KR200361393Y1 - 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을구비한 반사시트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 평판형 반사판의 평탄면 상에 광원에서 멀어질수록 밀도가 점진적으로 높아지는 도트패턴을 인쇄하거나 반사판의 반사층을 음각 및 양각이 주기적으로 반복되고 소정 각도로 경사지게 형성하여 도광판에서 입사되는 빛을 반사판 전체에 걸쳐 균일하게 반사 및 산란시킴으로써 빛의 균일성과 휘도를 동시에 향상시키는 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트에 관한 것이다. 본 고안은 광원을 제공하는 램프와, 상기 램프에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하여 도광판에서 나오는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하여 상기 도광판에서 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트와, 상기 도광판 후방에 위치하여 상기 램프에서 나오는 빛을 반사시켜 전방으로 집중시켜주고 상기 도광판의 후면, 측면으로부터 빛의 손실을 막아주는 반사판 및 상기 반사판의 상부면에 상기 램프에서 멀어질수록 그 넓이가 점진적으로 넓어지고 그 간격이 점진적으로 좁아지는 인쇄패턴으로 구성된다. 이와 같은 구성의 본 고안에 의하면, 빛의 휘도와 균일성이 증진되어 빛의 효율성이 향상되게 된다.

Description

균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트{A reflector sheet with the embossed carving or pattern on the upper side}

본 고안은 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트에 관한 것으로 더욱 상세하게는 평탄면의 평판형 반사판 상에 균일 혹은 불균일의 패턴을 규칙적으로 인쇄 배열하거나 반사판의 반사층에 음각 혹은 양각의 요철을 형성함으로써 빛의 균일성을 유지하면서도 빛의 휘도를 향상시킬 수 있는 반사시트에 관한 것이다.

일반적으로, 인간이 정보를 취득하는 수단으로는 인쇄, 음성, 및 영상 등과 같은 다양한 수단이 사용된다. 또한, 최근에 멀티미디어 기술의 발전에 따라서, 인간이 정보를 취득하는 수단으로서 멀티미디어 개념이 도입되는 한편, 예를 들어 컴퓨터나 휴대용 전화기와 같은 정보기기의 사용 빈도가 증가함에 따라서 이러한 정보기기를 위한 영상 표시수단이 급격히 발전되고 있다.

이러한 정보기기의 표시수단으로서 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube)과 비교하여 전력 소모가 적으며 가볍고 휴대가 간편한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)의 쓰임새가 증가되고 있는 추세이다.

이러한 액정 표시 장치는 음극선관(Cathode Ray Tube), 플라스마 표시장치(Plasma Display Panel), 박형 표시장치(Field Emission Display)와는 달리, 스스로 빛을 내는 장치가 아니므로 액정화면의 배면에 화상을 시각적으로 표현하기 위하여 광원이 필요하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 액정층의 배면을 조사하기 위하여 액정층의 하면에 백라이트 유니트(Back Light Unit)를 설치하여 사용하게된다.

즉, 어두운 곳에서 사용할 수 없는 단점을 보완하여 어두운 곳에서도 사용할 수 있도록 정보표시면을 균일하게 면조사하는 장치가 백라이트이며, 이러한 백라이트는 노트북, 모니터용 TFT-LCD의 광원이기 때문에 최소의 전력으로 최대한 밝은 빛을 내야 한다. 백라이트는 선과 같이 가는 형광등 빛을 상기 액정표시장치의 표면 구석구석까지 동일한 밝기로 유지시켜 면광으로 바꾸어 주는 역할을 한다.

상기한 백라이트 유닛의 종래 구성은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광원을 제공하는 램프(1), 램프(1)에서 발광된 빛을 반사시켜 주는 반사판(Reflection sheet: 3), 도광판(Light guide plate: 5), 확산판(Diffusion sheet: 7), 수평 및 수직 프리즘 시트(Prism sheet: 9,11), 보호시트(13)로 구성되어 있으며, 이러한 각각의 부품을 하나의 유닛으로 묶어주는 몰드 프레임(Mold flame: 도시되지 않음)으로 구성된다.

상기 백라이트의 분류는 램프(1)의 위치에 따라 램프(1)가 TFT-LCD의 뒷편에서 바로 전면을 향하여 빛을 발하는 직하형(Direct type)과, 램프(1)가 도광판(5)의 옆에 위치하여 빛이 도광판(5)을 거치면서 전면을 향하도록 하는 사이드형(Side type) 및 사이드형의 일부이기는 하지만 도광판(5)이 경사진 쐐기형(Wedge type)으로 분류할 수 있다.

상기 직하형(Direct type)과 사이드형(Side type)은 대형 모니터용으로 사용되고 있으며, 상기 쐐기형(Wedge type)은 노트북 컴퓨터용으로 사용되고 있다.

한편, 상기 램프(1)는 백색광을 발광하는 것으로 도광판(5)의 일측 가장자리에 위치할 수 있고, 도광판(5)의 양측 가장자리에 각각 복수개가 위치할 수 있으며, 상기 램프(1)는 백라이트유닛을 통해 LCD 패널에 빛을 입사시켜주는 광원으로, 주로 사용되는 램프의 종류는 발광다이오드(Light Emitting Diodes), EL(Electro Luminescent), 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 있으나, 통상 발열량이 적은 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescence Lamp)를 많이 사용하고 있다.

상기 반사판(3)은 상기 도광판(5)에서 일부의 빛이 반대편을 통해 손실이 발생할 때 이러한 손실부분을 최소한으로 줄이기 위하여 사용되는 것으로, 도광판(5)의 배면으로 빠져나가는 빛을 도광판(5)의 방향으로 반사시키는 역할을 수행한다.

상기 반사판(3)은 모재(Base materials)에 반사율이 높은 물질을 코팅하며, 스테인레스강(stainless steel), 황동(brass), 알루미늄(aluminum) 등의 모재 위에 은(silver)을 주로 사용하거나 형광램프(1)의 주변에서 장시간의 흡열로 황변이 발생하는 것을 방지하기 위하여 티타늄(titanium)등을 코팅하거나 또는 고반사율을 가진 폴리머(polymer)를 코팅층으로 사용하기도 한다.

상기 도광판(5)은 백라이트 유닛에서 가장 핵심이 되는 부품으로서 광의 경로가 전면으로 향하도록 하는 기능을 수행하며, 실제로 광의 경로는 매질의 변화가 있어야 하지만 도광판(5) 내부에서는 경로의 변화가 없기 때문에 이를 위해 도광판(5)의 표면에 도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 도광판(5)의 형성물질과 다른 도트 스크린(dot screen)이 인쇄되어 있다.

즉, 도광판(5)은 인쇄방식을 이용하여 도광판(3)의 하부면에 도트패턴을 형성시킨 것이다. 그리고, 상기 도트패턴 내에는 작은 유리구술과 같은 작은 알갱이를 포함한다. 따라서, 정확하게는 대부분의 상기 도광판(5) 내로 들어온 빛이 알갱이에 의해 산란되고, 알갱이에 의하여 산란된 빛이 도광판(5)의 상부 표면을 지나 패널로 향하면서 결국 사용자의 육안에 의하여 감지되는 것이다.

이 때, 상기 도트패턴이 형성된 도광판(5) 만으로는 산란된 빛이 직접 눈으로 들어오기 때문에 도광판(5)에 인쇄된 도트패턴의 모양이 그대로 비치게 된다. 상기 도트패턴은 심지어 패널을 장착한 후에도 확연히 감지할 수 있는 수준인 바, 종래에는 토트패턴의 비침을 최소화시커거나 제거하는 과정이 필요로 하였으며, 이를 위해 종래에는 폴리머 재료를 기본으로 하고 양면에 작은 유리구슬 알갱이와 같은 확산재를 혼합한 확산판(7)을 구비하였다.

더불어, 상기 확산판(4)을 지난 광 휘도는 면에 수직한 수평 및 수직 양방향으로 확산이 일어나면서 광 휘도는 급격히 저하된다. 이러한 광을 다시 포커스(focus) 시켜 광 휘도를 올리기 위한 것이 수평 및 수직 프리즘 시트(9, 11)이다.

상기 수평 및 수직 프리즘 시트(9,11)는 띠 모양(strip type)의 마이크로 프리즘(micro prism)이 모재(base materials: Polyethylene Terephtalate)의 상부에 형성된 것으로, 거의 수평 및 수직 두 장을 한 세트로 사용한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 백라이트 유닛에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

도광판 하부의 도트패턴에 의하여 반사판에서 반사된 빛이 산란되는 정도나 확산판에 의하여 도광판을 통과한 빛이 산란되는 정도는 실질적으로 미약하다. 즉, 상기 반사판에서 반사되는 빛이 도광판에서 산란되거나 상기 확산판에서 확산되는 빛이 전부 반사되고 균일화되어 액정층으로 입사될 것 같지만, 상기 반사판에서 반사되는 빛의 상당부분이 전부 반사되는 것이 아니라 실제로 반사판 혹은 도광판의 측면으로 흐르거나 도중에 흡수되어 실제로 육안으로 볼 수 있는 빛의 양은 더욱 줄어들 뿐만 아니라 그 빛의 균일성 또한 상당히 저하되어 빛의 효율성이 나빠지는 문제점이 있다.

그리고, 상기 반사판의 상면은 아무리 그 표면을 평면으로 형성한다고 하더라도 다소 불규칙한 만곡면이 형성될 수 있기 때문에 도광판에서 입사되는 빛이 상기 만곡면에서 불규칙하게 난반사되어 빛의 균일성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 빛의 균일성 및 휘도를 향상시키기 위하여 평탄면을 갖는 평판형의 반사판 상면에 빛을 산란시킬 수 있는 다수의 균일 혹은 불균일 패턴 혹은 음각 혹은 양각 요철이 구비된 반사시트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도.

도 2는 종래의 백라이트 유닛의 구성을 개략적으로 나타내는 측단면도.

도 3은 본 고안에 의한 백라이트 유닛의 구성을 나타내는 분해사시도.

도 4 및 도 5에는 본 고안의 바람직한 일실시에 의한 반사판의 도트패턴의 구성을 나타내는 사시도.

도 6 내지 도 8에는 본 고안의 다른 실시예에 의한 반사판의 요철 구성을 나타내는 사시도.

**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**

100: 백라이트 유닛 110: 램프

120: 도광판 130: 확산판

140: 프리즘시트 150: 반사판

152: 모재 154: 반사층

160: 확산부 170: 패턴

180: 요철

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 광원을 제공하는 램프와, 상기 램프에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하여 도광판에서 나오는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하여 상기 도광판에서 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트와, 상기 도광판 후방에 위치하여 상기 램프에서 나오는 빛을 반사시켜 전방으로 집중시켜주고 상기 도광판의 후면, 측면으로부터 빛의 손실을 막아주는 반사판과, 상기 반사판의 상부면에 상기 램프에서 멀어질수록 그 넓이가 점진적으로 넓어져서 상기 반사판 전체에 걸쳐 빛의 균일도를 유지하면서도 빛의 휘도를 향상시키도록 인쇄된 도트패턴을 포함하여 구성된다.

상기 도트패턴은 상기 반사판의 상부면에 상기 램프에서 멀어질수록 그 넓이는 일정하나 그 간격이 점진적으로 좁아지는 것이 바람직하다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 본 고안은 광원을 제공하는 램프와, 상기 램프에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판과, 상기 도광판 상부에 위치하여 도광판에서 나오는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산판과, 상기 확산판 상부에 위치하여 상기 도광판에서 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트와, 상기 도광판 후방에 위치하여 상기 램프에서 나오는 빛을 반사시켜 전방으로 집중시켜 주고 상기 도광판의 후면, 측면으로부터 빛의 손실을 막아주며, 일측에는 빛을 집중적으로 반사하는 모재가 구비되고, 빛의 반사율을 한 층 강화하기 위하여 상기 모재 상에 반사층이 적층된 반사판과, 상기 반사판의 반사층이 소정의 경사각을 갖는 만곡부로 된 음각 및 양각이 규칙을 갖고 주기적으로 반복되는 요철을 포함하여 구성된다.

상기 요철은 램프에서 멀어질수록 그 크기가 점진적으로 넓어지고 그 간격이 좁아지는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각혹은 음각 요철을 구비한 반사시트에 의하면 빛의 균일성을 유지하면서도 빛의 휘도를 향상시킬 수 있어 빛의 효율을 한 층 높일 수 있는 잇점이 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 고안에 의한 백라이트 유닛의 구성이 분해사시도로 도시되어 있으며, 도 4 및 도 5에는 본 고안의 일실시에 의한 반사판의 도트패턴 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 6 내지 도 8에는 본 고안의 다른 실시예에 의한 반사판의 요철 구성이 사시도로 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 백라이트 유닛(100)은 광원을 제공하는 램프(110)와, 램프(110)에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판(light guide panel: 120)과, 도광판(120) 상부에 위치하여 도광판(120)으로부터 나오는 빛을 확산시켜 빛의 휘도를 향상시키는 확산판(diffuser sheet: 130)과, 확산판(130) 상부에 위치하여 도광판(120)으로부터 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트(prism sheet: 140)와, 도광판(120) 배면에 위치하여 램프(110)에서 나오는 빛을 앞쪽으로 반사시켜 액정층(도시되지 않음)으로 집중시켜주고 도광판(120)의 후면/측면으로부터 빛의 손실을 막아주는 역할의 반사판(reflector sheet: 150)으로 이루어진다.

상기 반사판(150)은 상기 도광판(120)의 후면 혹은 측면에서 입사되는 빛을 집중적으로 반사시키는 알루미늄 등의 모재(152)와 상기 모재(152) 상에 적층되어상기 모재(152)에서 반사되는 빛을 한층 더 높게 반사시키기 위해 고반사율을 갖는 은 등의 반사층(154)으로 구성된다.

본 고안의 실시예에 의한 상기 반사판(150)에는 반사되는 빛의 균일도 및 휘도를 향상시키기 위한 광균일 확산부(160)가 더 형성된다. 상기 확산부(160)는 상기 도광판(120)의 후면에서 누출되는 빛의 반사와 동시에 균일도를 높이기 위하여 다양한 패턴 혹은 요철로 이루어진다.

먼저 본 고안의 일실시예에 의하면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 확산부(160)는 반사판(150)의 상면에 도트 형상의 패턴(170)을 인쇄하는 것이다.

광원인 램프(110)에서 멀어질수록 인쇄도트 패턴(170)에서 산란되는 정도가 작아지기 때문에 산란정도를 높이면서도 광원인 램프(110)와의 이격거리에 관계없이 산란정도를 균일하게 유지할 수 있도록 하기 위한 인쇄형태는 여러가지가 있을 수 있으나 여기서는 두 가지만 소개한다.

그 중 하나의 방법이, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 반사판(150) 상부면에 인쇄도트 패턴(170)의 면적을 광원인 램프(110)로부터 멀어질수록 넓게 형성하는 것이다. 따라서, 광원에서 가까운 인쇄도트 패턴(170)에 의한 빛의 반사 및 산란이나 광원에서 멀어진 인쇄도트 패턴(170)에 의한 빛의 반사 및 산란이나 그 반사 및 산란되는 정도는 광원인 램프(110)와의 거리에 관계없이 전체적으로 균일하게 조절된다.

다른 하나의 방법이, 도 5에 도시된 바와 같이 인쇄도트 패턴(170)의 면적을 광원과의 거리에 관계없이 일정하게 유지하면서 인쇄도트 패턴(170) 사이의 간격을광원이 램프(110)에서 멀어질수록 크게 형성하는 것이다. 즉, 광원(110)에서 멀어질수록 인쇄도트 패턴(170)의 밀도를 강화함으로써 광원(110) 사이의 이격 거리에도 불구하고 평판 전체에 걸쳐 균일하게 빛의 반사 및 산란이 이루어지게 된다.

본 고안의 다른 실시예에 의하면, 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이 확산부(160)는 반사판(150)의 상면에 양각 혹은 음각의 형상이 주기적으로 반복되는 포트 혹은 선형의 요철(180)을 하고 있다.

상기 요철(180) 역시도 상기 반사판(150) 전체에 걸쳐 빛을 균일하게 반사 및 산란시키기 위하여 광원인 램프(110)에서 멀어질수록 그 양각 혹은 음각의 요철(180) 면적을 넓게 하거나 요철(180) 사이의 간격을 좁게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 요철(180)은 반사판(150)을 형성하는 반사층(154)이 소정 각도의 경사각을 형성하도록 음각 혹은 양각의 형상을 이루게 된다. 혹은 도 8에 도시된 바와 같이 반사판(154)의 모재 표면에 소정의 경사각을 갖는 음각 혹은 양각의 요철(180)을 형성하고 상기 모재(152) 상에 적층된 반사층(154)이 굴곡되게 형성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트에 의하면, 램프(110)에서 발광된 빛은 반사판(150)에 반사됨으로써 도광판(120) 혹은 확산판(130)을 통해 액정층으로 입사되는 바, 반사판(150) 상의 광균일 확산부(160)의 패턴(170) 혹은 요철(180)이 광원(110)에서 멀어질수록 그 크기가 넓고 그 간격이 좁게 형성되어 평판 전체에 걸쳐 반사되는 빛의 휘도 및 균일성이 향상됨으로써 이와 같이 산란된 빛은 확산판(130)에 의해 더욱 균일화 된 채 각각의 프리즘시트(140)를 경유하면서 소정 각으로 진행 경로를 전환하여 액정층을 수직으로 입사하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 평탄면으로 구성된 평판형 반사판의 상부면에 인쇄패턴을 불균일하게 주기적으로 연속하여 형성하거나 평탄면의 평판형 반사판의 반사층 혹은 그 모재 상에 음각 혹은 양각으로 규칙 혹은 불규칙의 만곡면을 형성함으로써 도광판의 배면으로 새어나온 빛이 상기 인쇄패턴 혹은 만곡요철에서 산란 및 반사되어 빛의 균일도 및 휘도를 한 층 강화하는 구성을 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다

평탄면의 평판형 반사판 상에 균일 혹은 불균일의 패턴을 규칙적으로 인쇄 배열함으로써 빛의 균일성을 유지하면서도 빛의 휘도를 향상시킬 수 있어 빛의 효율을 한 층 높일 수 있는 효과가 기대된다.

Claims (4)

1. 광원을 제공하는 램프;

   상기 램프에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판;

   상기 도광판 상부에 위치하여 도광판에서 나오는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산판;

   상기 확산판 상부에 위치하여 상기 도광판에서 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트;

   상기 도광판 후방에 위치하여 상기 램프에서 나오는 빛을 반사시켜 전방으로 집중시켜주고 상기 도광판의 후면, 측면으로부터 빛의 손실을 막아주는 반사판 및

   상기 반사판의 상부면에 상기 램프에서 멀어질수록 그 넓이가 점진적으로 넓어져서 상기 반사판 전체에 걸쳐 빛의 균일도를 유지하면서도 빛의 휘도를 향상시키도록 인쇄된 도트패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도트패턴은 상기 반사판의 상부면에 상기 램프에서 멀어질수록 그 넓이는 일정하나 그 간격이 점진적으로 좁아지는 것을 특징으로 하는 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트.
3. 광원을 제공하는 램프;

   상기 램프에서 나온 빛을 균일한 면광원으로 만드는 도광판;

   상기 도광판 상부에 위치하여 도광판에서 나오는 빛을 확산시켜 빛의 균일성을 향상시키는 확산판;

   상기 확산판 상부에 위치하여 상기 도광판에서 나오는 빛을 집광시켜 시야각을 향상시키는 프리즘시트;

   상기 도광판 후방에 위치하여 상기 램프에서 나오는 빛을 반사시켜 전방으로 집중시켜 주고 상기 도광판의 후면, 측면으로부터 빛의 손실을 막아주며, 일측에는 빛을 집중적으로 반사하는 모재가 구비되고, 빛의 반사율을 한 층 강화하기 위하여 상기 모재 상에 반사층이 적층된 반사판 및

   상기 반사판의 반사층이 소정의 경사각을 갖는 만곡부로 된 음각 및 양각이 규칙을 갖고 주기적으로 반복되는 요철을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 요철은 램프에서 멀어질수록 그 크기가 점진적으로 넓어지고 그 간격이 좁아지는 것임을 특징으로 하는 균일 혹은 불균일 패턴이나 양각 혹은 음각 요철을 구비한 반사시트.