KR100962109B1 - 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판, 이를 갖는 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이 - Google Patents

백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판, 이를 갖는 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판 등에 관한 것이다.
이러한 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판, 도광판에서 방출된 광을 반사시키도록 백라이트 유닛에 구비된 반사판에 있어서, 상기 도광판에서 방출된 광이 수직 입사 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광을 반사시키면서 제2편광은 투과시키는 제1콜레스테릭 액정층과, 상기 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층을 적층하되, 상기 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층의 파장대역은, 제1편광 및 제2편광을 모두 커버하여 실질적인 전반사를 유도하도록, 반사시키고자하는 임의 영역과 상기 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하는 것이다.
따라서, 본 발명은 반사판의 입사면을 향해 수직 방향 및 랜덤 방향에서 입사되는 모든 광의 전반사를 유도하여 반사효율을 제고시킬 수 있는 장점이 있다.
콜레스테릭 액정, 광원, 도광판, 반사판, 랜덤, 경사각.

Description

백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판, 이를 갖는 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이{REFLECTIVE PLATE, BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판 등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도광판에서 손실된 광의 전반사를 유도하여 반사효율을 제고시키며, 더 나아가서는 액정 디스플레이의 휘도 향상을 기대할 수 있는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판, 이를 갖는 백라이트 유닛 및 액정 디스플레이에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 액정 디스플레이(Liquide Crystal Display; LCD)는 노트북이나 퍼스널 컴퓨터 또는 TV 등의 정보용 디스플레이로서 널리 사용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이는 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입된 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률 차이를 이용하여 영상을 표시하며, 상기 두 기판의 전면 및 후면에는 편광막이 배치되는 구조로 이루어진다. 그리고 액정디스플레이는 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에 다양한 광학계로 구성된 백라이트 유닛에 의해 조 광된다.
첨부된 도 1은 위에서 언급한 종래의 액정디스플레이의 구성을 도시한 예시도로서, 백라이트 유닛(10)과 액정패널 유닛(20)으로 대별된다.
그리고 백라이트 유닛(10)은 광을 조사하는 광원(11), 광원으로부터 입사된 광을 전체 면적으로 분포시키는 도광판(12), 도광판에서 방출된 광을 반사시키는 반사판(13), 도광판(12)에서 출사된 광을 확산시키는 확산시트(14), 확산시트(14)로부터 입사된 광을 집광시키는 프리즘시트(15), 프리즘시트(15)에서 출사된 광 중 일방향의 광을 투과시키는 편광자(16), 편광자(16)에서 출사된 원편광을 선편광으로 전환시키는 위상지연판(17)으로 구성된다.
상기 반사판(13)은 도광판(12)에서 방출된 광을 반사하여 도광판(12)으로 재입사시키는데, 종래의 반사판은 스테인레스(Stainless Steel, SUS), 황동(Brass), 알루미늄(Aluminium, AL), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET) 중 어느 한 재질로 이루어진 베이스기재의 일면에, 반사효율이 우수한 은(Silver) 또는 티타늄(TiO2) 따위의 코팅재가 코팅되는 구조를 형성한다. 그러나 이와 같이 구성된 반사판은 광의 전반사를 유도하지 못함에 따라 광의 손실로 이어져 반사효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 도광판에서 손실된 광의 전반사를 유도하는 동시에, 특히 반사판의 입사면을 향해 수직 및 랜덤 방향에서 입사되는 모든 광의 전반사를 유도하여 반사효율을 제고시킬 수 있는 콜레스테릭 반사판이 구비된 백라이트 유닛과, 이를 통해 휘도 향상을 기대할 수 있는 액정 디스플레이를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판은, 도광판에서 방출된 광을 반사시키도록 백라이트 유닛에 구비된 반사판에 있어서, 상기 도광판에서 방출된 광이 수직 입사 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광을 반사시키면서 제2편광은 투과시키는 제1콜레스테릭 액정층과, 상기 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층을 적층하되, 상기 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층의 파장대역은, 제1편광 및 제2편광을 모두 커버하여 실질적인 전반사를 유도하도록, 반사시키고자하는 임의 영역과 상기 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하는 것이다.
이때, 상기 제1범위는 임의 영역의 장파장으로부터 200nm 이하의 확장된 범위로 이루어지는 것이 바람직하다.
선택적으로, 상기 임의 영역은 가시광선 모든 영역을 포함할 수 있는데, 이때 제1범위는 가시광선 영역의 장파장으로부터 적외선 영역 방향으로 200nm 이하의 확장된 범위로 이루어지게 된다.
한편, 상기 제1콜레스테릭 액정층은 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층될 수 있는데, 이때 상기 제2콜레스테릭 액정층 또한 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층되거나, 제1편광을 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 단일의 콜레스테릭 액정으로 이루어질 수 있다.
이와는 달리, 상기 제1콜레스테릭 액정층은 제1편광을 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 단일의 콜레스테릭 액정으로 이루어질 수 있는데, 이때 상기 제2콜레스테릭 액정층 또한 제2편광을 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 단일의 콜레스테릭 액정으로 이루어지거나, 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층되는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 콜레스테릭 반사판은 상기 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록 배치된 반사층를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 반사층은 베이스기재와, 상기 베이스기재의 적어도 일면으로 도포되는 반사물질을 포함하거나, 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록, 어느 한 액정층의 일면으로 코 팅된 반사물질로 구현될 수 있으며, 상기 반사물질은 은, 알루미늄, TiO2 중 선택된 어느 하나로 이루어진다.
다른 한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 콜레스테릭 반사판을 갖는 백라이트 유닛은, 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광을 전체 면적으로 분포시키는 도광판과, 도광판에서 방출된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록 콜레스테릭 액정으로 이루어진 콜레스테릭 반사판을 포함하되, 상기 콜레스테릭 반사판은 광의 입사면에 대한 수직 입사 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광 및 제2편광 모두를 커버하여 실질적인 전반사를 유도하도록 가시광선 모든 영역과 이 가시광선 영역의 장파장에 인접된 적외선 영역의 제1범위를 포함하도록 구성하는 것이다.
이를 통해 상술한 바와 같은 백라이트 유닛을 갖는 액정디스플레이가 구현된다.
상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 도광판에서 방출되어 콜레스테릭 반사판의 입사면을 향해 수직으로 입사되는 제1편광 및 제2편광뿐만 아니라, 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광 및 제2편광 모두를 콜레스테릭 반사판에서 실질적인 전반사를 유도함에 따라, 백라이트 유닛에서 광의 반사효율을 제고시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
더 나아가 본 발명은, 상술한 바와 같이 백라이트 유닛에서 광의 손실을 최소화하면서 균일한 면광원을 액정패널 유닛으로 제공함에 따라, 액정 디스플레이의 휘도 및 색재현성 향상을 기대할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 콜레스테릭 반사판(130)이 구비된 백라이트 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 광을 조사하는 광원(110)과, 광원(110)으로부터 입사된 광을 전체 면적으로 분포시키는 도광판(120)과, 도광판(120)에서 방출된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록 콜레스테릭 액정으로 이루어진 콜레스테릭 반사판(130)을 포함하되, 상기 콜레스테릭 반사판(130)은 광의 입사면에 대한 수직 입사 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광 및 제2편광 모두를 커버하여 실질적인 전반사를 유도하도록 임의 영역과 이 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하는 것을 기술적인 사상으로 한다.
광원(110)은 도광판(120)으로 광을 조사하는 것으로서, 도 2에서는 도광판(120)의 적어도 어느 한 단부에 광원(110)이 배치된 이른바 엣지형(Edge illumination type)으로 구현되었으나, 필요에 따라 도광판(120)의 하부에 배치되는 직하형(Top-Down method type)으로 구현될 수 있다. 그리고 광원(110)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent; 냉음극 형광램프), EEFL(External Electrode Flourscent Lamp; 외부전극 형광램프), EL(Electrluminescent), FFL(Flat Fluorescent Lamp; 평판형 형광램프), LED(Light Emitting Diodes; 발광다이오드) 중 선택된 어느 하나로 구현된다.
도광판(120)은 광원(110)에서 조사된 광을 확산 및 산란시킴에 따라 전체 면적으로 균일하게 분포시켜서 액정패널 유닛(200; 도 8에 도시)으로 출사시키는 것으로서, 이러한 도광판(120)은 광투과성을 갖는 아크릴수지로 이루어지며, 도광판(120)의 적어도 어느 일면에는 입사광을 확산 및 산란시키도록 산란패턴(도시 생략)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 산란패턴은 도광판(120)의 일면에 도트(dot)가 구비된 스크린을 인쇄하거나, 도광판(120)의 일면에 요철패턴을 구비하는 방식으로 구현될 수 있다. 또는 상기 산란패턴은 도광판(120)의 일면에 프리즘패턴을 성형하여 도광판(120)에 일체로 형성하는 방식으로 구현될 수 있다.
선택적으로, 상기 도광판(120)에는 미세입자가 함유될 수 있는데, 이러한 미세입자는 아크릴, 스티렌, 실리콘, 합성실리카, 다이아몬드 등을 포함하는 투명한 재료 중 어느 하나로 이루어지거나, 산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화알루미늄, 클레이 등을 포함하는 백색 재료 중 어느 하나로 이루어져, 도광판(120)으로 입사된 입사광을 확산 및 산란시키게 된다. 필요에 따라, 미세입자는 상술한 재료 중 선택된 수 개의 재료를 도광판(120) 내부에 혼입할 수 있다.
콜레스테릭 반사판(130)은 도광판(120)의 하부에 배치되어 도광판(120)에서 손실되거나 방출된 제1편광 및 제2편광을 다시 도광판(120)으로 반사시킨다. 특히 본 발명의 콜레스테릭 반사판(130)은 매우 얇은 각 분자층이 전체적으로 나선형의 구조를 이루는 콜레스테릭 액정으로 구현되는데, 이러한 콜레스테릭 액정은 반사시키고자하는 임의 영역과 이 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하여, 단파장에서 장파장 쪽으로 확장된 이른바 광대역을 이루게 된다.
여기서, 상기 임의 영역은 파장대역 중 특정되지 않고 콜레스테릭 반사판으로 통해 반사시키고자하는 영역을 지칭한다. 예컨대, 임의 영역은 가시광선 모든 영역을 포함하거나, 가시광선 영역 중 특정된 영역만을 포함할 수 있다. 이러한 임의 영역에 따라 제1범위 또한 다르게 된다. 즉, 임의 영역이 가시광선 영역인 400nm~700nm의 파장을 포함할 경우, 제1범위는 가시광선의 장파장으로부터 적외선 영역으로 200nm 이하의 확장된 범위인 700nm~900nm를 포함하게 된다. 이와는 달리, 임의 영역이 자외선 영역 일부와 가시광선 영역 일부를 포함하는 300nm~600nm의 파장을 포함할 경우, 제1범위는 가시광선의 장파장으로부터 200nm 이하의 확장된 범위인 600nm~800nm를 포함하게 된다.
따라서, 상기 임의 영역은 어느 한 파장대역 만을 지칭하지 않고, 반사시키고자하는 영역의 선택에 따라 달라지며, 이로 인해 제1범위 또한 다르게 가변됨을 분명히 밝혀 둔다.
이에 따라, 콜레스테릭 반사판(130)은 입사면에 대한 수직 입사뿐만 아니라, 랜덤한 방향에서 소정의 경사각을 이루면서 입사되는 제1편광 및 제2편광 모두를 커버함에 따라, 제1편광 및 제2편광에 대한 실질적인 전반사를 유도하게 된다.
상술한 콜레스테릭 액정은 액정의 나선 회전 방향과 원편광 방향이 일치하고 파장이 나선피치와 같은 원편광만을 반사하는 특성이 있으며, 액정의 코팅 두께와 나선 피치의 길이에 따라 특정 파장대역의 조절이 가능하게 된다.
여기서, 콜레스테릭 액정에 의해 반사되는 파장대역은 아래의 식 1로 나타낼 수 있는데, 이때 입사되는 광은 콜레스테릭 액정의 입사면에 대해 법선방향, 즉 입사면에 직각을 이루는 수직방향으로 입사되는 조건을 갖는다.
[식 1]
λ=p×n
※(주) p : 콜레스테릭 액정의 피치 길이, n : 굴절률
이에 따라, 입사되는 광이 콜레스테릭 액정의 입사면에 수직되지 아니한, 랜덤(random)한 방향에서 소정의 경사각(θ)으로 입사되면, 콜레스테릭 액정에서 반사할 수 있는 파장대역이 변하게 되는데, 이는 아래의 식 2를 통해 알 수 있다.
[식 2]
λ=p×n×cos[sin-1(sinθ/n)]
상기 식 2로부터, 콜레스테릭 액정에서 반사하는 파장대역이 cos함수에 의존함을 알 수 있다. 즉, 광이 수직입사가 아닌 랜덤방향에서 소정의 경사각을 이루면서 콜레스테릭 액정으로 입사되면, 콜레스테릭 액정에서 반사할 수 있는 파장대역이 단파장 쪽으로 이동하게 되므로, 해당 파장대역을 벗어난 광은 콜레스테릭 액정에 의해 반사되지 않게 된다.
따라서, 콜레스테릭 반사판(130)의 입사면에 수직 입사 및 랜덤 방향으로 입사되는 제1편광 및 제2편광 모두에 대한 전반사를 구현하기 위해서는, 콜레스테릭 액정의 파장대역이 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하는 광대역을 형성해야 한다.
첨부된 도 3은 콜레스테릭 반사판(130)의 일 실시예를 도시한 단면도로서, 일 실시예에 의한 콜레스테릭 반사판(130)은 도광판(120)에서 손실 또는 방출된 수직 방향 및 랜덤 방향의 제1편광을 반사시키면서 제2편광을 그대로 투과시키는 제1콜레스테릭 액정층(131)과, 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층(132)을 적층하는 것으로 구현된다. 이때, 제1콜레스테릭 액정층(131)과 제2콜레스테릭 액정층(132)의 적층 순서는 제한하지 않는다.
도 3을 참조하여 반사판의 작용을 좀 더 살펴보면, 제1콜레스테릭 액정층(131)은 도광판(120)에서 방출된 수직 및 랜덤 방향의 제1편광(L1)은 반사시키고 제2편광(L2)은 그대로 투과시킨다. 그리고 제1콜레스테릭 액정층(131)으로 투과된 수직 및 랜덤 방향의 제2편광(L2)은 제2콜레스테릭 액정층(132)에서 반사된다. 따 라서 도광판(120)에서 방출된 수직 및 랜덤 방향의 제1편광(L1)과 제2편광(L2)은 제1콜레스테릭 액정층(131)과 제2콜레스테릭 액정층(132)에 의해 전반사가 유도된다.
여기서, 각각의 콜레스테릭 액정층(131)(132)은 단일의 콜레스테릭 액정으로 구현될 수 있다. 즉, 서로 다른 편광을 선택적으로 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 콜레스테릭 액정으로 구현되는 것이다.
이와는 다르게, 각각의 콜레스테릭 액정층(131)(132)은 중심파장이 다른 수개의 콜레스테릭 액정을 적층하는 것으로 구현될 수 있다. 도 4는 콜레스테릭 반사판(130)의 다른 실시예를 도시한 단면도로서, 서로 다른 파장대역의 광을 선택적으로 반사시키도록 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층된다.
상술한 내용을 토대로 콜레스테릭 액정의 피치 길이에 따라 설계된 콜레스테릭 반사판(130)으로 수직 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각을 이루면서 입사되는 광의 반사 및 투과 특성을 실험예를 통해 상세히 살펴보면 다음과 같다.
<실시예 1>
콜레스테릭 액정의 피치 길이를 조절하여 400nm~700nm의 파장대역을 이루면서 제1편광을 반사시키는 제1콜레스테릭 액정층과 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층을 포함하는 콜레스테릭 반사판을 설정한 후, 이 콜레스테릭 반사판을 광원이 구비된 도광판의 하부에 배치하는 백라이트 유닛을 모델링하였다.
<비교예 1>
콜레스테릭 액정의 피치 길이를 조절하여 400nm~900nm의 파장대역을 이루면서 제1편광을 반사시키는 제1콜레스테릭 액정층과 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층을 포함하는 콜레스테릭 반사판을 설정한 후, 이 콜레스테릭 반사판을 광원이 구비된 도광판의 하부에 배치하는 백라이트 유닛을 모델링하였다.
<실험예>
실시예 1과 비교예 1의 조건으로 모델링된 콜레스테릭 반사판(130)의 시뮬레이션을 통해 측정된 반사율 및 투과율을 도 5a 내지 도 6d에서 그래프로 각각 나타내었다.
여기서, 도 5a, 6a는 광의 입사각이 0°를 이룰 때의 반사율 및 투과율을 나타낸 그래프이다. 또한 도 5b, 6b는 광의 입사각이 30°를 이룰 때를, 도 5c, 6c는 광의 입사각이 50°를 이룰 때를, 도 5d, 6d는 광의 입사각이 70°를 이룰 때를 각각 나타낸 그래프이다.
상기 비교예 1의 조건을 나타낸 도 6a 내지 도 6d의 그래프로부터, 입사각이 커질수록 반사시킬 수 있는 파장대역이 단파장쪽으로 이동하며, 이에 따라 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광 및 제2편광을 반사시킬 수 있는 반사율이 떨어지게 됨을 알 수 있다. 좀 더 부연하면, 광의 입사각이 50°를 이루는 도 6c의 그래프의 경우, 편광을 반사시킬 수 있는 파장대역이 단파장 쪽으로 이동함에 따라, 대략 620nm 이후의 파장에 대해서는 반사시킬 수 없게 된다, 특히, 광의 입사각이 70°를 이루는 도 6d의 그래프의 경우, 대략 580nm 이후의 파장에 대해서는 반사시킬 수 없게 됨을 알 수 있다.
따라서, 백라이트 유닛에 콜레스테릭 반사판(130)이 사용되기 위해서는, 실시예 1의 조건을 나타낸 도 5a 내지 도 5d에서와 같이 가시광선 모든 영역과 이 가시광선의 장파장에 인접된 적외선 영역의 제1범위를 이루는, 700nm~900nm의 파장대역을 포함하도록 콜레스테릭 액정의 파장대역을 광대역화시켜야 한다. 즉, 백라이트 유닛(100)에 구비된 콜레스테릭 반사판(130)을 콜레스테릭 액정으로 구현하기 위해서는, 콜레스테릭 반사판(130)의 입사면에 수직 방향으로 입사되는 편광뿐만 아니라 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 편광 모두를 커버하도록 구현해야 전반사가 가능하게 되는 것이며, 이는 광원(110)에서 조사된 광은 도광판(120) 내에서 산란되면서 방출되므로, 콜레스테릭 반사판(130)의 입사면에 수직 방향보다 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 조건이 더 많아지기 때문이다. 도 5d를 통해 좀 더 살펴보면, 광의 입사각이 70°를 이루더라도 가시광선 모든 영역, 예컨대 400nm 내지 700nm의 파장에 대한 전반사가 가능함을 알 수 있다.
예컨대, 수직 방향으로 입사되는 광을 기준으로 액정의 피치가 조절된 가시광선 파장대역의 콜레스테릭 액정층에, 가시광의 장파장대역에 인접된 적외선 파장대역의 제1범위를 포함하는 콜레스테릭 액정층을 더 적층하며, 이같이 새로 적층된 적외선 파장대역의 콜레스테릭 액정층은 수직 방향으로 입사되는 광의 경우 적외선 파장대역이지만, 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 광의 경우 가시광 파장대역에서 반사 특성을 발휘하게 된다.
결론적으로, 광의 입사각이 증가할수록 광을 반사하는 파장대역이 단파장 쪽으로 이동되므로, 콜레스테릭 액정으로 구현되는 반사판은 입사각에 대한 작용을 고려하여 액정의 피치를 적외선 파장대역의 제1범위까지 확대함으로써, 백라이트 유닛(100), 즉 광원에서 손실된 수직 방향 및 랜덤 방향 모두에 대한 광의 전반사를 유도하는 것이다.
한편, 첨부된 도 7은 콜레스테릭 반사판(130)의 또 다른 실시예를 도시한 측면도로서, 본 발명의 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판(130)은, 상술한 제1콜레스테릭 액정층(131)과 제2콜레스테릭 액정층(132) 및 각각의 액정층을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키는 반사층(133)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 반사층(133)는 적절한 반사율을 갖는 재질로 이루어져 도 7에 도시된 바와 같이 제2콜레스테릭 액정층(132)의 하부에 적층되는 것이 바람직하다.
선택적으로, 반사층(133)는 베이스기재의 외면으로 반사율이 우수한 은, 알루미늄, TiO2(Titanium Dioxide) 중 선택된 어느 하나의 반사물질을 증착시켜서 일체화하거나, 제1콜레스테릭 액정층(131)과 제2콜레스테릭 액정층(132)을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록, 제2콜레스테릭 액정층(132)의 일면으로 상기 반사물질을 코팅함에 따라 구현될 수 있다. 그리고 상기 반사물질은 위에서 언급한 물질 외에, 두 액정층(131)(132)을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반 사시키도록 적절한 반사율을 갖는 모든 물질을 포함한다.
도 7을 통해 좀 더 부연하면, 콜레스테릭 반사판(130)으로 입사된 제1편광 및 제2편광은 제1콜레스테릭 액정층(131) 및 제2콜레스테릭 액정층(132)을 통해 반사되는데, 도 7에서와 같이 각각의 액정층(131)(132)을 통해 미반사된 편광은 반사층(133)에 의해 반사되어 반사효율을 제고시키게 된다.
첨부된 도 8은 반사판을 제1콜레스테릭 액정층(131)과 제2콜레스테릭 액정층(132)의 하부에 알루미늄 재질로 이루어진 반사층를 배치한 모델링과, 알루미늄 재질만으로 모델링된 조건의 시뮬레이션을 통해 측정된 반사율을 그래프로 나타내었다. 도 8의 그래프로부터, 알루미늄 재질만으로 이루어진 반사판의 반사율은 0.9를 조금 넘는 반면에, 두 개의 콜레스테릭 액정층과 알루미늄 반사층가 적층된 반사판의 반사율은 거의 1.0에 가깝게 그려짐을 알 수 있다.
따라서 콜레스테릭 반사판(130)을 두 개의 콜레스테릭 액정층(131)(132)과 상술한 반사층(133)를 포함할 경우, 백라이트 유닛, 더 나아가 액정디스플레이의 반사율을 향상시키게 된다.
다른 한편, 첨부된 도 9는 상기와 같이 구성된 백라이트 유닛을 갖는 액정 디스플레이를 도시한 예시도로서, 이러한 액정 디스플레이는 백라이트 유닛(100)과 액정패널 유닛(200)으로 구성된다.
여기서, 백라이트 유닛(100)은 상술한 광원(110), 도광판(120), 반사판(130) 외에, 도광판(120)으로부터 입사된 광을 균일한 밝기의 면광원으로 변형시키는 확 산시트(140)와, 이 확산시트(140)에서 출사된 광을 집광시켜서 반사편광필름(160)으로 출사시키는 적어도 하나의 프리즘시트(150)를 더 포함할 수 있다.
그리고 액정패널 유닛(200)은 액정과, 이 액정의 전면 및 후면에 구비된 전면 편광막 및 후면 편광막을 포함하며, 후면편광막과 반사편광자 사이에는 흡수형 편광막이 개재될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 개량, 변경, 대체, 부가할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체, 부가에 의한 실시가 이하의 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것임은 자명하다.
도 1은 종래의 액정 디스플레이를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 백라이트 유닛을 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 콜레스테릭 반사판을 도시한 측면도.
도 4는 본 발명에 의한 콜레스테릭 반사판의 다른 실시예를 도시한 측면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 의한 실시예 1의 결과를 도시한 그래프.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 의한 비교예 1의 결과를 도시한 그래프.
도 7은 본 발명에 의한 콜레스테릭 반사판의 또 다른 실시예를 도시한 측면도.
도 8은 도 7에 의한 콜레스테릭 반사판의 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프.
도 9는 본 발명에 의한 액정 디스플레이를 도시한 측면도.

Claims (14)

  1. 도광판에서 방출된 광을 반사시키도록 백라이트 유닛에 구비된 반사판에 있어서,
    상기 도광판에서 방출된 광이 수직 입사 및 랜덤 방향에서 소정의 경사각으로 입사되는 제1편광을 반사시키면서 제2편광은 투과시키는 제1콜레스테릭 액정층과, 상기 제1콜레스테릭 액정층을 투과한 제2편광을 반사시키는 제2콜레스테릭 액정층을 적층하되,
    상기 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층의 파장대역은, 제1편광 및 제2편광을 모두 커버하여 실질적인 전반사를 유도하도록, 반사시키고자하는 임의 영역과 상기 임의 영역의 장파장으로부터 확장된 제1범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 임의 영역은 가시광선 모든 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1범위는 가시광선 영역의 장파장으로부터 적외선 영역 방향으로 200nm 이하의 확장된 범위로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스 테릭 반사판.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1범위는 임의 영역의 장파장으로부터 200nm 이하의 확장된 범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1콜레스테릭 액정층은 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 제2콜레스테릭 액정층은 중심파장이 상이한 수개의 콜레스테릭 액정이 적층되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1콜레스테릭 액정층은 제1편광을 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 단일의 콜레스테릭 액정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  8. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제2콜레스테릭 액정층은 제2편광을 반사시키도록 하부에서 상부로 가면서 연속적으로 피치의 변화를 갖는 단일의 콜레스테릭 액정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록 배치된 반사층를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 반사층은 베이스기재와, 상기 베이스기재의 적어도 일면으로 도포되는 반사물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 반사층은 제1콜레스테릭 액정층과 제2콜레스테릭 액정층을 통해 미반사된 제1편광 및 제2편광을 반사시키도록, 어느 한 액정층의 일면으로 코팅된 반사물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 반사물질은 은, 알루미늄, TiO2 중 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛용 콜레스테릭 반사판.
  13. 청구항 1의 콜레스테릭 반사판을 갖는 백라이트 유닛.
  14. 청구항 13의 백라이트 유닛을 갖는 액정디스플레이.
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