KR102177714B1 - 광학부재 및 이를 포함하는 발광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면 광학 부재는, 제1확산층, 그리고 상기 제1확산층의 출사면 상에 배치되며, 표면 홀로그램 패턴을 포함하는 제2확산층을 포함한다.

Description

광학부재 및 이를 포함하는 발광장치{OPTICAL ELEMENT AND LIGHTING DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 광학부재 및 이를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 내부에 전자(electron) 또는 정공(hall)을 형성한다. 이러한 전자 또는 정공에 임계치 이상의 전압을 인가하면 전기 에너지가 빛 에너지로 변환되면서 빛을 생성한다.
LED를 광원으로 사용하는 다양한 장치들이 개발되고 있다. LED를 광원으로 사용하는 장치로는 조명장치, 표시장치, 차량용 헤드램프 등이 있다.
LED는 구조가 간단하여 대량생산이 가능하다. 또한 LED는 진동에 강하며 긴 수명을 가지고 있다. 더불어 LED는 임계 이상의 전압을 가하는 순간 빛을 생성하기 때문에 빠른 응답속도를 가지고 있다.
반면에, LED는 한 점에서 빛을 생성하는 점광원으로서, LED를 그대로 광원으로 사용하는 경우에는 광원의 노출 또는 눈부심 현상이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, LED를 광원으로 사용하는 장치들은 입사된 빛을 내부에서 산란 및 확산시키는 확산판을 사용한다.
최근, LED를 적용한 장치들이 슬림(slim)화 되면서, 핫스팟(hot spot) 발생이심각한 문제로 대두되었다. 이에 따라, 핫스팟 발생을 방지하기 위한 광 확산 기술에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 광 확산각을 증가시켜 핫 스팟을 최소화하는 광학부재 및 이를 포함하는 발광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 광학 부재는, 제1확산층, 그리고 상기 제1확산층의 출사면 상에 배치되며, 표면 홀로그램 패턴을 포함하는 제2확산층을 포함한다.
상기 표면 홀로그램 패턴은 표면 양각 홀로그램 패턴을 포함할 수 있다.
상기 표면 양각 홀로그램 패턴은 1차원 또는 2차원의 랜덤(ramdom) 형상, 또는 크기가 서로 다른 비구면 형상을 포함할 수 있다.
상기 표면 양각 홀로그램 패턴의 높이는 상기 제1확산층의 출사면을 기준으로 0.5um 내지 100um를 만족할 수 있다.
상기 표면 양각 홀로그램 패턴은 감광재료로 형성될 수 있다.
상기 감광재료는 포토폴리머(photopolymer), UV 포토폴리머, 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic) 및 광회절(photorefractive) 재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 감광재료의 굴절율은 1.3 내지 1.6를 만족할 수 있다.
상기 광학부재의 광확산각(Full Width at Half Maximum, FWHM)은 5도 내지 100도를 만족할 수 있다.
상기 제1확산층은 확산제를 포함하는 확산시트를 포함할 수 있다.
상기 제1확산층은 체적 홀로그램 방식의 확산시트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 발광장치는 구동기판, 상기 구동기판 상에 배치되는 복수의 광원부, 그리고 상기 복수의 광원부 상에 배치되는 광학부재를 포함하며, 상기 광학부재는, 제1확산층, 그리고 상기 제1확산층의 출사면 상에 배치되며, 표면 홀로그램 패턴을 포함하는 제2확산층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 광확산각을 증가시켜 핫 스팟을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학부재를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 광학부재의 홀로그램 형상의 예들을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학부재를 포함하는 발광장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광장치가 적용되는 조명장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광장치가 적용되는 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학부재를 도시한 단면도이다. 또한, 도 2는 도 1의 광학부재의 홀로그램 형상의 예들을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학부재(10)는 광원부(20)로부터 조사되는 광을 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 확산하는 확산부재이다.
광학부재(10)는 제1확산층(11) 및 제2확산층(12)을 포함할 수 있다.
제1확산층(11)은 광원에서 입사된 광이 입사되는 제1입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제1출사면을 포함하고, 제2확산층(12)은 제1출사면에서 출사된 광이 입사되는 제2입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제2출사면을 포함한다. 이때 제1출사면과 제2입사면은 접합될 수 있다.
제1확산층(11)은 확산제를 사용하는 확산시트, 체적형 홀로그램(volume hologram) 시트 등을 포함할 수 있다.
확산시트는 투명 기재에 비즈(beads)와 같이 확산제를 첨가하여 제작된다.
체적형 홀로그램 시트는 물체파와 참조파의 간섭으로 공간에 만들어져 있는 간섭 무늬를 기록매질에 3차원적으로 기록한 홀로그램 시트이다.
여기서, 홀로그램(hologram)은 물체로부터 산란되는 정보가 담긴 물체파(signal wave)와 가간섭 참조파(reference wave)로부터 생기는 간섭 무늬를 나타낸다.
제1확산층(11)이 확산시트로 마련되는 경우, 확산시트를 구성하는 투명기재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthyleneTerephthalate, PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등이 사용될 수 있다.
제1확산층(11)이 체적형 홀로그램 시트로 마련되는 경우, 간섭 무늬가 기록되는 기록매질은 감광재료로 형성된 기판을 포함할 수 있다. 감광 재료로는 포토폴리머(photopolymer), UV 포토폴리머, 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic), 광회절(photorefractive) 재료 등이 사용될 수 있다.
제1확산층(11)은 일면이 광원부(20)으로부터 광이 조사되는 입사면으로 동작하고, 타면이 입사한 광이 확산되어 출사되는 출사면으로 동작한다.
이로 한정되는 것은 아니나, 제1확산층(12)의 광확산각은 (Full Width at Half Maximum, FWHM)은 50도 내지 80도를 만족할 수 있다. 여기서, FWHM은 어떤 측정량에 대해 피크가 관찰되었을 때 피크값의 절반값에서의 피크 폭으로, 반값 전폭 또는 반높이 나비라고도 한다
제1확산층(11)의 출사면에는 제2확산층(12)이 배치된다.
제2확산층(12)은 표면에 홀로그램 패턴이 형성되는 표면 홀로그램(surface hologram) 확산층이다.
제2확산층(12)은 제1확산층(11)의 출사면에 표면 양각(surface relief) 홀로그램 패턴 형상으로 결합될 수 있다. 즉, 제2확산층(12)은 제1확산층(11)의 출사면 상에 임프린팅(imprinting) 방식으로 표면 양각 홀로그램 패턴을 형성하는 방식으로 사용될 수 있다. 임프린팅 방식은 패턴이 각인된 스탬프를 이용하여 도장을 찍듯 기판 상에 패턴을 전사하는 공정이다.
제2확산층(12)은 감광재료를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 감광재료를 홀로그램 패턴이 각인된 스탬프에 도포한 후, 감광재료가 도포된 스탬프를 이용하여 제1확산층(11)의 출사면에 표면 양각 홀로그램 패턴을 전사하고, 이를 경화시켜 제2확산층(12)을 형성할 수 있다.
제2확산층(12)의 형성에 사용되는 감광재료는 포토폴리머(photopolymer), UV 포토폴리머, 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic), 광회절(photorefractive) 재료 등이 사용될 수 있다.
제2확산층(12)을 형성하는 감광재료의 굴절율은 일반 확산시트의 굴절율 이상을 만족한다. 이로 한정되는 것은 아니나, 제2확산층(12)을 형성하는 감광재료의 굴절율은 1.3 내지 1.6일 수 있다.
제2확산층(12)의 표면 양각 홀로그램 패턴의 형상은 제2확산층(12)을 형성하는 감광재료의 굴절율에 따라서 달라질 수 있다.
제2확산층(12)을 구성하는 표면 양각 홀로그램 패턴은 1차원 또는 2차원의 랜덤(ramdom) 형상, 또는 크기가 서로 다른 비구면 형상들의 조합을 포함할 수 있다.
도 2는 제2확산층(12)의 출사면에 형성되는 표면 양각 홀로그램 패턴의 예들을 도시한 것이다.
도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 표면 양각 홀로그램 패턴(121, 122)은 1차원또는 2차원의 랜덤(ramdom) 형상, 또는 크기가 서로 다른 비구면 형상들의 조합을 포함할 수 있다.
제2확산층(12)을 구성하는 감광재료의 굴절율이 커질수록 제2확산층(12)을 구성하는 표면 양각 패턴의 형상 크기가 작아질 수 있다. 반면에, 감광재료의 굴절율이 작아질수록 제2확산층(12)을 구성하는 표면 양각 패턴의 형상 크기가 커질 수 있다.
이로서 한정되는 것은 아니나, 제2확산층(12)을 구성하는 표면 양각 패턴은 높이가 0.5um 내지 100um를 만족하고, 각 형상의 가로직경 또는 세로직경이 0.5um 내지 100um를 만족할 수 있다. 여기서, 표면 양각 패턴의 높이는 제1확산층(12)의 출사면을 기준으로 하는 표면 양각 패턴의 높이이다.
표면 양각 패턴의 높이 또는 직경이 0.5um보다 작거나, 직경이 100um보다 큰 경우, 이를 만족하는 굴절율을 가지는 감광재료를 얻는 것이 어려운 문제가 있다.
제2확산층(12)에서 출사되는 광은 출사면에 형성되는 표면 양각 홀로그램 패턴의 주기, 높이 또는 형상에 따라서, R, G, B 효율이 조절될 수 있다. 따라서, 표면 양각 홀로그램 패턴을 조절하여, 제2확산층(12)의 광확산각을 조절하는 것이 가능하다.
이로 한정되는 것은 아니나, 제2확산층(12)에 의한 광확산각(FWHM)은 5도 내지 60도를 만족할 수 있다.
광학부재(10)의 확산각은 제1확산층(11) 및 제2확산층(12) 각각의 광확산각에 따라서 결정될 수 있다. 광학부재(10)의 확산각(Out angle)과 제1확산층(11) 및 제2확산층(12) 각각의 확산각(FWHM1, FWHM2) 간의 관계는 아래와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014005195919-pat00001
위 수학식에 제1확산층(11) 및 제2확산층(12) 각각의 확산각(FWHM1, FWHM2)을 대입하면, 광학부재(10)의 최종 확산각(FWHM)은 5도 내지 100도를 만족할 수 있다.
일반적으로 확산시트를 이용하여 광확산각을 증가시키기 위해서는 확산입자(beads)를 많이 포함시키거나, 확산시트를 여러 겹쳐 사용하나, 이는 광 투과율의 감소를 가져올 수 있다. 예를 들어, 60%의 투과율을 가지는 확산시트를 기준으로, 두 장의 확산시트를 겹쳐서 사용하는 경우, 첫 번째 확산시트에 의해서는 입사광 중 60%만 투과되고, 두 번째 확산시트에 의해서는 60% 투과된 광 중 다시 60%만 투과되어 입사광 대비 최종 광 투과율은 36% 이하로 감소한다.
이에 반해, 홀로그램 방식의 제2확산층(12)은 재질 특성 상 광 투과율이 90% 이상이다. 따라서, 제1확산층(11)이 60%의 투과율을 가진다고 가정하는 경우, 광학부재(10)의 최종 투과율은 54% 이상일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광학부재(10)는 확산제를 사용하는 확산시트 또는 체적 홀로그램 확산시트로 구성되는 제1확산층(11)의 출사면에 표면 양각 홀로그램 패턴의 제2확산층(12)을 형성함으로써, 광 손실을 최소화하면서 광확산각을 증가시키는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 광학부재(10)를 조명장치 또는 발광장치에 적용하는 경우, 조명장치 또는 발광장치의 광 균일도(Light uniformity)가 향상되는 효과가 있다.
또한, 제2확산층(12)을 구성하는 표면 양각 홀로그램 패턴의 광확산 형상에 따라서 빔 성형(beam shaping)이 가능하여, 원하는 방향으로 광이 조사되도록 빔 성형할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학부재를 포함하는 발광장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3을 참조하면, 발광장치는 광학부재(10), 적어도 하나의 광원부(20), 구동기판(30) 등을 포함할 수 있다.
광원부(20)는 구동기판(30) 상에 배치되며, 구동 기판(30) 상에 형성된 회로 패턴에 전기적으로 연결된다. 광원부(20)는 구동기판(30)의 회로 패턴으로부터 전기 신호를 입력받고, 이를 광 신호로 변환하여 출력하는 광원으로 동작한다. 본 발명의 실시 예에서는 광원부(20)가 점광원으로 동작하는 발광 다이오드를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
광학부재(10)는 광원부(20)의 광 진행 경로 상에 배치되며, 광원부(20)로부터 출사되는 광을 확산시키는 기능을 수행한다.
광학부재(10)는 전술한 바와 같이, 확산제를 포함하는 확산시트 또는 체적 홀로그램 방식의 확산시트를 포함하는 제1확산층(11), 그리고 제1확산층(11)의 출사면에 형성되며, 표면 양각 홀로그램 패턴을 포함하는 제2확산층(12)을 포함할 수 있다.
전술한 구조의 발광장치는 조명장치, 차량용 헤드램프, 표시장치의 백라이트 유닛 등에 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광장치가 적용되는 조명장치를 도시한 분해사시도로서, 평판 조명장치를 예로 들어 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조명장치는 광학부재(10), 광원부(20), 구동기판(30), 반사시트(40), 하부 케이스(50) 및 상부 케이스(60)를 포함할 수 있다.
하부 케이스(50)는 금속 등으로 이루어지며, 상부가 개구된 박스 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 하부 케이스(50)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다.
하부 케이스(50)의 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에는 복수의 광원부(20)가 탑재된 구동기판(30), 광학부재(10) 및 반사시트(40)가 수용되며, 상부 케이스(60)를 지지하는 기능을 수행한다.
광원부(20)에서 조사된 광은 반사시트(40)에 의해 반사되거나 직접 광학부재(10)로 입사되며, 광학부재(10)는 이를 확산시켜 출사한다.
상부 케이스(60)는 상부개 개구된 박스 형상으로 마련되며, 개구부에는 광원부(20)에서 조사된 광을 조명장치의 외부로 방출하는 렌즈부(61)가 결합될 수 있다.
즉, 광원부(20)에서 조사된 광은 광학부재(10)에 의해 확산되어 조명장치의 외부로 방출될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광장치가 적용되는 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 액정표시장치는 백라이트 유닛(100)과 액정패널(200)을 포함한다.
액정패널(200)은 액정표시장치의 표시부로서, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판과 컬러필터 기판과, 그리고 두 기판 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 기판은 복수의 게이트 라인, 복수의 게이트 라인과 교차하는 복수의 데이터 라인, 각 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다.
액정패널(200)의 일측에는 구동 회로부(300)가 연결될 수 있다.
구동 회로부(300)는 박막 트랜지스터 기판의 게이트 라인에 스캔 신호를 공급하는 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)(310)과, 데이터 라인에 데이터 신호를 공급하는 인쇄회로기판(320)을 포함한다.
구동 회로부(300)는 칩온필름(Chip on film, COF), 테이프캐리어패키지(Tape Carrier Package, TCP) 등의 방식으로 액정패널(200)과 전기적으로 연결된다.
액정표시장치는 액정패널(200)을 지지하는 패널 가이드(210), 액정패널(200)의 가장자리를 감싸며 패널 가이드(210)와 결합되는 상부 케이스(220)를 더 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(100)은 직하형으로 액정패널(200)에 결합되며, 하부 커버(bottom cover)(70), 구동기판(30), 복수의 광원부(20), 다수의 광학시트(80)를 포함할 수 있다.
하부 커버(70)는 금속 등으로 이루어지며, 상부가 개구된 박스 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 하부 커버(70)는 금속 플레이트 등이 절곡 또는 만곡되어 형성될 수 있다.
하부 커버(70)의 절곡 또는 만곡되어 형성되는 공간에는 구동 기판(30)이 수용된다. 또한, 하부 커버(70)는 광학시트들(80) 및 액정패널(200)을 지지하는 기능을 수행한다.
구동 기판(30)은 플레이트 형상을 가지며, 반사층이 구동기판(30) 상에 형성될 수 있다. 반사층은 광원부(20)로부터 조사되는 광을 반사시켜 백라이트 유닛(100)의 성능을 향상시키는 기능을 수행한다.
구동기판(30) 상에는 복수의 광원부(20)가 실장될 수 있다.
각 광원부(20)는 발광 다이오드 및 발광 다이오드를 덮도록 배치되는 렌즈를 포함할 수 있다.
각 발광 다이오드는 구동기판(30) 상에 배치되며, 구동기판(30)에 전기적으로 연결된다. 각 발광 다이오드는 구동기판(30)에서 공급되는 구동신호에 따라서 발광한다.
각 발광 다이오드는 점광원으로 동작하며, 구동기판(30) 상에 소정 간격으로 배치된 발광 다이오드는 배열(array)은 면광원을 형성할 수 있다.
각 발광 다이오드는 발광 다이오드 칩을 포함하는 발광 다이오드 패키지 형태로 마련될 수 있다. 각 발광 다이오드는 백색 광을 조사하거나, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광을 골고루 나누어서 조사할 수도 있다.
렌즈는 발광 다이오드로부터의 조사되는 광이 입사되면, 광속을 제어하여 휘도 균일성을 향상시키는 기능을 수행한다.
광학시트(80)는 확산시트(10), 편광시트(81), 프리즘 시트(82) 등을 포함하며, 광학시트(80)를 통과하는 광의 특성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다.
확산시트(10)는 전술한 도 1을 참조하여 설명한 광학부재(10)에 대응되며, 광원부(20)로부터 입사된 광을 액정패널(200)의 정면으로 향하게 하고, 넓은 범위에서 균일한 분포를 가지도록 광을 확산시켜 액정패널(200)에 조사한다.
편광 시트(81)는 편광 시트(81)로 입사되는 광들 중에서 경사지게 입사되는 광을 수직으로 출사되도록 편광시키는 기능을 수행한다. 확산 시트(10)로부터 출사되는 광을 수직으로 변화시키기 위해 적어도 하나의 편광 시트(81)가 액정패널(200) 하부에 배치될 수 있다.
프리즘 시트(82)는 자신의 투과축과 나란한 광은 투과시키고 투과축에 수직한 광은 반사시킨다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 제1확산층, 그리고
    상기 제1확산층의 출사면 상에 배치되는 제2확산층을 포함하고,
    상기 제1확산층은 광이 입사되는 제1입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제1출사면을 포함하고,
    상기 제2확산층은 상기 제1출사면에서 출사된 광이 입사되는 제2입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제2출사면을 포함하고,
    상기 제2출사면에는 표면 양각 홀로그램 패턴이 형성되고,
    상기 제2확산층은 감광재료로 형성되고,
    상기 감광재료는 포토폴리머(photopolymer), UV 포토폴리머, 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic) 및 광회절(photorefractive) 재료 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2확산층은 단일층으로 형성되고,
    상기 표면 양각 홀로그램 패턴은 1차원 또는 2차원의 랜덤(ramdom) 형상, 또는 크기가 서로 다른 비구면 형상을 포함하고,
    상기 제2확산층의 광 투과율은 90% 이상이고,
    광확산각(Full Width at Half Maximum, FWHM)이 5도 내지 100도인 광학부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 표면 양각 홀로그램 패턴의 높이는 상기 제1확산층의 출사면을 기준으로 0.5um 내지 100um인 광학부재.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감광재료의 굴절율은 1.3 내지 1.6인 광학부재.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1확산층은 확산제를 포함하는 확산시트인 광학부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1확산층은 간섭 무늬를 기록매질에 3차원적으로 기록한 확산시트인 광학부재.
  11. 구동기판,
    상기 구동기판 상에 배치되는 복수의 광원부, 그리고
    상기 복수의 광원부 상에 배치되는 광학부재를 포함하며,
    상기 광학부재는,
    제1확산층, 그리고
    상기 제1확산층의 출사면 상에 배치되는 제2확산층을 포함하고,
    상기 제1확산층은 광이 입사되는 제1입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제1출사면을 포함하고,
    상기 제2확산층은 상기 제1출사면에서 출사된 광이 입사되는 제2입사면과, 상기 광이 확산되어 출사되는 제2출사면을 포함하고,
    상기 제2출사면에는 표면 양각 홀로그램 패턴이 형성되고,
    상기 제2확산층은 감광재료로 형성되고,
    상기 감광재료는 포토폴리머(photopolymer), UV 포토폴리머, 포토레지스트(photoresist), 실버 팔라이드 에멀젼(silver halide emulsion), 중크롬산 젤라틴(dichromated gelatin), 포토그래픽 에멀젼(photographic emulsion), 포토써모플라스틱(photothermoplastic) 및 광회절(photorefractive) 재료 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2확산층은 단일층으로 형성되고,
    상기 표면 양각 홀로그램 패턴은 1차원 또는 2차원의 랜덤(ramdom) 형상, 또는 크기가 서로 다른 비구면 형상을 포함하고,
    상기 제2확산층의 광 투과율은 90% 이상이고,
    상기 광학부재는 광확산각(Full Width at Half Maximum, FWHM)이 5도 내지 100도인 발광장치.
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