KR100754390B1

KR100754390B1 - 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트

Info

Publication number: KR100754390B1
Application number: KR1020050120068A
Authority: KR
Inventors: 민지홍; 김영찬; 남승호; 김경엽
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-08-31
Also published as: KR20070060508A; US20070133099A1; US7330623B2

Abstract

편광 리사이클을 통하여 광효율을 높일 수 있도록 된 구조의 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트가 개시되어 있다.

개시된 도광판은 광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 투과면과, 투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층과; 투과면 상에 형성되는 것으로, 투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 투과면과의 경계에서 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트{Light guide panel and back light unit using the same}

도 1은 종래의 도광판을 보인 사시도.

도 2a는 도 1의 도광판에 광선들이 입사각 60도로 입사시 입사광선의 편광방향을 보인 도면.

도 2b는 도 1의 도광판에 광선들이 입사각 60도로 입사시 반사광선의 편광방향을 보인 도면.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판을 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 도광판의 제1실시예에 따른 편광 리사이클부를 보인 부분 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 도광판의 제2실시예에 따른 편광 리사이클부를 보인 부분 단면도.

도 6a는 도 3의 도광판에 광선들이 입사각 60도로 입사시 입사광선의 편광방향을 보인 도면.

도 6b는 도 3의 도광판에 광선들이 입사각 60도로 입사시 반사광선의 편광방향을 보인 도면.

도 7a 및 도 7b 각각은 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판에 입사된 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판에 입사된 S 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도.

도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판에 입사된 S 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도.

도 15는 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판에 입사된 S 편광의 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유니트를 보인 개략적인 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30, 40, 60...도광판 11, 21, 31, 63...등방체층

11a, 21a, 31a, 41a...입광면 11b, 21b, 31b, 41b...대광면

11c, 21c...투과면 13, 23, 39, 51, 65...편광 리사이클부

15, 25, 33, 43...굴절 프리즘 17, 67...이방체층

17a, 27a, 35a, 45a...출반사면 27, 35, 45...제1이방체층

29, 37, 47...제2이방체층 29a...반사면

31c, 41c...제1투과면 31d, 41d...제2투과면

41...제1등방체층 49...제2등방체층

49a...제3투과면 51...광원

61...입광부 70...액정표시소자

본 발명은 광원에서 조사된 광의 진행을 가이드 하는 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 편광 리사이클을 통하여 광효율을 높일 수 있도록 된 구조의 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 백라이트 유니트는 자체적으로 발광 능력이 없는 액정표시장치 등의 광원으로 이용되는 것으로, 도광판의 채용여부 및 광원의 배치 위치에 따라 직하 발광형과 가장자리 발광형으로 구분된다.

직하 발광형은 액정표시장치의 배면에 설치된 램프가 광을 액정패널에 직접 조사하는 방식이다. 반면, 가장자리 발광형은 액정패널과 마주하게 배치된 도광판 (LGP: Light Guide Panel)과, 도광판의 가장자리에 광원을 구비하고, 상기 광원에서 조사된 광을 상기 도광판을 통하여 진행방향으로 바꾸어 액정패널 쪽으로 전달하는 방식이다.

여기서, 액정패널은 편광방향에 따라 입사광을 선택적으로 투과시키는 것으로, 상기 백라이트 유니트에서 조사된 광중 특성 편광 방향의 광만이 유용광으로 이용된다.

도 1은 종래의 도광판을 보인 사시도이다. 이 도광판(1)은 직육면체 형상의 평판형 구조로서, 광(L)이 입사되는 입광면(3)과, 이 입광면(3)의 이면에 형성된 대광면(5)과, 상기 입광면(3)을 통하여 입사되어 대광면(5) 쪽으로 진행하는 광(L)을 반사시키는 반사면(7) 및 상기 반사면(7)의 이면에 형성되는 것으로 광이 최종적으로 출사되는 출광면(9)을 가진다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 도광판(1)은 반사면(7)이 평면 구조로 되어 있다. 그러므로, 상기 반사면(7)에서 입사광의 편광방향을 변화시키지 못하여, 입사광의 편광방향과 상기 반사면(7)에서 반사된 광의 편광방향이 서로 같다.

이하, 도 2a 및 도 2b와, 표 1 및 표 2를 참조하여, 편광방향의 변화여부를 살펴보기로 한다.

도 2a는 도 1의 도광판에 10개의 광선(L) 각각이 입사각(θ_i) 60°로 입사시, 입광면(3)을 통하여 입사된 광선들의 편광방향을 보인 도면이다. 그리고, 표 1은 각 광선(L)에 대한 X, Y, Z축으로의 편광크기를 나타낸 것이다.

광선	X	Y	Z
1	0.0000000	0.9421752	0.3351206
2	0.0000000	0.9421752	0.3351206
3	0.0000000	0.9421752	0.3351206
4	0.0000000	0.9421752	0.3351206
5	0.0000000	0.9421752	0.3351206
6	0.0000000	0.9421752	0.3351206
7	0.0000000	0.9421752	0.3351206
8	0.0000000	0.9421752	0.3351206
9	0.0000000	0.9421752	0.3351206
10	0.0000000	0.9421752	0.3351206

도 2a 및 표 1을 참조하면, Y-Z축 방향으로 선편광인 광선들이 입사됨을 알 수 있다.

도 2b는 도 1의 도광판에 10개의 광선(L) 각각이 입사각(θ_i) 60°로 입사시, 반사면(7)에서 반사된 광선들의 편광방향을 보인 도면이다. 그리고, 표 2는 각 광선에 대한 X, Y, Z축으로의 편광크기를 나타낸 것이다.

도 2b 및 표 2를 참조하면, Y-Z축 방향으로 선편광인 광선들이 출사됨을 알 수 있다. 여기서, 반사광선의 편광방향 및 그 크기는 도 2a 및 표 1을 참조하여 설명된 입사광선의 편광방향 및 크기와 같다.

따라서, 상기 도광판(1)에 무편광의 광이 입사된 경우, 상기 출광면(9)을 통하여 출사된 광도 입사광과 동일한 편광특성을 가지므로 무편광이 된다. 그러므로, 상기한 액정패널에 조명시, 특정 편광의 광만이 유용광으로 이용되고, 그 이외의 광은 무용광이 되므로 광효율이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 출사광이 소정 편광 방향의 광이 되도록 하여, 광효율을 높일 수 있도록 된 구조의 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도광판은,

광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 투과면과, 상기 투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층과;

상기 투과면 상에 형성되는 것으로, 상기 투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 상기 투과면과의 경계에서 상기 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 상기 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 도광판은,

광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면을 구비한 것 으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층과;

상기 제1투과면 상에 형성되는 것으로, 상기 제1투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 상기 제1투과면과의 경계에서 상기 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 상기 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층과;

상기 제2투과면과의 경계에서 제1편광의 광은 투과되고 상기 제2편광의 광은 반사되도록 상기 제2투과면에 형성되는 것으로, 상기 제2투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비하며, 제1편광의 광에 대해서는 상기 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지는 제2이방체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 도광판은,

광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 제1등방체층과;

상기 제2투과면과의 경계에서 제1편광의 광은 투과되고 상기 제2편광의 광은 반사 또는 굴절 투과되도록 상기 제2투과면에 형성되는 것으로, 제1편광의 광에 대해서는 상기 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지는 제2이방체층과;

상기 제2이방체층에 결합되는 제3투과면과, 상기 제3투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 제2등방체층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 백라이트 유니트는,

광을 조사하는 적어도 하나의 광원과;

상기 광원으로부터 일 측면으로 입사된 광의 진행을 가이드 하는 것으로, 상기한 구조의 등방체층과 이방체층을 구비한 도광판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판을 보인 사시도이고, 도 4 및 도 5 각각은 도 3의 편광 리사이클부의 두 실시예를 보인 부분 단면도이며, 도 6a 및 도 6b 각각은 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판에 입사된 광의 편광 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판(10)은 입사광의 편광방향에 무관하게 소정의 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층(11)과, 그 상부에 형성된 제1이방체층(17)을 포함한다.

상기 등방체층(11)은 광(L₁₁)이 입사되는 입광면(11a)과, 입사광이 투과되는 투과면(11c) 및 편광 리사이클부(13)를 구비한다. 또한, 상기 입광면(11a)의 이면에 형성된 대광면(11b)을 구비한다. 상기 편광 리사이클부(13)는 상기 투과면(11c)의 이면에 형성되는 것으로, 상기 대광면(11b) 쪽으로 진행하는 광을 반사시킴과 입사광의 편광방향을 바꾸어준다.

상기 제1이방체층(17)은 상기 투과면(11c) 상에 형성되는 것으로, 상기 투과면(11c)과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면(17a)을 구비한다. 이 제1이방체층(17)은 입사광(L₁₁)의 편광방향에 따라 굴절률 특성이 상이한 이방체 물질로 구성되어 있다. 즉, 상기 제1이방체층(17)은 제1편광의 광(L₁₃)에 대해서는 상기 등방체층(11)의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고, 제1편광과 다른 편광의 제2편광의 광(L₁₂)에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가진다. 따라서, 상기 투과면(11c)과의 경계에서 상기 제1편광의 광(L₁₃)은 굴절각의 변화 없이 직진 투과된다. 한편, 상기 제2편광의 광(L₁₂)은 스넬의 법칙에 따라 상기 투과면(11c)과의 경계에서 굴절 투과된다. 상기 제1편광의 광(L₁₃)은 임계각 전반사 원리에 의하여 상기 출반사면(17a)에서 전반사되어 상기 편 광 리사이클부(13)로 향하고, 상기 제2편광의 광(L₁₂)은 상기 출반사면(17a)을 굴절 투과하여 진행한다.

상기 등방체층(11)은 상기 제2편광의 광(L₁₂)을 굴절 투과시키는 것으로, 상기 투과면(11c) 상에 상호 이격되게 형성된 복수의 굴절 프리즘(15)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 제2편광의 광(L₁₂)이 상기 등방체층(11)에서 상기 이방체층(17) 쪽으로 진행시, 굴절률 차이 및 굴절 프리즘(15)의 기하학적인 형상에 의하여 상기 투과면(11c)에 수직한 방향에 가까운 방향으로 굴절되도록 한다.

상기한 바와 같이, 상기 투과면(11c) 및 굴절 프리즘(15)에서 제2편광의 광(L₁₂)이 굴절 투과시, 출사각이 입사각보다 작도록 하기 위하여, 상기 이방체층(17)의 제2편광의 광(L₁₂)에 대한 굴절률인 제2굴절률이 상기 등방체층(11)과 상기 이방체층(17)의 제1편광의 광(L₁₃)에 대한 굴절률인 제1굴절률 보다 큰 값을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1굴절률은 대략 1.6의 값을 가지고, 상기 제2굴절률은 대략 1.8의 값을 가진다.

상기 편광 리사이클부(13)는 입사광축(Z축방향)에 수직한 방향인 X축 방향으로 이웃되게 배열된 복수의 편광변환부재(13a)(13b)를 포함한다. 상기 편광변환부재(13a)(13b) 각각은 그 길이 방향이 입사광축(Z)과 평행한 방향으로 형성되어 있다. 여기서, 상기 편광 리사이클부(13)를 구성하는 편광변환부재는 도 4에 도시된 바와 같은 구조의 실린더 형상의 편광변환부재(13a)와, 도 5에 도시된 바와 같은 구조의 프리즘 형상의 편광변환부재(13b)를 포함할 수 있다.

이하, 도 6a 및 도 6b와, 표 3 및 표 4를 참조하여, 편광 리사이클부(13)에 의한 편광방향의 변화여부를 살펴보기로 한다.

도 6a는 도 3의 도광판에 10개의 광선(L₁₁) 각각이 입사각(θ_i) 60°로 입사시, 입광면(11a)을 통하여 입사된 광선들의 편광방향을 보인 도면이다. 그리고, 표 3은 각 광선(L₁₁)에 대한 X, Y, Z축으로의 편광크기를 나타낸 것이다.

이는 표 1에 나타낸 비교예에 따른 도광판과 비교하기 위한 것으로, 도 6a 및 표 3을 참조하면, 비교예와 동일한 편광 방향 및 크기의 Y-Z축 방향으로 선편광인 광선들이 입사됨을 알 수 있다.

도 6b는 도 3의 도광판에 10개의 광선(L₁₁) 각각이 입사각(θ_i) 60°로 입사시, 편광 리사이클부(13)에서 반사된 광선들의 편광방향을 보인 도면이다. 그리고, 표 4는 각 광선에 대한 X, Y, Z축으로의 편광크기를 나타낸 것이다.

광선	X	Y	Z
1	0.1292337	0.9702179	-0.2048803
2	0.0902551	0.9475368	0.3066399
3	0.1068903	-0.9789351	0.1739556
4	0.0902578	-0.9475372	-0.3066378
5	0.0573353	-0.9871122	0.1494064
6	0.0573359	0.9871129	-0.1494015
7	0.0902551	0.9475368	0.3066399
8	0.1068926	-0.9789324	0.1739696
9	0.0902578	-0.9475372	-0.3066378
10	0.1292326	-0.9702172	0.2048841

도 6b 및 표 4를 참조하면, 상기 편광 리사이클부(13)를 경유하면서, 10개의 광선 각각의 Y축 방향과 Z축 방향으로의 편광 크기 변화됨과 아울러, X축 방향으로도 편광 되었음을 알 수 있다.

이하, 도 7a 및 도 7b를 참조하면서, 본 발명의 제1실시예에 따른 도광판의 편광 리사이클 동작을 설명하기로 한다.

도 7a는 출반사면(17a)에서 반사되어 입광부(11a)에서 대광부(11b) 쪽으로 진행하면서 상기 편광 리사이클부(13)에 입사되는 제1편광의 광(L₁₃)을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 상기 편광 리사이클부(13)에 입사되는 제1편광의 광(L₁₃)은 상기 편광 리사이클부(13)를 구성하는 편광변환부재(13a)(13b)의 형상 즉, 프리즘 형상 또는 실린더 형상에 의하여 편광방향이 바뀐 상태로 반사된다. 따라서, 상기 편광 리사이클부(13)를 경유한 제1편광의 광(L₁₃)은 제1 및 제2편광 성분을 포함하는 광이 된다. 그러므로, 이와 같이 편광 변환된 광 중 제2편광의 광(L_13')은 투과면(11c)과 출반사면(17a)을 순차로 굴절 투과한다. 반면, 편광 변환 된 광 중 제1편광의 광(L_13")은 투과면(11c)을 직진 투과한 후 상기 출반사면(17a)에서 전반사되어, 광 L₁₃과 같은 입사각으로 상기 편광 리사이클부(13)로 입사되며, 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 7b는 출반사면(17a)에서 반사되어 입광부(11a)에서 대광부(11b) 쪽으로 진행하면서 상기 편광 리사이클부(13)에 입사되는 제1편광성분과 제2편광성분으로 벡터 분해 가능한 무편광의 광(L₁₅)을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 상기 편광 리사이클부(13)에 입사되는 광(L₁₅)은 상기 편광 리사이클부(13)에 의하여 편광방향이 바뀐 상태로 반사된다. 따라서, 상기 편광 리사이클부(13)를 경유한광(L₁₅) 중 제2편광의 광(L₁₆)은 투과면(11c)과 출반사면(17a)을 순차로 굴절 투과한다. 반면, 편광 변환 된 광 중 제1편광의 광(L₁₇)은 투과면(11c)을 직진 투과한 후 상기 출반사면(17a)에서 전반사되어, 광 L₁₃(도 6a 참조)과 같은 입사각으로 상기 편광 리사이클부(13)로 입사되며, 상기한 동작을 반복하게 된다.

상기한 바와 같이, 편광 리사이클 동작을 반복하면서, 제1편광의 광(L₁₆) 만이 상기 출반사면(17a)을 투과하므로, 특정 편광의 광을 이용하는 디스플레이 장치 등에 이용시 광효율을 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도이고, 도 9 및 10 각각은 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광과 S 편광의 광 각각의 편광 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판(20)은 입사광의 편광방향에 무관하게 소정의 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층(21)과, 그 상부에 형성된 제1이방체층(27) 및, 상기 등방체층(21)의 하부에 형성된 제2이방체층(29)을 포함한다.

상기 등방체층(21)은 광이 입사되는 입광면(21a)과, 이 입광면(21a)의 이면에 형성된 대광면(21b)과, 입사광이 투과되는 투과면(21c) 및 편광 리사이클부(23)를 구비한다. 또한, 상기 등방체층(21)은 복수의 굴절 프리즘(25)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 편광 리사이클부(23)는 상기 투과면(21c)의 이면에 형성되는 것으로, 상기 대광면(21b) 쪽으로 진행하는 광을 반사시킴과 입사광의 편광방향을 바꾸어준다. 여기서, 상기 편광 리사이클부(23)와 상기 굴절 프리즘(25)은 제1실시예에 따른 도광판에 채용된 편광 리사이클부(도 3의 13) 및 굴절 프리즘(도 3의 15)와 실질상 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1이방체층(27)은 상기 투과면(21c) 상에 형성되는 것으로, 상기 투과면(21c)과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면(27a)을 구비한다. 이 제1이방체층(27)은 입사광의 편광방향에 따라 굴절률 특성이 상이한 이방체 물질로 구성되어 있다. 즉, 상기 제1이방체층(27)은 제1편광의 광(L₂₁) 예컨대 도 9의 P 편광의 광에 대해서는 상기 등방체층(21)의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고, 제1편광과 다른 편광의 제2편광의 광(L₂₅) 예컨대 도 10의 S편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가진다. 따라서, 상기 투과면(21c)과의 경계에서 상기 제1편광의 광(L₂₁)은 굴절각의 변화 없이 직진 투과된다. 한편, 상기 제2편광의 광(L₂₅)은 상기 투과면(21c)과의 경계에서 굴절 투과된다. 상기 제1편광의 광(L₂₁)은 임계각 전반사 원리에 의하여 상기 출반사면(27a)에서 전반사되어 상기 편광 리사이클부(23)로 향한다. 그리고, 상기 제2편광의 광(L₂₅)의 일부는 상기 굴절 프리즘(25) 및 상기 출반사면(27a)을 굴절 투과하고, 나머지는 굴절 프리즘(25)이 형성되지 않은 상기 투과면(21c)에서 굴절 된 후, 상기 출반사면(27a)에서 반사되어 상기 편광 리사이클부(23) 방향으로 진행한다.

상기한 바와 같이, 상기 투과면(21c) 및 굴절 프리즘(25)에서 제2편광의 광(L₂₅)이 굴절 투과시, 출사각이 입사각보다 작도록 하기 위하여, 상기 이방체층(27)의 제2편광의 광(L₂₅)에 대한 굴절률인 제2굴절률이 상기 등방체층(21)과 상기 이방체층(27)의 제1편광의 광(L₂₁)에 대한 굴절률인 제1굴절률 보다 큰 값을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1굴절률은 대략 1.6의 값을 가지고, 상기 제2굴절률은 대략 1.8의 값을 가진다.

상기 제2이방체층(29)은 상기 편광 리사이클부(23)의 하면에 형성되는 것으로, 상기 편광 리사이클부(23)와의 경계에서 제1편광의 광(L₂₁)은 상기 투과면(21c) 방향으로 반사시키고 상기 제2편광의 광(L₂₅)은 투과되도록 한다. 이를 위하여, 상기 제2이방체층(29)은 상기 편광 리사이클부(23)와 마주하는 면의 이면에 형성되어 입사된 제2편광의 광(L₂₅)을 반사시키는 반사면(29a)을 구비한다. 또한, 상기 제2이방체층(29)은 제1편광의 광(L₂₁)에 대해서는 상기 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광(L₂₅)에 대해서는 제1굴절률을 가진다.

보다 바람직하게는, 상기 등방체층(21)을 경유하여 상기 제2이방체층(29) 방향으로 입사된 광 중 상기 제1편광의 광(L₂₁)이 상기 편광 리사이클부(23)와 상기 제2이방체층(29)의 경계에서 전반사되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가진다. 예를 들어, 상기 제1굴절률은 대략 1.6의 값을 가지고, 상기 제3굴절률은 대략 1.4의 값을 가진다.

이하, 도 9 및 도 10을 참조하면서, 본 발명의 제2실시예에 따른 도광판의 편광 리사이클 동작을 설명하기로 한다.

도 9는 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, P 편광인 제1편광의 광(L₂₁)이 편광 리사이클부(23)에 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 상기 편광 리사이클부(23)에 입사되는 제1편광의 광(L₂₁)은 상기 편광 리사이클부(23)에서 편광방향이 바뀐 상태로 반사된다. 따라서, 상기 편광 리사이클부(23)를 경유한 제1편광의 광(L₂₁)은 제1 및 제2편광 성분을 포함하는 광이 된다. 그러므로, 이와 같이 편광 변환된 광 중 제2편광의 광(L₂₂)은 투과면(21c)과 출반사면(27a)을 순차로 굴절 투과한다. 반면, 편광 변환 된 광 중 제1편광의 광(L₂₃)은 투과면(21c)을 직진 투과한 후 상기 출반사면(27a)에서 전반사되어, 광 L₂₁과 같은 입사각으로 상기 편광 리사이클부(23)로 입사되며, 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 10은 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, S 편광인 제2편광의 광(L₂₅)이 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 입사광 중 복수의 굴절 프리즘(25) 각각으로 입사되는 제2편광의 광(L₂₅)은 상기 굴절 프리즘(25)에서 광 L₂₆보다 상대적으로 더 굴절되고, 이 굴절된 광은 출반사면(27a)을 굴절 투과한다. 한편, 상기 투과부(21c)의 굴절 프리즘(25)이 형성되지 않은 부분으로 입사된 제2편광의 광(L₂₆)은 상기 투과부(21c)를 굴절 투과한 후, 임계각 보다 큰 각도로 상기 출반사면(27a)에 입사된다. 그러므로, 이 제2편광의 광(L₂₆)은 상기 출반사면(27a)에서 상기 투과부(21c) 방향으로 전반사된 후, 상기 투과부(21c)를 굴절 투과하여 상기 편광 리사이클부(23) 방향으로 진행한다. 한편, 상기 제2편광의 광(L₂₆)에 대하여 상기 등방체층(21)의 굴절률과 상기 제2이방체층(29)의 굴절률이 서로 동일하므로, 상기 제2편광의 광(L₂₆)은 상기 편광 리사이클부(23)를 직진 투과한다. 이 직진 투과된 광은 상기 반사면(29a)에서 반사 된 후, 상기 투과부(21c) 방향으로 재입사된다. 이때, 재입사 광의 일부는 도시된 바와 같이 상기 굴절 프리즘(25)을 경유하여 상기 출반사면(27a)을 굴절 투과하게 되고, 또 일부는 출반사면(27a)에서 반사되어 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도이고, 도 12 및 13 각각은 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광과 S편광의 광 각각의 편광 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판(30)은 입사광의 편광방향에 무관하게 소정의 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층(31)과, 그 상부에 형성되며 출반사면(35a)을 가지는 제1이방체층(35) 및, 상기 등방체층(31)의 하부에 형성된 제2이방체층(37)을 포함한다.

상기 등방체층(31)은 광이 입사되는 입광면(31a)과, 이 입광면(31a)의 이면에 형성된 대광면(31b)과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면(31c)(31d)을 구비한다. 또한, 상기 등방체층(31)은 상기 제1투과면(31c) 상에 복수의 굴절 프리즘(33)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 제3실시예에 따른 도광판(30)은 편광 리사이클부(39)를 상기 제2이방체층(37)의 일면 즉, 상기 제2투광면(31d)과 마주하는 면의 이면에 형성한 점에서 제2실시예에 따른 도광판(도 8의 20)과 구별된다. 여기서, 상기 편광 리사이클부(23), 상기 굴절 프리즘(25) 및 제1이방체층(35)의 구성 및 기능은 제1 및 제2실시예에 따른 도광판에 채용된 편광 리사이클부(도 3의 13, 도 8의 23), 굴절 프리즘(도 3의 15, 도 8의 25) 및 제1이방체층(도 8의 27)와 비교하여 볼 때 실질상 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2이방체층(37)은 상기 제2투과면(31d)의 하면에 형성되는 것으로, 상기 제2투과면의 이면에 형성되어 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부(39)를 구비한다.

이 제2이방체층(37)은 상기 제2투과면(31d)과의 경계에서 제1편광의 광(L₃₁)은 투과되고 상기 제2편광의 광(L₃₆)은 반사되도록 한다.

이를 위하여, 상기 제2이방체층(37)은 제1편광의 광(L₃₁)에 대해서는 상기 등방체층(31)의 굴절률과 같은 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광(L_35,L₃₆)에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가진다.

보다 바람직하게는, 상기 등방체층(31)을 경유하여 상기 제2이방체층(37) 방향으로 입사된 광 중 상기 제2편광의 광(L₃₆)이 상기 제2투과면(31d)과 상기 제2이방체층(37)의 경계에서 전반사되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가진다. 예를 들어, 상기 제1굴절률은 대략 1.6의 값을 가지고, 상기 제3굴절률은 대략 1.4의 값을 가진다.

이하, 도 12 및 도 13을 참조하면서, 본 발명의 제3실시예에 따른 도광판의 편광 리사이클 동작을 설명하기로 한다.

도 12는 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, P 편광인 제1편광의 광(L₃₁)이 편광 리사이클부(37)에 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 제1편광의 광(L₃₁)은 출반사면(35a)에서 반사되며, 제1투과면(31c)과 제2투과면(31d)을 직진 투과하여 상기 편광 리사이클부(39)에 입사된다.

이 제1편광의 광(L₃₁)은 상기 편광 리사이클부(39)에서 편광방향이 바뀐 상태로 반사된다. 따라서, 상기 편광 리사이클부(39)를 경유한 광은 제1 및 제2편광 성분을 포함하는 광이 된다. 그러므로, 이와 같이 편광 변환된 광 중 제2편광의 광(L₃₂)은 제2투과면(31d), 제1투과면(31c) 및, 출반사면(35a)을 순차로 굴절 투과한다. 반면, 편광 변환 된 광 중 제1편광의 광(L₃₃)은 제1 및 제2투과면(31c)(31d)을 직진 투과한 후 상기 출반사면(35a)에서 전반사되어, 광 L₃₁과 같은 입사각으로 상기 편광 리사이클부(37)로 입사되며, 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 13은 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, S 편광인 제2편광의 광(L₃₅)(L₃₆)이 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 입사광 중 복수의 굴절 프리즘(33) 각각으로 입사되는 제2편광의 광(L₃₅)은 상기 굴절 프리즘(33)에서 광 L₃₆보다 상대적으로 더 굴절되고, 이 굴절된 광은 출반사면(35a)을 굴절 투과한다. 한편, 상기 제1투과부(31c)의 굴절 프리즘(33)이 형성되지 않은 부분으로 입사된 제2편광의 광(L₃₆)은 상기 제1투과부(31c)를 굴절 투과한 후, 임계각 보다 큰 각도로 상기 출반사면(35a)에 입사된다. 그러므로, 이 제2편광의 광(L₃₆)은 상기 출반사면(35a)에서 상기 제1투과부(31c) 방향으로 전반사된 후, 상기 제1투과부(31c)를 굴절 투과하여 상기 제2투과부(31d) 방향으로 진행한다. 한편, 상기 제2편광의 광(L₃₆)에 대하여 상기 등방체층(31)의 굴절률에 비하여 상기 제2이방체층(37)의 굴절률이 낮은 값을 가지므로, 상기 제2편광의 광(L₃₆)은 상기 등방체층(31)과 제2이방체층(37)의 경계에서 반사 된 후, 제1투과부(31c) 방향으로 재입사된다. 이때, 재입사 광의 일부는 상기 굴절 프리즘(33)을 경유하여 상기 출반사면(35a)을 굴절 투과하게 되고, 나머지는 상기 출반사면(35a)에서 반사되어 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 14는 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판을 보인 개략적인 사시도이고, 도 15 및 16 각각은 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판에 입사된 P 편광의 광과 S편광의 광 각각의 편광 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도면들을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판(40)은 입사광의 편광방향에 무관하게 소정의 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 제1등방체층(41)과, 그 상부에 형성되며 출반사면(45a)을 가지는 제1이방체층(45)와, 상기 제1등방체층(41)의 하부에 형성된 제2이방체층(47) 및 상기 제2이방체층(47)의 하부에 형성되는 것으로 편광 리사이클부(51)를 구비한 제2등방체층(49)을 포함한다.

상기 제1등방체층(41)은 광이 입사되는 입광면(41a)과, 이 입광면(41a)의 이면에 형성된 대광면(41b)과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면(41c)(41d)를 구비한다. 또한, 상기 제1등방체층(41)은 상기 제1투과면(41c) 상에 복수의 굴절 프리즘(43)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 제4실시예에 따른 도광판(40)은 2층 구조의 등방체층을 구비한 점과, 상기 편광 리사이클부(51)를 상기 제2등방체층(49)의 일면 즉, 상기 제2이방체층(47)과 마주하는 면의 이면에 형성한 점에서 제3실시예에 따른 도광판(도 11의 30)과 구별된다. 여기서, 상기 편광 리사이클부(51), 상기 굴절 프리즘(43) 및 제1이방체층(45)의 구성 및 기능은 제1 및 제2실시예에 따른 도광판에 채용된 편광 리사이클부(도 3의 13, 도 8의 23), 굴절 프리즘(도 3의 15, 도 8의 25) 및 제1이방체층(도 8의 27)와 비교하여 볼 때 실질상 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2이방체층(47)은 상기 제2투과면(41d)의 하면에 형성되는 것으로, 상기 제2투과면(41d)와의 경계에서 제1편광의 광(L₄₁)은 투과되고 상기 제2편광의 광(L₄₆)은 반사되도록 한다. 이를 위하여, 상기 제2이방체층(47)은 제1편광의 광(L₄₁)에 대해서는 상기 제1등방체층(41)의 굴절률과 같은 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광(L_45,L₄₆)에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가진다.

보다 바람직하게는, 상기 제1등방체층(41)을 경유하여 상기 제2이방체층(47) 방향으로 입사된 광 중 상기 제2편광의 광(L₄₆)이 상기 제2투과면(41d)과 상기 제2이방체층(47)의 경계에서 전반사되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가진다. 예를 들어, 상기 제1굴절률은 대략 1.6의 값을 가지고, 상기 제3굴절률은 대략 1.4의 값을 가진다.

상기 제2등방체층(49)은 상기 제2이방체층(47)에 결합되는 제2투과면(49a)과, 상기 제3투과면(49a)의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부(51)를 구비한다. 또한, 상기 제2등방체층(49)은 상기 제1등방체층(41)과 같은 굴절률 즉, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 구성된다.

이하, 도 15 및 도 16을 참조하면서, 본 발명의 제4실시예에 따른 도광판의 편광 리사이클 동작을 설명하기로 한다.

도 15는 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, P 편광인 제1편광의 광(L₄₁)이 편광 리사이클부(51)에 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 제1편광의 광(L₄₁)은 출반사면(45a)에서 반사되며, 제1투과면(41c), 제2투과면(41d) 및 제3투과면(49a)을 직진 투과하여 상기 편광 리사이클부(51)에 입사된다.

이 제1편광의 광(L₄₁)은 상기 편광 리사이클부(51)에서 편광방향이 바뀐 상태로 반사된다. 따라서, 상기 편광 리사이클부(51)를 경유한 광은 제1 및 제2편광 성분을 포함하는 광이 된다. 그러므로, 이와 같이 편광 변환된 광 중 제2편광의 광(L₄₂)은 제3투과면(49a), 제2투과면(41d), 제1투과면(41c) 및, 출반사면(45a)을 순차로 굴절 투과한다. 반면, 편광 변환 된 광 중 제1편광의 광(L₄₃)은 제1 내지 제3투과면(41c)(41d)(49a)을 역순으로 직진 투과한 후 상기 출반사면(45a)에서 전반사되어, 광 L₄₁과 같은 입사각으로 상기 편광 리사이클부(49)로 입사되며, 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 16은 S 편광의 광을 유용광으로 이용하고자 하는 경우에 있어서, S 편광인 제2편광의 광(L₄₅)(L₄₆)이 입사되는 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 도면을 참조하면, 입사광 중 복수의 굴절 프리즘(43) 각각으로 입사되는 제2편광의 광(L₄₅)은 상기 굴절 프리즘(43)에서 광 L₄₆보다 상대적으로 더 굴절되고, 이 굴절된 광은 출반사면(45a)을 굴절 투과한다. 한편, 상기 제1투과부(41c)의 굴절 프리즘(43)이 형성되지 않은 부분으로 입사된 제2편광의 광(L₄₆)은 상기 제1투과부(41c)를 굴절 투과한 후, 임계각 보다 큰 각도로 상기 출반사면(45a)에 입사된다. 그러므로, 이 제2편광의 광(L₄₆)은 상기 출반사면(45a)에서 상기 제1투과부(41c) 방향으로 전반사된 후, 상기 제1투과부(41c)를 굴절 투과하여 상기 제2투과부(41d) 방향으로 진행한다. 한편, 상기 제2편광의 광(L₄₆)에 대하여 상기 제1등방체층(41)의 굴절률에 비하여 상기 제2이방체층(47)의 굴절률이 낮은 값을 가지므로, 상기 제2편광의 광(L₄₆)은 상기 제1등방체층(41)과 제2이방체층(47)의 경계에서 반사 된 후, 제1투과부(41c) 방향으로 재입사된다. 이때, 재입사 광의 일부는 상기 굴절 프리즘(43)을 경유하여 상기 출반사면(45a)을 굴절 투과하게 되고, 나머지는 상기 출반사면(45a)에서 반사되어 상기한 동작을 반복하게 된다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유니트를 보인 개략적인 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백라이트 유니트는 도광판(60)과, 이 도광판(60)의 일 측에 배치된 광원(51)을 포함한다.

상기 광원(60)은 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)와 같은 선광원 또는 발광 다이오드(Light Emitting diode)와 같은 점광원으로 구성되는 것으로, 상기 도광판(60)의 일측으로 광을 조사한다. 여기서, 상기 광원(60)으로 점광원을 채용한 경우는 평면 상에 균일광을 조명하기 위하여 복수개의 점광원으로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 점광원과 도광판(60) 사이에 조명광의 입사각을 가이드하는 입광부(61)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 도광판(60)은 상기 광원(51)으로부터 입사된 광의 진행을 가이드 하는 것으로, 편광 리사이클부(65)를 구비한 등방체층(63)과, 입사광의 편광방향에 따라 굴절률을 달리하는 이방체층(67)을 포함한다. 여기서, 상기 도광판(60)은 도 3 내지 도 16을 참조하여 설명된 본 발명의 제1 내지 제4실시예에 따른 도광판 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 백라이트 유니트는 소정 편광의 광만이 도광판(60)을 통하여 출사되도록 할 수 있다. 따라서, 특정 편광의 광만을 유용광으로 이용하는 액정표시소자(70)의 백라이트로 채용되어 평면광을 조명하고자 하는 경우에 있어서, 편광 리사이클을 통하여 편광비가 향상된 고효율의 평면광을 제공할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 도광판 및 이를 채용한 백라이트 유니트는 이방체층과 편광을 변환하는 편광 리사이클부를 통하여 소정 편광의 광만이 출사되도록 가이드함으로써, 편광비가 향상된 고효율의 평면광을 조명할 수 있다.

따라서, 광의 편광 특성을 이용하여 화상을 구현하는 액정표시장치의 백라이 트로 채용시 편광 리사이클을 통하여 고효율의 광을 조명함으로써, 밝기가 향상된 화상을 구현할 수 있다는 이점이 있다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위 내에서 정해져야만 할 것이다.

Claims

광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 투과면과, 상기 투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층과;

상기 투과면 상에 형성되는 것으로, 상기 투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 상기 투과면과의 경계에서 상기 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 상기 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층;을 포함하며,

상기 편광 리사이클부는 입사광축에 수직한 방향으로 이웃되게 배열된 복수의 실린더형상 또는 프리즘 형상의 편광변환부재를 포함하며,

상기 편광변환부재 각각은 그 길이 방향이 상기 입사광축과 평행한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 등방체층은,

입사되는 상기 제2편광의 광을 굴절 투과시키는 것으로, 상기 투과면 상에 상호 이격되게 형성된 복수의 굴절 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제2항에 있어서,

상기 복수의 굴절 프리즘은 입사광의 광축 방향으로 상호 이격 배치된 것을 특징으로 하는 도광판.
제1항에 있어서,

상기 제2편광의 광이 상기 투과면을 투과시 출사각이 입사각에 비하여 작도록, 상기 제2굴절률이 상기 제1굴절률 보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 편광 리사이클부와의 경계에서 제1편광의 광은 상기 투과면 방향으로 반사시키고 상기 제2편광의 광은 투과되도록 상기 편광 리사이클부에 형성되는 것으로, 상기 편광 리사이클부와 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사된 제2편광의 광을 반사시키는 반사면을 구비하며, 제1편광의 광에 대해서는 상기 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률을 가지는 제2이방체층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제6항에 있어서,

상기 등방체층을 경유하여 상기 제2이방체층 방향으로 입사된 광 중 상기 제1편광의 광이 상기 편광 리사이클부와 상기 제2이방체층의 경계에서 전반사되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 등방체층과;

상기 제1투과면 상에 형성되는 것으로, 상기 제1투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 상기 제1투과면과의 경계에서 상기 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 상기 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층과;

상기 제2투과면과의 경계에서 제1편광의 광은 투과되고 상기 제2편광의 광은 반사되도록 상기 제2투과면에 형성되는 것으로, 상기 제2투과면의 이면에 형성되는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비하며, 제1편광의 광에 대해서는 상기 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지는 제2이방체층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제8항에 있어서,

상기 등방체층은,

입사되는 상기 제2편광의 광을 굴절 투과시키는 것으로, 상기 제1투과면 상에 상호 이격되게 형성된 복수의 굴절 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제9항에 있어서,

상기 복수의 굴절 프리즘은 입사광의 광축 방향으로 상호 이격 배치된 것을 특징으로 하는 도광판.
제8항에 있어서,

상기 제2편광의 광이 상기 제1투과면을 투과시 출사각이 입사각에 비하여 작도록, 상기 제2굴절률이 상기 제1굴절률 보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
제8항에 있어서,

상기 등방체층을 경유하여 상기 제2이방체 방향으로 입사된 광 중 상기 제2편광의 광이 상기 제2투과부와 상기 제2이방체층의 경계에서 전반사되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 편광 리사이클부는 입사광축에 수직한 방향으로 이웃되게 배열된 복수의 실린더형상 또는 프리즘 형상의 편광변환부재를 포함하며,

상기 편광변환부재 각각은 그 길이 방향이 상기 입사광축과 평행한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
광이 입사되는 입광면과, 입사광이 투과되는 제1 및 제2투과면을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 제1등방체층과;

상기 제1투과면 상에 형성되는 것으로, 상기 제1투과면과 마주하는 면의 이면에 형성되며 입사광 중 일부는 투과되고 나머지는 반사되는 출반사면을 구비하며, 상기 제1투과면과의 경계에서 상기 제1편광의 광은 직진 투과되고 제2편광의 광은 굴절 투과되도록, 제1편광의 광에 대해서는 상기 등방체층의 굴절률과 동일한 제1굴절률을 가지고 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제2굴절률을 가지는 제1이방체층과;

상기 제2투과면과의 경계에서 제1편광의 광은 투과되고 상기 제2편광의 광은 반사 또는 굴절 투과되도록 상기 제2투과면에 형성되는 것으로, 제1편광의 광에 대해서는 상기 제1굴절률을 가지고, 상기 제2편광의 광에 대해서는 제1굴절률과 다른 제3굴절률을 가지는 제2이방체층과;

상기 제2이방체층에 결합되는 제3투과면과, 상기 제3투과면의 이면에 형성되 는 것으로 입사광의 편광방향을 바꾸어주는 편광 리사이클부을 구비한 것으로, 제1굴절률을 가지는 등방체 매질로 이루어진 제2등방체층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제14항에 있어서,

상기 제1등방체층은,

입사되는 상기 제2편광의 광을 굴절 투과시키는 것으로, 상기 제1투과면 상에 상호 이격되게 형성된 복수의 굴절 프리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
제15항에 있어서,

상기 복수의 굴절 프리즘은 입사광의 광축 방향으로 상호 이격 배치된 것을 특징으로 하는 도광판.
제14항에 있어서,

상기 제2편광의 광이 상기 제1투과면을 투과시 출사각이 입사각에 비하여 작도록, 상기 제2굴절률이 상기 제1굴절률 보다 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
제14항에 있어서,

상기 제1등방체층을 경유하여 상기 제2이방체 방향으로 입사된 광 중 상기 제2편광의 광이 상기 제2투과부와 상기 제2이방체층의 경계에서 전반사되고,

상기 편광 리사이클부에서 편광변환된 제2편광의 광이 상기 제3투과부와 상기 제2이방체층의 경계 및 상기 제2이방체층과 상기 제2투과부의 경계에서 굴절 투과되도록, 상기 제3굴절률이 상기 제1굴절률 보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 하는 도광판.
제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 편광 리사이클부는 입사광축에 수직한 방향으로 이웃되게 배열된 복수의 실린더형상 또는 프리즘 형상의 편광변환부재를 포함하며,

상기 편광변환부재 각각은 그 길이 방향이 상기 입사광축과 평행한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
광을 조사하는 적어도 하나의 광원과;

상기 광원으로부터 일 측면으로 입사된 광의 진행을 가이드 하는 것으로,

제1항 내지 제4항, 제8항 내지 제12항 및, 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 도광판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.
제20항에 있어서,

상기 편광 리사이클부는 입사광축에 수직한 방향으로 이웃되게 배열된 복수 의 실린더형상 또는 프리즘 형상의 편광변환부재를 포함하며,

상기 편광변환부재 각각은 그 길이 방향이 상기 입사광축과 평행한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트.