特許 6248085 超薄膜ライトユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6248085

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】超薄膜ライトユニット

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20171204BHJP

   G02B 5/32 20060101ALI20171204BHJP

   G02B 5/02 20060101ALI20171204BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20171204BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 431

   G02B5/32

   G02B5/02 A

   F21S2/00 433

   F21S2/00 438

   F21Y115:10

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-225460(P2015-225460)

(22)【出願日】2015年11月18日

(65)【公開番号】特開2016-100340(P2016-100340A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2015年11月19日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0161895

(32)【優先日】2014年11月19日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(73)【特許権者】

【識別番号】515320927

【氏名又は名称】コベストロ ドイチュラント アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】バン， ヒュンソク

(72)【発明者】

【氏名】リュウ， スンマン

【審査官】 當間 庸裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１８１２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１１００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００３／００４９３１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一側に備えられた傾斜部と、前記傾斜部から他側に延びて一定厚を有する平板部が備えられた高屈折フィルムと、
前記傾斜部の上部において前記一側に第１幅を有する第２部材と、
前記平板部の上部において前記他側の中央部に前記第２部材と一定の距離が離隔される第１部材と、
前記平板部の上部において前記第１幅を有する第３部材と、
前記平板部の側面において前記第１部材と隣接して配置された光源と、を含み、
前記第１部材は、前記光源から前記平板部の前記側面に入射された入射光のうち、前記高屈折フィルムと前記第３部材の界面から全反射が起きる臨界角より小さな入射角を有する透過光を吸収し、
前記傾斜部は、前記光源から前記平板部の前記側面に入射された入射光のうち、前記臨界角より大きな入射角を有し前記高屈折フィルムの内部を全反射により進む発散光を、前記臨界角より小さな入射角を有し前記第２部材に入射するように反射角度を調整する傾斜角度を有し、
前記第２部材は、前記傾斜部により垂直方向に視準して前記第２部材に入射した前記発散光を垂直及び水平方向に視準した平行光に変換すると同時に、一定条件を有するように出光させるホログラムパターンを有し、
前記一定条件は、前記視準した平行光が前記傾斜部に向かって出光し、前記傾斜部により角度が調整されて再度反射された前記視準した平行光が前記高屈折フィルムを透過して、前記第３部材と空気間の界面から全反射が起きる条件であり、
前記第３部材は、前記傾斜部により再度反射された前記視準した平行光の一部を前記第３部材の外部に出光させるパターンを有する、超薄膜ライトユニット。

【請求項2】

前記第１部材は、前記第３部材の上部に配置された請求項１に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項3】

前記第３部材は、前記第２部材と前記第１部材との間に配置された請求項１に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項4】

前記パターンは、ホログラムパターン、またはグレイティングパターンである、請求項１に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項5】

一側に備えられた傾斜部と、前記傾斜部から他側に延長され、一定の厚さを有する平板部が備えられた高屈折フィルムと、
前記高屈折フィルムの上部面と対向して配置された低屈折フィルムと、
前記傾斜部の上部から前記一側に第１幅を有する第２部材と、
前記平板部の上部から前記他側の中央部に前記第２部材と一定距離離隔された第１部材と、
前記平板部の上部から前記第１幅を有する第３部材と、
前記平板部の側面から前記第１部材と隣接して配置された光源と、を含み、
前記第１部材は、前記光源から前記平板部の前記側面に入射された入射光のうち、前記高屈折フィルムと前記低屈折フィルムの界面で全反射が起こる臨界角より小さい入射角を有する透過光を吸収し、
前記傾斜部は、前記光源から前記平板部の前記側面に入射された入射光のうち、前記臨界角よりも大きな入射角を有し前記高屈折フィルムの内部を全反射により進行する発散光を、前記臨界角より小さい入射角を有し前記第２部材に入射するように反射角度を調整する傾斜角度を有し、
前記第２部材は、前記傾斜部によって垂直方向に照準されて前記第２部材に入射した前記発散光を垂直方向と水平方向に視準した平行光に変換するとともに、一定の条件を有するように出光させるホログラムパターンを有し、
前記一定の条件は、前記視準した平行光が前記傾斜部に向け出光し、前記傾斜部によって角度が調整されて再反射された前記視準された平行光が前記高屈折フィルムと、前記低屈折フィルムを透過して、前記第３部材と空気との間の界面で全反射が起こる条件であり、
前記第３部材は、前記傾斜部によって再反射された前記視準された平行光の一部を前記第３部材の外部に出光させるパターンを有する、超薄膜ライトユニット。

【請求項6】

前記パターンは、ホログラムパターン、またはグレイティングパターンである、請求項５に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項7】

前記高屈折フィルムの下部において前記第１部材と対向して配置された下部第１部材をさらに含む請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項8】

前記平板部の前記側面から前記超薄膜ライトユニットの幅方向へ前記光源の両側に配置された光散乱モード用光源と、
前記高屈折フィルムの下部面に配置された下部低屈折フィルムと、
前記下部低屈折フィルムの下部面において前記平板部と対向して配置された第４部材と、をさらに含み、
前記下部低屈折フィルムの屈折率は、前記低屈折フィルムの屈折率より低く設定される、請求項５に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項9】

前記平板部の前記側面から前記超薄膜ライトユニットの幅方向へ前記光源の両側に配置された光散乱モード用光源と、
前記高屈折フィルムの下部面に配置された下部低屈折フィルムと、
前記下部低屈折フィルムの下部面において前記平板部と対向して配置された第４部材と、をさらに含み、
前記下部低屈折フィルムの屈折率は、前記第２部材と前記第３部材の屈折率より低く設定される、請求項１に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項10】

前記第４部材の下部に配置された反射フィルムをさらに含む請求項８または９に記載の超薄膜ライトユニット。

【請求項11】

前記下部低屈折フィルムの下部面に配置された下部第１部材をさらに含み、前記下部第１部材は、前記光源から前記平板部の前記側面に入射された入射光のうち、前記高屈折フィルムと前記下部低屈折フィルムの界面から全反射が起きる臨界角より小さな入射角を有する透過光を吸収する、請求項８または９に記載の超薄膜ライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超薄膜ライトユニットに関する。特に、本発明は、ホログラフィ技術を応用した超薄膜フィルム方式の超薄膜ライトユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

最近、３次元（３Ｄ：Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）映像と映像再生技術に対する研究が盛んになされている。３次元映像関連メディアは、視覚情報の水準を一層高める新しい概念の実感映像メディアとして次世代映像装置を主導することが予想される。従来の２次元映像システムは、平面映像を提供するが、３次元映像システムは、物体が持っている実際イメージ情報を観察者に見せる観点において窮極的な映像具現技術ということができる。

【0003】

３次元立体映像を再生するための方法には、大きくステレオスコピック（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｙ）、ホログラフィ（ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ）及び集積映像（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｉｍａｇｉｎｇ）などの方法が研究開発されている。このうち、ホログラフィ方式は、レーザーを利用して製作したホログラフィを観測時に特殊眼鏡を装着しなくても、実物と同じ立体映像を感じることができる方式である。したがって、ホログラフィ方式は、立体感に優れており、観測者が疲労感無しで立体映像を感じることができる最も理想的な方式として知られている。

【0004】

ホログラフィ方式は、物体から反射された光（物体波）と干渉性（Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）がある光（基準波）を重ねて得られる干渉信号を記録し、これを再生する原理を利用することである。可干渉性の高いレーザー光を使用して物体にぶつかって散乱される物体波をさらに他の方向から入射された基準波と会うようにして形成された干渉紋を写真フィルムに記録することをホログラムという。物体波と基準波とが会う時、干渉による干渉紋を形成するが、この干渉紋に物体の振幅と位相情報が共に記録される。このように記録された干渉紋に参照光を照射して、ホログラムに記録された立体性を３次元映像に復元することをホログラフィという。

【0005】

ホログラフィ方式の映像システムを構築する場合、光源から放出される光の強度がガウス分布（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ）に従うから、輝度が均一でない。また、イメージノイズを引き起こす多差モードを減らすために、光が入射される角度を傾ける場合、光の直進（Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）純度がひどく損傷する。

【0006】

このような従来の技術の短所を解決するために、多差モードを減らすために、光が入射される角度を傾けた状態でも、光の直進純度を維持するためのライトシステムＢＬＵが研究されている。一例として、コリーメーション（Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）レンズを利用した方式がある。図１Ａは、コリーメーションレンズを利用して平行直進光線束（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ）を生成するライトユニットＢＬＵの概要を示した図である。

【0007】

図１Ａに示すように、光源３０に点光源を配置し、点光源３０から焦点距離分だけ離れた位置にコリーメーションレンズＣＬを配置すると、点光源３０から放射された光は、コリーメーションレンズＣＬにより平行光線束（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｌｉｈｇｔ Ｂｅａｍ）が作られる。このように生成された平行光線束をホログラフィ方式の立体映像システムにおいて参照光として使用することができる。

【0008】

しかしながら、ほとんどの場合、ホログラフィ映像システムにおける参照光は、ホログラムパターンの形成された回折光学素子に一定角度を持って入射されることが好ましい。理由は、ホログラムフィルムのような回折光学素子は、０次モード（０ｔｈ ｍｏｄｅ）と１次以外の高次モードのイメージが生成されうるから、これらの発生を除去あるいは減らすためには、一定角度の入射角を与えることが有利であるためである。

【0009】

このためには、図１Ａによるライトユニットにおいて、光源３０の位置を入射角分だけ偏向させることを考慮することができる。図１Ｂは、コリーメーションレンズを利用して所定の入射角で進む平行光線束を生成するライトユニットＢＬＵの概要を示した図である。

【0010】

図１Ｂに示すように、点光源３０の位置を光軸１３０から上側方向へ偏向させて、コリーメーションレンズＣＬの中心に向けた入射角がαになるようにすることができる。すると、理論的には、図１Ｂの点線で示すように、光軸１３０に水平な方向に対して角度α分だけ傾斜した方向に進む平行光線束を作ることができる。しかしながら、実際の場合には、コリーメーションレンズＣＬ球面収差のような物理的特性により、実際光経路は、図１Ｂの実線で示したように、入射角αを持って平行に進まない。その結果、ライトユニットＢＬＵから出射した平行光線束が望む方向に、望む領域にわたって均一に入射されずに、いずれか一方に偏って分布する結果が現れる。

【0011】

このような問題を解決するための方案として、コリーメーションレンズにプリズムシートを組み合わせて光照射方向制御可能なライトユニットが提案されるときもあった。以下、図２を参照して、光照射方向制御可能なライトユニットを説明する。図２は、従来の技術による光照射方向制御可能な平行光線束を提供するライトユニットの構造を示す概略図である。

【0012】

従来の技術による光照射方向制御可能なライトユニットＢＬＵは、コリーメーションレンズＣＬ、コリーメーションレンズＣＬの一側辺に位置した点光源３０、及びコリーメーションレンズＣＬの他側辺に位置したプリズムシートＰＳを含む。点光源３０は、一地点から放射形に光を放出する光源であれば、どれでも良い。点光源３０から出射する光ができるだけコリーメーションレンズＣＬ側に照射されるようにするために、後方に反射鏡（図示せず）をさらに含むこともできる。

【0013】

点光源３０は、コリーメーションレンズＣＬの焦点平面上に位置することが好ましい。特に、点光源３０は、コリーメーションレンズＣＬの中心から焦点平面の中心を連結する光軸１３０（Ｌｉｇｈｔ Ａｘｉｓ）上に位置することがさらに好ましい。

【0014】

コリーメーションレンズＣＬは、点光源３０から入射される光を平行光線束１００（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ）に作る。すなわち、光軸１３０と平行な方向に直進する平行光線束を形成する。コリーメーションレンズＣＬは、フレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ Ｌｅｎｓ）のような光学系レンズを含むことができる。

【0015】

プリズムシートＰＳは、コリーメーションレンズＣＬを基準に点光源３０と対称になる方向に位置することが好ましい。プリズムシートＰＳは、コリーメーションレンズＣＬにより平行直進する光の方向を光軸に対して垂直方向に一定角度α分だけ屈折させる。例えば、プリズムシートＰＳは、平行光線束１００の平行性はそのまま維持したまま、進む方向が光軸１３０から一定にα゜分だけ下に向かうように調節できる。すなわち、プリズムシートＰＳは、平行光線束１００を照射方向の調節された平行光線束２００（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ）に変換する。プリズムシートＰＳは、フレネルプリズムシートを含むことができる。

【0016】

このようなライトユニットを採用したホログラフィ表示装置は、無眼鏡方式のホログラム立体映像装置（Ｈｏｌｏｇｒａｍ ３Ｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）または超薄膜平板型表示装置（ＣＶＤ；Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｖｉｅｗｉｎｇ−Ｗｉｎｄｏｗ Ｄｉｓｐｌａｙなど）に応用できる。このうち、超薄膜平板型表示装置は、多様な種類の表示装置として応用できる。

【0017】

例えば、視野範囲を任意的に調節できるので、特定の観覧者だけに表示情報を提供する保安用表示装置を提供できる。あるいは、互いに異なる映像を互いに異なる視野範囲に表示する、多重表示装置を提供できる。また、左眼映像を左眼に右眼映像を右眼だけに選択的に提供できるから、３Ｄクロス−トルクがほとんど発生しない立体映像表示装置を提供できる。

【0018】

図３は、従来の技術の一例による超薄膜平板型表示装置の概略的な構図を示す図である。図３に示すように、従来の技術の一例による超薄膜平板型表示装置は、映像を表現する表示パネルＬＣＰとライトユニットＢＬＵとを含む。表示パネルＬＣＰは、ライトを利用する平板表示装置として、代表的には、液晶表示パネルを使用することができる。超薄膜平板型表示装置は、表示パネルＬＣＰにおいて表現する映像情報を特定視野範囲に限定して照射する装置である。したがって、視野範囲を調節するためには、ライトの照射範囲を特定範囲に限定するライトユニットＢＬＵが必要である。例えば、ライトユニットＢＬＵは、図２において説明した方式を応用したことでありうる。

【0019】

さらに詳細に説明すると、従来の技術による超薄膜平板型表示装置のライトユニットＢＬＵは、光源ＬＥＤ、（コリーメーション）レンズＬＥＮ、反射板ＲＥＦ及び回折光学フィルムＨＯＥを備える。ホログラフィ技術を使用するためには、視準性の高い光を使用することが必要である。したがって、光源ＬＥＤは、レーザー光源あるいはＬＥＤレーザー光源でありうる。また、光源ＬＥＤが一般ＬＥＤである場合、光の視準性を高めるためのコリーメーションレンズＬＥＮをさらに備えることができる。コリーメイティド光を利用して特定範囲に限定して照射されるライトを作るための、視野範囲の記録された回折光学フィルムＨＯＥを備える。回折光学フィルムＨＯＥに基準波に該当するライトを照射することによって、回折光学フィルムＨＯＥに記録されたことに応じて、一定範囲に限定された照射範囲を有するライトを表示パネルＬＣＰに提供できる。

【0020】

特に、大面積超薄膜平板型表示装置を具現するためには、大面積表示パネルＬＣＰに対応する回折光学フィルムＨＯＥが表示パネルＬＣＰの背面に配置される。そして光源ＬＥＤから出射され、レンズＬＥＮによりコリーメーションしたライトを大面積回折光学フィルムＨＯＥに入射するための反射板ＲＥＦを備える。

【0021】

このように、従来の技術による超薄膜平板型表示装置は、光を空間光学的に発散及び収斂を必要とするレンズＬＥＮと反射板ＲＥＦなどを備える。したがって、望む水準の視準性を確保するためには、物理的にある程度の光経路を必要とする。すなわち、ライトユニットＢＬＵの体積が大きくならざるをえない構造を有する。その結果、従来の技術による超薄膜平板型表示装置は、体積が大きく、重さが重いから、多様な分野に応用するのに限界がある。また、視野範囲調節ライトという限定された分野だけに適用可能なライトで汎用目的として応用は不可能である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

本発明の目的は、前記問題点を解消するために案出されたものであり、コリーメーション光を提供する超薄膜ライトユニットを提供することにある。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1A】コリーメーションレンズを利用して平行直進光線束（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｂｅａｍ）を生成するライトユニットの概要を示した図である。

【図1B】コリーメーションレンズを利用して所定の入射角で進む平行光線束を生成するライトユニットの概要を示した図である。

【図2】従来の技術による光照射方向制御可能な平行光線束を提供するライトユニットの構造を示す概略図である。

【図3】従来の技術の一例による超薄膜平板型表示装置の概略的な構図を示す図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットの概略的な構造を示す斜視図である。

【図5】図４に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットの平面図である。

【図6】図５に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造をＩ−Ｉ’線に沿って切った側面図である。

【図7A-7B】図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ａ領域において、光源から入射された発散光が高屈折フィルムの内部で進む状態を示す拡大側面図である。

【図8】図７Ａ及び図７Ｂに示す発散光がＸ−Ｙ平面上において進む状態を示す平面図である。

【図9】図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｂ領域において、発散光が高屈折フィルムの傾斜部を経て第２部材に入射する状態を示す拡大側面図である。

【図10】図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｂ領域において、第２部材から出射した平行光が進む状態を示す拡大側面図である。

【図11A-11B】図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｃ領域において、全反射により進む平行光が上部面に出射する状態を示す拡大側面図である。

【図12】第２部材から出射した平行光がＸ−Ｙ平面上において進む状態を示す平面図である。

【図13】本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットの平面図である。

【図14】図１３に示す本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造をII−II’線に沿って切った拡大側面図である。

【図15-17】本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットの側面図である。

【図18】本発明の第４の実施の形態による超薄膜平板型表示装置を概略的に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

複数の実施の形態を説明するに当たって、同じ構成要素については、第１の実施の形態において代表的に説明し、他の実施の形態では省略されることができる。

【0025】

＜第１の実施の形態＞
以下、図４ないし図１２を参照して、本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットについて詳細に説明する。特に、本発明の核心構成要素である超薄膜導光フィルムＬＧＦ及び光源ＬＳとの相関関係について詳細に説明する。

【0026】

まず、図４ないし図６を参照して、本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットを構成する超薄膜導光フィルムＬＧＦ及び光源ＬＳの構造を説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットの概略的な構造を示す斜視図である。図５は、図４に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットの平面図である。図６は、図５に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造をＩ−Ｉ’線に沿って切った側面図である。

【0027】

本発明の第１の実施の形態による超薄膜導光フィルムＬＧＦは、光（ライト）を誘導するフィルム型導光媒体あるいはウェーブガイド媒体であるベースフィルムＷＧを含み、ベースフィルムＷＧの上部面に形成及び／または配置される第２部材ＲＨＯＥ、第３部材ＥＰ及び第１部材ＬＡを含む。

【0028】

第１幅Ｗを有するベースフィルムＷＧは、一側に備えられた傾斜部ＷＥＤと、傾斜部ＷＥＤから他側に延び一定厚を有する平板部ＦＬＡＴが備えられた高屈折フィルムＨＲを含む。また、ベースフィルムＷＧは、高屈折フィルムＨＲの上部表面に積層された平板型低屈折フィルムＬＲをさらに含む。ベースフィルムＷＧの上部面の一側の中央部には、第１部材ＬＡが形成され、他側には、第１幅Ｗを有する第２部材ＲＨＯＥが形成される。ベースフィルムＷＧの上部において第１部材ＬＡと第２部材ＲＨＯＥが形成された領域を除いた領域には、第１幅Ｗを有する第３部材ＥＰが形成される。このとき、第２部材ＲＨＯＥは、高屈折フィルムＨＲの傾斜部ＷＥＤが形成された領域の上部に形成される。

【0029】

高屈折フィルムＨＲの屈折率は、低屈折フィルムＬＲの屈折率より大きく、第２部材ＲＨＯＥと第３部材ＥＰの屈折率は、低屈折フィルムＬＲの屈折率と似ているか、または若干大きいことが好ましい。例えば、高屈折フィルムＨＲは、１．６の屈折率を有するＰｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅであり、低屈折フィルムＬＲは、１．４３〜１．５の屈折率を有するＵＶ Ｒｅｓｉｎでありえ、第３部材ＥＰと第２部材ＲＨＯＥは、１．５の屈折率を有する物質から形成されることができる。ただし、これに限定されるものではない。

【0030】

光源ＬＳには、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ、以下、ＬＥＤとする）と類似の大きさの発光面積と発散角を有するその他光源ＬＳなどが利用されることができる。本発明では、光効率の低い直進光ＬＥＤでない一般的に使用される発散光ＬＥＤを使用することができるから、光効率を向上させることができ、単価低減が可能である。

【0031】

本発明は、白色光を発現する一つのＬＥＤだけで光源ＬＳを構成することができ、赤色、緑色及び青色ＬＥＤをそれぞれ１個ずつ使用し、適切な形態で配列して（横あるいは縦方向を一列に配置するか、三角形の形態で配置できる。）白色光を作ることができる。または、高輝度の薄膜型超薄膜ライトユニットを具現しようとする等、必要によっては、複数の白色光ＬＥＤを使用しても良い。また、赤−緑−青ＬＥＤを一セットにして、複数セットの赤−緑−青ＬＥＤを使用しても良い。本発明では、最小限の光源ＬＳを利用し、発熱を最小化し、エネルギー効率を極大化するために、１個の光源ＬＳを使用することを中心に説明する。

【0032】

光源ＬＳは、高屈折フィルムＨＲの平板部ＦＬＡＴと隣接する超薄膜導光フィルムＬＧＦの側面に配置される。図において光源ＬＳは、高屈折フィルムＨＲの側面と一定間隔が離隔されて配置されたと示されたが、必要によって高屈折フィルムＨＲに近接して配置するか、または密着されて配置されることができる。このとき、光源ＬＳの位置は、光源ＬＳから高屈折フィルムＨＲに入射される光の漏れと、光源ＬＳからの熱による高屈折フィルムＨＲの損傷を考慮して設計することが好ましい。光源ＬＳから出射した光は、光源ＬＳと対向する高屈折フィルムＨＲの側面を介して入射する。

【0033】

第１部材ＬＡは、光源ＬＳと隣接したベースフィルムＷＧの一側の上部に形成される。第１部材ＬＡは、光源ＬＳに入射された光のうち、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面から全反射が起きる臨界角より小さな入射角を有する光を全部吸収する機能を果たす。

【0034】

第２部材ＲＨＯＥは、ベースフィルムＷＧの上部面に形成され、第１部材ＬＡと対向する他側に形成される。また、高屈折フィルムＨＲの傾斜部ＷＥＤが形成された領域の上部に配置される。第２部材ＲＨＯＥは、ベースフィルムＷＧの上部面に光回折フィルムを付着するか、または光回折層を塗布して形成でき、反射物質が利用されることができる。

【0035】

ベースフィルムＷＧの上部面において第１部材ＬＡと第２部材ＲＨＯＥが形成されない領域には、光を外部に放出するための第３部材ＥＰが形成される。第３部材ＥＰは、ベースフィルムＷＧの上部面に光回折フィルムを付着するか、光回折層を塗布して形成できる。または、グレイティングパターンをベースフィルムＷＧの上部表面に直接塗布するか、または彫り込むこともできる。

【0036】

超薄膜導光フィルムＬＧＦから伝達される内部光は、発散モード、反射モード及び出射モードに分けて進む。

【0037】

発散モードにおいて、光源ＬＳから出射した発散光は、高屈折フィルムＨＲの内部に入射し、入射した発散光は、高屈折フィルムＨＲの内部から傾斜部ＷＥＤに向かって（＋Ｘ軸方向に）全反射で進む。

【0038】

反射モードにおいて、傾斜部ＷＥＤに入射した発散光は、傾斜部ＷＥＤの傾斜により角度が調整されて、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射されず、第２部材ＲＨＯＥ方向に進む。このとき、発散光は、傾斜部ＷＥＤを経ながら垂直方向に視準（ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）された形態で進む。傾斜部ＷＥＤを経て第２部材ＲＨＯＥに入射した発散光は、垂直、水平方向に視準された平行光の形態で第２部材ＲＨＯＥにより高屈折フィルムＨＲの内部に出射される。

【0039】

出射モードにおいて、第２部材ＲＨＯＥから出射した、水平方向に視準された平行光は、再度傾斜部ＷＥＤを経て全反射角度が視準して調整され、角度の調整された平行光は、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射されずに超薄膜導光フィルムＬＧＦの上、下部面との間を全反射を介して−Ｘ軸方向に進む。このとき、全反射により進む平行光の一部は、第３部材ＥＰと反応して超薄膜導光フィルムＬＧＦの外部に放出される。

【0040】

以下、図７ないし図１２を参照して、光源ＬＳから出射した光が超薄膜導光フィルムＬＧＦの内部でどのように進み、どんな方式で上部面を介して面発光するように放出されるかについて、さらに詳細に説明する。詳細な説明のために、図６において示す超薄膜ライトユニット構造をＡ、Ｂ及びＣ領域に分けて説明する。

【0041】

まず、Ａ領域での光の進行方式について詳細に説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ａ領域において、光源から入射された発散光が高屈折フィルムの内部で進む状態を示す拡大側面図である。図８は、図７Ａ及び図７Ｂに示す発散光がＸ−Ｙ平面上において進む状態を示す平面図である。

【0042】

図７Ａに示すように、Ｘ−Ｚ平面上から見ると、光源ＬＳから出射した入射光ＦＯＬ、ＰＯＬは、高屈折フィルムＨＲの側面に入射してＸ−Ｚ平面上においてＸ軸に沿って進む。入射光のうち、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲの界面から全反射が起きる臨界角より大きな角度で入射した光は、便宜上発散光ＦＯＬと呼び、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの界面から全反射が起きる臨界角より小さな角度で入射した光を透過光ＰＯＬと呼ぶ。したがって、発散光ＦＯＬは、高屈折フィルムＨＲの内部から傾斜部ＷＥＤに向かって（＋Ｘ軸方向）全反射により進む。

【0043】

透過光は、ＰＯＬは、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの界面から全反射されずに、そのまま透過する。このような透過光ＰＯＬは、視準されない形態で外部に放出されることができるから、視野範囲の調節が可能なライトを具現化しようとする本発明の構成により調節されずに散乱光として放出されることができる。したがって、本発明は、透過光ＰＯＬを遮断するために、光源ＬＳと隣接したベースフィルムＷＧの一側の上部面の中央部に第１部材ＬＡを形成する。

【0044】

第１部材ＬＡは、透過光ＰＯＬを十分に吸収できる領域だけに形成されることが好ましい。発散光ＦＯＬは、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面から全反射されて、第１部材ＬＡの影響を受けないで進むので、第１部材ＬＡのＸ軸方向への長さは、透過光ＰＯＬを十分に吸収できる長さで適切に設定されることができる。例えば、第１部材ＬＡのＸ軸方向への長さは、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間での全反射臨界角を考慮して決定されることができるので、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間での全反射臨界角が大きくなるほど、第１部材ＬＡのＸ軸方向への長さは長くなることができる。第１部材ＬＡのＹ軸方向への幅は、光源ＬＳから出光する光の発散角度により決定されることができる。光源ＬＳから出光した光の発散角度が大きくなるほど、第１部材ＬＡのＹ軸方向への幅は、長くなることができる。

【0045】

図７Ｂを参照すれば、第１部材ＬＡがベースフィルムＷＧの一側の上部面だけに形成される場合、第１部材ＬＡの＋Ｘ軸方向への長さが過度に長くなることができる。すなわち、透過光ＰＯＬ１、ＰＯＬ２のうち、高屈折フィルムＨＲの下部面に向けて入射された透過光ＰＯＬ２が高屈折フィルムＨＲの下部界面を介して全反射されて、高屈折フィルムＨＲの上部面をそのまま透過できるが、このような透過光ＰＯＬ２まで上部の第１部材ＬＡが吸収するためには、上部の第１部材ＬＡの＋Ｘ軸方向への長さが不必要に長くなることができる。したがって、ベースフィルムＷＧの一側の上部面に形成された第１部材ＬＡと対向するように、高屈折フィルムＨＲの一側の下部面に下部第１部材ＬＡ２をさらに含むことができる。このような場合、透過光ＰＯＬ１、ＰＯＬ２のうち、高屈折フィルムＨＲの上部面に向ける光ＰＯＬ１は、上部の第１部材ＬＡが吸収し、高屈折フィルムＨＲの下部面に向ける光ＰＯＬ２は、下部の下部第１部材ＬＡ２が吸収するようになって、上部の第１部材ＬＡが過度に長くなるのを防止できる。第１部材ＬＡが形成される領域は、視野範囲の調節が可能なライトを具現する領域ではない。したがって、第１部材ＬＡは、透過光ＰＯＬを収容することができる最小限の領域だけに形成されることが好ましい。このとき、下部第１部材ＬＡ２と高屈折フィルムＨＲとの間には、下部低屈折フィルムがさらに含まれることができる。

【0046】

光源ＬＳと隣接する高屈折フィルムＨＲの側面には、＋Ｘ軸方向に光を集光できる集光構造を含むことができる。例えば、Ｐａｒａｂｏｌａなどを利用した集光構造を有することができる。集光構造が形成される場合、集光された光が傾斜部ＷＥＤに損失なしで到達できるから、光効率が上昇できる。特に、光源ＬＳから出光する光がベースフィルムＷＧのＸ軸方向への長さを考慮して、傾斜部ＷＥＤの第１幅Ｗに対応する発散角度を有するように調節することが好ましい。

【0047】

図８を参照すれば、光源ＬＳから入射された発散光ＦＯＬは、第２部材ＲＨＯＥ方向（＋Ｘ軸方向）に全反射により進む。光源ＬＳの光発散分布は、光入射面から第２部材ＲＨＯＥに広がる分布を有することが好ましい。ただし、光源ＬＳから入射された透過光は、第１部材ＬＡにより吸収されて進まない。

【0048】

以下、Ｂ領域での光の進行方式について詳細に説明する。図９は、図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｂ領域において、発散光が高屈折フィルムの傾斜部を経て第２部材に入射する状態を示す拡大側面図である。図１０は、図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｂ領域において、第２部材から出射した平行光が進む状態を示す拡大側面図である。

【0049】

図９を参照すれば、高屈折フィルムＨＲの内部において全反射により進む発散光ＦＯＬは、傾斜部ＷＥＤに入射する。傾斜部ＷＥＤに入射される発散光ＦＯＬは、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面の全反射が起きる臨界角より大きな角度を持って入射される。傾斜部ＷＥＤに入射された発散光は、傾斜部ＷＥＤ傾斜θにより角度が調整されて、第２部材ＲＨＯＥに出射する。すなわち、傾斜部ＷＥＤは、発散光の角度を調整する機能を果たし、角度の調整された発散光は、高屈折フィルムＨＲの上部面を透過できるようになって、第２部材ＲＨＯＥに入射するようになる。傾斜部ＷＥＤの傾斜各θは、１゜〜５゜の範囲内にあることが好ましい。このとき、発散光は、傾斜部ＷＥＤにより反射されながら垂直方向（＋Ｚ方向）に視準された形態で第２部材ＲＨＯＥに入射するようになる。

【0050】

例えば、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射された第１発散光１０１が傾斜部ＷＥＤの表面から第２発散光１０２へ再度全反射され、第２発散光１０２は、高屈折フィルムＨＲの上部面を透過して第２部材ＲＨＯＥに入射される。このとき、第２部材ＲＨＯＥに入射される第２発散光１０２の入射角α１は、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より小さな角度を有する。

【0051】

さらに他の例として、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射された第３発散光２０１が傾斜部ＷＥＤの表面から第４発散光２０２へ再度全反射される。第４発散光２０２は、高屈折フィルムＨＲの上部面から第５発散光２０３へ全反射され、第５発散光２０３は、再度傾斜部ＷＥＤ表面から第６発散光２０４へ全反射される。第６発散光２０４は、高屈折フィルムＨＲの上部面を透過して、第２部材ＲＨＯＥに入射される。このとき、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射される第４発散光２０２の入射角α２は、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より大きく、第３発散光の反射角α４より小さな角を有する。また、第２部材ＲＨＯＥに入射される第６発散光の入射角α３は、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より小さな角を有する。

【0052】

前述の例において説明したように、傾斜部ＷＥＤは、全反射を介して傾斜部ＷＥＤに入射した発散光の反射角度を調整する。角度の調整された発散光の高屈折フィルムＨＲの上部面への入射角が高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での臨界角より大きいと、発散光は、高屈折フィルムＨＲの上部面と傾斜部ＷＥＤとの間で全反射により角度が再度調整される。角度の調整された発散光の高屈折フィルムＨＲの上部面への入射角が高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より小さいと、発散光は、高屈折フィルムＨＲの上部面をそのまま透過する。

【0053】

図面においては、傾斜部ＷＥＤの下部面の断面形態が直線であると示したが、これに限定されるものではなく、前述の傾斜部ＷＥＤの機能を果たすことのできる形態であれば、どれでも含まれることができる。例えば、その断面形態が下に膨らんだ曲線構造である場合も含まれることができる。

【0054】

図１０を参照すれば、垂直方向（＋Ｚ軸方向）に視準するものの、＋Ｘ軸上には発散される特性を有し、第２部材ＲＨＯＥに入射された発散光ＦＯＬは、第２部材ＲＨＯＥに記録された回折光学パターンにより水平方向にも視準して高屈折フィルムＨＲの内部に出射する。すなわち、第２部材ＲＨＯＥから出射されて出る光３０１は、垂直及び水平方向に視準した平行光ＣＯＬである。

【0055】

高屈折フィルムＨＲの内部に入射された平行光３０１は、また傾斜部ＷＥＤにより反射されながら角度が調整され、調整された角度を有する平行光３０２は、超薄膜導光フィルムＬＧＦの上部面と空気の界面及び超薄膜導光フィルムＬＧＦの下部面と空気の界面との間で全反射により−Ｘ軸方向に進む。このとき、傾斜部ＷＥＤにより角度の調整された平行光３０２の入射角βは、平行光３０２が高屈折フィルムＨＲの上部面を透過できるように高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの界面の全反射が起きる臨界角より小さくなければならず、超薄膜導光フィルムＬＧＦの上、下部面と空気間界面での全反射が起きる臨界角より大きくなければならない。

【0056】

よって、第２部材ＲＨＯＥは、第２部材ＲＨＯＥから出射する平行光が傾斜部ＷＥＤにより角度が調整されて、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの界面から全反射されずに、超薄膜導光フィルムＬＧＦの上部面と空気の界面及び超薄膜導光フィルムＬＧＦの下部面と空気の界面間で全反射がなされる条件を満たすと同時に、水平方向に視準した平行光を作るホログラフィパターンで形成することが好ましい。例えば、第２部材ＲＨＯＥは、発散光ＦＯＬを基準光とし、平行光３０１を物体光として作った干渉パターンを記録したホログラフィフィルムでありうる。

【0057】

このとき、第２部材ＲＨＯＥの形成される領域は、視野範囲の調節が可能なライトを具現する領域ではない。したがって、第２部材ＲＨＯＥは、傾斜部ＷＥＤを経て入射される発散光ＦＯＬを収容することができる最小限の領域だけに形成されることが好ましい。すなわち、第２部材ＲＨＯＥは、ベースフィルムＷＧと同じ幅を有するものの、Ｘ方向への長さが傾斜部ＷＥＤのＸ方向の長さより小さいか、または少なくとも同じく形成されることが好ましい。

【0058】

以下、Ｃ領域での光の進行方式について詳細に説明する。図１１Ａ及び図１１Ｂは、図６に示す本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造のうち、Ｃ領域において、全反射により進む平行光が上部面に出射する状態を示す拡大側面図である。

【0059】

図１１Ａを参照すれば、第２部材ＲＨＯＥから出射した平行光ＣＯＬは、全反射により−Ｘ軸方向に進む。この過程において、ベースフィルムＷＧの上部面にホログラフィパターンのような第３部材ＥＰを形成した場合、平行光４０１の大部分は、ベースフィルムＷＧの上部面から全反射がなされることに対し、第３部材ＥＰの回折効率に比例した一部は、外部に向かってライトＯＴに出射する。すなわち、全反射により進む平行光ＣＯＬのうち、一部は、第３部材ＥＰと反応して外部に出光する。例えば、第３部材ＥＰの回折効率が５％とすると、平行光４０１の５％は、超薄膜導光フィルムＬＧＦの外部に向かってライトＯＴに出射し、残りの９５％の平行光４０２は、全反射されて、再度超薄膜導光フィルムＬＧＦの内部を−Ｘ軸方向に進む。このような方式で平行光４０１が毎度第３部材ＥＰに入射されるごとに、５％ずつ出光されることができる。また、第３部材ＥＰは、出射されるライトＯＴが超薄膜導光フィルムＬＧＦの表面に対して垂直方向に進むようにするホログラフィパターンを有することが好ましい。

【0060】

図１１Ｂのように、グレイティングパターンで第３部材ＥＰを形成する場合には、グレイティングパターンの物性を選択するにおいて、出光されるライトＯＴが垂直方向に近く屈折するようにする物質から形成することが好ましい。すなわち、平行光４０１は、Ｚ軸に対してある程度傾いた角度を持って、ベースフィルムＷＧの上部表面に出光する。このとき、最終出光されるライトＯＴの出光方向ができるだけＺ軸に近く屈折するようにするグレイティングパターンを有することが好ましい。

【0061】

すなわち、図１２を参照すれば、第２部材ＲＨＯＥから垂直及び水平方向に視準した形態で出光した平行光ＣＯＬは、−Ｘ軸方向に進む。このとき、第３部材ＥＰと反応する一部平行光ＣＯＬは、第３部材ＥＰの上部面に出光されてライトとして具現化される。

【0062】

また、図９ないし図１１Ｂを参照すれば、Ｘ−Ｚ平面上において、平行光ＣＯＬと傾斜部ＷＥＤにより全反射条件が破壊された発散光ＦＯＬは、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの界面から全反射がなされないので、高屈折フィルムＨＲの上部面で屈折及び反射されて、大部分は、低屈折フィルムＬＲの内部に屈折し、一部は、また高屈折フィルムＨＲの内部に反射される。このように、実際には、高屈折フィルムＨＲの上部面においてかなり複雑な光学的現象が発生するが、説明の簡略化のために、高屈折フィルムＨＲの上部面から全反射が破壊される場合、発散光ＦＯＬと平行光ＣＯＬが低屈折フィルムＬＲに進むと説明した。また、実際には、屈折して低屈折フィルムＬＲの内部に入射するが、便宜上屈折無しで直進すると示して説明した。実際に、低屈折フィルムＬＲの厚さを非常に薄くする場合、屈折する角度は、実際に大きな影響を与えないためである。

【0063】

また、超薄膜導光フィルムＬＧＦの上部面から全反射されて、低屈折フィルムＬＲの内部に入射した平行光ＣＯＬは、低屈折フィルムＬＲと高屈折フィルムＨＲとの界面から反射及び屈折がなされるが、実際反射される量がとても微細なので、ここでは、便宜上、すべての平行光ＣＯＬが高屈折フィルムＨＲの内部に屈折して進むと説明した。

【0064】

結論的に、本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、一側に形成された傾斜部ＷＥＤと傾斜部ＷＥＤから延びて他側に形成された平板部ＦＬＡＴを有する高屈折フィルムＨＲと、高屈折フィルムＨＲの上部に形成された低屈折フィルムＬＲとを含むベースフィルムＷＧを含み、ベースフィルムＷＧの上部において一側に第１幅Ｗを有するように形成された第２部材ＲＨＯＥ、ベースフィルムＷＧの上部において他側の中央部に第２部材ＲＨＯＥと一定の距離が離隔されて形成された第１部材ＬＡ及びベースフィルムＷＧの上部面において第２部材ＨＲＯＥと第１部材ＬＡとの間に第１幅Ｗを有するように形成された第３部材ＥＰを含む超薄膜導光フィルムＬＧＦを含む。また、平板部ＦＬＡＴの側面で第１部材ＬＡと隣接して配置された光源ＬＳを含む。

【0065】

本発明の第１の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、ホログラフィ技術を利用して第３部材ＥＰの表面積に対応する視準した平行光を提供できる。したがって、本発明の第１の実施の形態は、視準した平行光を放出する超薄膜ライトユニットを提供できる。また、ライトユニットの大部分を軟性を有するフィルムから形成して、非常に薄い厚さの超薄膜ライトユニットを提供でき、フレキシブルなライトユニットを提供できる。

【0066】

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、一つのライトユニットにより、狭範囲視野角及び広範囲視野角を有するライトを具現化できる。すなわち、本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、視野範囲の調節モード（狭範囲視野角）と一般的な光散乱モード（広範囲視野角）を選択的に具現するようにすることによって、ユーザの必要により視野範囲を調節できる超薄膜フィルム型ライトユニットを提供できる。

【0067】

以下、図１３及び図１４を参照して、本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットについて詳細に説明する。図１３は、本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットの平面図である。図１４は、図１３に示す本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニット構造をII−II’線に沿って切った拡大側面図である。

【0068】

図１３及び図１４を参照すれば、本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、超薄膜導光フィルムＬＧＦ２及び光源ＬＳ、ＬＳ２を含む。

【0069】

第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットの超薄膜導光フィルムＬＧＦ２は、第１の実施の形態での構成の他に、高屈折フィルムＨＲの下部面に形成される下部低屈折フィルムＬＲ２と、下部低屈折フィルムＬＲ２の下部面に形成され、高屈折フィルムＨＲの平板部ＦＬＡＴに対向する位置に形成される第４部材ＤＰをさらに含む。第４部材ＤＰは、第４部材ＤＰに入射された光を散乱させる機能を果たす。下部低屈折フィルムＬＲ２の屈折率は、高屈折フィルムＨＲの屈折率と低屈折フィルムＬＲの屈折率より低いことが好ましい。例えば、高屈折フィルムＨＲは、１．６の屈折率を有するＰｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅで、低屈折フィルムＬＲは、１．４３の屈折率を有するＵＶ Ｒｅｓｉｎでありえ、第３部材ＥＰと第２部材ＲＨＯＥとは、１．５の屈折率を有する物質から形成されることができる。また、下部に形成される下部低屈折フィルムＬＲ２は、１．４の屈折率を有するＵＶ Ｒｅｓｉｎから形成されることができる。ただし、これに限定されるものではない。

【0070】

第４部材ＤＰの下部には、反射フィルムＲＥをさらに含むことができる。反射フィルムＲＥは、第４部材ＤＰにより散乱されて下部（−Ｚ軸方向）に出射された光を上部（＋Ｚ軸方向）に再度反射する。本発明は、反射フィルムＲＥを形成することによって、下部に出射する散乱光の損失を防止して光効率を向上させることができる。

【0071】

高屈折フィルムＨＲの側面には、視野範囲の調節モード用光源ＬＳと光散乱モード用光源ＬＳ２とが配置される。視野範囲の調節モード用光源ＬＳは、中央部に配置し、光散乱モード用光源ＬＳ２は、視野範囲の調節モード用光源ＬＳを中心としてＹ軸方向に両側に配置できる。

【0072】

光散乱モード用光源ＬＳ２には、視野範囲の調節モード用光源ＬＳと同様に、発光ＬＥＤが利用されることができる。本発明では、光効率の低い直進光ＬＥＤでない一般的に使用される発散光ＬＥＤを使用することによって、光効率を向上させることができ、単価低減が可能である。光散乱モード用光源ＬＳ２は、高輝度のライトユニットを具現しようとする場合など、必要によって複数のＬＥＤを使用することができる。

【0073】

本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、視野範囲の調節モードと光散乱モードとに分けて選択的にライトを具現できる。

【0074】

視野範囲の調節モードを選択した場合、視野範囲の調節モード用光源ＬＳから超薄膜導光フィルムＬＧＦ２に光が入射する。このとき、入射された光は、本発明の第１の実施の形態と同じ方式により視準して最終的に出光して具現する。したがって、視野範囲の調節モード用光源ＬＳから入射された光が超薄膜導光フィルムＬＧＦ２を介して第３部材ＥＰにより予め決まった視野範囲に視準した平行光を集光する。

【0075】

光散乱モードを選択した場合、光散乱モード用光源ＬＳ２から超薄膜導光フィルムＬＧＦ２に光が入射する。入射光は、一般的な導光板のように、超薄膜導光フィルムＬＧＦ２の内部において全反射により進みながら上部面にライトを出射する。

【0076】

さらに詳細には、光散乱モード用光源ＬＳ２と隣接したベースフィルムＷＧの一側の上部面には、第１部材ＬＡが形成されないから、入射光のうち、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より大きな角度を有する入射光はもちろん、高屈折フィルムＨＲと低屈折フィルムＬＲとの間の界面での全反射臨界角より小さな角度を有する入射光も、ベースフィルムＷＧの内部で全反射により進むことができる。

【0077】

全反射によりベースフィルムＷＧの内部を進む入射光のうち、第４部材ＤＰに入射された光は散乱されて、超薄膜導光フィルムＬＧＦ２の上部に出射され、傾斜部ＷＥＤと第２部材ＲＨＯＥに入射されて垂直、水平方向に視準した光は、第３部材ＥＰにより上部に出射されることができる。第４部材ＤＰにより散乱光ＤＯＬの形態で超薄膜導光フィルムＬＧＦ２の上部に出射されるライトは、広範囲視野角を有する。

【0078】

結論的に、本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、一側に形成された傾斜部ＷＥＤと傾斜部ＷＥＤから延びて他側に形成された平板部ＦＬＡＴを有する高屈折フィルムＨＲ、高屈折フィルムＨＲの上部に形成された低屈折フィルムＬＲ、及び高屈折フィルムＨＲの下部に形成された下部低屈折フィルムＬＲ２を含むベースフィルムＷＧを含み、ベースフィルムＷＧの上部面において一側に第１幅Ｗを有するように形成された第２部材ＲＨＯＥ、ベースフィルムＷＧの上部面において他側の中央部に第２部材ＲＨＯＥと一定の距離が離隔されて形成された第１部材ＬＡ、ベースフィルムＷＧの上部面において第２部材ＨＲＯＥと第１部材ＬＡ間に第１幅Ｗを有するように形成された第３部材ＥＰ、及び下部低屈折フィルムＬＲ２の下部で平板部ＦＬＡＴと対向して形成された第４部材ＤＰを含む超薄膜導光フィルムＬＧＦ２を含む。また、平板部ＦＬＡＴの側面において第１部材ＬＡと隣接して配置された光源ＬＳと、幅Ｗ方向に光源ＬＳの両側に形成された光散乱モード用光源ＬＳ２とを含む。第４部材ＤＰの下部には、反射フィルムＲＥがさらに含まれることができる。

【0079】

本発明の第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、ホログラフィ技術を利用して、第３部材ＥＰの表面積に対応する平行光で出射するライトを提供でき、ユーザの選択によって視野範囲を調節できるライトを具現することができる。また、ライトユニットの大部分を軟性を有するフィルムで形成して、非常に薄い厚さの超薄膜ライトユニットを提供でき、フレキシブルなライトユニットを提供できる。

【0080】

＜第３の実施の形態＞
図１５ないし図１７を参照して、本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットを説明する。図１５ないし図１７は、本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットの側面図である。

【0081】

本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、第１の実施の形態及び第２の実施の形態による超薄膜ライトユニットの構成のうち、低屈折フィルムＬＲを含まないことを特徴とする。すなわち、第３部材ＥＰ及び第２部材ＲＨＯＥの屈折率が高屈折フィルムＨＲの屈折率に比べて低い場合、低屈折フィルムＬＲは含まれなくても良い。

【0082】

すなわち、図１６及び図１７を参照すれば、本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、一側に形成された傾斜部ＷＥＤと傾斜部ＷＥＤから延びて他側に形成された平板部ＦＬＡＴを有する高屈折フィルムＨＲを含むベースフィルムＷＧ、傾斜部ＷＥＤの上部において一側に第１幅を有するように形成された第２部材ＲＨＯＥ、平板部ＦＬＡＴの上部において他側の中央部に第２部材ＲＨＯＥと一定の距離が離隔されて形成された第１部材ＬＡ及び平板部ＦＬＡＴの上部において第１幅を有するように形成された第３部材ＥＰを含む超薄膜導光フィルムＬＧＦを含む。また、平板部ＦＬＡＴの側面において第１部材ＬＡと隣接して配置された光源ＬＳを含む。

【0083】

第３部材ＥＰは、ベースフィルムＷＧの上部において第２部材ＲＨＯＥと第１部材ＬＡとの間に形成されることができる（図１５）。または第３部材ＥＰは、ベースフィルムＷＧの上部において第２部材ＲＨＯＥが形成されない全領域に形成され、第１部材ＬＡは、第３部材ＥＰの上部において第２部材ＲＨＯＥから一定距離が離隔された他側の中央部に形成されることができる（図１６）。

【0084】

また、図１７を参照すれば、ユーザの選択によって広範囲視野角及び狭範囲視野角を有する超薄膜ライトユニットを具現する場合、高屈折フィルムＨＲの下部面に形成される下部低屈折フィルムＬＲ２と下部低屈折フィルムＬＲ２の下部面において平板部ＦＬＡＴと対向して形成された第４部材ＤＰをさらに含むことができる。第４部材ＤＰの下部面には、反射フィルムＲＥがさらに含まれることができる。

【0085】

本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、低屈折フィルムＬＲが含まれないことを除いては、同じ過程によりライトを具現する。

【0086】

本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、第１の実施の形態及び第２の実施の形態のライトユニットに比べてより薄い厚さのライトユニットを提供する。ただし、低屈折フィルムＬＲがない第３の実施の形態の場合、発散モードで進むとき、全反射する発散光が第３部材ＥＰと反応して散乱する問題があることができる。したがって、低屈折フィルムを含むことが望ましくありうる。

【0087】

本発明の第３の実施の形態による超薄膜ライトユニットは、ホログラフィ技術を利用して第３部材ＥＰの表面積に対応する平行光で出射するライトを提供でき、ユーザの選択によって視野範囲を調節できるライトを具現することができる。また、ライトユニットの大部分を軟性を有するフィルムで形成して、非常に薄い厚さの超薄膜ライトユニットを提供でき、フレキシブルなライトユニットを提供できる。

【0088】

＜第４の実施の形態＞
図１８を参照して、本発明の第４の実施の形態による超薄膜平板型表示装置を説明する。図１８は、本発明の第４の実施の形態による超薄膜平板型表示装置を概略的に示した図である。

【0089】

本発明の第４の実施の形態による超薄膜平板型表示装置は、表示パネルＬＣＰと表示パネルＬＣＰの背面に配置されるライトユニットＢＬＵとを含む。表示パネルＬＣＰは、ライトユニットＢＬＵを必要とする液晶表示パネルであるが、これに限定されるものではない。ライトユニットＢＬＵは、前述の第１の実施の形態、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のライトユニットのうち、いずれか一つでありうる。

【0090】

ライトユニットＢＬＵにおいて光が出光する部分は、第３部材ＥＰが形成された領域であるから、ライトユニットＢＬＵの上部面に形成される表示パネルＬＣＰは、ライトユニットＢＬＵの第３部材ＥＰと対向して配置されることができる。

【0091】

第１の実施の形態または第３の実施の形態（図１５、図１６）による超薄膜ライトユニットを含む表示装置は、視野範囲を調節できるから、特定の観覧者だけに表示情報を提供する保安用表示装置を提供できる。

【0092】

また、第２の実施の形態または第３の実施の形態（図１７）による超薄膜ライトユニットを含む表示装置は、ユーザの必要によって視野範囲の調節モードと光散乱モードを転換できるようにして、狭範囲視野角及び広範囲視野角を有する多機能の表示装置を提供できる。

【0093】

よって、本発明は、さらに薄い厚さを有し、光損失を最小化したホログラフィ技術を応用した薄膜型超薄膜平板型表示装置を提供できる。超薄膜平板型表示装置は、無眼鏡方式の立体映像表示装置、多重表示装置あるいは保安強化表示装置などに応用できる。

【0094】

以上説明した内容から、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることが分かる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定めなければならない。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】