(57)【要約】本発明は、上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部で伝達される光を集光させる第１集光シート、前記第１集光シートの上部に積層形態に配置され、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含むことを特徴とする反射偏光モジュールが提供される。【選択図】図２
2018503875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部から伝達される光を集光させる第１集光シート；
前記第１集光シートの上部に積層形態で配置され、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート；及び
前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート；
を含むことを特徴とする反射偏光モジュール。
【請求項２】
前記光再利用向上シートの下面に形成され、前記第１構造化パターンの少なくとも一部が内部に埋め込まれる別途の接着層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の反射偏光モジュール。
【請求項３】
前記光再利用向上シートの下面に接合されることを特徴とする請求項１に記載の反射偏光モジュール。
【請求項４】
前記光再利用向上シートは、
下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする請求項１に記載の反射偏光モジュール。
【請求項５】
前記第１拡散突起は、
不均一な大きさを持ち、不規則的に前記光再利用向上シートの下面に形成されることを特徴とする請求項４に記載の反射偏光モジュール。
【請求項６】
前記反射偏光シートは、
上面に突出された複数個の第２拡散突起からなった第２拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする請求項１に記載の反射偏光モジュール。
【請求項７】
前記第２拡散突起は、
不均一な大きさを持ち、不規則的に前記反射偏光シートの上面に形成されることを特徴とする請求項６に記載の反射偏光モジュール。
【請求項８】
前記光再利用向上シートは、
複屈折性を持つ高分子重合体として、ポリエステル、ポリエステル共重合体（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＣｏＰＥＴ）、アクリル系（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のうち、少なくともいずれか一つの素材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の反射偏光モジュール。
【請求項９】
一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板；
前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達される光を上部に反射させる反射板；
前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート、及び前記拡散シートの上部に結合されて上部に行くほど横断面積が減少する第２単位集光体が連続的に繰り返される第２構造化パターンを持つ第２集光シートを含む光学モジュール；及び
上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部で伝達される光を集光させる第１集光シート、前記第１集光シートの上部に積層形態で配置され、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光を光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む反射偏光モジュール；を含み、
前記光再利用向上シートで偏光方向が変化された光は下部に移動し、再び下部で反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１０】
前記光再利用向上シートの下面に形成され、前記第１構造化パターンの少なくとも一部が内部に埋め込まれる別途の接着層をさらに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】
前記第１集光シートは、
前記光再利用向上シートの下面に接合される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１２】
上面に上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート；及び
前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光を光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート；
を含むことを特徴とする反射偏光モジュール。
【請求項１３】
前記光再利用向上シートは、
下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする請求項１２に記載の反射偏光モジュール。
【請求項１４】
前記第１拡散突起は、
不均一な大きさを持ち、不規則的に前記光再利用向上シートの下面に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の反射偏光モジュール。
【請求項１５】
前記光再利用向上シートは、
複屈折性を持つ高分子重合体として、ポリエステル、ポリエステル共重合体（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＣｏＰＥＴ）、アクリル系（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のうち、少なくともいずれか一つの素材で構成されることを特徴とする請求項１２に記載の反射偏光モジュール。
【請求項１６】
一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板；
前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達される光を上部に反射させる反射板；
前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート、及び前記拡散シートの上部に結合されて上部に行くほど横断面積が減少する第２単位集光体が連続的に繰り返される第２構造化パターンを持つ第２集光シートを含む光学モジュール；及び
上面で上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む反射偏光モジュール；を含み、
前記光再利用向上シートで偏光方向が変化された光は下部に移動し、再び下部で反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１７】
屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート；
前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート；及び
前記光再利用向上シートの下面で下部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部で伝達される光を屈折させて集光させる第１集光シート；
を含む反射偏光モジュール。
【請求項１８】
前記光再利用向上シートは、
下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする請求項１７に記載の反射偏光モジュール。
【請求項１９】
一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板；
前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達する光を上部に反射させる反射板；
前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート；及び
屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート及び前記光再利用向上シートの下面で下部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部で伝達される光を屈折させて集光させる第１集光シートを含む反射偏光モジュール；を含み、
前記光再利用向上シートで偏光方向が変化された光は下部に移動し、再び下部で反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とするバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光再利用向上シートを有する反射偏光モジュール及びこれを備えたバックライトユニットに関し、より詳しくは、反射偏光シートで透過できずに下部に反射される光の偏光方向を変えて再び反射偏光シートで透過されるように再利用する反射偏光モジュール及びこれを備えたバックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、平板ディスプレイパネルの使用が拡がり、その代表的なものとして液晶表示装置がある。
【０００３】
一般に、前記液晶表示装置（ＬＣＤ）は従来のブラウン管方式（ＣＲＴ）とは違って、画面全体に均一な光を提供するバックライトユニットが必要である。
【０００４】
具体的に、バックライトユニットは、液晶表示装置の背面から均一な光を提供する構成であって、光源であるＬＥＤが導光板の一側面に配置されていて、導光板の下面には反射板が備えられて、光源の下面及び側面に出射された光を上部に反射させるように構成される。
【０００５】
そして、このように構成された状態で光源によって発生された光は、導光板及び反射板によって上部に伝達され、上部に伝達された光は再び拡散シート及び集光シートを通じて均一に上部へ供給される。
【０００６】
これと共に集光シートの上部には別の反射偏光シートが備えられて、特定偏光の光だけを上部の液晶パネル面に透過させることで液晶表示装置の輝度を上昇させる。
【０００７】
ここで前記集光シートは、一般的なプリズムが形成されたシートが適用されてもよい。
【０００８】
このように、バックライトユニットは、側面に備えられた光源で発生された光が導光板及び反射板によって上部に伝達され、上部に伝達した光が拡散シート及び集光シートを通じて均一に集光されるように構成される。
【０００９】
一方、バックライトユニットで反射偏光シートを備えることができる。前記反射偏光シートは特定の偏光状態の光、つまり、液晶パネルと同じ偏光の光を液晶パネル面で透過させるし、透過されなかった光は下部に反射される。
【００１０】
このように反射偏光シートによって下部に反射された光は、導光板の下面に位置した反射板などによって反射されて再び上部に伝達する反復的な再利用を通じて、液晶ディスプレイの全体的な輝度が上昇する。
【００１１】
しかし、透過できなかった特定偏光の光がバックライト内部で反射等によって再利用されることで、ディスプレイの輝度上昇には限界がある問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の技術的課題は、背景技術で言及した問題点を解決するために、反射偏光シートの下部に光の偏光方向を変化させる光再利用向上シートを備えて反射偏光シートで透過できずに反射された光の偏光方向をランダム化させることにより、再び導光板下面の反射板などで反射されて上部に伝達される光が反射偏光シートを透過できるように再利用を向上させる反射偏光モジュール及びこれを備えたバックライトユニットを提供することにある。
【００１３】
本発明が成そうとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない別の技術的課題は以下の記載から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には明確に理解できる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記のような課題を解決するために、本発明の一側面による反射偏光モジュールは、上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを有し、下部で伝達される光を集光させる第１集光シート、前記第１集光シートの上部に積層形態で配置されて、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む。
【００１５】
また、前記光再利用向上シートの下面に形成され、前記第１構造化パターンの少なくとも一部が内部に埋め込まれる別の接着層をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
また、前記第１集光シートは、前記光再利用向上シートの下面に接合されることを特徴とする。
【００１７】
また、前記光再利用向上シートは、下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする。
【００１８】
ここで、前記第１拡散突起は不均一な大きさを持ち、不規則的に前記光再利用向上シートの下面に形成されることを特徴とする。
【００１９】
また、前記反射偏光シートは上面に突出された複数個の第２拡散突起からなった第２拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする。
【００２０】
また、前記第２拡散突起は、不均一な大きさを持ち、不規則的に前記反射偏光シートの上面に形成されることを特徴とする。
【００２１】
また、前記光再利用向上シートは、複屈折性を持つ高分子重合体として、ポリエステル、ポリエステル共重合体（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＣｏＰＥＴ）、アクリル系（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のうち、少なくともいずれか一つの素材で構成されることを特徴とする。
【００２２】
前記課題を解決するために、本発明の他の側面によるバックライトユニットは、一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板、前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達する光を上部に反射させる反射板、前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート、及び前記拡散シートの上部に結合されて上部に行くほど横断面積が減少する第２単位集光体が連続的に繰り返される第２構造化パターンを持つ第２集光シートを含む光学モジュール、及び上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部から伝達される光を集光させる第１集光シート、前記第１集光シートの上部に積層形態で配置され、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射する光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む反射偏光モジュールを含み、前記光再利用向上シートで偏光方向が変えられた光は下部に移動し、また下部から反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とする。
【００２３】
また、前記光再利用向上シートの下面に形成され、前記第１構造化パターンの少なくとも一部が内部に埋め込まれる別途の接着層をさらに含むことを特徴とする。
【００２４】
また、前記第１集光シートは、前記光再利用向上シートの下面に接合されることを特徴とする。
【００２５】
一方、前記課題を解決するための本発明の別の側面による反射偏光モジュールは、上面で上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光を光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む。
【００２６】
また、前記光再利用向上シートは、下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする。
【００２７】
また、前記第１拡散突起は不均一な大きさを持ち、不規則的に前記光再利用向上シートの下面に形成されることを特徴とする。
【００２８】
また、前記光再利用向上シートは複屈折性を持つ高分子重合体として、ポリエステル、ポリエステル共重合体（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＣｏＰＥＴ）、アクリル系（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）のうち、少なくともいずれか一つの素材で構成されることを特徴とする。
【００２９】
そして、前記課題を解決するための本発明の別の側面によるバックライトユニットは、一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板、前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達される光を上部に反射させる反射板、前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート、及び前記拡散シートの上部に結合されて上部に行くほど横断面積が減少する第２単位集光体が連続的に繰り返される第２構造化パターンを持つ第２集光シートを含む光学モジュール、及び上面で上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、及び前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シートを含む反射偏光モジュールを含み、前記光再利用向上シートで偏光方向が変えられた光は下部に移動し、再び下部で反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とする。
【００３０】
一方、前記課題を解決するための本発明の別の側面による反射偏光モジュールは、屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート、及び前記光再利用向上シートの下面で下部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部から伝達される光を屈折させて集光する第１集光シートを含む。
【００３１】
また、前記光再利用向上シートは、下面に突出された複数個の第１拡散突起からなった第１拡散パターンが形成されて光を拡散させることを特徴とする。
【００３２】
一方、前記課題を解決するための本発明の別の側面によるバックライトユニットは、一側に光源が備えられて前記光源から発生される光を伝達する導光板、前記導光板の下面に積層されて前記導光板を通過して伝達する光を上部に反射させる反射板、前記導光板の上部に積層されて下部から伝達される光を均一に拡散させる拡散シート、及び屈折率が異なる複数個のレイヤーが積層されて光を選択的に透過させる反射偏光シート、前記反射偏光シートの下部に位置し、前記反射偏光シートに透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる光再利用向上シート、及び前記光再利用向上シートの下面で下部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体が連続的に繰り返される第１構造化パターンを持ち、下部で伝達される光を屈折させて集光する第１集光シートを含む反射偏光モジュールを含み、前記光再利用向上シートで偏光方向が変えられた光は下部に移動し、再び下部で反射されて前記反射偏光シートに伝達されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
前記問題点を解決するための本発明によれば、次のような効果がある。
【００３４】
第一、反射偏光シートの下面に別の光再利用向上シートを備えて反射偏光シートを透過できずに反射する光の偏光方向をランダムに変形させることで、後で下部にて再び反射される光の再利用を向上させて前記反射偏光シートを透過できるようにすることでディスプレイの全般的な輝度を増加させることができる利点がある。
【００３５】
第二、本発明による反射偏光モジュールは、上面に第１構造化パターンが形成された反射偏光シート及び光再利用向上シートを積層して一体で構成することにより、全体的厚さを減少させてバックライトユニットのスリム化ができるようにし、シート間の一部領域の離隔及び接触によって発生するニュートン環（Ｎｅｗｔｏｎ’ｓ ｒｉｎｇ）現象を解消できる利点がある。
【００３６】
本発明の効果は前記言及した効果に制限されず、言及されていない別の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施例による反射偏光モジュールが備えられたバックライトユニットの構成を概略的に示す分解斜視図。
【図２】図１のバックライトユニットで反射偏光モジュールと光学モジュールの構成を概略的に示す図。
【図３】図１のバックライトユニットで反射偏光シートが光の一部だけ透過させることを示す図。
【図４】図１のバックライトユニットで、光再利用向上シートが反射偏光シートで反射された光の偏光方向をランダム化させて下部に伝達することを示す図。
【図５】図１のバックライトユニットで第１集光シートの一部が別の接着層内部に埋め込まれて接合される状態を示す図。
【図６】図１のバックライトユニットで光再利用向上シートの下面と反射偏光シートの上面にそれぞれ第１拡散パターン及び第２拡散パターンが形成された状態を示す図。
【図７】本発明の第２実施例による反射偏光モジュールが備えられたバックライトユニットの構成を概略的に示す分解斜視図。
【図８】図７のバックライトユニットで反射偏光モジュールと光学モジュールの構成を概略的に示す図。
【図９】図７の反射偏光モジュールで光再利用向上シートの下面に第１拡散パターンが形成された状態を示す図。
【図１０】本発明の第２実施例による反射偏光モジュールが備えられたバックライトユニットの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の目的が具体的に実現できる本発明の望ましい実施例を、添付図面を参照にして説明する。本実施例を説明するにあたり、同一構成に対しては同一名称及び同一符号が使われ、これによる付加的説明は省略する。
【００３９】
以下の説明において、本発明の一実施例による反射偏光モジュールを備えたバックライトユニットは、ＬＣＤやＬＥＤパネルなどの平板液晶表示装置に適用されることを例えて説明する。しかし、本発明は必ずこれに限定されるものではなく、光学シート単独で使われてもよく、または、液晶表示装置に適用されるものではない他の器具に適用されるバックライトユニットであってもよく、または、照明器具など光の特性及び経路を変化させる装置ならいずれにも適用することができる。
【００４０】
<第１実施例の構成>
先ず、図１ないし図４を参照して本発明の第１実施例による反射偏光モジュールが適用されたバックライトユニットの概略的構成について見ると次のとおりである。
【００４１】
図１は、本発明の第１実施例による反射偏光モジュールが備えられたバックライトユニットの構成を概略的に示す分解斜視図であり、図２は、図１のバックライトユニットで反射偏光モジュールと光学モジュールの構成を概略的に示す図面である。
【００４２】
そして、図３は、図１のバックライトユニットで反射偏光シートが光の一部だけ透過させることを示す図面であり、図４は、図１のバックライトユニットにおいて、光再利用向上シートが反射偏光シートで反射された光の偏光方向をランダム化させて下部に伝達することを示す図面である。
【００４３】
図１に図示されたように、液晶表示装置を構成するにあたり、液晶パネルに光を提供するバックライトユニット（ＢＬＵ：Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）が必須に備えられなければならない。このようなバックライトユニットは、大きな光源１００、導光板２００、反射板５００、光学モジュール３００及び反射偏光モジュール４００を含む。
【００４４】
前記光源１００は、一般的に光を発する発光体で構成され、前記導光板２００の側部で光を発光して前記導光板２００の方向に光を伝達する。
【００４５】
そして、前記導光板２００は前記光源１００から伝達された光を前記光学モジュール３００方向に伝達する。
【００４６】
そして、前記導光板２００の下面には反射板５００が備えられており、前記光源の下面及び側面に出射された光を上部に反射させるように構成される。
【００４７】
ここで、前記導光板２００及び反射板５００は、積層形態でそれぞれ前記光源１００を側部に備えており、前記光源１００から出射された光が前記導光板２００及び前記反射板５００によって反射されることで、前記光源１００が側部に備えられても前記光学モジュール３００と前記反射偏光モジュール４００に光を安定的に伝達することができる。
【００４８】
前記光学モジュール３００は、前記導光板２００の上部に配置されて前記導光板２００から伝達される光を拡散させ、拡散された光を再び集光して上部に伝達する構成であって、拡散シート３１０及び第２集光シート３２０を含む。
【００４９】
前記拡散シート３１０は、前記導光板２００の上部に配置されて光を拡散させ、前記第２集光シート３２０で均一に伝達されるようにする。
【００５０】
具体的に、前記拡散シート３１０は、下部に備えられた前記導光板２００を通じて上部に伝達される光を均一に拡散して上部に位置した前記第２集光シート３２０に伝達する構成であって、上面または下面に不均一なパターンが形成されて光を拡散させる。
【００５１】
前記第２集光シート３２０は第２構造化パターン３２２を持ち、前記拡散シート３１０の上部に結合される構造であってもよい。前記第２構造化パターン３２２はプリズム形状が連続的に繰り返され、上部方向に突出されて上部に行くほど横断面積が小さくなる傾斜面が形成された複数個の前記第２単位集光体３２２ａで構成される。
【００５２】
前記第２単位集光体３２２ａは、下部から伝達される光を屈折及び集光させて上部に伝達する。
【００５３】
ここで、前記第２構造化パターン３２２は、三角形状の上下断面が一方向に沿って延長されるように形成された複数個のプリズム形状を含む。
【００５４】
この時、前記第２単位集光体３２２ａは、複数個で構成されてそれぞれが同じ大きさ及び形状を持つことができるし、これとは逆に、異なる大きさ及び傾斜面の傾斜角度を持つように構成されることもできる。
【００５５】
また、前記第２単位集光体３２２ａはこう配が二重で構成されて、それぞれが異なる傾斜角度を持つように上下方向による断面形状が多角形の形態で形成されることもできる。
【００５６】
本実施例において、前記第２単位集光体３２２ａは前記第２集光シート３２０の上面に沿って一方向に長く延長して形成され、複数個が連続して配置される。
【００５７】
このように前記光学モジュール３００は、前記導光板２００を通じて伝達される光を拡散させる前記拡散シート３１０、及び前記拡散シート３１０の上部に配置されて拡散された光を上部に集光させて伝達する前記第２集光シート３２０を含んで、下部から伝達される光を集光させて上部に伝達する。
【００５８】
一方、前記反射偏光モジュール４００は、上述した前記光学モジュール３００の上部または下部に積層形態で配置され、下部から伝達される光を集光及び偏光させて均一に光を上部に伝達する構成であって、本発明では大きな反射偏光シート４２０、第１集光シート４１０及び光再利用向上シート４３０を含む。
【００５９】
前記反射偏光シート４２０は、上述した前記光学モジュール３００で集光して伝達される光の中で特定偏光や特定方向に震動する形態の光のみを透過させて、残りは再び下部に反射させる構成であって、前記光学モジュール３００の上部に積層されて結合される。
【００６０】
一般的に、前記反射偏光シート４２０は、多層のレイヤードで構成されたスタックで特定偏光の光を反射する反射性偏光板またはミラーで動作することができる。また、可視光線は反射して赤外線は通過させる「コールドミラー」や可視光線は通過させて赤外線は反射する「ホットミラー」のような波長選択性反射鏡として機能することもできる。
【００６１】
本発明に使われたような前記反射偏光シート４２０は、正常の光線はもとより、オフ角でも高反射率であり、入射光線に対しては低い吸収率を示す。このような特性は、通常、前記反射偏光シート４２０が光の単純な反射または反射性偏光に使われるか否かを決める。
【００６２】
このような前記反射偏光シート４２０は、異なる高屈折率レイヤーと低屈折率レイヤーが数十、数百または数千個で積層して構成される。
【００６３】
本発明の第１実施例において、前記反射偏光シート４２０は、図３に図示されたように、前記第１集光シート４１０の上部に備えられ、前記反射偏光シート４２０に向う光は異なる偏光の光が混合された状態であって、前記反射偏光シート４２０が透過させる領域の偏光を持つＰ１の光と、前記反射偏光シート４２０が透過させない領域のＰ２の光で構成される。
【００６４】
図示されたように、前記第１集光シート４１０及び前記第２集光シート３２０を通過した光は、多様な形態の震動形態を持つＰ１及びＰ２の混合状態であるが、前記反射偏光シート４２０はＰ１の光のみ透過させてＰ２の光は再び下部方向に反射させる。
【００６５】
そのため、Ｐ１の光は外部へ放出されるがＰ２の光は反射されて下部に戻り、再び前記第１集光シート４１０、前記第２集光シート３２０及び前記導光板２００などによって反射されて再度上部に移動する。
【００６６】
そして、このような過程で後述する前記光再利用向上シート４３０によってＰ２の光の偏光状態が変わるようになり、このような繰り返しによって前記反射偏光シート４２０が透過させるのに適切な状態へと偏光方向が変換される。
【００６７】
一方、前記光再利用向上シート４３０は、前記反射偏光シート４２０の下面に積層形態で結合され、前記反射偏光シート４２０で透過されずに下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させる構成である。
【００６８】
本発明の実施例で図示されたように、前記光再利用向上シート４３０は、前記反射偏光シート４２０で透過されず、反射された光であるＰ２の偏光方向をランダムに変化させる。
【００６９】
そして、このように前記反射偏光シート４２０によってＰ２の光は不規則的に偏光方向が変化して下部に伝達される。
【００７０】
このように前記光再利用向上シート４３０は、前記反射偏光シート４２０で反射された光の偏光方向をランダムに変化させて下部に伝達することで、前記導光板２００及び前記反射板５００によって再び反射されて上部に移動する光が前記反射偏光シート４２０を透過できるようにする。
【００７１】
これによって、前記光再利用向上シート４３０は、前記反射偏光シート４２０で反射された光の偏光方向をランダムに変化させることで、前記反射偏光シート４２０で下部に反射される光の再利用を向上させ、前記反射偏光シート４２０を透過できるようにする。
【００７２】
ここで、前記光再利用向上シート４３０は、複屈折性を持つ高分子重合体として、ポリエステル、ポリエステル共重合体（ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＣｏＰＥＮ、ＣｏＰＥＴ）、アクリル系（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ、ＣＯＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などの素材で構成されることができる。
【００７３】
本発明の第１実施例では、図４で図示されたように、前記反射偏光シート４２０で反射された光であるＰ２が前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向がランダム化されたＰ３光に変化されるし、このようなＰ３光は前記導光板２００及び反射板５００によって反射され、再び上部に伝達される。
【００７４】
具体的に、図４を見ると、前記光再利用向上シート４３０は前記反射偏光シート４２０の下部に備えられ、後述する前記第１集光シート４１０が積層形態で下部に位置する。
【００７５】
そして、前記反射偏光シート４２０で透過できずに反射される光は、前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向が変化して下部に伝達される。
【００７６】
これによって、前記光再利用向上シート４３０は、前記反射偏光シート４２０で下部に反射される光の偏光方向をランダムに変化させることで、偏光方向が変化した光が下部で再び再利用され、前記反射偏光シート４２０を透過できるようにする。
【００７７】
すなわち、前記反射偏光シート４２０は、一部は透過させて一部は反射させるシートであって、前記反射偏光シート４２０で透過されなかった光は下部に反射され、反射された光は前記光再利用向上シート４３０を透過して偏光方向が変化する。
【００７８】
そして、このように前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向が変化された光は、下部で再利用されて上部に伝達されるし、一部は再び前記反射偏光シート４２０を透過するようになる。
【００７９】
このような光の再利用過程を通じて、前記反射偏光シート４２０を透過できなかった光が前記光再利用向上シート４３０を通過して偏光方向が変化する過程を経るようになり、これによって前記反射板５００などで反射される再利用が繰り返されることによって前記反射偏光シート４２０を透過する光の量が増えるので輝度が上昇する。
【００８０】
一方、前記第１集光シート４１０は上部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体４１２ａが連続的に繰り返される第１構造化パターン４１２を持つように構成され、前記第２集光シート３２０の上部に積層形態で配置される。
【００８１】
そして、前記第２集光シート３２０で集光して伝達される光を再び集光して上部に伝達するように構成される。
【００８２】
この時、前記第１単位集光体４１２ａは、上述した前記第２単位集光体３２２ａと同一に形成されてもよく、これと異なるように形成されてもよい。
【００８３】
本発明において、前記第１集光シート４１０は上述した前記第２集光シート３２０と類似に形成され、このように形成された前記第１集光シート４１０は前記光再利用向上シート４３０の下部に積層形態で配置される。
【００８４】
ここで、前記第１単位集光体４１２ａの上側端部が前記光再利用向上シート４３０の下面に接合されてもよく、これと違って単に積層状態を維持してもよい。
【００８５】
一方、本実施例において、各々の前記第１構造化パターン４１２及び前記第２構造化パターン３２２は、横方向に沿って長く延長して形成され、前記第１構造化パターン４１２の延長方向は前記第２構造化パターン３２２の延長方向と交差される方向に配置される。
【００８６】
本実施例において、前記第１構造化パターン４１２と前記第２構造化パターン３２２の延長方向が垂直に交差されるように配置され、これと違って垂直ではなく単に交差される方向にも配置されることができる。
【００８７】
これによって、前記拡散シート３１０で拡散されて上部に伝達される光は、前記第１単位集光体４１２ａ及び前記第２単位集光体３２２ａを経由して安定的に集光されることができる。
【００８８】
このように構成された本発明のバックライトユニットは、上述した前記導光板２００、前記光学モジュール３００及び前記反射偏光モジュール４００の順にそれぞれ積層して結合され、前記光源１００から発生された光を安定的に拡散及び集光させて伝達することができ、前記反射偏光シート４２０で反射された光は、前記光再利用向上シート４３０で偏光方向がランダムに変化する。
【００８９】
そして、このように前記光再利用向上シート４３０を通じて偏光方向がランダムに変化した光の一部は、再び前記反射偏光シート４２０に伝達されて透過されることで、全体的に輝度が上昇するようになる。
【００９０】
一方、上述したように、前記光再利用向上シート４３０が前記反射偏光シート４２０の下面に備えられることで、前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向がランダムに変化し、前記反射偏光シート４２０で反射された光が前記反射偏光シート４２０と前記反射板５００の間で繰り返される再利用が勧められるようになる。
【００９１】
これによって前記反射偏光シート４２０を透過する光の量が増加することで、全体的に輝度が向上する効果がある。
【００９２】
<第１実施例の変形>
次に、図５を参照にして本発明によるバックライトユニットで光再利用向上シートと第１集光シート４１０の間に別途接着層４４０がさらに備えられる構成について見ると次のとおりである。
【００９３】
図５は、図１のバックライトユニットで第１集光シート４１０の一部が別の接着層４４０内部に埋め込まれて接合される状態を示す図面である。
【００９４】
図示されたように、本発明の実施例による反射偏光モジュール４００において、光再利用向上シート４３０の下部で前記第１集光シート４１０が積層形態で積層され、この時、前記光再利用向上シート４３０の下面に別の接着層４４０がさらに含まれてもよい。
【００９５】
具体的に、前記光再利用向上シート４３０の下面に前記接着層４４０が備えられることで、前記第１集光シート４１０に形成された前記第１構造化パターン４１２の一部が前記接着層４４０の内部に埋め込まれ、これによって前記光再利用向上シート４３０と前記第１集光シート４１０が積層状態を安定的に維持することができる。
【００９６】
次いで、図６を参照にして本発明によるバックライトユニットで第１拡散パターン４３２と第２拡散パターン４２２がさらに備えられた形態について見ると次のとおりである。
【００９７】
図６は、図１のバックライトユニットで光再利用向上シート４３０の下面と反射偏光シート４２０の上面にそれぞれ第１拡散パターン４３２及び第２拡散パターン４２２が形成された状態を示す図面である。
【００９８】
図示されたように、本発明による反射偏光モジュール４００において、前記光再利用向上シート４３０の下面には複数個の第１拡散突起４３２ａからなった前記第１拡散パターン４３２が形成され、前記反射偏光シート４２０で反射された光を拡散させる。
【００９９】
この時、拡散される光は前記光再利用向上シート４３０によって光の偏光方向がランダムに変化された状態で拡散される。
【０１００】
具体的に、前記第１拡散パターン４３２は、前記光再利用向上シート４３０の下面に突出形成された複数個の第１拡散突起４３２ａを持ち、前記第１拡散突起４３２ａが連続して形成される。
【０１０１】
ここで前記第１拡散パターン４３２は多様な大きさ及び形態で不規則的に配置されることができ、前記光再利用向上シート４３０と異なる素材または異なる屈折率を持つように構成されることもできる。
【０１０２】
第１実施例で前記第１拡散突起４３２ａは球状に形成され、球状の表面を通じて多様な角度で光を反射または屈折させることで前記光再利用向上シート４３０を透過して移動する光を拡散させるように構成される。
【０１０３】
これと違い、前記第１拡散突起４３２ａは球状ではなく多様な形態の多角形や、非対称的形態で形成されることもできる。
【０１０４】
ここで前記第１拡散突起４３２ａはビーズのような拡散粒子が高分子樹脂に分散された結果であってもよく、拡散粒子の一部分は高分子樹脂内に埋め込まれ、残り部分だけ露出された形で形成されることもできる。
【０１０５】
このように前記第１拡散パターン４３２によって拡散された光は、再び下部に伝達されて下部で再利用される。
【０１０６】
一方、図示されたように前記反射偏光シート４２０の上面に複数個の第２拡散突起４２２ａからなった第２拡散パターン４２２が形成されることもできる。
【０１０７】
これは前記反射偏光シート４２０の上面に形成されて前記反射偏光シート４２０を透過した光を拡散させる構成で、上述した前記第１拡散パターン４３２と類似に多様な大きさを持ち、不規則的に前記反射偏光シート４２０の上面に形成されることができる。
【０１０８】
このように前記反射偏光シート４２０の上面に前記第２拡散パターン４２２が形成されることで、前記反射偏光シート４２０を透過した光を拡散させることができる。
【０１０９】
本実施例において、前記第１拡散パターン４３２及び前記第２拡散パターン４２２がそれぞれ前記光再利用向上シート４３０の下面と前記反射偏光シート４２０の上面のいずれにも備えられるように構成されているが、前記第１拡散パターン４３２または前記第２拡散パターン４２２のうち、いずれか一つにのみ備えられるように構成されることもできる。
【０１１０】
<第２実施例の構成>
次いで、図７及び図８を参照にして本発明による第２実施例の構成に対して概略的に見ると次のとおりである。
【０１１１】
図７は、本発明の第２実施例による前記反射偏光モジュール４００が備えられたバックライトユニットの構成を概略的に示す分解斜視図であり、図８は、図７のバックライトユニットで前記反射偏光モジュール４００と前記光学モジュール３００の構成を概略的に示す図面である。
【０１１２】
図示されたように、本発明の第２実施例によるバックライトユニットは、基本的構成は上述した第１実施例の構成と類似するが、前記反射偏光シート４２０及び前記光再利用向上シート４３０の構成が異なる。
【０１１３】
具体的に前記反射偏光シート４２０の下面に前記光再利用向上シート４３０が備えられる特徴は同一であるが、前記第１構造化パターン４１２が前記反射偏光シート４２０の上面に直接形成される。
【０１１４】
そして、前記反射偏光シート４２０の上面に前記第１構造化パターン４１２が形成された状態で下面に前記光再利用向上シート４３０が備えられ、前記第２集光シート３１２の上部に積層形態で配置される。
【０１１５】
すなわち、前記第１構造化パターン４１２、前記反射偏光シート４２０及び前記光再利用向上シート４３０の順に積層される。
【０１１６】
このように、前記反射偏光シート４２０の上面に前記第１構造化パターン４１２が形成され、前記光再利用向上シート４３０が前記反射偏光シート４２０の下部に備えられることによって前記反射偏光モジュール４００自体が一体で構成され、これによって全体的厚さが減少する。
【０１１７】
これによって前記反射偏光シート４２０の上面に前記第１構造化パターン４１２が形成される場合、全体的厚さが低減されてバックライトユニットの製造時にスリム化が容易となり、シート間の一部領域の離隔及び接触によって発生することができるニュートン環を解消することができる。
【０１１８】
このように本発明の第２実施例のように、前記反射偏光モジュール４００が構成されることによって、前記光学モジュール３００を経て集光された光の一部が前記反射偏光シート４２０で反射され、反射された光は前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向がランダムに変化する。
【０１１９】
そして、このように偏光方向の変化した光は、前記導光板２００及び反射板５００によって反射され、再び前記光学モジュール３００を経て集光された後、一部が前記反射偏光シート４２０を透過して前記第１構造化パターン４１２によって集光される。
【０１２０】
<第２実施例の変形された構成>
次に、図９を参照にして本発明による前記反射偏光モジュール４００で前記光再利用向上シート４３０の下面に前記第１拡散パターン４３２が形成された形態について見ると、次のとおりである。
【０１２１】
図９は、図７の前記反射偏光モジュール４００で前記光再利用向上シート４３０の下面に前記第１拡散パターン４３２が形成された状態を示す図面である。
【０１２２】
本発明による前記反射偏光モジュール４００で前記光再利用向上シート４３０は、下面に偏光方向が変化された光を拡散させる別途の第１拡散パターン４３２がさらに形成されることができる。
【０１２３】
具体的に、前記第１拡散パターン４３２は、前記光再利用向上シート４３０の下面に突出形成された複数個の第１拡散突起４３２ａを持ち、前記第１拡散突起４３２ａが連続して形成される。
【０１２４】
ここで前記第１拡散パターン４３２は、多様な大きさ及び形態で不規則的に配置されることができるし、前記光再利用向上シート４３０と異なる素材または異なる屈折率を持つように構成されることもできる。
【０１２５】
本実施例で前記第１拡散突起４３２ａは球状に形成され、球状の表面を通じて多様な角度で光を屈折させることで前記光再利用向上シート４３０を透過して移動する光を拡散させるように構成される。
【０１２６】
これと違って、前記第１拡散突起４３２ａは球状ではなく多様な形態の多角形や、非対称的形態で形成されることもできる。
【０１２７】
ここで前記第１拡散突起４３２ａは、ビーズのような拡散粒子が高分子樹脂に拡散された結果であり得るし、拡散粒子の一部分は高分子樹脂内に埋め込まれ、残りの部分だけ露出された形態で形成されることもできる。
【０１２８】
また、前記第１拡散突起４３２ａはマスターを利用して複製する方法で形成されることもでき、別途の加工ロ−ルを利用して形成されることもできる。
【０１２９】
<第３実施例の構成>
次いで、図１０を参照にして本発明による第３実施例の構成について概略的に見ると、次のとおりである。
【０１３０】
図１０は、本発明の第２実施例による反射偏光モジュールが備えられたバックライトユニットの構成を示す図面である。
【０１３１】
図示されたように、本発明の第３実施例によるバックライトユニットは、基本的な構成は上述した第１実施例の構成と類似するが、前記第１集光シート４１０及び第２集光シート３２０の構成が異なる。
【０１３２】
具体的に、前記反射偏光シート４２０の下部に前記光再利用向上シート４３０が備えられるが、前記第１構造化パターン４１２が前記光再利用向上シート４３０の下面に直接形成される。
【０１３３】
この時、前記第１集光シート４１０が上述したものと違い、逆プリズム形態で形成され、前記光再利用向上シート４３０の下面に前記第１構造化パターン４１２が形成される形態で備えられる。
【０１３４】
具体的に、前記第１集光シート４１０は、前記光再利用向上シート４３０の下面で下部に行くほど横断面積が減少する第１単位集光体４１２ａが連続的に繰り返される第１構造化パターン４１２を持ち、下部で伝達される光を集光させる。
【０１３５】
そして、上述したことと違って、別途の前記第２集光シート３２０が備えられず、前記第１集光シート４１０の下部に前記拡散シート３１０が積層形態で配置される。
【０１３６】
このように前記第２集光シート３２０が備えられないため、前記反射偏光モジュール４００と前記拡散シート３１０が積層されても上述した第１実施例に比べて全体的に厚さが減少する。
【０１３７】
これによって、前記光再利用向上シート４３０の下面に前記第１集光シート４１０が逆プリズム形態である場合、第２集光シート３２０の不在によって全体的な厚さが低減され、バックライトユニット製造の厚さを最小化させることができ、シート間に発生されるニュートン環を解消させることができる。
【０１３８】
本発明の第３実施例のように、前記反射偏光モジュール４００が構成されることによって、前記拡散シート３１０によって拡散された光が前記第１集光シート４１０によって集光され、 集光された光の一部が前記反射偏光シート４２０で反射される。
【０１３９】
そして、前記反射偏光シート４２０で反射された光は前記光再利用向上シート４３０によって偏光方向がランダムに変化し、これによって前記光再利用向上シート４３０を透過した光は下部で再利用され、再び前記反射偏光シート４２０に伝達されて一部が前記反射偏光シート４２０を透過するようになる。
【０１４０】
以上のように、本発明による好ましい実施例を察してみたところ、前記説明した実施例の他にも本発明がその趣旨や範疇から脱することなく、他の特定形態で具体化されるという事実は、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明である。したがって、上述した実施例は制限的なものではなく例示的なものとされるべきであり、これによって本発明は上述した説明に限定されず、添付された請求項の範疇及びそれ同等の範囲内で変更されることもできる。
【図１】
2018503875.tif 000003
【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】
2018503875.tif 000011
【図１０】
2018503875.tif 000012
【国際調査報告】
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2018503875.tif 000014
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