본 발명에서는 TFT-LCD의 휘도를 향상할 수 있는 백라이트 유닛을 제공한다. 접착층을 라이트 가이드판과 광학성 박막 사이의 틈새에 채움으로써 광선이 라이트 가이드판과 광학성 박막 사이에서 여러 번 반사하여 에너지 낭비를 방지한다. 또한 미립자가 뒤섞인 접착층을 사용하며, 이러한 미립자가 뒤섞인 접착층은 난반사 효과가 있으므로 확산편으로 사용할 수 있다. 본 발명에 대한 상세한 설명을 아래와 같다.
제1 실시예
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 TFT-LCD의 휘도를 향상하는 백라이트 유닛은 라이트 가이드판(40), 광학성 박막(42), 반사판(44), 라이트(46) 및 반사 커버(48)를 포함하며, 상기 라이트 가이드판(40)은 라이트 가이드판 상부 표면(45)과 라이트 가이드 측단(50)을 포함하고, 상기 라이트(46)는 광선을 제공한다. 상기 라이트 가이드판(40)은 표면이 매끄러운 판형 구조이며, 표시장치에 사용되는 라이트 가이드판은 정사각형이고 노트북에 사용되는 라이트 가이드판은 쐐기 형태로 구성되어 공간을 절약할 수 있다. 광선은 상기 라이트 가이드판(40) 내부를 따라 여러 번 반사하여 최종적으로 균일하게 라이트 가이드판 상부 표면(45)으로부터 나온다. 상기 라이트 가이드판(40)은 일반적으로 프로필렌과 같은 아크릴 재질로 구성되며 스크린 인쇄나 또는 직접 사출성형 방식으로 라이트 가이드판(40) 하부 표면에 원형 6각형 또는 정사각형의 돌기부(41)를 형성한다. 이러한 돌기부(41)는 높은 반사율을 갖고 있을 뿐만 아니라 빛을 흡수하지 않는 재질(예를 들면 이산화 티타늄 또는 황산 바륨)로 구성되므로 광선이 난반사되도록 하는 확산점(41)으로 할 수 있다.
상기 라이트(46)는 라이트 가이드판(40)의 한 측단(50)에 위치하며 상기 라이트(46)는 에지형 조사방식으로 빛을 상기 라이트 가이드판(40) 내에 입사시키고 이 광선으로 하여금 정사각형 판을 따라 전반사(全反射)되도록 하여 이 라이트 가이드판(40)의 다른 한 쪽으로 전도하도록 한다. 광선이 상기 라이트 가이드판(40) 하부 표면에 형성된 확산점(41)에 조사(照射)될 경우 반사 광선은 각 방향으로 확산되어 라이트 가이드판의 상부 표면(45)으로부터 나온다. 일반적으로 상기 라이트(46)는 직경이 몇 센티미터인 음극선관으로 구성되며 상기 라이트(46) 외부에는 반사 커버(48)를 설치한다. 상기 반사 커버(48)는 C자형이고 개구(49)를 포함한다. 상기 라이트(46)의 광선은 상기 반사 커버(48)의 반사에 의해 집중된 후 개구(49)를 통해 나와 상기 라이트 가이드판(40) 내에 진입하므로 광선이 측단(50)으로부터 상기 라이트 가이드판(40)에 진입하는 비율을 향상한다. 또한 상기 반사판(44)은 상기 라이트 가이드판(40) 하부에 설치되어 라이트 가이드판(40) 하부 표면으로부터 나오는 광선을 반사하여 상기 라이트 가이드판(40)에 되돌려보냄으로 광선의 이용율을 향상한다.
상기 라이트 가이드판(40) 상부 표면으로부터 나오는 광선이 균일하게 분포되도록 하기 위하여 상기 라이트 가이드판(40) 상부에 복수 층 박막으로 형성된 광학성 박막(42)을 설치한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 바람직한 실시예 중에서 상기 광학성 박막(42)은 기능에 따라 상부 확산편(42a), 휘도강화막(42b) 및 하부 확산편(42c)으로 구분한다. 여기에서 하부 확산편(42c)은 비교적 높은 확산도를 갖고 있으므로 상기 라이트 가이드판(40)으로부터 나오는 광선이 난반사되어 보다 균일하게 분포되며 광선의 휘도도 보다 부드럽게 된다. 보통 휘도강화막(42b)은 프리즘이나 또는 휘도강화막 박막으로 구성되거나 또는 편광판의 이중 휘도강화막(DBEF: Dual Brightness Enhanced Film) 박막으로 구성되어 집광 효과를 발생한다. 확산도가 비교적 낮은 상부 확산편(42a)은 광선을 균일하게 분포시키는 외에 하부 박막을 보호하여 조립과정에서 훼손되는 것을 방지한다.
상술한 바와 같이 뉴튼환과 같은 간섭무늬가 발생하는 것을 방지하기 위해서는 하부 확산편(42c)의 하부 표면에 돌기부(47)를 형성하여 투박효과를 내는 하부 표면을 형성한다. 그러나 이로 인해 상기 하부 확산편(42c)과 상기 라이트 가이드판(40) 사이에 약 수 십 미크롱의 틈새가 발생된다. 접착층(43)이 상기 라이트 가이드판(40)과 하부 확산편(42c) 사이에 형성되므로 이러한 틈새를 메울 수 있다. 라이트 가이드판(40)과 하부 확산편(42c)의 굴절 계수는 약 1.4∼1.6이므로 접착층(43)의 굴절 계수도 약 1.4∼1.6인 것이 바람직하다. 그래야만 라이트 가이드판(40)으로부터 나오는 광선이 직접 상기 접착층(43)과 하부 확산편(42c)을 통과할 수 있으며 광선이 상기 라이트 가이드판(40)과 하부 확산편(42c) 사이에서 여러 번 반사되는 것을 방지할 수 있다.
제2 실시예
접착층을 이용하여 상기 라이트 가이드판과 상기 하부 확산편 사이의 틈새를 채우는 방법 외에도 미립자가 섞인 접착층을 이용하여 광선을 난반사시키는 기능을 갖도록 할 수도 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 유닛은 라이트 가이드판(60), 광학성 박막(62), 반사판(64), 라이트(66) 및 반사 커버(68)를 포함하며, 상기 라이트 가이드판(60)은 라이트 가이드판 상부 표면(65)과 라이트 가이드판 측단(70)을 포함하고, 상기 라이트 가이드판(60)의 하부 표면에는 광선을 난반사시키는 확산점(61)이 형성되어 있다. 상기 라이트(66)가 제공한 광선은 상기 라이트 가이드판(60) 내부를 따라 여러 번 반사한 후 균일하게 라이트 가이드판 상부 표면(65)으로부터 나온다. 상기 라이트(66)는 라이트 가이드판 측단(70)에 위치하며 에지형 조사방식으로 빛을 상기 라이트 가이드판(60) 내에 입사시킨다. 상기 라이트(66) 외부에는 반사커버(68)가 형성되어 있으며, 상기 반사 커버(68)는 C자형이고 개구(69)를 포함한다. 상기 라이트(66)의 광선은 상기 반사 커버(68)의 반사에 의해 집중된 후 개구(69)를 통해 나와 상기 라이트 가이드판(60) 내에 진입하므로 광선이 라이트 가이드판(60)에 진입하는 비율을 향상한다. 또한 상기 라이트 가이드판(60) 하부 표면에 반사판(64)을 설치하여 라이트 가이드판(60) 하부 표면으로부터 나오는 광선을 반사하므로써 광선의 이용률을 향상한다.
주의해야 할 것은 이 실시예에서 광학성 박막(62)은 확산편(62a)과 휘도강화막(62b)만 포함한다. 상기 휘도강화막(62b)과 라이트 가이드판(60) 사이에는 접착층(63)을 형성하여 확산편(62a)과 라이트 가이드판(60) 사이의 틈새를 채웠으므로 광선이 상기 라이트 가이드판(60)과 확산편(62a) 사이에서 여러 번 반사되는 것을 방지할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 미립자가 섞인 접착층(63)을 사용하여 상기 접착층이 반투명한 박막이 되어 광선을 난반사시키는 효과를 내도록 할 수 있다. 때문에 이러한 접착층(63)으로 상기 실시예 중의 하부 확산편을 대체하여 라이트 가이드판(60)으로부터 나오는 광선을 보다 균일하게 분포시킬 수 있다. 또한 상기 접착층(63) 내의 미립자의 밀도와 형상을 조정하므로써 상기 접착층(63)이 광선을 난반사시키는 기능을 제어 할 수 있다.
제3 실시예
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노트북에 사용되는 TFT-LCD의 백라이트 유닛은 라이트 가이드판(80), 광학성 박막(82), 반사판(84), 라이트(86) 및 반사 커버(88)를 포함하며, 상기 라이트 가이드판(80)은 표면이 매끄러운 쐐기 모양 판형 구조로 되어 공간을 절약한다. 상기 라이트 가이드판(80)은 라이트 가이드판 상부 표면(85)과 라이트 가이드 측단(90)을 포함한다. 광선은 상기 라이트 가이드판(80) 내부를 따라 여러 번 반사하여 최종적으로 균일하게 라이트 가이드판 상부 표면(85)으로부터 나온다. 상기 라이트 가이드판(80) 하부 표면에는 광선을 난반사시키는 확산점(81)이 형성되어 있다.
상기 라이트(86)는 라이트 가이드판(80)의 한 측단(90)에 위치하며 에지형 조사방식으로 빛을 상기 라이트 가이드판(80) 내에 입사시키고 상기 광선으로 하여금 쐐기형 판을 따라 전반사(全反射)되도록 하여 상기 라이트 가이드판(80)의 다른 한 측으로 전도하도록 한다. 광선이 상기 라이트 가이드판(80) 하부 표면에 형성된 확산점(81)에 조사될 경우 반사 광선은 각 방향으로 확산되어 라이트 가이드판의 상부 표면(85)으로부터 나온다. 상기 라이트(86) 외부에는 반사 커버(88)가 형성되어 있으며, 상기 반사 커버(88)는 C자형이고 개구(89)를 포함한다. 상기 라이트(86)의 광선은 이 반사 커버(88)에 의해 집중된 후 개구(89)를 통해 나와 상기 라이트 가이드판(80) 내에 진입하므로 광선이 측단(90)으로부터 이 라이트 가이드판(80)에 진입하는 비율을 향상한다. 또한 상기 반사판(84)은 상기 라이트 가이드판(80) 하부에 설치되어 라이트 가이드판(80) 하부 표면으로부터 나오는 광선을 반사하여 이 라이트 가이드판(80)에 되돌려보내므로 광선의 이용률을 향상한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 라이트 가이드판(80) 상부 표면에는 복수 층으로 된 광학성 박막(82)이 형성되어 있으며, 이 광학성 박막(82)은 기능에 따라 상부 확산편(82a), 휘도강화막(82b) 및 하부 확산편(82c)으로 구분한다. 여기에서 하부 확산편(82c)은 비교적 높은 확산도를 갖고 있으므로 광선의 휘도가 보다 부드럽게 된다. 상기 휘도강화막(82b)은 프리즘이나 또는 휘도강화막(BEF) 박막으로 구성되거나 또는 편광판의 이중 휘도강화막(DBEF: Dual Brightness Enhanced Film) 박막으로 구성된다. 확산도가 비교적 낮은 상부 확산편(82a)은 광선을 균일하게 분포시키는 외에도 하부의 박막을 보호하여 조립과정에서 훼손되는 것을 방지한다.
상기 하부 확산편(82c)의 하부 표면에 돌기부(87)가 형성되어 있으므로 상기 하부 확산편(82c)과 라이트 가이드판(80) 사이에 약 수 십 미크롱의 틈새가 발생된다. 접착층(83)이 상기 라이트 가이드판(80)과 하부 확산편(82c) 사이에 설치되어 이러한 틈새를 메울 수 있다. 라이트 가이드판(80)과 하부 확산편(82c)의 굴절 계수는 약 1.4∼1.6이므로 접착층(83)의 굴절 계수도 약 1.4∼1.6인 것이 바람직하다. 그래야만 라이트 가이드판(80)으로부터 나오는 광선이 직접 상기 접착층(83)과 하부 확산편(82c)을 통과할 수 있으며 광선이 상기 라이트 가이드판(80)과 하부 확산편(82c) 사이에서 여러 번 반사되는 것을 방지할 수 있다.
제4 실시예
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 쐐기형태 라이트 가이드판 상면에 미립자가 섞인 접착층을 설치하여 광선을 난반사시키는 백라이트 유닛은 라이트 가이드판(100), 광학성 박막(102), 반사판(104), 라이트(106) 및 반사 커버(108)를 포함하며, 상기 라이트 가이드판(100)도 쐐기 모양 판형 구조로 되어있으며 라이트 가이드판 상부 표면(105)과 라이트 가이드 측단(110)을 포함하며, 상기 라이트 가이드판(100) 하부 표면에는 확산점(111)이 형성되어 있다. 상기 라이트(106)로부터 나오는 빛은 상기 라이트 가이드판(100) 내부를 따라 여러 번 반사하여 균일하게 라이트 가이드판 상부 표면(105)으로부터 나온다. 상기 라이트(106)는 라이트 가이드 측단(110)에 위치하며 에지형 조사방식으로 광선을 상기 라이트 가이드판(100)에 입사시킨다. 상기 라이트(106) 외부에는 반사 커버(108)가 형성되어 있으며, 상기 반사 커버(108)는 C자형이고 개구(109)를 포함한다. 상기 라이트(106)의 광선은 상기 반사 커버(108)의 반사에 의해 집중된 후 개구(109)를 통해 나와 상기 라이트 가이드판(100) 내에 진입하므로 광선이 라이트 가이드판(100)에 진입하는 비율을 향상한다. 또한 상기 라이트 가이드판(100) 하부 표면에 반사판(104)을 설치하여 라이트 가이드판(100) 하부 표면으로부터 나오는 광선을 반사하므로써 광선의 이용률을 향상한다.
여기에서 상기 광학성 박막(102)은 확산편(102a)과 휘도강화막(102b)만 포함한다. 상기 휘도강화막(102b)과 라이트 가이드판(100) 사이에는 접착층(103)을 형성하여 확산편(102a)과 라이트 가이드판(100) 사이의 틈새를 메웠으므로 광선이 상기 라이트 가이드판(100)과 확산편(102a) 사이에서 여러 번 반사되는 것을 방지할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 미립자가 섞인 접착층(103)을 사용하여 접착층이 반투명한 박막이 되어 광선을 난반사시키는 효과를 내도록 할 수 있다. 때문에 이러한 접착층(103)으로 상기 실시예 중의 하부 확산편을 대체하여 라이트 가이드판(100)으로부터 나오는 광선을 보다 균일하게 분포시킬 수 있다. 또한 상기 접착층(103) 내의 미립자의 밀도와 형상을 조정하므로써 상기 접착층(103)이 광선을 난반사시키는 기능을 제어 할 수 있다.
본 발명에 대해 상기 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 본 발명의 사상과 발명의 실체를 한정하는 것은 아니다. 때문에 본 발명의 사상과 범위를 이탈하지 않는 상황에서의 수정은 모두 본 발명의 청구범위에 속하는 것은 물론이다.