KR100961702B1 - 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 - Google Patents

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다른 광학 시트를 제공한다.
프라이머, 광학 시트

Description

광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치{Optical Sheet, Back Light Unit And Liquid Crystal Display Device Comprising The Same}
본 발명은 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 관한 것이다.
근래에 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 특성을 지닌 다양한 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 소개되어 기존의 브라운관(CRT : Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이러한 평판표시장치의 예로는 액정표시장치(LCD Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP : Plazma Display Panel), 전계방출표시장치(FED : Field Emission Display), 전기발광표시장치(ELD : ElectroLuminescence Display) 등을 들 수 있는데, 이중 액정표시장치는 콘트라스트비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 우수한 특징을 보여 현재 노트북용 표시화면, 모니터, TV 분야에서 가장 활 발하게 사용되고 있다.
일반적으로, 수광형 표시장치로 분류되는 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널 이외에 상기 액정패널 하부에 배치되어 상기 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛은 액정패널에 광을 제공하기 위해 광원 및 광학 시트 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 광학 시트는 확산시트, 프리즘 시트 또는 보호시트 등을 포함할 수 있다.
한편, 백라이트 유닛으로부터 액정 패널에 제공되는 광의 휘도 균일도가 떨어지면, 액정표시장치의 표시 품질이 저하되는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위해, 종래에는 확산 시트를 사용하여 액정패널의 표시영역 전면에 걸쳐 광을 균일하게 확산시키고 있으나, 확산 시트만으로는 상술한 휘도 균일도 뿐만 아니라 높은 광확산율을 확보하는데 어려움이 따른다.
본 발명은 기재의 형상 변경을 통해 휘도 균일도 및 광확산율을 향상시킬 수 있는 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 시트는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛은 광원 및 상기 광원 상에 위치하는 광학 시트를 포함하며, 상기 광학 시트는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치는 광원, 상기 광원 상에 위치하는 광학 시트 및 상기 광학 시트 상에 위치하는 액정 패널을 포함하며, 상기 광학 시트는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 광학 시트를 통해 휘도 균일도 및 광확산율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 시트(100)는 기재(110), 상기 기재(110) 상에 위치하는 제 1 프라이머층(120) 및 상기 제 1 프 라이머층(120) 상에 위치하는 프리즘부(130)를 포함할 수 있다.
기재(110)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시키는 역할을 한다. 이를 위해, 기재(100)는 광원으로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있어야 하므로, 광투과성 물질, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 및 폴리에폭시로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
기재(110)는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면(111a, 111b) 중 적어도 어느 일면, 예를 들어, 제 1 면(111a)이 곡면을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 면(111a) 전체가 곡면을 갖도록 형성되거나, 제 1 면(111a)의 일부, 예를 들어, 제 1 면(111a)의 가장자리를 제외한 나머지가 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.
기재(110)의 제 1 면(111a)은, 예를 들어, 웨이브 형상을 갖도록 형성됨으로써 산 및 골이 교대로 형성될 수 있다.
기재(110)의 제 1 면(111a)에 형성된 산의 피치는 일정할 수 있다. 또한, 제 1 면(111a)에 서로 인접하도록 형성된 산 및 골의 높이차는 일정할 수 있다. 이때, 상기 산의 피치, 및 상기 서로 인접하도록 형성된 산 및 골의 높이차 각각은 기재(110)의 두께 및 크기, 원하는 휘도 균일도 및 광확산율 등에 따라 적절히 선택되어야 하므로, 한정되지 않는다.
기재(110)는 칼렌더링(calendering) 가공, 사출 가공 및 캐스팅(casting) 몰딩 등의 방법 중 어느 하나의 방법을 통해 기재(110)의 제 1 면(111a)이 곡면을 갖도록 형성할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
기재(110)는 백라이트 유닛의 박형화에 부응하여 얇은 두께, 예를 들어, 50㎛ 내지 250㎛의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 기재(110)의 두께란 제 1 면(111a)의 산에서부터 제 2 면(111b)까지의 거리 및 제 1 면(111a)의 골에서부터 제 2 면(111b)까지의 거리의 평균값을 의미할 수 있다.
기재(110)가 50㎛ 이상의 두께를 갖도록 함으로써 광학 시트(100)의 기계적 물성 및 내열성이 떨어지지 않는 한도 내에서 백라이트 유닛을 최대한 박형화할 수 있다. 또한, 기재(110)가 250㎛ 이하의 두께를 갖도록 함으로써 백라이트 유닛의 박형화를 달성함과 아울러 광학 시트(100)의 기계적 물성 및 내열성을 최대화할 수 있다.
한편, 기재(110)의 제 1 면(111a)의 어느 한 지점으로부터 제 2 면(111b)까지의 수직 거리 H1은 기재(110)의 제 1 면(111a)의 다른 지점으로부터 제 2 면(111b)까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
즉, 기재(110)의 제 1 면(111a)의 어느 한 지점으로부터 제 2 면(111b)까지의 수직 거리 H1은 기재(110)의 제 1 면(111a)의 다른 지점으로부터 제 2 면(111b)까지의 수직 거리 H2는 0.1㎛ ≤ │H1 - H2│≤ 10㎛ 인 관계식을 만족할 수 있다.
다음 표 1은 수직 거리 H1과 수직 거리 H2의 관계에 따른 광학 시트의 확산효과 및 휘도를 측정한 결과이다.
│H1 - H2│의 값(㎛) 확산효과 휘도
0.05 × ◎
0.1 ○ ◎
1 ○ ◎
3 ○ ○
5 ○ ○
7 ○ ○
9 ◎ ○
10 ◎ ○
15 ◎ ×
×: 나쁨, ○: 좋음, ◎: 매우 좋음
표 1을 참조하면, 0.1㎛ ≤ │H1 - H2│이면, 기재(110)의 일면에 곡면이 형성되어 광원으로부터 입사되는 광을 확산시킬 수 있는 이점이 있고, │H1 - H2│≤ 10㎛ 이면, 기재(110)의 일면에 곡면의 단차가 너무 커 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
제 1 프라이머층(120)은 프라이머(Primer) 처리 공정에 의해 형성된 것일 수 있다.
프라이머 처리는 일반 고분자 필름 상에 고분자 처리를 하여 고분자 필름과 UV 수지 등과의 부착력을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이때, 프라이머 처리에 사용되는 고분자 물질로는 아크릴(Acryl), 에스테르(Ester) 또는 우레탄(Urethane) 등이 사용될 수 있으며, 화재의 위험을 방지하기 위해 수용성 고분자 물질이 사용될 수 있다.
프라이머 처리 공정은 전술한 고분자 물질을 프라이머 처리될 기재 상에 도포하고, 이를 코터(Coater) 장치를 사용하여 코팅하는 방법을 통해 이루어질 수 있다.
이렇게 형성된 제 1 프라이머층(120)은 5 내지 300nm의 두께를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 프라이머층(120)의 두께가 5nm 이상이면, 프라이머층의 두께가 너무 얇아 접착력 향상의 특성이 나타나지 않는 단점을 방지할 수 있고, 제 1 프라이머층(120)의 두께가 300nm 이하이면, 프라이머 처리 공정 중 코팅 얼룩이 발생하거나 고분자 재료의 뭉침 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
하기 표 2는 프라이머층의 두께에 따른 투과 특성 및 접착 특성을 측정한 결과를 표로 나타낸 것이다.
프라이머층의 두께(nm) 투과 특성 접착 특성
3 ◎ ×
5 ◎ ○
10 ◎ ○
30 ◎ ○
90 ○ ○
130 ○ ○
200 ○ ◎
250 ○ ◎
300 ○ ◎
350 × ◎
400 × ◎
×: 나쁨, ○: 좋음, ◎: 매우 좋음
상기 표 2에서 나타나는 바와 같이, 제 1 프라이머층(120)은 두께에 대해 미세조정을 하여 휘도 개선, 색 좌표 개선 등을 할 수 있다.
따라서, 기재(110)와 추후 설명될 프리즘부(230) 사이에 프라이머 처리를 할 때, 프라이머층(120)의 두께를 조절하면, 광 투과율 및 접착 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 제 1 프라이머층(120)은 물리적 결합을 하는 점착제나 접착제와는 달리 화학적 결합을 통해 기재(110)와 프리즘부(130)가 상호 접착되도록 유도할 수 있다.
즉, 기재(110)의 재료는 폴리 계열이 선택되고 돌출부의 재료로는 UV(Ultra Violet) 수지계열이 선택될 수 있다. 여기서, 기재(110)와 돌출부 간의 일반적인 물리적 결합을 시도하게 되면 상호 부착되는 계면이 매끄러워 월등한 부착력을 기대하기 어렵다.
그러나, 기재(110)와 프리즘부(130) 간에 프라이머층(120)을 형성하여 화학적 결합을 시도하게 되면 물리적 결합보다 더 월등한 부착력을 기대할 수 있으며 상호 부착되는 계면을 보호할 수 있다.
다음은 위의 설명을 뒷받침하기 위해 프리즘부의 재료로 수지를 선택하고, 프라이머층(120)의 재료로 우레탄을 선택했을 때, UV 경화에 따른 두 재료 간의 화학적 반응식을 나타낸다.
Figure 112008034926792-pat00001
프리즘부(130)는 광원으로부터 입사되는 광을 집광시키는 역할을 할 수 있다. 따라서, 외부로부터 입사되는 광을 투과시키기 위해 투명한 고분자 수지로 이 루어질 수 있으며, 예를 들어, 고분자 수지는 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
프리즘부(130)는 그 단면이 삼각형 형상을 이룰 수 있다. 그리고, 프리즘 부(130)는 프리즘부(130)의 길이 방향을 따라 선형적으로 형성됨으로써, 외관상 삼각 프리즘 막대 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
프리즘부(130)는 복수의 산(131) 및 골(132)을 포함하며, 골(132)의 하부에 기저부(135)를 더 포함할 수 있다. 기저부(135)는 프리즘부(130) 내의 골(132)의 하부에 위치하는 것으로 프리즘부(130)와 일체일 수 있다.
기저부(135)는 프리즘부(130)의 산(131)의 높이의 5 내지 50%의 두께로 이루어질 수 있다. 여기서, 기저부(135)가 산(131)의 높이의 5% 이상이면, 프리즘부(130)의 형상을 제조할 때, 기재(130)가 압력에 손상받는 것을 방지할 수 있고, 기저부(135)가 산(131)의 높이의 50% 이하이면, 기저부(135)가 너무 두꺼워 광원으로 입사되는 광의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
전술한 광학 시트(100)는 기재(110)의 제 1 면(111a)에 곡면에 있는 실시 예를 개시하였지만, 도 2에 도시된 바와 같이 기재(110)의 제 2 면(111b)에도 곡면에 있을 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 기재(110)의 제 2 면(111b)에만 곡면이 있을 수도 있다.
이하, 후술하는 광학 시트의 실시 예들은 기재(110)의 제 1 면(111a)에 곡면이 있는 것을 개시하지만, 기재(110)의 제 2 면(111b)에도 곡면이 있는 광학 시트 에도 적용이 가능함을 밝혀두는 바이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 시트(200)는 기재(210), 상기 기재(210) 상에 위치하는 제 1 프라이머층(220) 및 상기 제 1 프라이머층(220) 상에 위치하는 프리즘부(230)를 포함할 수 있으며, 프리즘부(230)는 복수의 제 1 비드(231)를 포함하는 프리즘부(230)를 포함할 수 있다.
기재(210)는 기재(210)의 제 1 면(211a)의 어느 한 지점으로부터 제 2 면(211b)까지의 수직 거리 H1은 기재(210)의 제 1 면(211a)의 다른 지점으로부터 제 2 면(211b)까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
여기서, 기재(210) 및 제 1 프라이머층(220)은 전술한 실시 예와 동일한 것으로 자세한 설명은 생략한다.
프리즘부(230)는 기저부(235), 레진 (232) 및 복수의 제 1 비드(231)를 포함할 수 있다. 여기서 기저부(235)는 전술한 실시 예와 동일한 것으로 그 설명을 생략한다.
레진(232)은 아크릴 레진일 수 있으며, 예를 들어, 불포화폴리에스터, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시 에틸아크릴레이트, 아크릴아미 드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계 및 멜라민계 등을 사용할 수 있다.
복수의 제 1 비드(231)는 광원으로부터 입사되는 광을 확산 및 투과시키는 역할을 한다.
이를 위해, 제 1 비드(231)는 광투과율 및 광확산율이 높은 유기 및 무기 입자들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시 에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자, 아크릴과 올레핀계의 공중합체, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자 등의 유기 입자를 사용할 수 있다. 또한, 제1 광확산 입자(124b)로 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘 등의 무기 입자를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 레진(232)에 대해 상기 제 1 비드(231)는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 만약, 레진(232)에 대해 제 1 비드(231)의 함량이 1 중량부 이상 이면, 광원으로부터 입사되는 광이 비드에 의해 확산되기 어려운 문제점을 방지할 수 있고, 레진(232)에 대해 제 1 비드(231)의 함량이 10 중량부 이하이면, 광원으로부터 입사되는 광의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이때, 레진(232) 내에 분포되는 복수의 제 1 비드(231)의 입자 직경이 일률적이지 않고 불규칙한 분포를 가질 수 있으며, 제 1 비드(231)는 레진(232)의 표면에 돌출되지 않고 모두 포함될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛은 다음과 같이 작동하게 된다.
광원에서 발생한 빛은 광학 시트로 입사한다. 광학 시트로 입사한 빛의 일부는 프리즘부의 제 1 비드와 부딪혀 경로를 변경하게 되고, 다른 일부의 빛은 프리즘부의 출사면을 통해 액정패널로 진행하게 된다.
제 1 비드와 부딪혀 경로가 변경된 빛은 인접한 다른 제 1 비드에 부딪혀 다시 경로가 변경되고 이들의 일부는 프리즘부의 출사면을 통해 액정패널로 진행되고, 일부를 또 다른 제 1 비드에 부딪혀 다시 경로가 변경된다.
마지막에 프리즘부의 출사면을 통과한 빛은 액정패널로 고르게 입사하게 된다.
상기와 같이, 광학 시트로 입사된 빛은 프리즘부 내부에 형성된 복수의 제 1 비드에 의해 여러 번 반사하여 그 진행 경로를 변경하면서 확산하게 되므로, 빛을 집광하여 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트(300)는 기재(310), 상기 기재(310) 상에 위치하는 제 1 프라이머층(320) 및 상기 제 1 프라이머층(320) 상에 위치하는 프리즘부(330)를 포함할 수 있으며, 프리즘부(330)는 산(331) 및 골(332)을 포함할 수 있다.
기재(310)는 기재(310)의 제 1 면(311a)의 어느 한 지점으로부터 제 2 면(311b)까지의 수직 거리 H1은 기재(310)의 제 1 면(311a)의 다른 지점으로부터 제 2 면(311b)까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
여기서, 기재(310) 및 제 1 프라이머층(320)은 전술한 실시 예와 동일한 것으로 자세한 설명은 생략한다.
프리즘부(330)의 단면은 삼각형 형상일 수 있고, 프리즘부(330)의 산(331)들 간의 피치(pitch)는 20 내지 300㎛로 이루어질 수 있다.
프리즘부(330)의 산(331)들은 프리즘부(330)의 길이방향을 따라 좌우로 구불구불한 형상으로 이루어질 수 있으며, 이때, 프리즘부(330)의 산(331)의 평균 수평 진폭은 1 내지 20㎛일 수 있다.
또한, 프리즘부(330)의 골(332)들도 좌우로 구불구불한 형상으로 이루어질 수 있으며, 프리즘부(330)의 골(332)의 평균 수평 진폭은 1 내지 20㎛일 수 있다.
또한, 프리즘부(330)의 바닥면으로부터 산(331)의 높이는 프리즘부(330)의 길이 방향으로 랜덤 또는 주기적으로 가변할 수 있다. 예를 들어, 산(331)의 평균 높이차는 1 내지 20㎛일 수 있다. 이와 더불어, 골(332)의 높이도 프리즘부(330)의 길이 방향으로 랜덤 또는 주기적으로 가변할 수 있다.
따라서, 광학 시트(300) 상부에서 이와 접촉하는 다른 시트들과의 물리적이 접촉에 의해 프리즘부(330)의 산(331)이 뭉개져서 발생하는 등의 결함이 시각적으로 쉽게 검출되기 어려울 뿐만 아니라, 액정표시장치의 화질 품위에 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트(400)는 기재(410), 상기 기재(410) 상에 위치하는 제 1 프라이머층(420a) 및 상기 제 1 프라이머층(420a) 상에 위치하는 프리즘부(430) 및 기재(410)의 하부에 위치하는 보호층(440)을 포함할 수 있다.
기재(410)는 기재(410)의 제 1 면(411a)의 어느 한 지점으로부터 제 2 면(411b)까지의 수직 거리 H1은 기재(410)의 제 1 면(411a)의 다른 지점으로부터 제 2 면(411b)까지의 수직 거리 H2와 서로 다를 수 있다.
여기서, 기재(410), 제 1 프라이머층(420a) 및 기저부(435)를 포함하는 프리즘부(430)는 전술한 실시 예와 동일한 것으로 자세한 설명은 생략한다.
보호층(440)은 광학 시트(400)의 내열 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 보다 상세하게는, 보호층(440)은 레진(441)과 레진(441) 내에 분산된 복수의 제 2 비드(442)를 포함할 수 있다.
레진(441)은 투명하며 내열성과 기계적 특성이 우수한 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며, 전술한 실시 예의 레진과 동일할 수 있다.
제 2 비드(442)는 레진(441)과 동종 또는 이종의 수지를 사용하여 제작될 수 있으며, 레진(441)에 대해 10 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.
제 2 비드(442)의 크기는 기재(410)의 두께에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 2 내지 10㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 제 2 비드(442)의 크기는 실질적으로 동일할 수 있으며, 레진(441) 내에서의 분포도 규칙적일 수 있다. 이와는 달리, 제 2 비드(442)의 크기도 서로 다르며, 레진(441) 내에서의 분포도 불규칙적일 수 있다.
그리고, 전술한 제 1 비드와 제 2 비드(442)는 서로 동일한 물질을 사용할 수 있으며, 이와는 달리 서로 상이할 수도 있다.
이와는 달리, 도 5b를 참조하면, 광학 시트(400)는 기재(410)의 하부에 제 2 프라이머층(420b)을 포함하고, 제 2 프라이머층(420b) 하부에 보호층(440)이 위치할 수 있다.
여기서, 제 2 프라이머층(420b)은 전술한 제 1 프라이머층(420a)과 동일한 것으로, 기재(410)와 보호층(440)의 접착력을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기와 같이, 보호층(440)은 광원에서 발생하는 열에 의해 광학 시트가 변형 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 내열성이 강한 레진(441)에 의해 광학 시트에 주름이 생기지 않으며, 고온에서 광학 시트가 변형되더라도 상온 상태에서 다시 원상태의 광학 시트 형상으로 돌아오는 복원력이 우수하다.
또한, 보호층(440)은 외부의 충격이나 기타 물리적인 힘에 의해 광학 시트에 흠집이 생기는 것을 막아주는 역할도 할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예들에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 6a에서는 백라이트 유닛으로서 에지형(edge)형 백라이트 유닛을 도시하였고, 본 발명의 광학 시트는 전술한 광학 시트와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하였다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(500)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
백라이트 유닛(500)은 광원(520) 및 광학 시트(530)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(500)은 도광판(540), 반사판(550), 바텀 커버(560) 및 몰드 프레임(570)을 더 포함할 수 있다.
광원(520)은 외부로부터 인가되는 구동 전원을 사용하여 광을 생성할 수 있으며, 생성된 상기 광을 출사할 수 있다.
광원(520)은 예를 들어, 도광판(540)의 장축 방향을 따라 도광판(540)의 일 측에 적어도 1개 이상으로 형성되거나, 도광판(540)의 양측 각각에 적어도 1개 이상씩 형성될 수 있다. 여기서, 광원(520)으로부터 출사된 광은 도광판(540) 내부로 직접 입사되거나, 광원(520)의 일부, 예를 들어, 광원(520) 외주면의 3/4 정도를 감싸도록 형성된 광원 하우징(522)에 반사된 후 도광판(540) 내부로 입사될 수 있다.
광원(520)은 구체적으로, 냉음극관 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL), 열음극관 형광램프(Hot Cathode Fluorescent Lamp: HCFL), 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp: EEFL) 및 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
광학 시트(530)는 도광판(540) 상부에 배치될 수 있다. 상기 광학 시트(530)는 광원(520)으로부터 입사되는 광을 집광시키는 역할을 할 수 있다.
광학 시트(530)는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다르며, 전술한 실시 예들의 광학 시트를 모두 적용할 수 있다.
따라서, 광학 시트(530)는 기재의 형상 변경을 통해 휘도 균일도 및 광확산율을 향상시킬 수 있고, 프라이머층으로 인해 기재와 프리즘부의 접착력을 향상시 킬 수 있는 이점이 있다. 결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(500)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도광판(540)은 광원(520)과 마주하도록 배치될 수 있으며, 광원(520)으로부터 입사된 광이 상방으로 출사되도록 상기 광을 가이드할 수 있다.
반사판(550)은 도광판(540) 하부에 배치될 수 있으며, 광원(520)으로부터 출사된 광 중에서 도광판(540)을 경유하여 하방으로 출사된 광을 상방으로 반사시킬 수 있다.
바텀 커버(560)는 바닥부(562) 및 상기 바닥부(562)로부터 연장되도록 형성된 측부(564)로 이루어져 수납 공간을 형성할 수 있으며, 상기 수납 공간에는 광원(520), 광학 시트(530), 도광판(540) 및 반사판(550)이 수납될 수 있다.
몰드 프레임(570)은 대략 사각테 형상으로 형성되며, 바텀 커버(560)의 상측으로부터 탑 다운(top down) 방식으로 바텀 커버(560)와 체결될 수 있다.
한편, 도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다.
도 7a 및 7b에서는 백라이트 유닛으로서 직하형 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않는다. 한편, 도 7a 및 7b에 도시된 백라이트 유닛은 광원의 배치 및 그에 따른 구성 요소의 변경을 제외하고는, 실질적으로, 도 6a 및 도 6b에 도시된 백라이트 유닛과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛(600)은 액정표시장치에 구비될 수 있으며, 액정표시장치에 구비되는 액정 패널에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(600)은 광원(620) 및 광학 시트(630)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(600)은 반사판(650), 바텀 커버(660), 몰드 프레임(670) 및 확산판(680)을 더 포함할 수 있다.
광원(620)은 확산판(680)의 하부에 적어도 1개 이상 배치될 수 있다. 이 때문에, 광원(620)으로부터 출사된 광이 직접 확산판(680)으로 입사될 수 있다.
광학 시트(630)는 확산판(680) 상부에 배치될 수 있다. 상기 광학 시트(630)는 광원(620)으로부터 입사되는 광을 집광시키는 역할을 할 수 있다.
광학 시트(630)는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다르며, 전술한 실시 예들의 광학 시트를 모두 적용할 수 있다.
따라서, 광학 시트(630)는 기재의 형상 변경을 통해 휘도 균일도 및 광확산율을 향상시킬 수 있고, 프라이머층으로 인해 기재와 프리즘부의 접착력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유 닛(600)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
확산판(680)은 광원(620) 및 광학 시트(630) 사이에 배치될 수 있으며, 광원(620)으로부터 입사된 광을 상방으로 확산시킬 수 있다. 이는 광원(620)의 형상이 백라이트 유닛(600)을 통해 보이지 않도록 함과 아울러 상기 광을 더욱 확산시키기 위함이다.
한편, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 및 단면도이다. 도 8a 및 도 8b에서는 백라이트 유닛으로서 도 6a 및 6b에 도시된 백라이트 유닛을 도시하였으나, 본 발명이 여기에 한정되지 않으며, 상기 백라이트 유닛으로 도 7a 및 7b에 도시된 백라이트 유닛이 채용되어도 무방하다. 한편, 도 8a 및 도 8b에 도시된 백라이트 유닛은 상술한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하고, 그 특징에 대해서만 설명한다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치(900)는 액정의 전기 광학 특성을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
상기 액정표시장치(700)는 백라이트 유닛(710) 및 액정 패널(810)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(710)은 액정 패널(810) 하부에 장착될 수 있으며, 액정 패널(810)에 광을 제공할 수 있다.
상기 백라이트 유닛(710)은 광원(720) 및 프리즘 시트(730)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 백라이트 유닛(710)은 도광판(740), 반사판(750), 바텀 커버(760) 및 몰드 프레임(770)을 더 포함할 수 있다.
액정 패널(810)은 몰드 프레임(770) 상에 안착되며, 바텀 커버(760)와 탑 다운 방식으로 체결되는 탑 커버(820)에 의해 고정될 수 있다.
액정 패널(810)은 백라이트 유닛(710)으로부터 제공되는 광, 구체적으로, 광원(720)으로부터 출사되는 광을 이용하여 화상을 표시할 수 있다.
액정 패널(810)은 액정을 사이에 두고 서로 대향하는 컬러 필터 기판(812) 및 박막 트랜지스터 기판(814)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(812)은 액정 패널(810)을 통해 디스플레이되는 화상의 색을 구현할 수 있다.
컬러 필터 기판(812)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 기판 상에 박막으로 형성된 컬러 필터 어레이, 예를 들어, 적/녹/청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 컬러 필터 기판(812)의 상부에 상부 편광판이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(814)은 구동 필름(716)을 통해 다수의 회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(718)과 전기적으로 접속되어 있다. 상기 박막 트랜지스터 기판(814)은 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 신호에 응답하여 인쇄회로기판(718)으로부터 제공되는 구동 전압을 액정에 인가할 수 있다.
박막 트랜지스터 기판(814)은 유리나 플라스틱 등과 같은 투명한 재질의 다른 기판 상에 박막으로 형성된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터 기판(814)의 하부에 하부 편광판이 부착될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예들에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 프리즘부 내에 복수의 확산입자를 포함하므로써, 광을 확산함과 동시에 집광하는 역할도 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예들에 따른 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 프리즘부의 산과 골의 형상을 굴곡지게 하여 프리즘부 상부에 접촉하는 다른 시트에 의한 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예들에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 광학 시트 하부에 보호층을 더 포함함으로써, 광학 시트의 내열성 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예들에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 기재의 형상 변경을 통해 휘도 균일도 및 광확산율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예들에 따른 광학 시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정표시장치는 기재와 프리즘부 사이에 프라이머층을 형성함으로써, 기재와 프리즘부의 접착력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다 는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트는 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광학 시트의 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 백라이트 유닛을 나타낸 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.

Claims (16)

  1. 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면은 상과 골이 교대로 형성되는 웨이브 형상으로 이루어진 기재;
    상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층; 및
    상기 제 1 프라이머층 상에 위치하며, 복수의 산과 골을 포함하는 프리즘부를 포함하며,
    상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다르고,
    상기 기재의 산과 상기 기재의 골의 높이 차는 상기 프리즘부의 산과 상기 프리즘부의 골의 높이 차보다 작은 광학 시트.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기재 하부에 위치하는 제 2 프라이머층을 더 포함하는 광학 시트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 프라이머층 및 상기 제 2 프라이머층은 아크릴계, 에스테르계 및 우레탄계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 고분자 물질로 이루어진 광학 시트.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 프라이머층 및 상기 제 2 프라이머층의 두께는 5 내지 300nm인 광학 시트.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘부는 복수의 제 1 비드를 포함하는 광학 시트.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘부의 골의 하부에 기저부를 더 포함하는 광학 시트.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기저부는 상기 프리즘부의 산의 높이의 5 내지 50%의 두께로 이루어진 광학 시트.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기재의 하부에 보호층을 더 포함하는 광학 시트.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 보호층은 레진 및 복수의 제 2 비드를 포함하는 광학 시트.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘부의 산 및 상기 프리즘부의 골 중 적어도 어느 하나는 좌우로 구불구불한 광학 시트.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 프리즘부의 산 및 상기 프리즘부의 골 중 적어도 어느 하나는 상기 프리즘부의 길이 방향을 따라 높이가 가변하는 광학 시트.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 면 및 상기 제 2 면 중 적어도 어느 하나는 곡면을 갖는 광학 시트.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 수직 거리 H1과 상기 수직 거리 H2는 0.1㎛≤│H1-H2│≤10㎛인 관계식을 만족하는 광학 시트.
  15. 광원; 및
    상기 광원 상에 위치하는 광학 시트를 포함하며,
    상기 광학 시트는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면은 상과 골이 교대로 형성되는 웨이브 형상으로 이루어진 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하며, 복수의 산과 골을 포함하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다르고, 상기 기재의 산과 상기 기재의 골의 높이 차는 상기 프리즘부의 산과 상기 프리즘부의 골의 높이 차보다 작은 백라이트 유닛.
  16. 광원;
    상기 광원 상에 위치하는 광학 시트; 및
    상기 광학 시트 상에 위치하는 액정 패널을 포함하며,
    상기 광학 시트는 서로 대향하는 제 1 면 및 제 2 면을 포함하며, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면은 상과 골이 교대로 형성되는 웨이브 형상으로 이루어진 기재, 상기 기재 상에 위치하는 제 1 프라이머층 및 상기 제 1 프라이머층 상에 위치하며, 복수의 산과 골을 포함하는 프리즘부를 포함하며, 상기 기재의 상기 제 1 면의 어느 한 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H1은 상기 기재의 상기 제 1 면의 다른 지점으로부터 상기 제 2 면까지의 수직 거리 H2와 서로 다르고, 상기 기재의 산과 상기 기재의 골의 높이 차는 상기 프리즘부의 산과 상기 프리즘부의 골의 높이 차보다 작은 액정표시장치.
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