KR100616107B1 - 백라이트유닛의 휘도조절시트 - Google Patents

백라이트유닛의 휘도조절시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 백라이트유닛의 휘도조절시트에 관한 것으로서, 시트의 판면 일부영역에는 빛의 굴절면을 형성하는 삼각단면, 원호단면 중 어느 하나의 형상을 가지고 상호 일정한 높이로 돌출된 미세패턴들이 상기 시트의 일측 길이방향을 따라 형성되어 있고, 나머지 영역에는 빛을 그대로 투과시키는 평면상의 비패턴부위로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 고휘도를 유지하면서 넓은 시야각을 확보할 수 있는 디스플레이장치의 백라이트용 휘도조절시트가 제공된다.
디스플레이, 백라이트, 프리즘, 굴절, 비굴절

Description

백라이트유닛의 휘도조절시트{Luminance Control Sheet of Back Light Unit}
도 1은 디스플레이장치의 백라이트유닛 단면도,
도 2는 종래 휘도조절시트의 부분확대사시도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 휘도조절시트의 단면도,
도 4는 도 2 및 도 3 의 휘도조절시트를 사용하는 디스플레이장치의 시야각 및 휘도 측정그래프
도 5는 본 발명에 따른 휘도조절시트의 부분확대사시도,
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 휘도조절시트의 단면도,
도 7은 도 2의 휘도조절시트를 사용하는 디스플레이장치의 시야각 및 휘도 측정그래프,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휘도조절시트의 단면도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예들을 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 휘도조절시트 10 : 미세패턴
20 : 비패턴부위 101 : 백라이트유닛
본 발명은, 디스플레이장치에 사용되는 백라이트유닛의 휘도조절시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고휘도와 넓은 시야각을 확보할 수 있는 백라이트유닛의 휘도조절시트에 관한 것이다.
일반적인 디스플레이장치의 백라이트유닛(101)은 도 1에 도시된 바와 같이, 지지프레임(110)의 내측 하부에 램프와 도광판(150) 및 반사시트(160)가 마련되어 있고, 도광판(150)의 상측에 확산시트(130)와 휘도조절시트("A") 및 보호시트(120)가 차례로 배치되는 구조를 가지고 있다.
이러한 디스플레이장치의 백라이트유닛(101)은 램프에서 발광된 빛이 도광판(150)의 판면을 따라 진행하면서 반사 및 산란되어 도광판(150) 상부의 확산시트(130)로 이동된다. 이때, 일부의 빛은 도광판(150)의 하부로 이동하지만 반사시트(160)에 의해 다시 도광판(150) 상부의 확산시트(130)로 반사된다.
확산시트(130)로 이동된 빛은 확산시트(130)를 거치면서 균일하게 확산된 후, 휘도조절시트("A")의 판면에 형성되어 있는 미세패턴(210)에 의해 도광판(150) 판면에 대해 거의 가로방향으로 굴절 반사되어 집광된다. 휘도조절시트("A")에서 굴절된 빛은 보호시트(120)를 거쳐 패널(170)로 입사되어 패널(170)에 화상을 표시한다.
도 2는 종래 휘도조절시트의 부분확대사시도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 휘도조절시트의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래 백라이트유닛의 휘도조절시트(201)는 시트의 판면 전 영역에 걸쳐 삼각단면형상의 미세패턴(210)이 규칙적으로 형성되어 있다.
이러한 구조의 휘도조절시트(201)는 도광판(150)으로부터 전달된 빛이 도 3에 도시된 바와 같이, 삼각단면형상의 미세패턴(210)에서 도광판(150)의 판면에 대해 거의 가로방향(이하 "수직방향"이라 함)으로 굴절 집광된다.
그런데, 이러한 종래 백라이트유닛의 휘도조절시트에 있어서는, 휘도조절시트의 전 영역에 형성된 미세패턴에 의해 빛의 굴절방향이 휘도조절시트의 판면 전 영역에서 거의 수직방향으로만 굴절 집광되기 때문에, 도 4에 그래프로 도시된 바와 같이, 패널(170)을 시야각이 0°인 위치에서 바라볼 때는 고휘도의 선명한 화상을 볼 수 있지만, 시야각이 커질수록 휘도가 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 고휘도를 유지하면서 넓은 시야각을 확보할 수 있는 백라이트유닛의 휘도조절시트를 제공하는 것이다
상기 목적은, 백라이트유닛의 휘도조절시트에 있어서, 시트의 판면 일부영역에는 빛의 굴절면을 형성하는 삼각단면, 원호단면 중 어느 하나의 형상을 가지고 상호 일정한 높이로 돌출된 미세패턴들이 상기 시트의 일측 길이방향을 따라 형성되어 있고, 나머지 영역에는 빛을 그대로 투과시키는 평면상의 비패턴부위로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛의 휘도조절시트에 의해서 달성된다.
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여기서, 상기 시트는 투명하고 유연한 열가소성 수지의 베이스시트와, 상기 미세패턴과 비패턴부위가 형성되어 있는 자외선 경화수지의 형상시트를 갖는 다층구조로 제작할 수 있다.
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이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 휘도조절시트의 부분확대사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 휘도조절시트의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 백라이트유닛의 휘도조절시트(1)는 시트의 판면에 빛을 굴절시키는 복수의 미세패턴(10)과, 빛을 굴절없이 통과시키는 비패턴부위(20)가 형성되어 있다.
미세패턴(10)은 삼각단면형상으로 시트의 길이방향 또는 폭방향을 따라 상호 일정한 높이로 돌출 형성되어 있으며, 비패턴부위(20)는 시트의 가공되지 않은 판면 자체로 형성되어 있다. 미세패턴(10)과 비패턴부위(20)는 휘도조절시트(1)의 제작시 미세패턴(10)과 비패턴부위(20)에 대응하는 형상의 롤러 형태의 몰드나 스템퍼 형태의 몰드를 이용하여 휘도조절시트(1)의 원재료 판면을 성형함으로써 제작이 가능하다.
여기서, 미세패턴(10)과 비패턴부위(20)는 단면투영시 소정개수의 미세패턴(10)과 소정구간의 비패턴부위(20)는 도 6과 같이 교호적으로 번갈아 가면서 형성될 수도 있으며, 도 8과 같이, 미세패턴(10')과 비패턴부위(20')가 비교호적으로 불규칙하게 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 이 휘도조절시트(1)는 가시광역에서 빛을 원활하게 투과하기 위하여 투명한 재료를 사용하고, 백라이트유닛에 장착을 용이하게 하기 위하여 유연한 재료로 제작되는 것이 바람직하다. 이러한 재료로는 폴리카보네이트, PVC, PP, PE, PET 등의 재료가 사용되는 것이 효과적이다.
또한, 이 휘도조절시트(1)는 도시하지는 않았지만 투명하고 유연한 열가소성 수지의 베이스시트와, 미세패턴과 비패턴부위가 형성되어 있는 자외선 경화수지의 형상시트를 갖는 다층구조로 제작될 수도 있다.
이러한 구조를 갖는 본 발명에 따른 휘도조절시트(1)는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 백라이트유닛(101)의 도광판(150)으로부터 전달되는 빛이 미세패턴(10)에서는 거의 수직방향으로 굴절 집광되어 패널(170)로 입사되고, 비패턴부위(20)에서는 비굴절 비집광 되는 상태로 패널(170)에 입사된다.
이에 의해, 도 7의 그래프에서 볼 수 있는 것처럼 디스플레이장치의 패널(170)은 높은 휘도를 유지하면서 넓은 시야각에 대해 화상을 표시할 수 있다. 이는 미세패턴(10)에서 거의 수직방향으로 굴절 집광되는 빛에 의해 높은 휘도를 확보하고, 비패턴부위(20)에서 비굴절 비집광 되는 빛의 퍼짐에 의해 넒은 시야각을 확보할 수 있는 원리를 이용한 것이다.
여기서, 휘도와 시야각의 확보 비율은 디스플레이장치에 따라 상이하게 변경할 수 있다. 즉, 휘도를 보다 높게 확보하기 위해서는 비패턴부위(20)의 형성 구간에 비해 미세패턴(10)의 형성 구간(도 6의 "a")을 크게 하면 되고, 시야각을 보다 넒게 확보하기 위해서는 비패턴부위(20)의 형성 구간(도 6의 "b")을 미세패턴(10)의 형성 구간에 비해 크게 하면 되는 것이다.
한편, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휘도조절시트(1)는 시트의 판면에 원호단면 형상의 미세패턴(10a)과, 평면상의 비패턴부위(20a)는 비교호적 또는 교호적으로 형성되어 있는 구조로 제작될 수 있다.
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이와 같이, 휘도조절시트의 판면에 빛을 굴절시키는 굴절면을 갖는 미세패턴과, 빛을 비굴절 시키는 평면상의 비패턴부위를 교호적 또는 비교호적으로 형성함으로써, 미세패턴에서는 도광판으로부터의 빛이 거의 수직방향으로 굴절 집광되는 현상에 의해 높은 휘도를 얻을 수 있고, 비패턴부위에서는 도광판으로부터의 빛이 비굴절 비집광 되는 빛의 퍼짐 현상이 나타나 넒은 시야각을 확보할 수 있다. 이에 의해, 고휘도를 유지하면서 넓은 시야각을 확보할 수 있는 백라이트유닛의 휘도조절시트가 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고휘도를 유지하면서 넓은 시야각을 확보할 수 있는 백라이트유닛의 휘도조절시트가 제공된다.

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  4. 백라이트유닛의 휘도조절시트에 있어서,
    시트의 판면 일부영역에는 빛의 굴절면을 형성하는 삼각단면, 원호단면 중 어느 하나의 형상을 가지고 상호 일정한 높이로 돌출된 미세패턴들이 상기 시트의 일측 길이방향을 따라 형성되어 있고, 나머지 영역에는 빛을 그대로 투과시키는 평면상의 비패턴부위로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트유닛의 휘도조절시트.
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  7. 제4항에 있어서,
    상기 시트는 투명하고 유연한 열가소성 수지의 베이스시트와, 상기 미세패턴과 비패턴부위가 형성되어 있는 자외선 경화수지의 형상시트를 갖는 다층구조인 것을 특징으로 하는 백라이트유닛의 휘도조절시트.
  8. 삭제
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