KR101340604B1

KR101340604B1 - 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈

Info

Publication number: KR101340604B1
Application number: KR1020080136521A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 윤혁준; 김병구; 박재현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2013-12-11
Also published as: KR20100078298A; US9207386B2; TW201027194A; CN101769476A; US20100165241A1; TWI402576B

Abstract

본 발명은, 도광판과; 상기 도광판의 하면에 구비된 반사판과; 상기 도광판의 적어도 일측면에 구비된 광원과; 상기 도광판의 상부에 배치되며, 그 저면에 인쇄영역을 구비하고, 확산기능을 갖는 베이스 필름과, 그 상부로 그 단면이 반원 형태를 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈를 구비한 제 1 렌티큘라 시트를 포함하여 구성된 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과 이를 구비한 액정표시장치모듈을 제공한다.

액정표시장치모듈, 렌티큘라시트, 인쇄영역, 휘선, 빛샘, 경량, 박형

Description

백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈{Backlight unit and liquid crystal display device module including the same}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 광학시트의 수를 줄여 경량 박형을 구현하면서도 휘도 및 휘도 불균일 현상을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치모듈에 관한 것이다.

동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD)는 액정의 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상 으로 표시하기 위해서 별도의 광원을 요구하고, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원 내장된 백라이트 유닛(backlight unit)이 배치된다.

여기서, 백라이트 유닛의 광원으로 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL), 외부전극형광램프(External Electrode Fluorescentt Lamp), 그리고 발광다이오드(Light Emitting Diode : LED, 이하 LED라 함) 등을 사용한다.

이중에서 특히, LED는 소형, 저소비 전력, 고신뢰성 등의 특징을 겸비하여 표시용 광원으로서 널리 이용되고 있는 추세이다.

도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치모듈의 단면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치모듈은 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20), 그리고 서포트메인(30)과 커버버툼(50), 탑커버(40)로 구성된다.

액정패널(10)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로써 액정층을 사이에 두고 대면 합착된 제 1 및 제 2 기판(12, 14)으로 구성된다.

이의, 액정패널(10) 후방으로는 백라이트 유닛(20)이 구비된다.

백라이트 유닛(20)은 서포트메인(30)의 적어도 일측 가장자리 길이방향을 따라 배열되는 LED 어셈블리(29)와, 커버버툼(50) 상에 안착되는 백색 또는 은색의 반사판(25)과, 이러한 반사판(25) 상에 안착되는 도광판(23) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트(21)를 포함한다.

이때, LED 어셈블리(29)는 도광판(23)의 일측에 구성되며, 백색광을 발하는 다수의 LED(29a)와, 이의 LED(29a)가 장착되는 LED PCB(printed circuit board : 29b, 이하, PCB라 함)를 포함한다.

이러한 액정패널(10)과 백라이트 유닛(20)은 가장자리가 사각테 형상의 서포트메인(30)으로 둘려진 상태로 액정패널(10) 상면 가장자리를 두르는 탑커버(40) 그리고 백라이트 유닛(20) 배면을 덮는 커버버툼(50)이 각각 전후방에서 결합되어 서포트메인(30)을 매개로 일체화된다.

그리고 미설명부호 19a, 19b는 각각 액정패널(10)의 전 후면에 부착되어 빛의 편광방향을 제어하는 편광판을 나타낸다.

이러한 액정표시장치모듈의 일부로서, 도 1의 A영역을 확대 도시한 단면도인 도 2와, 종래의 액정표시장치모듈에 구비되는 광학시트에 대한 단면도인 도 3을 참조하여 해당 부분을 보다 상세하게 살펴보도록 하겠다.

도시한 바와 같이, 모듈화된 액정표시장치모듈의 도광판(23) 일측면을 따라서는 LED(29a)가 배열되며, 이러한 LED(29a)는 PCB(29b) 상에 장착되어 LED 어셈블리(29)를 이루게 된다.

이러한 LED 어셈블리(29)는 접착 등의 방법으로 위치가 고정되어 복수개의 LED(29a)로부터 출사되는 빛이 도광판(23) 입광부와 대면되도록 하는데, 이를 위해 커버버툼(50)은 일 가장자리가 상측과 내측으로 2단 절곡되어 밴딩부(51)를 이루게 되고, LED 어셈블리(29)는 밴딩부(51)에 양면테이프(미도시) 등의 접착성물질을 통해 실장된다.

이러한 구조를 사이드 탑 뷰(side top-view) 타입이라 한다.

따라서, LED(29a) 각각으로부터 출사된 빛(F)은 도광판(23)의 입광부로 입사 된 후 그 내부에서 액정패널(10)을 향해 굴절되며, 반사판(25)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트(21)를 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(10)로 공급된다. 이때, 상기 도광판(23) 상부에 구비되는 광학시트(21)는 도광판(23)으로부터의 광을 확산시키는 제 1 확산시트(21a), 광의 방향을 조절하는 제 1 및 제 2 프리즘 시트(21b, 21c)와 제 2 확산시트(21d) 4매로 이루어지고 있다.

한편, 커버버툼(50)의 밴딩부(51)와 도광판(23) 사이에는 갭(gap : G)이 존재하게 되는데, LED(29a)로부터 출사되는 빛(F) 중 일부가 이러한 갭(G)에 의해 액정패널(10) 전면의 영역에 휘선(특히 LED가 위치하는 곳에 대응하여 핫 스팟(hot spot) 발생에 의해 액정표시장치의 표시영역의 최외각부가 주변보다 밝게 보이게 현상) 및 빛샘이 발생되고 있다.

이와 같은 휘선 및 빛샘을 방지하기 위하여 종래의 액정표시장치에서는 상기 제 1 및 제 2 확산시트(21a, 21d)의 배면에 인쇄영역(PA)을 형성하여 이를 통해 상기 휘선 및 빛샘 현상을 방지하는 구성을 채택하고 있다.

현재 액정표시장치는 경량 박형화의 추세이며, 타 평판표시장치 예를들면 유기전계 발광소자 또는 PDP 등의 시장 개입에 의해 생산성 향상을 위한 제품 생산 비용을 절감을 위해 부단히 노력하고 있다.

특히, 광학시트 사용 매수를 줄이기 위해 부단히 노력하고 있지만, 제 1 및 제 2 확산시트(21a, 21d)를 생략하는 경우, 그 하면에 구비된 인쇄영역(PA)까지 제거됨으로써 휘선 또는 빛샘 발생의 문제가 야기되며, 집광의 역할을 하는 제 1 및 제 2 프리즘 시트(21b, 21c)를 생략하는 경우, 빛의 경로에 문제가 생겨 휘도 특성이 현저히 줄어들게 되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정표시장치에 사용되는 광학시트의 수를 줄이면서도 휘선 및 빛샘을 방지할 수 있는 액정표시장치모듈을 제공하는 것을 제 1 목적으로 하며, 휘선 및 빛샘을 방지함으로써 표시품질을 향상시키고, 나아가 광학시트의 수를 줄임으로써 제조 비용을 절감하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은, 도광판과; 상기 도광판의 하면에 구비된 반사판과; 상기 도광판의 적어도 일측면에 구비된 광원과; 상기 도광판의 상부에 배치되며, 그 저면에 다수의 인쇄패턴을 포함하는 제 1 인쇄영역을 구비하고, 확산기능을 갖는 베이스 필름과, 그 상부에 제1방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 구비한 제 1 렌티큘라 시트를 포함하여 구성된 광학시트를 포함하며, 상기 제 1 인쇄영역은 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 대응하여 0.5cm 내지 2cm의 폭을 가지며 형성된 것이 특징이다.

상기 광학시트는, 상기 제 1 렌티큘라 시트와, 그 상부로 상기 다수의 렌티큘라 렌즈의 교차하는 프리즘 산을 구비한 프리즘 시트와, 그 저면에 상기 인쇄영 역을 갖는 확산시트로 구성되거나, 또는 상기 제 1 렌티큘라 시트와, 상기 다수의 렌티큘라 렌즈와 교차하도록 배치된 다수의 렌티큘라 렌즈를 가지며 그 저면에 상기 인쇄영역을 갖는 제 2 렌티큘라 시트와, 확산시트로 구성되는 것이 특징이다.

상기 광학시트는, 상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트의 상부에 위치되는 확산시트를 더 포함하고, 상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트는 그 저면에 상기 제 1 인쇄영역에 대응하여 상기 제 1 인쇄영역과 동일한 형태를 갖는 제 2 인쇄영역을 가지는 것이 특징이다.

상기 베이스 필름은 그 내부에 불규칙한 다수의 입자를 갖거나, 또는 그 저면에 다수의 도트패턴이 구비된 것이 특징이다.

상기 제 1 및 제 2 인쇄영역에 각각 구비된 다수의 인쇄패턴은 원, 타원 및 다각형 형태 중 하나의 형태를 가지며, 상기 다수의 인쇄패턴의 면적은 모두 동일하거나, 또는 이를 구비한 시트의 테두리에서 중앙부로 갈수록 점진적으로 작은 면적을 갖는 형태로 형성된 것이 특징이다.

본 발명에 따른 액정표시장치모듈은, 커버버툼과; 상기 커버버툼 상부에 안착되며, 도광판과, 상기 도광판의 하면에 구비된 반사판과, 상기 도광판의 적어도 일측면에 구비된 광원과, 상기 도광판의 상부에 배치되며, 그 저면에 다수의 인쇄패턴을 포함하는 제 1 인쇄영역을 구비하고, 확산기능을 갖는 베이스 필름과, 그 상부에 제1방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 구비한 제 1 렌티큘라 시트를 포함하여 구성된 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과; 사각테 형상을 가지며, 상기 백라이트 유닛을 지지하는 서포트메인과; 상기 서포트메인의 내측이면서 상기 광학시트의 상부로 안착되는 액정패널과; 상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버를 포함하며, 상기 제 1 인쇄영역은 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 대응하여 0.5cm 내지 2cm의 폭을 가지며 형성된 것이 특징이다.

상기 광학시트는, 상기 제 1 렌티큘라 시트와, 그 상부로 상기 다수의 렌티큘라 렌즈의 교차하는 프리즘 산을 구비한 프리즘 시트와, 그 저면에 상기 인쇄영역을 갖는 확산시트로 구성되거나, 또는 상기 제 1 렌티큘라 시트와, 상기 다수의 렌티큘라 렌즈와 교차하도록 배치된 다수의 렌티큘라 렌즈를 가지며 그 저면에 상기 인쇄영역을 갖는 제 2 렌티큘라 시트와, 확산시트로 구성되는 것이 특징이다.

삭제

위에 상술한 바와 같이, 본 발명은 2매 또는 3매의 광학시트를 사용함으로써 1매 또는 2매의 광학시트를 수를 줄여 제조 비용을 액정표시장치모듈의 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.

광학시트 사용 매수를 줄임으로서 경량 박형의 액정표시장치모듈을 실현시키는 효과가 있다.

빛샘 및 휘선 발생이 억제됨으로써 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 분해 사시도를 도시한 도면이다.

우선, 도 4를 참조하면, 도시한 바와 같이, 액정표시장치모듈(101)은 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120) 그리고 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 탑커버(140)로 구성된다.

먼저 액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제 1 기판(112) 및 제 2 기판(114)을 포함한다.

이때, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 비록 도면상에 나타나지는 않았지만 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제 1 기판(112) 내면에는 다수의 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 교차하여 화소영역(pixel)이 정의되고, 이들 두 배선(미도시)이 교차하는 부근에는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)(미도시)가 구비되어 각 화소영역에 형성된 화소전극(미도시)과 연결되고 있다.

그리고, 상부기판 또는 컬러필터기판이라 불리는 제 2 기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter) 패턴 및 이들 각 컬러필터 패턴을 두르며, 상기 게이트 배선과 데이터 배선 및 박막트랜지스터 등의 구성요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix)가 구비되고 있으며, 이들을 덮는 공통전극이 구비되어 있다.

그리고 제 1, 제 2 기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 각각 부착되고 있다.

또한 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판(Flexible printed circuit board)이나 테이프 케리어 패키지(tape carrier package : TCP) 같은 연결부재(116)를 매개로 구동 인쇄회로기판(117)이 연결되어 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착된다.

전술한 구조를 갖는 액정패널(110)은 스캔 전달되는 게이트구동회로의 온(on)/오프(off) 신호에 의해 각 게이트 배선 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터구동회로의 신호전압이 데이터 배선을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

아울러 본 발명에 따른 액정표시장치모듈(101)에는 액정패널(110)이 나타내 는 투과율의 차이가 외부로 발현되도록 이의 배면에서 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비되고 있다.

상기 백라이트 유닛(120)은, 광원으로서 LED 어셈블리(129) 또는 램프와, 백색 또는 은색의 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 3매 또는 2매의 광학시트(121)를 포함한다.

이때, 도 4에 있어서는 3매의 광학시트로 이루어는 것을 일례로 도시하였다. 상기 3매의 광학시트(121)는 상기 도광판(123)으로부터 순차적으로 제 1 렌티큘라 시트(121a), 프리즘시트(121b) 및 확산시트(121c)로 구성되며, 2매로 구성되는 경우, 도면에 나타나지 않았지만, 제 1 렌티큘라 시트와 프리즘 시트로 구성되며, 이때 상기 프리즘 시트는 제 2 렌티큘라 시트로 대체될 수도 있다. 이때 상기 제 1 및 상기 제 2 렌티큘라 시트의 저면에는 도트패턴이 형성될 수도 있으며, 측면의 소정폭에 대응하여 흑색, 회색 등의 잉크로서 원 또는 다각형 등의 인쇄패턴이 형성된 인쇄영역(PA)이 구성되고 있는 것이 특징이다. 이러한 구성을 갖는 광학시트(121)는 도광판(123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 하는 역할을 한다. 이러한 광학시트(121)의 구성에 대해서는 추후 보다 상세히 설명한다.

한편, 상기 LED 어셈블리(129) 또는 램프(미도시) 형태의 광원은 도광판(123)의 입광부와 대면하도록 도광판(123)의 일측에 위치하며, 한편, 상기 LED 어셈블리(129)는 다수개의 LED(129a)와, 이의 LED(129a)가 일정 간격 이격하여 장착되는 PCB(129b)를 포함한다.

도광판(123)은 상기 LED(129a) 또는 램프(미도시)로부터 입사된 빛이 여러 번의 전반사에 의해 도광판(123) 내를 진행하면서 도광판(123)의 넓은 영역으로 골고루 퍼져 액정패널(110)에 면광원을 제공한다. 이러한 도광판(123)은 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.

반사판(125)은 도광판(123)의 배면에 위치하여, 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110) 쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

이러한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 탑커버(140)와 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화 되는데, 탑커버(140)는 액정패널(110)의 상면 및 측면 가장자리를 덮도록 단면이"ㄱ"형태로 절곡된 사각테 형상으로, 탑커버(140)의 전면을 개구하여 액정패널(110)에서 구현되는 화상을 표시하도록 구성한다.

또한, 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)이 안착하여 액정표시장치모듈(101) 전체 기구물 조립에 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 네 가장자리를 소정높이 수직 절곡하여 구성한다.

또한, 이러한 커버버툼(150) 상에 안착되며 액정패널(110) 및 백라이트 유닛(120)의 가장자리를 두르는 사각의 테 형상의 서포트메인(130)이 탑커버(140)와 커버버툼(150)과 결합됨으로써 액정표시장치모듈(101)을 완성하고 있다.

이후에는 본 발명의 가장 특징적인 면을 갖는 광학시트의 구성에 대해 설명한다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 광학시트의 구성을 도시한 사시도이다.

액정표시장치모듈(도 4의 101)에 있어서 광학시트(121)의 역할은 도광판(도 4의 123)을 통과한 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(도 4의 110)로 보다 균일한 면광원이 입사 되도록 하는 것이다. 따라서, 상기 광학시트(121)는 집광 및 확산의 역할을 구현할 수 있어야 한다. 종래의 백라이트 유닛에는 집광을 위해 2매의 프리즘 시트가 사용되었으며, 확산을 위해 2매의 확산시트가 사용되었다.

하지만 본 발명에 있어서는 확산 및 집광의 역할이 모두 가능하며, 더욱이 그 배면에 원, 타원, 다각형 형태의 패턴이 인쇄된 인쇄영역(PA)과 확산기능 부여를 위해 도트패턴(미도시) 또는 내부에 다수의 비드(미도시)를 구비한 것을 특징으로 하는 렌티큘라 시트(121a)가 1매의 프리즘시트 및 1매의 확산시트를 대신하여 구비되고 있는 것이 특징이다.

도 5a의 경우, 제 1 렌티큘라 시트(121a)와, 그 상부로 그 단면이 반원 형태를 갖는 렌티큘라 렌즈(LL)의 연장 방향과 교차하도록 그 단면이 삼각형 형태를 갖는 프리즘 렌즈(PL)가 배치된 프리즘 시트(121b)와, 그 상부로 확산시트(121c)로 구성된 것을 보이고 있다. 이때 상기 제 1 렌티큘라 시트(121a)의 저면에는 원, 타원, 다각형 형태의 패턴이 조밀하게 인쇄된 인쇄영역(PA)이 구비되고 있으며, 상기 확산시트(121c)의 저면에 대해서도 상기 제 1 렌티큘라 시트(121a)와 동일하게 인쇄영역(PA)이 형성되고 있는 것이 특징이다.

도 5b의 경우 광학시트(121)는, 제 1 렌티큘라 시트(121a)와 그 상부로 렌티큘라 렌즈(LL)가 서로 교차하는 방향으로 배치된 제 2 렌티큘라 시트(121d)와 확산시트(121c)로 구성된 것을 보이고 있다. 이때 상기 제 1 및 제 2 렌티큘라 시트(121a, 121d)의 저면에는 인쇄영역(PA)이 구비되고 있는 것이 특징이다.

도 5c의 경우 광학시트(121)는, 제 1 및 제 2 렌티큘라 시트(121a, 121d)만으로 형성된 것을 보이고 있다. 이때 상기 제 1 및 제 2 렌티큘라 시트(121a, 121d)의 저면에는 인쇄영역(PA)이 구비되고 있는 것이 특징이다.

도 5d의 경우 광학시트(121)는, 제 1 렌티큘라 시트(121a)와 렌티큘라 렌즈(LL)의 연장 방향과 교차하도록 프리즘 렌즈(PL)가 배치된 프리즘 시트(121b)만으로 형성된 것을 보이고 있다. 이때 상기 제 1 렌티큘라 시트(121a)의 저면에는 인쇄영역(PA)이 구비되고 있는 것이 특징이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 렌티큘라 렌즈의 단면 형태를 도시한 것이다.

우선, 도 6a를 참조하면, 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트(121a)는 투명 아크릴(acryl) 계열 수지, PMMA(polymethylmethacrylate), 열가소성수지인 PET(polyethylene terephthalate) 등으로 이루어지며, 그 내부에 불균일 입자(190)가 구성되어 광균일도에 따라 다양한 헤이즈(haze) 특성을 갖도록 구성된 베이스필름(BF)과, 상기 베이스 필름(BF)의 상부에 그 단면이 반원 형태를 갖는 다수의 렌티큘라 렌즈(LL)가 배치된 구조를 이루고 있는 것이 특징이다. 이때 상기 다수의 렌티큘라 렌즈(LL)는 집광의 역할을, 상기 베이스 필름(BF)은 그 내부에 구비된 다수의 비드에 의해 빛을 확산시키는 역할을 하게 되는 것이 특징이다.

이때, 헤이즈(haze) 특성이란 빛이 투명한 재료를 통과할 때 재료의 종류에 따라서는 반사나 흡수 외에 그 재료의 고유 성질에 따라 광선이 확산되어 불투명한 흐림상 외관이 나타나는 현상으로 이러한 헤이즈 특성 값은 다음 ①에 기재된 식에 따라 측정된다.

.......①

이러한 헤이즈 값의 조절을 통해 원하는 휘도 및 시야각을 구현할 수 있게 되는데, 상기 헤이즈 값이 30% 이하이면 광확산율이 낮아 시야각이 좁아지게 되며, 상기 헤이즈 값이 90% 이상이면 광투과율이 낮아 휘도가 낮아지게 된다.

이때, 상기 베이스 필름(BF)의 저면에는 다양한 형태 일례로 원, 타원, 다각형 패턴을 갖는 인쇄영역(PA)이 형성되고 있다.

한편, 도 6b를 참조하면, 또 다른 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트(121a)는 다수의 렌티큘라 렌즈(LL)와 베이스 필름(BF)이 모두 투명한 상태를 이루며, 상기 베이스 필름(BF)의 전면에 미세 도트패턴(192)이 형성되고 있는 것이 특징이다. 이러한 미세 도트패턴(192)은 도 6a에 도시된 불균일 입자(비드)(도 6a의 190)와 마찬가지로 그 형태에 따라 광 산란각을 조절할 수 있는 특징이 있다.

한편, 상기 미세 도트패턴(192)은 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 홀로그램 패턴(hologram pattern)을 사용하여 간섭패턴에 의해 입사된 빛을 이와 비대칭적인 방향으로 굴절시킴으로써 집광된 빛이 좀 더 경사진 각도로 확산되도록 할 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트(121a)는 도광판(미도시)을 통해 나온 빛을 집광 및 확산시키는 역할을 동시에 수행할 수 있음으로써 종래의 백라이트 유닛에 구비되는 1매의 프리즘 시트와 1매의 확산시트 역할을 하게되므로 이들 두 시트를 대신할 수 있다. 따라서, 종래의 4매로 구성된 광학시트를 도 5a 내지 5d에 도시한 구성과 같이 3매 또는 2매로 구성된 광학시트(121)로 대치할 수 있는 것이다.

한편, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트의 저면에 형성된 인쇄영역을 도시한 도면이다.

상기 인쇄영역(PA)은 도 7a에 도시한 바와 같이, 중앙부를 제외하고 상기 렌티큘라 시트(121a)의 가장자리를 따라 4측면에 모두 형성될 수도 있고, 또는 도 7b에 도시한 바와 같이, 4측면 중 광원에 가장 인접하는 일측면에 대응해서만 인쇄영역(PA)이 형성될 수도 있고, 또는 도 7c에 도시한 바와 같이, 서로 이웃한 2개의 측면에 대응해서 인쇄영역(PA)이 형성될 수도 있으며, 또는 도 7d에 도시한 바와 같이 서로 대향하는 2개의 측면에 대응해서 인쇄영역(PA)이 형성될 수도 있다.

이때, 상기 렌티큘라 시트(121a)의 저면에 형성된 상기 인쇄영역(PA)의 폭(w1)은 액정표시장치모듈의 크기에 따라 달라지겠지만, 0.5cm 내지 2cm 정도인 것이 바람직하다.

한편, 상기 인쇄영역(PA)은 흑색, 회색 및 백색 잉크 중 어느 하나를 사용하여 인쇄법을 통해 형성되게 된다. 상기 렌티큘라 시트(121a)의 저면에 대해 롤러 등을 구비한 인쇄장치(미도시)를 통해 상기 롤과 접촉함으로서 상기 롤 표면에 선 택적으로 도포된 잉크를 상기 렌티큘라 시트(121a)의 저면에 전사시킴으로써 형성될 수 있다.

이러한 인쇄법을 통한 인쇄영역(PA)의 형성은 프리즘 시트의 저면에 대해서는 현 실정에서는 불가능하다. 프리즘 산이 롤과 접촉에 의한 압력에 의해 뭉게짐이 발생하기 쉽고, 프리즘 시트는 프리즘 산 사이에 이물이 개입되면 이를 제거하기가 매우 어려우므로 반드시 양면에 보호시트를 접착된 상태로 운반 및 이송이 이루어져야 한다. 따라서, 인쇄장치를 통해 인쇄영역을 형성하기 위해서는 상기 보호시트를 제거한 한 후, 다시 보호시트를 부착하여야 하는데, 이 경우, 인쇄공정 단계에서 이물 등이 개입될 수 있다. 또한, 상기 프리즘 시트의 저면에 프리즘 산의 뭉게짐 없이 인쇄영역을 형성한다 하여도 보호시트를 다시 부착하는 경우 인쇄영역에 형성된 인쇄패턴과 접촉하게 되며, 도광판 상에 배치하기 위해 상기 보호시트를 제거하는 과정에서 인쇄패턴이 함께 제거될 수도 있다. 따라서, 프리즘 시트에 인쇄영역을 형성하는 것은 불량의 가능성이 매우 높으므로 현 실정에서는 거의 불가능하다.

본 발명의 경우, 렌티큘라 시트(121a)는 렌티큘라 렌즈(LL)가 뭉게짐 발생이 거의 발생하지 않으며, 통상적으로 보호시트 없이 운반 및 이송되고 있으므로 용이하게 인쇄법에 의해 인쇄영역을 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 백라이트 유닛은 1매의 프리즘 시트 및 1매의 확산시트를 대신하여 전술한 인쇄영역(PA)을 갖는 렌트큘라 시트(121a)를 구성함으로써 휘선 및 빛샘 불량을 방지하면서도 빛의 집광 및 확산이 원활하게 이루어져 휘도 불균일 현상이 발생하지 않는 것이 특징이다.

도 8a와 도 8b는 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트의 인쇄영역을 확대 도시한 평면도이다.

렌티큘라 시트(121a)의 저면에 흑색, 회색 및 백색 잉크로서 인쇄되는 인쇄영역(PA)에 형성되는 인쇄패턴(195)은 도 8a와 같이 모두 동일한 면적을 갖는 동일한 형태 예를들면 원, 타원, 다각형 형태를 가지며 형성될 수도 있으며, 또는 도 8b에 도시한 바와 같이, 그 형태는 동일한데 에지부에서 중앙부로 갈수록 그 패턴의 면적이 점진적으로 작아지는 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일부에 대한 단면도이다.

전술한 구성을 갖는 렌티큘라 시트를 구비한 본 발명에 따른 백라이트 유닛(120)은 종래대비 1매 또는 2매가 생략된 광학시트(121)를 구비함으로써 경량 박형을 실현시킬 수 있으며, 종래대비 1매 또는 2매의 광학시트 생략에 의해 그 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 경우 렌티큘라 시트(121a)의 저면에 인쇄영역(PA)이 구비됨으로써 기존의 광학시트, 더욱 정확히는 확산시트 1매를 삭제함으로 인하여 발생할 수 있는 도광판(123)의 측면에서 발생하는 빛과 직선으로 올라오는 빛의 상당량을 차단하여 주변부 빛을 흡수하는 역할과 수직으로 올라와 반사되는 일부 빛을 표면에서 산란시켜 휘선 경계선을 약화시켜 휘선 및 LED를 광원으로 하는 경우 상기 LED가 위치하는 곳이 특히 휘도가 증가하여 밝게 되는 핫 스팟(Hot Spot) 현상을 해결할 수 있다.또한, 서포트 메인(130)의 벽면 반사에 따른 휘선 발생을 개선 할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1은 일반적인 LED를 광원으로 사용한 액정표시장치모듈의 단면도.

도 2는 도 1의 A영역을 확대 도시한 단면도.

도 3은 종래의 액정표시장치모듈에 구비되는 광학시트에 대한 단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치모듈의 분해 사시도.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 광학시트의 구성을 도시한 사시도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 백라이트 유닛에 구비되는 렌티큘라 렌즈의 단면 형태를 도시한 도면.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트의 저면에 형성된 인쇄영역을 도시한 도면.

도 8a와 도 8b는 본 발명에 이용되는 렌티큘라 시트의 인쇄영역을 확대 도시한 평면도.

도 9는 본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일부에 대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

121 : 광학시트 121a : 제 1 렌티큘라 시트

121b : 프리즘 시트 121c : 확산시트

LL : 렌티큘라 렌즈 PA : 인쇄영역

PL : 프리즘 렌즈

Claims

도광판과;

상기 도광판의 하면에 구비된 반사판과;

상기 도광판의 적어도 일측면에 구비된 광원과;

상기 도광판의 상부에 배치되며, 그 저면에 다수의 인쇄패턴을 포함하는 제 1 인쇄영역을 구비하고, 확산기능을 갖는 베이스 필름과, 그 상부에 제1방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 구비한 제 1 렌티큘라 시트를 포함하여 구성된 광학시트

를 포함하며, 상기 제 1 인쇄영역은 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 대응하여 0.5cm 내지 2cm의 폭을 가지며 형성된 것이 특징인 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 광학시트는, 상기 제 1 렌티큘라 시트의 상부로 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 삼각형 형태의 단면을 가지는 프리즘 산을 전면에 구비한 프리즘 시트를 포함하거나, 또는

상기 제 1 렌티큘라 시트의 상부로 상기 제2방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 전면에 구비한 제 2 렌티큘라 시트를 더 포함하는 것이 특징인 백라이트 유닛.
제 2 항에 있어서,

상기 광학시트는, 상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트의 상부에 위치되는 확산시트를 더 포함하고,

상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트는 그 저면에 상기 제 1 인쇄영역에 대응하여 상기 제 1 인쇄영역과 동일한 형태를 갖는 제 2 인쇄영역을 가지는 것이 특징인 백라이트 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 베이스 필름은 그 내부에 불규칙한 다수의 입자를 갖거나, 또는 그 저면에 다수의 도트패턴이 구비된 것이 특징인 백라이트 유닛.
삭제
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 인쇄영역에 각각 구비된 다수의 인쇄패턴은 원, 타원 및 다각형 형태 중 하나의 형태를 가지며, 상기 다수의 인쇄패턴의 면적은 모두 동일하거나, 또는 이를 구비한 시트의 테두리에서 중앙부로 갈수록 점진적으로 작은 면적을 갖는 형태로 형성된 것이 특징인 백라이트 유닛.
커버버툼과;

상기 커버버툼 상부에 안착되며, 도광판과, 상기 도광판의 하면에 구비된 반사판과, 상기 도광판의 적어도 일측면에 구비된 광원과, 상기 도광판의 상부에 배치되며, 그 저면에 다수의 인쇄패턴을 포함하는 제 1 인쇄영역을 구비하고, 확산기능을 갖는 베이스 필름과, 그 상부에 제1방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 구비한 제 1 렌티큘라 시트를 포함하여 구성된 광학시트를 포함하는 백라이트 유닛과;

사각테 형상을 가지며, 상기 백라이트 유닛을 지지하는 서포트메인과;

상기 서포트메인의 내측이면서 상기 광학시트의 상부로 안착되는 액정패널과;

상기 액정패널의 상면 가장자리를 두르며, 상기 서포트메인 및 커버버툼에 결합 체결되는 탑커버

를 포함하며, 상기 제 1 인쇄영역은 상기 도광판의 적어도 하나의 일측면에 대응하여 0.5cm 내지 2cm의 폭을 가지며 형성된 것이 특징인 액정표시장치모듈.
제 7 항에 있어서,

상기 광학시트는, 상기 제 1 렌티큘라 시트의 상부로 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 삼각형 형태의 단면을 가지는 프리즘 산을 전면에 구비한 프리즘 시트를 포함하거나, 또는

상기 제 1 렌티큘라 시트의 상부로 상기 제2방향을 따라 반원 형태의 단면을 가지는 다수의 렌티큘라 렌즈를 전면에 구비한 제 2 렌티큘라 시트를 더 포함하는 것이 특징인 액정표시장치모듈.
제 8 항에 있어서,

상기 광학시트는, 상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트의 상부에 위치되는 확산시트를 더 포함하고,

상기 프리즘 시트 또는 상기 제 2 렌티큘라 시트는 그 저면에 상기 제 1 인쇄영역에 대응하여 상기 제 1 인쇄영역과 동일한 형태를 갖는 제 2 인쇄영역을 가지는 것이 특징인 액정표시장치모듈.
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