(57)【要約】【課題】本発明は、製造費用を低減し、光を効率的に提供できるバックライトユニット及びこれを含む画像表示装置を提供するためのものである。【解決手段】本発明に従うバックライトユニットは、光が発光される発光部と、上記発光部から提供される光が入射されて伝播される光学エンジンと、上記光学エンジンから提供される光が伝播される導光板と、を含み、上記光学エンジンの光出射面に凹凸が配置される。【選択図】図１
2011146381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が発光される発光部と、
前記発光部から提供される光が入射されて伝播される光学エンジンと、
前記光学エンジンから提供される光が伝播される導光板と、を含み、
前記光学エンジンの光出射面に凹凸が配置されたことを特徴とする、バックライトユニット。
【請求項２】
前記発光部は、発光素子を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記発光部は、前記光学エンジンの側面に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記発光部が配置される前記光学エンジンの側面が傾斜して形成されたことを特徴とする、請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記発光部は、前記光学エンジンの側面に傾斜して配置されたことを特徴とする、請求項３に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記光学エンジンの光出射面に対応する前記導光板の一面には凹凸が配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記光学エンジンの一面に配置された反射部を含むことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記反射部が配置された領域に対応する前記光学エンジンに配置された凹凸を含むことを特徴とする、請求項７に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記反射部が配置された領域に対応する前記光学エンジンに配置された凹凸は、前記光学エンジンの長手方向に平行な第１方向に形成されたことを特徴とする、請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記反射部が配置された領域に対応する前記光学エンジンに配置された凹凸は、前記光学エンジンの長手方向に垂直な第２方向に形成されたことを特徴とする、請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記反射部が配置された領域に対応する前記光学エンジンに配置された凹凸は、グルーブ形状、突出形状、規則的なパターン形状、またはランダムなパターン形状で形成されたことを特徴とする、請求項８に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記光学エンジンは、ポリイミド（polyimide：ＰＩ）、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate：ＰＭＭＡ）、シリコン樹脂、及びエポキシ樹脂のうちから選択された物質で形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のうちのいずれか１項によるバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから光の提供を受ける液晶パネルと、
を含むことを特徴とする、画像表示装置。
【請求項１４】
前記バックライトユニットと前記液晶パネルとの間に配置された光学シートをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記バックライトユニットの下部に配置された反射板をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニット及びこれを含む画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、液晶パネルの下に設けられて液晶パネル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、光源としてランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。
【０００３】
一方、液晶表示装置のような画像表示装置の市場では顧客からより薄型の画像表示装置の提供が要請されている。また、製造費用を低減し、光を効率的に提供できる方案が要請されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、製造費用を低減し、光を効率的に提供できるバックライトユニット及びこれを含む画像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】
【０００５】
本発明に従うバックライトユニットは、光が発光される発光部と、上記発光部から提供される光が入射されて伝播される光学エンジンと、上記光学エンジンから提供される光が伝播される導光板と、を含み、上記光学エンジンの光出射面に凹凸が配置される。
【０００６】
本発明に従う画像表示装置は、光が発光される発光部と、上記発光部から提供される光が入射されて伝播される光学エンジンと、上記光学エンジンから提供される光が伝播される導光板と、を含み、上記光学エンジンの光出射面に凹凸が配置されたバックライトユニットと、上記バックライトユニットから光の提供を受ける液晶パネルと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、製造費用を低減し、光を効率的に提供できるバックライトユニット及びこれを含む画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に従うバックライトユニットを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａに従う断面図である。
【図３】図１の光学エンジンを説明する図である。
【図４】本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に従う液晶表示装置を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す斜視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂに従う断面図である。
【図９】図７の導光板を説明する図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【００１０】
図面において、各層の厚さやサイズは説明の便宜及び明確性のために誇張、省略、または概略的に図示された。また、各構成要素のサイズは実際のサイズを全的に反映するのではない。
【００１１】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に従うバックライトユニットを示す斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａに従う断面図であり、図３は図１の光学エンジンを説明する図である。
【００１３】
実施形態に従うバックライトユニットは、発光部１１０、光学エンジン１２０、導光板１３０、及び反射部１４０を含む。
【００１４】
上記発光部１１０は、発光ダイオードのような発光素子で具現できる。また、上記発光部１１０は、発光素子パッケージで具現できる。上記発光部１１０は、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、及び白色発光素子を含むことができる。上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０に光を提供することができる。
【００１５】
上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の側面に配置できる。上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の一側面に配置できる。また、上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の両側面に各々配置できる。上記光学エンジン１２０には上記反射部１４０が配置できる。上記反射部１４０は、上記光学エンジン１２０の背面及び側面に配置できる。上記発光部１１０から提供された光は、上記光学エンジン１２０の内部で伝播できる。上記光学エンジン１２０の側面に配置された上記発光部１１０から提供される光は、上記光学エンジン１２０の他側面方向に伝播される。また、上記発光部１１０から提供される光は、上記反射部１４０で反射されて上記光学エンジン１２０の他側面方向に伝播できる。
【００１６】
上記光学エンジン１２０の一面には第１凹凸１２１が形成されている。上記光学エンジン１２０の一面に形成された上記第１凹凸１２１に対応する上記導光板１３０の一面にも上記第１凹凸１２１の形状に合せて凹凸が形成されている。即ち、上記第１凹凸１２１は、上記導光板１３０に向けて光を提供する上記光学エンジン１２０の光出射面に配置されている。
【００１７】
上記第１凹凸１２１により上記光学エンジン１２０の内部で伝播される光が効果的に外部に抽出できるようになる。これによって、上記光学エンジン１２０から外部に抽出された光は、上記導光板１３０に効率的に入射できるようになる。上記光学エンジン１２０から提供された光は、上記導光板１３０の内部で伝播できる。上記導光板１３０の内部で伝播される光は、上記導光板１３０の上部に放出できる。
【００１８】
上記反射部１４０が配置された領域に対応する上記光学エンジン１２０の一面には第２凹凸１２３が形成されている。上記第２凹凸１２３は、上記光学エンジン１２０の長手方向に平行な第１方向に形成できる。上記第２凹凸１２３によって上記発光部１１０から提供される光が上記光学エンジン１２０の内で効率的に分散できるようになる。上記第２凹凸１２３の背面には上記反射部１４０が配置されている。これによって、上記第２凹凸１２３に入射される光は反射され、上記光学エンジン１２０の内に効率的に分散できるようになる。
【００１９】
上記反射部１４０は、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属や反射物質で形成できる。上記光学エンジン１２０は樹脂で形成できる。上記反射部１４０は、上記光学エンジン１２０に蒸着またはコーティングされて形成できる。例えば、上記光学エンジン１２０は、ポリイミド（polyimide：ＰＩ）、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate：ＰＭＭＡ）などの物質で形成できる。また、上記光学エンジン１２０は、シリコン樹脂及びエポキシ樹脂で形成されることもできる。
【００２０】
また、上記光学エンジン１２０には第３凹凸１２５が配置できる。上記第３凹凸１２５は、上記光学エンジン１２０の長手方向に垂直な第２方向に形成できる。上記第２凹凸１２３及び上記第３凹凸１２５によって上記発光部１１０から提供される光が反射されて分散できるようになる。これによって、上記光学エンジン１２０の一側面に配置された上記発光部１１０で発光された光は、上記光学エンジン１２０の他側面方向に伝播できるようになる。また、上記第２凹凸１２３及び上記第３凹凸１２５で反射された光は、上記導光板１３０に入射できるようになる。
【００２１】
このように、実施形態によれば、上記光学エンジン１２０の側面に配置された上記発光部１１０から発光される光が上記光学エンジン１２０の内部に均一に伝播できるようになる。また、上記光学エンジン１２０に均一に伝播される光は、上記導光板１３０に均一に供給できるようになる。実施形態によれば、上記発光部１１０を上記光学エンジン１２０の側面のみに配置しても上記導光板１３０に充分な光を供給できるようになる。したがって、実施形態によれば、バックライトユニットに適用される発光素子の数を減らせるようになり、組立工程を単純化させ、製造費用を低減できるようになる。
【００２２】
一方、上記発光部１１０が配置される上記光学エンジン１２０の側面が傾斜して形成されるようにすることができる。このような構造的な変形を通じて上記発光部１１０から発光される光の入射角度を調節することができる。必要によって、上記光学エンジン１２０の側面が傾斜して形成することによって、上記発光部１１０から発光される光の一部が上記導光板１３０に向けて放出されるように具現することもできる。このような構造を図４に図示しており、図４では反射部１４０によってその内部に配置された光学エンジン１２０が図示されていない。
【００２３】
また、上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の側面に傾斜して配置されることもできる。即ち、上記光学エンジン１２０の側面が傾斜して形成される代わりに、上記発光部１１０が上記光学エンジン１２０の側面に傾斜して配置されるように具現することもできる。このような変形を通じて上記発光部１１０から発光される光の入射角度を調節することができる。必要によって、上記発光部１１０の配置角度を調節することによって、上記発光部１１０から発光される光の一部が上記導光板１３０に向けて放出されるように具現することもできる。このような構造を図５に図示しており、図５では反射部１４０によってその内部に配置された光学エンジン１２０が図示されていない。
【００２４】
また、上記第１凹凸１２１、第２凹凸１２３、及び第３凹凸１２５は、グルーブ（groove）形状で形成されることができ、その形状は多様に変形できる。例えば、上記第１凹凸１２１、第２凹凸１２３、及び第３凹凸１２５は、突起形状で形成されることもできる。また、上記第１凹凸１２１、第２凹凸１２３、及び第３凹凸１２５は、規則的なパターンで形成されることもでき、ランダムなパターンで形成されることもできる。これは、光学系の設計に従って最適の条件を具現させるために多様に変形できるものである。
【００２５】
上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の側面に配置できる。上記発光部１１０は、例えば上記光学エンジン１２０の外部側面に接触されて配置できる。また、上記発光部１１０は、上記光学エンジン１２０の側面領域の内部に配置されることもできる。
【００２６】
以上、説明されたバックライトユニットは、液晶表示装置のような画像表示装置に適用できる。即ち、図６に示すように、実施形態に従うバックライトユニット６０５を液晶パネル６０１の下に配置することによって、画像表示装置を具現できるようになる。上記液晶パネル６０１は、上記バックライトユニット６０５から提供される光を用いて画像を表示できるようになる。上記バックライトユニット６０５と上記液晶パネル６０１との間には光学シート６０３がさらに配置できる。上記光学シート６０３は、１つまたは複数のシートを含むことができる。上記光学シート６０３は、拡散シート及びプリズムシートを含むことができる。また、上記バックライトユニット６０５の下には反射板６０７がさらに配置できる。上記反射板６０７は、上記バックライトユニット６０５の下部に配置されて上記バックライトユニット６０５から出る光を上部に反射させる機能を遂行する。
【００２７】
図７は本発明の他の実施形態に従うバックライトユニットを示す斜視図であり、図８は図７のＢ−Ｂに従う断面図であり、図９は図７の導光板を説明する図である。
【００２８】
実施形態に従うバックライトユニットは、発光部４１０、導光板４３０、及び反射部４４０を含む。
【００２９】
上記発光部４１０は、発光ダイオードのような発光素子で具現できる。また、上記発光部４１０は、発光素子パッケージで具現できる。上記発光部４１０は、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、及び白色発光素子を含むことができる。上記発光部４１０は、上記導光板４３０に光を提供することができる。
【００３０】
上記導光板４３０は、光学エンジン４３１及び光伝播部４３３を含むことができる。上記光学エンジン４３１には、上記発光部４１０から提供される光が伝播できる。また、上記光伝播部４３３には、上記光学エンジン４３１から提供される光が伝播できる。上記光学エンジン４３１及び上記光伝播部４３３は、一体型で形成できる。
【００３１】
上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の側面に配置できる。上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の一側面に配置できる。また、上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の両側面に各々配置できる。上記光学エンジン４３１には、上記反射部４４０が配置できる。上記反射部４４０は、上記光学エンジン４３１の背面及び側面に配置できる。上記発光部４１０から提供された光は上記光学エンジン４３１の内部で伝播できる。上記光学エンジン４３１の側面に配置された上記発光部４１０から提供される光は、上記光学エンジン４３１の他側面方向に伝播される。また、上記発光部４１０から提供される光は、上記反射部４４０で反射されて上記光学エンジン４３１の他側面方向に伝播できる。上記光学エンジン４３１から提供された光は、上記光伝播部４３３の内部で伝播できる。上記光伝播部４３３の内部で伝播される光は上部に放出できる。
【００３２】
上記反射部４４０が配置された領域に対応する上記光学エンジン４３１の一面には、第１凹凸４３５が形成されている。上記第１凹凸４３５によって上記発光部４１０から提供される光が上記光学エンジン４３１の内で効率的に分散できるようになる。上記第１凹凸４３５の背面には上記反射部４４０が配置されている。これによって、上記第１凹凸４３５に入射される光は反射され、上記光学エンジン４３１の内に効率的に分散できるようになる。
【００３３】
上記反射部４４０は、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属や反射物質で形成できる。上記光学エンジン４３１は、樹脂で形成できる。上記反射部４４０は、上記光学エンジン４３１に蒸着またはコーティングされて形成できる。例えば、上記光学エンジン４３１は、ポリイミド（polyimide：ＰＩ）、ポリメチルメタクリレート（polymethylmethacrylate：ＰＭＭＡ）などの物質で形成できる。
【００３４】
また、上記光学エンジン４３１には第２凹凸４３７が配置できる。上記第１凹凸４３５及び上記第２凹凸４３７によって上記発光部４１０から提供される光が反射されて分散できるようになる。これによって、上記光学エンジン４３１の一側面に配置された上記発光部４１０で発光された光は、上記光学エンジン４３１の他側面方向に伝播できるようになる。また、上記第１凹凸４３５及び上記第２凹凸４３７で反射された光は効率的に上記導光板４３０に入射できるようになる。
【００３５】
このように、実施形態によれば、上記光学エンジン４３１の側面に配置された上記発光部４１０から発光される光が上記光学エンジン４３１の内部に均一に伝播できるようになる。また、上記光学エンジン４３１に均一に伝播される光は、上記導光板４３０に均一に供給できるようになる。実施形態によれば、上記発光部４１０を上記光学エンジン４３１の側面のみに配置しても上記導光板４３０に充分な光を供給できるようになる。したがって、実施形態によれば、バックライトユニットに適用される発光素子の数を減らせるようになり、組立工程を単純化させ、製造費用を低減できるようになる。
【００３６】
一方、上記発光部４１０が配置される上記光学エンジン４３１の側面が傾斜して形成されるようにすることができる。このような構造的な変形を通じて上記発光部４１０から発光される光の入射角度を調節することができる。必要によって、上記光学エンジン４３１の側面が傾斜して形成することによって、上記発光部４１０から発光される光の一部が上記光伝播部４３３に向けて放出されるように具現することもできる。このような構造を図１０に図示しており、図１０では反射部４４０によってその内部に配置された光学エンジン４３１が図示されていない。
【００３７】
また、上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の側面に傾斜して配置することもできる。即ち、上記光学エンジン４３１の側面が傾斜して形成される代わりに、上記発光部４１０が上記光学エンジン４３１の側面にティルティングされて傾斜して配置されるように具現することもできる。このような変形を通じて上記発光部４１０から発光される光の入射角度を調節することができる。必要によって、上記発光部４１０の配置角度を調節することによって、上記発光部４１０から発光される光の一部が上記光伝播部４３３に向けて放出されるように具現することもできる。このような構造を図１１に図示しており、図１１では反射部４４０によってその内部に配置された光学エンジン４３１が図示されていない。
【００３８】
また、上記第１凹凸４３５及び第２凹凸４３７は、グルーブ（groove）形状で形成されることができ、その形状は多様に変形できる。例えば、上記第１凹凸４３５及び第２凹凸４３７は、突起形状で形成されることもできる。また、上記第１凹凸４３５及び第２凹凸４３７は、規則的なパターンで形成されることもでき、ランダムなパターンで形成されることもできる。これは、光学系の設計に従って最適の条件を具現させるために多様に変形できるものである。
【００３９】
上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の側面に配置できる。上記発光部４１０は、例えば上記光学エンジン４３１の外部側面に接触されて配置できる。また、上記発光部４１０は、上記光学エンジン４３１の側面領域の内部に配置されることもできる。
【００４０】
以上、説明されたバックライトユニットは、液晶表示装置のような画像表示装置に適用できる。即ち、実施形態に従うバックライトユニットを液晶パネルの下に配置することによって画像表示装置を具現できるようになる。上記液晶パネルは、上記バックライトユニットから提供される光を用いて画像を表示できるようになる。上記バックライトユニットと上記液晶パネルとの間には光学シートがさらに配置できる。上記光学シートは、１つまたは複数のシートを含むことができる。上記光学シートは、拡散シート及びプリズムシートを含むことができる。また、上記バックライトユニットの下には反射板がさらに配置できる。上記反射板は、上記バックライトユニットの下部に配置されて上記バックライトユニットから出る光を上部に反射させる機能を遂行する。
【００４１】
以上、実施形態を中心として説明したが、これは単に例示であり、本発明を限定するのでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本実施形態の本質的な特性から外れない範囲で以上に例示されていない種々の変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用に関連した差異点は特許請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、光を提供する発光ディバイスに適用できる。
【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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