KR101168415B1 - 광학 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD 백라이트 유닛의 광학시트에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 광학시트는 굴절률이 다른 2종류 이상의 투명 수지를 순차로 적층하여 이루어진다. 특히, 상기 각 투명수지의 상면을 렌즈형상으로 구현하되, 렌즈의 상하층의 피치를 조절하여 모아레(Moire)현상을 회피할 수 있도록 함이 바람직하다.
본 발명에 따르면, LCD 백라이트의 다수의 광학시트를 하나로 구현할 수 있도록 하여, 백라이트유닛의 구조를 간소화하고 두께를 박막화하며, 제조비용의 절감을 가져오게 하며, 특히 백라이트 유닛의 BEF 산의 무너짐을 방지하여 특성감소를 없앨 수 있는 효과도 있다.
LCD 백라이트 유닛, 확산판, 확산시트, BEF(Brightness Enhancement Film)

Description

광학 시트{Initgrated sheet for LCD Backlight unit.}
도 1은 종래의 LCD 백라이트 유닛의 구조에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광학시트의 단면도이다.
도 3a, 3b 및 3c는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광학 시트의 단면도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명**
1: 광학 시트 10: PET
20: 수지Ⅰ 30: 수지Ⅱ
31: 렌즈형상 100: LCD 백라이트
110: 광원 120: 도광판
130, 131: 확산시트 140: BEF(Brightness Enhancement Film)
150: 반사판
본 발명은 LCD 백라이트의 광학시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD 백라이트의 다수의 광학 시트를 하나로 구현하여, 백라이트유닛의 구조를 간소화하고 두께를 박막화 하여, 제조비용을 절감하고, 백라이트 유닛의 BEF 산의 무너짐을 방지하여 특성감소를 없앨 수 있는 광학 시트에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함)는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 액정 셀과 이들 액정 셀의 각각에 공급될 비디오신호를 전환하기 위한 다수의 제어용 스위치들로 구성된 액정패널에 의해 백라이트유닛(Back Light nit)에서 공급되는 광 빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. Backlight Unit(BLU)은 조사방식에 따라 직하형(Direct Type) BLU와 Edge Type BLU의 두 가지 형태로 분류되며, 백라이트 유닛은 광원, 도광판, 반사판 등으로 구성된다.
도 1을 참조하여 종래의 LCD용 백라이트의 구조(100)를 설명한다.
종래의 LCD용 백라이트 기술은 광원으로부터 발생한 빛을 확산판, 확산시트, BEF, 확산시트를 순차적으로 적층하여 LCD 백라이트에서 사용하고 있다.
LCD 백라이트유닛(100)은 상기 광원(110)에서 측면으로 나온 빛이 상기 도광판(120)을 통해 상면으로 출사된 후 확산시트(130)를 지나면서 휘선이 제거되며 빛의 확산이 이루어져 균일도가 높아지고 광의 중심이 정면으로 보정된다. 이 후 정면휘도의 확보를 위해 상기 BEF(140)를 이용하여 집광성을 향상시킨다. 아울러 상기 BEF(140)에서의 일부 시야각 감소를 보충하기 위한 추가 확산판(131)이 부설될 수 있다. 또한, 상기 BEF(140)에서 일부 반사되어 돌아오는 빛들은 상기 도광판(120) 하부의 반사판을 이용하여 재활용시키는 구조로 형성되어 있다.
그러나, 이러한 시트의 구조는 재료의 대부분이 석유화학의 부산물로서 제작비용의 단가가 높아지며, 3층 이상의 시트 수로 인해 공정상 작업의 복잡화와 재료비용의 유동성으로 인해 디스플레이의 가격의 인하에 어려움을 가져오는 문제가 발생했다. 특히 상기 BEF(140)은 기술적으로 일정한 각도를 이루어야 하지만, 상하에 위치한 확산시트(130,131)와의 마찰로 인한 마모로 특성의 저하를 가져오는 문제도 발생했다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, LCD 백라이트의 다수의 광학 시트를 하나로 구현하여, 백라이트유닛의 구조를 간소화하고 두께를 박막화 하여, 제조비용을 절감하고, 백라이트 유닛의 BEF 산의 무너짐을 방지하여 특성감소를 없앨 수 있는 광학 시트를 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 LCD용 광학시트는 LCD 용 백라이트용 광학 시트를 구성함에 있어서, 굴절률이 다른 2종류 이상의 투명 수지를 순차로 적층하여 이루어지는 광학시트를 제공하여 구조를 간소화하고 재료 단가를 대폭감소시켜 제작공정의 합리화를 꾀할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 투명 수지의 상면에는 렌즈의 형상이 성형되는 광학 시트를 제공하여, 확산과 집광효율을 높일 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 렌즈의 각각의 굴절률은 1.0~2.0인 광학 시트를 제공하여 빛을 집광시키는 광학 시트의 효율을 높일 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 렌즈의 형상은 타원, 렌티큘러, 십자형, 프리즘, 원형, 반구형, 파라미터 중 어느 하나의 형상을 선택하여 이루어지는 광학 시트를 제공하여 제작의 다양성과 빛의 집광과 확산특성을 사용자의 제작의도에 따라 용이하게 선택할 수 있도록 해 제작의 범용성을 확보할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 상기 투명 수지는 UV 수지 또는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 일체형 광학 시트를 제공한다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광학시트(1)는 상하로 구비된 굴절률이 다른 2종류의 이상의 투명한 수지를 이용하여 하나의 시트로 구조화시킴으로써 집광과 확산의 기능을 하나의 시트로 이루어질 수 있도록 한다.
이는 PET(10)의 상면에 굴절률이 큰 수지Ⅰ(20)을 성형하고 그 위에 굴절률이 상대적으로 작은 수지Ⅱ(30)을 성형하는 기본 구조로 형성할 수 있다. 특히 상기 수지들의 상면은 렌즈의 형상을 하고 있으며, 특히 이러한 렌즈형상은 빛을 모아주는 역할을 한다. 이는 굴절률이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동시에는 빛이 계면에서 법선 방향의 오른쪽으로 휘어지는 특성을 갖게 되므로, 이를 이용하는 구조를 가지게 하기 위함이다. 반대로 굴절률이 낮은 곳에서 높은 곳으로 통과할 때에는 확산의 특성을 극대화 할 수 있다.
상기 수지의 상면(31)의 렌즈의 형상은 빛의 굴절의 정도를 산출하여 사용자의 제작의도에 따라 타원, 렌티큘러, 십자형, 프리즘, 원형, 반구형, 피라미터 등의 렌즈형으로 성형이 가능하다. 이 경우 렌즈형상은 굴절률을 고려함과 동시에 모아레 현상을 회피하는 형상으로 제작함이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 일 실시예를 도 3a을 통해서 살펴보면, 상기 도 2에의 구조에서 더 나아가, 굴절률이 큰 수지Ⅰ(20)를 굴절률이 상대적으로 작은 수지Ⅱ(30)의 아래,위로 적층 시키는 구조로 형성시킬 수 있다. 이 경우에는 굴절이 상대적으로 작은 수지Ⅱ(30)의 형상은 도시된 바와 같이 상면은 평판(32)이고 하면은 렌티큘러형(33)으로 형성됨이 바람직하다.
또한, 다른 형상으로는 도 3b에 도시된 바와 같이 굴절률이 큰 수지Ⅰ(20)의 사이에 굴절률이 상대적으로 작은 수지Ⅱ(30)가 삽입되며, 그 형상은 상면과 하면 모두 렌티큘러 형상을 갖도록 할 수 있다. 이러한 형상의 변형은 빛의 굴절과 이에 따른 모아레 현상을 회피하는 구조로 형성시킴이 바람직하다.
또한, 도 3c에 도시된 것처럼 최상면에 렌즈형이 성형된 수지Ⅰ(20)와 이와 밀착되게 굴절률이 상대적으로 작은 수지Ⅱ(30)를 형성시키고, 나아가 하단에 굴절률이 큰 수지Ⅰ(20)를 형성시킨다. 이 경우 각각의 상면의 형상은 모아레 현상을 회피할 수 있는 구조로 굴곡을 변형시킨 형상으로 변형시켜 제작함이 바람직하다. 또한, 이러한 모아레의 회피를 위하여 상층과 하층의 수지의 피치를 조절할 수 있다.
이러한 구조의 적층 시키는 광학시트로 인해 재료비를 대폭 감소시킬 수 있음은 물론,두께를 200㎛ 정도로 감소시켜 궁극적으로 백라이트의 두께를 박막화가 가능하며, 특히 종래의 여러 장으로 적층 되는 시트의 사이에 놓여 지는 BEF의 산이 무너짐을 방지하여 특성의 감소문제를 없앨 수 있다. 나아가 LCD의 제작비용의 감소 및 성능의 향상을 꾀할 수 있는 장점이 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면, LCD 백라이트의 다수의 광학시트를 하나로 구현하여, 백라이트유닛의 구조를 간소화하고 두께를 박막화하여, 제조비용의 절감을 가져오는 효과가 있다.
특히, 백라이트 유닛의 BEF 산의 무너짐을 방지하여 특성감소를 없앨 수 있는 효과도 있다.

Claims (9)

  1. 상면이 렌즈의 형상으로 형성되는 제1투명 수지층;
    상기 제1 투명 수지층보다 굴절률이 작은 물질로 이루어지며, 상면이 렌즈의 형상으로 형성되는 제2 투명 수지층;
    을 포함하여 구성되며,
    상기 제2 투명 수지층은 상기 제1 투명 수지층의 상부에 적층되고, 상기 제1 투명 수지층 및 상기 제2 투명 수지층은 각각 1.0 내지 2.0의 굴절률로 구성되는 광학 시트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈의 형상은 타원, 렌티큘러, 십자형, 프리즘, 원형, 반구형, 파라미터 중 어느 하나의 형상을 선택하여 이루어지는 광학 시트.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 수지는 UV 수지 또는 열경화성 수지인 광학시트.
  7. 상면이 렌즈의 형상으로 형성되는 제1 투명 수지층;
    상기 제1 투명 수지층보다 굴절률이 작은 물질로 이루어진 제2 투명 수지층; 및
    상면이 렌즈의 형상으로 형성되며, 상기 제1 투명 수지층과 동일한 물질로 이루어진 제3 투명 수지층
    을 포함하여 구성되며,
    상기 제2 투명 수지층은 상기 제1 투명 수지층의 상부에 적층되고, 상기 제3 투명 수지층은 상기 제2 투명 수지층의 상부에 적층되며, 상기 제1 투명 수지층, 상기 제2 투명 수지층과 상기 제3투명 수지층은 각각 1.0 내지 2.0의 굴절률로 구성되는 광학 시트.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 투명 수지층의 하면은 렌즈의 형상 또는 평판의 형상으로 형성되는 광학 시트.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 투명 수지층의 상면은 렌즈의 형상으로 형성되는 광학 시트.
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