KR101202959B1 - 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 투명한 기판; 및 상기 투명한 기판의 일면 상에 형성된 제1 코팅층을 포함하여 이루어지며, 상기 제1 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판, 및 그를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 출사되는 광량 및 광의 진행방향을 적절히 조절하여 휘도가 증진되고 화질이 개선될 수 있고, 특히, 로컬 디밍시 기존에 비하여 휘도 증진 및 화질 개선 효과가 우수한 장점이 있으며, 또한, 소위 임프린팅(Imprinting) 공정을 통해 제조가 가능하기 때문에, 공정이 단순해지고 제조비 또한 절감되는 효과가 있다.

Description

백라이트 유닛{Back Light Unit}
본 발명은 액정표시장치의 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 백라이트 유닛에 적용되는 도광판에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 자체 발광원이 없기 때문에 액정패널 아래에 광원으로서 백라이트 유닛이 장착되어 있다. 액정표시장치에서 광원으로 사용되는 백라이트 유닛은 크게 직하형 방식과 에지형 방식으로 구분된다.
상기 직하형 방식은 액정패널의 하부 전면에 광원을 배치하여 광이 직접 액정패널 쪽으로 전달되는 방식이고, 상기 에지형 방식은 액정패널의 하부 일 측면에 광원을 배치하고 도광판에 의해 광이 액정패널 쪽으로 전달되는 방식이다.
이하 도면을 참조로 종래의 에지형 방식의 액정표시장치에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 액정표시장치는 백라이트 유닛(10) 및 액정 패널(20)을 포함하여 이루어진다.
상기 백라이트 유닛(10)은 광원(11), 도광판(13), 반사판(15), 및 광학 시트들(17)을 포함하여 이루어진다.
상기 광원(11)은 상기 도광판(13)의 측면에 배치되어 상기 도광판(13)의 측면으로 광을 방출한다.
상기 도광판(13)은 상기 광원(11)에서 방출되는 광을 상기 액정 패널(20) 쪽으로 안내하는 역할을 한다.
상기 반사판(15)은 상기 도광판(13) 아래에 배치되어 상기 광원(11)에서 방출된 광이 외부로 유실되지 않도록 한다.
상기 광학 시트들(17)은 상기 도광판(13)을 통과한 광이 상기 액정 패널(20) 쪽으로 균일하게 전달되도록 하는 것으로서, 확산시트 및 프리즘 시트 등과 같은 복수 개의 시트들의 조합으로 이루어진다.
그러나, 이와 같은 종래의 액정표시장치는 고화질 및 고휘도를 구현하기 위해서 여러 가지 추가 구성이 필요하게 되고, 그로 인해서 제조비용이 증가되는 단점이 있다. 특히, 추가 구성에도 불구하고, 로컬 디밍(Local Dimming)을 수행할 경우 휘도 및 화질 특성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 단점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 제조비용을 줄이면서도 고화질 및 고휘도 특성을 구현할 수 있는 도광판 및 그를 이용한 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 투명한 기판; 및 상기 투명한 기판의 일면 상에 형성된 제1 코팅층을 포함하여 이루어지며, 상기 제1 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도광판을 제공한다.
이때, 상기 제1 패턴을 구성하는 산과 골 사이는 곡선면으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴의 표면에서 돌출 형성된 볼록 패턴 또는 상기 제1 패턴의 표면에서 움푹 들어간 오목 패턴으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴의 산 구조의 표면 또는 산과 골 사이의 곡선면에 형성될 수 있다.
상기 투명한 기판의 타면 상에 형성된 제2 코팅층을 추가로 포함하여 이루어지며, 상기 제2 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제3 패턴을 포함하여 이루어질 수 있고, 이때, 상기 제3 패턴은 상기 제1 패턴과 상이한 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 도광판; 상기 도광판의 일 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면으로 광을 방출하는 광원부; 및 상기 도광판의 아래에 배치되어 상기 도광판의 아래 방향으로 진행하는 광을 상기 도광판의 위 방향으로 반사시키는 반사판을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 도광판은, 투명한 기판; 및 상기 투명한 기판의 상면 또는 하면 상에 형성된 제1 코팅층을 포함하여 이루어지며, 상기 제1 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명은 또한, 도광판; 상기 도광판의 일 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면으로 광을 방출하는 광원부; 및 상기 도광판의 아래에 배치되어 상기 도광판의 아래 방향으로 진행하는 광을 상기 도광판의 위 방향으로 반사시키는 반사판을 포함하여 이루어지고, 이때, 상기 도광판은, 투명한 기판; 상기 투명한 기판의 하면 상에 형성된 제1 코팅층; 및 상기 투명한 기판의 상면 상에 형성된 제2 코팅층을 포함하여 이루어지며, 상기 제1 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 코팅층은 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제3 패턴을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 패턴을 구성하는 곡선면의 형태 및 제2 패턴을 구성하는 도트 형상을 적절히 제어함으로써, 출사되는 광량 및 광의 진행방향을 적절히 조절하여 휘도가 증진되고 화질이 개선될 수 있고, 특히, 로컬 디밍시 기존에 비하여 휘도 증진 및 화질 개선 효과가 우수한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 도광판을 소위 임프린팅(Imprinting) 공정을 통해 얻을 수 있기 때문에, 간단한 공정을 통해 제조가 가능하고, 그 제조비 또한 절감되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도광판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은, 광원부(100), 반사판(200), 및 도광판(300)을 포함하여 이루어진다.
상기 광원부(100)는 상기 도광판(300)의 일 측면에 배치되어 상기 도광판(300)의 측면으로 광을 방출한다.
상기 광원부(100)는 LED와 같은 광원(110) 및 상기 광원(110)을 지지하면서 상기 광원(110)을 전원과 연결시키는 PCB 기판과 같은 지지부(120)를 포함하여 이루어진다.
상기 반사판(200)은 상기 도광판(300)의 아래에 배치되어 상기 도광판(300)의 아래 방향으로 진행하는 광을 상기 도광판(300)의 위 방향으로 반사시킨다.
상기 도광판(300)은 상기 광원부(100)에서 방출된 광을 그 상부에 위치하는 액정패널(미도시) 쪽으로 유도하는 기능을 한다.
상기 도광판(300)은 투명한 기판(310) 및 상기 투명한 기판(310)의 상면 상에 형성된 제1 코팅층(320)을 포함하여 이루어진다.
상기 투명한 기판(310)은 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate: PMMA)를 이용할 수 있다. 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA)는 투과도 특성이 우수하여 도광판의 재료로서 적합하게 사용할 수 있다. 다만, 상기 투명한 기판(100)이 폴리 메틸 메타크릴레이트(PMMA) 만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 코팅층(320)은 제1 패턴(321) 및 제2 패턴(322)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 코팅층(320)은 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate: PMMA)로 이루어질 수 있으며, 특히, 메틸 메타크릴레이트(Methyl Methacrylate: MMA)를 경화시켜 상기 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate: PMMA)를 형성함으로써 별도의 접착제 없이 상기 투명한 기판(310) 상에 폴리 메틸 메타크릴레이트(Poly Methyl Methacrylate: PMMA)로 이루어진 제1 코팅층(320)을 얻을 수 있다. 즉, 상기 투명한 기판(310)과 제1 코팅층(320) 사이에는 접착제가 도포되어 있지 않으며, 이는 후술하는 임프린팅 공정을 통해 도광판(300)을 제조함으로써 달성될 수 있다.
상기 제1 패턴(321)은 산(hill)(321a)과 골(valley)(321b)이 반복되는 구조로 이루어진다. 특히, 상기 산(321a)과 골(321b) 사이가 곡선면으로 이루어짐으로써, 전체적으로 반원 또는 타원 구조의 단위 패턴이 형성될 수 있다.
즉, 하나의 산(321a)과 그 좌우측의 두 개의 골(321b)에 의해서 반원 또는 타원의 단위 패턴이 형성된다. 이때, 상기 반원 또는 타원의 단위 패턴은 상기 광원부(100)를 구성하는 광원(110)과 대응하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 광원(110)에서 방출된 광이 그에 대응하는 단위 패턴 내부로 각각 진행할 수 있게 되어, 로컬디밍(Local Dimming) 효과를 용이하게 구현할 수 있게 된다.
한편, 상기 산(321a)과 골(321b) 사이가 반드시 곡선면으로 이루어져야 하는 것은 아니고, 경우에 따라서 상기 산(321a)과 골(321b) 사이가 직선면으로 이루어져, 단위 패턴이 삼각형 구조로 형성될 수도 있다.
상기 제2 패턴(322)은 상기 제1 패턴(321)의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도광판(300)의 단면도로서, 이들은 상기 제2 패턴(322)의 다양한 실시예를 보여주기 위한 것이다.
도 3a 및 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 제2 패턴(322)은 상기 제1 패턴(321)의 표면에서 돌출 형성된 도트 형상의 볼록 패턴으로 이루어질 수 있다. 특히, 도 3a와 같이, 상기 볼록 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a)에 형성될 수도 있고, 도 3b와 같이, 상기 볼록 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a)과 골(321b) 사이의 곡선면에 형성될 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 볼록 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a) 및 곡선면 모두에 형성될 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 상기 볼록 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 골(321b)에 형성될 수도 있다.
도 3c 및 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 제2 패턴(322)은 상기 제1 패턴(321)의 표면에서 움푹 들어간 도트 형상의 오목 패턴으로 이루어질 수 있다. 특히, 도 3c와 같이, 상기 오목 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a)에 형성될 수도 있고, 도 3d와 같이, 상기 오목 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a)과 골(321b) 사이의 곡선면에 형성될 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 오목 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 산(321a) 및 곡선면 모두에 형성될 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 상기 오목 패턴이 상기 제1 패턴(321)의 골(321b)에 형성될 수도 있다.
이와 같이 볼록 또는 오목 패턴으로 이루어진 상기 제2 패턴(322)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형태의 도트 형상으로 이루어질 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 패턴(321)을 구성하는 곡선면의 형태 및 상기 제2 패턴(322)을 구성하는 도트 형상을 적절히 제어함으로써, 출사되는 광량 및 광의 진행방향을 적절히 조절하여 휘도가 증진되고 화질이 개선될 수 있고, 특히, 로컬 디밍시 기존에 비하여 휘도 증진 및 화질 개선 효과가 우수한 장점이 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 도광판(300)은 PMMA로 이루어진 투명한 기판(310) 상에 MMA를 포함하는 소정의 코팅액을 도포하고, 소정의 패턴을 구비한 금형을 상기 코팅액에 접촉한 후 상기 코팅액을 경화하고, 그 후, 상기 금형을 분리하는 일련의 공정인, 소위 임프린팅(Imprinting) 공정을 통해 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 휘도 및 화질이 개선된 도광판(300)을 간단한 공정을 통해 얻을 수 있고, 그 제조비 또한 절감되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도로서, 이는 도광판(300)의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도광판(300)이 투명한 기판(310) 및 상기 투명한 기판(310)의 하면 상에 형성된 제1 코팅층(320)을 포함하여 이루어진다. 즉, 도 2에 따른 도광판에서는, 제1 코팅층(320)이 투명한 기판(310)의 상면에 형성된 반면에, 도 3에 따른 도광판에서는, 제1 코팅층(320)이 투명한 기판(310)의 하면에 형성되어 있다.
상기 투명한 기판(310)의 하면에 형성된 제1 코팅층(320)은 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 산(321a)과 골(321b)이 반복되는 구조로 이루어진 제1 패턴(321) 및 상기 제1 패턴(321)의 표면에 형성되는 볼록 또는 오목의 도트 형상으로 이루어진 제2 패턴(322)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 패턴(321) 및 제2 패턴(322)에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 패턴(321)을 구성하는 곡선면의 형태 및 상기 제2 패턴(322)을 구성하는 도트 형상을 적절히 제어함으로써, 출사되는 광량 및 광의 진행방향을 적절히 조절하여 휘도가 증진되고 화질이 개선될 수 있고, 특히, 로컬 디밍시 기존에 비하여 휘도 증진 및 화질 개선 효과가 우수한 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백라이트 유닛의 개략적 사시도로서, 이는 도광판(300)의 구성이 변경된 것을 제외하고, 전술한 도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛과 동일하다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도광판(300)이 투명한 기판(310), 상기 투명한 기판(310)의 하면 상에 형성된 제1 코팅층(320), 및 상기 투명한 기판(310)의 상면 상에 형성된 제2 코팅층(330)을 포함하여 이루어진다.
상기 투명한 기판(310)의 하면에 형성된 제1 코팅층(320)은 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 산(321a)과 골(321b)이 반복되는 구조로 이루어진 제1 패턴(321) 및 상기 제1 패턴(321)의 표면에 형성되는 볼록 또는 오목의 도트 형상으로 이루어진 제2 패턴(322)을 포함하여 이루어진다.
상기 투명한 기판(310)의 상면에 형성된 제2 코팅층(330)은 제3 패턴(333)을 포함하여 이루어진다. 상기 제3 패턴(333)은, 상기 제1 패턴(321)과 유사하게, 산(333a)과 골(333b)이 반복되는 구조로 이루어진다.
상기 제1 코팅층(320)에 구비된 제1 패턴(321)과 상기 제2 코팅층(330)에 구비된 제3 패턴(333)은 서로 상이하게 구성될 수 있다. 즉, 제1 패턴(321)을 구성하는 산(321a)과 골(321b) 사이의 반복 구조와 제3 패턴(333)을 구성하는 산(333a)과 골(333b)의 반복 구조는 서로 상이할 수 있다. 예로서, 제1 패턴(321)을 구성하는 산(321a)의 높이와 제3 패턴(333)을 구성하는 산(333a)의 높이가 서로 상이할 수 있다.
한편, 도 5에서 알 수 있듯이, 제1 코팅층(320)에 출광을 유도하는 제2 패턴(322)이 형성되어 있기 때문에, 제2 코팅층(330)에는 별도의 출광을 위한 볼록 또는 오목 패턴이 형성될 필요는 없지만, 경우에 따라서, 상기 제2 코팅층(330)도 상기 제3 패턴(333)의 표면에 볼록 또는 오목 패턴이 추가로 형성될 수도 있다.
100: 광원부 110: 광원
120: 지지부 200: 반사판
300: 도광판 310: 투명 기판
320: 제1 코팅층 321: 제1 패턴
322: 제2 패턴 321a, 333a: 산(hill)
321b, 333b: 골(valley) 330: 제2 코팅층
333: 제3 패턴

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 도광판;
    상기 도광판의 일 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면으로 광을 방출하는 광원부; 및
    상기 도광판의 아래에 배치되어 상기 도광판의 아래 방향으로 진행하는 광을 상기 도광판의 위 방향으로 반사시키는 반사판을 포함하고,
    상기 도광판은, 투명한 기판; 및 상기 투명한 기판의 상면 또는 하면 상에 형성된 제1 코팅층을 포함하고,
    상기 제1 코팅층은, 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 광원부는, 복수의 발광다이오드(LED)들 및 상기 발광다이오드들을 지지하기 위한 지지부를 포함하며,
    상기 발광다이오드들 각각은, 상기 산의 좌우측에 형성되는 두 개의 골과 상기 산에 의해서 형성되는 단위 패턴과 대응되도록, 상기 지지부에 장착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 패턴을 구성하는 산과 골 사이는 곡선면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴의 표면에서 돌출 형성된 볼록 패턴 또는 상기 제1 패턴의 표면에서 움푹 들어간 오목 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴의 산 구조의 표면 또는 산과 골 사이의 곡선면에 형성된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  7. 도광판;
    상기 도광판의 일 측면에 배치되어 상기 도광판의 측면으로 광을 방출하는 광원부; 및
    상기 도광판의 아래에 배치되어 상기 도광판의 아래 방향으로 진행하는 광을 상기 도광판의 위 방향으로 반사시키는 반사판을 포함하고,
    상기 도광판은, 투명한 기판; 상기 투명한 기판의 하면 상에 형성된 제1 코팅층; 및 상기 투명한 기판의 상면 상에 형성된 제2 코팅층을 포함하고,
    상기 제1 코팅층은, 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제1 패턴 및 상기 제1 패턴의 표면에 형성되어 광의 출광을 유도하는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제2 코팅층은, 산과 골의 반복 구조로 이루어진 제3 패턴을 포함하고,
    상기 광원부는, 복수의 발광다이오드(LED)들 및 상기 발광다이오드들을 지지하기 위한 지지부를 포함하며,
    상기 발광다이오드들 각각은, 상기 산의 좌우측에 형성되는 두 개의 골과 상기 산에 의해서 형성되는 단위 패턴과 대응되도록, 상기 지지부에 장착되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 패턴은 상기 제1 패턴과 상이한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.



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