KR101728678B1 - 파티클이 구비된 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴절률이 서로 다른 복수 개의 레이어가 적층되어 광을 선택적으로 투과시키는 반사편광시트, 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합되는 제1집광시트 및 상기 반사편광시트의 상면에 위치하며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 복수 개의 파티클을 가지는 코팅층; 을 포함하며, 상기 복수 개의 파티클 중 적어도 일부는 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈이 제공된다.

Description

파티클이 구비된 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛{Reflective Polarizing Module Having Particle and Back Light Unit Having the Same}
본 발명은 별도의 파티클이 구비된 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 특정 편광의 광만을 투과시키는 반사편광시트에 별도의 파티클이 구비된 코팅층을 구비하여 집광되는 광을 확산시키는 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
근래에 들어 평판 디스플레이 패널의 사용이 확대되고 있으며, 그 중 대표적으로 액정표시장치가 있다.
일반적으로, 상기 액정표시장치(LCD)는 종래의 브라운관 방식(CRT)와는 달리 화면 전체에 균일한 광을 제공하는 백라이트 유닛이 필요하다.
구체적으로 백라이트 유닛은, 액정표시장치의 후면에서 균일한 광을 제공하는 구성으로써, 광원인 LED가 도광판의 한 측면에 배치되어 있고, 도광판은 하면에 반사판이 구비되어 광원에서 출사된 광을 상부로 전달 시키도록 구성된다.
그리고 이와 같이 구성된 상태에서 광원에 의해 발생된 광은 도광판 및 반사판에 의해 상부로 전달되고, 전달된 광은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 상부로 이동한다.
상기 집광시트는 일반적인 프리즘이 형성된 시트가 적용될 수 있다.
이와 함께 집광시트의 상부에는 별도의 반사편광시트가 구비하는 경우, 액정표시장치의 휘도를 상승시킬 수 있다.
이와 같이, 백라이트 유닛은 측면에 구비된 광원에서 발생된 광은 도광판 및 반사판에 의해 상부로 전달되고, 전달된 광은 다시 집광시트를 거치며 균일하게 집광되도록 구성된다.
한편, 백라이트 유닛에서 반사편광시트를 구비하는 경우, 액정표시장치의휘도를 상승시킬 수 있기 때문에 많이 사용되고 있으나, 복수 개의 프리즘을 가진 집광시트와 반사편광시트의 접합 시 경사면을 가진 프리즘의 상측 끝단부가 접합면을 형성하며 소실된다.
이와 같이 프리즘의 상측 끝단부가 소실되며 반사편광시트와의 접합면을 형성하여 접합됨으로써, 반사편광시트와 집광시트가 안정적으로 접합상태를 유지할 수 있다.
하지만, 이와 같이 집광시트의 상측 끝단부가 반사편광시트와 접합에 의해 소실됨에 따라, 접합면을 형성한 부분은 경사면이 사라지게 되고 이에 따라 집광시트가 하부로부터 전달되는 광을 집광하는 효율이 저감된다.
특히, 반사편광시트와 프리즘이 접합된 접합면을 통해서 광이 투과되는 경우 접합면 라인이 시인되거나, 다층 박막으로 구성된 반사편광시트의 광 간섭현상에 의한 컬러 쉬프트(color shift) 현상이 발생하여 디스플레이의 화면 품질이 저하되는 문제점이 발생하며, 액정패널과의 광 간섭에 의한 의도하지 않은 모아레 현상이 발생하게 된다.
본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반사편광시트에 파티클이 구비된 별도의 코팅층을 구비하여 반사편광시트를 투과한 광을 확산시켜 프리즘과의 접합 라인이 발생하지 않도록 하며 접합 라인에 의해 발생되는 모아레 현상을 방지하는 파티클이 구비된 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
또한, 프리즘의 상측 끝단부가 반사편광시트의 하면과 접합에 의해 소실되는 부분을 최소화시킴으로써 휘도 저하가 발생하는 것을 방지할 수 있는 반사편광모듈 및 이를 구비한 백라이트 유닛을 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따른 반사편광모듈은, 굴절률이 서로 다른 복수 개의 레이어가 적층되어 광을 선택적으로 투과시키는 반사편광시트, 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합되는 제1집광시트 및 상기 반사편광시트의 상면에 위치하며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 복수 개의 파티클을 가지는 코팅층을 포함하며, 상기 복수 개의 파티클은 최대직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅층은 상면에 돌출 형성된 복수 개의 확산패턴이 형성되어 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 확산패턴은 불균일하게 형성되며, 각각의 횡 방향에 따른 폭이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반사편광시트의 하면에 위치하여 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 횡 방향으로 제2폭만큼의 경계면을 가지도록 매립되어 접합되는 접착층을 더 포함하고, 상기 복수 개의 파티클은 최대직경이 상기 제2폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접착층은 불균일한 복수 개의 접합패턴을 가지며 상기 반사편광시트의 하면에 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 접착층에 형성된 상기 접합패턴의 횡 방향에 따른 직경이 상기 제2폭 보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 접착층은 내부에 복수 개의 상기 파티클이 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 파티클은 상기 코팅층과 굴절률이 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1구조화패턴은 수직 단면상에서, 각 상기 제1단위집광체의 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1구조화패턴은 제1단위집광체가 길게 연장된 형태로 반복하여 형성되며 연장방향을 따라 높이가 변화되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 백라이트 유닛은, 일측에 광원이 구비되어 상기 광원으로부터 발생되는 광을 전달하는 도광판, 상기 도광판의 하면에 적층되어 상기 도광판을 통과하여 전달되는 광을 상부로 반사시키는 반사판, 상기 도광판의 상부에 적층되어 하부로부터 전달되는 광을 고르게 확산시키는 확산시트 및 상기 확산시트의 상부에 결합되며 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제2단위집광체가 연속적으로 반복되는 제2구조화패턴을 가지는 제2집광시트를 포함하는 광학모듈 및 굴절률이 서로 다른 복수 개의 레이어가 적층되어 광을 선택적으로 투과시키는 반사편광시트, 상기 반사편광시트의 하부에서 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합되는 제1집광시트 및 상기 반사편광시트의 상면에 위치하며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 복수 개의 파티클을 가지는 코팅층을 포함하는 반사편광모듈을 가지며, 상기 복수 개의 파티클은 최대직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 반사편광시트의 상면에 파티클이 구비된 코팅층을 구비하여 반사편광시트를 통과한 광이 확산됨으로써, 반사편광시트와 집광시트의 접합면에 의해 형성되는 주기적인 패턴에 의해 발생되는 모아레 현상을 저감할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 반사편광시트를 투과한 광의 컬러가 쉬프트되는 것을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.
셋째, 반사편광시트의 상부에 파티클이 구비된 코팅층이 구비되어, 파티클에 의해 광이 확산됨으로써 반사편광시트와 집광시트에 형성된 구조화패턴의 접합 시 끝단부가 소실되어 접합면에 의한 집광효율의 감소를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반사편광모듈이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도;
도 2는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광모듈과 광학모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 입사된 광을 투과반사시키는 것을 나타낸 도면;
도 4는 도 1의 반사편광시트에서 코팅층 내부의 파티클이 제1단위집광체의 제1폭보다 상대적으로 작게 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 5은 도 1의 반사편광모듈에서 코팅층에 별도의 확산패턴이 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트의 하면에 별도의 접착층이 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 7은 도 6의 반사편광모듈의 측면을 나타낸 도면;
도 8는 도 6의 반사편광시트의 하면에 형성된 접착층에 별도의 접합패턴이 형성된 상태를 나타낸 도면;
도 9은 도 1의 반사편광모듈에서 각 제1단위집광체의 수직 높이가 불균일하게 형성된 상태를 나타낸 도면; 및
도 10은 도 1의 반사편광모듈에서 제1단위집광체의 연방방향에 따른 각각의 높이가 변화하는 형태에 대해서 나타낸 도면.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사편광모듈을 구비한 백라이트 유닛은, LCD나 LED 패널 등의 평판 액정표시장치에 적용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 허나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광학시트 단독으로 사용될 수도 있으며, 또는, 액정표시장치에 적용되는 것이 아닌 다른 기구에 적용되는 백라이트 유닛일 수도 있으며, 또는 조명기구 등 광의 특성 및 경로를 변화시키는 장치라면 어느 것에도 적용될 수도 있다.
<구성>
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반사편광모듈이 적용된 백라이트 유닛의 개략적인 구성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 반사편광모듈이 구비된 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광모듈과 광학모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
그리고 도 3은 도 1의 백라이트 유닛에서 반사편광시트가 입사된 광을 투과반사시키는 것을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1의 반사편광시트에서 코팅층 내부의 파티클이 제1단위집광체의 제1폭보다 상대적으로 작게 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정표시장치를 구성함에 있어서, 액정패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛(BLU: Back Light Unit)이 필수적으로 구비되어야 한다. 이와 같은 백라이트 유닛은 크게 광원(100), 도광판(200), 반사판(500), 광학모듈(300) 및 반사편광모듈(400)을 포함한다.
상기 광원(100)은 일반적으로 상기 도광판(200)의 측부에서 광을 발생키며, 상기 도광판(200)으로 광을 전달한다. 이러한 광원(100)으로는 LED(Light Emitting Diode) 및 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL) 등이 선택적으로 사용될 수 있다.
상기 도광판(200)으로 입사된 광은 도광판(200) 내부에서 전반사를 일으키며 진행하며, 임계각 보다 작은 각도의 입사각으로 도광판(200)의 표면에 입사되는 광은 전반사 되지 않고 투과되므로, 상측과 하측으로 방출된다. 이때, 상기 반사판(500)은 하측으로 방출된 광을 반사하여 도광판(200)으로 재 입사시켜 광효율을 향상시킨다. 이러한 과정을 통해 상기 도광판(200)은 입사된 광을 상기 광학모듈(300) 방향으로 전달시키게 된다.
상기 광학모듈(300)은 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 상기 도광판(200)로부터 전달되는 광을 확산시키고, 확산된 광을 다시 집광하여 상부로 전달하는 구성으로써, 확산시트(310) 및 제2집광시트(320)를 포함한다.
상기 확산시트(310)는, 상기 도광판(200)의 상부에 배치되어 광을 확산시키며 상기 제2집광시트(320)로 고르게 전달되도록 한다.
구체적으로 상기 확산시트(310)는, 하부에 구비된 상기 도광판(200) 및 상기 반사판(500)을 통해 상부로 전달되는 광을 고르게 확산하여 상부에 위치한 상기 제2집광시트(320)로 전달하는 구성으로써, 상면 또는 하면에 불균일한 확산 패턴이 형성되어 광을 확산시킨다.
상기 제2집광시트(320)는 상기 확산시트(310)의 상부에 결합되며 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제2단위집광체(322a)가 연속적으로 반복되는 제2구조화패턴(322)을 가진다.
본 발명에서 상기 제2집광시트(320)는 크게 제2베이스필름(324) 및 제2구조화패턴(322)을 포함한다.
상기 제2베이스필름(324)은 하부로부터 입사되는 광이 용이하게 투과할 수 있도록 광 투과성 필름이 사용되는 것이 일반적이다. 상기 제2베이스필름(324)의 상면에는 입사된 광을 굴절 및 집광시키는 상기 제2구조화패턴(322)이 상기 제2베이스필름(324)과 일체화 되도록 형성된다.
상기 제2구조화패턴(322)은 상기 제2베이스필름(324)의 상면에서 연속적으로 반복되며 상부방향으로 돌출되어 상부로 갈수록 횡단면적이 작아지는 경사면이 형성된 복수 개의 상기 제2단위집광체(322a)로 구성된다.
상기 제2단위집광체(322a)는 상기 제2베이스필름(324)을 투과한 광을 굴절 및 집광시켜 상부로 전달한다.
여기서, 상기 제2구조화패턴(322)은 삼각형상의 상하단면이 일 방향을 따라 연장되도록 형성된 복수개의 프리즘 형상을 포함한다.
이때, 상기 제2단위집광체(322a)는 복수 개로 구성되어 각각이 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 이와 달리 서로 다른 크기 및 경사면의 경사각도를 가지도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제2단위집광체(322a)는 경사면이 이중으로 구성되어 각각이 서로 다른 경사각도를 가지도록 상하방향에 따른 단면 형상이 다각형 형태로 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 상기 제2단위집광체(322a)는 상기 제2집광시트(320)의 상면을 따라 일방향으로 길게 연장되어 형성되며, 복수 개가 연속하여 배치된다.
이와 같이 상기 광학모듈(300)은 상기 도광판(200) 및 상기 반사판(500)을 통해 전달되는 광을 확산시키는 상기 확산시트(310) 및 상기 확산시트(310)의 상부에 배치되어 확산된 광을 상부로 집광시켜 전달하는 상기 제2집광시트(320)를 포함하여 하부로부터 전달되는 광을 상부로 집광시켜 전달한다.
한편, 상기 반사편광모듈(400)은 상술한 상기 광학모듈(300)의 상부에서 적층 형태로 배치되며 하부에서 전달되는 광을 집광 및 편광시켜 균일하게 광을 상부로 전달하는 구성으로써, 본 발명에서는 크게 반사편광시트(420), 제1집광시트(410) 및 코팅층(430)을 포함한다.
상기 반사편광시트(420)는 상술한 상기 광학모듈(300)에서 집광되어 전달되는 광 중 특정 편광의 광 만을 투과시키고 나머지는 다시 하부로 반사시키는 구성으로써, 상기 광학모듈(300)의 상부에 적층되어 결합된다.
일반적으로 상기 반사편광시트(420)는 다층의 레이어로 구성된 스택으로 특정 편광의 광을 반사하는 반사성 편광판 또는 미러로서 동작할 수 있다. 또한, 가시광선은 반사하고 적외선은 통과시키는 '콜드 미러'나 가시광선은 통과시키고 적외선은 반사하는 '핫 미러'와 같은 파장 선택성 반사경으로서 기능을 할 수도 있다.
본 발명에 사용된 바와 같은 상기 반사편광시트(420)는 정상광선은 물론이고 오프 각에도 고반사율이면서, 입사광선에 대해서는 낮은 흡수율을 보인다. 이러한 특성은 통상, 상기 반사편광시트(420)가 광의 단순한 반사 또는 반사성 편광에 사용되는지의 여부를 결정한다.
이와 같은 상기 반사편광시트(420)는 서로 다른 고굴절률 필름과 저굴절률 필름이 수십, 수백 또는 수천 개의 레이어가 적층되어 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 상기 반사편광시트(420)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반사편광시트(420)로 향하는 광은 서로 다른 편광의 광이 혼합된 상태로써 상기 반사편광시트(420)가 투과시키는 영역의 편광을 가진 P1의 광과 상기 반사편광시트(420)가 투과시키지 않는 영역의 편광을 가진 P2의 광으로 구성된다.
도시된 바와 같이, 상기 제1집광시트(410) 및 상기 제2집광시트(320)를 통과한 광은 P1 및 P2의 혼합상태이지만 상기 반사편광시트(420)는 P1 광만 투과시키고 P2의 광은 다시 하부방향으로 반사를 시킨다.
그래서 P1의 광은 외부로 방출되지만 P2의 광은 반사되어 하부로 되돌아가고 다시 상기 제1집광시트(410), 상기 제2집광시트(320), 상기 도광판(200) 및 상기 반사판(500) 등에 의해 반사되어 다시 상부로 이동한다. 이 과정을 통해서 P2의 광은 편광 상태가 변하게 되고 이와 같은 반복을 통해 상기 반사편광시트(420)가 투과시키기에 알맞은 편광 상태로 변환된다.
한편, 본 발명에 따른 상기 코팅층(430)은 상기 반사편광시트(420)의 상면에 위치하여 상기 반사편광시트(420)를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 구성으로써, 내부에 복수 개의 상기 파티클(432)을 가진다.
여기서, 상기 파티클(432)은, 다양한 형태로 형성되며 상기 코팅층(430)과 다른 재질로 구성되어 상기 반사편광시트(420)를 투과한 광을 확산시키도록 구성된다.
상기 파티클(432)은 복수 개로 구성되어 상기 코팅층(430) 내부에 포함되며, 상기 코팅층(430) 내부에서 불균일하게 배치된다. 여기서, 상기 파티클(432)은 상기 코팅층(430)과 다른 소재 또는 다른 굴절률을 가지도록 구성된다.
이에 따라 상기 반사편광시트(420)를 투과해서 전달되는 광을 안정적으로 확산시킨다.
본 실시예에서 상기 파티클(432)은 구 형태로 형성되어 다양한 각도로 광을 반사 또는 굴절시킴으로써 상기 반사편광시트(420)를 투과하여 전달되는 광을 확산시키도록 구성된다.
이와 달리 상기 파티클(432)은 구 형태가 아니라 다양한 형태의 다각형이나, 비대칭적인 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 상기 제1집광시트(410)는 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 상기 제1단위집광체(412a)가 연속적으로 반복되는 상기 제1구조화패턴(412)을 가지도록 구성되어 상기 제2집광시트(320)의 상면에 배치된다.
그리고 상기 제2집광시트(320)에서 집광되어 전달되는 광을 다시 집광하여 상부로 전달하도록 구성된다.
이때, 상기 제1단위집광체(412a)는 상술한 상기 제2단위집광체(322a)와 동일하게 형성될 수도 있고 이와 다르게 형성될 수도 있다.
본 발명에서 상기 제1집광시트(410)는 상술한 상기 제2집광시트(320)와 유사하게 상기 제1베이스필름(414) 및 상기 제1구조화패턴(412)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1구조화패턴(412)은, 상기 반사편광시트(420)의 하부에 배치되며 상기 제1베이스필름(414)의 상면에 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 상기 제1집광시트(410)는 상기 반사편광시트(420)의 하부에 적층 형태로 배치되며, 상기 제1단위집광체(412a) 중 적어도 일부가 상기 반사편광시트(420)와 접합된다.
이에 따라 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)가 접착상태를 유지하며 안정적으로 접합된다.
한편, 본 실시예에서 각각의 상기 제1구조화패턴(412) 및 상기 제2구조화패턴(322)은 횡 방향을 따라 길게 연장되어 형성되며, 상기 제1구조화패턴(412)의 연장방향은 상기 제2구조화패턴(322)의 연장방향과 교차되는 방향으로 배치된다.
본 실시예에서 상기 제1구조화패턴(412)과 상기 제2구조화패턴(322)의 연장방향이 수직으로 교차되도록 배치되며, 이와 달리 수직이 아니라 단순히 교차되는 방향으로도 배치될 수도 있다.
이에 따라 상기 확산시트(310)에서 확산되어 상부로 전달되는 광은 상기 제2단위집광체(322a) 및 상기 제1단위집광체(412a)를 경유하며 안정적으로 집광될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 제1집광시트(410)는 상기 제1구조화패턴(412)의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트(420)의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합된다.
구체적으로 상기 제1단위집광체(412a)는 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합되며, 접합 시 상측 끝단부의 일부가 소실되며 접합된다.
이때, 상기 제1단위집광체(412a)의 소실된 상측 끝단부의 횡 방향에 따른 폭이 제1폭을 가지도록 구성된다.
즉, 상기 제1단위집광체(412a)가 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합된 후 접합된 부분의 횡 방향 길이가 상기 제1폭이 되도록 접합된다.
본 실시예에서 상기 제1단위집광체(412a)는 도시된 바와 같이 상기 반사편광시트(420)의 하면에 직접 접합되며, 접합 시 상측 끝단부가 소실되며 접착제 역할을 하게 된다. 이때, 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합된 부분의 상기 제1폭은 L1이 된다
여기서, 제1폭인 L1의 길이가 가변되는 경우, L1은 상기 제1폭 중에서 가장 큰 폭을 의미한다.
이와 함께 상술한 상기 코팅층(430) 내부에 구비된 상기 파티클(432)은 복수 개 모두의 직경이 상기 제1폭 보다 상대적으로 작게 구성된다.
본 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 파티클(432)의 최대 직경이 L2로 상기 제1폭인 L1보다 상대적으로 작게 구성된다.
여기서, 파티클(432)의 직경이 가변되는 경우, L2는 상기 파티클(432)의 직경 중에서 가장 큰 직경을 의미한다.
여기서 상기 파티클(432)은 비드와 같은 확산입자가 고분자 수지에 확산된 결과일 수도 있으며, 확산입자의 일부분은 고분자 수지 내부에 매립되고, 나머지 부분만 노출된 형태로 형성될 수도 있다
이와 같이 상기 파티클(432)의 최대 직경이 상기 제1폭(L1)보다 상대적으로 작게 구성되며, 이에 따라 상기 제1단위집광체(412a)를 통과하여 상기 반사편광시트(420)로 전달된 광이 상기 파티클(432)에서 상부방향으로 굴절됨으로써 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로 상기 파티클(432)의 최대 직경(L2)이 상기 제1폭인 L1보다 큰 경우, 상기 제1단위집광체(412a)에서 굴절된 광의 각도가 상기 파티클(432)에 의해 더 큰 각도로 굴절됨으로써 중심이 아닌 사이드로 광이 굴절된다.
이에 따라 상기 코팅층(430)을 통과하는 광의 휘도가 전체적으로 감소하게 된다.
하지만, 본 출원발명과 같이 상기 파티클(432)의 최대 직경인 L2가 상기 제1폭인 L1보다 작게 형성됨으로써, 상기 제1단위집광체(412a)에서 굴절되어 전달되는 광이 상기 파티클(432)에 의해 상부방향으로 광이 확산된다.
따라서 상기 파티클(432)에 의해 상기 코팅층(430)을 통과하는 광은 휘도 저하를 최소로 함과 동시에 내부확산이 발생하여 상기 제1단위집광체(412a)와 상기 반사편광시트(420)의 접합면에 의해 발생되는 모아레 현상 등의 품질저하를 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 파티클(432)의 직경(size)을 조절함으로써, 상기 반사편광시트(420)를 통과한 광의 휘도를 조절하고 이에 따라 백라이트 유닛의 휘도 저하를 개선시킬 수 있다.
즉, 상기 코팅층(430)이 복수 개의 상기 파티클(432)을 가지며 상기 반사편광시트(420)의 상면에 형성되고, 상기 파티클(432)의 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성됨으로써, 상기 코팅층(432)을 통과하는 광이 중심이 아닌 사이드로 확산되는 것을 방지하여 휘도가 저감되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 백라이트 유닛은 상술한 상기 반사판(500), 상기 도광판(200), 상기 광학모듈(300) 및 상기 반사편광모듈(400) 순으로 각각 적층되어 결합되며, 상기 광원(100)으로부터 발생된 광을 안정적으로 확산 및 집광시켜 전달할 수 있으며, 상기 반사편광시트(420)를 통과한 광은 상기 파티클(432)에 의해 중심부로 확산될 수 있다.
<효과>
한편, 상술한 바와 같이 상기 코팅층(430) 내에 상기 파티클(432)이 구비됨에 따라 상기 제1집광시트(410) 및 반사편광시트(420)를 통과한 광을 일정각도로 확산시켜 접합라인 등의 품질저하에 문제가 되는 결함(defect)을 차폐시킨다.
일반적으로 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)가 접합됨에 따라 상기 제1단위집광체(412a)의 상측 끝단부 일부가 소실되며 이에 따라 하부에서 전달되는 광을 굴절시키는 경사면의 부재에 의해 광이 집광되지 않는 부분이 발생한다.
이에 따라 백라이트 유닛을 이용한 액정표시장치에서 모아레 현상이나 컬러 쉬프트 및 접합라인에 의한 음영 등이 발생하여 디스플레이 품질을 저하시킨다.
하지만, 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)과 같이 복수 개의 상기 파티클(432)이 구비된 상기 코팅층(430)을 상기 반사편광시트(420)의 상면에 위치함으로써, 상기 제1집광시트(410)와 함께 상기 파티클(432)이 하부에서 전달되는 광을 일정각도로 집광 및 확산시킬 수 있다.
즉, 상기 광학모듈(300)에서 전달되는 광이 상기 제1단위집광체(412a)와 상기 반사편광시트(420)의 하면이 접착함에 따라 발생하는 접합면에 의해 일부가 집광되지 않더라도 상기 코팅층(430)에 구비된 상기 파티클(432)에 의해 확산되어 휘도 저하를 방지할 수 있다.
그리고 이와 같이 상기 코팅층(430)에 상기 파티클(432)이 구비됨으로써 상기 코팅층(432)을 통과하는 광이 중심이 아닌 사이드로 확산되는 것을 방지하여 휘도가 저감되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 복수 개의 상기 파티클(432) 중에서 최대 크기의 상기 파티클(432) 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제1단위집광체(412a)와 상기 반사편광시트(420)를 통해 접합면에 의한 음영이 발생하지 않도록 광을 안정적으로 확산시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 파티클(432)의 직경이 상기 제1폭보다 작게 형성됨으로써, 상기 제1단위집광체(412a)와 상기 반사편광시트(420)의 접합면 상부에 적어도 하나 이상의 상기 파티클(432)이 배치되고, 이에 따라 안정적으로 광을 확산시킬 수 있다.
물론, 상기 파티클(432)의 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성됨과 동시에 상기 코팅층(430) 내부에서 다양한 크기를 가질 수 있으며, 상기 코팅층(430)의 제작 시 그 크기를 조절하여 휘도를 조절할 수도 있다.
이와 같이 상기 코팅층(430)에 상기 파티클(432)이 구비되며 상기 제1폭보다 상대적으로 작은 직경을 가짐으로써, 상기 제1집광시트(410)에서 상기 반사편광시트(420)와의 접합면에 의해 집광되지 못한 광을 확산시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 제1집광시트(410) 및 반사편광시트(420)를 통과한 광을 일정각도로 확산시켜 액정표시장치에 줄무늬 등이 발생하는 모아레 현상이나 컬러 쉬프트 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 반사편광시트(420)의 상부에 파티클(432)이 구비된 코팅층(430)이 구비되어, 파티클(432)에 의해 광이 확산됨으로써 반사편광시트(420)와 제1집광시트(410)에 형성된 제1구조화패턴(412)의 접합 시 끝단부가 소실되어 접합면에 의한 집광효율의 감소를 저하 시킬 수 있는 이점이 있다.
<변형예>
다음으로, 도 5을 참조하여 본 발명에 따른 상기 코팅층(430)의 변형된 형태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 5은 도 1의 반사편광모듈(400)에서 상기 코팅층(430)에 별도의 상기 확산패턴(434)이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
도시된 도면을 살펴보면 상술한 바와 같이 상기 반사편광시트(420)의 상면에 상기 파티클(432)이 구비된 상기 코팅층(430)에 별도의 상기 확산패턴(434)이 더 형성된다.
구체적으로 상기 확산패턴(434)은 상기 코팅층(430)의 상면에 돌출 형성되어 복수 개로 구성되며, 불균일한 패턴을 가지도록 구성된다.
본 실시예에서 상기 확산패턴(434)은 도시된 바와 같이 일반적인 구 형태의 돌기로 형성되며, 불규칙적으로 상기 코팅층(430)의 상면에 배열된다. 이때, 상기 확산패턴(434)의 크기는 균일하지 않고 불균일한 크기를 가지며, 각각의 횡 방향에 따른 폭이 상술한 제1폭보다 상대적으로 작게 형성된다.
이와 같이 상기 확산패턴(434)이 상기 코팅층(430) 상면에 형성됨에 따라 상기 제1집광시트(410)에서 집광되지 않고 상기 반사편광시트(420)을 투과해 전달되는 광을 상기 파티클(432)과 함께 확산시킬 수 있다.
여기서, 돌기 형태로 형성된 상기 확산패턴(434)의 횡 방향에 따른 최대 크기인 L3가 상기 제1폭인 L1보다 상대적으로 작게 형성됨으로써, 상기 제1구조화패턴(412)과 상기 반사편광시트(420)의 하면의 접착에 의해 발생되는 접합면을 통해 집광되지 않고 투과되는 광을 확산시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 코팅층(430)에서 상기 확산패턴(434)은 마스터를 이용해서 복제하는 방법으로 형성될 수도 있고, 별도의 가공롤을 이용해서 형성될 수도 있다.
이어서, 도 6 내지 도 8를 참조하여 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)에서 별도의 상기 접착층(440)이 더 포함된 상태를 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 도 1의 백라이트 유닛에서 상기 반사편광시트(420)의 하면에 별도의 상기 접착층(440)이 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 반사편광모듈(400)의 측면을 나타낸 도면이며, 도 8는 도 6의 상기 반사편광시트(420)의 하면에 형성된 상기 접착층(440)에 별도의 상기 접합패턴(442)이 형성된 상태를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 6 및 도 7을 살펴보면 본 발명의 백라이트 유닛에서 별도의 상기 접착층(440)이 더 포함된 상태를 나타낸 것으로, 상기 반사편광시트(420)의 상면에 상기 코팅층(430)이 형성됨과 동시에 상기 반사편광시트(420)의 하면에 상기 접착층(440)이 형성된다.
구체적으로, 상기 접착층(440)은 상기 반사편광시트(420)의 하면에서 일부 또는 전체에 위치할 수 있으며 균일한 두께 또는 불균일한 두께를 가질 수 있다.
본 실시예에서는 상기 반사편광시트(420)의 하면에 균일한 두께로 상기 접착층(440)이 구비되고, 상기 제1집광시트(410)에 형성된 상기 제1구조화패턴(412)의 상측 끝단부가 상기 접착층(440) 내부로 매립된다.
여기서, 상기 반사편광시트(420)의 하면에 위치한 상기 접착층(440) 내부로 매립되는 상기 제1단위집광체(412a)의 상측 끝단부가 상기 접착층(440)과 횡 방향으로 제2폭의 경계면을 가지도록 만큼 매립되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 제1단위집광체(412a)가 상기 접착층(440) 내부로 매립 시 매립된 부분의 횡 방향 길이가 상기 제2폭인 L3가 되고, 상기 코팅층(430) 내에 포함된 상기 파티클(432)의 직경 크기인 L2보다 상대적으로 크게 형성된다.
여기서, 제2폭인 L3의 길이가 가변되는 경우, L3는 상기 제2폭 중에서 가장 큰 폭을 의미한다.
이에 따라, 상기 접착층(440) 내부로 상기 제1단위집광체(412a)가 매립됨에 의해 접합면이 발생하더라도 하부에서 전달되는 광은 상기 확산패턴(434) 또는 상기 파티클(432)에 의해 확산될 수 있다.
삭제
이와 같이 상기 반사편광모듈(400)에 별도의 상기 접착층(440)이 더 구비됨에 따라 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)의 접착 면적이 증가하여 접착력이 증가하고 이에 따라 보다 안정적으로 상기 제1집광시트(410)와 상기 반사편광시트(420)의 접착상태를 유지할 수 있다.
그리고 상기 접착층(440)은 상기 제1집광시트(410)와 동일한 소재로 구성될 수도 있고 이와 달리 굴절률이 서로 다른 소재로 구성될 수도 있다.
한편, 이와 달리 도 8를 살펴보면 상기 접착층(440)에 불균일한 복수 개의 상기 접합패턴(442)이 더 형성될 수 있다.
여기서, 상기 접합패턴(442)은 상술한 상기 확산패턴(434)과 마찬가지로 돌기 형태로 하부방향으로 돌출되어 복수 개가 형성되며, 각각의 돌기의 횡 방향에 따른 직경은 상기 제2폭인 L3보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.
이와 같이 상기 접착층(440)에 상기 접합패턴(442)이 형성됨에 따라 상술한 바와 같이 상기 제1단위집광체(412a)가 매립되는 부분에 의해 접합면이 발생하더라도 하부에서 전달되는 광은 상기 확산패턴(434) 또는 상기 파티클(432)에 의해 확산되며, 이와 함께 상기 제1단위집광체(412a)의 일부만 상기 접착층(440) 내부로 매립됨에 따라 경사면의 소실을 최소화시켜 광의 집광효과를 증가시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 파티클(432)은 상기 코팅층(430) 뿐만 아니라 상기 접착층(440) 내부에도 복수 개가 구비되어 상기 제1집광시트(410)에서 집광된 광을 확산시키도록 구성될 수도 있다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 상기 반사편광모듈(400)에서 상기 제1구조화패턴(412)의 변형된 형태에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
도 9은 도 1의 반사편광모듈(400)에서 상기 제1구조화패턴(412)이 복수개의 제1단위집광체(412a) 각각의 수직 높이가 불균일하게 형성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 10은 도 1의 반사편광모듈(400)에서 상기 제1단위집광체(412a)의 연장방향에 따른 각각의 높이가 변화하는 형태에 대해서 나타낸 도면이다.
먼저, 도 9을 살펴보면 상기 제1단위집광체(412a)는 상술한 바와 달리 복수 개가 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 따라 복수 개가 이격되어 배치된다. 여기서, 도시되지는 않았지만 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)의 각각은 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 서로 이격되어 배치된다.
이때, 도시된 바와 같이 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 구성된다.
이와 같이 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)가 균일하지 않은 상하방향 높이를 가지도록 구성됨으로써, 상기 제1베이스필름(414)과 상기 반사편광시트(420)의 접합 시 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a) 중 일부만 상기 반사편광시트(420)에 접합되고, 나머지는 접합되지 않는다.
여기서, L1은 전술하였듯이, L1의 길이가 가변되는 경우 제1폭 중에서 가장 큰 폭을 의미하고, 본 실시예에서는 복수개의 제1단위집광체(412a) 중에서 반사편광시트(420)에 접합이 된 제1단위집광체(412a)의 폭 중 가장 큰 폭을 말한다.
L3는 전술한 L3의 길이가 가변되는 경우 제2폭 중에서 가장 큰 폭을 의미하고, 본 실시예에서는 복수개의 제1단위집광체(412a) 중에서 접착층(440)에 매립되어 접합이 된 제1단위집광체(412a)의 폭 중 가장 큰 폭을 말한다.
이와 같이 상기 제1단위집광체(412a)의 일부만 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합됨에 따라, 상기 제1집광시트(410)에서 경사면의 소실이 적어지므로, 상기 광학모듈(300)에서부터 전달되는 광의 집광효과 감소를 최소화 시킬 수 있다.
다음으로 도 10을 살펴보면, 상기 제1베이스필름(414)의 상면에 상기 제1단위집광체(412a)가 변형된 행태를 나타낸 것으로서, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)가 상기 제1베이스필름(414)의 상면을 따라 길게 연장되어 형성되며 각각이 횡 방향을 따라 반복하여 배치된다.
이때, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 연장방향을 따라 높이가 불균일하게 형성되어 일부만 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합되도록 구성된다.
즉, 복수 개의 상기 제1단위집광체(412a)는 일정한 패턴을 가지며 균일하게 이격되어 배치되며, 각각의 상기 제1단위집광체(412a)는 연장방향을 따라 불균일한 높이를 가지도록 형성됨으로써, 하나의 상기 제1단위집광체(412a)에서 일부만 상기 반사편광시트(420)의 하면에 접합되는 형태가 된다.
이때 각각의 상기 제1단위집광체(412a)의 높이는 일정한 주기(P)를 가지면서 변화될 수 있으나, 높이가 연장방향을 따라서 불규칙하게 변화될 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 광원 200: 도광판
300: 광학모듈 310: 확산시트
320: 제2집광시트 322: 제2구조화패턴
324: 제2베이스필름 400: 반사편광모듈
410: 제1집광시트 412: 제1구조화패턴
414: 제1베이스필름 420: 반사편광시트
430: 코팅층 440: 접착층
500: 반사판

Claims (11)

  1. 굴절률이 서로 다른 복수 개의 레이어가 적층되어 광을 선택적으로 투과시키는 반사편광시트;
    상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합되는 제1집광시트; 및
    상기 반사편광시트의 상면에 위치하며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키며, 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 복수 개의 파티클을 가지는 코팅층;
    상기 코팅층의 상면에 돌출 형성되며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 복수 개의 확산패턴;
    을 포함하며,
    상기 확산패턴은,
    불균일하게 형성되며, 각각의 횡 방향에 따른 폭이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사편광시트의 하면에 위치하여 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 횡 방향으로 제2폭만큼의 경계면을 가지도록 매립되어 접합되는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접착층은,
    불균일한 복수 개의 접합패턴을 가지며 상기 반사편광시트의 하면에 위치하는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접착층에 형성된 상기 접합패턴의 횡 방향에 따른 직경이 상기 제2폭 보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 접착층은,
    내부에 복수 개의 상기 파티클이 구비되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 파티클은,
    상기 코팅층과 굴절률이 다른 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1구조화패턴은,
    수직 단면상에서, 각 제1단위집광체의 최하단부에서 최상단부에 이르는 수직거리가 불균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1구조화패턴은,
    상기 제1단위집광체가 길게 연장된 형태로 반복하여 형성되며 연장방향을 따라 높이가 변화되는 것을 특징으로 하는 반사편광모듈.
  11. 일측에 광원이 구비되어 상기 광원으로부터 발생되는 광을 전달하는 도광판;
    상기 도광판의 하면에 적층되어 상기 도광판을 통과하여 전달되는 광을 상부로 반사시키는 반사판;
    상기 도광판의 상부에 적층되어 하부로부터 전달되는 광을 고르게 확산시키는 확산시트 및 상기 확산시트의 상부에 결합되며 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제2단위집광체가 연속적으로 반복되는 제2구조화패턴을 가지는 제2집광시트를 포함하는 광학모듈; 및
    굴절률이 서로 다른 복수 개의 레이어가 적층되어 광을 선택적으로 투과시키는 반사편광시트, 상기 반사편광시트의 하부에서 상부로 갈수록 횡단면적이 감소하는 제1단위집광체가 연속적으로 반복되는 제1구조화패턴을 가지며, 상기 제1단위집광체의 상측 끝단부가 상기 반사편광시트의 하부에서 횡 방향으로 제1폭을 가지도록 접합되는 제1집광시트 및 상기 반사편광시트의 상면에 위치하며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키며, 직경이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 복수 개의 파티클을 가지는 코팅층; 및
    상기 코팅층의 상면에 돌출 형성되며, 상기 반사편광시트를 투과하여 전달되는 광을 확산시키는 복수 개의 확산패턴;을 포함하며,
    상기 확산패턴은,
    불균일하게 형성되며, 각각의 횡 방향에 따른 폭이 상기 제1폭보다 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
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