KR100965210B1 - 백라이트 유니트용 확산시트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백라이트 유니트에 사용되는 확산시트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 베이스의 상부면 또는 상,하부면으로 확산기능을 갖는 반원형 단면을 갖는 줄무늬 원통 형상의 돌기부(10)나 요홈부(40)를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 형성하므로 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 공백없이 조밀, 배열되게 형성하기 때문에 광특성 효율, 즉 고투과율, 백색도 및 시야각이 우수하게 제공됨은 물론 종래와 같이 비드를 도포한 원단을 사용하는 것이 아니라 기계 가공된 금속성 금형을 이용하여 UV패턴 타입으로 성형제작하기 때문에 종래 비드를 이용하면서 발생되는 불량 발생, 생산성 저하, 광특성 저하 등의 문제점을 근본적으로 해결하는데 그 특징이 있다.

백라이트 유니트, 확산시트, 반 구형, 광특성, 금속형 금형

Description

백라이트 유니트용 확산시트{HYBRID DIFFUSER SHEET FOR BACK LIGHT UNIT}

본 발명은 백라이트 유니트에 사용되는 확산시트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 베이스의 상부면 또는 상,하부면으로 확산기능을 갖는 반원형 단면을 갖는 줄무늬 원통 형상의 돌기부나 요홈부를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 형성하므로 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 공백없이 조밀, 배열되게 형성하기 때문에 광특성 효율, 즉 고투과율, 백색도 및 시야각이 우수하게 제공됨은 물론 종래와 같은 불량을 최소화하여 상품성을 극대화하는 백라이트 유니트용 확산시트에 관한 것이다.

일반적으로 컴퓨터 모니터, 노트북, LCD TV, 휴대폰, 캠코더, 디지털 카메라, PDA, 네비게이션 등에 광범위하게 사용되는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 자체적으로 발광할 수 없기 때문에 외부의 광원이 요구된다.

이러한 광원 제공장치를 백라이트 유니트(BLU: Back Light Unit)라고 한다.

이러한 백라이트 유니트는 광원의 위치에 따라 엣지(Edge)형과 직하형으로 구분되며, LCD의 표시성능, 구조, 소비전력 등에 직접적으로 영향을 주어 LCD 패널의 상품가치를 결정하는 주요 구성요소이다.

이러한 백라이트 유니트(1)의 구조는 도 1에서와 같이, 빛을 발생시키는 램프유니트와, 상기 램프유니트로부터 발산되는 빛을 받아 들여 화면 전역에 빛을 균일하게 분포시키는 도광판(2), 상기 도광판 하부로 위치하여 도광판 아래면으로 빠져 나오는 빛을 다시 반사시켜 도광판내로 돌려 보내 빛의 손실을 최소화하는 반사시트(3), 상기 도광판으로 부터 입사되는 빛을 산란시켜 골고루 확산시키는 확산시트(4), 상기 확산시트에 의해 확산된 빛을 집광시켜 휘도를 향상시키기 위해 프리즘이 상호 교차되게 적층되는 수직의 프리즘시트(5)와 수평의 프리즘시트(6), 상기 수평의 프리즘시트의 프리즘 산 부분과 액정패널면과의 마찰에 의한 스크래치 손상을 방지하기 위한 보호시트(7)를 적층하는 구조로 이루어진다.

이러한 백라이트 유니트는 램프 유니트에서 발생된 빛을 도광판(2)과 반사시트(3)를 통해 확산시트(4)에 입사하고, 상기 확산시트(4)에 의해 확산된 빛은 프리즘시트(5)(6)에 의해 집광 및 보호시트(7)에 의해 재차 확산되어 액정패널에 입사되는 것이다.

상기중 확산기능을 갖는 확산시트(4)를 제조하기 위해 다양한 방법이 종래에 다양하게 개시된 바 있다.

먼저, 도 2 및 도 3은 종래의 비드 타입으로, 이는 PET 재질의 베이스(8) 상부에 비드(9)를 배열하고, 바인딩과 코팅공정을 행한 다음 후경화, 숙성 공정 등을 거쳐 제조하게 된다.

그러나 상기 비드 타입의 경우에 광학 이론적 기본 구조인 반원형을 실현시키기가 불가능하고 구형 비드를 사용하되 그 높낮이, 위치, 배열 등이 불 균일하기 때문에 광특성 효율이 현저히 저하될 수 밖에 없고, 그 밖에 두께 조절의 어려움, 생산과정이 복잡하여 생산성 저하, 제조원가 상승 및 불량 발생율 증대 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 비드 타입의 개선된 형태로서 도 4는 UV패턴 타입으로, 이는 비드를 도포한 원단을 UV레진으로 복사한 복사 금형을 사용하는 방식으로 광학 이론적 기본 구조인 반원형 비드를 어느 정도 이루면서 배열, 조밀성을 갖기 때문에 광특성 효율이 비드 타입 보다는 다소 향상되는 잇점을 제공하였다.

그러나 상기 UV패턴 타입의 경우에도 비드의 조밀, 배열 배치를 100% 이룰 수는 없고, 반원형 비드가 형상 구조상 반원와 반원 사이로 공백을 형성할 수 밖에 없기 때문에 돗트(Dot) 현상 및 광특성 저하 문제를 완전 극복할 수는 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기 비드 타입이나 UV패턴 타입의 경우에 근본적으로 비드를 도포한 원단을 사용하기 때문에 반원형 비드가 아닌 구형에 더 근접한 형상의 비드를 형성하기 때문에 성형시에 형상 이탈이 용이하지 못하여 생산성이 저하됨은 물론 비드가 이탈되어 생산성이 저하되는 등의 문제점과, 반원형에서 다소 벗어나기 때문에 광특성 효율이 저하되는 문제점과, 복사금형이 UV레진을 사용하여 제작되기 때문에 금속의 경우에 비해 금형의 경면 등의 광특성이 저하되어 이로 생산된 제품 또한 광특성이 저하되는 문제점 등이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 베이스의 상부면 또는 상,하부면으로 확산기능을 갖는 반원형 단면을 갖는 줄무늬 원통 형상의 돌기부나 요홈부를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 형성하므로 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 공백없이 조밀, 배열되게 형성하기 때문에 광특성 효율, 즉 고투과율, 백색도 및 시야각이 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 종래 비드를 도포한 원단을 사용하는 것이 아니라 기계 가공된 금속성 금형을 이용하여 UV패턴 타입으로 성형 제작하기 때문에 종래 비드를 이용하면서 발생되는 불량 발생, 생산성 저하, 광특성 저하 등의 문제점을 근본적으로 해결하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 확산시트는,

베이스 상부면으로 반원형 단면을 갖는 줄무늬 원통 형상의 돌기부를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상기 돌기부의 반원형 단면은 직경에 대해 높이가 1/2L보다 같거나 작은 길이를 갖는 반원 형태로 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상기 돌기부의 외표면으로 미세 돌기를 다수 돌출 형성함에 그 특 징이 있다.

본 발명은 상기 돌기부를 반원 형상을 갖는 원통 형상의 요홈을 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 기계가공하여 제작된 금속성 금형으로 성형제작함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상기 확산시트의 베이스 하부면으로 돌기부가 형성된 상방향으로만 빛을 통과하고 하방향으로는 반사하는 일방향 반사 코팅층을 더 형성함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상기 확산시트의 베이스 하부면에 추가적으로 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 요홈부나 돌기부를 가로 및 세로로 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성함에 그 특징이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 베이스의 상부면 또는 상,하부면으로 확산기능을 갖는 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 돌기부나 요홈부를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 형성하므로 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 공백없이 조밀, 배열되게 형성하기 때문에 광특성 효율, 즉 고투과율, 백색도 및 시야각이 우수하게 제공됨은 물론 종래와 같이 비드를 도포한 원단을 사용하는 것이 아니라 기계 가공된 금속성 금형을 이용하여 UV패턴 타입으로 성형제작하기 때문에 종래 비드를 이용하면서 발생되는 불량 발생, 생산성 저하, 광특성 저하 등의 문제점을 근본적으로 해결하는 효과를 제공하는 것이다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 확산시트는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(11) 상부면으로 반원형 단면(15)을 갖는 원통 형상의 돌기부(10)를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성하여 이루어진다.

이때, 상기 돌기부(10)의 반원형 단면(15)은 도 7에 도시된 바와 같이 직경(L)에 대해 높이가 1/2L보다 같거나 작은 길이를 갖는 반원 형태로 높이가 1/2L보다 크지 않는 길이를 갖는 반원 형태로 형성하게 구성된다.

따라서, 본 발명은 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태의 돌기부를 공백없이 조밀, 배열되도록 형성하게 구성된다.

이러한 본 발명의 확산시트는 도 7에서와 같이 금속성의 금형(20)을 이용하여 제작하는 것으로서, 이는 금형(20)에 확산시트의 돌기부(10)에 대응되는 성형부(25)를 형성하되, 상기 성형부는 반원 형상을 갖는 원통 형상의 요홈을 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 기계가공하여 제작한 것이다.

즉, 반원 형상을 갖는 반원 형상의 요홈(25)을 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 기계가공하여 금속성 금형(20)을 제작한 것이다.

이는 종래 반원 형상의 요홈을 기계 가공함이 곤란한데 비해 반원 형상을 갖는 원통 형상의 기계가공은 현실적으로 정밀하게 가공할 수 있어 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 가공된 금속성 금형(20)에 베이스 상부로 UV레진 등에 의해 성형 하여 본 발명의 확산시트를 제조하게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 제조과정은, 종래 UV패턴 타입과 같이 비드를 도포한 원단을 UV레진으로 복사한 복사 금형을 사용하는 방식에 의해 발생되는 불량 발생, 생산성 저하, 광특성 저하 등의 문제점을 근본적으로 해결할 뿐만 아니라 두께 조절이 용이하고 균일한 두께로의 제작 생산이 용이하게 제공되는 것이다.

다시말해, 종래 구형 비드를 이용한 경우에 반원형 비드가 아닌 구형에 더 근접한 형상의 비드를 형성하기 때문에 성형시에 형상 이탈이 용이하지 못하여 생산성이 저하됨은 물론 비드가 이탈되어 생산성이 저하되는 등의 문제점과, 반원형에서 다소 벗어나기 때문에 광특성 효율이 저하되는 문제점과, 복사금형이 UV레진을 사용하여 제작되기 때문에 금속의 경우에 비해 금형의 경면 등의 광특성이 저하되어 이로 생산된 제품 또한 광특성이 저하되는 문제점 등을 근본적으로 해결할 수 있게 된 것이다.

더우기, 본 발명의 확산시트는 베이스(11) 상부면으로 반원형 단면(15)을 갖는 원통 형상의 돌기부(10)를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성하기 때문에 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 갖으면서 인접한 반원형 단면(15)과 반원형 단면(15) 사이로 공백이 없는 조밀한 상태를 이루고 또한 좌우 및 높이가 일정하게 배열된 상태를 제공하기 때문에 광특성 효율, 즉 고투과율, 백색도 및 시야각이 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 도 8 및 도 9는 본 발명 확산시트의 다른 실시 예를 보여주는 것으로서, 이는 도 5 및 도 6의 바람직한 실시 예와 비교하여 볼때 반원형 단면(15)을 갖는 줄무늬 띠를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성하는 돌기부(10)의 외표면으로 미세 돌기(18)를 다수 돌출 형성하여 이루어진 것이다.

이러한 본 발명의 실시 예는 상기한 광학 이론적 기본 구조상 최상의 광특성을 갖는 반원 형태를 갖으면서 공백이 없는 조밀, 배열된 구조를 제공함과 더불어 상기 돌기부(10)의 외표면으로 미세 돌기(18)를 다수 부가 형성하므로서 광특성 효율을 더욱 극대화되게 제공하게 되는 것이다.

또한 도 10은 본 발명 확산시트의 또 다른 실시 예를 보여주는 것으로서, 이는 도 5 및 도 6의 바람직한 실시 예와 비교하여 볼때 베이스(11) 하부면으로 돌기부(10)가 형성된 상방향으로만 빛을 통과하고 하방향으로는 반사하는 일방향 반사 코팅층(30)을 더 형성하여 이루어진 것이다.

이러한 본 발명의 실시 예는 종래 백라이트 유니트에 사용되는 확산시트를 통해 입사하는 광이 임계각을 갖는 구조의 내부 전반사 때문에 더블 리플렉션을 통해 입사한 전체 광의 40-50%를 후방으로 후퇴하게 되고, 이 후방으로 후퇴한 광은 도광판을 지나 반사시트에 의해 재 반사되는 과정을 거치면서 광 손실이 발생되면서 휘도 저하가 발생되는 문제를 해결하는 것으로서, 상기 40-50%의 후방으로 후퇴하는 광이 상기 확산시트의 베이스(11) 하부면으로 형성된 일방향 반사 코팅층(30) 에 의해 즉시 반사되어 다시 전방으로 향하므로서 광원의 손실을 방지하여 휘도 향상을 우수하게 제공하게 되는 것이다.

또한 도 11은 본 발명 확산시트의 또 다른 실시 예를 보여주는 것으로서, 이는 도 5 및 도 6의 바람직한 실시 예와 비교하여 볼때 확산시트의 베이스(11) 하부면에 추가로 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 요홈부(40)를 가로 및 세로로 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성한 것이다.

즉, 상기 베이스(11)의 상부면 및 하부면에 확산기능을 갖는 돌기부(10) 및 요홈부(40)를 복합 형성한 것이다.

이러한 본 발명은 단일의 확산시트 상,하부면에서 요홈부(40)와 돌기부(10)에 의해 단계적으로 확산하므로 광특성 효율, 즉 확산효율을 더욱 우수하게 제공하게 되는 것이다.

한편, 상기 베이스(11)의 하부면으로 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 요홈부(40) 대신에 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 요홈부(40)를 가로 및 세로로 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성할 수도 있는데, 이 또한 전술한 바와 같이 베이스(11)의 상부면 및 하부면에 확산기능을 갖는 돌기부(10) 형성하므로 다단계에 의한 확산으로 광특성 효율, 즉 확산효율을 더욱 우수하게 제공하게 되는 것이다.

도 1은 종래 백라이트 유니트 구조를 보여주는 분해 사시도.

도 2 내지 도 4는 종래의 확산시트를 보여주는 단면 구성도 및 사진.

도 5는 본 발명의 확산시트를 보여주는 사시도.

도 6은 도 5의 평면도.

도 7은 본 발명 확산시트의 제조 과정을 보여주는 공정도.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 보여주는 평면도.

도 9는 도 8의 사시도.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 보여주는 단면도.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예를 보여주는 단면도.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예를 보여주는 단면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

10: 돌기부 15: 반원형 단면

20: 금형 30: 일방향 반사 코팅층

40: 요홈부

Claims (6)

1. 백라이트 유니트에 사용되는 확산시트에 있어서,

   베이스(11) 상부면으로 반원형 단면(15)을 갖는 원통 형상의 돌기부(10)를 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 돌기부(10)의 반원형 단면(15)은 직경(L)에 대해 높이가 1/2L보다 같거나 작은 길이를 갖는 반원 형태로 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 돌기부(10)의 외표면으로 미세 돌기(18)를 다수 돌출 형성한 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 돌기부(10)는 반원 형상을 갖는 원통 형상의 요홈을 밀착되게 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 기계가공하여 제작된 금속성 금형(20)으로 성형한 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.
5. 제1항에 있어서

   상기 확산시트의 베이스(11) 하부면으로 돌기부(10)가 형성된 상방향으로만 빛을 통과하고 하방향으로는 반사하는 일방향 반사 코팅층(30)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.
6. 제1항에 있어서

   상기 확산시트의 베이스(11) 하부면으로 반원형 단면을 갖는 원통 형상의 요홈부(40)를 가로 및 세로로 연속해서 상호 교차되는 크로스 형태로 배열 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유니트용 확산시트.

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