特許 6306330 バックライトユニット及びそれを含む表示装置

(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】6306330

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】バックライトユニット及びそれを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20180326BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20180326BHJP

   F21V 8/00 20060101ALI20180326BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180326BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 436

   G02F1/13357

   F21V8/00 320

   F21Y115:10

【請求項の数】20

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-246129(P2013-246129)

(22)【出願日】2013年11月28日

(65)【公開番号】特開2014-135268(P2014-135268A)

(43)【公開日】2014年7月24日

【審査請求日】2016年11月25日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0003070

(32)【優先日】2013年1月10日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】辛 宅 善

(72)【発明者】

【氏名】金 セル ジ

(72)【発明者】

【氏名】姜 龍 奎

(72)【発明者】

【氏名】李 夏 英

【審査官】 田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０４０７４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２０９０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５７９００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を出射する第１及び第２光源と、
第１面、前記第１面に向き合う第２面及び前記第１面と前記第２面を連結する複数の連結面を備え、前記第１及び第２光源から受信される光をガイドする導光体を含み、
前記複数の連結面は、
第１方向に延長される第１側面と、
前記第１側面に向き合う第２側面と、
前記第１方向と交差する第２方向に延長される第３側面と、
前記第１側面と前記第３側面との間に配置され、前記第１光源から光を受信し、少なくとも１つの第１セレーションパターンを提供する第１入射面と、
前記第２側面と前記第３側面との間に配置され、前記第２光源から光を受信し、少なくとも１つの第２セレーションパターンを提供する第２入射面を含み、
平面上で前記第３側面の延長面は前記第１入射面及び前記第２入射面に対してそれぞれ第１夾角をなし、
前記少なくとも１つの第１セレーションパターンと前記少なくとも１つの第２セレーションパターンはそれぞれ第１拡散面と第２拡散面を含み、
前記少なくとも１つの第１セレーションパターンの前記第１拡散面と前記第１入射面がなす第２夾角は、次の数式によることを特徴とするバックライトユニット。
［数式］
９０°≦θ２≦９０°＋θ１
（ここで、θ１は前記第１夾角の角度であり、θ２は前記第２夾角の角度である）

【請求項2】

前記第１夾角は２０°より大きく３０°より小さい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】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンの前記第２拡散面と前記第１入射面は、前記第２夾角と異なる第３夾角をなす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】

前記第３夾角の角度と、前記第１夾角の角度との合計が、３５°より大きく６０°より小さい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】

前記第１入射面と前記第２入射面は、平面上で対称にな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6】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンは、前記第１拡散面と前記第２拡散面との間に配置される第３拡散面をさら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7】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンは、複数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8】

平面上で前記複数の第１セレーションパターンのうちいずれか１つの第１セレーションパターンの形状と他の第１セレーションパターンの形状は異なる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】

前記複数の第１セレーションパターンは、互いに離隔して配置される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10】

光を出射する光源と、
第１面、第１面に向き合う第２面、前記第１面と前記第２面を連結する複数の連結面を備え、前記光源から受信される光をガイドする導光体を含み、
前記複数の連結面は、
第１方向に延長される第１側面と、
前記第１側面に向き合う第２側面と、
前記第１方向と交差する第２方向に延長される第３側面と、
前記光源から光を受信し、前記第１側面と前記第３側面との間に配置され、第１拡散面と前記第１拡散面よりも前記第３側面に隣接する第２拡散面を有する少なくとも１つの第１セレーションパターンを含む第１入射面を含み、
前記第１入射面と前記第１拡散面がなす第１夾角は９０°以上であることを特徴とするバックライトユニット。

【請求項11】

前記第１夾角は１２０°以下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12】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンの前記第２拡散面と前記第１入射面は、前記第１夾角と異なる第２夾角を有することを特徴とする請求項１１に記載のバックライトユニット。

【請求項13】

前記第１入射面は、複数の第１セレーションパターンを含み、
前記複数の第１セレーションパターンのうちいずれか１つのセレーションパターンと前記複数の第１セレーションパターンのうち他のセレーションパターンは互いに異なる第２夾角を有することを特徴とする請求項１２に記載のバックライトユニット。

【請求項14】

前記複数の第１セレーションパターンは、
前記第１拡散面と前記第２拡散面との間に配置される第３拡散面をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のバックライトユニット。

【請求項15】

前記第３拡散面は、前記第１入射面に平行であることを特徴とする請求項１４に記載のバックライトユニット。

【請求項16】

前記複数の第１セレーションパターンは、互いに離隔して配置されることを特徴とする請求項１３に記載のバックライトユニット。

【請求項17】

前記複数の第１セレーションパターンは、同じ間隔で離隔して配置されることを特徴とする請求項１６に記載のバックライトユニット。

【請求項18】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンの前記第２拡散面と前記第３側面の延長面がなす第４夾角の角度は３５〜６０°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19】

前記第１側面と前記第３側面は、直交す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20】

前記第１拡散面は、前記第１側面に平行であることを特徴とする請求項１９に記載のバックライトユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はバックライトユニット及びそれを含む表示装置に関し、特に光漏れが減少するバックライトユニット及び表示品質が向上される表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示装置は透過型、半透過型または反射型などに分けられる。前記透過型及び半透過型の表示装置は映像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに光を供給するバックライトユニットを含む。

【0003】

前記バックライトユニットは光を発生する光源と、前記光源から受信した光を前記表示パネルの方向にガイドする導光体を備える。

【0004】

光源は点光源を利用できる。前記点光源は、例えば、発光ダイオードなどの発光素子からなる。前記光源は導光体の少なくとも１つの入射面に対応して配置される。

【0005】

前記少なくとも１つの入射面に進入した光の一部は表示パネルに供給されずに損失になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第８，００７，１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は発光効率の高いバックライトユニットを提供する。

【0008】

また、本発明は表示品質が向上した表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態によるバックライトユニットは光を出射する第１及び第２光源と、前記第１及び第２光源から受信された光をガイドする導光体を含む。

【0010】

前記導光体は第１面、第１面に向き合う第２面、前記第１面と前記第２面を連結する複数の連結面を含む。

【0011】

前記複数の連結面は第１側面、第２側面、第３側面、第１入射面、第２入射面を含む。前記第１側面及び第２側面は第１方向に延長され、互いに直面する。前記第３側面は前記第１方向と交差する第２方向に延長される。前記第１入射面は前記第１側面と前記第３側面との間に配置され、前記第１光源から光を受信し、少なくとも１つの第１セレーションパターンを提供する。前記第２入射面は前記第２側面と前記第３側面との間に配置され、前記第２光源から光を受信し、少なくとも１つの第２セレーションパターンを提供する。

【0012】

平面上で前記第１入射面と前記第２入射面の各々に対する前記第３側面の延長面がなす第１夾角は約２０〜３０°からなる。前記第１夾角は２４〜２７°をなすことが好ましい。

【0013】

平面上で前記第１入射面の形状と前記第２入射面の形状は対称である。

【0014】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンは、第１拡散面と第２拡散面を含む。前記第１拡散面は前記第１入射面と第２夾角をなし、前記第２拡散面は前記第１入射面と前記第２夾角と異なる第３夾角をなす。

【0015】

前記第１側面と前記第３側面は直交する。前記第１拡散面は前記第１側面に平行である。前記第２夾角は、次の数式の範囲である。ここで、θ１は前記第１夾角の角度であり、θ２は前記第２夾角の角度である。

【0016】

［数式］
９０≦θ２≦９０＋θ１
前記少なくとも１つの第１セレーションパターンは、前記第１拡散面と前記第２拡散面との間に位置する第３拡散面をさらに含む。

【0017】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンは、複数に構成される。平面上で前記複数の第１セレーションパターンの形状は互いに同じであり、前記複数の第１セレーションパターンは一定の間隔で離隔されて配置される。

【0018】

前記複数の第１セレーションパターンのうちいずれか１つの第１セレーションパターンの第１拡散面は、前記いずれか１つの第１セレーションパターンに隣接する他の第１セレーションパターンの第２拡散面に直接連結される。

【0019】

平面上で前記複数の第１セレーションパターンのうちいずれか１つの第１セレーションパターンの形状と他の第１セレーションパターンの形状は互いに異なる。

【0020】

本発明の他の実施形態の表示装置は、それぞれ光を出射する第１及び第２光源と、上述した導光体のうちいずれか１つ及び表示パネルを含む。前記表示パネルは前記導光体からガイドされる光によって画像を表示する。

【発明の効果】

【0021】

上述したように、第１夾角は導光体の有効発光領域を決定する。前記のような範囲の第１夾角を有する導光体は、前記のような範囲の第１夾角を有しない導光体よりも有効発光領域の面積が広く、有効発光領域の全体に均一な光を出射する。

【0022】

また、前記数式による第２夾角を有する導光体は、前記第１入射面に入射した光のうち前記第１側面に漏れる光量が減少する。前記第２入射面が前記第１入射面と対称形状を有しているとき、前記第２入射面に入射した光のうち前記第２側面に漏れる光量も減少する。それによって、バックライトユニットの発光効率が増加する。

【0023】

前記表示パネルは、導光体から光を受信する。前記導光体の有効発光領域は、前記表示パネルの表示領域に対応する。前記導光体は表示パネルの表示領域に均一な光を提供する。光効率が増加される前記導光体は表示パネルに高輝度の光を提供する。したがって、前記表示装置は表示品質が向上する映像を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態によるバックライトユニットの斜視図である。

【図2】図１に示すバックライトユニットの平面図である。

【図3】第１夾角に応じた導光体の有効発光領域の面積を比較した図である。

【図4A】図２の第１入光領域及び第２入光領域を拡大して示す平面図である。

【図4B】図２の第１入光領域及び第２入光領域を拡大して示す平面図である。

【図5A】図４Ａに示した第１入光領域及び第２入光領域の斜視図である。

【図5B】図４Ｂに示した第１入光領域及び第２入光領域の斜視図である。

【図6】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図7】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図8A】セレーションパターンの形状に沿った光の分布を示す図である。

【図8B】セレーションパターンの形状に沿った光の分布を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図10】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図11】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図12】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図13】本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【図14A】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図14B】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図14C】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図14D】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図14E】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図14F】本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【図15】本発明の一実施形態による表示装置の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態をより詳しく説明する。

【0026】

本発明は様々な変更を加えることができるので、特定の実施形態を図面に例示して詳しく説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。

【0027】

各図面に於いて、類似な参照符号は類似な構成要素について付与した。添付された図面に於いて、構造物の寸法は本発明をわかりやすくするために、実際よりも拡大して示した。

【0028】

図１は本発明の一実施形態によるバックライトユニットの斜視図であり、図２は図１に示すバックライトユニットの平面図である。図２には光源が図示されていない。

【0029】

図３は第１夾角に応じた導光体の有効発光領域の面積を比較した図である。

【0030】

図１及び図２に示したように、バックライトユニットは光を出射する光源と、前記光源から光を受信し、該受信した光をガイドする導光体ＬＧを含む。

【0031】

本発明の実施形態によるバックライトユニットは第１光源ＬＥ１と第２光源ＬＥ２を含む。前記第１光源ＬＥ１及び前記第２光源ＬＥ２は導光体ＬＧの互いに異なる領域などに光を提供する。前記第１光源ＬＥ１及び前記第２光源ＬＥ２はそれぞれ２つの発光素子を含む。前記発光素子の数は変更できる。前記発光素子は発光ダイオードからなる。

【0032】

前記導光体ＬＧは第１面ＵＳ、第２面ＬＳ及び前記第１面ＵＳと前記第２面ＬＳを連結する複数の連結面ＩＳ１、ＩＳ２、ＣＳ１〜ＣＳ４を含む。

【0033】

図１及び図２に示したように、前記導光体ＬＧは２つのエッジ領域が切断された長方形のプレートからなる。前記切断された２つのエッジ領域は、第１入光領域ＡＡと第２入光領域ＢＢで定義される。前記第１入光領域ＡＡと前記第２入光領域ＢＢは前記第１光源ＬＥ１と前記第２光源ＬＥ２から光を受信する。

【0034】

ただし、前記導光体ＬＧの形状はこれに限定されない。前記入光領域の数は２つに制限されない。入光領域は４つまたは１つにしても良い。

【0035】

前記第１面ＵＳは第１入光領域ＡＡと第２入光領域ＢＢに入射される光が出射される面である。以下、前記第１面ＵＳは出光面と定義する。前記第２面ＬＳは導光体ＬＧの厚さ方向から前記出光面ＵＳに向き合う面である。以下、前記第２面ＬＳは対向面と定義する。

【0036】

前記複数の連結面ＩＳ１、ＩＳ２、ＣＳ１〜ＣＳ４は第１入射面ＩＳ１、第２入射面ＩＳ２及び少なくとも３つの側面を含む。図１及び図２には第１側面から第４側面ＣＳ１〜ＣＳ４を含む導光体ＬＧを例示的に示した。

【0037】

前記第１側面ＣＳ１と前記第２側面ＣＳ２は第１方向Ｄ１に延長される。前記第１側面ＣＳ１と前記第２側面ＣＳ２は離隔して配置され、互いに直面する。第３側面ＣＳ３は前記第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延長される。第４側面ＣＳ４は前記第３側面ＣＳ３に向き合い、前記第１側面ＣＳ１と前記第２側面ＣＳ２を連結する。

【0038】

前記第２方向Ｄ２は前記第１方向Ｄ１に直交する方向である。以下、本発明の実施形態では前記第２方向Ｄ２と前記第１方向Ｄ１は互いに直交することを前提として説明される。

【0039】

前記第１入光領域ＡＡと前記第２入光領域ＢＢに前記第１入射面ＩＳ１と前記第２入射面ＩＳ２がそれぞれ配置される。前記第１入射面ＩＳ１は第１光源ＬＥ１に向き合い、前記第２入射面ＩＳ２は前記第２光源ＬＥ２に向き合う。

【0040】

前記第１光源ＬＥ１は第１入射面ＩＳ１に向き合う第１発光面ＥＳ１を含み、前記第２光源ＬＥ２は前記第２入射面ＩＳ２に向き合う第２発光面ＥＳ２を含む。前記第１発光面ＥＳ１と前記第２発光面ＥＳ２は、前記第１光源ＬＥ１と前記第２光源ＬＥ２から生成される光が放出される面と定義する。

【0041】

もっと詳しく説明すると、前記第１入射面ＩＳ１は前記第１側面ＣＳ１と前記第３側面ＣＳ３の間に配置される。前記第１入射面ＩＳ１は前記第１側面ＣＳ１と前記第３側面ＣＳ３を直接連結する面である。前記第２入射面ＩＳ２は前記第２側面ＣＳ２と前記第３側面ＣＳ３の間に配置される。前記第２入射面ＩＳ２は前記第２側面ＣＳ２と前記第３側面ＣＳ３を直接連結する面である。

【0042】

前記複数の連結面ＩＳ１、ＩＳ２、ＣＳ１〜ＣＳ４の連結関係は上述した関係に限定されない。前記第１入射面ＩＳ１と前記第１側面ＣＳ１との間には他の面がさらに配置されるか、前記第１入射面ＩＳ１と前記第３側面ＣＳ３との間にも他の面が配置されることができる。前記第２入射面ＩＳ２と前記第２側面ＣＳ２との間には他の面が配置されるか、前記第２入射面ＩＳ２と前記第３側面ＣＳ３の間にも他の面が配置されることができる。

【0043】

図２に示したように、前記導光体ＬＧは前記出光面ＵＳ上で有効発光領域ＬＡと周辺領域ＮＬＡに区分される。ここで、前記有効発光領域ＬＡは表示パネル（図示せず）の表示領域に対応する。つまり、前記有効発光領域ＬＡは前記表示パネルから利用できる映像が生成されるための必要な最小限の領域である。

【0044】

前記導光体ＬＧの前記有効発光領域ＬＡが前記表示パネルで必要とする領域より狭く形成されると前記利用できる映像の表示品質は低くなる。前記利用できる有効な映像は領域によって不均一な輝度を有し得る。例えば、前記表示領域の縁部に形成された映像は前記表示領域の中心部に形成される映像よりも低い輝度を有する。

【0045】

前記周辺領域ＮＬＡは前記表示パネル（図示せず）の非表示領域に対応する。前記非表示領域は映像が生成されない領域である。前記周辺領域ＮＬＡは前記有効発光領域ＬＡに隣接する。前記有効発光領域ＬＡは前記周辺領域ＮＬＡに囲まれる。

【0046】

前記導光体ＬＧの有効発光領域ＬＡの面積は前記第１入射面ＩＳ１と前記第２入射面ＩＳ２の配列によって変更される。前記第１入射面ＩＳ１及び前記第２入射面ＩＳ２はそれぞれ第３側面ＣＳ３に傾斜する。図２に示したように、前記第１入射面ＩＳ１及び前記第２入射面ＩＳ２はそれぞれ前記第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０と第１夾角θ１を形成する。

【0047】

前記第１夾角θ１は２０°より大きく３０°より小さい。前記第１夾角θ１が２０°以下であれば、前記有効発光領域ＬＡの中心部の輝度と枠部の輝度が不均一になる。前記第１入射面ＩＳ１及び第２入射面ＩＳ２に入射された光がそれぞれ第１側面ＣＳ１と前記第２側面ＣＳ２にかたよるように進入するからである。

【0048】

前記第１夾角θ１が３０°以上であれば、前記導光体ＬＧは狭い面積の有効発光領域ＬＡを形成する。図３は前記第１夾角θ１が２７°である第１導光体ＬＧ２７と、４５°である第２導光体ＬＧ４５を示している。前記第２導光体ＬＧ４５の有効発光領域ＬＡ４５の面積は前記第１導光体ＬＧ２７の有効発光領域ＬＡ２７の面積よりも狭い。前記第１導光体ＬＧ２７に比べて前記第２導光体ＬＧ４５は表示領域に均一な光を提供し難い。

【0049】

前記有効発光領域ＬＡに広い面積の均一な輝度の光を提供するために前記第１夾角θ１は約２４°より大きく２７°より小さいことが好ましい。

【0050】

一方、他の実施形態では、前記第１入射面ＩＳ１と前記第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角と、前記第２入射面ＩＳ２と前記第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角は第１夾角θ１の範囲内で異なるように形成できる。

【0051】

図４Ａ及び図４Ｂは、図２の第１入光領域及び第２入光領域を拡大して示す平面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、図４Ａ及び図４Ｂに示した第１入光領域及び第２入光領域の斜視図である。

【0052】

前記第１入射面ＩＳ１には第１入光領域（ＡＡ：図２参照）の一部が除去されることによって少なくとも１つの第１セレーションパターン（ＮＰ１、ｆｉｒｓｔ ｓｅｒｒａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ）が形成される。前記第２入射面ＩＳ２には第２入光領域（ＢＢ：図２参照）の一部が除去されることによって少なくとも１つの第２セレーションパターン（ＮＰ２、ｓｅｃｏｎｄ ｓｅｒｒａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ）が形成される。

【0053】

前記少なくとも１つの第１セレーションパターンＮＰ１は第１入射面ＩＳ１に形成された溝（ｇｒｏｏｖｅ）であり、前記少なくとも１つの第２セレーションパターンＮＰ２は第２入射面ＩＳ２に形成された溝からなる。即ち、前記第１セレーションパターンＮＰ１と前記第２セレーションパターンＮＰ２は鋸歯（ｓａｗｔｏｏｔｈ）形状を有する。

【0054】

以下、前記少なくとも１つの第１セレーションパターンＮＰ１及び少なくとも１つの第２セレーションパターンＮＰ２の形状についてより詳細に説明する。図４Ａ〜図５Ｂは６つの第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６が備えられた第１入射面ＩＳ１と、６つの第２セレーションパターンＮＰ２−１〜ＮＰ２−６が備えられた第２入射面ＩＳ２を例示的に示した。これらセレーションパターンは６つに限定されず、セレーションパターンが鋸歯形状をなせばよく、６つよりも少なくても多くてもよい。

【0055】

図４Ａ〜図５Ｂに示すように、前記出光面ＵＳ上で見た第２入射面ＩＳ２は第１入射面ＩＳ１に対称になる形状を有する。以下、第１入射面ＩＳ１を主として説明する。一方、前記第２入射面ＩＳ２はつづいて説明する第１入射面ＩＳ１の条件を満足する形状であれば十分である。また、前記第２入射面ＩＳ２は第１入射面ＩＳ１と非対称の構造を有するように構成しても良い。

【0056】

図４Ａ及び図５Ａに示すように、前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６はそれぞれ第１拡散面ＤＳ１と第２拡散面ＤＳ２を含む。前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６はそれぞれ三角柱の形状を有するように第１入射面ＩＳ１の一部が除去される。

【0057】

前記第１拡散面ＤＳ１は第１入射面ＩＳ１に進入する光の一部を第１側面ＣＳ１に拡散させる。前記第２拡散面ＤＳ２は第１入射面ＩＳ１に進入する光の一部を第２側面（ＣＳ２：図２参照）に拡散させる。

【0058】

図４Ａ及び図５Ａに示すように、前記出光面ＵＳ上で見た第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の形状は互いに同じである。前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうちいずれか１つの第１セレーションパターンの第１拡散面は前記いずれか１つの第１セレーションパターンに隣接する他の第１セレーションパターンの第２拡散面に連結される。例えば、第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち２番目の第１セレーションパターンＮＰ１−２の第１拡散面ＤＳ１は前記２番目の第１セレーションパターンＮＰ１−２の右側に隣接した１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第２拡散面ＤＳ２に直接連結される。

【0059】

図６及び図７は、本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。

【0060】

図８Ａ及び図８Ｂは、セレーションパターンの形状に沿った光の分布を示す図である。

【0061】

図１〜図５を参照して説明した構成と同じ構成については説明を省略する。

【0062】

図６及び図７に示すように、前記第１拡散面ＤＳ１は前記第１入射面ＩＳ１と第２夾角θ２を形成し、前記第２拡散面ＤＳ２は第１入射面ＩＳ１と第３夾角θ３を形成する。前記第３夾角θ３は第２夾角θ２とは異なる。

【0063】

図６に示した導光体ＬＧ１０から前記第２夾角θ２は最大値を有する。このとき、前記第１拡散面ＤＳ１は前記第１側面ＣＳ１と平行である。前記第１側面ＣＳ１に平行である第１拡散面ＤＳ１は前記第１入射面ＩＳ１に入射された光が前記第１側面ＣＳ１に拡散されることを防止する。前記第２夾角θ２の最大値が図６に示されたものより大きい場合は有効発光領域（ＬＡ：図２参照）の中心部から出射される光と有効発光領域ＬＡの縁部から出射される光の輝度ばらつきが増加する。その理由は、前記第１側面ＣＳ１に拡散される光量と前記導光体ＬＧの中心部に拡散される光量との偏差が増加するためである。即ち、前記第２夾角θ２の最大値が図６に示されたものより大きい場合は表示パネルに提供される光は領域によって不均一になる。

【0064】

図７に示した導光体ＬＧ２０から第２夾角θ２は最小値を有する。このとき、前記第１拡散面ＤＳ１は第１入射面ＩＳ１に垂直に配置される。前記第１入射面ＩＳ１に垂直な第１拡散面ＤＳ１は第１入射面ＩＳ１に進入した光を第１側面ＣＳ１に拡散させる。前記第２夾角θ２の最小値が図７に示されたものより小さい場合、前記第１側面ＣＳ１に拡散される光のうち漏れ臨界以上の光量が第１側面ＣＳ１を通じて漏れる。つまり、前記第２夾角θ２の最小値が図７に示されたものより小さい場合、前記導光体ＬＧの発光効率が低下する。

【0065】

前記の条件を満足する第２夾角θ２の範囲は次の数式による。

【0066】

［数式］
９０≦第２夾角θ２≦９０＋第１夾角θ１
前記第２夾角θ２が数式による範囲を満足するとき第３夾角θ３は第２夾角θ２より小さい鋭角を形成する。θ２は例えば１２０°以下である。

【0067】

図８Ａ及び図８Ｂは前記第２入射面ＩＳ２を通じて入射される光の進行経路を示している。図８Ａは同じ鋭角の第２夾角θ２と第３夾角θ３を有する第２セレーションパターンに進入する光の進行経路を示す。図８Ｂは本発明の一実施形態による導光体の光の進行経路を示す。図８Ｂに示した光の進行経路を有する導光体は数式による第２夾角θ２と、前記第２夾角θ２より小さい第３夾角θ３を有する第２セレーションパターンを含む。

【0068】

図８Ａに示された光の進行経路を有する導光体の第２側面ＣＳ２に漏れる光量は図８Ｂに示した導光体より大きい。それによって図８Ａに示した導光体は図８Ｂに示した導光体よりも低い発光効率を有する。図８Ｂに示された光の進行経路を有する導光体は有効な映像を生成するための十分な光を表示パネルに提供することができる。

【0069】

図９〜図１３は本発明の一実施形態による第１入光領域の平面図である。図１〜図８Ｂを参照して説明した構成と同じ構成については説明を省略する。

【0070】

図９及び図１１に示したように、第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６はそれぞれ第１拡散面ＤＳ１と第２拡散面ＤＳ２を含む。出光面ＵＳ上で見た第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の形状は互いに同じである。

【0071】

図９に示した導光体ＬＧ３０の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６は一定の間隔で離隔されて配置される。前記複数の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち隣接する２つの第１セレーションパターンの間には第１入射面ＩＳ１の一部が配置される。

【0072】

図１０に示した導光体ＬＧ４０の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうちいずれか１つの第１セレーションパターンの第１拡散面は前記いずれか１つの第１セレーションパターンに隣接する他の第１セレーションパターンの第２拡散面に連結される。例えば、第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち２番目の第１セレーションパターンＮＰ１−２の第１拡散面ＤＳ１は前記２番目の第１セレーションパターンＮＰ１−２の右側に隣接した１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第２拡散面ＤＳ２に直接連結される。

【0073】

また、前記複数の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち１番目の第１セレーションパターンの第１拡散面ＤＳ１は第１側面ＣＳ１に直接連結され、最後の第１セレーションパターンの第２拡散面は第３側面ＣＳ３に直接連結される。例えば、１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第１拡散面ＤＳ１は第１側面ＣＳ１に直接連結され、６番目の第１セレーションパターンＮＰ１−６の第２拡散面ＤＳ２は第３側面ＣＳ３に直接連結される。

【0074】

図１１に示した導光体ＬＧ５０の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６はそれぞれ第１拡散面ＤＳ１と第２拡散面ＤＳ２との間に位置する第３拡散面ＤＳ３をさらに含む。前記第３拡散面ＤＳ３は第１入射面ＩＳ１に平行である。

【0075】

しかし、第３拡散面ＤＳ３の形状はこれに限定されず、変形することができる。例えば、前記第３拡散面ＤＳ３は第１入射面ＩＳ１と所定の角度を成すことができる。また、前記出光面ＵＳから見た第３拡散面ＤＳ３の形状は２次元の曲線を有するように形成できる。

【0076】

一方、図１１に示されたものとは異なる他の実施形態による導光体は、複数の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち一部のセレーションパターンだけが第３拡散面ＤＳ３を有することができる。

【0077】

図１２及び図１３に示したように、第１入射面ＩＳ１には形状が異なる複数の第１セレーションパターンが形成される。図１２には６つの第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６が備えられた第１入射面ＩＳ１を示し、図１３には４つの第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４が備えられた第１入射面ＩＳ１を示した。

【0078】

図１２に示した導光体ＬＧ６０の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６は互いに同じ第２夾角θ２を有する。しかし、第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の第３夾角θ３は互いに異なる。図１２に示したように、前記６つの第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１から６番目の第１セレーションパターンＮＰ１−６に行くほど第３夾角θ３は増加する。このとき、前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の各第１拡散面ＤＳ１の面積と、各第２拡散面ＤＳ２の面積は互いに異なる。

【0079】

図１２に示したように、第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の第２拡散面ＤＳ２は第３側面ＣＳ３に傾斜する。前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６の第２拡散面ＤＳ２は第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０と互いに異なる夾角をなす。

【0080】

前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−１は前記第２拡散面ＤＳ２と延長面ＣＳ３０がなす夾角の中で最小値を有する。前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−６のうち６番目の第１セレーションパターンＮＰ１−６の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−６は前記第２拡散面ＤＳ２と延長面ＣＳ３０がなす夾角の中で最大値を有する。

【0081】

前記１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−１は３５°より大きい。

【0082】

前記６番目の第１セレーションパターンＮＰ１−６の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−１は６０°より小さい。

【0083】

図１３に示した導光体ＬＧ８０の第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４は同じ第２夾角θ２を有する。しかし、前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４の第３夾角θ３は互いに異なる。図１３に示したように、前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４のうち１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１から４番目の第１セレーションパターンＮＰ１−４に行くほど第３夾角θ３は減少する。このとき、前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４の第１拡散面ＤＳ１の面積は互いに同じであり、第２拡散面ＤＳ２の面積は互いに異なる。

【0084】

前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４のうち１番目の第１セレーションパターンＮＰ１−１の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−１は前記第２拡散面ＤＳ２と前記延長面ＣＳ３０がなす夾角の中で最大値を有する。前記第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４のうち４番目の第１セレーションパターンＮＰ１−４の第２拡散面ＤＳ２と第３側面ＣＳ３の延長面ＣＳ３０がなす夾角θＮＰ１−４は前記第２拡散面ＤＳ２と前記延長面ＣＳ３０がなす夾角の中で最小値を有する。
一方、図示されていないが、他の実施形態によると第１セレーションパターンＮＰ１−１〜ＮＰ１−４の第２夾角θ２は前記数式の範囲内で互いに異なるように形成できる。

【0085】

図１４Ａ〜図１４Ｆは、本発明の一実施形態による導光体の平面図である。

【0086】

図１〜図１３を参照して説明した構成と同じ構成については説明を省略する。

【0087】

図１４Ａに示したように、導光体ＬＧ８１の第３側面ＣＳ３は弧形面からなる。このとき、前記第３側面ＣＳ３の延長面（ＣＳ３０：図４参照）は第３側面ＣＳ３の両端に配置された辺を連結した面ＣＳ３００から延長された面である。前記第３側面ＣＳ３は図１４Ａの形態に限定されず、弧形の凹面を有するように形成できる。

【0088】

図１４Ｂに示すように、導光体ＬＧ８２の第３側面ＣＳ３は第１弧形面ＣＳ３−１と第２弧形面ＣＳ３−２を含む。前記第１弧形面ＣＳ３−１は第１入射面ＩＳ１に連結され、前記第２弧形面ＣＳ３−２は第２入射面ＩＳ２に連結される。

【0089】

図１４Ｃに示すように、導光体ＬＧ８３の第１側面ＣＳ１と第２側面ＣＳ２はそれぞれ弧形面からなる。

【0090】

図１４Ｄに示すように、導光体ＬＧ８４の第４側面ＣＳ４は弧形面からなる。他の実施形態によると、前記第１側面ＣＳ１、第２側面ＣＳ２及び第４側面ＣＳ４は弧形の凹面を有するように形成できる。

【0091】

図１４Ｅに示すように、導光体ＬＧ８５の第１入光領域ＡＡと第２入光領域ＢＢは平面上で出光面ＵＳから突出される凸形状を有する。第１入射面ＩＳ１と第１側面ＣＳ１及び第３側面ＣＳ３の間に補助面ＣＳ１−１０、ＣＳ３−１０が配置される。また、第２入射面ＩＳ２と第２側面ＣＳ２及び第３側面ＣＳ３の間に補助面ＣＳ２−１０、ＣＳ３−２０が配置される。

【0092】

図１４Ｆに示すように、導光体ＬＧ８６の第１入光領域ＡＡと第２入光領域ＢＢは平面上で出光面ＵＳから凹む凹形状を有する。第１入射面ＩＳ１と第１側面ＣＳ１及び第３側面ＣＳ３の間に補助面ＣＳ１−１０、ＣＳ３−１０が配置される。また、第２入射面ＩＳ２と第２側面ＣＳ２及び第３側面ＣＳ３の間に補助面ＣＳ２−１０、ＣＳ３−２０が配置される。

【0093】

図１５は、本発明の一実施形態による表示装置の分解斜視図である。図１５に示したように、表示装置は上部保護部材１１０、下部保護部材１２０、表示パネル１３０、支持部材１４０及びバックライトユニットＢＬＵを含む。

【0094】

前記上部保護部材１１０と下部保護部材１２０は表示装置の外面を構成する。前記上部保護部材１１０と下部保護部材１２０は互いに組み立てされて、他の構成要素などが内装される。

【0095】

前記上部保護部材１１０は表示パネル１３０の上側に配置される。前記上部保護部材１１０は表示パネル１３０の一部を露出する開口部１１０−ＯＰを備える。前記上部保護部材１１０は表示パネル１３０の非表示領域をカバーする。

【0096】

前記下部保護部材１２０はバックライトユニットＢＬＵの下側に配置される。前記下部保護部材１２０は底部１２２及び該底部１２２から上方に曲がる側壁部１２４を含む。前記底部１２２と側壁部１２４で構成される空間にバックライトユニットＢＬＵが収納される。

【0097】

前記表示パネル１３０は映像を表示する。前記表示パネル１３０は透過型または半透過型の表示パネルである。例えば、前記表示パネル１３０は液晶表示パネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）または電気泳動表示パネル（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）からなる。本発明の実施形態では、第１基板１３２と第２基板１３４を含む液晶表示パネルを一例として説明する。

【0098】

前記第１基板１３２は複数の画素電極（図示せず）と、前記画素電極と電気的に接続された複数の薄膜トランジスタ（図示せず）を含む。前記第２基板１３４は共通電極（図示せず）を含む。前記第１基板１３２と前記第２基板１３４の間には液晶層が配置される。前記複数の画素電極と前記共通電極との間に形成される電界を制御して、前記バックライトユニットから受信される光をスイッチングする。前記複数の画素電極の光スイッチングによって映像が生成される。

【0099】

前記第２基板１３４の一側には前記表示パネル１３０に駆動信号を提供する駆動チップ１３６が実装される。駆動チップ１３６はデータドライバとゲートドライバを内装する。

【0100】

前記支持部材１４０は表示パネル１３０の非表示領域に重畳される長方形のフレームからなる。前記支持部材１４０は内側に形成される開口部を含む。前記支持部材１４０は表示パネル１３０の下側から表示パネル１３０を支持する。

【0101】

前記バックライトユニットＢＬＵは光を出射する第１光源ＬＥ１と第２光源ＬＥ２、前記光を表示パネル１３０の方向にガイドする導光体ＬＧを含む。前記バックライトユニットＢＬＵは図１〜図１４Ｆに示した導光体を含む。

【0102】

前記表示装置は表示パネル１３０に供給される光の効率を高めるために光学シート１５０と反射シート１６０をさらに含む。

【0103】

前記光学シート１５０は導光体ＬＧと表示パネル１３０との間に配置される。前記光学シート１５０は導光体ＬＧ上に順次積層されるプリズムシート１５４と保護シート１５２を含む。

【0104】

前記プリズムシート１５４は導光体ＬＧの出光面ＵＳから出射される光を上側の表示パネル１３０の平面に垂直な方向に集光する役割を果たす。前記プリズムシート１５４を通過した光はほとんど前記表示パネル１３０に垂直に入射される。前記保護シート１５２はプリズムシート１５４の上側に位置する。前記保護シート１５２はプリズムシート１５４を外部の衝撃から保護する。

【0105】

一方、図示されていないが、前記光学シート１５０は導光体ＬＧの出光面ＵＳから出射される光を拡散させる拡散シートをさらに含むことができる。一例として、前記拡散シートは導光体ＬＧとプリズムシート１５４との間に配置される。

【0106】

前記反射シート１６０は導光体ＬＧの下側に備えられる。前記反射シート１６０は導光体の対向面ＬＳなどに漏れる光を反射させて導光体ＬＧに再入射させる。

【0107】

以上、実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更できる。

【符号の説明】

【0108】

ＢＬＵ・・・バックライトユニット
ＬＥ１、ＬＥ２・・・光源
ＬＧ・・・導光体
ＣＳ１〜ＣＳ４・・・連結面
ＵＳ・・・出光面
ＬＳ・・・対向面
ＩＳ１・・・第１入射面
ＩＳ２・・・第２入射面
ＮＰ１−１〜ＮＰ１−６・・・第１セレーションパターン
ＮＰ２−１〜ＮＰ２−６・・・第２セレーションパターン
θ１・・・第１夾角
θ２・・・第２夾角
θ３・・・第３夾角
１１０・・・上部保護部材
１２０・・・下部保護部材
１３０・・・表示パネル
１４０・・・支持部材
１５０・・・光学シート
１６０・・・反射シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図14D】

【図14E】

【図14F】

【図15】