(57)【要約】【課題】  バックライトユニットの部品数を減らすことにより構造が簡単になり、光の透過効率を向上させて鮮明な画質を具現することができる、バックライトユニット及びそれを備えたディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  本発明のバックライトユニット及びそれを備えるディスプレイ装置は、ディスプレイパネルと前記ディスプレイパネルに所定の光を供給するバックライトユニットを含む。前記バックライトユニットは、光源と、前記光源から照射される光を均一光に変換させる光変換ユニットと、前記光変換ユニットに入射される光の入射角を増加させる光入射角制御ユニットとを含む。【選択図】  図２
2008034351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から照射される光を均一光に変換させる光変換ユニットと、
前記光変換ユニットに入射される光の入射角を増加させる光入射角制御ユニットと、を含むことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記光変換ユニットは、前後面が開放され、内側面がミラーで形成されたライトトンネル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】
前記光入射角制御ユニットは、前記光源と前記光変換ユニットとの間の光経路上に設置された少なくとも一つの屈折レンズ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４】
前記光変換ユニットから出射される均一光を拡大させる光拡大ユニットを更に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５】
前記光拡大ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間の光経路上に設置された少なくとも一つのプロジェクションレンズを含むことを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記光拡大ユニットによって拡大された光を、ディスプレイパネルに垂直に入射させるレンズユニットを更に含むことを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記レンズユニットは、前記光拡大ユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置されたフレネルレンズを含むことを特徴とする請求項６に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記レンズユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置され、前記レンズユニットを経由した光を拡散させる拡散部材を更に含むことを特徴とする請求項６に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記光変換ユニットから出射される均一光がディスプレイパネルに向かうように光の経路を変更させる光経路変更ユニットを更に含むことを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記光経路変更ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間に設置された反射ミラーを含むことを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記反射ミラーは、前記ディスプレイパネルに対して所定の角度で傾いたことを特徴とする請求項１０に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記反射ミラーは、平面ミラー又は曲面ミラーであることを特徴とする請求項１０に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
複数の光源を備える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１４】
前記光源は、レーザー光源である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１５】
ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルに所定の光を供給するバックライトユニットと、を含み、
前記バックライトユニットは、
光源と、
前記光源から照射される光を均一光に変換させる光変換ユニットと、
前記光変換ユニットに入射される光の入射角を増加させる光入射角制御ユニットと、を含むことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記光変換ユニットは、前後面が開放され、内側面がミラーで形成されたライトトンネルを含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記光入射角制御ユニットは、前記光源と前記光変換ユニットとの間の光経路上に設置された少なくとも一つの屈折レンズを含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記光変換ユニットから出射される均一光を拡大させる光拡大ユニットを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記光拡大ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間の光経路上に設置された少なくとも一つのプロジェクションレンズを含むことを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記光拡大ユニットによって拡大された光を、ディスプレイパネルに垂直に入射させるレンズユニットを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記レンズユニットは、前記光拡大ユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置されたフレネルレンズを含むことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記レンズユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置され、前記レンズユニットを経由した光を拡散させる拡散部材を更に含むことを特徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記光変換ユニットから出射される均一光がディスプレイパネルに向かうように光の経路を変更させる光経路変更ユニットを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記光経路変更ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間に設置された反射ミラーを含むことを特徴とする請求項２３に記載のディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記反射ミラーは、前記ディスプレイパネルに対して所定の角度で傾いたことを特徴とする請求項２４に記載のディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記反射ミラーは、平面ミラー又は曲面ミラーであることを特徴とする請求項２４に記載のディスプレイ装置。
【請求項２７】
複数の光源を備えることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記光源は、レーザー光源であることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記ディスプレイパネルは、ＬＣＤパネルであることを特徴とする請求項１５に記載のディスプレイ装置。
【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それを備えるディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、「ＬＣＤ」という）は、マトリックス状に配列された多数の液晶セルと、これらの液晶セルのそれぞれに供給されるビデオ信号を切り換えるための多数の制御用スイッチから構成されたＬＣＤパネルを備える。ＬＣＤパネルは、バックライトユニットから供給される光の透過量が調節されることにより、画面に所望する画像を表示するようになる。
【０００３】
図１に示すように、一般的なバックライトユニットは、光を発生させる光源１と、光源１を取り囲む形に設けられるハウジング３と、光源１から入射される光を平面光源に変換させる導光板５と、導光板の下部に位置し導光板の下面及び側面に進行する光を上面側に反射させる反射板７と、導光板５を経由した光を拡散させる第１拡散板９と、第１拡散板９を経由した光の進行方向を調節する第１、第２プリズム１１、１３と、第２プリズム１３を経由した光を拡散させる第２拡散板１５等を備える。
【０００４】
前記のような一般的なバックライトユニットは、光源として主に冷陰極蛍光ランプを使用する。従って、ランプで発生する光の損失を防止し、ＬＣＤパネル１７に均一に拡散させるために光源１とＬＣＤパネル１７との間に前記のような多数の部品を備えなければならないので、構造が複雑となる問題がある。また、ランプで発生する光は多数の部品を通過するため、光の透過効率が減少し、画質が低下する問題がある。
【特許文献１】韓国登録実用新案第０１４２９２７号
【特許文献２】日本公開特許第２００５−３５３５９７号公報
【特許文献３】米国公開特許第２００５−０２１９４２８号公報
【特許文献４】米国登録特許第５５９４５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は前述の問題点を解決するために提出されたもので、本発明の目的は、バックライトユニットの部品数を減らすことにより構造が簡単になり、光の透過効率を向上させて鮮明な画質を具現することができる、バックライトユニット及びそれを備えたディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明に係るバックライトユニットは、光源と、前記光源から照射される光を均一光に変換させる光変換ユニットと、前記光変換ユニットに入射される光の入射角を増加させる光入射角制御ユニットと、を含む。
【０００７】
前記光変換ユニットは、前後面が開放され、内側面がミラーで形成されたライトトンネルを含むことが好ましい。
【０００８】
前記光入射角制御ユニットは、前記光源と前記光変換ユニットとの間の光経路上に設置された少なくとも一つの屈折レンズを含むことが好ましい。
【０００９】
本発明によると、バックライトユニットは、前記光変換ユニットから出射される均一光を拡大させる光拡大ユニットを更に含むことが好ましい。
【００１０】
前記光拡大ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間の光経路上に設置された少なくとも一つのプロジェクションレンズを含むことが好ましい。
【００１１】
本発明によると、バックライトユニットは、前記光拡大ユニットによって拡大された光を、ディスプレイパネルに垂直に入射させるレンズユニットを更に含むことが好ましい。
【００１２】
前記レンズユニットは、前記光拡大ユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置されたフレネルレンズを含むことが好ましい。
【００１３】
本発明によると、バックライトユニットは、前記レンズユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設置され、前記レンズユニットを経由した光を拡散させる拡散部材を更に含むことが好ましい。
【００１４】
本発明によると、バックライトユニットは、前記光変換ユニットから出射される均一光がディスプレイパネルに向かうように光の経路を変更させる光経路変更ユニットを更に含むことが好ましい。
【００１５】
前記光経路変更ユニットは、前記光変換ユニットとディスプレイパネルとの間に設置された反射ミラーを含むことが好ましい。
【００１６】
前記反射ミラーは、前記ディスプレイパネルに対して所定の角度で傾いたことが好ましい。
【００１７】
前記反射ミラーは、平面ミラー又は曲面ミラーであることが好ましい。
【００１８】
本発明によると、バックライトユニットは、複数の光源を備えることができる。
【００１９】
前記ディスプレイパネルはＬＣＤパネルであり、前記光源はレーザー光源であることが好ましい。
【００２０】
一方、本発明の目的を達成するためのディスプレイ装置は、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに所定の光を供給する前述したような構成を有するバックライトユニットと、を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、光の直進性の優れたレーザーを光源として使うため、バックライトユニットの構造が簡単であり、光透過効率が良い。
【００２２】
また、レーザー光源の入射角を増加させて光の均一度を向上させることにより、色の再現力に優れ、鮮明な画質を具現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適なバックライトユニット及びそれを備えたディスプレイ装置について詳述する。
【００２４】
図２は本発明の一実施形態に係るバックライトユニット及びそれを採用したディスプレイ装置の概略図であり、そして、図３は図２に示す光変換ユニットの斜視図である。
【００２５】
図２及び図３に示すように、本発明に係るバックライトユニットは、光源１００、光変換ユニット２００、光入射角制御ユニット３００、光拡大ユニット４００、光経路変更ユニット５００等を備える。
【００２６】
前記光源１００は、光の直進性の優れたレーザーを用いる。本発明において、レーザー光源１００は、白色光を発生する一つの白色光源として構成しているが、多数の光源、たとえば赤色光源、緑色光源、及び青色光源で構成された３つの光源から、それぞれ赤色光、緑色光、及び青色光が発生して白色光を形成するように構成することも可能である。
【００２７】
前記光変換ユニット２００は、前後面が開放され、内側面がミラー２１０ａで形成されたライトトンネル２１０を含む。ライトトンネル２１０は、多角形又は円形の横断面状を有するものを含み、好ましくは真四角の横断面を有する。ライトトンネル２１０は、光源１００から照射される光を均一光に変換させるもので、公知技術により理解可能であるから具体的な説明は省略する。
【００２８】
前記光入射角制御ユニット３００は、ライトトンネル２１０に入射される光の入射角（θ）を増加させる。光入射角制御ユニット３００は、光源１００とライトトンネル２１０との間の光経路上に設置された少なくとも一つの屈折レンズ、たとえば凸レンズ２個３１０、３１１が一列に設置されたことが好ましい。
【００２９】
前記光拡大ユニット４００は、ライトトンネル２１０から出射される均一光を所定の大きさに拡大させてディスプレイパネル１１０に入射させる。ディスプレイパネル１１０は、液晶表示装置、すなわちＬＣＤパネルであることが好ましい。光拡大ユニット４００は、ライトトンネル２１０とディスプレイパネル１１０との間の光経路上に少なくとも一つが設置されたプロジェクションレンズ４１０、４１１、４１２を含む。
【００３０】
前記光経路変更ユニット５００は、ライトトンネル２１０から出射される均一光がディスプレイパネル１１０に向かうように光の経路を変更させる。光経路変更ユニット５００は、ライトトンネル２１０とディスプレイパネル１１０との間に設置され、ライトトンネル２１０から出射される光をディスプレイパネル１１０の領域に反射させる反射ミラー５１０を含む。反射ミラー５１０は、ディスプレイパネル１１０に対して所定の角度で傾くように設置され、反射面が平面または曲面状を有することが好ましい。図面では反射ミラー５１０が多数のプロジェクションレンズ４１０、４１１、４１２の間に設置された構成としているが、反射ミラー５１０がライトトンネル２１０とプロジェクションレンズ４１０との間に設置された構成、またはプロジェクションレンズ４１２とディスプレイパネル１１０との間に設置された構成としても良い。
【００３１】
ディスプレイパネル１１０と光拡大ユニット４００との間にはレンズユニット６００が設置される。レンズユニット６００は、光拡大ユニット４００によって拡大された光をディスプレイパネル１１０に垂直に入射させる。レンズユニット６００は、フレネルレンズ６１０であることが好ましい。フレネルレンズ６１０は、幾つかのひも状に分けて各ひもにプリズム作用を有するようにして収差を小さくしたもので、公知技術により理解可能であるから具体的な説明は省略する。
【００３２】
ディスプレイパネル１１０とレンズユニット６００との間には、レンズユニット６００を経由した光をディスプレイパネル１１０に拡散させる拡散部材７００が設置されたことが好ましい。
【００３３】
前記のように構成された本発明に係るバックライトユニットは、レーザー光源１００から照射される光は、光源１００とライトトンネル２１０との間に設置された光入射角制御ユニット３００によって光の入射角（θ）が増加され、ライトトンネル２１０に入射される。ライトトンネル２１０に入射される光は、ライトトンネル２１０を経由する際に、内部のミラー２１０ａによって反射過程を通るが、このときの光の入射角（θ）が大きいため光がよく混ぜられるようになり、均一な光の形で出射される。ライトトンネル２１０から出射される均一光は、プロジェクションレンズ４１０、４１１、４１２によって所定の大きさに拡大され、フレネルレンズ６１０を経由してディスプレイパネル１１０に垂直に入射される。ライトトンネル２１０から出射される均一光は、ライトトンネル２１０とディスプレイパネル１１０との間に設置された反射ミラー５１０によって光の経路変更が可能である。フレネルレンズ６１０を経由した光は、拡散部材７００によってディスプレイパネル１１０に拡散される。光がディスプレイパネル１１０に入射されると、ディスプレイパネル１１０はピクセル毎に適切にＲ、Ｇ、Ｂの透過率を調節して映像を具現する。
【００３４】
本発明によると、光の直進性の優れたレーザーを光源１００として使うため、バックライトユニットの部品数を減らすことができて構造が簡単であり、光透過率が良い。また、レーザー光源１００の入射角（θ）を増加させて光の均一度を向上させることにより、色の再現力に優れ鮮明な画質を具現することができる。
【００３５】
一方、本発明に係るバックライトユニットを採用したディスプレイ装置は、ディスプレイパネル１１０とディスプレイパネル１１０に所定の光を供給する前述したようなバックライトユニットを含む。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態を図示及び説明してきたが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨から外れることなく当該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誰もが多様な変形実施が可能であることは勿論のことであり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一般的なバックライトユニットの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るバックライトユニット及びそれを採用したディスプレイ装置の概略図である。
【図３】図２に示した光変換ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００      光源
１１０      ディスプレイパネル
２００      光変換ユニット
２１０      ライトトンネル
３００      光入射角制御ユニット
４００      光拡大ユニット
４１０、４１１、４１２  プロジェクションレンズ
５００      光経路変更ユニット
５１０      反射ミラー
６００      レンズユニット
６１０      フレネルレンズ
７００      拡散部材
【図１】
2008034351.tif 000003
【図２】
2008034351.tif 000004
【図３】
2008034351.tif 000005