KR20050089884A

KR20050089884A - 광학 필름 구조, 조명 장치 및 액정 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20050089884A
Application number: KR1020057013104A
Authority: KR
Inventors: 아키라 키다
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2005-09-08
Also published as: CN100360974C; WO2004068207A1; EP1583991A1; JP2004219926A; TW200500740A; CN1739050A

Abstract

액정 디스플레이 장치에서 유용하며 휨 및 비틀림 없이 얇은 광학 필름을 사용할 수 있는 광학 필름 구조가 제공된다. 광학 필름 구조는 적어도 1개의 광학 필름과, 광학 필름의 외주연부에 배열된 적어도 4개의 광학 필름 고정 부품과, 광학 필름의 평탄성을 유지하면서 인장 하에서 광학 필름을 견인할 수 있는 방식으로 각각의 필름 고정 부품에 그 일단부에서 끼워 맞춰진 필름 장력 제어 부재와, 필름 장력 제어 부재의 타단부가 연결되는 광학 필름을 고정하는 필름 고정 프레임을 포함한다.

Description

광학 필름 구조, 조명 장치 및 액정 디스플레이 장치{OPTICAL FILM STRUCTURE, ILLUMINATION APPARATUS AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 광학 필름 구조, 조명 장치 및 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 적어도 1개의 광학 필름을 갖는 조명 유닛과 조합하여 액정 디스플레이 장치에서 유리하게 사용될 수 있는 광학 필름 구조 그리고 각각 이러한 광학 필름 구조를 갖는 조명 장치 및 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치에서, 광학 필름의 외주연이 특히 스프링 또는 고무 등의 가요성 부재를 포함하는 필름 장력 제어 부재를 통해 고정 프레임에 끼워 맞춰진다. 따라서, 열 및 노화로 인한 광학 필름의 비틀림이 흡수될 수 있고, 표면은 평탄하게 유지될 수 있고, 결국 액정 디스플레이 장치의 디스플레이 성능의 열화가 방지될 수 있다.

액정 디스플레이 장치는 작은 두께, 작은 중량 및 낮은 전력 소비의 특징을 갖는다. 따라서, 정보 처리 장치 및 비디오 장치에서 디스플레이 장치로서 널리 사용되어 왔다. 액정 디스플레이 장치의 적용예는 이동 전화, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 개인용 컴퓨터, 텔레비전 수상기 및 다른 분야를 위한 디스플레이를 포함한다.

다양한 형태의 액정 디스플레이 장치가 현재 상업적으로 이용 가능하다. 일반적으로, 액정 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 장치의 후방에 배치된 조명 장치로부터의 광선을 효율적으로 투과시키기 위해 그리고 밝고 균일한 디스플레이 스크린을 성취하기 위해 광학판 및 광학 필름 등의 다양한 특성을 갖는 광학 요소를 포함한다.

직각형 백라이트 시스템을 채용하는 액정 디스플레이 장치에서, 조명 장치는 액정 디스플레이 패널의 후방 표면 상에 배열된다. 예컨대 투명 수지 내로 끼워 넣어진 복수개의 형광 튜브를 포함할 수 있는 조명 장치로부터의 광선은 확산판으로 공급되며 확산판을 통해 투과되는 확산 광선은 균일한 조도 분포를 제공하기 위해 액정 디스플레이 패널의 후방 표면으로 조사된다. 미세한 SiO₂ 입자를 함유하며 약 1.5 ㎜의 두께를 갖는 아크릴 수지판이 확산판으로서 사용된다. 판이 얇을 때, 균일한 조도 분포가 판의 휨 및 기복으로 인해 용이하게 얻어질 수 없다. 액정 디스플레이 장치의 스케일이 최근에 커짐에 따라, 판의 휨 및 기복이 일어나는 경향이 커졌으며 확산판 자체의 두께는 이러한 문제점을 억제하도록 증가되었다. 반면에, 판의 두께 및 면적의 증가로부터 기인하는 확산판의 중량의 증가는 또 다른 문제가 되었다.

확산판 등의 광학판의 문제점을 피하기 위해, 광학판 대신의 광학 필름, 광학 시트 등의 사용이 최근에 제안되었다. 예컨대, 액정 디스플레이 패널의 광방출 조도를 개선하도록 백라이트의 도광판의 측면 상에 소위 "조도 개선 필름(luminance improving film)"을 사용하는 액정 디스플레이 장치가 공지되어 있다. 이러한 액정 디스플레이 장치에서, 프리즘 형상을 갖는 조도 개선 필름(프리즘 필름)이 전력 소비-조도 변환 효율을 현저하게 개선하도록 도광판의 광유출 표면측 상에 배열된다. 이러한 장치에서, 도트와 같은 광확산 재료가 일반적으로 균일한 광방출을 얻도록 광출력 표면에 대향된 도광판의 표면 상에 인쇄된다. 이러한 도트와 같은 패턴은 밝은 스팟을 초래하기 때문에, 광확산 필름이 도트와 같은 패턴을 은폐하기 위해 그리고 불균일한 조도의 문제점을 제거하기 위해 조도 개선 필름과 도광판 사이에 개재된다.

전술된 프리즘 필름 이외의 조도 개선 필름을 사용하는 액정 디스플레이 장치도 공지되어 있다. 액정 디스플레이 장치는 조도 개선 효과를 갖는 반사 편광 필름을 사용한다. 이러한 반사 편광 필름이 단독으로 사용될 수 있지만, 조도 개선 효과를 추가로 개선하도록 조합하여 프리즘 필름을 사용하는 것이 양호하다.

전술된 조도 개선 필름 및 반사 편광 필름 등의 광학 필름은 액정 디스플레이 장치의 광학 설계를 위해 중요하다. 그러나, 필름의 휨 및 비틀림은 최근에 액정 디스플레이 장치의 크기 측면에서의 증가로 인해 일어나는 경향이 커졌다. 이들 문제점을 억제하기 위해, 광학 필름 자체의 두께가 증가되거나 두꺼운 시트가 광학 필름에 결합된다. 그러나, 투과된 광선의 감쇠 비율이 광학 필름의 두께의 증가와 더불어 높아지며 조도 개선 효과가 저하되는 새로운 문제점이 출현한다.

반면에, 복수개의 광확산 필름을 적층함으로써 형성된 백라이트를 갖는 액정 디스플레이 장치도 공지되어 있다. 불균일한 조도의 문제점을 해결하기 위해, 광확산 필름의 총 두께를 증가시키는 방법이 일반적으로 채용되었다. 광투과 인자가 두께의 증가와 더불어 저하되며 결국 표면 조도가 저하되기 때문에, 복수개의 얇은 광확산 필름이 투과 인자 그리고 광확산 필름의 확산 성질을 개선하도록 액정 디스플레이 장치 내에 적층된다.

그럼에도 불구하고, 이러한 적층 방법이 채용될 때, 광학 필름의 개수가 증가하며 액정 디스플레이 장치 내로의 일군의 광학 필름의 조립 작업이 복잡해진다는 점에서 문제점이 발생한다. 접착제로써 백라이트 본체에 광학 필름을 결합시키거나 나사로써 이들을 고정하는 집약된 노동을 요구하는 방법이 일반적으로 광학 필름을 조립하는 데 사용된다.

각각의 광학 필름은 마찰 등으로부터 기인하는 손상으로부터 필름 표면을 보호하도록 보호 필름이 광학 필름에 결합된 상태로 상업적으로 이용 가능하다. 광학 필름을 조립하기 위해, 보호 필름은 차례로 박리되어야 하고, 그에 따라 노동을 집약시킨다. 나아가, 정전기의 발생 그리고 폐기물의 처리의 문제점도 일어난다.

추가로, 광확산 필름이 전술된 바와 같이 적층된 상태 하에서 사용될 때, 필름의 휨 및 비틀림의 문제점은 피할 수 없다.

도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 액정 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이다.

도2는 도1에 도시된 액정 디스플레이 장치의 조명 유닛을 도시하는 사시도이다.

도3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 조명 장치를 도시하는 평면도이다.

도4는 도3의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취해진 조명 장치의 단면도이다.

도5는 도3에 도시된 조명 장치 내의 필름 장력 제어 부재의 고정 방법을 도시하는 단면도이다.

도6은 도5에 도시된 필름 장력 제어 부재의 고정 방법의 변형예를 도시하는 단면도이다.

도7은 필름 장력 제어 부재 부근의 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광학 필름 구조를 도시하는 확대 단면도이다.

도8은 필름 장력 제어 부재 부근의 본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 따른 광학 필름 구조를 도시하는 확대 단면도이다.

도9는 본 발명에 따른 광학 필름 구조 내에서의 필름 고정 프레임으로의 광학 필름의 고정 방법을 도시하는 평면도이다.

도10은 본 발명에 따른 광학 필름 구조 내에서의 필름 고정 프레임으로의 광학 필름의 또 다른 고정 방법을 도시하는 평면도이다.

도11은 본 발명에 따른 광학 필름 구조 내에서의 필름 고정 프레임으로의 광학 필름의 또 다른 고정 방법을 도시하는 평면도이다.

도12는 도11의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 따라 취해진 광학 필름 구조의 단면도이다.

도13은 도12에 도시된 광학 필름 고정 방법의 변형예를 도시하는 단면도이다.

도14는 본 발명에 따른 광학 필름 구조 내에서의 필름 고정 프레임으로의 광학 필름의 또 다른 고정 방법을 도시하는 평면도이다.

도15는 도14의 선 ⅩⅤ-ⅩⅤ를 따라 취해진 광학 필름 구조의 단면도이다.

도16은 코너로의 도14 및 도15에 도시된 광학 필름 고정 방법의 적용예를 도시하는 평면도이다.

본 발명의 하나의 태양에 따르면, 조명 유닛으로부터 방출된 광선을 변조하며 변조된 광선을 투사하도록 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배치된 광학 필름 구조에 있어서, 적어도 1개의 광학 필름과, 광학 필름의 외주연부에에 배치된 적어도 4개의 광학 필름 고정 부품과, 광학 필름의 평탄성을 유지하면서 인장 하에서 광학 필름을 견인할 수 있는 방식으로 각각의 필름 고정 부품에 그 일단부에서 부착된 필름 장력 제어 부재와, 필름 장력 제어 부재의 타단부에 연결되는 광학 필름을 고정하는 필름 고정 프레임을 포함하고, 광학 필름, 필름 장력 제어 부재 및 필름 고정 프레임은 서로 일체화되어 1개의 구성 요소로 구성되는 광학 필름 구조가 제공된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외향으로 안내하는 광투과 표면을 적어도 갖는 조명 유닛과; 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열되는 본 발명에 따른 광학 필름 구조를 포함하는 조명 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외향으로 안내하는 광투과 표면을 적어도 갖는 조명 유닛과; 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열되는 본 발명에 따른 광학 필름 구조와; 광학 필름 구조 상에 배열된 액정 디스플레이 장치를 포함하는 액정 디스플레이 장치가 제공된다.

본 발명의 양호한 실시예가 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 다음의 실시예로 제한되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.

본 발명의 실시에서, 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 본 발명에 따른 광학 필름 구조가 그 조명 유닛 내에 구축되기만 하면 특별히 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터 외측으로 광선을 안내하는 광투과 표면을 적어도 갖는 조명 유닛과, 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열된 본 발명에 따른 광학 필름 구조와, 광학 필름 구조 상에 배열된 액정 디스플레이 유닛을 포함한다.

조명 유닛 및 액정 디스플레이 유닛은 각각 이러한 기술 분야에서 주지된 형태일 수 있다.

액정 디스플레이 장치는 조명 시스템에 따라 투과형 액정 장치 및 반사형 또는 반-투과형 액정 디스플레이 장치로 분류될 수 있다. 이들 액정 디스플레이 장치는 각각의 형태의 특징을 최대로 이용함으로써 적절하게 사용될 수 있다. 본 발명은 액정 디스플레이 장치 내에 구축되면서 사용된 광학 필름 구조에서 우수한 작용 및 효과를 나타내기 때문에, 본 발명은 비교적 큰 투과형 액정 디스플레이 장치를 적절하게 제공할 수 있다.

투과형 액정 디스플레이 장치는 그 사이에 액정을 개재하는 한 쌍의 투명 기판을 갖는 액정 디스플레이 유닛을 포함한다. 조명 장치 즉 소위 후방 표면 광원으로서의 소위 "백라이트 조명 유닛(backlight illumination unit)"이 액정 디스플레이 유닛의 후방에 배열된다. 백라이트가 이러한 형태의 액정 디스플레이 장치에서 온 상태가 될 때, 액정 패널 상에 표시된 화상이 패널의 전방 표면으로부터 관찰될 수 있다. 냉음극 형광 튜브 등의 램프가 백라이트를 위해 사용된다. 이러한 투과형 액정 디스플레이 장치에서, 백라이트가 전력 소비의 대부분을 차지한다. 백라이트는 항상 ON 상태로 유지되어야 하기 때문이다. 따라서, 백라이트는 전력이 용이하게 공급될 수 있는 데스크-탑 및 노트북 형태의 개인용 컴퓨터를 위해 널리 사용되었다.

구체적으로, 백라이트를 사용하는 투과형 액정 장치에서, 액정 디스플레이 칩의 후방에 배치된 백라이트로부터 방출된 광선은 일반적으로 편광자를 통해 지나가며 선편광되어 디스플레이가 이렇게 편광된 광선에 의해 수행된다. 통상의 백라이트는 편광되지 않은 광선이기 때문에, 편광자가 일반적으로 선편광 광선을 획득하는 데 사용된다. 그러나, 여기에서 사용된 편광자의 광흡수가 50%를 초과한다. 이러한 흡수를 보충하기 위해 그리고 밝은 스크린을 성취하기 위해, 조명 장치의 조도를 증가시키는 것이 필요하다. 조도를 개선하는 요건을 충족시키기 위해, 증가된 광출력을 갖는 광원이 사용될 수 있지만, 전력 소비 및 발열의 증가의 문제점은 이러한 경우에 새로이 출현한다. 이러한 문제점은 전술된 바와 같은 노트북 개인용 컴퓨터 등의 모발일 장치에서 특히 심각하며 대응책이 취해져야 한다. 왜냐하면, 전력 소비의 증가는 배터리 수명을 단축시키며 발열의 증가는 신뢰성 및 서비스 수명의 저하를 초래한다.

또 다른 원인은 조도를 증가시키는 것을 어렵게 한다. 전력 및 공간을 절약하는 요건을 충족시키기 위해, 램프의 직경은 감소되었으며 두께 및 중량을 감소시키는 웨지형 도광판이 채용되었다. 이러한 종류의 도광부의 구조에 따르면, 조도를 동시에 증가시키는 것이 어렵다. 구성 요소의 형상이 이러한 종류의 도광판에서 작고 복잡하기 때문에, 또 다른 문제점이 취급 및 조립이 어렵다는 점에서 나타난다.

조도의 증가의 문제점 그리고 다른 광학 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 백라이트 조명 유닛의 전방 표면 상에 또는 바꿔 말하면 액정 디스플레이 유닛의 후방 표면 상에 1개의 광학 필름을 사용하고, 후술된 바와 같이 (1) 필름 고정 부품, (2) 필름 장력 제어 부재 및 (3) 필름 고정 프레임의 조합을 포함하는 필름 고정 시스템의 사용에 의해 액정 디스플레이 장치 내에 이러한 광학 필름을 고정한다.

본 발명은 특히 본 발명에 따른 특정 필름 고정 시스템의 사용에 의해 조명 유닛에 인장 하에서 적어도 1개의 광학 필름을 끼워 맞춤으로써 조명 장치를 구성할 수 있다. 따라서, 액정 디스플레이 장치는 후술된 바와 같이 예컨대 다음의 현저한 효과를 제공할 수 있다.

(1) 큰 규모의 액정 디스플레이 장치를 위해 과거에 사용될 수 있었던 큰 조도 개선 효과를 갖는 필름이 이제 사용될 수 있으며 높은 조도 개선 효과를 갖는 필름 구조가 성취될 수 있다.

(2) 큰 규모를 위해 그리고 중간 규모를 위해 별도로 과거에 사용되었던 높은 조도 개선 효과를 갖는 필름은 이제 크기와 무관하게 사용될 수 있고, 높은 자유도를 갖는 필름 구조(광학 필름의 조합)가 제공될 수 있다.

(3) 광확산 필름이 아크릴 확산판 대신에 사용되기 때문에, 모든 크기에서 비틀림이 없는 확산층이 제공될 수 있으며 중량도 감소될 수 있다.

(4) 복수개의 광학 필름이 합체될 수 있기 때문에, 사후-단계가 단순화 및 효율화될 수 있고, 보호 필름도 제거될 수 있다.

본 발명의 실시에서, 광학 필름 구조를 형성하는 데 사용된 광학 필름은 특별히 제한되지 않지만 본 발명에 따른 조명 장치 및 액정 디스플레이 장치에서 요구된 광학 특성에 따라 임의로 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 광학 필름은 개별적으로 또는 2개 이상의 필름의 조합으로 사용될 수 있다. 광학 필름의 적절한 예는 광확산 성능을 갖는 필름(이하, "광확산 필름"), 광반사 성능을 갖는 필름(이하, "광반사 필름"), 조도 개선 효과를 갖는 필름(이하, "조도 개선 필름"), 편광 성능을 갖는 필름(이하, "편광 필름") 그리고 조합된 이들 광학 필름의 2개 이상의 성능을 갖는 필름(이하, "다기능 필름")을 포함하지만 그에 제한되지 않는다.

1개 또는 조합된 2개 이상의 이들 광학 필름이 예컨대 액정 디스플레이 장치의 조명 유닛을 위한 광학 필름 구조로서 바람직하게는 액정 디스플레이 장치 상의 백라이트 조명 유닛과 액정 디스플레이 유닛 사이에서 사용될 수 있다.

(1개의 광학 필름을 사용하는) 단층 구조:

1개의 광학 필름이 광학 필름 구조를 구성하는 데 사용될 때, 광확산 필름, (프리즘 필름 등의) 조도 개선 필름, (반사형 편광 필름 등의) 편광 필름 또는 복합 필름 또는 이들 필름 중 2개 이상의 성능을 갖는 다기능 광학 필름을 사용하는 것이 가능하다.

도광부를 이용하는 조명 유닛이 사용될 때 예컨대 즉 도광부가 조명 유닛의 광확산 표면을 위해 결합하여 사용될 때, 광확산 필름 또는 조도 개선 필름을 갖는 광확산 필름의 복합 필름이 사용될 수 있다. 그 광확산 표면 상에 아크릴 확산판으로 형성된 도광판이 구비된 직각형 백라이트 조명 유닛이 이러한 조명 유닛의 전형적인 예이다. 부수적으로, 아크릴 확산판이 이러한 조명 유닛 내에 존재하지 않을 때, 광학 필름은 광확산 필름 또는 그 복합 필름으로 제한된다.

(2개의 광학 필름을 사용하는) 2층 구조:

2개의 광학 필름이 광학 필름 구조를 구성하도록 조합으로 사용될 때, 전술된 단층 구조와 유사한 광학 필름은 조명 유닛측 상의 필름으로서 사용될 수 있다. 액정 디스플레이 유닛의 측면 상의 필름은 광확산 필름, 조도 개선 필름(예컨대, 프리즘 필름), (반사형 편광 필름 등의) 편광 필름 또는 그 복합 필름일 수 있다.

(3개의 광학 필름을 사용하는) 3층 구조:

3개의 광학 필름이 광학 필름 구조를 구성하도록 조합으로 사용될 때, 단층 구조에서 사용된 것과 유사한 광학 필름은 조명 유닛측 상의 필름으로서 사용될 수 있다. 중간 필름은 광확산 필름, 조도 개선 필름(예컨대, 프리즘 필름), 편광 필름(예컨대, 반사형 편광 필름) 또는 그 복합 필름일 수 있다. 이들 필름은 액정 디스플레이 유닛의 측면 상의 필름으로서도 사용될 수 있다. 그러나, 중간 필름이 반사형 편광 필름을 사용할 때, 액정 디스플레이 유닛의 측면 상의 필름은 광확산 필름을 사용한다. 이러한 경우에 사용된 광확산 필름은 중간 필름으로서 사용된 반사형 편광 필름에 의해 편향된 광선의 위상을 붕괴(편향)시키지 않는 광확산 필름으로 제한된다. 동일한 이유로, 편향된 광선의 위상을 붕괴시키는 프리즘 필름은 반사형 편광 필름 상에서 사용될 수 없다.

(4개 이상의 필름을 사용하는) 다층 구조

4개 이상의 광학 필름이 광학 필름 구조를 구성하도록 조합으로 사용될 수 있다. 여기에서, 전술된 것과 유사한 필름의 조합은 3층 구조까지 적용될 수 있다. 다음은 4층 구조의 조합의 예를 도시하고 있지만 이들은 전혀 제한적이지 않다.

(1) 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 광확산 필름, 프리즘 필름 및 프리즘 필름.

(2) 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 프리즘 필름, 프리즘 필름 및 광확산 필름.

(3) 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 프리즘 필름, 프리즘 필름 및 반사형 편광 필름.

(4) 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 프리즘 필름, 반사형 편광 필름 및 광확산 필름.

5층 이상의 구조의 조합은 여기에서 도시되어 있지 않지만, 5개 이상의 광학 필름이 전술된 것과 동일한 개념을 기초로 하여 조합으로 사용될 수 있다.

아크릴 확산판을 갖지 않은 직각형 백라이트 조명 유닛의 경우에, 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 광확산 필름, 프리즘 필름 및 반사형 편광 필름의 조합 또는 조명 유닛측으로부터 명명된 순서로 광확산 필름, 광확산 필름, 광확산 필름, 프리즘 필름 및 반사형 편광 필름의 조합을 사용하는 것이 가능하다.

전술된 조합에서, 복합 필름 또는 다기능 필름도 사용될 수 있다. 직각형 조명 유닛의 경우에, 크기는 크다. 따라서, 반사형 편광 필름에 확산 성질 및 강성을 제공함으로써 얻어진 복합 필름(반사형 편광 필름의 양쪽 표면에 광확산 필름을 결합시킴으로써 얻어진 필름)을 유리하게 사용하는 것이 가능하다.

2개 이상의 광학 필름이 적층에서 사용될 때, 광학 필름은 이들 사이에 간극을 갖거나 갖지 않은 상태로 적층될 수 있다. 이들 사이에 작은 간극을 갖는 상태로 광학 필름을 적층하는 것 그리고 필름 고정 프레임에 이들을 고정하는 것이 대체로 양호하다. 여기에서, 필름들 사이의 간극은 광학 필름 구조 내의 원하는 광학 시스템에 따라 넓은 범위에서 변화될 수 있지만 대체로 약 0.3 내지 2.0 ㎜의 범위 내에 그리고 바람직하게는 0.5 내지 1.0 ㎜의 범위 내에 있다.

본 발명의 실시에서 사용된 각각의 광학 필름이 추가로 설명될 것이다.

광확산 필름은 통상적으로 중합체 필름에 매트 처리(mat processing) 또는 엠보스 처리(emboss processing)를 적용하는 확산 표면 처리를 갖는 필름이다. 샌드 블래스트 처리(sand blast processing)를 적용함으로써 또는 표면 상에 복수개의 미세한 돌출부를 배열함으로써 다른 확산 표면 처리를 채용하는 것도 가능하다. 나아가, 광확산 표면은 TiO₂ 등의 확산 입자를 내부적으로 분산시킴으로써 형성될 수 있다.

광확산 필름은 다양한 성형 방법에 따라 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지, (실리콘 폴리요소 등의 개질된 실리콘을 포함하는) 실리콘 수지 등을 함유하는 조성물로부터 형성될 수 있다. 광확산 필름의 구체적인 예는 게이와 컴퍼니의 제품인 광확산 필름 "오팔즈 계열"을 포함한다.

광확산 필름은 사용의 목적에 따라 임의의 두께로 사용될 수 있지만 일반적으로 액정 디스플레이 장치의 두께 및 중량을 감소시키는 방식으로 선택되어야 한다. 따라서, 광확산 필름의 두께는 대체로 약 5 내지 1,000 ㎛의 범위 내에, 바람직하게는 약 5 내지 500 ㎛의 범위 내에 그리고 더욱 바람직하게는 약 5 내지 200 ㎛의 범위 내에 있다. 광확산 필름의 두께는 가장 바람직하게는 약 5 내지 150 ㎛의 범위 내에 있다.

일반적으로 이러한 기술 분야에서 사용되는 조도 개선 필름이 조도 개선 필름으로서 사용될 수 있다. 전형적인 조도 개선 필름이 프리즘 형상을 갖는 조도 개선 필름(프리즘 필름)이다. 본 발명의 실시에서 사용될 수 있는 프리즘 필름의 구체적인 예는 3M 컴퍼니의 제품인 조도 개선 필름 "BEFII 계열", "BEIII 계열", "RBEF 계열" 및 "NBEF 계열"(상표명)을 포함한다.

조도 개선 필름도 사용의 목적에 따라 임의의 두께로 사용될 수 있다. 조도 개선 필름의 두께는 대체로 액정 디스플레이 장치의 크기 및 두께를 감소시키도록 선택되어야 하며 대체로 5 내지 1,000 ㎛의 범위 내에, 바람직하게는 약 5 내지 500 ㎛의 범위 내에 그리고 더욱 바람직하게는 약 5 내지 200 ㎛의 범위 내에 있다.

반사형 편광 성질을 갖는 필름이 조도 개선 필름을 위해 사용될 수 있다. 반사형 편광 필름은 일반적으로 평면 내의 축(투과축)에 평행한 진동 방향으로 광선을 투과시킬 수 있지만 다른 광선을 반사시킬 수 있는 편광 필름이다. 바꿔 말하면, 이러한 필름은 편광 필름 내로 입사된 광선들 중에서 전술된 투과축에 평행한 진동 방향으로의 광선 성분만 투과시키며 편광 작용을 나타낸다. 그러나, 종래 기술의 광흡수형 편광판과 달리, 편광 필름을 투과시키지 않은 광선은 편광 필름에 의해 실질적으로 흡수되지 않는다. 따라서, 편광 필름에 의해 1회 반사되는 광선은 광원측으로 복귀될 수 있으며 광확산 필름 등의 광원의 측면 상에 배치된 반사 요소에 의해 반사형 편광 필름을 향해 재이동할 수 있다. 이렇게 복귀된 광선들 중에서, 투과축에 평행한 진동 방향으로의 광선 성분만 투과되며 나머지는 재반사된다. 이러한 투과-반사 작용의 반복이 투과된 편광 광선의 강도를 증가시킬 수 있다. 반사형 편광 필름의 구체적인 예가 3M 컴퍼니의 제품인 "DBEF 계열" 및 "DRPF-H 계열"(상표명)이다. 원편광 요소가 이러한 선평광 요소 대신에 사용될 수 있다. 원편광 요소의 예가 니또 덴코 가부시끼 가이샤로부터 상표명 "니폭스" 하에서 상업적으로 이용 가능한 콜레스테르형 원편광 요소이다.

반사형 편광 필름도 사용의 목적에 따라 임의의 두께로 사용될 수 있다. 반사형 편광 필름의 두께는 대체로 액정 디스플레이 장치의 크기 및 중량을 감소시키도록 선택되어야 하며 대체로 15 내지 1,000 ㎛의 범위 내에, 바람직하게는 약 30 내지 500 ㎛의 범위 내에 그리고 더욱 바람직하게는 약 50 내지 200 ㎛의 범위 내에 있다.

전술된 광학 필름 그리고 본 발명의 실시를 위해 유용한 다른 광학 필름은 그 두께와 동일한 방식으로 임의의 형상 및 임의의 크기로 사용될 수 있다. 예컨대, 광학 필름은 원, 타원, 다각형 등의 임의의 형상을 가질 수 있지만 일반적으로 그리고 바람직하게 직사각형(정사각형 또는 직사각형) 형상을 갖는다. 이러한 광학 필름의 면적은 광학 필름의 사용의 목적에 따라 작은 면적 내지 큰 면적을 포함하며 대체로 1 ㎠ 내지 2.0 ㎡의 범위 내에 있다. 본 발명의 실시에서, 광학 필름과 조합하여 사용된 필름 고정 시스템은 광학 필름의 면적이 비교적 클 때 그 가장 효과적인 작용을 나타낸다. 결국, 필름의 변형 및 비틀림의 발생은 필름 표면의 평탄성이 유지되면서 방지될 수 있다. 따라서, 큰 면적을 갖는 광학 필름을 사용하는 것이 추천된다. 예컨대, 액정 텔레비전 유닛의 선호된 스크린 크기와 연계하여 본 발명에서 사용된 광학 필름의 면적은 대체로 약 38 ㎝(15 인치) 내지 51 ㎝(20 인치) 이상이다. 이러한 대형-스크린 텔레비전 유닛의 경우에, 직각형 백라이트 유닛이 그 조명 유닛으로서 대체로 사용된다. 광학 필름 구조가 백라이트 유닛 상에서 사용될 때, 광선의 불균일한 확산, 필름의 변형 및 비틀림 등의 단점이 일어나지 않는다. 본 발명의 발명자는 광학 필름이 약 94 ㎝(37 인치)의 스크린 크기를 갖는 텔레비전 유닛에서 우수한 효과를 나타낸다는 것을 이미 확인하였다.

광학 필름의 사용이 더욱 구체적으로 설명될 것이다. 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치에서, 편광 필름은 백라이트 조명 유닛의 광유출 표면(광투과 표면) 상의 광학 필름으로서 배열될 수 있다. 반사형 편광 필름은 편광 필름 대신에 사용될 수 있다. 반사형 편광 필름은 다층 반사 편광 필름[예컨대, "DBEF 계열"(상표명)] 및 단층 확산 반사 편광 필름[예컨대, "DRPF-H 계열"(상표명)] 등의 선편광 요소이다. 물론, 조도 개선 필름[예컨대, "BEF 계열"(상표명)] 등의 통상의 빔 편향 요소가 필요할 때마다 이러한 선편광 요소 대신에 또는 선편광 요소와 조합하여 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치에서, 편광 필름 또는 광편향 요소와 편광 필름의 조합은 백라이트 조명 장치를 위해 사용되며 이들 필름은 본 발명의 필름 고정 시스템에 따른 필름 고정 프레임에 고정된다. 결국, 본 발명은 광이용 효율 측면에서 우수한 얇은 편광 광원을 제공한다. 대신에, 편광 필름은 원편광 요소일 수 있으며 상표명 "니폭스" 하에서 니또 덴코 가부시끼 가이샤로부터 상업적으로 이용 가능한 콜레스테르 원편광 요소일 수 있다.

구체적으로, DBEF 및 DRPF-H 등의 편광 필름은 P 편광 광선을 투과시키며 S 편광 광선을 반사시킨다. 반면에, 이렇게 반사된 S 편광 광선은 조명 유닛의 도광판과 도광판에 인접하게 배열된 광반사 요소 사이에서 다중 반사를 반복하며 편광은 S 편광 광선이 확산판을 통해 투과될 때마다 제거된다. 결국, S 편광 광선의 일부가 P 편광 광선으로 변환되며 효율적으로 재이용되며 편광 필름을 통해 투과된다. 다층 반사 필름이 이러한 다중 반사 중 도광판에 보조적인 광반사 요소로서 사용될 때, 반사로 인한 광선의 감쇠가 최소화될 수 있으며 편광 필름은 효과적으로 작용할 수 있다.

편광 필름으로서 사용된 DBEF 및 DRPF-H는 어떤 이유로 필름에 부여된 열에 의해 유발된 변형 또는 종래 기술에서 필름의 변형으로부터 기인하는 조도의 불균일성의 문제점이 없지 않다. 그러나, 본 발명에 따른 필름 고정 시스템이 사용될 때, 이러한 종류의 문제점은 피해질 수 있다.

DRPF-H 및 다른 편광 필름이 DBEF 대신에 사용될 때, 색상 불균일성 및 착색이 없는 P 편광 광선만 방출하는 편광 광원은 DRPF-H가 백색 색상의 반사된 광선을 방출하며 단층 구조를 갖기 때문에 제공될 수 있다.

바람직하게는, 전술된 광학 필름은 (1) 필름 고정 부품, (2) 필름 장력 제어 부재 및 (3) 필름 고정 프레임과 조합하여 광학 필름 구조의 형태로 제공된다. 이러한 광학 필름 구조는 액정 디스플레이 장치를 위한 조명 장치의 부재로서 유리하게 사용될 수 있으며 그 작용 및 효과를 완전히 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 광학 필름 구조는: 전술된 적어도 1개의 광학 필름과; 광학 필름의 외주연부에 각각 배열된 적어도 4개의 광학 필름 고정 부품과; 부재의 단부들 중 1개가 광학 필름의 평탄성을 보유하면서 필름 고정 부품에 인장 하에서 견인 가능하게 부착되는 방식으로 각각의 필름 고정 부품에 부착된 필름 장력 제어 부재와; 필름 장력 제어 부재의 타단부가 연결되는 광학 필름을 고정하는 필름 고정 프레임을 포함한다.

이러한 광학 필름 구조에서, 광학 필름, 필름 장력 제어 부재 및 필름 고정 프레임은 바람직하게는 1개의 구성 요소로서 서로 일체로 조합된다.

본 발명에 따른 광학 필름 구조는 필름 고정 프레임에 필름을 고정하는 수단으로서 필름 고정 부품을 사용한다. 필요한 개수의 필름 고정 부품이 일반적으로 광학 필름의 광선의 경로가 방해되지 않는 방식으로 광학 필름의 외주연부에 조심하여 끼워 맞춰진다. 고정 부품 및 그 끼워 맞춤 위치의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 그러나, 적어도 4개의 고정 부품이 일반적으로 사용되며 광학 필름의 4개의 코너에 끼워 맞춰진다. 광학 필름이 크기 측면에서 커질 때, 필름 고정 부재의 개수는 크기의 증가에 대응하는 방식으로 증가될 수 있다. 다수의 필름 고정 부재가 각각의 광학 필름을 위해 사용될 때, 광학 필름이 최종 광학 필름 구조에서 느슨함 및 비틀림을 초래하지 않고 인장 상태가 될 수 있도록 균형이 고려되면서 광학 필름의 적절한 위치에 필름 고정 부품을 끼워 맞추는 것이 추천된다.

필름 고정 부품은 성형, 주조 및 기계 가공 등에 의해 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 필름 고정 부품을 위한 재료의 적절한 예는 아크릴 수지 등의 수지 재료, 알루미늄 및 스테인레스강 등의 금속 재료 그리고 다른 재료를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 이들 필름 고정 부품은 다양한 형태로 사용될 수 있지만 크기는 바람직하게는 가능하다면 작다. 따라서, 필름 고정 부재는 바람직하게는 직사각형 형상 또는 다른 형상을 갖는 작은 단편이다.

필름 고정 부품은 광학 필름의 외주연부의 표면들 중 1개에 끼워 맞춰질 수 있다. 광학 필름의 파지 그리고 필름 장력 제어 부재의 끼워 맞춤이 아직도 불안정한 상태로 남아 있을 때, 필름 고정 부품은 광학 필름의 양면에 끼워 맞춰질 수 있다. 다양한 고정 방법이 필름 고정 부품을 끼워 맞추기 위해 사용될 수 있다. 통상의 방법은 접착제를 사용한다. 각각 높은 결합 강도를 갖는 아크릴계 접착제 또는 우레탄계 접착제가 사용될 수 있다. 압착물(pressing), 부착물(fitting) 또는 압박-부착물(push-fitting) 등의 수단이 접착제 대신에 또는 접착제와 조합하여 사용될 수 있다. 예컨대, U자형 필름 고정 부품이 준비되고, 광학 필름의 단부 부분은 중심에서 간극 내로 삽입되며 다음에 필름 및 필름 고정 부품은 광학 필름과 필름 고정 부품을 일체화하도록 전체적으로 가압된다.

필름 장력 제어 부재는 광학 필름에 끼워 맞춰진 필름 고정 부품에 추가로 끼워 맞춰진다. 필름 장력 제어 부재는 일반적으로 길이 방향으로 긴 부재이며 이러한 부재의 단부들 중 1개가 전술된 바와 같은 각각의 필름 고정 부품에 끼워 맞춰진다. 광학 필름에(또는 광학 필름에 끼워 맞춰진 필름 고정 부품에) 이러한 필름 장력 제어 부재를 끼워 맞추기 위해, 광학 필름은 그 평탄성이 유지되면서 인장 하에서 적어도 견인되어야 한다. 그러면, 이러한 단계는 생략되고, 광학 필름의 휨 및 변형의 문제점은 일어난다.

필름 장력 제어 부재는 다양한 재료로 형성될 수 있지만 바람직하게는 가요성 재료로 형성된다. 필름 장력 제어 부재는 다양한 가요성 재료를 사용할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 스프링, 피아노 와이어, 고무 및 다른 와이어 재료 등의 점탄성 와이어 재료가 유리하게 사용될 수 있다. 필름 장력 제어 부재는 필름 고정 부품에 직접적으로 또는 와이어 등의 연결 수단을 통해 간접적으로 끼워 맞춰질 수 있다.

와이어 형상을 갖는 필름 장력 제어 부재가 필름 고정 부품에 끼워 맞춰질 때, 예컨대 와이어 재료가 끼워 맞춰질 수 있는 V자형 홈이 필름 고정 부품의 표면 내에 미리 한정되며 와이어 재료가 V자형 홈 내로 매립된 후 필름 장력 제어 부재는 접착제를 통해 고정된다. 대신에, 필름 고정 부품의 V자형 홈 측면은 광학 필름과 접촉 상태가 되며 모두 필름 장력 제어 부재가 필름 고정 부품에 더욱 견고하게 고정될 수 있도록 접착제에 의해 결합된다.

장력이 나사 고정 또는 동일한 수단에 의해 가해지는 동안에 필름 고정 프레임의 소정 위치에 피아노 와이어를 배열하는 것도 가능하다. 이러한 경우에, 필름 고정 부품에 연결 수단으로서 끼워 맞춰진 와이어가 뒤얽혀 고정된다. 장력이 가해진 피아노 와이어 부분은 필름 장력 제어 부재의 역할을 수행할 수 있다.

필름 장력 제어 부재의 타단부는 필름 고정 프레임에 연결되어 결국 광학 필름은 이러한 필름 고정 프레임에 고정된다. 필름 고정 프레임은 일반적으로 광학 필름의 주연 부분을 포위하는 방식으로 성형되며 다양한 재료로 형성될 수 있다. 필름 고정 프레임의 적절한 예는 아크릴 수지 또는 폴리카보네이트 수지 등의 수지 재료, 알루미늄, 스테인리스강 또는 강철 등의 금속 재료 등을 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 중량 측면에서 가벼운 재료가 바람직하게 사용된다.

필름 고정 프레임은 바람직하게는 그 경량에 추가하여 충분히 높은 기계적 강도를 갖는다. 따라서, 필름 고정 프레임을 제조하기 위해, 두께를 가능하다면 감소시키지만 강도를 확보하는 것이 양호하다. 바꿔 말하면, 필름 고정 프레임에 리브 등의 강화 부재를 추가하거나 벽 부분을 위해 이중벽 구조를 채용하는 것이 추천된다. 강도에 관여하는 것으로 여겨지지 않는 필름 고정 프레임의 부분은 필요할 때마다 절단된다. 성형, 주조, 기계 가공 등의 임의의 방법이 필름 고정 프레임을 형성하는 데 사용될 수 있다. 필름 고정 프레임이 예컨대 금속 재료로 형성될 때, 금속 재료는 굽혀지며 강성 구조를 갖는 필름 고정 프레임을 얻도록 주조된다. 고정 프레임만 새로이 제조될 수 있으며 다음에 액정 디스플레이 장치로 조립될 수 있고, 액정 디스플레이 장치의 광원 부분을 수용하는 케이싱의 프레임 부분은 고정 프레임으로서도 사용될 수 있다.

필름 장력 제어 부재는 다양한 방법에 따라 필름 고정 프레임에 연결될 수 있다. 예컨대, 피아노 와이어는 전술된 바와 같이 용접, 결합 등에 의해 필름 고정 프레임에 끼워 맞춰질 수 있다. 필름 장력 제어 부재가 나사 또는 스프링일 때, 부재는 용접 또는 나사 고정에 의해 필름 고정 프레임에 끼워 맞춰질 수 있다. 필름 장력 제어 부재의 단부에 루프를 미리 형성하여 루프 내로 필름 고정 프레임에 미리 형성된 핀 또는 다른 돌출부를 후킹하는 것이 추가로 가능하다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 광학 필름 구조는 적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외측으로 안내하는 광투과 표면을 기본적으로 포함하는 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열된 상태로 사용된다. 이러한 경우에, 본 발명은 조명 장치를 제공한다. 또 다른 태양에 따르면, 본 발명은 광학 필름 구조가 액정 디스플레이 유닛과 조명 유닛 사이에서 사용될 때 액정 디스플레이 장치를 제공한다. 조명 장치의 조명 유닛, 액정 디스플레이 장치의 조명 유닛 그리고 액정 디스플레이 유닛은 각각 특별히 제한되지 않는다. 다음의 상세한 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 종래의 조명 유닛 그리고 종래의 액정 디스플레이 유닛은 있는 그대로 또는 이들이 임의의 방식으로 변형된 후 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조명 장치에서, 조명 유닛은 적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외부로 안내하는 광투과 표면을 포함한다. 여기에서, 조명 유닛은 바람직하게는 모서리 광선형 백라이트 조명 유닛 또는 직각형 백라이트 조명 유닛이다. 조명 장치가 51 ㎝(20 인치) 이상의 대형-스크린 액정 디스플레이 장치를 위해 사용되어야 할 때, 직각형 백라이트 조명 유닛은 특히 바람직하다.

모서리 광선형 백라이트 조명 유닛은 바람직하게는 다음의 구성 요소 예컨대: (1) 적어도 1개의 광원과, (2) 측면 표면에 근접하게 배열된 광원을 가지며 실질적으로 균일한 조도로써 측면 표면을 통해 입사된 광선을 외부로 안내하는 1개의 주 표면을 갖는 도광 요소와; (3) 광원을 포위하도록 배열되며 측면 표면 내로 광원으로부터의 광선을 유도할 수 있는 절연 재료로 형성된 광반사 요소를 포함한다.

제1 구성 요소로서의 1개 이상의 광원이 백라이트 및 순광 장치 등의 조명 장치에서 통상적으로 채용된 것과 같이 대체로 직사각형인 도광 요소의 측면 표면들 중 1개 상에만 배치될 수 있다. 대신에, 1개 이상의 광원이 도광 요소의 대향 측면 표면 상에 배치될 수 있다. 광원은 때때로 도광 요소의 모든 4개의 측면 표면 상에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시에서, 다양한 크기 및 다양한 형상을 갖는 다양한 종류의 광원이 사용될 수 있다. 그러나, 액정 디스플레이 장치 등의 디스플레이 장치의 조명 수단으로서의 조명 장치의 적용이 고려될 때, 형광 램프 등의 선형 광원 특히 냉음극선관 또는 발광 다이오드(LED) 등의 도트와 같은 광원이 유리하게 사용될 수 있다. 특히 도트와 같은 광원이 사용될 때, 충분한 개수의 광원이 원하는 조도를 성취하도록 도광 요소의 측면 표면 상에 일렬로 배열되거나 로드와 같은 도광 요소(예컨대, 유리 로드)가 광원이 도광 요소의 양단부에 배열된 상태로 도광 요소의 측면 표면 상에 배열된다. 냉음극선관 및 LED 이외의 사용 가능한 광원의 예는 열음극선관 및 전장 발광(EL: electroluminescence) 장치를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 상이한 종류의 광원도 필요할 때마다 조합하여 사용될 수 있다.

제2 구성 요소로서의 도광 요소는 대체로 직사각형이며 도광판의 형태로 유리하게 사용될 수 있다. 도광 요소는 종종 이러한 기술 분야에서 사용된 것과 같은 웨지형일 수 있으며 웨지형 도광판으로서 사용될 수 있다. 웨지형 도광판이 사용될 때, 광원의 개수는 1개뿐일 수 있으며 도광판은 두께가 그 부근에 광원이 대향 측면 표면을 향해 설정되는 측면 표면으로부터 감소하는 방식으로 성형된다.

본 발명에 따른 조명 장치가 반사형 또는 반-투과형 액정 디스플레이 장치에서 백라이트로서 사용될 때, 도광 요소의 도광 표면 상에 톱니 돌출부, 계단 또는 홈 등의 경사 부분을 형성하여 다른 대향 표면(저부 표면)을 향해 경사 부분 내로 입사된 광선을 반사시키는 것이 양호하다.

어떤 재료가 도광 효과에 악영향을 주지 않기만 하면 도광 요소를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 가공성이 고려될 때, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리올레핀 수지, 에폭시 수지 및 폴리스티렌 수지 등의 다양한 플라스틱 재료가 유리하게 사용될 수 있다. 유리 등의 무기 재료가 필요할 때마다 이들 플라스틱 재료 대신에 사용될 수 있다.

제3 구성 요소는 광원을 포위하도록 배열될 때 사용되는 광반사 요소이다. 광반사 요소는 광원으로부터의 광선이 도광 요소의 측면 표면 내로 효율적으로 입사되게 할 수 있기만 하면 어떤 형상을 가질 수 있다. 그러나, 소형화 및 성형성이 고려될 때, 광반사 요소는 바람직하게는 반-원통 형상 또는 트로프 형상을 갖는다. 따라서, 광반사 요소는 종래 기술에서와 동일한 방식으로 램프 반사기의 형태로 유리하게 사용될 수 있다. 부수적으로, 램프 반사기를 형성할 때, 절연 재료로 형성되며 종래 기술의 램프 반사기에서 사용된 알루미늄 진공 증착 필름 또는 은 진공 증착 필름을 사용하지 않은 금속 구성 요소를 실질적으로 함유하지 않은 반사기 필름을 사용하는 것이 유리하다. 이러한 반사기 필름은 절연 성질을 갖기 때문에, 필름이 광원으로부터 누설 전류를 선택한다는 점에서 종래 기술의 필름의 문제점이 없는데, 이러한 필름은 광원의 조도를 실질적으로 낮추지 않기 때문이다. 반사기 필름은 바람직하게는 적어도 98%의 반사 인자로써 도광 요소의 측면 표면 내로 광원으로부터의 광선을 유입시킬 수 있는 절연 재료로 형성된다.

바람직하게는, 광반사 요소로서의 반사기 필름은 일반적으로 다층 반사 필름으로 형성된다. 다층 반사 필름은 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PEN) 및 그 공중합체(coPEN)의 다층 적층 필름 또는 PEN 및 규칙 배열 폴리스티렌(sPS)의 다층 적층 필름이다. 이러한 다층 반사 필름은 독립 성질을 가질 때 적절한 형상으로서 사용될 수 있다. 대신에, 반사기의 형상으로 성형된 적절한 지지부가 준비되며 반사기 필름은 지지부의 내측 상으로 결합 또는 적층될 수 있다. 다층 반사 필름의 결합 또는 적층은 접착제 또는 양면 접착 테이프를 사용할 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명 장치는 액정 디스플레이 장치 및 다른 디스플레이 장치에서 백라이트로서 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조명 장치는 바람직하게는 제4 구성 요소로서 다층 반사 재료로 형성된 광반사 부재를 갖는다.

본 발명에 따른 조명 장치가 백라이트로서 사용될 때, 광반사 부재는 바람직하게는 그 부근에서 광원을 갖는 측면 표면 이외의 도광 부재의 측면 표면 상에, 그리고 더욱 바람직하게는 모든 잔여 3개의 측면 표면 상에 그리고 도광 부재의 저부 표면 상에 배치된다. 전술된 광반사 요소로부터 이러한 광반사 부재를 구별하기 위해, 특별히 "광반사 부재(light reflection member)"로 불린다. 광반사 부재는 재료가 원하는 광반사 기능을 나타낼 수만 있으면 임의의 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 우수한 성질의 장점이 고려될 때, 광반사 부재는 바람직하게는 광반사 요소와 동일한 방식으로 다층 반사 필름으로 형성된다. 적절한 다층 반사 필름의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PEN) 및 그 공중합체(coPEN)의 다층 적층 필름 또는 PEN 및 규칙 배열 폴리스티렌(sPS)의 다층 적층 필름을 포함한다. 다층 반사 필름을 사용하기 위해, 일본 특허 출원 공개 (고효; Kohyo) 제9-511844호의 개시 내용을 참조하여야 한다.

본 발명에 따른 조명 장치에서, 광반사 요소 및 광반사 부재는 동일한 재료 바람직하게는 다층 반사 필름 그리고 더욱이 서로 일체로 형성된다. 이러한 구성은 장치를 소형화하며 구성 요소의 개수를 감소시키며 제조를 단순화하는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 최종의 강도는 개선될 수 있다. 특히 다층 반사 필름은 각각의 부품의 형상과 조화되어 작은 단편으로 절단될 필요가 없기 때문에, 취급이 용이해지며 구성 요소의 조달 그리고 조립 작업도 용이해진다. 구체적으로, 1매의 다층 광반사 필름이 준비되며 소정 형상으로 미세하게 절단된 후, 도광 요소는 광반사 요소 및 광반사 부재를 제공하도록 필름에 의해 둘러싸인다. 도광 요소로의 광반사 부재의 결합은 광반사 부재가 단독으로 소정 수준의 형상 유지 성질을 갖지 않을 때 접착제, 점착 부여제 또는 양면 접착 테이프를 사용함으로써 수행될 수 있다. 광반사 부재의 결합은 도광 요소의 광반사 부재의 결합 표면의 일부 또는 전체에 각각 광학적으로 투명하거나 바꿔 말하면 각각 높은 투과 인자를 갖는 접착제, 점착 부여제 또는 양면 접착 테이프를 가함으로써 수행될 수 있다. 최소 수준까지 결합 인터페이스 상에서의 반사를 억제하기 위해, 결합은 도광 요소의 굴절률에 근사한 굴절률을 갖는 접착제를 사용함으로써 수행될 수 있다. 도광 요소가 아크릴 수지판일 때, 예컨대 아크릴계 접착제가 유리하게 사용될 수 있다.

전술된 구성 요소에 추가하여, 본 발명에 따른 조명 장치는 1개 이상의 추가 구성 요소를 선택적으로 추가로 포함할 수 있다. 적절한 추가 구성 요소의 예는 광확산층이다. 광확산층은 도광 요소의 저부 표면 상에 배치되고, 도광 요소 내측의 광선의 확산을 효과적으로 촉진시키고, 확산을 균일하게 한다. 광확산층은 광확산 입자로서 실리카, 바륨 황화물, 티타늄 산화물, 유리 비드 등의 유기 또는 무기 재료를 함유하는 백색 페인트로부터 다양한 패턴(예컨대, 줄무늬 패턴, 도트 패턴 등)으로 형성될 수 있다. 이러한 광확산층을 형성하기 위해, 스크린 인쇄 방법 등의 인쇄 방법이 유리하게 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 조명 장치는 전형적인 예로서 모서리 광선형 백라이트 조명 유닛에 대해 전술되었다. 부수적으로, 직각형 백라이트 조명 유닛은 광원의 배열 위치가 상이하지만 모서리 광선형 백라이트 조명 유닛과 동일한 방식으로 기본적으로 구성될 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

본 발명은 조명 장치에 후방 표면 광원으로서 본 발명에 따른 백라이트 조명 유닛이 구비된다는 점에서 특징을 갖는 액정 디스플레이 장치 또는 다른 디스플레이 장치를 추가로 제공한다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 이러한 기술 분야에서 종래로부터 어떤 구성을 가질 수 있다. 예컨대 투과형 액정 디스플레이 장치의 경우에, 본 발명에 따른 조명 장치는 액정이 양측 상의 편광판에 의해 개재되는 구조를 갖는 액정 패널의 후방 표면 상에 후방 표면 광원으로서 배치될 수 있다. 반-투과형 액정 디스플레이 장치의 경우에도, 본 발명에 따른 조명 장치는 액정 패널의 후방 표면 상에 후방 표면 광원으로서 배치될 수 있다. 액정 패널 자체는 본 발명에서 특별하게 제한되지 않으며 당업자에게 주지되어 있다. 따라서, 상세한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치는 다양한 가정용 전기 기기, 측정 기구 및 다른 기기에서 디스플레이 목적을 위해 유리하게 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 액정 디스플레이 장치의 적용예는 이동 전화, 이동 정보 단말기, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등의 소형 디스플레이 내지 개인용 컴퓨터 및 텔레비전 수상기 등의 큰 규모의 디스플레이를 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 본 발명의 기능 및 효과는 광학 필름의 변형 및 비틀림이 일어나기 쉬운 51 ㎝(20 인치) 내지 76 ㎝(30 인치)의 디스플레이 영역을 갖는 큰 규모의 디스플레이를 위해 사용될 때 가장 잘 나타날 수 있다.

본 발명에 따른 조명 장치는 액정 디스플레이 장치 이외의 분야에서 그 우수한 기능 및 효과를 나타낼 수 있다. 사진 또는 인쇄된 물체가 액정 패널 대신에 조명 장치 아래에 배열될 때, 조명 장치는 순광 장치로서 유리하게 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 조명 장치는 그 설계를 변형시킴으로써 오버헤드 프로젝터(OHP: overhead projector)의 광원으로서 이용될 수 있다. 나아가, 본 발명의 조명 장치는 다양한 측정 기구의 경량 모니터 및 모니터로서 이용될 수 있다.

[예]

전술된 바와 같이, 본 발명은 다양한 실시예에서 유리하게 수행될 수 있다. 후속적으로, 본 발명의 여러 개의 예가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 다음의 예에 의해 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 투과형 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이며 도2는 도1에 도시된 액정 디스플레이 장치에서 후방 표면 광원으로서 사용된 백라이트 조명 유닛의 사시도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 액정 디스플레이 장치(20)는 액정 셀(22) 그리고 액정 셀(22)의 상하에 개재된 편광판(23, 24)을 포함하는 액정 패널(21)을 갖는다. 액정 패널(21)의 디스플레이 표면이 아닌 표면의 측면 상에 배치된 백라이트 조명 유닛(10) 그리고 광학 필름(5)을 가지며 백라이트 조명 유닛(10) 상에 배열된 광학 필름 구조를 포함하는 본 발명의 조명 장치가 액정 디스플레이 장치(20)에 제공된다. 광학 필름(5)은 하부 부분의 광확산 필름(5-1) 그리고 상부 부분의 조도 개선 필름(5-2)을 포함한다. 광학 필름(5)은 도면에 도시되지 않은 필름 고정 부품, 필름 장력 제어 부재 및 필름 고정 프레임과 조합하여 광학 필름 구조를 구성한다. 광학 필름(5)은 필름 고정 프레임에 인장 하에서 고정되며 백라이트 조명 유닛(10)의 케이싱에 추가로 고정된다. 백라이트 조명 유닛(10)은 그 광투과 표면 상에 확산판(7)을 갖는다. 액정 패널(21)의 구성이 다수의 참조 문헌으로부터 주지되어 있으므로, 그 상세한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도2에 도시된 바와 같이, 백라이트 조명 유닛(10)은 직사각형 도광판(2), 편광판(2)의 대향 측면 표면에 근접하게 배열된 광원(1), 각각 광원(1)을 포위하도록 배열된 램프 반사기(3), 그리고 광원을 갖지 않은 전도체판(2)의 측면 표면(2개의 대향 측면 표면) 상에 그리고 하부 표면 상에 배열된 다층 반사 필름(4)을 포함한다. 직사각형판(2)은 전체 저부 표면 상에 도트 형태로 배열된 광확산층(5)을 갖는다.

도면에 도시된 백라이트 조명 유닛(10)에서, 직사각형 도광판(2)은 이러한 기술 분야에서 통상적인 것과 같이 아크릴 수지로 형성된다. 도광판(2)의 2개의 측면 표면 상에 배열된 광원(1)은 일종의 형광 튜브로서의 냉음극선관이며 측면 표면과 거의 동일한 길이를 갖는다. 각각의 광원(1)을 포위하는 램프 반사기(3)는 98% 이상의 높은 광반사 성질을 갖는 절연 재료로 형성된 반사기 필름 구체적으로 다층 반사 필름이다. 반사기 필름은 대응하는 형상을 갖는 지지부의 내부 표면에 접착제에 의해 결합된다. 램프 반사기(3)를 위해 사용된 것과 동일한 다층 반사 필름(4)은 도광판(2)의 잔여 측면 표면에 끼워 맞춰진다. 그러나, 지지부는 여기에서 사용되지 않으며 필름은 투명한 접착제의 사용에 의해 직접적으로 결합된다. 접착제는 다층 반사 필름의 전체 표면에 가해지지만 경우에 따라 접착제는 표의 일부에 가해질 수 있거나 양면 접착 테이프가 접착제 대신에 사용될 수 있다.

도3은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 조명 장치를 도시하는 평면도이며 도4는 도3에 도시된 조명 장치의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취해진 단면도이다. 이들 도면으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조명 장치는 알루미늄 다이-캐스트 케이싱(11) 상에 배열된 복수개의 광원(1)을 갖는 직각형 백라이트 조명 유닛 그리고 백라이트 조명 유닛(10) 상에 배치된 본 발명의 광학 필름 구조(30)를 포함한다. 직각형 백라이트 조명 유닛(10)은 광원으로부터의 광선이 조명 유닛 외측으로 균일하게 유출되게 하는 광확산판(7)을 포함한다. 도시되지 않은 액정 디스플레이 유닛이 도1을 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 광학 필름 구조(30) 상에 추가로 배치된다.

직각형 백라이트 조명 유닛(10)은 개략적으로 도시된 예이다. 실제 백라이트 조명 유닛이 도면에 도시된 것 이외의 구성 요소 또는 도면에 도시된 것 이외의 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 광원(1)은 모서리 광선형 백라이트 조명 유닛의 문단에서 설명된 바와 같이 다양한 형태를 가질 수 있다. 케이싱(11)은 강도 및 성형성의 측면으로부터 다이 캐스팅 알루미늄에 의해 형성된 케이싱을 사용하지만 다른 재료 및 수지 재료로 형성될 수 있다. 케이싱(11)의 형상은 강도의 개선을 고려하여 임의로 변화될 수 있다. 벽 부분은 이중벽 구조를 가질 수 있거나 리브가 케이싱의 변형예와 같이 벽에 끼워 맞춰질 수 있다.

도시된 예의 경우에, 광학 필름 구조(30)는 하부 광확산 필름(5-1) 및 상부 조도 개선 필름(5-2)의 2층 구조를 갖는 광학 필름(5)을 갖는다. 2개의 필름들 사이의 간극은 약 0.8 ㎜이다. 필름 고정 부품이 각각의 광학 필름의 외주연부에 끼워 맞춰진다. 도시된 예에서, 총 26개의 필름 고정 부품이 광학 필름의 비틀림을 억제하며 견고한 고정을 확보하도록 끼워 맞춰진다. 필름 고정 부품은 도9를 참조하여 이후에 설명된 바와 같이 충분한 효과가 얻어질 수 있을 때 광학 필름의 4개의 코너에만 끼워 맞춰질 수 있다.

필름 고정 부품(16)은 특별히 제한되지 않으며 임의의 형상으로 수지 재료 또는 알루미늄 등의 금속 재료로 형성될 수 있다. 도시된 예의 경우에, 필름 고정 부품(16)은 그 표면들 중 1개의 중심에서 약 0.3 ㎜의 깊이 그리고 약 0.5 ㎜의 두께의 V자형 홈을 가지며 V자형 홈 내로 필름 장력 제어 부재의 일부를 구성하는 와이어(17)를 끼워 맞추며 접착제(도시되지 않음)를 통해 광학 필름(5)에 필름 고정 부품을 고정하는 수지판으로 형성된다.

금속판(예컨대, 알루미늄판)이 필름 고정 부품으로서 사용될 때, 필름 고정 부품(26)은 도6에 도시된 바와 같이 고정될 수 있다. 우선, 필름 고정 부품으로서 사용하기 위해, 표면들 중 1개의 중심에서 약 0.3 ㎜의 깊이의 V자형 홈을 갖는 0.3 ㎜ 두께의 알루미늄판이 우선 준비된다. 필름 장력 제어 부재의 일부를 구성하는 와이어(17)가 V자형 홈 내에 배치된 후, 와이어(17) 및 필름 고정 부재(26)는 접착제(19)에 의해 고정된다. 다음에, V자형 홈을 갖는 표면에 대향인 알루미늄판의 표면 그리고 광학 필름(5)은 접착제를 통해 결합된다.

필름 고정 부품(16)에 끼워 맞춰진 필름 장력 제어 부재(17)는 그 평탄성을 유지하면서 인장 하에서 광학 필름(5)을 견인하기 위한 것이다. 따라서, 필름 장력 제어 부재(17) 일반적으로 필름 장력 제어 기구를 갖는 가요성 부재의 잔여 부분은 도4에 도시되어 있지 않지만 필름 고정 프레임(18) 내측에 담겨진다. 가요성 부재의 예는 스프링 등의 가요성 구성 요소 그리고 고무 등의 점탄성을 갖는 수지 구성 요소이다. 필름 장력 제어 부재(17)의 가요성 부재는 필름 고정 부품(16 또는 26)에 직접적으로 연결될 수 있거나 와이어 등의 연결 수단이 가요성 부재와 필름 고정 부품 사이에 추가로 배치될 수 있다.

필름 장력 제어 부재(17)의 말단부는 광학 필름이 안정적으로 고정될 수 있도록 필름 고정 프레임(18)에 연결된다. 특별히 제한되지 않지만, 필름 고정 프레임(18)은 바람직하게는 가능하다면 중량 측면에서 가벼우며 강도 측면에서 우수한 재료로 형성된다. 필름 고정 프레임(18)의 형상도 임의로 변화될 수 있다. 강성 구조를 제공하도록 굽힘 및 주조 단계를 통해 알루미늄 또는 스테인레스강 등의 금속 재료로부터 필름 고정 프레임(18)을 성형하는 것이 대체로 양호하다. 필름 고정 프레임(18)의 형상은 바람직하게는 박스 형상으로부터 불필요한 벽 표면을 제거함으로써 형성된 박스 형상 또는 프레임 형상이다. 필름 고정 프레임(18)은 일반적으로 백라이트 조명 유닛(10)의 케이싱(11)에 끼워 맞춰지지만 필요할 때마다 다른 부재에 끼워 맞춰질 수 있다.

도3 내지 도5에 도시된 예는 각각의 광학 필름(5-1, 5-2)의 표면들 중 1개에 필름 고정 부품(16)을 고정하는 방법을 채용한다. 그러나, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이 광학 필름에 필름 고정 부품(16)을 견고하게 고정하도록 광학 필름(5-1, 5-2)의 양쪽 표면에 필름 고정 부품(16)을 고정하는 방법을 채용하는 것도 가능하다. 도시된 예는 브래킷형 필름 고정 부품(16)을 준비하며 간극 내로 광학 필름의 단부를 삽입하며 광학 필름을 고정하는 방법을 채용한다. 물론, 2개의 필름 고정 부품이 서로에 대해 충돌하며 다음에 U자형 필름 고정 부품을 사용하지 않고 접착제를 통해 서로에 결합될 수 있다. 도8에 도시된 예에서, 특히, 필름 고정 프레임(18)은 백라이트 조명 유닛의 케이싱(11)의 측면 표면 상에 배치된다. 따라서, 이러한 구성은 디스플레이 스크린의 프레임의 폭이 바람직하게 가능하다면 작은 최근의 요건(대체로 약 3 내지 4 ㎜)을 충족시킬 수 있다.

도7 및 도8로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 필름 장력 제어 부재(17)의 가요성 부재(스프링)(37)는 박스형 필름 고정 프레임(18) 내에 수용되며 그 단부가 고정된다. 나아가, 가요성 부재(37)는 와이어(17)를 통해 필름 고정 부품(16)에 상호 연결된다.

도3에 도시된 광학 필름 구조(30)는 총 26개의 필름 고정 부품을 갖는 광학 필름(5)을 나타낸다. 그러나, 필름 고정 부품(16)은 광학 필름이 변형 및 비틀림을 초래하지 않고 필름 고정 프레임(18)에 안정적으로 고정될 수 있으면 도9에 도시된 바와 같이 광학 필름(5)의 4개의 코너에만 끼워 맞춰질 수 있다. 도시된 광학 필름 구조의 경우에, 2개의 필름 장력 제어 부재(17)가 1개의 필름 고정 부품(16)에 고정되며 각각의 필름 장력 제어 부재(17)의 말단부는 필름 고정 프레임(18)에 끼워 맞춰진다.

본 발명의 실시에서, 필름 고정 프레임(18)으로의 필름 장력 제어 부재(17)의 끼워 맞춤이 다양한 수단에 의해 수행될 수 있다.

도10에 도시된 바와 같이, 예컨대, 필름 장력 제어 기구를 갖는 루프가 그 단부들 중 1개에 구비된 와이어가 필름 장력 제어 부재(17)로서 준비된다. 이러한 필름 장력 제어 부재(17)의 단부들 중 1개가 광학 필름(5)의 외부 모서리에 제공된 필름 고정 부품(16)에 고정된다. 필름 장력 제어 부재(17)의 타단부로서의 루프는 필름 고정 프레임(18) 상으로 제공된 핀(28)에 후킹된다. 필름 장력 제어 부재(17)는 루프의 존재로 인해 유연하게 이동 가능하다.

대신에, 필름 장력 제어 부재(17)는 도11 및 도12(도11의 선 ⅩⅡ-ⅩⅡ를 따라 취해진 단면도)에 도시된 바와 같이 필름 고정 프레임(18)에 끼워 맞춰질 수 있다. 도시된 예에서, 후크 부재(피아노 와이어)(27)가 나사(29)를 통해 필름 고정 프레임(18)에 고정되며 와이어(17)는 피아노 와이어(27)의 중심 부분에 고정된다. 이러한 경우에, 장력이 가해지는 피아노 와이어(27)의 부분은 가요성 부재의 역할을 수행한다.

나아가, 가요성 부재로서의 피아노 와이어(27)는 도13에 도시된 바와 같이 필름 고정 프레임(18)의 측면 표면 내에 형성된 개방 부분에 브리지 형태로 끼워 맞춰질 수 있다. 필름 고정 프레임(18)은 강철 등의 금속 재료로 형성되므로, 피아노 와이어(27)는 용접 등에 의해 견고하게 고정될 수 있다.

필름 장력 제어 부재(17)는 도14, 도15(도14의 선 ⅩⅤ-ⅩⅤ를 따라 취해진 단면도) 및 도16에 도시된 방식으로 필름 고정 프레임(18)에 끼워 맞춰질 수 있다.

도면에 도시된 예에서, 2개의 필름 고정 부품(알루미늄판)(16)이 각각의 광학 필름(5-1, 5-2)에서 서로를 향하도록 주연 부분에 결합되며 필름 장력 제어 부재의 일부를 구성하는 와이어(17)의 말단부는 각각의 알루미늄판(16)의 V자형 홈(도시되지 않음) 내로 끼워 맞춰지며 접착제를 통해 결합된다. 와이어(17)는 우선 상부 부분이 개방된 알루미늄 프레임으로 형성된 필름 고정 프레임(18)의 슬릿을 통해 지나가고, 다음에 필름 고정 프레임(18) 내측의 장착부(38)에 고정된 후크 부재(피아노 와이어)(27)에 후킹된다. 피아노 와이어(27)는 장착부(38)의 홈(도시되지 않음)에 의해 이동 가능하게 지지되기 때문에, 와이어(17)는 광학 필름의 신장 및 수축에 대처할 수 있는 가요성 부재로서 기능한다.

도16은 필름 고정 프레임(18)의 코너에서의 필름 장력 제어 부재(17)의 끼워 맞춤 상태를 도시하고 있다. 필름 장력 제어 부재(17)도 도14 및 도15에 도시된 선형 부분과 동일한 방식으로 코너에 끼워 맞춰질 수 있다.

피아노 와이어 및 와이어가 전술된 바와 같이 필름 장력 제어 부재를 구성하도록 조합될 때, 우수한 장력 제어 기능이 획득될 수 있고, 광학 필름의 약간의 신장 및 수축이 존재하더라도 필름 장력 제어 부재는 신장 및 수축을 보충하며 광학 필름 내의 매우 작은 변형 및 비틀림의 발생을 방지하는 방식으로 효과적으로 작용한다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 적어도 1개 그리고 바람직하게는 2개 이상의 광학 필름을 포함하며 얇은 필름 상태 하에서 각각의 광학 필름을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 중량을 감소시킬 수 있으며 더욱이 광학 필름의 평탄성을 유지할 수 있다. 결국, 본 발명은 휨 및 비틀림을 초래하지 않고 액정 디스플레이 장치 및 다른 디스플레이 장치에서 유용한 광학 필름 구조를 제공할 수 있다.

본 발명은 이러한 우수한 광학 필름 구조를 가지며 액정 디스플레이 장치 및 다른 디스플레이 장치에서 유용한 조명 장치도 제공할 수 있다.

본 발명은 조명과 관련된 디스플레이 성능 측면에서 우수하며 중량을 감소시킬 수 있으며 장치의 크기에 따라 광학 필름의 필름 두께를 별도로 사용할 필요가 없으며 구성 요소의 개수를 감소시킬 수 있으며 장치의 제조 중 구성 요소의 조립 작업을 단순화할 수 있는 액정 디스플레이 장치를 추가로 제공할 수 있다.

전술된 현저한 효과에 추가하여, 본 발명은 예컨대 액정 디스플레이 장치에서 다음의 효과를 제공한다:

큰 액정 디스플레이 장치에서 사용 가능하지 않았던 높은 조도 개선 효과를 갖는 필름이 사용될 수 있고, 높은 조도 개선 효과를 갖는 필름 구조가 성취될 수 있고;

큰-규모 및 중간-규모의 액정 디스플레이 장치를 위해 별도로 사용되었던 높은 조도 개선 효과를 갖는 필름이 이제 크기와 무관하게 사용될 수 있으며 결국 높은 자유도를 갖는 필름 구조(광학 필름의 조합)가 제공될 수 있고;

비틀림이 없는 확산층이 아크릴 확산판 대신에 광확산 필름을 사용함으로써 모든 크기를 위해 제공될 수 있으며 중량도 감소될 수 있고;

복수개의 광학 필름이 일체화될 수 있기 때문에, 후속의 조립 단계가 단순화 및 효율화될 수 있으며 보호 필름이 제거될 수 있다.

Claims

조명 유닛으로부터 방출된 광선을 변조하며 변조된 광선을 투사하도록 조명 유닛의 광투과 표면 상에 배치된 광학 필름 구조이며,

적어도 1개의 광학 필름과,

광학 필름의 외주연부에 배치된 적어도 4개의 광학 필름 고정 부품과,

광학 필름의 평탄성을 유지하면서 인장 하에서 광학 필름을 견인할 수 있는 방식으로 각각의 필름 고정 부품에 그 일단부에서 부착된 필름 장력 제어 부재와,

필름 장력 제어 부재의 타단부에 연결되는 광학 필름을 고정하는 필름 고정 프레임을 포함하며,

광학 필름, 필름 장력 제어 부재 및 필름 고정 프레임은 서로 일체화되어 1개의 구성 요소로 구성되는 광학 필름 구조.
제1항에 있어서, 광학 필름은 광확산 필름, 광반사 필름, 조도 개선 필름, 편광 필름 그리고 전술된 필름의 적어도 2개의 기능을 갖는 다기능 광학 필름으로 구성된 그룹으로부터 선택된 부재인 광학 필름 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름 장력 제어 부재는 탄성 재료로 형성되는 광학 필름 구조.
제3항에 있어서, 탄성 재료는 스프링 또는 고무인 광학 필름 구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전술된 광학 필름들 중 적어도 2개가 이들 사이에 간극이 있거나 없는 상태로 적층되는 광학 필름 구조.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 액정 디스플레이 장치에서 액정 디스플레이 유닛과 조명 유닛 사이에 사용되는 광학 필름 구조.
적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외향으로 안내하는 광투과 표면을 적어도 포함하는 조명 유닛과,

조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열되는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 한정된 바와 같은 광학 필름 구조를 포함하는 조명 장치.
제7항에 있어서, 액정 디스플레이 장치의 후방 표면 상에서 백라이트 조명 유닛으로서 사용되는 조명 장치.
적어도 1개의 광원 그리고 광원으로부터의 광선을 외향으로 안내하는 광투과 표면을 적어도 포함하는 조명 유닛과,

조명 유닛의 광투과 표면 상에 배열되는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 한정된 바와 같은 광학 필름 구조와,

광학 필름 구조 상에 배열되는 액정 디스플레이 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
제9항에 있어서, 조명 유닛은 백라이트 조명 유닛인 액정 디스플레이 장치.