KR100820773B1 - 확산 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시장치 - Google Patents

확산 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시장치 Download PDF

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Abstract

확산 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치를 제공한다. 확산 시트는 투명 기재, 및 투명 기재 상에 위치하며 그 상부면이 구면인 다수개의 확산 패턴을 포함하되, 확산 패턴의 배열에 있어 확산 패턴의 제 1 진행 방향 또는 제 2 진행 방향이 기재의 장변과 각각 소정의 바이어스 각도를 이루는 것을 포함한다.
액정 표시 장치, 광학 부재, 확산 시트, 확산 패턴

Description

확산 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치{Diffuse sheet and backlight assembly and liquid crystal display comprising the same}
도 1a, 도 2a 및 도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들의 평면도들이다.
도 1b, 도 2b 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들의 사시도들이다.
도 1c, 도 2c 및 도 3c는 각각 도 1b, 도 2b 및 도 3b의 C-C'선을 따라 절단한 단면도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 제조하기 위해 사용되는 장치들의 개략적인 구성도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 8은 실험예들 및 비교예들에 따른 확산 시트들의 휘도 및 시야각 측정 결과를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 투명 기재 20: 확산 패턴
100, 110, 120: 확산 시트 200: 액정 표시 장치
210: 백라이트 어셈블리
본 발명은 광학 부재, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 확산 시트, 이를 포함하는 백라이트 어셈블리 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 액체와 고체의 중간적인 특성을 갖는 액정의 전기, 광학적 특성을 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치의 하나이다. 액정 표시 장치는 다른 디스플레이 장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동 전압 및 낮은 소비 전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 액정 표시 패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에 별도로 광을 공급해주는 백라이트 어셈블리를 필요로 한다.
일반적으로 백라이트 어셈블리는 광원, 광원으로부터 출사되는 광을 가이드하는 도광판, 도광판에 상부에 배치되어 도광판으로부터 출사하는 광을 확산시키는 확산 시트 및 확산 시트로부터 출사되는 광을 집광하는 프리즘 시트 등을 포함한다.
그러나 확산 시트는 광원으로부터 발생되는 광을 확산시키는 과정에서 상당 한 비율의 광 손실을 초래하여, 결국 액정 표시 장치의 시야각과 휘도를 하락할 수 있다.
이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 시야각과 휘도를 개선시킬 수 있는 확산 시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 시야각과 휘도를 개선시킬 수 있는 확산 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 시야각과 휘도롤 개선시킬 수 있는 확산 시트를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트는 투명 기재, 및 상기 투명 기재 상에 위치하며 그 상부면이 구면인 다수개의 확산 패턴을 포함하되, 상기 확산 패턴의 배열에 있어 상기 확산 패턴의 제 1 진행 방향 또는 제 2 진행 방향이 상기 기재의 장변과 각각 소정의 바이어스 각도를 이룬다.
상기 확산 패턴의 제 1 진행 방향과 상기 장변이 이루는 상기 바이어스 각도(θ1)는 0°〈θ1≤60°일 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴의 제 2 진행 방향과 상기 장변이 이루는 상기 바이어스 각도(θ2)는 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°일 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴의 직경은 30 내지 80㎛일 수 있으며, 바람직하게는 40 내지 60㎛일 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴은 서로 동일한 직경을 가질 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴의 높이는 상기 확산 패턴의 직경의 50% 이하에 해당하는 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴 사이의 간극은 20㎛ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 5㎛ 이하 일 수 있다.
또한, 상기 확산 패턴은 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지일 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 상기한 바와 같은 확산 시트를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는 상기한 바와 같은 확산 시트를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려 진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 아래(below, beneath, lower), 위(above, upper) 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관 관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성 요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 아래(below, beneath)로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 위(above, upper)에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 아래는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 도 1a 내지 도 1c, 도 2a 내지 도 2c와 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다. 도 1a, 도 2a 및 도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들의 평면도들이고, 도 1b, 도 2b 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들의 사시도들이며, 도 1c, 도 2c 및 도 3c는 각각 도 1b, 도 2b 및 도 3b의 C-C'선을 따라 절단한 단면도들이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(100)는 투명 기재(10)와 다수개의 확산 패턴(20)을 포함한다. 투명 기재(10)와 확산 패턴(20)은 별개로 이루어질 수도 있고, 도시하지는 않았지만 일체로 이루어 질 수도 있으며, 이하에서는 투명 기재(10)와 확산 시트(20)가 별개로 이루어진 경우를 예시하여 설명한다.
우선, 투명 기재(10)는 광을 투과 시킬 수 있는 투명한 재질로 이루어진 판상의 것으로, 예를 들어 폴리카보네이트(poly carbonate) 계열, 폴리술폰(poly sulfone) 계열, 폴리아크릴레이트(poly acrylate) 계열, 폴리스티렌(poly styrene) 계열, 폴리비닐클로라이드(poly vinyl chloride) 계열, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 계열, 폴리노르보넨(poly norbornene) 계열, 폴리에스테르(poly ester) 계열로 이루어질 수 있다. 투명 기재(10)는 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephtalate) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(poly ethylene naphthalate) 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 투명 기재(10)의 일면에는 광을 확산하는 다수개의 확산 패턴(20)이 배치되어 있다. 확산 패턴(20)은 투명 기재(10) 상에 위치하며, 상부면이 구면의 형상을 갖는다.
확산 패턴(20)은 예를 들어 약 30 내지 80㎛, 바람직하게는 40 내지 60㎛의 직경을 가질 수 있으며, 투명 기재(10) 상에 위치하는 다수개의 확산 패턴(20)은 실질적으로 서로 동일한 크기를 가질 수 있다. 또한, 확산 패턴(20)의 높이, 즉 상부면이 구면의 형상을 갖는 확산 패턴(20)의 투명 기재(10)와 접촉하는 면부터 최고 정점에 해당하는 높이가 상술한 바와 같은 확산 패턴(20)의 직경의 약 50% 이하에 해당하는 값을 가질 수 있다. 바람직하게는 예를 들어 확산 패턴(20)은 반구형의 모양을 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 직경과 높이를 갖는 확산 패턴(20)은 법선 방향에서의 휘도가 향상되어 집광 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 적절한 곡률 반경을 유지할 수 있어 우수한 휘도 및 시야각 특성을 가질 수 있다.
또한, 확산 패턴(20)은 확산 패턴(20)을 통과하는 광량이 저하되는 것을 방지하기 위해 예를 들어 광투과율이 적어도 90% 정도일 수 있으며, 확산 패턴(20)에 의해 휘도와 시야각 등이 저하되지 않도록 하기 위해 예를 들어 1.45 내지 1.60 범위의 굴절율을 가질 수 있다.
확산 패턴(20)의 상술한 바와 같은 요건을 충족시키는 재질로는 예를 들어 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지 등과 같은 열 경화성 수지가 있으며, 바람직하게는 예를 들어 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄아크릴레이트계 수지 및 실리콘아크릴레이트계 수지 등과 같은 자외선 경화 수지가 있다. 또한, 상술한 바와 같은 재질로 이루어진 확산 패턴(20)의 헤이즈는 예를 들어 80% 이상일 수 있다.
확산 패턴(20)은 투명 기재(10) 상에 소정 형태로 배열된다. 예를 들어 확산 패턴(20)의 배열과 관련해서, 투명 기재(10)의 장축(l) 방향으로 배치되는 확산 패턴(20)의 배열 방향을 제 1 진행 방향(α)이라고 하고, 투명 기재(10)의 단축(s) 방향으로 배치되는 확산 패턴(20)의 배열 방향을 제 2 진행 방향(β)이라고 할 때, 확산 패턴(20)은 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 소정의 경사 각도로 교차되는 제 1 바이어스 각도(bias angle, θ1)를 갖고, 확 산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 서로 수직하도록 투명 기재(10) 상에서 배치된다. 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 이루는 제 1 바이어스 각도(θ1)는 예를 들어 0°〈θ1≤ 60°를 일 수 있다.
이러한 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 소정의 제 1 바이어스 각도(θ1)를 이룸으로써, 투명 기재 상의 단위 면적 당 위치하는 확산 패턴의 개수를 높여, 즉 확산 패턴의 밀도를 증가시켜 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 소정의 제 1 바이어스 각도(θ1)를 이룸으로써, 후술하는 액정 표시 패널(도 6의 220)의 게이트/데이터선 또는 블랙 매트릭스와의 상호 간섭에 의해 발생할 수 있는 모아레 현상도 방지할 수 있다.
또한, 투명 기재(10) 상에 배치되어 있는 확산 패턴(20)의 개수가 많아질수록 확산 및 집광 효율이 커져 휘도 및 시야각이 향상될 수 있으므로, 확산 패턴들(20) 사이의 간극(g)이 발생되지 않도록 배치되어 있는 것이 좋다. 예를 들어 투명 기재(10) 상에는 확산 패턴(20)이 그 간극이 20㎛ 이하가 되도록, 바람직하게는 5㎛ 이하가 되도록 배치되어 있다.
계속해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트를 설명한다.
도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트(110)는 투명 기재(10) 상에 배치된 확산 패턴(20)의 배열을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(도 1a 내지 도 1c의 100)와 실질적으로 동일하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(도 1a 내지 도 1c의 100)와의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트(110)는 투명 기재(10) 상에 다수개의 확산 패턴(20)이 소정 형태로 배열된다. 예를 들어 확산 패턴(20)의 배열과 관련해서, 확산 패턴(20)은 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)은 서로 평행하고, 확산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)은 소정의 경사 각도로 교차되는 제 2 바이어스 각도(θ2)를 갖도록 투명 기재(10) 상에 배치된다. 확산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 이루는 제 2 바이어스 각도(θ2)는 예를 들어 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°일 수 있다.
상술한 바와 같이 확산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 소정의 제 2 바이어스 각도(θ2)를 이룸으로써, 투명 기재 상의 단위 면적 당 위치하는 확산 패턴의 개수를 높여, 즉 확산 패턴의 밀도를 증가시켜 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 확산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 소정의 제 2 바이어스 각도(θ2)를 이룸으로써, 후술하는 액정 표시 패널 (도 6의 220)의 게이트/데이터선 또는 블랙 매트릭스와의 상호 간섭에 의해 발생할 수 있는 모아레 현상도 방지할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산 시트를 설명한다.
도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트(120)는 투명 기재(10) 상에 배치된 확산 패턴(20)의 배열을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(도 1a 내지 도 1c의 100)와 실질적으로 동일하므로, 그 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 확산 시트(120)는 투명 기재(10) 상에 소정 형태로 배열된다. 예를 들어 확산 패턴(20)의 배열과 관련해서, 확산 패턴(20)은 확산 패턴(20)의 제 1 및 제 2 진행 방향(α, β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 각각 소정의 경사 각도로 교차되는 제 1 및 제 2 바이어스 각도(θ1, θ2)를 갖도록 투명 기재(10) 상에 배치된다. 확산 패턴(20)의 제 1 진행 방향(α)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 이루는 바이어스 각도(θ1)는 0°<θ1≤60° 일 수 있고, 확산 패턴(20)의 제 2 진행 방향(β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 이루는 제 2 바이어스 각도(θ2)는 예를 들어 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°일 수 있다.
상술한 바와 같이 확산 패턴(20)의 제 1 및 제 2 진행 방향(α, β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 각각 소정의 제 1 및 제 2 바이어스 각도(θ1, θ2)를 이룸으로써, 투명 기재 상의 단위 면적 당 위치하는 확산 패턴의 개수를 높여, 즉 확산 패턴의 밀도를 증가시켜 휘도 및 시야각을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 확산 패턴(20)의 제 1 및 제 2 진행 방향(α, β)과 투명 기재(10)의 장축(l)이 각각 소정의 제 1 및 제 2 바이어스 각도(θ1, θ2)를 이룸으로써, 후술하는 액정 표시 패널(도 6의 220)의 게이트/데이터선 또는 블랙 매트릭스와의 상호 간섭에 의해 발생할 수 있는 모아레 현상도 방지할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 제조하는 방법을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 제조하기 위해 사용되는 장치들의 개략적인 구성도들이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 확산 시트(도 1a의 100, 도 2a의 110, 도 3a의 120)를 제조하기 위해서는 우선 확산 패턴(20)을 형성하기 위한 스템퍼(49)를 제조하여야 한다.
먼저, 필름(41) 상에 인쇄 패턴(48)을 형성한다.
보다 상세하게 설명하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 필름(41)을 제 1 회전대(42)에 감은 상태로 제공한다.
이어, 필름(41) 상에 수지 공급부(43)로부터 제공되는 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 이용하여 소정 두께의 수지층(44)을 형성한다.
다음, 목적하는 확산 패턴(20)과 반대되는 형상을 갖는 금형 롤러(45)를 이용하여 수지층(44)을 가압하여 인쇄 패턴(48)을 형성한다.
이어, 인쇄 패턴(48)을 경화하여 스템퍼(49)를 완성하게 되는데, 자외선 경화 수지를 포함하는 인쇄 패턴(48)의 경우에는 예를 들어 자외선 조사기(47)에서 조사되는 자외선을 이용하여 경화하고, 열 경화 수지를 포함하는 인쇄 패턴(48)의 경우에는 예를 들어 가열기(47)에서 방출되는 열을 이용하여 경화한다.
다음, 스템퍼(49)를 제 2 회전대(50)에 감아 그 제조를 완료한다.
이어, 완성된 스템퍼(49)는 적절한 크기로 절단하여 원통 형상의 드럼(도 5의 55)에 부착한다.
계속해서, 투명 기재(10) 상에 확산 패턴(20)을 제조하는 방법을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 회전대(52)에 감긴 상태의 투명 기재(10)를 준비한다. 투명 기재(10)는 상술한 바와 같은 폴리카보네이트 계열, 폴리술폰 계열, 폴리아크릴레이트 계열, 폴리스티렌 계열, 폴리비닐클로라이드 계열, 폴리비닐알코올 계열, 폴리노르보넨 계열, 또는 폴리에스테르 계열로 이루어질 수 있다. 투명 기재(10)는 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 등으로 이루어질 수 있다.
이어, 투명 기재(10) 상에 수지 공급부(53)로부터 제공되는 에폭시아크릴레이트계 수지, 실리콘아크릴레이트계 수지, 아크릴릭아크릴레이트계 수지 등과 같은 자외선 경화 수지 또는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지 등과 같은 열 경화 수지를 이용하여 수지층(54)을 형성한다.
다음, 스템퍼(49)가 부착되어 있는 원통 형상의 드럼(55)으로 수지층(54)을 가압하여 목적하는 형상의 확산 패턴(20)을 만든다. 이때, 확산 패턴(20)이 자외선 경화 수지를 포함하는 경우에는 자외선 조사기(57)로부터 조사되는 자외선을 이용하여 확산 패턴(20)을 경화하고, 확산 패턴(20)이 열 경화 수지를 포함하는 경우에 는 가열기(57)로부터 방출되는 열을 이용하여 확산 패턴(20)을 경화한다.
확산 패턴(20)의 경화가 끝난 후, 투명 기재(10)와 확산 패턴(20)을 포함하는 확산 시트(도 1a의 100, 도 2a의 110, 도 3a의 120)를 제 2 회전대(60)에 감아 확산 시트(도 1a의 100, 도 2a의 110, 도 3a의 120)의 제조가 완료된다.
상술한 확산 시트의 제조 방법은 일예에 불과할 뿐이며, 이외에도 기계적으로 가공한 마스터를 직접 몰드로 사용하여 확산 시트를 제조할 수도 있고, 패턴 마스터를 모재로 하여 전해 도금한 금속 피막을 몰드로 사용하여 확산 시트를 제조 하는 등 다양한 방법을 통해 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 제조할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(200)는 백라이트 어셈블리(210), 액정 표시 패널(220), 상하부 수납 용기(230, 240), 중간 몰드 프레임(250), 하부 몰드 프레임(260), 전후면 커버(280, 290) 등을 포함한다.
우선, 백라이트 어셈블리(210)에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 백라이트 어셈블리(210)는 도광판(211), 광원(212), 확산 시트(100, 110, 120), 반사판(213), 프리즘 시트(214, 215) 및 보호 시트(216)를 포함한다.
도광판(211)은 광원(212)으로 공급되는 광을 액정 표시 패널(220) 측으로 안내하는 역할을 한다. 도광판(211)은 아크릴과 같은 플라스틱 계열의 물질로 이루어지며, 도광판(211)의 하부면에는 도광판(211)의 내부로 입사한 광의 진행 방향을 액정 표시 패널(220) 측으로 전환시키기 위한 각종 패턴이 인쇄되어 형성된다. 여기에서는 도광판(211)이 평판 형상인 경우를 예시하여 설명하지만, 도광판은 일단으로 갈수록 그 두께가 점점 줄어드는 쐐기 형상을 가질 수도 있다.
광원(212)은 예를 들어 도광판(211)의 양 측면에 위치할 수 있으며, 가늘고 긴 원통 형상의 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)로 이루어질 수 있다. 이외에도 도시하지 않았지만, 광원(212)은 예를 들어 평판 형광 램프 등으로 이루어질 수 있는데, 이 경우에는 도광판(211)이 생략될 수도 있다. 또한, 도시하지 않았지만 도광판이 쐐기 형상일 경우, 광원(212)은 도광판의 일 측면에만 위치할 수도 있다.
확산 시트(100)는 광원(212)의 상부에 위치하여 도광판(211)을 통해 출사된 광을 확산시켜 광의 휘도 균일성을 향상 시키고, 시야각을 넓히며, 도광판(211)의 패턴을 숨기는 역할을 한다. 이러한 확산 시트(100)는 투명 기재(10)가 광원(212) 측으로 위치하고, 확산 패턴(20)은 액정 표시 패널(도 6의 220)을 향하도록 배치된다.
확산 시트(100)는 상술한 바와 같으므로, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(100)를 예시하여 도시하였지만, 본 발명의 다른 실시예 또는 또 다른 실시예에 따른 확산 시트들(도 2a의 110, 도 3a의 120)도 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 시트(100)와 마찬가지로, 도광판(211) 상부에 배치될 수 있음은 물론이다.
반사판(213)은 도광판(211)의 배면에 배치되어 도광판(211)의 배면으로 출사되는 광을 도광판(211) 상부면 측으로 반사한다. 이러한 반사판(213)은 액정 표시 패널(220)에 입사되는 광의 손실을 줄임과 동시에 도광판(211)의 상부면으로 투과되는 광의 균일도를 향상시킨다.
확산 시트(100)의 상부에 위치하는 프리즘 시트(214, 215)는 상부면에 삼각 기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성되어 있으며, 통상 2장의 시트로 구성되어 각각의 프리즘 배열이 서로 소정의 각도로 엇갈리도록 배치되어 확산 시트(100)로부터 확산된 광을 액정 표시 패널(220)에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행한다.
프리즘 시트(214, 215)의 상부에 위치하는 보호 시트(216)는 프리즘 시트(214, 215)의 표면을 보호하는 역할을 수행하는 역할과 더불어 광의 분포를 균일하게 하기 위하여 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 상술한 바와 같은 구성을 포함하는 백라이트 어셈블리(210)의 상부에는 영상이 표시되는 액정 표시 패널(220)이 위치한다. 액정 표시 패널(220)은 백라이트 어셈블리(210)로부터 제공되는 광이 블랙 매트릭스로 둘러싸여 있는 적색, 녹색, 청색의 화소에 의해 소정의 색으로 발현되게 하는 컬러 필터를 포함하는 제 1 표시판(221), 매트릭스 배열의 박막 트랜지스터를 포함하는 제 2 표시판(222) 및 제 1 표시판(221)과 제 2 표시판(222) 사이에 형성되어 있는 액정 층(도시하지 않음)을 포함한다.
액정 표시 패널(220)은 제 1 표시판(221) 및 제 2 표시판(222) 이외에도 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)을 구비하고 있다. 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)은 연성 회로 기판의 일종인 데이터 및 게이트 테이프 캐리어 패키지(223, 224)에 의해 액정 표시 패널(220)과 연결되며, 데이터 및 게이트 인쇄 회로 기판(225, 226)은 액정층을 구성하는 액정의 배열각 및 액정이 배열되는 시기를 제어하기 위하여 박막 트랜지스터의 게이트선과 데이터선에 구동 신호 및 타이밍 신호를 인가한다.
상부 수납 용기(230)는 하부 수납 용기(240)의 상측에 구비된 중간 몰드 프레임(250)과 스크류 등의 결합 수단에 의해 결합함으로써 액정 표시 패널(220)을 고정하고, 측벽에 다수 개의 결합창(도시하지 않음)을 갖는다.
하부 수납 용기(240)는 백라이트 어셈블리(210)를 수납하는 용기로서, 백라이트 어셈블리(210)가 안착될 수 있는 형태, 예를 들어 사각 형상을 가질 수 있고, 이러한 하부 수납 용기(240)의 배면에 스크류홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
하부 몰드 프레임(260)은 하부 수납 용기(240)를 수납하고, 하부 몰드 프레임(260)의 측벽에는 상부 수납 용기(230)에 형성된 결합창(도시하지 않음)과 후크(hook) 결합하는 결합 돌기(도시하지 않음)가 다수 구비된다.
인쇄 회로 기판 커버(270)는 스크류 등의 결합 수단에 의해 하부 수납 용기(240)에 접지되어 데이터 인쇄 회로(225) 기판에 발생하는 쇼트와 전자파를 차단한다.
이하, 실험예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실험예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실험예들에 의하여 한정되는 것은 아님이 이해되어야 한다.
실험예 1
300×300 크기의 폴리에스테르 재질의 투명 기재(도레이사제, XU42) 상에 직경이 50㎛이고, 높이는 25㎛이며, 우레탄아크릴레이트 재질(바스프사제)로 이루어진 확산 패턴이 배열되어 있는 확산 시트를 제조하였다.
이때, 확산 패턴의 제 1 진행 방향은 투명 기재의 장축과 30°를 이루고, 확산 패턴의 제 2 진행 방향은 투명 기재의 장축과 수직하며, 확산 패턴 사이의 간극은 5㎛였다. 완성된 확산 시트에서의 확산 패턴의 헤이즈는 약 90%였다.
이러한 확산 시트를 액정 표시 장치의 백라이트 어셈블리의 도광판 위에 1매씩 올려놓고, 휘도계(일본 Topcon사, BM-7)를 사용하여, 백라이트 어셈블리의 중앙부에서의 휘도 및 시야각을 측정하였다. 그 결과를 도 8에 도시하였다.
실험예 2
300×300㎜ 크기의 폴리에스테르 재질의 투명 기재(도레이사제, XU42) 상에 직경이 50㎛이고, 높이는 20㎛이며, 우레탄아크릴레이트 재질(바스프사제)로 이루어진 확산 패턴이 배열되어 있는 확산 시트를 제조하였다.
이때, 확산 패턴의 제 2 진행 방향은 투명 기재의 장축과 60°를 이루고, 확산 패턴의 제 1 진행 방향은 투명 기재의 장축과 평행하며, 확산 패턴 사이의 간극은 5㎛였다. 완성된 확산 시트에서의 확산 패턴의 헤이즈는 약 90%였다.
이러한 확산 시트에 대해 실시예 1과 동일하게 휘도 및 시야각을 측정하여 그 결과를 도 8에 도시하였다.
실험예 3
300×300㎜ 크기의 폴리에스테르 재질의 투명 기재(도레이사제, XU42) 상에 직경이 50㎛, 높이는 25㎛이며, 우레탄아크릴레이트 재질(바스프사제)로 이루어진 확산 패턴이 배열되어 있는 확산 시트를 제조하였다. 이때, 확산 패턴의 제 1 진행 방향은 투명 기재의 장축과 45°를 이루고, 확산 패턴의 제 2 진행 방향은 투명 기재의 장축과 105°를 이루며, 확산 패턴 사이의 간극은 5㎛ 이다. 완성된 확산 시트에서의 확산 패턴의 헤이즈는 약 90%였다.
이러한 확산 시트에 대해 실시예 1과 동일하게 휘도 및 시야각을 측정하여 그 결과를 도 8에 도시하였다.
비교예 1
300×300㎜ 크기의 폴리에스테르 재질의 투명 기재(도레이사제, XU42) 상에 직경이 20㎛이고, 폴리메틸메타크릴레이트 재질의 원형의 비드(니폰폴리우레탄사제) 100 대비 200 중량부로 분산시켜 확산 시트를 제조하였다.
이러한 확산 시트에 대해 실시예 1과 동일하게 휘도 및 시야각을 측정하여 그 결과를 도 8에 도시하였다.
비교예 2
300×300㎜ 크기의 폴리에스테르 재질의 투명 기재(도레이사제, XU42) 상에 직경이 15㎛이고, 높이는 7㎛이며, 우레탄아크릴레이트 재질(바스프사제)로 이루어 진 확산 패턴이 배열되어 있는 확산 시트를 제조하였다.
이때, 확산 패턴의 제 1 및 제 2 진행 방향은 투명 기재의 장축 및 단축과 각각 평행하였다. 완성된 확산 시트에서의 확산 패턴의 헤이즈는 약 65%였다.
이러한 확산 시트에 대해 실시예 1과 동일하게 휘도 및 시야각을 측정하여 그 결과를 도 8에 도시하였다.
비교예 3
300×300㎛ 크기의 폴리카보네이트 재질의 투명 기재(데이진듀폰사제) 상에 직경이 100㎛이고, 높이는 50㎛이며, 에폭시아크릴레이트 재질(바스프사재제)로 이루어진 확산 패턴이 배열되어 있는 확산 시트를 제조하였다.
이때, 확산 패턴의 제 1 및 제 2 진행 방향은 투명 기재의 장축 및 단축과 각각 평행하였다. 완성된 확산 시트에서의 확산 패턴의 헤이즈는 약 75%였다.
이러한 확산 시트에 대해 실시예 1과 동일하게 휘도 및 시야각을 측정하여 그 결과를 도 8에 도시하였다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 실험예 1 내지 3의 확산 시트들과 비교예 1 내지 3의 확산 시트들의 중앙부에서 휘도 및 시야각 측정한 결과를 비교하여 보면, 소정의 바이어스 각도를 갖는 실험예 1 내지 3의 확산 시트들의 중앙부에서의 휘도 및 시야각이 확산 비드를 포함하는 비교예 1의 확산 시트, 바이어스 각도를 갖지 않는 비교예 2 및 3의 확산 시트들보다 약 11 내지 12% 정도 향상됨을 알 수 있다. 비교예 1의 경우 확산 비드의 분포가 규칙적이지 못하고, 또한 확산 비드들이 서로 응집되어 있어 광확산 효율이 떨어지고, 비교예 2 및 3의 경우 상대적으로 확산 패턴의 밀도가 낮아 광확산 효율이 떨어진다.
따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 확산 시트들을 포함하는 백라이트 어셈블리과 액정 표시 장치는 소정의 바이어스 각도로 배열된 확산 패턴을 포함함으로써, 휘도 및 시야각이 보다 향상됨을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 확산 시트, 이를 포함하는 액정 표시 장치에 따르면, 확산 시트에 소정의 바이어스 각도를 갖도록 배열된 확산 패턴을 포함함으로써 액정 표시 장치의 시야각 및 휘도 특성을 동시에 개선시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 투명 기재; 및
    상기 투명 기재 상에 위치하며 그 상부면이 구면인 다수개의 확산 패턴을 포함하되,
    상기 확산 패턴의 배열에 있어 확산 패턴의 제 1 진행 방향 또는 확산 패턴의 제 2 진행 방향이 상기 기재의 장변과 소정의 바이어스 각도를 이루고,
    상기 제 1 진행 방향과 상기 장변이 이루는 상기 바이어스 각도(θ1)는 0°<θ1 ≤60°이며,
    상기 제 2 진행 방향과 상기 장변이 이루는 상기 바이어스 각도(θ2)는 60°≤θ2<90° 또는 90°<θ2≤120°인 확산 시트.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 패턴의 직경은 30 내지 80㎛인 확산 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확산 패턴의 직경은 40 내지 60㎛인 확산 시트.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 확산 패턴은 서로 동일한 직경을 갖는 확산 시트.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 확산 패턴의 높이는 상기 확산 패턴의 직경의 0% 초과하고 50% 이하에 해당하는 값을 갖는 확산 시트.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 패턴 사이의 간극은 0㎛ 초과하고 20㎛ 이하인 확산 시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 확산 패턴 사이의 간극은 0㎛ 초과하고 5㎛ 이하인 확산 시트.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 확산 패턴은 자외선 경화 수지 또는 열 경화 수지를 포함하는 확산 시트.
  11. 제 2 항 또는 제 10 항 중 어느 하나에 따른 확산 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리.
  12. 제 2 항 또는 제 10 항 중 어느 하나에 따른 확산 시트를 포함하는 액정 표시 장치.
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