化され、液晶層の配列変化によって光学モジュール６００から供給される光の透過度が変更され、所望する諧調の画像を得ることになる。
【００６４】
本実施形態による表示装置８００において、光学ユニット６３０は入射光を拡散させる拡散部として気泡を含み、気泡がより均一なサイズに形成されるようにする調節部材を含む。従って、ランプ６１０と光学ユニット６３０との間の間隔を大きく狭くしても、ランプ６１０の直上部とランプ６１０との間の領域の輝度の差異に起因するディスプレイユニット７００上における輝線の発生を大きく減少させることができる。
【００６５】
表示装置用光学ユニットの製造方法
図９は本発明の一実施形態による表示装置用光学ユニットの製造方法を示すフローチャートである。
【００６６】
図９に示すように、まず、ポリマに極めて微細な粒子を混合する（段階Ｓ１）。ここで、ポリマは溶融状態でも良い。ポリマに混合される粒子はナノメーターサイズを有するナノパーティクルでも良い。具体的には、ナノパーティクルは、少なくとも一つの方向に対して１から１００ｎｍの長さを有する。即ち、パーティクルの３次元的構造でパーティクルの長さが１から１００ｎｍとなる方向が存在する。ポリマに混合されたナノサイズを有するパーティクルは、ポリマ鎖の間に充填され、ポリマの機械的強度、熱的特性、及び光学的特性等を変化させる。例えば、ナノパーティクルは、網目状に構成されるポリマ鎖の組織をよりからませることによって、ポリマの機械的強度が等方性を有するようにする。      
【００６７】
以後、二酸化炭素や窒素等の不活性気体又は溶剤等の発泡剤を大気圧の数十倍の圧力で加圧して、ポリマ及びナノパーティクル混合物に溶解させる（段階Ｓ２）。ここで、発泡剤は、固体相のポリマ及びナノパーティクルの混合物に溶解されることができるが、液相のポリマ及びナノパーティクルの混合物に溶解されることもできる。発泡剤は、ポリマ及びナノパーティクル混合物に対して飽和溶解量まで溶解される。
【００６８】
最後に、発泡剤が溶解されたポリマ及びナノパーティクル混合物の周辺圧力を開放して急激に減圧した後、前記混合物を前記混合物のガラス転移温度以上に加熱する（段階Ｓ３）。前記ポリマ及びナノパーティクル混合物をガラス転移温度以上に加熱すると、前記混合物の内部に形成された気泡の核が成長して完全な気泡になって、表示装置用光学ユニットが製造される。ここで、ポリマのガラス転移温度は、ポリマの性質が極端的に変わる温度を意味し、ポリマが液体でも固体でもないその中間相を有する温度として定義される。
【００６９】
一方、液相のポリマ及びナノパーティクル混合物に発泡剤を溶解させた場合は、発泡剤が溶解されたポリマ及びナノパーティクル混合物を、例えば、ノズルに通過させる。ノズルを通過した前記混合物の内部は、高圧及び高温状態で低圧及び低温状態に変化する。前記混合物の内部は、発泡剤で過飽和された状態になり熱力学的に不安定な状態になる。前記混合物の内部は、熱力学的に不安定な状態から安定した状態になるために、前記混合物の内部に気泡の核が形成され気泡の核が成長して気泡になる。
【００７０】
本実施形態による表示装置用光学ユニットの製造方法において、ナノサイズを有するパーティクルは、結果的に、気泡のサイズを均一にする機能を有する。即ち、前述したように、ポリマ鎖の間に充填されたナノパーティクルは、ポリマ鎖が成す組織を機械的強度の側面で均質化する。これにより、ポリマ内部に形成される気泡は、実質的に均一なサイズを有して、気泡が形成される密度が均一になる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態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者であれば、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。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
光学ユニットを用いた表示装置に関する分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態による光学ユニットの部分断面図である。
【図２】図１に図示された光学ユニットの一部領域（Ａ）の拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態による光学ユニットの部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による光学ユニットの部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるバックライトアセンブリの断面図である。
【図６】図５に図示された光学ユニットの一部領域（Ｂ）の拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態による表示装置の断面図である。
【図８】図７に図示された光学ユニットの一部領域（Ｃ）の拡大図である。
【図９】本発明の一実施形態による表示装置用光学ユニットの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１００    光学ユニット、
１１０    本体、
１３０    拡散部、
１５０    調節部材。
【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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