KR102059999B1 - 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

광학 시트의 주름 발생을 개선할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 백라이트 유닛은 복수의 광원들; 상기 복수의 광원들로부터 입사되는 광을 적어도 하나의 측면에 마련된 입광면에 의해 반사되어 입사되는 광을 전면 방향으로 출사시키는 도광판; 상기 도광판으로부터 입사되는 광을 집광 또는 확산시키는 광학 시트; 및 상기 도광판을 지지하는 지지 프레임을 포함한다. 그리고, 상기 광학 시트는 상기 지지 프레임의 테두리에 고정된 상태에서 열에 의해 수축 형성된 열수축 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광학 시트를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 평판표시장치로서 최근까지 널리 이용되고 있다. 액정표시장치는 스스로 빛을 낼 수 없는 비자발광 디스플레이로서 외부에서 광을 공급해 주는 광원을 필요로 한다. 이처럼 액정표시장치의 후면에서 빛을 공급해 주는 장치를 백라이트 유닛(Backlight Unit, BLU)이라 한다. 이러한, 백라이트 유닛은 도광판의 유무에 따라 직하형 백라이트 유닛과 엣지형 백라이트 유닛으로 분류할 수 있다.
먼저, 직하형 백라이트 유닛은 불규칙적인 광을 고르게 확산시키는 확산판의 하면에 복수개의 광원들을 일렬로 배열하여 액정표시장치의 전면으로 빛을 직접 조광한다. 이러한, 직하형 백라이트 유닛은 엣지형에 비해 광의 이용효율이 높기 때문에 고휘도를 요구하는 대화면 액정표시장치에 주로 사용된다.
반면, 엣지형 백라이트 유닛은 확산판 대신에 빛을 안내하는 도광판을 사용하고, 도광판의 측면에 광원이 배치된다. 이러한, 엣지형 백라이트 유닛은 직하형에 비해 크기가 작은 액정표시장치에 사용되며, 빛의 균일성이 좋고, 내구 수명이 길며, 액정표시장치의 박형화에 유리하다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 엣지형 백라이트 유닛을 포함하는 종래의 액정 표시 장치는 액정 패널(170), 및 백라이트 유닛(Back Light Unit, 160)을 포함한다.
액정 패널(170)은 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판과 상부 기판으로 구성되어 백 라이트 유닛(150)으로부터 조사되는 광을 이용하여 소정의 영상을 표시한다. 이러한 액정 표시 패널(170)의 상하면 각각에는 편광 필름이 부착된다.
이러한, 액정패널(170)은 자체적으로 광을 발생시키지 못하므로 광을 공급하기 위한 광원이 필요하며, 액정패널(170)의 측면 또는 배면에 배치된 광원(백라이트)을 포함하는 백라이트 유닛(160)을 통해 광을 공급받게 된다.
백라이트 유닛(160)은 액정 패널(170)의 하부에 배치되어 액정 표시 패널(170)의 배면 전체에 광을 조사한다. 이러한 백라이트 유닛(160)은 도광판(110), 광원 어레이(120), 반사 시트(130), 복수의 광학 시트(140) 및 지지 프레임(150)를 포함하여 구성한다.
도광판(110)은 일측면에 입광부를 가지도록 평판 형태로 형성되어 지지 프레임(150)에 배치된다. 이러한, 도광판(110)은 입광부를 통해 광원 어레이(120)로부터 조사되는 광을 산란시켜 전면 방향으로 균일하게 출사되도록 한다.
광원 어레이(120)는 도광판(110)의 입광면에 마주보도록 배치되어 도광판(110)에 광을 조사한다. 이를 위해, 광원 어레이(120)은 인쇄회로기판(122), 및 복수의 광원들(124)를 포함하여 구성된다.
인쇄회로기판(122)은 내부에 형성된 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 복수의 광원들(124) 각각에 공급한다.
복수의 광원들(124)은 도광판(110)에 입사되는 광의 입광 효율을 높이기 위해, 일정한 간격을 가지도록 인쇄회로기판(122)에 설치되어 구동 전원 라인으로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광되어 도광판(110)의 입광면에 광을 조사한다.
반사 시트(130)는 도광판(110)의 배면에 배치되어 도광판(110)의 배면을 통과하여 입사되는 광을 액정 표시 패널(170) 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다.
광학 시트(140)는 도광판(110) 상에 배치되어 도광판(110)으로부터 액정 표시 패널(170) 쪽으로 진행하는 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 이를 위해, 광학 시트(340)는 하부 확산 시트, 하부 프리즘 시트, 상부 프리즘 시트, 및 상부 확산 시트 중 적어도 하나의 확산 시트 및 프리즘 시트를 포함하여 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 액정 표시 장치는 복수의 광학 시트(140)를 포함하여 집광 및 확산하여 광 효율을 높일 수 있다.
그러나, 종래의 액정 표시 장치에 포함된 복수의 광학 시트(140)는 고온, 고습, 정전기, 제조 공정 또는 보관할 때 불균일하게 분포되는 응력 등에 의하여 변형되어 주름이 생긴다는 문제점이 있다. 이로 인해, 종래의 액정 표시 장치는 휘도 불균일이 발생하게 되어 표시 품질을 저하시킨다.
또한, 종래의 액정 표시 장치는 광학 시트(140)의 두께가 얇을수록 주름이 보다 쉽게 생기기 때문에 광학 시트(140)의 두께를 줄이는 것에 한계가 있어 백라이트 유닛(160)을 슬림화하는데 어려움이 있다는 다른 문제점이 있다.
최근에는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 베이스 필름의 배면을 소정의 물질로 코팅하거나 2장의 시트를 합지한 광학 시트가 제안되었다. 그러나, 상기 제안된 광학 시트는 제조비용이 상승하고, 두께가 증가하며, 휘도 효율이 저하된다는 새로운 문제점이 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광학 시트의 주름 발생을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 광학 시트의 두께를 줄여 슬림화할 수 있는 백라이트 유닛및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 광학 시트의 유동을 방지할 수 있는 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 백라이트 유닛은 복수의 광원들; 상기 복수의 광원들로부터 입사되는 광을 적어도 하나의 측면에 마련된 입광면에 의해 반사되어 입사되는 광을 전면 방향으로 출사시키는 도광판; 상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판으로부터 입사되는 광을 집광 또는 확산시키는 광학 시트; 및 상기 도광판을 지지하는 지지 프레임을 포함한다. 그리고, 상기 광학 시트는 상기 지지 프레임의 테두리에 고정된 상태에서 열에 의해 수축 형성된 열수축 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 광학 시트는 열수축 필름을 포함함으로써 열수축 필름이 열에 의해 변형될 때 발생하는 장력을 이용하여 주름 발생을 방지할 수 있고, 주름으로 인한 휘도 불균일 및 표시 품질 저하를 개선할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열수축 필름을 광학 시트의 베이스 필름으로 제작하기 때문에 휘도 효율 측면에서 유리하다는 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 주름 발생에 따른 두께 제약이 없기 때문에 광학 시트의 두께를 줄일 수 있으며, 광학 시트의 슬림화를 통해 백라이트 유닛의 슬림화를 용이하게 할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 열수축 필름을 지지 프레임에 고정시킴으로써 광학 시트의 유동을 방지할 수 있고, 이에 따라, 광학 시트가 다른 광학 시트, 액정 패널, 도광판에 마찰되어 마모되는 것을 최소화할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 종래의 액정 표시 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 시트의 제1 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 광학 시트의 제2 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 광학 시트의 제3 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 변형된 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물 "상에" 또는 "아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 다만, "바로 위에" 또는 "바로 아래에"라는 용어가 사용될 경우에는, 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 것으로 제한되어 해석되어야 한다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명에 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 엣지형으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 직하형에도 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛은 도광판(210), 광원 어레이(220), 반사 시트(230), 광학 시트(240), 및 지지 프레임(250)를 포함하여 구성한다.
도광판(210)은 적어도 한 측면에 입광면을 가지도록 평면 형태(Flat Type)이거나 쐐기형태(Wedge Type) 형성되어 지지 프레임(250)에 배치된다. 이때, 도광판(110)은 PMMA(Polymethylmethacrylate) 등과 같은 플라스틱(Plastic), 수지(Resin) 등의 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 도광판(210)의 전면 및/또는 배면에는 입광면을 통해 입사되는 광을 상면 방향으로 진행시키기 위한 반사패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 이러한, 도광판(210)은 입광면에 의해 반사되어 입사되는 광을 내부적으로 산란시켜 전면 방향으로 균일하게 출사시킨다.
광원 어레이(220)는 도광판(210)의 입광면에 마주보도록 배치되어 도광판(210)에 광을 조사한다. 이를 위해, 광원 어레이(220)은 인쇄회로기판(222), 및 복수의 광원들(224)를 포함하여 구성된다.
인쇄회로기판(222)은 도광판(210)의 입광면에 중첩되도록 지지 프레임(250)에 배치된다. 이러한 인쇄회로기판(222)은 외부로부터 구동 전원이 공급되는 구동 전원 라인을 포함하는 것으로, 방열 특성이 우수한 금속 재질(예를 들어, 알루미늄)로 이루어질 수 있다. 이러한, 인쇄회로기판(222)은 구동 전원 라인을 통해 외부로부터 공급되는 구동 전원을 복수의 광원들(224) 각각에 공급함으로써 복수의 광원들(224)를 발광시켜 광을 방출하도록 한다.
복수의 광원들(224) 각각은 도광판(210)의 입광면에 대향됨과 아울러 소정 거리로 이격되도록 인쇄회로기판(222)에 일정한 간격으로 실장된다. 이러한 복수의 광원들(224) 각각은 인쇄회로기판(222)의 구동 전원 라인으로부터 공급되는 구동 전원에 의해 발광하여 소정의 휘도를 가지는 광을 도광판(210)의 입광면 쪽으로 방출한다.
이때, 복수의 광원들(224)은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode)가 적용될 수 있다.
이러한 복수의 광원들(224) 각각으로부터 방출되는 광은 도광판(210)의 입광면으로 입사된 후, 도광판(210)의 내부에서 반사 및 굴절되고, 반사 시트(230)에 의해 반사된 광과 함께 복수의 광학 시트(240)를 통과하여 액정 표시 패널(미도시)에 조사된다.
반사 시트(230)는 도광판(210)의 배면에 배치되어 도광판(210)의 배면을 통과하여 입사되는 광을 액정 표시 패널(미도시) 쪽으로 반사시킨다. 이러한 반사 시트(230)는 일측 가장자리 부분의 상면이 접착 부재에 의해 도광판(210)의 배면에 부착되고, 일측 가장자리 상면을 제외한 나머지 부분이 지지 프레임(250)에 안착될 수 있다.
광학 시트(240)는 도광판(210) 상에 배치되어 도광판(210)으로부터 액정 표시 패널(미도시) 쪽으로 진행하는 광의 휘도 특성을 향상시킨다. 이를 위해, 광학 시트(340)는 하부 확산 시트, 하부 프리즘 시트, 상부 프리즘 시트, 및 상부 확산 시트 중 적어도 하나의 확산 시트 및 프리즘 시트를 포함하여 구성될 수 있다. 광학 시트(240)는 상기 하부 확산 시트 또는 상기 상부 확산 시트 대신에 마이크로 렌즈 시트 또는 반사형 편광 시트(DBEF-D)를 포함할 수도 있다.
각 광학 시트에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 하부 확산 시트는 도광판(210) 상에 배치되어 도광판(210)으로부터 조사되는 광을 확산시켜 하부 프리즘 시트에 조사한다.
하부 프리즘 시트는 하부 확산 시트 상에 배치되어 하부 확산 시트를 통해 조사되는 광을 제 1 방향으로 집광한다. 여기서, 제 1 방향은 도광판(210)의 장변 또는 단변 방향에 대응될 수 있다.
상부 프리즘 시트는 하부 프리즘 시트 상에 배치되어 하부 프리즘 시트를 통해 조사되는 광을 제 2 방향으로 집광한다. 여기서, 제 2 방향은 제 1 방향에 직교되는 방향이 될 수 있다. 이러한, 상부 프리즘 시트는 백 라이트 유닛의 구조에 따라 생략될 수도 있다.
상부 확산 시트는 상부 프리즘 시트 상에 배치되어 상부 프리즘 시트를 통해 조사되는 광을 확산시켜 액정 표시패널(미도시)에 조사한다. 이때, 상부 프리즘 시트가 생략되는 경우, 상부 확산 시트는 하부 프리즘 시트 상에 배치되어 하부 프리즘 시트를 통해 조사되는 광을 확산시켜 액정 표시패널(미도시)에 조사할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광학 시트(240)에 대한 보다 구체적인 내용은 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
지지 프레임(250)은 광원 어레이(240)과 도광판(210)을 수납하고 광학 시트(240)를 지지한다. 이를 위하여, 지지 프레임(250)은 도광판(210)의 측면을 감쌀 수 있는 4개의 측면과 도광판(210)을 지지하기 위한 지지면으로 구성된 사각틀 형태로 형성된다. 이때, 지지면은 도광판(210) 배면을 전부 지지할 수 있도록 형성되거나, 도광판(210) 배면의 가장자리만 지지할 수 있도록 중간이 개방된 형태로 형성될 수 있다. 이러한, 지지 프레임(250)은 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 이루어진다.
한편, 지지 프레임(250)에는 광학 시트(240)를 고정시키기 위하여 하부로부터 상부로 돌출된 복수의 돌기(252)가 형성된다. 복수의 돌기(252)는 지지 프레임(250)의 테두리 전부 또는 일부에 소정의 간격으로 배치된다. 복수의 돌기(252)는 지지 프레임(250)의 장변 테두리 또는 단변 테두리에만 형성될 수도 있으나, 지지 프레임(250)의 장변 테두리 및 단변 테두리 모두에 형성되는 것이 바람직하다.
도 3은 도 2에 도시된 광학 시트의 제1 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 광학 시트(240)를 1매의 프리즘 시트로 예를 들어 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명에 따른 광학 시트(240)가 프리즘 시트 이외에 확산 시트를 포함하는 것을 배제시키는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 광학 시트(240)는 프리즘 시트로서, 제1 열수축 필름(242) 및 복수의 제1 프리즘 패턴(244)을 포함한다.
제1 열수축 필름(242)은 소정 온도 이상에서 수축이 일어나는 필름으로써, 보텀커버(250)에 고정된 상태에서 열에 의해 수축 형성된다.
제1 열수축 필름(242)은 지지 프레임(250)에 형성된 돌기(252)와 대응되는 위치에 돌기(252)가 삽입되는 돌기 삽입부(미도시)가 형성된다. 이러한 제1 열수축 필름(242)은 상기 돌기 삽입부(미도시)에 돌기(252)를 삽입함으로써 지지 프레임(250)에 고정된다.
특히, 제1 열수축 필름(242)은 지지 프레임(250)에 고정된 상태에서 열이 가해지면 열 수축에 따른 장력에 의해 평평하게 변형되고, 돌기 삽입부(미도시)가 지지 프레임(250)의 돌기(252)에 밀착되어 고정력이 강화된다.
이때, 제1 열수축 필름(242)은 Polyethylene(PET) 또는 Oriented Polystyrene(OPS)로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 열수축 필름(242)은 150°에서 30분 동안 가열하면 1% 이상의 치수 변화율을 나타낼 수 있다.
복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 제1 열수축 필름(242) 상부에 형성되어 제1 열수축 필름(242)으로부터 출사되는 광을 굴절 및 집광시킨다. 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 단면이 산과 같은 삼각 형상(△)을 가지며, 제1 열수축 필름(242) 상의 전면에 걸쳐서 일측에서 타측으로 연장된 이등변 삼각 형상이 복수개 배열된다. 이때, 복수의 제1 프리즘 패턴(244)의 높이와 삼각 형상의 밑면의 폭은 일정하게 또는 다르게 형성할 수 있다.
이러한 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시되지 않았지만, 광학 시트(240)는 제1 열수축 필름(242) 하부에 형성되어 제1 열수축 필름(242)으로 입사되는 광을 산란 및 확산시키는 비즈층(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 비즈층(미도시)은 확산 비즈를 제1 열수축 필름(242)의 표면에 도포함으로써 형성되고, 크기가 다양한 입자경의 투명한 수지 또는 글래스 등으로 이루어진다.
이러한 비즈층(미도시)는 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있으며, 제1 프리즘 패턴(244)과 동일 재료 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
일 예로서, 제1 열수축 필름(242)은 열수축 Polyethylene(PET)로 형성되고, 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성되며, 비즈층(미도시)은 polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 Polybutyl methacrylate(PBMA)로 형성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시되지 않았지만, 광학 시트(420)는 확산 시트로서, 열수축 필름, 열수축 필름으로부터 출사되는 광을 산란 및 확산 시키는 상부 비즈층, 및 열수축 필름에 입사되는 광을 산란 및 확산 시키는 하부 비즈층을 포함할 수 있다.
이때, 열수축 필름은, 상술한 제1 열수축 필름(242)과 같이, 보텀커버(250)에 고정된 상태에서 열이 가해지면 열 수축에 따른 장력에 의해 평평하게 형성된다. 이러한 상기 열수축 필름은 Polyethylene(PET) 또는 Oriented Polystyrene(OPS)로 형성될 수 있고, 150°에서 30분 동안 가열하면 1% 이상의 치수 변화율을 나타낼 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 광학 시트의 제2 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 광학 시트(240)가 2매의 프리즘 시트로 구성되는 것으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명에 따른 광학 시트(240)가 프리즘 시트 이외에 확산 시트를 포함하는 것을 배제시키는 것은 아니다. 예컨대, 광학 시트(240)는 1매의 프리즘 시트 및 1매의 확산 시트로 구성될 수 있고, 확산 시트 대신에 마이크로 렌즈 시트 또는 반사형 편광 시트(DBEF-D)로 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 시트(240)는 2매 이상이 적층될 수도 있다. 예컨대, 광학 시트(240)는 1매의 프리즘 시트 및 2매의 확산 시트가 적층될 수 있고, 2매의 프리즘 시트 및 2매의 확산 시트가 적층될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 광학 시트(240)는 하부 프리즘 시트(240a) 및 상부 프리즘 시트(240b)를 포함한다.
먼저, 하부 프리즘 시트(240a)는 도광판(210) 상에 배치되어 입사되는 광을 제1 방향으로 집광한다. 여기서, 제1 방향은 도광판(210)의 장변 또는 단변 방향에 대응될 수 있다.
이러한 하부 프리즘 시트(240a)는 제1 열수축 필름(242) 및 복수의 제1 제1 프리즘 패턴(244)으로 구성된다. 제1 열수축 필름(242) 및 복수의 제1 제1 프리즘 패턴(244)은 도 3에 도시된 제1 열수축 필름(242) 및 복수의 제1 제1 프리즘 패턴(244)과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다음으로, 상부 프리즘 시트(240b)는 하부 프리즘 시트(240b) 상에 배치되어 입사되는 광을 제 2 방향으로 집광한다. 여기서, 제 2 방향은 제 1 방향에 직교되는 방향이 될 수 있다.
이러한 상부 프리즘 시트(240b)는 제2 열수축 필름(246) 및 복수의 제2 프리즘 패턴(248)으로 구성된다. 제2 열수축 필름(246) 및 복수의 제2 프리즘 패턴(248) 역시 도 3에 도시된 제1 열수축 필름(242) 및 복수의 제1 제1 프리즘 패턴(244)과 그 구조 및 기능이 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 광학 시트(240)가 복수개인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 시트 사이에 지지 부재(254)가 더 형성된다.
지지 부재(254)는 하부 프리즘 시트(240a)와 상부 프리즘 시트(240b) 사이에 배치되어 하부 프리즘 시트(240a)와 상부 프리즘 시트(240b) 간에 에어 갭(air gap)을 형성한다.
이러한, 지지 부재(254)는 지지 프레임(250)의 테두리에 형성된 돌기(252)를 삽입할 수 있도록 고리 형태로 형성된다. 그리고, 지지 부재(254)의 높이는 하부 프리즘 시트(240a)와 상부 프리즘 시트(240b)가 이격될 수 있도록 하부 프리즘 시트(240a)에 형성된 제1 프리즘 패턴(244)의 높이 보다 크게 형성된다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛은 상술한 바와 같은 지지 부재(254)를 하부 프리즘 시트(240a)와 상부 프리즘 시트(240b) 사이에 배치함으로써 하부 프리즘 시트(240a)에 형성된 제1 프리즘 패턴(244)이 상부 프리즘 시트(240b) 배면에 마찰되어 마모되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 광학 시트의 제3 실시예를 설명하기 위한 A-A'선 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제3 실시예에 따른 광학 시트(240)는 프리즘 시트로서, 제1 열수축 필름(242), 복수의 제1 프리즘 패턴(244), 및 베이스 필름(249)을 포함한다.
복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 베이스 필름(249) 상부에 형성되어 베이스 필름(249)으로부터 출사되는 광을 굴절 및 집광시킨다. 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 단면이 산과 같은 삼각 형상(△)을 가지며, 베이스 필름(249) 상의 전면에 걸쳐서 일측에서 타측으로 연장된 이등변 삼각 형상이 복수개 배열된다. 이때, 복수의 제1 프리즘 패턴(244)의 높이와 삼각 형상의 밑면의 폭은 일정하게 형성할 수 있지만, 다르게 형성할 수도 있다.
이러한 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시되지 않았지만, 광학 시트(240)는 베이스 필름(249) 하부에 형성되어 베이스 필름(249)으로 입사되는 광을 산란 및 확산시키는 비즈층(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 비즈층(미도시)은 확산 비즈를 베이스 필름(249)의 표면에 도포함으로써 형성되고, 크기가 다양한 입자경의 투명한 수지 또는 글래스 등으로 이루어진다.
이러한 비즈층(미도시)는 Polyethylene(PET), methlystylene(MS) 수지, polymethyl methacrylate(PMMA), Polybutyl methacrylate(PBMA), polycarbonate(PC), Polystyrene(PS), 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성될 수 있으며, 베이스 필름(249) 및 제1 프리즘 패턴(244)과 동일 재료 또는 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
일 예로서, 베이스 필름(249)은 Polyethylene(PET)로 형성되고, 복수의 제1 프리즘 패턴(244)은 아크릴 레진(Acryl Resin)으로 형성되며, 비즈층(미도시)은 polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 Polybutyl methacrylate(PBMA)로 형성될 수 있다.
다음으로, 제1 열수축 필름(242)은 소정 온도 이상에서 수축이 일어나는 필름으로써, 지지 프레임(250)에 고정된 상태에서 열에 의해 수축 형성된다.
제1 열수축 필름(242)은 지지 프레임(250)에 형성된 돌기(252)와 대응되는 위치에 돌기(252)가 삽입되는 돌기 삽입부(미도시)이 형성된다. 이러한 제1 열수축 필름(242)은 상기 돌기 삽입부(미도시)에 돌기(252)를 삽입함으로써 지지 프레임(250)에 고정된다.
특히, 제1 열수축 필름(242)은 지지 프레임(250)에 고정된 상태에서 열이 가해지면 열 수축에 따른 장력에 의해 평평하게 변형됨과 동시에 하부에 배치된 복수의 제1 프리즘 패턴(244)을 가압하게 된다. 이때, 발생하는 가압력에 의하여 복수의 제1 프리즘 패턴(244)이 형성된 베이스 필름(249)은 주름 발생을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
이러한 제1 열수축 필름(242)은 Polyethylene(PET) 또는 Oriented Polystyrene(OPS)로 형성되고, 150°에서 30분 동안 가열하면 1% 이상의 치수 변화율을 나타낼 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 변형된 실시예를 설명하기 위한 A-A 선 단면도이다.
도 6에 도시된 광학 시트(240)는 도 2 내지 도 5에 도시된 백라이트 유닛과 달리, 소정의 두께로 형성된 접착 부재(256) 예를 들어, 양면 테이프에 의해 지지 프레임(250)의 테두리 상면에 고정될 수 있다.
이때, 접착 부재(256)는 지지 프레임(250)의 테두리 전부 또는 일부에 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 접착 부재(256)는 지지 프레임(250)의 장변 테두리 또는 단변 테두리에만 형성될 수도 있으나, 지지 프레임(250)의 장변 테두리 및 단변 테두리 모두에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
210: 도광판 220: 광원 어레이
230: 반사 시트 240: 광학 시트
242: 제1 열수축 필름 244: 제1 프리즘 패턴
246: 제2 열수축 필름 248: 제2 프리즘 패턴
249: 베이스 필름 250: 지지 프레임
252: 돌기 254: 지지 부재
256: 접착 부재

Claims (10)

  1. 복수의 광원들;
    상기 복수의 광원들로부터 입사되는 광을 전면 방향으로 출사시키는 도광판;
    상기 도광판 상에 배치되어 상기 도광판으로부터 입사되는 광을 집광 또는 확산시키는 광학 시트; 및
    상기 복수의 광원들과 상기 도광판을 수납하고, 상기 광학 시트를 지지하는 지지 프레임을 포함하고,
    상기 광학 시트는
    상기 지지 프레임에 고정된 상태에서 소정 온도의 열에 소정 기간 동안 가열하는 과정에 노출되어 열 수축에 따른 장력에 의해 평평하게 변형된 열수축필름과,
    상기 열수축필름의 상부 또는 하부에 배치되고 상기 도광판으로부터 출사되는 광을 집광하는 복수의 프리즘 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 프리즘 패턴은 상기 열수축 필름의 상부에 배치되는 백라이트 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광학 시트는
    상기 도광판 상에 배치되는 베이스 필름을 더 포함하고,
    상기 복수의 프리즘 패턴은 상기 베이스 필름과 상기 열수축 필름 사이에 배치되며,
    상기 열수축 필름은 상기 복수의 프리즘 패턴 상부에 배치되고 상기 복수의 프리즘 패턴에 압력을 가하는 백라이트 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광학 시트는
    상기 열수축 필름의 하부에 형성되어 입사되는 광을 확산시키는 하부 비즈층; 및
    상기 열수축 필름의 상부에 형성되어 출사되는 광을 확산시키는 상부 비즈층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열수축 필름은 상기 지지 프레임에 고정된 상태에서 150°의 온도에서 30분 동안 가열하는 과정에 의해 수축된 Polyethylene(PET)로 형성되는 백라이트 유닛.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임은 테두리에 배치되고 하부에서 상부 측으로 돌출된 복수의 돌기를 포함하고,
    상기 열수축필름은 상기 복수의 돌기와 대응되는 위치에 상기 복수의 돌기를 삽입할 수 있도록 형성된 복수의 돌기 삽입부를 포함하는 백라이트 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 시트는 복수개이고,
    상기 복수의 돌기를 삽입할 수 있도록 고리 형태로 형성되고, 복수의 광학 시트 사이에 배치되어 상기 복수의 광학 시트가 서로 이격 되도록 지지하는 지지 부재를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열수축필름은 상기 지지 프레임의 테두리 상면에 형성된 접착 부재에 의하여 상기 지지 프레임에 고정되는 백라이트 유닛.
  10. 액정의 광투과를 이용하여 영상을 표시하는 액정 표시 패널; 및
    상기 액정 표시 패널에 광을 조사하는 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치.
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