JP4806828B2 - 光調節プレート及びこれを有するバックライト組立体及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光調節プレート及びこれを有するバックライト組立体及び表示装置に関し、より詳細には組立性を向上させると同時に表示品質を向上させるための光調節プレート及びこれを有するバックライト組立体及び表示装置に関する。

最近、画像を表示する表示装置は、その用途と種類によって急速に発展してきた、多様な種類の表示装置のうち、性能面や機能面で優れた液晶表示装置が幅広く使用されている。

前記液晶表示装置は、現在幅広く使用されている平板型表示装置の一つとして、電極が形成された２枚の基板とその間に注入された液晶層からなる液晶表示パネル（以下、ＬＣＤパネルと称する）を具備する。従って、液晶表示装置は前記液晶表示パネルの電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることで透過される光の量を調節して画像を表示する。

このような、液晶表示装置は外部から入ってくる光の量を調節するＬＣＤパネルを用いて画像を表示するので、前記ＬＣＤパネルに前記画象が形成されるためには前記ＬＣＤパネルに光を照射するための別途の光源即ち、バックライト組立体が必要となる。

前記バックライト組立体は、収納容器に順次に積層され前記ＬＣＤパネルに光を伝達する反射シート、拡散板、及び複数の光学シートと前記拡散板下部に構成され前記光を発生するランプアセンブリを含む。このとき、前記光学シートは、薄いフィルム構造を有する拡散シート、プリズムシート及び反射偏光シートで構成される。

ここで、前記拡散板上に設けるべき複数の光学シートのサイズが増加していることによって、薄いフィルム構造を有するこれら光学シートを組立てる工程が次第に難しくなっているという問題点がある。

従って、本発明は前記した問題点を解決するためのもので、本発明の目的は拡散板または導光板上に光特性向上シートが一体に形成された光調節プレートを提供することにある。

本発明の他の目的は、前記光調節プレートを有するバックライト組立体を提供することにある。

本発明のさらにまたの目的は、前記したバックライト組立体を有する表示装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、一実施形態による光調節プレートは、光調節層及び光特性向上部材を含む。前記光調節層は、発泡層を具備し、外部から提供された光を調節する。前記光特性向上部材は前記光調節層上に一体に形成され、前記光調節層から提供された光の特性を向上させ出射する。

本発明の他の目的を達成するために一実施形態によるバックライト組立体は、ランプ、光調節層及び光特性向上部材を含む。前記ランプは光を発生する。前記光調節層は前記ランプから提供された光を散乱させる発泡層を有し、前記ランプから提供された光を調節する。前記光特性向上部材は前記光調節層上に一体に形成され、前記光調節層から提供された光の特性を向上させる。

本発明の他の目的を達成するための、他の実施形態によるバックライト組立体は、ランプ、第１発泡層、拡散層、第２発泡層及び光特性向上部材を含む。前記ランプは光を発生する。前記第１発泡層は前記ランプから提供された光を１次散乱させる。前記拡散層は前記第１発泡層上に一体に形成され、前記１次散乱された光を拡散させる。前記第２発泡層は前記拡散層上に一体に形成され、前記拡散層で拡散された光を２次散乱させる。前記光特性向上部材は、前記第２発泡層上に一体に形成され、前記２次散乱された光の特性を向上させる。

本発明の他の目的を達成するためのさらに他の実施形態によるバックライト組立体は、ランプ、光ガイド層、発泡層及び光特性向上部材を含む。前記ランプは光を発生する。前記光ガイド層は前記ランプの一側に形成され、前記ランプから提供された光の経路を調節する。前記発泡層は前記光ガイド層上に一体に形成され、前記経路が調節された光を散乱させる。前記光特性向上部材は前記発泡層上に一体に形成され、前記散乱された光の特性を向上させる。

本発明のさらに他の目的を達成するための一実施形態による表示装置は表示ユニット及びバックライト組立体を含む。前記表示ユニットは画像を表示する。前記バックライト組立体は前記画象を表示するための光を発生するランプ、前記ランプから提供された光を散乱させる発泡層を有し、前記ランプから提供された光を調節する光調節層及び前記光調節層上に一体に形成され、前記光調節層から提供された光の特性を向上させる光特性向上部材を有する。

このような光調節プレート及びこれを有するバックライト組立体及び表示装置によると、発泡層を有する拡散層または光ガイド層上に光特性向上部材が一体に形成されることによって取扱性が改善され組立性が向上されると同時に発泡層によって光が散乱され輝度を増加させることができる。

以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。

（バックライト組立体の実施形態１）
図１は本発明の一実施形態によるバックライト組立体を示す分解斜視図であり、図２は図１に示されたバックライト組立体をＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態によるバックライト組立体１００はランプユニット２００、光調節層３００、光特性向上部材４００、反射板５００及び収納容器６００を含む。

前記ランプユニット２００は光を発生するために並列に配列された複数のランプ２１０及びランプ２１０の両端を固定させるためのランプホルダ２２０を含む。前記ランプ２１０は棒形状を有する冷陰極線管蛍光ランプＣＣＦＬからなる。前記ランプ２１０の両端には高電圧を印加するためのホット電極（図示せず）及び低電圧を提供するための冷電極（図示せず）がそれぞれ接続される。前記ランプホルダ２２０はランプ２１０のホット電極及び冷電極をカバーするようにそれぞれ設置する。

前記光調節層３００はランプユニット２００上部に配置され、ランプユニット２００から提供された光を拡散させる。以下、光調節層３００を拡散板と称する。ここで、拡散板３００は多層構造を有する。即ち、拡散板３００は第１発泡層３１０、拡散層３２０及び第２発泡層３３０を含む。

図３は図１に示された光調節層を詳細に示す断面図である。

図１ないし図３を示すように、光調節層３００は、ランプ２１０から出射された光を１次散乱させる第１発泡層３１０、前記第１発泡層３１０上に形成され、前記１次散乱された光を拡散させる拡散層３２０、及び前記拡散層３２０上に形成され、前記拡散された光を２次散乱させる第２発泡層３３０を含む。

前記拡散層３２０はアクリル樹脂及び拡散剤からなる。ここで、前記アクリル樹脂はメチルメタクリレート（Ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＭＭＡ）のモノマーを主な原料とするポリメチル・メタクリレートＰＭＭＡである。

また、前記第１発泡層３１０は、第１混合物質３１２及び第１混合物質３１２内にランダムに分布された複数の第１ガスバブル３１４で構成される。前記第１ガスバブル３１４はランダムな直径を有する。前記ランダムな直径の最大値は第１直径ｄ１である。前記第１直径ｄ１は約５０μｍ以下である。前記第１ガスバブル３１４は捕獲された気体層を有する。

前記第１混合物質３１２は静電気防止剤及びアクリル樹脂が混合され形成される。また、前記第１ガスバブル３１４は発泡剤によって形成される。前記発泡剤は所定温度以上で気化され気体を発生することで内部に気体を有するガスバブルを形成する。従って、前記第１発泡層３１０は前記静電気防止剤、前記アクリル樹脂及び前記発泡剤が混合され形成される。

ここで、前記静電気防止剤は、前記拡散板３００を保護するために上部面及び下部面に付着される保護フィルム（図示せず）との作用で発生し得る静電気を防止する。

前記第２発泡層３３０は第２混合物質３３２及び第２混合剤３３２内にランダムに分布された複数の第２ガスバブル３３４を含む。前記第２ガスバブル３３４は前記第１ガスバブル３１４と同様な直径を有する。前記第２混合物質３３２は静電気防止剤及びアクリル樹脂が混合され形成される。また、前記第２ガスバブル３３４は発泡剤によって形成される。従って、前記第２発泡層３３０は前記静電気防止剤、前記アクリル樹脂及び前記発泡剤が混合されて形成される。

前記した構成を有する第１及び第２発泡層３１０、３３０はランプ２１０から提供された光を第１及び第２ガスバブル３１４、３３４によって散乱させる。

従って、前記拡散板３００は前記拡散層３２０の前記拡散剤によって前記光を拡散させ、第１及び第２発泡層３１０、３３０の前記第１及び第２ガスバブル３１４、３３４によってランプユニット２１０で入射された光を散乱させることによって既存のものに比べて輝度を向上させることができる。これにより、前記拡散板３００の拡散層３２０内に混合される前記拡散剤の量を減少させても前記第１及び第２発泡層３１０、３３０によって既存のものと同一の輝度を得ることができる。

一方、前記第１及び第２発泡層３１０、３３０の前記第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の直径を最適化することによって前記拡散板３００の厚さを減少させることができる。

例えば、前記第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の直径を減少させ、前記第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の数を増加させる。前記第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の数が増加すると、光の散乱量が増加するので、輝度が向上する。従って、所定の輝度を得ようとする場合、前記第１及び第２発泡層３１０、３３０がない場合に比べて前記第１及び第２発泡層３１０、３３０を有する前記拡散板３００は相対的に厚さが薄くなる。

前記した構成を有する拡散板３００は射出成形または圧力式の押し出し成形方法によって形成される。
（拡散板製造装置の実施形態）
図４は図１に示された拡散板を製造する拡散板製造装置を説明するための概略図である。

図４に示すように、本発明の一実施形態による拡散板製造装置７００は、本体７１０、第１注入口７２０及び排出口７４０を含む。前記拡散板製造装置７００は注入される物質に圧力を加えて所定形状を有する拡散板を形成する圧力式の押し出し出機である。

前記第１注入口７２０を通じて拡散板３００の拡散層３２０の形成のためのアクリル樹脂及び拡散剤が混合された混合物が本体７１０内に供給され、第２注入口７３０を通じて拡散板３００の第１及び第２発泡層３１０、３３０形成のためのアクリル樹脂、帯電防止剤及び発泡剤が混合された混合物が本体７１０内に供給される。

前記本体７１０は所定形状、例えば、平らな形状の拡散板３００を形成するための内部構造を有する。また、第１注入口７２０は本体７１０の入力端側に形成され、第２注入口７３０は排出口７４０に隣接する本体７１０の出力端側に形成される。

前記した構成を有する拡散板製造装置を用いた拡散板製造工程を説明すると次のようである。

まず、第１注入口７２０を通じてアクリル樹脂及び拡散剤が混合された前記混合物を本体７１０内に注入することによって、拡散層３２０が形成される。

続いて、第２注入口７３０を通じてアクリル樹脂、帯電防止剤及び発泡剤が混合された前記混合物を本体７１０内に注入することで、拡散層３２０の上部面及び下部面に接着され第１及び第２発泡層３１０、３３０がそれぞれ形成される。このとき、第２注入口７３０を通じて注入された前記混合物は本体７１０内に形成されたスプリッタ（図示せず）によって分配される。従って、前記混合物が拡散層３２０の上部面及び下部面にそれぞれ接着されることによって第１及び第２発泡層３１０、３３０が形成される。

前記の工程を通じて拡散層３２０、第１及び第２発泡層３１０、３３０から構成された拡散板３００が排出口７４０を通じて外部に排出される。このとき、拡散板３００は高温の状態であるので、冷却工程を実施することによって拡散板３００の製作が完了する。

図１及び図２に示すように、光特性向上部材４００は拡散板３００上に貼り合わせられ一体に形成された薄いフィルム形状を有する。前記光特性向上部材４００は拡散シート４１０、光学シート４２０及び第１接着層４３０で構成される。
（光特性向上部材の実施形態）
図５は図１に示された光特性向上部材の一例を詳細に示す断面図である。

図５に示すように、光特性向上部材４００は、拡散シート４１０、プリズムシート４２０、及び第１接着層４３０を含む。

前記拡散シート４１０は、熱硬化性樹脂層４１２、熱硬化性樹脂層４１２内にランダムに配列された複数の第３ガスバブル４１４及び複数のビーズ４１６を含む。このとき、熱硬化性樹脂層４１２は熱が加えられることにより硬化する熱硬化性樹脂によって形成されビーズ４１６を固定させるバインダーである。

前記第３ガスバブル４１４は、熱硬化性樹脂層４１２の上部領域に位置する。ここで、第３ガスバブル４１４は発泡剤によって形成される。前記発泡剤は所定温度以上で気化され気体を発生することによって内部に気体を有するガスバブルを形成する。また、第３ガスバブル４１４はランダムな直径を有する。前記したランダムな直径の最大値は第２直径ｄ２である。前記第２直径ｄ２は第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の第１直径ｄ１と異なってもよい。この例では、第２直径ｄ２はｄ１と同じく約５０μｍである。

前記した構成の第３ガスバブル４１４は、拡散板３００から提供される光をさらに散乱させる。これにより、前記光が拡散される。

前記ビーズ４１６は熱硬化性樹脂層４１２の下部領域に位置する。前記ビーズ４１６は多様なサイズを有する。即ち、ビーズ４１６は約１０ないし５０μｍの直径を有する。前記した構成のビーズ４１６は拡散シート４１０と拡散板３００との接触面積を減少して拡散板３００が損傷されることを防止する。

前記した構成を有する拡散シート４１０は射出成形または圧力式の押し出し成形方法によって形成される。

図６は図５に示されたように、拡散シートを形成する装置を概略的に示す図面である。

図６に示すように、拡散シート形成装置８００は本体８１０、第１注入口８２０、第２注入口８３０及び排出口８４０を含む。前記拡散板形成装置８００は注入される物質に圧力を加えて所定形状を有する拡散板を形成する押出機である。

前記第１注入口８２０を通じて熱硬化性樹脂及びビーズが混合された混合物が本体８１０内に供給され、第２注入口８３０を通じて第３ガスバブル４１４を形成するための発泡剤が本体８１０内に供給される。ここで、第１注入口８２０は本体８１０の入力端側に形成され、第２注入口８３０は排出口８４０に隣接する本体８１０の出力端側に形成される。

前記した構成を有する拡散シート形成装置による拡散シート製造工程は次のようである。

まず、第１注入口８２０を通じて熱硬化性樹脂及びビーズが混合された前記混合物が本体８１０内に注入されると、熱硬化性樹脂層４１２が形成される。このとき、ビーズ４１６は重力によって熱硬化性樹脂層４１２の下部領域に配列される。

続いて、第２注入口８３０を通じて発泡剤が本体８１０内に注入されると、熱硬化性樹脂層４１２の上部領域に隣接するように第３ガスバブル４１４が形成される。

前記の工程を通じて熱硬化性樹脂層４１２、第３ガスバブル４１４及びビーズ４１６で構成された拡散シート４１０が排出口８４０通じて外部に排出される。このとき、拡散シート４１０は高温の状態であるので、冷却工程を実施することによって拡散シート４１０の製作が完了する。

図５に示すように、プリズムシート４２０は反射偏光シート４２２及び反射偏光シート上に一体に形成された集光シート４２４からなる。前記反射偏光シート４２２はＤＢＥＦ（輝度増強フィルム：Ｄｏｕｂｌｅ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）であり、集光シート４２４はＲＢＥＦ（丸まった面を有する輝度増強フィルム：Ｒｏｕｎｄ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）である。

ここで、反射偏光シート４２２はポリカーボネート（ＰＣ）から形成された第１ベースフィルム４２２ａ、及び第１ベースフィルム４２２ａ上に形成された反射偏光フィルム４２２ｂで構成される。また、集光シート４２４は反射偏光フィルム４２２上に一体に形成され、ＰＣからなる第２ベースフィルム４２４ａ、及び第２ベースフィルム４２４ａ上に形成され、丸まった形状のプリズム山を有する複数のプリズム４２４ｂを含む。このとき、プリズム４２４ｂはアクリル系樹脂がコーティングされて形成される。

前記した構成を有する反射偏光シート４２２は、拡散シート４１０から入射した光を反射及び偏光して出射し、集光シート４２４は反射偏光シート４２２から入射された光を正面に集める集光を実施した後出射する。

一方、第１接着層４３０は拡散シート４１０とプリズムシート４２０との間に形成され、プリズムシート４２０を拡散シート４１０の上部面に貼り合わせする。また、第１接着層４３０は接着剤４３２、及び接着剤４３２内にランダムに配列される複数の第４ガスバブル４３４を含む。前記第４ガスバブル４３４は発泡剤によって形成される。即ち、第１接着層４３０は接着剤４３２及び前記発泡剤が混合された混合物によって形成される。このとき、第４ガスバブル４３４は第１直径ｄ１及び第２直径ｄ２より小さい第３直径ｄ３を有する。

前記した構成の第１接着層４３０は拡散シート４１０とプリズムシート４２０を一体化させるだけではなく第４ガスバブル４３４によって拡散シート４１０から提供された光を散乱させる。

従って、第１接着層４３０によって拡散シート４１０とプリズムシート４２０が一体に形成されることによって取扱性が向上し、それにより組立工程が簡単になり製造コストを減少させることができる。また、第１接着層４３０の第４ガスバブル４３４によって光が散乱されることによって輝度が向上する。
（光特性向上部材の実施形態２）
図７は図１に示された光特性向上部材の他の例を詳細に示す図面である。

図７に示すように、光特性向上部材４００は、拡散シート４５０、プリズムシート４２０及び第１接着層４３０で構成される。ここで、プリズムシート４２０及び第１接着層４３０は図５と同一の構成であるので、同一番号を付与しこれに対する詳細な説明は省略する。

前記拡散シート４５０は熱硬化性樹脂層４５２及び熱硬化性樹脂層４５２内にランダムに配列された複数のビーズ４５４を含む。前記熱硬化性樹脂層４５２は熱が加えられることによって硬化されビーズ４５４を固定させるバインダーである。また、ビーズ４５４は約１０ないし５０μｍの直径を有する。

図１及び図２に示すように、拡散板３００と特性向上部材４００との間には第２接着層３５０が形成される。前記第２接着層３５０は拡散板３００上に光特性向上部材４００を貼り合わせする。

図８は図１に示された第２接着層を詳細に示す断面図である。

図８に示すように、第２接着層３５０は拡散板３００と光特性向上部材４００との間に形成され、光特性向上部材４００を拡散板３００上に一体化させる。

前記第２接着層３５０は接着剤３５２及び接着剤３５２内にランダムに分布された複数の第５ガスバブル３５４を含む。前記第５ガスバブル３５４は発泡剤によって形成される。即ち、第２接着層３５０は接着剤３５２及び前記発泡剤が混合された混合物によって形成される。このとき、第５ガスバブル３５４は第１及び第２ガスバブル３１４、３３４の第１直径ｄ１及び第２直径ｄ２より小さい第４直径ｄ４を有する。前記第４直径ｄ４は第１接着層４３０内の第３ガスバブル４３４の第３直径ｄ３と同様である。

前記接着剤３５２は拡散板３００上に光特性向上部材４００を一体化させる。また、第５ガスバブル３５４は拡散板３００から入射された光を散乱させる。従って、第２接着層３５０は拡散板３００と光特性向上シート４００とを一体化させるだけではなく、光を散乱させ輝度を向上させる。これにより、拡散板３００から提供された光を拡散させるための別途の拡散シートが不必要となる。

前記したように、光特性向上部材４００が第２接着層３５０によって拡散板３００上に一体に形成されることによって取扱性が向上し、それにより、組立工程が簡単となり製造コストを減少させることができる。また、拡散板３００と光特性向上部材４００との間に存在する空気層をなくすことができ、これにより、前記空気層による光の反射を減少させることができ、透過率を増加させることができる。

しかし一般に、バックライト組立体で各構成要素間の層間屈折率が１に近づくほど最大の輝度を得ることができる。

図９は層間屈折率による相対輝度の変化量を示すグラフである。

図９に示すように、層間屈折率が１に近いほど相対輝度が上昇し、屈折率１より大きいほど相対輝度が減少する。ここで、空気層は１の屈折率を有する。

従って、別途の構成なしに拡散板と光特性向上部材とを一体に形成する場合、前記拡散板と光特性部材との間には空気層が存在しない。これにより、前記拡散板と光特性向上部材と間の層間屈折率が１より大きくなるので、相対輝度が減少する。

しかし、本発明による拡散板３００は第１及び第２ガスバブル３１４、３３４が形成された第１及び第２発泡層３１０、３３０を含む。第２接着層３５０にも第５ガスバブル３５４が形成される。

また、光特性向上部材４００の拡散シート４１０にも第３ガスバブル４１４が形成され、拡散シート４１０上にプリズムシート４２０を接着させる第１接着層４３０にも第４ガスバブル４３４が形成される。ここで、第１ないし第５ガスバブル３１４、３３４、４１４、４３４、３４５は捕獲された気体層を有する。

従って、本発明によるバックライト組立体１００は第１ないし第５ガスバブル３１４、３３４、４１４、４３４、３５４によって拡散板３００と光特性向上部材４００との間に気体が捕獲され、空気層が形成されたと同じ効果を有することができる。

また、光特性向上部材４００の拡散シート４１０とプリズムシート４２０との間にも空気層が形成されたと同じ効果を有することができる。従って、拡散板３００と光特性向上部材４００と間の層間屈折率が１に近づき、拡散シート４１０とプリズム４２０と間の層間屈折率が１に近づくことによってバックライト組立体１００は高い相対輝度を有する。

図１０は拡散板と光特性向上部材との間に空気層がない場合の輝度分布を示すグラフであり、図１１は拡散板と光特性向上部材との間に空気層がある場合の輝度の分布変化を示すグラフである。前記光特性向上部材は集光シートである。

図１０に示すように、拡散板と集光シートが接着剤によって一体に形成された場合、拡散板と集光シートとの間には空気層が存在しない。このとき、正面即ち、０°の視野角近傍で集光シート上で測定された輝度は約５１００ニットｎｉｔである。

一方、図１１に示すように拡散板と集光シートとの間に気体層が形成される場合０°の視野角で集光シート上で測定された最大の輝度は約８１６４ニットである。

このように、拡散板と集光シートとの間に気体層が形成される場合には気体層が存在しない場合に比べて最大輝度が相対的に高い。また、集光シートによる集光機能も向上され集光シートの中央に光が集光される。

従って、本発明によるバックライト組立体は第１ないし第５ガスバブル３１４、３３４、４１４、４３４、３５４によって最大輝度が上昇し、光特性向上部材４００による集光機能も向上される。

図１及び図２に示すように、反射板５００はランプユニット２００下部に形成され、ランプユニット２００で漏洩する光を反射させ拡散板３００に向け出射させる。

また、収納容器６００は反射板５００下部に形成され、底部及び前記底部の端部から延長された側壁からなる収納空間を形成する。前記収納空間に光特性向上部材４００、拡散板３００及びランプユニット２００が順次に収納される。
（バックライト組立体実施形態２）
図１２は本発明の他の実施形態によるバックライト組立体を示す分解斜視図である。

図１２に示すように、バックライト組立体１０００は、ランプユニット１１００、導光板１２００、光特性向上部材１３００、反射板１４００及び収納容器１５００を含む。

前記ランプユニット１１００は光を発生する少なくとも一つ以上のランプ１１１０及びランプ１１１０を保護しランプ１１１０で発生された光を導光板１２００側に反射させるためのランプカバー１１２０を含む。ここで、ランプユニット１１００は前記光が入射される導光板１２００の一側面に面するように収納容器１５００の一側部に収納される。

ここで、ランプ１１１０は棒形状を有する冷陰極線管蛍光ランプＣＣＦＬから構成される。前記ランプ１１１０の両端には高電圧を印加するためのホット電極（図示せず）及び低電圧を提供するための冷電極（図示せず）がそれぞれ接続され、これらの接続部位にはランプ１１１０の位置を固定するためのランプホルダ１１３０がそれぞれ設置される。

また、ランプカバー１１２０は反射率が高い材質からなるか、またはランプ１１１０をカバーするカバー面に反射部材がコーティングされた構造を有し、ランプ１１１０から発生された光を導光板１２００側に反射させ光の利用効率を向上させる。

前記導光板１２００はランプユニット１１００の一側面に配置され、ランプユニット１１００から提供された光をガイドして出射させる。ここで、導光板１２００は多層構造を有する。

図１３は図１２に示された導光板及び光特性向上部材を説明するための断面図である。

図１３に示すように、導光板１２００は光ガイド層１２１０及び光ガイド層１２１０上に形成された発泡層１２２０を含む。

前記光ガイド層１２１０はアクリル樹脂及び拡散剤で構成される。前記光ガイド層１２１０は下部面には前記ランプユニット１１００から入射された光を反射させ上部に出射させるための反射パターン（図示せず）が形成される。

前記発泡層１２２０は、混合物質１２２２、及び混合物質１２２２内にランダムに分布された第１直径ｄ１を有する複数の第１ガスバブル１２２４を含む。前記第１ガスバブル１２２４は内部に気体を含み、第１直径ｄ１は約５０μｍ以下である。

前記混合物質１２２２はアクリル樹脂及び静電気防止剤が混合され形成され、第１ガスバブル１２２４は発泡剤によって形成される。このとき、前記発泡剤は所定温度以上で気化され気体を発生することによって、第１ガスバブル１２２４を形成する。従って、発泡層１２２０は前記アクリル樹脂、前記静電気防止剤及び前記発泡剤によって形成される。

前記した構成を有する導光板１２００は光ガイド層１２１０の下部面に形成された前記反射パターンによって前記光を反射させ出射させる光の経路を調節し、前記拡散剤によって前記光を拡散させる。また、導光板１２００は発泡層１２２０の内の第１ガスバブル１２２４によって前記光を散乱させる。

従って、導光板１２００は光ガイド層１２１０の前記拡散剤によって前記光を拡散させ、発泡層１２２０の第１ガスバブル１２２４により前記拡散剤によって拡散された前記光を再度散乱させることによって既存に比べて輝度を向上させることができる。これにより、導光板１２００の光ガイド層１２１０内に混合される前記拡散剤の量を減少させても発泡層１２２０によって既存と同一の輝度を得ることができる。

一方、発泡層１２２０によって第１ガスバブル１２２４の直径を最適化することによって導光板１２００の厚さを減少させることができる。即ち、第１ガスバブル１２２４の直径を減少させて、第１ガスバブル１２２４の数を増加させる。前記第１ガスバブル１２２４の数が増加すると、光の散乱量が増加するので、輝度が向上する。これにより、所定の輝度を得ようとする場合、発泡層１２２０がない場合に比べて発泡層１２２０を有する導光板１２２０がは対的に厚さが薄くなる。

前記光特性向上部材１３００は、拡散シート１３１０、プリズムシート１３２０及び第１接着層１３３０を含む。

前記拡散シート１３１０は、熱硬化性樹脂層１３１２、熱硬化性樹脂層１３１２内にランダムに配列された複数の第２ガスバブル１３１４、及び複数のビーズ１３１６を含む。また、プリズムシート１３２０は、反射偏光シート１３２２及び反射偏光シート１３２２上に一体に形成された集光シート１３２４で構成される。前記反射偏光シート１３２２は第１ベースフィルム１３２２ａ及び第１ベースフィルム１３２２ａ上に形成された反射偏光フィルム１３２２ｂで構成される。また、集光シート１３２４は第２ベースフィルム１３２４ａ及び第２ベースフィルム１３２４ａ上に形成され、丸まった形状のプリズム山を有する複数のプリズム１３２４ｂを含む。

前記第１接着層１３３０は、拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０との間に形成され、プリズムシート１３２０を拡散シート１３１０の上部面に貼り合わせする。このとき、第１接着層１３３０は接着剤、及び接着剤１３３２内にランダムに配列される複数の第３ガスバブル１３３４を含む。

図１２に示すように、光特性向上部材１３００と導光板１２００との間には第２接着層１２５０が形成される。前記第２接着層１２５０は導光板１２００上に光特性向上部材１３００を貼り合わせて一体化させる。

前記第２接着層１２５０は図１３に示すように接着剤１２５２、及び接着剤１２５２内にランダムに分布される複数の第４ガスバブル１２５４を含む。前記第２接着層１２５０は接着剤１２５２及び発泡剤からなり、前記発泡剤により第４ガスバブル１２５４が形成される。前記第２接着層１２５０は導光板１２００と光特性向上部材１３００を一体化させるだけではなく散乱させ輝度を向上させる。これにより、導光板１３００上に光を拡散させるための別途の拡散シートが不必要となる。

前記した構成の導光板１２００と光特性向上部材１３００は一体に形成されても１に近い層間屈折率を有する。即ち、発泡層１２２０内の第１ガスバブル１２２４と第２接着層１２５０内の第４ガスバブル１２５４によって導光板１２００と光特性向上部材１３００との間に空気層が形成されたのと同じ効果を得ることができる。

また、拡散シート１３１０内の第２ガスバブル１３１４と第１接着層１３３０内の第３ガスバブル１３３４によって拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０と間の層間屈折率が１に近くなる。

従って、導光板１２００と光特性向上部材１３００と間の層間屈折率が１に近づき、拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０と間の層間屈折率が１に近づくことによってバックライト組立体１０００は高い相対輝度を有する。

図１２に示すように、反射板１４００は導光板１２００下部に配置され、導光板１２００から漏洩される光を反射させ導光板１２００に向け出射させる。

また、収納容器１５００は反射板１４００下部に配置され、底部及び前記底部の端部から延びた側部からなり収納空間を形成する。前記収納空間に光特性向上部材１３００、導光板１２００及びランプユニット１１００が収納される。
（液晶表示装置の実施形態１）
図１４は本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。本実施形態において、バックライト組立体は図１ないし図３、図５及び図７に示されたのと同一の構成を有するので、同一の構成については同一の符号を使用し、その重複される詳細な説明は省略する。

図１４に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は光を供給するためのバックライト組立体１００、バックライト組立体１００から供給される光を用いて画像を表示するための表示ユニット１６００、及び表示ユニット１６００をバックライト組立体１００に固定するためのトップシャーシ（頂部主枠）１７００を含む。

前記バックライト組立体１００は、光を発生するランプユニット２００、ランプユニット２００上部に配置されランプユニット２００から発生した光を拡散させる拡散板３００、及び拡散板３００に一体に形成され前記拡散された光の光学特性を向上させる光特性向上部材４００を含む。

また、バックライト組立体１００は、ランプユニット２００下部に配置されランプユニット２００から漏洩した光を表示ユニット１６０側に反射させる反射板５００、及び反射板５００下部に配置されランプユニット２００と、拡散板３００と、光特性向上部材４００とを順次に収納する収納容器６００を含む。

ここで、拡散板３００は第１発泡層３１０、拡散層３２０及び第２発泡層３３０を含む。前記光特性向上部材４００は拡散シート４１０、プリズムシート４２０及び拡散シート４１０とプリズムシート４２０とを一体化させる第１接着層４３０を含む。

また、拡散板３００と光特性向上部材４００との間には拡散板３００と光特性向上部材４００とを一体化させる第２接着層３５０が形成される。

前記第１及び第２発泡層３１０、３３０と拡散シート４１０は気体が内部に含まれたガスバブルを含む。また、第１及び第２接着層４３０、３５０も内部に気体が含まれたガスバブルを含む。従って、拡散板３００と光特性向上部材４００が一体に形成され、光特性向上部材４００の拡散シート４１０とプリズムシート４２０とが一体に形成されることによって組立性が向上される。また、前記ガスバブルによって拡散板３００と光特性向上部材４００との間、拡散シート４１０とプリズムシート４２０との間に空気層が形成されたと同じ結果を得ることができ、輝度が低下されることを防止することができる。

一方、表示ユニット１６００は、画像を表示する液晶表示パネル１６１０、液晶表示パネル１６１０を駆動するための駆動信号を提供するソース印刷回路基板１６２０、及びゲート印刷回路基板１６３０を含む。

前記ソース印刷回路基板１６２０及びゲート印刷回路基板１６３０から提供される駆動信号は、データ可撓性回路フィルム１６４０及びゲート可撓性回路フィルム１６５０を通じて液晶表示パネル１６１０に印加される。データ及びゲート可撓性回路フィルム１６４０、１６５０は、一例で、テープキャリアパッケージＴＣＰまたはチップオンフィルムＣＯＦからなる。ここで、データ及びゲート可撓性回路フィルム１６４０、１６５０それぞれは、ソース印刷回路基板１６２０及びゲート印刷回路基板１６３０から提供される駆動信号を適切なタイミングに液晶表示パネル１６１０に印加するために駆動信号のタイミングを制御するデータ駆動チップ１６６０及びゲート駆動チップ１６７０をさらに含む。

液晶表示パネル１６１０は薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）基板６１２、ＴＦＴ基板６１２と対向して結合されるカラーフィルター基板１６１４及び前記２つの基板１６１２、１６１４の間に介在する液晶（図示せず）を含む。

ＴＦＴ基板１６１２はスイッチング素子であるＴＦＴ（図示せず）がマトリックス状に形成されている透明なガラス基板である。前記ＴＦＴのソース端子にはデータラインが連結され、ゲート端子にはゲートラインが連結される。また、ドレイン端子には透明導電性材質からなる画素電極が連結される。

カラーフィルター基板１６１４はＴＦＴ基板１６１２に対し一定間隔に離隔され対向配置される。カラーフィルター基板１６１４は光が通過する際所定の色を発現する色画素であるＲＧＢ画素が薄膜工程によって形成された基板である。カラーフィルター基板１６１４の全面には透明な導電性材質からなる共通電極が形成される。

このような構成を有する液晶表示パネル１６１０は前記ＴＦＴのゲート端子に電源が印加されＴＦＴがターンオンされると、画素電極と共通電極との間には電界が形成される。このような電界によってＴＦＴ基板１６１２とカラーフィルター基板１６１４との間に介在された液晶の配列が変化し、液晶の配列変化によってバックライト組立体１００から供給される光の透過度が変化させられ所望する階調の画像を得るようになる。

前記ソース印刷回路基板１６２０は、データ可撓性回路フィルム１６４０を通じてＴＦＴ基板１６１２の一端部に連結される。また、ゲート印刷回路基板１６３０はゲート可撓性回路フィルム１６５０を通じてＴＦＴ基板１６１２の他端部に連結される。従って、ソース印刷回路基板１６２０及びゲート印刷回路基板１６３０は、液晶表示パネル１６１０を駆動するためのデータ駆動信号及びゲート駆動信号を発生させ出力する。

前記データ駆動信号はＴＦＴ基板１６１２に形成されたデータラインを制御するための駆動信号であり、データ可撓性回路フィルム１６４０を通じてデータラインに印加される。前記ゲート駆動信号はＴＦＴ基板１６１２に形成されたゲートラインを制御するための駆動信号であり、ゲート可撓性回路フィルム１６５０を経由してゲートラインに印加される。これのために、ＴＦＴ基板１６１２にはデータ可撓性回路フィルム１６４０とゲート可撓性回路フィルム１６５０とを連結するための導電配線（図示せず）が形成される。

一方、表示ユニット１６００はバックライト組立体１００の上部に実装される。このとき、液晶表示パネル１６１０はアッパーモールドフレーム１７５０に収納されバックライト組立体１００の上部に配置される。また、ソース印刷回路基板１６２０はデータ可撓性回路フィルム１６４０を収納容器６００の縁部に沿って折り曲げその背面に固定される。

トップシャーシ１７００はバックライト組立体１００に収納された液晶表示パネル１６１０の端部位を取り囲みながら収納容器６００と結合される。トップシャーシ１７００は外部の衝撃による液晶表示パネル１６１０の破損を防止し、液晶表示パネル１６１０が収納容器６００から離脱されることを防止する。
（液晶表示装置の実施形態）
図１５は本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。本実施形態において、バックライト組立体は図１２及び図１３に示されたのと同一の構成を有するので、同一の構成については同一の符号を使用し、その重複する詳細な説明は省略する。

図１５に示すように、本発明の他の実施形態による液晶表示装置は光を供給するためのバックライト組立体１０００、バックライト組立体１０００から供給される光を用いて画像を表示するための表示ユニット１６００、表示ユニット１６００をバックライト組立体１０００に固定するためのトップシャーシ１７００を含む。

前記バックライト組立体１０００は、光を発生するランプユニット１１００、ランプユニット１１００の側部に配置されランプユニット１１００から提供された前記光の経路を調節して表示ユニット１６００に出射する導光板１２００、及び導光板１２００に一体に形成され導光板１２００から提供された光の光学特性を向上させるための光特性向上部材１３００を含む。

また、バックライト組立体１０００は、導光板１２００下部に配置され導光板から漏洩した光を表示ユニット１６００側に反射させる反射板１４００、及び反射板１４００下部に配置されランプユニット１１００と、導光板１２００と、光特性向上部材１３００とを順次に収納する収納容器１５００を含む。前記ランプユニット１１００は導光板１２００の一側面に配置され前記光を発生する。

また、導光板１２００は光ガイド層１２１０及び発泡層１２２０を含む。前記光特性向上部材１３００は、拡散シート１３１０、プリズムシート１３２０及び拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０とを一体化させる第１接着層１３３０を含む。

また、導光板１２００と光特性向上部材１３００との間には導光板１２００と光特性向上部材１３００とを一体化させる第２接着層１２５０が形成される。

前記発泡層１２２０と拡散シート１３１０は、気体を内部に含むガスバブルを含む。また、第１及び第２接着層１３３０、１３５０も内部に気体が含まれたガスバブルを含む。従って、導光板１２００と光特性向上部材１３００とが一体に形成され、光特性向上部材１３００の拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０とが一体に形成されることによって組立性が向上される。また、前記ガスバブルによって導光板１２００と光特性向上部材１３００との間、拡散シート１３１０とプリズムシート１３２０との間に空気層が形成されたと同じ結果を得ることができ、輝度が低下することを防止することができる。

一方、表示ユニット１６００は図１４と同一の構成を有するので、同一番号を付与し、これについての詳細な説明は省略する。

本発明の実施形態では、液晶表示装置を例に上げて説明したが、光を拡散させるための拡散板及び導光板を有する他の表示装置にも適用することができる。

このようなバックライト組立体及びこれを有する表示装置によると、ランプユニットから入射される光を拡散させるか、または経路を調節する拡散板または導光板上に光の特性を向上させる光特性向上部材を一体に形成する。このとき、拡散板及び導光板は、複数のガスバブルを有する発泡層を含む。また、光特性向上部材は、ガスバブルを有する拡散シートと拡散シートに一体に形成されたプリズムシートとを含む。ここで、拡散板または導光板上に光特性向上部材を一体に形成し、拡散シートとプリズムシートを一体に形成する接着層も複数のガスバブルを含む。

従って、本発明は拡散板または導光板上に光特性向上部材が一体に形成され、拡散シートとプリズムシートが一体に形成されることによって取扱性及び組立性を向上させることができるという効果がある。

また、拡散板または導光板と光特性向上部材が一体に構成されても前記ガスバブルによって拡散板または導光板と光特性向上部材と間の層間屈折率が１に近くなるので、輝度が低下することを防止して表示品質が向上される。

また、拡散シートとプリズムシートが一体に構成されてもガスバブルによって拡散シートとプリズムシートと間の層間屈折率が１に近くなるので、輝度低下が防止される。

また、本発明はガスバブルによって光が散乱され輝度が向上されることによって拡散板または導光板に混合される拡散剤の比率を相対的に減少させることができ、製造コストを減少させることができる。

以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施形態によるバックライト組立体を示す分解斜視図である。 図１に示されたバックライト組立体をＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 図１に示された光調節層を詳細に示す断面図である。 図１に示された拡散板を製造する拡散板製造装置を説明するための概略図である。 図１に示された光特性向上部材の一例を詳細に示す断面図である。 図５に示された拡散シートを形成する装置を概略的に示す図面である。 図１に示された光特性向上部材の他の例を詳細に示す図面である。 図１に示された第２接着層を詳細に示す断面図である。 層間屈折率による相対輝度の変化量を示すグラフである。 拡散板と光特性向上部材との間に空気層のない場合の輝度分布を示すグラフである。 拡散板と光特性向上部材との間に空気層がある場合の輝度の分布を示すグラフである。 本発明の一実施形態によるバックライト組立体を示す分解斜視図である。 図１２に示された導光板及び光特性向上部材を説明するための断面図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の他の実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。

符号の説明

１００ バックライト組立体
２００ ランプユニット
３００ 光調節層（拡散板）
３１０ 第１発泡層
３２０ 拡散層
３３０ 第２発泡層
３５０ 第２接着層
４００ 光特性向上部材
５００ 反射板
６００ 収納容器

Claims (21)

1. 発泡層を具備し、外部から提供された光を調節する光調節層と、
   前記光調節層上に一体に形成され、前記光調節層から提供された光の光学特性を向上させ出射する光特性向上部材と、を含み、
   前記光調節層は、
   内部にランダムに分布された複数の第１ガスバブルが形成され、前記複数の第１ガスバブルによって前記外部から提供された光を一次散乱させる第１発泡層と、
   前記第１発泡層上に形成され、前記第１発泡層から提供された光を拡散させる拡散層と、
   前記拡散層上に形成され、内部にランダムに分布された複数の第２ガスバブルが形成され、複数の前記第２ガスバブルによって前記拡散層から提供された光を２次散乱させる第２発泡層と、を含むことを特徴とする光調節プレート。
2. 前記第１及び第２ガスバブルのそれぞれは、実質的に５０μｍ以下の直径を有することを特徴とする請求項１記載の光調節プレート。
3. 前記第１及び第２発泡層のそれぞれは、アクリル樹脂、帯電防止剤及び発泡剤を含むことを特徴とする請求項１記載の光調節プレート。
4. 前記光特性向上部材は、
   前記光調節層上に形成され、前記光調節層から提供された光を拡散させる拡散シートと、
   前記拡散シート上に一体に形成され、前記拡散シートから提供された光の特性を向上させる光学シートと、を含むことを特徴とする請求項１記載の光調節プレート。
5. 前記拡散シートは、熱硬化性樹脂層と、熱硬化性樹脂層内にランダムに配列された複数のビーズと、を含むことを特徴とする請求項４記載の光調節プレート。
6. 前記拡散シートは、上部領域にランダムに配列され前記外部から提供された光を散乱させる複数のガスバブルを有する熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層の下部領域にランダムに配列された複数のビーズと、を含むことを特徴とする請求項４記載の光調節プレート。
7. 前記光学シートは、前記光拡散層から提供された光を反射及び偏光させる反射偏光シート層と、前記反射偏光シート層上に一体に形成されたプリズムシート層と、を含むことを特徴とする請求項４記載の光調節プレート。
8. 前記プリズムシート層は、ベースフィルムと、前記ベースフィルム上に形成され、互いに連接しながら配置された丸まった形状のプリズムの山を有する複数のプリズムと、を含むことを特徴とする請求項７記載の光調節プレート。
9. 前記光特性向上部材は、前記拡散シートと前記光学シートとの間に形成され、前記拡散シート上に前記光学シートを貼り合わせる接着層をさらに含むことを特徴とする請求項４記載の光調節プレート。
10. 前記接着層は、内部にランダムに分布された複数のガスバブルが形成された接着剤からなることを特徴とする請求項９記載の光調節プレート。
11. 前記光調節層と前記光特性向上部材との間に形成され、前記光特性向上部材を前記光調節層上に貼り合わせる接着層をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の光調節プレート。
12. 前記接着層は、内部にランダムに分布された複数のガスバブルが形成された接着剤からなることを特徴とする請求項１１記載の光調節プレート。
13. 光を発生するランプと、
    前記ランプから提供された光を散乱させる発泡層を有し、前記ランプから提供された光を調節する光調節層と、
    前記光調節層上に一体に形成され、前記光調節層から提供された光の特性を向上させる光特性向上部材と、を含み、
    前記光調節層は、
    内部にランダムに分布された複数の第１ガスバブルが形成され、複数の前記第１ガスバブルによって前記ランプから提供された光を１次散乱させる第１発泡層と、
    前記第１発泡層上に形成され、前記第１発泡層から提供された光を拡散させる拡散層と、
    前記拡散層上に形成され、内部にランダムに分布された複数の第２ガスバブルが形成され、複数の前記第２ガスバブルによって前記拡散層から提供された光を２次散乱させる第２発泡層と、をさらに含むことを特徴とするバックライト組立体。
14. 前記光調節層は、前記ランプ上部に配置され、前記ランプから提供された光の経路を調節する光ガイド層と、
    前記光ガイド層上に形成され、内部にランダムに分布された複数のガスバブルが形成され、前記複数のガスバブルによって、前記光ガイド層から提供された光を散乱させる前記第１発泡層と、を含むことを特徴とする請求項１３記載のバックライト組立体。
15. 前記光調節層と前記光特性向上部材との間に形成され、前記光特性向上部材を前記光調節層上に貼り合わせする接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載のバックライト組立体。
16. 前記接着部材は、内部にランダムに分布された複数のガスバブルが形成されることを特徴とする請求項１５記載のバックライト組立体。
17. 光を発生するランプと、
    前記ランプから提供された光を１次散乱させる第１発泡層と、
    前記第１発泡層上に一体に形成され、前記第１次散乱された光を拡散させる拡散層と、
    前記拡散層上に一体に形成され、前記拡散層で拡散された光を２次散乱させる第２発泡層と、
    前記第２発泡層上に一体に形成され、前記２次散乱された光の特性を向上させる光特性向上部材と、を含むことを特徴とするバックライト組立体。
18. 前記第１及び第２発泡層にはランダムに分布された複数の第１ガスバブルと複数の第２ガスバブルとが形成されることを特徴とする請求項１７記載のバックライト組立体。
19. 前記第２発泡層と前記光特性向上部材との間に形成され、前記光特性向上部材を前記第２発泡層上に貼り合わせする接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載のバックライト組立体。
20. 画像を表示する表示ユニットと、
    前記画像を表示するための光を発生するランプと、前記ランプから提供された光を散乱させる発泡層を有し、前記ランプから提供された光を調節する光調節層と、前記光調節層上に一体に形成され前記光調節層からの光の特性を向上させる光特性向上部材とを有するバックライト組立体と、を含み、
    前記光調節層は、
    内部にランダムに分布された多数の第１ガスバブルが形成され、多数の前記第１ガスバブルによって前記ランプから提供された光を１次散乱させる第１発泡層と、
    前記第１発泡層上に形成され、前記第１発泡層から提供された光を拡散させる拡散層と、
    前記拡散層上に形成され、内部にランダムに分布された多数の第２ガスバブルが形成され、多数の前記第２ガスバブルによって前記拡散層から提供された光を２次散乱させる第２発泡層と、を含むことを特徴とする表示装置。
21. 前記光調節層と前記光特性向上部材との間に形成され、前記光特性向上部材を前記光調節層上に貼り合わせする接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項２０記載の表示装置。
    
    

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