JP2017069188A - ローカルディミングが可能なバックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】ローカルディミングが可能なバックライトユニットを提供する。【解決手段】実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットは、一つ又は複数の発光素子と、上面と下面とを含み、前記下面に形成されて前記発光素子が配置される一つ又は複数の溝を有し、前記一つ又は複数の溝内部に配置され、前記発光素子から放出される光を反射する反射層を含み、前記上面に配置された複数の逆プリズムパターンを含む導光板と、を含む【選択図】 図１

Description

本発明は、バックライトユニットに関するもので、さらに詳しくは、ローカルディミングが可能なバックライトユニットに関する。

液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）は、自ら光を出すことができないため、液晶に光を供給するためのバックライトユニットが必要である。このとき、光源の位置によって大きく直下型方式とエッジ型方式に区分される。

直下型方式は、導光板の光出射面の下部分に光源が位置する。光源を二次元配列で配置するため、ローカルディミングは容易であるが、全体の厚さが非常に厚く、多数の光源（ＬＥＤ）が必要であるため、モバイル機器に適合しない。

反面、エッジ型方式は、光源が導光板の光出射面の側面に位置する。したがって、全体の厚さが薄く、より少ない数の光源でバックライトユニットの具現が可能である。しかし、光出射面の側面にのみ光源が位置するため、光出射面を複数の区間に区分するローカルディミングが難しい。

特許文献１は、導光板の上部に逆プリズム構造を有する導光板を用いたエッジ型バックライトに関するもので、前記特許文献１は追加の反射シートや拡散シート、プリズムシートなしに単一の導光板のみでバックライトユニットを作ることができる。これに、エッジ型の長所であるバックライトユニットの薄さをより極大化することができる。また、一つの導光板のみを使用するため、費用的な側面及び光損失の低減による効率性の側面からも長所を有する。しかし、特許文献１の逆プリズム構造を用いたエッジ型バックライトは、既存のエッジ型の長所をより極大化させたが、ローカルディミングが困難であるという問題点を解決できていない。

反面、厚さの側面でなく、ローカルディミングの限界を解決しようとすることが特許文献２と特許文献３に開示されている。特許文献２と特許文献３は、ローカルディミングが可能なエッジ型バックライトユニットを提案することにより、低電力、高コントラストによる画質の向上に焦点を合わせた。しかし、特許文献２と特許文献３に開示されたバックライトユニットの共通点は、導光板の下部に形成された反射パターンを用いて導光板の前面部に出射させる方式という点である。これは要するに、導光板の内部にＬＥＤを配置する場合、それぞれのＬＥＤが含まれた導光板の上部でホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）の問題が発生する原因になる。したがって、使用者がバックライトユニットを見た場合、光の均一度が大きく低下する。

このようなホットスポットの問題を解決するために、導光板の上部に追加的な拡散シート、プリズムシートを配置したり、それぞれのバックライトユニットを組立型タイプの形態で作る方式などが提示された。しかし、このような方法は、それぞれのバックライトユニットを個別的に別に作って組み立てなければならない煩わしさがあったり、追加的な拡散シート又は／及びプリズムシートを使用することによって、全体の厚さの厚み、費用の増加、シートの境界間の光損失などの問題点を有する。

韓国公開特許第１０−２００９−００３４６０８号 米国登録特許第８,０９２,０６４号 韓国公開特許第１０−２０１２−００１６９７２号

本発明の実施形態の目的は、上述した従来技術の必要性を満たすために案出されたもので、ローカルディミングが可能なバックライトユニットを提供することである。

また、上部パターンを用いた出光方式のバックライトユニットを提供することである。

また、ホットスポット問題を解決することができるローカルディミング機能を有するバックライトユニットを提供することである。

また、光効率を向上させることができるバックライトユニットを提供することである。

本発明の解決課題は以上で言及されたものに限定されず、言及されない他の解決課題は、下の記載から当業者に明確に理解され得るだろう。

実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットは、一つ又は複数の発光素子と、上面と下面とを含み、前記下面に形成されて前記発光素子が配置される一つ又は複数の溝を有し、前記一つ又は複数の溝内部に配置され、前記発光素子から放出される光を反射する反射層を含み、前記上面に配置された複数の逆プリズムパターンを含む導光板と、を含む。

ここで、前記導光板の複数の溝は、一方向へ平行するように形成された複数の第１溝と、前記複数の第１溝と格子状に形成された複数の第２溝と、を含み、前記複数の第１溝内に前記発光素子が配置されてもよい。

ここで、前記導光板は、前記溝を定義する上側面と二つの側面とを含み、前記反射層は、前記上側面に配置された上側部反射層を含んでもよい。

ここで、前記上側部反射層の幅は、前記溝の幅よりさらに大きいか同じでもよい。

ここで、前記導光板の下面に配置された反射板をさらに含んでもよい。

ここで、前記導光板は、前記溝を定義する上側面と二つの側面とを含み、前記反射層は、前記二つの側面のいずれか一つの面に配置された側部反射層を含んでもよい。

ここで、前記複数の逆プリズムパターンの材質と前記導光板の材質とは同一であってもよい。

ここで、前記複数の逆プリズムパターンの材質と前記導光板の材質とは互いに異なってもよい。

ここで、前記導光板は、下部導光板と前記下部導光板上に配置された上部導光板とを含み、前記複数の逆プリズムパターンは前記上部導光板上に配置され、前記上部導光板の材質は、前記複数の逆プリズムパターンの材質と同一であってもよい。

ここで、前記複数の逆プリズムパターンは、前記導光板の上面に非均一に配置されてもよい。

ここで、前記導光板の上面は、前記一つ又は複数の溝の上部に対応する領域を有し、前記領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度は、前記領域以外の他の領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度より大きい。

ここで、前記他の領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度は、前記発光素子から遠ざかるほど増加し得る。

本発明の実施形態によれば、ローカルディミングが可能であるという利点がある。

また、既存の下部反射パターンによる出光方式でない、上部パターンを用いた出光方式であるため、追加的な反射シートや拡散シートなどが不要であり、全体の厚さを減らすことができ、組み立ての煩わしさが取り除かれ、実際の出光特性を妨害しないという利点がある。

また、発光素子上に配置された反射層によりホットスポットの問題を解決することができるという利点がある。

また、光効率を向上させられるという利点がある。

また、単一導光板の長所である薄さとローカルディミングの長所である低電力駆動、高コントラストによる画質向上などを全て有し得るという利点がある。

本発明の一実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットを上から見た図面である。 図１に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットのＡ−Ａ’での断面図である。 図２に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットの一部分を拡大した図面である。 図２に示された導光板１００を上から見た図面である。 図２に示された導光板１００を下から見た図面である。 図４と図５に示されたＢとＢ’それぞれの断面図である。 図３に示された上側部反射層１５１の変形例を示す断面図である。 図２又は図７に示された導光板の変形例を示す断面図である。 図７に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットの変形例を示す断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態の詳細な説明が添付された図面を参照して説明される。図面中、引用符号及び同一の構成要素に対しては、仮に他の図面上に表示されても、できるだけ同一の引用符号で表示されることに留意しなければならない。参考までに、本発明を説明するにあたって、関連した公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曇らせるかもしれないと判断される場合、その詳細な説明を省略する。

以下、添付された図面を参照して、本発明の実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットを説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットを上から見た図面（ｔｏｐ ｖｉｅｗ）であり、図２は、図１に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットのＡ−Ａ’での断面図であり、図３は、図２に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットの一部分を拡大した図面である。

図１〜図３を参照すると、本発明の一実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットは、導光板１００及び発光素子３００を含む。

導光板１００は、上面、下面及び複数の側面を含む。複数の側面は、上面と下面との間に配置され得る。

導光板１００は、逆プリズムパターン１１０を含む。

逆プリズムパターン１１０は、導光板１００の上部に配置され得る。逆プリズムパターン１１０は、導光板１００の上面に複数配置され得る。複数の逆プリズムパターン１１０は、導光板１００の上面に複数の行と複数の列で配列され得る。複数の逆プリズムパターン１１０のうち、互いに隣接する二つの逆プリズムパターンは、所定間隔離れて配置され得る。

逆プリズムパターン１１０は、導光板１００と同じ材質であってもよく、導光板１００と一体に形成されてもよい。逆プリズムパターン１１０と導光板１００とが互いに異なる材質であれば、互いに異なる二つの物質の間の境界面で光の損失が起こり得る。また、フレネル反射又は境界面の粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）等によって、本来進めようとする方向への光の進行する効率が落ちることがある。しかし、逆プリズムパターン１１０と導光板１００とが同一の材質であれば、二つの物質の間に境界面がなく、光の損失が発生せずに、光の進行する効率を上げることができる。

しかし、逆プリズムパターン１１０と導光板１００とが互いに同一の材質に限定されるわけではなく、逆プリズムパターン１１０の材質は、導光板１００の材質と互いに異なってもよい。例えば、逆プリズムパターン１１０の材質は、ＰＲ（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）又はＰＤＭＳ等の微細構造製作が容易な工程物質であってもよく、導光板１００は、ガラス、ＰＭＭＡ又はアクリル等の堅固で大面積生産が可能な物質であってもよい。このような逆プリズムパターン１１０は、導光板１００の上面に結合又は付着され得る。逆プリズムパターン１１０の材質が導光板１００の材質と互いに異なれば、先に上述したように、境界面で光の損失が発生し得るが、二つの物質を同じ材質で使用できる物質は極めて制限的である。実際に、導光板１００が持たなければならない物質特性と逆プリズムパターン１１０の生成工程に容易な物質特性とが互いに異なる部分があるため、両者をそれぞれ別々に作ることが、実際の製作において、より容易である。

逆プリズムパターン１１０は、反射層１５０による光の均一度の低下を補完することができる。これに対する具体的な説明は後述する。

逆プリズムパターン１１０は、光の均一度を一定に維持させる拡散シートの役割をすることができる。したがって、本発明の一実施形態によるバックライトユニットは、別の拡散シートが不要である。

導光板１００は、溝１３０を有する。

溝１３０は、導光板１００の下部に配置され得る。溝１３０は、導光板１００の下面に形成され、導光板１００の一方向に所定長さを有し、前記一方向と直交した垂直方向に所定幅を有し得る。導光板１００は、溝１３０を定義する一つの上側面と二つの側面とを含む。

溝１３０は、導光板１００の下面に複数形成されてもよい。図４〜図６を参照して、複数の溝１３０を説明する。

図４は、図２に示された導光板１００を上から見た図面であり、図５は、図２に示された導光板１００を下から見た図面であり、図６は、図４と図５に示されたＢとＢ’それぞれの断面図である。

図４〜図６を参照すると、複数の溝１３０は、一方向へ平行するように形成された複数の第１溝１３０ａと一方向と直交した垂直方向に形成された複数の第２溝１３０ｂとを含む。

複数の第１溝１３０ａと複数の第２溝１３０ｂは格子状に形成され得る。

複数の第１溝１３０ａには、反射層１５０と一つ又は複数の発光素子３００とが配置され、複数の第２溝１３０ｂには、発光素子３００が配置されない。したがって、図１〜図３における複数の溝１３０は、複数の第１溝１３０ａを意味する。格子状に配列された複数の第１溝１３０ａと複数の第２溝１３０ｂとによって、導光板１００は複数のブロックＢＬ１、ＢＬ２を有し得る。

複数の第２溝１３０ｂの幅Ｄ３は、導光板１００の厚さより小さくてもよく、さらに大きくてもよい。

複数の第２溝１３０ｂの幅Ｄ３は、隣り合う二つのブロックＢＬ１、ＢＬ２において最も隣接した二つの発光素子３００ａ、３００ｂの間の間隔より小さい。ここで、隣り合う二つのブロックＢＬ１、ＢＬ２において最も隣接した二つの発光素子３００ａ、３００ｂは、一つのブロックＢＬ１において最外郭に位置する発光素子３００ａと、前記発光素子３００ａと最も近くに位置する隣り合う他の一つのブロックＢＬ２内における発光素子３００ｂとを意味する。このような複数の第２溝１３０ｂを通じて、ローカルディミングの動作時に、所望するブロック区間にのみ光がガイドされるように作ることができ、高コントラストの画質を得ることができる。これは、導光板１００の物質と第２溝１３０ｂを満たす物質との屈折率が互い異なるため、境界面で全反射が起きて、高い屈折角度によって相当数の光が隣り合うブロックに漏れ出ることが防止されることによるものである。

再び、図１〜図３を参照すると、導光板１００は反射層１５０を含む。

反射層１５０は、導光板１００の溝１３０内に配置される。反射層１５０は、金属層であってもよい。図３に示されたように、反射層１５０は、上側部反射層１５１と側部反射層１５３とを含む。導光板１００の溝１３０を定義する上側面と二つの側面のうち、上側部反射層１５１は前記上側面に配置され、側部反射層１５３は前記二つの側面のうちの一側面に配置される。

上側部反射層１５１は、発光素子３００によるホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）を除去する。上側部反射層１５１は、発光素子３００から導光板１００の上面側に放出される光を遮断して、発光素子３００によるホットスポットを除去することができる。ここで、上側部反射層１５１によって発光素子３００によるホットスポットは除去されるが、発光素子３００の上に放出される光が上側部反射層１５１により遮断されるため、導光板１００の光出射面における光の均一度が維持され難い。このような光の均一度は、逆プリズムパターン１１０により維持され得る。逆プリズムパターン１１０は、上側部反射層１５１によって発光素子３００の光が遮断されても、図３に示されたＡ経路のように、隣り合う他の発光素子から放出された光が上側部反射層１５１の上面で反射して逆プリズムパターン１１０によって出光されるため、光の均一度はそのまま維持され得る。したがって、逆プリズムパターン１１０は、反射層１５０による光の均一度の低下を補完することができる。

上側部反射層１５１は、図３のＢ経路のように、発光素子３００から放出される光を隣り合う他の発光素子側の方向又は導光板１００の側面側に反射することができる。

上側部反射層１５１の幅Ｄ１は、図３に示されたように、溝１３０の幅Ｄ２よりさらに大きく、図２に示されたように、隣り合う二つの発光素子３００の間の間隔よりは小さいことが好ましい。もし、上側部反射層１５１の幅Ｄ１が溝１３０の幅Ｄ２より小さければ、発光素子３００によるホットスポットを十分に除去することができず、光の均一度をそのまま維持するのが難しく、隣り合う二つの発光素子３００の間の間隔と同じか、より大きければ、発光素子３００から放出される光が導光板１００の逆プリズムパターン１１０に達することができない。

上側部反射層１５１の幅Ｄ１は、前記範囲内で選択的に調節して光の均一度を調節することができる。

上側部反射層１５１から導光板１００の上面までの距離は、上側部反射層１５１から導光板１００の下面までの距離より小さくてもよい。上側部反射層１５１から導光板１００の上面までの距離が、上側部反射層１５１から導光板１００の下面までの距離より小さければ、図３に示された発光素子３００を基準として、発光素子３００の左側に位置した発光素子（図示せず）からの光が、発光素子３００の右側に伝達されることを最大限減らすことができる。これを通じて、複数の溝１３０で区画された導光板１００のブロックそれぞれの明るさを独立して調節することができる。

一方、上側部反射層１５１の幅Ｄ１は、溝１３０の幅Ｄ２と同じであってもよい。図７を参照して具体的に説明する。

図７は、図３に示された上側部反射層１５１の変形例を示す断面図である。

図７を参照すると、上側部反射層１５１’の幅Ｄ１は、溝１３０’の幅Ｄ２’と同じである。しかし、溝１３０’の幅Ｄ２’は、図３に示された溝１３０の幅Ｄ２より大きい。溝１３０’の幅Ｄ２’は、図２に示されたように、隣り合う二つの発光素子３００の間の間隔より小さいのが好ましい。

図３に示された上側部反射層１５１は製作が難しいかもしれないが、図７に示された上側部反射層１５１’は、パターニングを通じて容易に形成できる利点がある。

図７に示された上側部反射層１５１’を含むバックライトユニットは、反射板５００をさらに含んでもよい。

反射板５００は、導光板１００の下面に配置され得る。反射板５００は溝１３０の下に配置され、発光素子３００から放出される光が導光板１００に入射される前までの全反射ガイド経路（ｐａｔｈ）を作ることができる。

再び、図１〜図３を参照すると、側部反射層１５３は、導光板１００の内部で移動する光を溝１３０を通じて導光板１００の外に抜け出ることを防止する。このような側部反射層１５３は、導光板１００の内部における光損失を減らし、より多くの光が導光板１００の逆プリズムパターン１１０を通じて出光されるようにする。したがって、本発明の実施形態によるバックライトユニットは、側部反射層１５３によって高い光効率を得ることができる。

図８は、図２又は図７に示された導光板の変形例を示す断面図である。

図８を参照すると、導光板１００’は、下部導光板１００Ａと上部導光板１００Ｂとを含んでもよい。

上部導光板１００Ｂは下部導光板１００Ａ上に配置される。具体的には、上部導光板１００Ｂは、下部導光板１００Ａの上面に配置され得る。

上部導光板１００Ｂ上には、複数の逆プリズムパターン１１０が配置される。具体的には、上部導光板１００Ｂの上面に複数の逆プリズムパターン１１０が配置され得る。

上部導光板１００Ｂと複数の逆プリズムパターン１１０の材質は互いに同一であり、上部導光板１００Ｂと下部導光板１００Ａの材質は、互いに異なってもよい。

図８に示された導光板１００’は、次のような利点を有し得る。

図２に示されたように、導光板１００の上面に逆プリズムパターン１１０を製造する場合に、逆プリズムパターン１１０を作るために使用する所定の化学薬品によって、導光板１００に腐食又は亀裂が生じるかもしれない。しかし、図８に示されたような導光板１００’は、逆プリズムパターン１１０を上部導光板１００Ｂ上に製造した後に、上部導光板１００Ｂを下部導光板１００Ａ上に付着する形態で製作することになり得るが、このような場合、前記化学薬品による下部導光板１００Ａの腐食又は亀裂を事前に遮断することができる。

また、下部導光板１００Ａの上に上部導光板１００Ｂが配置された状態で、逆プリズムパターン１１０を上部導光板１００Ｂの上面に製造する場合に、逆プリズムパターン１１０を製造する時に使用される化学薬品が、上部導光板１００Ｂによって下部導光板１００Ａとの接触が遮断されるため、下部導光板１００Ａが前記化学薬品によって攻撃（ａｔｔａｃｋ）されるのを防止することができる。

また、図２に示されたように、導光板１００の上面に逆プリズムパターン１１０を製造する場合に、逆プリズムパターン１１０を一つずつ導光板１００の上面に付着するのは、煩わしくて製造時間が長くなる。しかし、図８に示されたような導光板１００’は、薄い上部導光板１００Ｂ上に複数の逆プリズムパターン１１０を製造した後に、上部導光板１００Ｂを下部導光板１００Ａの上面に付着すればよいため、製造工程が容易であって製造時間を画期的に減らすことができる。

図９は、図７に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットの変形例を示す断面図である。

図９に示されたように、導光板１００において、溝１３０’の上部は、発光素子３００から入射された光が通過できる光伝達通路が導光板１００の他の部分（溝１３０’が形成されていない部分）と比較して非常に狭いため、前記他の部分に比べて相対的に出光効率が落ちることがある。したがって、導光板１００の上面において均一な明るさが維持されるために、導光板１００の上面に配置される逆プリズムパターン１１０の密度が非均一に配置される必要がある。例えば、導光板１００の上面において、溝１３０’の上部に対応する領域に配置される逆プリズムパターン１１０の密度が、導光板１００の上面において、前記領域以外の他の領域に配置される逆プリズムパターンの密度よりさらに大きくてもよい。または、導光板１００の上面において、溝１３０’の上部に対応する領域に配置される逆プリズムパターン１１０の間の間隔が、導光板１００の上面において、前記領域以外の他の領域に配置される逆プリズムパターンの間の間隔よりさらに小さくてもよい。

ここで、前記他の領域は、複数の溝１３０’のうち、いずれかの溝１３０’に配置された反射層１５１’と、前記いずれかの溝１３０’の隣に形成された別の溝に配置された反射層の間と定義することができる。

また、導光板１００の上面において、より一層均一な明るさを維持するために、前記他の領域に配置される逆プリズムパターン１１０は、発光素子３００から遠ざかるほど、密度が徐々に増加することが好ましい。または、前記他の領域に配置される逆プリズムパターン１１０は、発光素子３００から遠ざかるほど、間隔が徐々に減少することが好ましい。

また、上側部反射層１５１’から導光板１００の上面までの距離は、上側部反射層１５１’から導光板１００の下面までの距離より小さくてもよい。上側部反射層１５１’から導光板１００の上面までの距離が、上側部反射層１５１’から導光板１００の下面までの距離より小さければ、図９に示された発光素子３００を基準として、発光素子３００の左側に位置した発光素子（図示せず）からの光が、発光素子３００の右側に伝達されることを最大限減らすことができる。これを通じて、複数の溝１３０’で区画された導光板１００のブロックそれぞれの明るさを独立して調節することができる。

ここで、上側部反射層１５１’から導光板１００の上面までの距離が、上側部反射層１５１’から導光板１００の下面までの距離より小さければ、発光素子３００の左側に位置した発光素子（図示せず）からの光が、発光素子の右側に伝達されることが最大限減るが、導光板１００の上面に配置された複数の逆プリズムパターン１１０の密度が上側部反射層１５１’の上部領域でより稠密に配置されるため、導光板１００の他の領域と比較して、上側部反射層１５１’の上部領域に配置された複数の逆プリズムパターン１１０でより多くの光が放出され得る。したがって、全体的には、導光板１００の光の均一度を向上させることができる。

このように、図９に示されたローカルディミングが可能なバックライトユニットを使用すれば、導光板１００の上面に配置される逆プリズムパターン１１０が非均一に配置されるため、導光板１００に形成される溝１３０’によって、導光板１００の光伝達通路が狭くなるにつれて発生し得る導光板１００の光の均一度の低下を防ぐことができる。

再び、図１〜図３を参照すると、発光素子３００は、導光板１００の溝１３０内に一つ又は複数配置される。ここで、発光素子３００は、図５で説明したように、複数の第１溝１３０ａ内に配置され、複数の第２溝１３０ｂには配置されなくてもよい。

発光素子３００は、白色、赤色、緑色、青色の光を放出する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）チップ（ｃｈｉｐ）及び紫外線光（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｌｉｇｈｔ）を放出する発光ダイオードチップを含んでもよい。ここで、発光ダイオードチップは、水平型（ＬａｔｅｒａｌＴｙｐｅ）、垂直型（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｔｙｐｅ）又は、フリップチップ形態（Ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ Ｔｙｐｅ）などであってもよい。

ここで、発光素子３００は、ＬＥＤに限定されるわけではない。例えば、発光素子３００は、有機発光ダイオード、半導体レーザダイオード、又は、固体レーザダイオードなどであってもよく、溝１３０内に配置され得る如何なる種類の光源（ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ）も発光素子３００になり得る。

発光素子３００は、レンズ（図示せず）を含んでもよい。レンズは、ＬＥＤチップを覆うように配置されてもよい。レンズは、ＬＥＤチップから放出する光の指向角や光の方向を調節することができる。レンズは、シリコン樹脂又はエポキシ樹脂のような透光性樹脂を含んで形成されてもよい。透光性樹脂は、全体的又は部分的に分散した蛍光体を含んでもよい。レンズの形態は、光放出面が平らであるか、レンズの断面が半球タイプであるか、一部に凸部または凹部が形成されたタイプ等になってもよく、これに限定されない。

発光素子３００内のＬＥＤチップが青色発光ダイオードチップの場合、透光性樹脂に含まれた蛍光体は、ガーネット（Ｇａｒｎｅｔ）系（ＹＡＧ、ＴＡＧ）、シリケート（Ｓｉｌｉｃａｔｅ）系、ナイトライド（Ｎｉｔｒｉｄｅ）系、及びオキシナイトライド（Ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）系のうち少なくとも何れか一つ以上を含んでもよい。

透過性樹脂に黄色系列の蛍光体のみが含まれるようにして自然光（白色光）を具現することができるが、演色指数の向上と色温度の低減のために緑色系列の蛍光体や赤色系列の蛍光体をさらに含んでもよい。

黄色系列の蛍光体としては、ガーネット系のＹＡＧ、シリケート系、オキシナイトライド系を使用し、緑色系列の蛍光体としては、シリケート系、オキシナイトライド系を使用し、赤色系列の蛍光体は、ナイトライド系を使用することができるが、これに限定されない。

発光素子３００は、直流又は交流で駆動される高電圧ＬＥＤパッケージ（Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ ｐａｃｋａｇｅ、ＨＶ ＬＥＤ）であってもよい。高電圧ＬＥＤパッケージは、一つのパッケージボディ内に複数のＬＥＤチップが直列又は直・並列に連結されて配置されたことを意味する。特に、発光素子３００が交流で駆動される高電圧ＬＥＤパッケージである場合、一般的なＬＥＤは、駆動電圧が３（Ｖ）以下と低いため、家庭用のような２２０Ｖの高電圧交流では使用が不可能であるが、高電圧ＬＥＤパッケージは、複数のＬＥＤチップが直列及び直・並列に連結されているため、家庭用の交流電源又は商業用の交流電源のような高電圧交流でも駆動することができる利点がある。

本発明の一実施形態によるバックライトユニットは、発光素子３００が配置される基板（図示せず）をさらに含んでもよい。基板（図示せず）は、導光板１００の溝１３０内部に配置されてもよく、導光板１００の溝１３０の外に配置されてもよい。

基板（図示せず）が導光板１００の溝１３０内部に配置される場合、基板（図示せず）の一面には、一つ又は多数の発光素子３００が配置され、他面は、側部反射層１５３と接するように配置されてもよい。基板（図示せず）の他面が、側部反射層１５３が接する場合、発光素子３００から放出される熱が側部反射層１５３を通じて放熱されてもよい。一方、基板（図示せず）の他面は、側部反射層１５３から所定間隔離れて配置されてもよい。

基板（図示せず）が導光板１００の溝１３０の外に配置される場合、基板（図示せず）は、導光板１００の下面に配置されてもよい。この場合、基板（図示せず）の上面に、一つ又は多数の発光素子３００が配置されてもよく、基板（図示せず）の上面は、発光素子３００から放出される光を反射できるように反射層が配置されてもよい。

基板（図示せず）は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものでもよく、例えば、一般の印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）、メタルコア（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｒｅ）ＰＣＢ、フレキシブル（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）ＰＣＢ、セラミックＰＣＢなどを含んでもよい。また、基板（図示せず）は、回路パターンが印刷された絶縁シートであってもよい。

このように、本発明の一実施形態によるローカルディミングが可能なバックライトユニットは、導光板１００内部の溝１３０に位置した発光素子３００から放出された光が、 溝１３０を定義する導光板１００の一側面を通じて導光板１００内部に入る。この時、全反射によって光は導光板１００内で移動し、移動中である光が導光板１００の上部に配置された逆プリズムパターン１１０に入れば、光は逆プリズムパターン１１０の傾斜面によって再び導光板１００内部へ全反射されるのではなく、導光板１００の外に出光する。導光板１００の溝１３０内に反射層１５０がなければ、発光素子３００が位置した導光板１００上部の光が他の領域に比べてはるかに高くなる問題が発生する。しかし、発光素子３００上部に反射層１５０を置くことによって、発光素子３００から上部に放出される光を遮断して、眩しさの発生原因であるホットスポット問題を解決することができる。この時、反射層１５０によって導光板１００の光の均一度をそのまま維持させるのが難しいが、逆プリズムパターン１１０により、反射層１５０によって遮られた発光素子３００と隣り合う他の発光素子３００から放出された光が反射層１５０の上面で反射して、逆プリズムパターン１１０によって出光特性を形成することができる。

以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、これは単に例示に過ぎず、本発明を限定する訳ではなく、本発明が属する分野における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を外れない範囲で、以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かるはずである。例えば、実施形態に具体的に示された各構成要素は、変形して実施することができるはずである。そして、このような変形と応用に係る相違点は、添付の特許請求の範囲において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。

１００ 導光板
３００ 発光素子
５００ 反射板

Claims (9)

1. 一つ又は複数の発光素子と、
   上面と下面とを含み、前記下面に形成されて前記発光素子が配置される一つ又は複数の溝を有し、前記一つ又は複数の溝内部に配置され、前記発光素子から放出される光を反射する反射層を含み、前記上面に配置された複数の逆プリズムパターンを含む導光板と、
   を含む、ローカルディミングが可能なバックライトユニット。
2. 前記導光板の複数の溝は、
   一方向へ平行するように形成された複数の第１溝と、
   前記複数の第１溝と格子状に形成された複数の第２溝と、を含み、
   前記複数の第１溝内に前記発光素子が配置された、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
3. 前記導光板は、前記溝を定義する上側面と二つの側面とを含み、
   前記反射層は、前記上側面に配置された上側部反射層を含む、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
4. 前記上側部反射層の幅は、前記溝の幅よりさらに大きいか同じである、請求項３に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
5. 前記導光板の下面に配置された反射板をさらに含む、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
6. 前記導光板は、前記溝を定義する上側面と二つの側面とを含み、
   前記反射層は、前記二つの側面のいずれか一つの面に配置された側部反射層を含む、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
7. 前記複数の逆プリズムパターンは、前記導光板の上面に非均一に配置された、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
8. 前記導光板の上面は、前記一つ又は複数の溝の上部に対応する領域を有し、
   前記領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度は、前記領域以外の他の領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度より大きい、請求項１に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。
9. 前記他の領域に配置される前記複数の逆プリズムパターンの密度は、前記発光素子から遠ざかるほど増加する、請求項８に記載のローカルディミングが可能なバックライトユニット。

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