KR20060029391A

KR20060029391A - 광학 필름과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20060029391A
Application number: KR1020040078310A
Authority: KR
Inventors: 한병웅; 김규석; 주영비; 이상희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-06
Also published as: CN1755401A

Abstract

광학 필름과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치가 개시된다. 광학 필름은 베이스, 제1 수지층 및 중공 입자를 포함한다. 제1 수지층은 베이스의 일면에 형성된다. 중공 입자는 제1 수지층에 혼입되어 형성된다. 이에 따라, 베이스 위에 미세한 중공 입자를 폴리우레탄 수지와 함께 코팅시키므로써, 두께를 얇게 하면서 확산성과 반사성을 향상시킬 수 있다.

반사 필름, 확산, 중공 입자, 코팅, 수지, 폴리우레탄

Description

광학 필름과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치{OPTICAL FILM, AND BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}

도 1a 내지 도 1c는 일반적인 광학 필름들을 나타낸 단면도들이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학 필름을 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 단위 중공입자를 나타낸 단면도이다.

도 4는 단위 중공입자의 사이즈 및 반사/투과 동작을 나타낸 도면이다.

도 5a 내지 도 5c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 반사에 따른 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다.

도 6a 내지 도 6c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 반사각 특성을 나타낸 그래프들이다.

도 7a 내지 도 7c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 수직 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다.

도 8a 내지 도 8c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 수평 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다.

도 9a는 휘도 측정 방법을 설명하는 개념도이고, 도 9b는 1시간 경과후 테스트 포인트를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 11은 상기한 도 10의 도광판에 의한 광가이드 방법을 도식적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 16은 본 발명의 더욱 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

41 : 베이스 42 : 제1 수지층

43 : 중공 입자 44 : 금속층

45 : 보호막 110 : 광발생부

120 : 도광판 130 : 역-프리즘 필름

140 : 반사 시트

본 발명은 광학 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 필름과, 이를 갖 는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치(LCD)는 자기 발광을 하지 않기 때문에, 액정 패널을 투과한 외래 광을 반사시켜 정보를 표시하거나, 또는 상기 액정 패널의 배면에 별도의 광원, 즉 백라이트 어셈블리를 설치하여 정보를 표시한다.

이러한 백라이트 어셈블리는 빛을 발산시키는 램프 유닛, 상기 램프 유닛에서 발산된 빛을 액정 패널 쪽으로 가이드하는 도광판, 상기 도광판의 하부에 구비되어 누설되는 광을 상기 도광판측으로 반사시키는 반사판(리플렉터 또는 반사 시트, 반사필름), 상기 도광판으로부터 전달된 빛의 휘도를 상승시키는 광학시트류를 포함하여 이루어진다.

도 1a 내지 도 1c는 일반적인 광학 필름들을 나타낸 단면도이다. 특히, 도 1a는 확산형 반사 시트를 나타내고, 도 1b는 적층형 반사 시트를 나타내며, 도 1c는 금속 증착필름을 나타낸다.

도 1a를 참조하면, 확산형 반사 시트의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET)(10)에는 기포와 같은 공기층이 포함된 공간들(12)이 형성되고, 상기 PET(10)의 일면에는 제1 보호 PET(14)가 배치되고, 상기 PET(10)의 타면에는 제1 보호 PET(16)가 배치되어, 공기층과 PET의 굴절률 차이를 이용하여 확산 반사 동작을 수행한다. 하지만, 상기 확산형 반사 시트는 제조단가를 줄이면서 확산성을 향상시킬 수 있으나, 반사율이 낮고 두께가 두꺼운 단점이 있다.

도 1b를 참조하면, 적층형 반사 시트는 복수의 등방성 물질의 박막들(20, 24, 28) 사이에 서로 다른 굴절률의 박막들(22, 26)이 개재되어 이루어져, 정반사 동작을 수행한다. 또한, 상기 적층형 반사 시트는 반사율은 높고 두께는 얇으나 확산성이 낮다는 단점이 있다.

도 1c를 참조하면, 금속 증착필름은 PET(30)의 일면에 은(Ag)이 증착되고, 은증착층(32) 위에 보호막(34)이 도포되어 정반사 동작을 수행한다. 또한, 상기 금속 증착필름은 반사율과 확산성이 낮다는 단점이 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 낮은 두께를 갖고서, 확산성과 반사성을 향상시키기 위한 광학 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 광학 필름을 갖는 백라이트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 광학 필름을 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 광학 필름은 베이스, 제1 수지층 및 중공 입자를 포함한다. 상기 제1 수지층은 상기 베이스의 일면에 형성된다. 상기 중공 입자는 상기 제1 수지층에 혼입되어 형성된다.

본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 백라이트 어셈블리는 램프 및 광학 필름을 포함한다. 상기 램프는 광을 발산한다. 상기 광학 필름은 베이스의 일면에 형성된 중공(Empty bead) 입자를 포함하고, 일측에서 제공되는 상기 광의 특성을 향상시켜 상기 일측으로 반사한다.

본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 표시 장치는 광원, 액정 패널 및 광학 필름을 포함한다. 상기 광원은 광을 발생한다. 상기 액정 패널은 액정층에 인가되는 전위차를 이용하여 영상을 표시한다. 상기 광학 필름은 베이스의 일면에 형성된 중공(Empty bead) 입자를 포함하고, 일측에서 제공되는 광을 반사 및 확산시켜 상기 액정 패널에 제공한다.

이러한 광학 필름과, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시 장치에 의하면, 베이스 위에 미세한 중공 입자를 코팅시키므로써, 두께를 얇게 하면서 확산성과 반사성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학 필름을 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 단위 중공입자를 나타낸 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 광학 필름은 베이스(41), 상기 베이스(41)의 일면에 형성된 제1 수지층(resin layer)(42), 상기 제1 수지층(42)에 혼입되어 형성된 중공(Empty bead) 입자들(43), 상기 베이스(41)의 타면에 형성된 금속층(44) 및 상기 금속층(44)의 표면에 형성된 보호막(45)을 포함한다.

상기 베이스(41)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 재질로 이루어진다.

상기 제1 수지층(42)은 폴리우레탄(Polyurethane) 재질로 이루어진다.

상기 중공 입자(43)는 라운드진 형상 또는 볼 형상의 외표면을 구비하고, 상기한 외표면을 통해 외부로부터 입사되는 광을 확산 반사시킨다. 상기 볼 형상은 단면의 직경이 동일한 볼일 수도 있고, 단면이 직경이 서로 다른 럭비볼과 같은 형상일 수도 있다. 상기 중공 입자(43)의 직경은 반사 효율을 향상하고자 하는 광의 파장을 고려하여 선정되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 레드 광에 최적하는 반사 효율을 얻고자 한다면 650㎚에 대응하는 직경의 중공 입자를 선정하는 것이 바람직하고, 그린 광에 최적하는 반사 효율을 얻고자 한다면 550㎚에 대응하는 직경의 중공 입자를 선정하는 것이 바람직하며, 블루 광에 최적하는 반사 효율을 얻고자 한다면 450㎚에 대응하는 직경의 중공 입자를 선정하는 것이 바람직하다.

예를들어, 상기 중공 입자(43)의 직경은 2.9λ/2 내지 3.1λ/2이다. 바람직하게는 상기 중공 입자의 직경은 3λ/2이다. 상기 λ는 광의 파장으로, 표준 광(550㎚의 파장대를 갖는 그린 광)이다. 예를들어, 레드 광의 파장이 650㎚라면, 상기 중공 입자의 직경은 97.5Å이고, 그린 광의 파장이 550㎚라면, 상기 중공 입자의 직경은 82.5Å이며, 블루 광의 파장이 450㎚라면, 상기 중공 입자의 직경은 67.5Å이다.

상기 중공 입자(43)의 표피 두께는 0.49내지 0.51λ인 것이 바람직하다. 이때, 상기 중공 입자(43)의 표피 두께는 22 내지 33.1Å인 것이 바람직하다.

상기 중공입자(43)는 제2 수지(resin)로 이루어지고, 상기 중공입자(43)내의 공간의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 반사한다. 상기 제1 수지층은 제1 수지(resin)로 이루어지고, 상기 제1 수지의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 반사한다. 상기 제2 수지는 투명한 재질로 이루어진다.

상기 중공입자(43)는 제2 수지(resin)로 이루어지고, 상기 중공입자내의 공간의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 투과한다.

상기 금속층(44)은 은(Ag)이나 알루미늄(Al)과 같이 반사효율이 우수한 재질로 이루어진다.

한편, 상기 중공입자(43)의 외표면 및 내표면 각각은 하기하는 도 4와 같이 광을 투과 및 반사한다.

도 4는 단위 중공입자에 의한 반사/투과 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 중공입자(43)의 외표면의 일측에 입사된 제1 광(LI1)중 일부 광(LR1)은 제1 입사각(θi11)과 동일한 각도를 갖고서 반사되고, 나머지 일부 광(LT1)은 상기 제1 입사각(θi11)보다 작은 각도의 제1 투과각(θt11)을 갖고서 투과된다.

상기 중공입자(43)의 내표면에 입사된 광(LT1)중 일부 광(LTR1)은 제2 입사각(θi12)과 동일한 각도를 갖고서 반사되고, 나머지 일부 광(LTT1)은 상기 제2 입사각(θi12)보다 큰 각도의 제2 투과각(θt12)을 갖고서 투과된다.

한편, 상기 중공입자(43)의 외표면의 다른 일측에 입사된 제2 광(LI2)중 일부 광(LR2)은 제3 입사각(θi21)과 동일한 각도를 갖고서 반사되고, 나머지 일부 광(LT2)은 상기 제3 입사각(θi21)보다 작은 각도의 제3 투과각(θt21)을 갖고서 투과된다.

상기 중공입자(43)의 내표면에 입사된 광(LT2)중 일부 광(LTR2)은 제2 입사 각(θi22)과 동일한 각도를 갖고서 반사되고, 나머지 일부 광(LTT2)은 상기 제4 입사각(θi22)보다 큰 각도의 제4 투과각(θt22)을 갖고서 투과된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 중공입자가 라운드진 형상 또는 볼 형상의 외표면을 갖기 때문에 입사되는 광을 보다 효율적으로 확산 반사시킬 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 반사에 따른 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다. 특히, 도 5a는 제1 확산형 반사 시트(제품명: E60L)의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이고, 도 5b는 제2 확산형 반사 시트(제품명: MCPET)의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이며, 도 5c는 본 발명에 따른 반사 시트의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이다. 상기한 광학 필름의 반사에 따른 시야각 특성의 측정은 이지 콘트라스트 160알(Ez contrast 160R)라는 장비를 이용하고, 정면 대비 10도의 경사각을 갖도록 광을 입사시켜 측정한 그래프이다. 도면에서 해칭이 진할수록 반사광이 희박한 영역을 의미하고, 상기한 해칭 영역으로부터 멀어질수록 반사광이 상대적으로 많은 영역을 의미한다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 반사 시야각 면에서 제1 확산형 반사 시트는 제2 확산형 반사 시트보다 우수하다. 하지만, 본 발명에 따른 반사 시트는 제1 확산형 반사 시트에 비해 월등하게 우수함을 확인할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 반사각 특성을 나타낸 그래프들이다. 특히, 도 6a는 제1 확산형 반사 시트(제품명: E60L)의 반사각 특성을 나타낸 그래프이고, 도 6b는 제2 확산형 반사 시트(제품명: MCPET)의 반 사각 특성을 나타낸 그래프이며, 도 6c는 본 발명에 따른 반사 시트의 반사각 특성을 나타낸 그래프이다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 반사각 특성 면에서 제1 확산형 반사 시트는 제2 확산형 반사 시트보다 우수하다. 하지만, 본 발명에 따른 반사 시트는 제1 확산형 반사 시트에 비해 월등하게 우수함을 확인할 수 있다.

상기한 반사 시야각 특성을 보다 원활하게 표현하기 위해 수직 방향의 반사 시야각을 나타내면 하기하는 도 7a 내지 도 7c와 같고, 수평 방향의 반사 시야각을 나타내면 하기하는 도 8a 내지 도 8c와 같다.

도 7a 내지 도 7c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 수직 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다. 특히, 도 7a는 제1 확산형 반사 시트(제품명: E60L)의 수직 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이고, 도 7b는 제2 확산형 반사 시트(제품명: MCPET)의 수직 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이며, 도 7c는 본 발명에 따른 반사 시트의 수직 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이다.

도 8a 내지 도 8c는 비교예들과 본 발명에 따른 광학 필름의 수평 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프들이다. 특히, 도 8a는 제1 확산형 반사 시트(제품명: E60L)의 수평 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이고, 도 8b는 제2 확산형 반사 시트(제품명: MCPET)의 수평 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이며, 도 8c는 본 발명에 따른 반사 시트의 수평 방향의 반사 시야각 특성을 나타낸 그래프이다.

도 9a는 휘도 측정 방법을 설명하는 개념도이고, 도 9b는 1시간 경과후 테스트 기판에 매핑된 테스트 포인트를 나타낸 도면이다. 상기 테스트 기판에는 9*9 매트릭스 형태로서 총 81개의 매핑 포인트를 도시한다. 상기한 휘도 측정은 일본의 하이-랜드(HI-LAND)사에서 제조된 휘도, 색도 얼룩 검사 시스템인 리사(RISA) 시스템으로 이용하여 측정한다. 도면에서 해칭이 진할수록 반사광이 희박한 영역을 의미하고, 상기한 해칭 영역으로부터 멀어질수록 반사광이 상대적으로 많은 영역을 의미한다.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 복수의 램프들(50)이 배열되고, 상기 램프들(50)의 하부에는 반사 시트(52)가 배치되며, 상기 램프들(50)의 상부에는 확산판(54)이 배치된다. 상기 램프(50)는 직경이 1.8㎜이고, 길이가 91㎜인 냉음극선관(CCFL)이고, 상기 확산판(54)의 두께는 2㎜이다. 상기 반사 시트는 액정 표시 장치에 사용되는 일반적인 반사 시트들과 본 발명에 따른 반사 시트이다.

램프에 전압을 인가하여 1시간 후에 테스트 기판의 매핑 포인트들에 매핑된 휘도를 측정하였다. 이를 나타내면 하기하는 표 1과 같다.

	두께(㎛)	상대비교값 (49/81)[%]	평균휘도 (49/81)[mcd]	평균휘도 (25/81)[mcd]	최고값 [mcd]
비교예-1	975	99.7	2452	2800	3034
비교예-2	188	96.8	2416	2760	2989
비교예-3	65	89.6	2235	2516	2815
실시예	65	100	2495	2820	3067

상기한 표 1에서, 비교예-1이나 비교예-2는 도 1a에 도시한 바 있는 확산형 반사 시트이고, 비교예-3은 도 1b에서 도시한 바 있는 적층형 반사 시트이다.

상기한 표 1에 나타낸 바와 같이, 두께면에서 제1 확산형 반사 시트, 제2 확산형 반사 시트 및 적층형 반사 시트가 각각 975㎛, 188㎛, 65㎛인 반면, 본 발명의 반사 시트의 두께는 65㎛이므로 두께면에서 얇은 것을 확인할 수 있다.

또한, 81개의 매핑 포인트들 대비 49개의 매핑 포인트들의 상대적인 휘도 비교면에서 제1 확산형 반사 시트, 제2 확산형 반사 시트 및 적층형 반사 시트가 각각 99.7%, 96.8%, 89.6%인 반면, 본 발명의 반사 시트는 100%를 가지므로 상대적인 휘도 비교값이 높은 것을 확인할 수 있다.

또한, 81개의 매핑 포인트들 대비 49개의 매핑 포인트들의 평균 휘도면에서 제1 확산형 반사 시트, 제2 확산형 반사 시트 및 적층형 반사 시트가 각각 2452[mcd], 2416[mcd], 2235[mcd]인 반면, 본 발명의 반사 시트는 2495[mcd]이므로 평균 휘도값이 높은 것을 확인할 수 있다.

또한, 81개의 매핑 포인트들 대비 25개의 매핑 포인트들의 평균 휘도면에서 제1 확산형 반사 시트, 제2 확산형 반사 시트 및 적층형 반사 시트가 각각 2800[mcd], 2760[mcd], 2516[mcd]인 반면, 본 발명의 반사 시트는 2820[mcd]이므로 평도 휘도값이 높은 것을 확인할 수 있다.

또한, 휘도 최고값면에서 제1 확산형 반사 시트, 제2 확산형 반사 시트 및 적층형 반사 시트가 각각 3034[mcd], 2989[mcd], 2815[mcd]인 반면, 본 발명의 반사 시트는 3067[mcd]이므로 휘도 최고값이 높은 것을 확인할 수 있다.

그러면, 이하에서는 본 발명에 따른 반사 시트가 채용되는 백라이트 어셈블리나 액정 표시 장치들의 실시예들을 설명한다.

<백라이트 어셈블리의 실시예-1>

도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 백라이트 어셈블리(100)는 광발생부(110), 도광판(120), 역-프리즘 필름(130) 및 반사 시트(140)를 포함한다.

상기 광발생부(110)는 램프(112), 램프 커버(114), 제1 및 제2 와이어(115, 116), 그리고 커넥터(118)를 포함하여, 상기 커넥터(118)를 통해 제공되는 전원전압들을 제1 및 제2 와이어(115, 116) 각각을 통해 상기 램프(112)에 인가하여 광을 발산한다. 상기 램프 커버(114)는 상기 램프(112)를 감싸면서, 일단을 통해 상기 반사 시트(140)의 일부를 커버한다. 상기 반사 시트(140)는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 중공 입자가 코팅되어 확산성과 반사성이 향상된 반사 시트이다.

상기 도광판(120)은 상기 역-프리즘 필름(130)과 반사 시트(140)간에 배치되고, 상기 반사 시트(140)에 대향하는 면에는 상기 램프(112)의 신장 방향과는 수직한 방향으로 신장된 다수의 프리즘들이 형성되어, 상기 광발생부(110)로부터 제공되는 광의 경로와, 상기 반사 시트(140)로부터 제공되는 광의 경로를 가이드하여 상기 역-프리즘 필름(130)에 제공한다.

특히, 상기 도광판(120)에 형성된 프리즘의 경우, 상기 램프(112)에 근접해서는 꼭대기의 단면이 라운드 형상 또는 포물선 형상인 것이 바람직하다. 일례로, 상기 램프(112)에 가까운 프리즘은 곡률 반경이 최대인 포물선 형상을 갖고, 상기 램프(112)에서 멀수록 점점 줄어드는 곡률 반경의 포물선 형상을 갖는 것이 바람직 하다.

상기 역-프리즘 필름(130)은 상기 도광판(120)의 상부(또는 출사면)에 배치되어, 상기 도광판(120)에 의해 가이드된 광을 집광 및 확산시켜 광의 휘도 특성을 제어한다. 상기 역-프리즘 필름(130)에 형성된 프리즘들의 형성 방향은 상기 램프(112)의 신장 방향과는 대략 평행하다.

상기 반사 시트(140)는 상기 도광판(120)의 하부에 배치되어, 상기 도광판(120)으로부터 누설되는 광을 상기 도광판(120)에 반사한다. 본 발명에서는 플렉시블 타입의 반사 시트를 도시하였으나, 리지드 타입의 반사판도 가능하다.

이처럼, 에지형 백라이트 어셈블리에 채용되는 도광판의 배면, 즉 반사 시트에 대향하는 광반사면에 램프(112)의 길이 방향과는 수직하게 형성된 다수의 프리즘을 형성하고, 상기 램프(112)에 근접해서는 프리즘의 꼭대기를 라운드 처리하므로써, 상기 도광판(120)의 입광부의 모서리 부분에서 휘선이 발생되는 것을 억제할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 램프(112)로부터 제공되는 제1 광(Ⅰ)은 상기 도광판(120)의 입사면에 입사되고, 입사된 제1 광의 경로는 제1 가이드되어, 상기 도광판(120)의 광출사면을 통해 출사한다.

상기 제1 가이드된 제1 광의 일부는 상기 도광판(120)의 반사면을 통해 누설된다. 상기 누설광중 일부인 제2 광(Ⅱ)은 상기 반사 시트(140)에 의해 상기 도광 판(120)으로 제1 확산 투과되어 제2 가이드 과정을 통해 상기 도광판(120)의 광출사면을 통해 출사한다. 상기 누설광중 나머지인 제3 광(Ⅲ)은 상기 반사 시트(140)에 의해 상기 도광판(120)으로 제2 확산 투과되어 제3 가이드 과정을 통해 상기 도광판(120)의 광출사면을 통해 출사한다. 상기 제2 확산 투과에 의한 확산 정도는 상기 제1 확산 투과에 의한 확산 정도보다 크다.

<백라이트 어셈블리의 실시예-2>

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리(200)는 광을 발생하는 광원(210), 상기 광원(210)으로부터 입사된 광을 가이드하여 특정 방향으로 출사시키는 도광판(220), 상기 광원(210)과 도광판(220)을 수납하는 수납용기(230) 및 상기 도광판(220)으로부터 누설되는 광을 반사하기 위한 반사 시트(240)를 포함한다. 상기 반사 시트(240)는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 중공 입자가 코팅되어 확산성과 반사성이 향상된 반사 시트이다.

상기 광원(210)은 점상 광원의 형태를 갖는 복수의 발광 다이오드들(Light Emitting Diode; LED)로 이루어지며, 상기 도광판(220)의 일 측면에 배치되어 광을 발생한다.

상기 도광판(220)은 상기 광원(210)에서 발생된 광을 입사되는 입사면, 상기 입사면의 일단부로부터 수직하게 연장되는 출사면 및 상기 입사면의 타단부로부터 연장되는 반사면을 포함한다.

상기 반사 시트(240)는 상기 도광판(220)의 반사면과 상기 수납용기(230) 사이에 배치되어, 상기 반사면으로 누설되는 광을 다시 상기 도광판(220) 측으로 반사시킨다. 상기 반사 시트(240)는 상기 반사면과 대응되는 크기를 갖도록 형성된다.

또한, 상기 백라이트 어셈블리(200)는 상기 도광판(220)의 출사면 상부에 배치되며, 상기 출사면으로부터 출사되는 광의 광학 특성을 향상시키기 위한 복수의 광학 시트들(250)을 더 포함한다. 상기 복수의 광학 시트들(250)은 광의 확산을 위한 확산 시트 또는 광의 집광을 위한 적어도 1매의 집광 시트로 이루어지며, 상기 출사면으로 출사되는 광의 휘도 및 시야각 특성을 향상시키는 역할을 수행한다.

그러면, 본 발명에 따른 광학 필름을 갖는 백라이트 어셈블리를 채용하는 다양한 액정 표시 장치의 예들에 대해 첨부하는 도면들을 참조하여 설명한다.

<액정 표시 장치의 실시예-1>

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치(300)는 램프(330)로부터 발생된 광을 조절하는 광조절부(320) 및 상기 광조절부(320)에 의해 통과한 광을 편광하는 편광판(미도시) 및 상기 편광판을 통하여 편광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널(360)을 포함한다. 부호 362는 컬러필터기판, 364는 TFT 기판, 370은 소스 PCB, 366은 소스 드라이버, 368은 게이트 드라이버를 각 각 나타낸다.

상기 램프(330)는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등 다양한 광원이 사용되어질 수 있다.

상기 광조절부(320)는 상기 램프(330)로부터 발생하는 광을 조절하여 상기 액정 패널(360)로 조절된 광을 공급하기까지의 일련의 역할의 수행하는 필름 혹은 판(plate)들의 집합이다.

상기 도광판(322) 측면에 위치한 상기 램프(330)로부터 발생된 광은 상기 도광판(322)과 그 하부의 반사 시트(321)를 통하여 상기 확산 필름(323)으로 출사된다. 상기 확산 필름(323)은 입사된 광을 확산하여 역-프리즘 필름(324)으로 출사한다. 상기 역-프리즘 필름(324)은 상기 확산 필름(323)으로부터 입사된 광을 정면방향으로 수렴시켜 상기 액정 패널(360)에 출사한다. 상기 반사 시트(321)는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 중공 입자가 코팅되어 확산성과 반사성이 향상된 반사 시트이다.

상기 역-프리즘 필름(324)의 프리즘이 도광판(322)을 향하도록 위치시키고, 상기 역-프리즘 필름(324)의 프리즘 형성 방향(또는 프리즘의 장축 방향)과 도광판(322) 배면에 형성된 프리즘 패턴 형성 방향은 서로 엇갈리도록 하는 것이 바람직하다.

<액정 표시 장치의 실시예-2>

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(400)는 램프(430)로부터 발생된 광을 조절하는 광조절부(420) 및 상기 광조절부(420)에 의해 통과한 광을 편광하는 편광판(미도시) 및 상기 편광판을 통하여 편광된 광을 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널(460)을 포함한다. 부호 462는 컬러필터기판, 464는 TFT 기판, 470은 소스 PCB, 466은 소스 드라이버, 468은 게이트 드라이버를 각각 나타낸다.

상기 램프(430)는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등 다양한 광원이 사용되어질 수 있다.

상기 광조절부(420)는 상기 램프(430)로부터 발생하는 광을 조절하여 상기 액정 패널(460)로 조절된 광을 공급하기까지의 일련의 역할의 수행하는 필름 혹은 판(plate)들의 집합이다.

상기 액정 패널(462) 배면에 평행하게 위치한 복수의 램프들(430)로부터 발생된 광은 직접 상기 확산 필름(423)으로 입사되거나 상기 반사 시트(421)를 통하여 확산 필름(423)으로 입사된다. 상기 확산 필름(423)은 입사된 광을 확산하여 역-프리즘 필름(424)으로 출사하며, 상기 역-프리즘 필름은(424)은 확산 필름(423)으로부터 입사된 광을 정면방향으로 수렴시킨다. 상기 반사 시트(421)는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 중공 입자가 코팅되어 확산성과 반사성이 향상된 반사 시트이다.

상기 역-프리즘 필름(424)의 프리즘이 상기 확산 필름(423)을 향하도록 위치시키고, 상기 역-프리즘 필름(424)의 프리즘 형성 방향(또는 프리즘의 장축 방향)과 램프(430)의 신장 방향은 서로 평행하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 램프(430)의 상부 영역은 상기 램프(430)들 사이의 상부 영역보다 입사되는 광의 세기가 상대적으로 크다. 따라서, 전체적인 휘도의 균일성을 위하여 상기 역-프리즘 필름(424)에 형성된 프리즘의 경사각도는 램프와 일정 관계를 갖질 수도 있다. 즉, 상기 램프(430)의 상부 영역에 대응하는 영역에는 평균적으로 보다 큰 경사각도를 갖는 프리즘들을 형성하고, 상기 램프(430)들 사이의 상부 영역에 대응하는 영역에는 평균적으로 보다 작은 경사각도를 갖는 프리즘들을 형성할 수 있다.

<액정 표시 장치의 실시예-3>

도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치(500)는 램프(530), 상기 램프(530)로부터 발생된 광은 도광판(522) 및 반사 시트(521)에 의해 역-프리즘 필름(523)으로 입사되며, 상기 역-프리즘 필름(523)으로 입사된 광은 집광 및 확산되고, 액정 패널(560)은 상기 집광 및 확산된 광을 이용하여 영상을 표현한다. 부호 562는 컬러필터기판, 564는 TFT 기판, 570은 소스 PCB, 566은 소스 드라이버, 568은 게이트 드라이버를 각각 나타낸다. 상기 반사 시트(521)는 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이 중공 입자가 코팅되어 확산성과 반사성이 향상된 반사 시트이다.

상기 램프(530)는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등 다양한 광원이 사용되어질 수 있다.

상기 도광판(522)은 일측면에 프리즘 패턴이 형성되어져 있으며, 반사 시트(521) 및 도광판(522) 일측면에 형성된 프리즘은 상기 램프(530)로부터 발생된 광을 도광판(522) 면에 대하여 수직방향으로 수렴시켜 출사한다. 출사된 광은 역-프리즘 필름(523)에 의해 입사되어진다. 상기 역-프리즘 필름(523)은 상기 도광판(522)에 의해서 입사된 광을 다시 수렴시켜 상기 액정 패널(560)로 출사한다.

상기 프리즘 필름(523)의 프리즘이 상기 도광판(522)을 향하도록 위치시키고, 상기 프리즘 필름(523)의 프리즘 형성 방향(또는 프리즘의 장축 방향)과 상기 도광판(522) 배면에 형성된 프리즘 패턴 형성 방향은 서로 엇갈리도록 하는 것이 바람직하다.

<액정 표시 장치의 실시예-4>

도 16을 참조하면, 본 발명의 더욱 다른 실시예에 따른 액정표시장치(600)는 광을 제공하기 위한 백라이트 어셈블리(200), 상기 백라이트 어셈블리(200)에서 공 급된 광을 이용하여 영상을 표시하는 디스플레이 유닛(620) 및 상기 디스플레이 유닛(620)을 상기 백라이트 어셈블리(200)에 고정하기 위한 탑 샤시(630)를 포함한다.

상기 백라이트 어셈블리(200)는 수납용기를 제외한 구성 요소가 도 12에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 백라이트 어셈블리와 동일한 구성을 가짐으로, 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 수납용기(260)는 바텀 샤시(262)와 몰드 프레임(264)으로 이루어진다. 상기 몰드 프레임(264)은 상기 광원(210) 및 상기 도광판(220)의 수납 위치를 가이드하기 위해 네 개의 측벽들로 이루어지며, 바닥면은 개구되는 형상을 갖는다. 상기 바텀 샤시(262)는 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장된 네 개의 측벽들로 구성되며, 상기 몰드 프레임(264)과 후크 체결 등의 방식으로 결합된다.

이와 같은 상기 수납용기(260)에는 반사 시트(240), 광흡수층(250), 광원(210), 도광판(220) 및 복수의 광학 시트들(250)이 순차적으로 실장된다.

한편, 상기 디스플레이 유닛(620)은 상기 백라이트 어셈블리(200)의 상부에 실장되며, 상기 백라이트 어셈블리(200)에서 공급되는 광을 이용하여 영상을 표시한다.

구체적으로, 상기 디스플레이 유닛(620)은 액정패널(624), 구동칩(626) 및 연성 회로부(628)를 포함한다.

상기 액정패널(624)은 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하여 결합되는 제2 기판 및 상기 제1 기판과 제2 기판의 사이에 개재되는 액정층(미도시)으로 이루어진 다.

상기 제1 기판의 적어도 일측에는 상기 데이터 라인 및 상기 게이트 라인에 구동신호를 인가하기 위한 구동칩(626)이 실장된다. 상기 구동칩(626)은 데이터 라인용 칩과 게이트 라인용 칩으로 분리된 두 개 이상의 칩으로 구성되거나, 이들을 통합한 하나의 칩으로 구성될 수 있으며, COG(Chip On Glass) 공정에 의하여 상기 제1 기판의 일측에 실장된다.

또한, 상기 구동칩(626)이 실장된 상기 제1 기판의 일측에는 상기 구동칩(626)을 제어하기 위한 제어신호를 인가하는 연성 회로부(628)가 부착된다. 상기 연성 회로부(628)는 구동신호의 타이밍을 조절하기 위한 타이밍 컨트롤러나 데이터 신호를 저장하기 위한 메모리 등이 실장되며, 이방성 도전필름을 매개로 상기 제1 기판과 전기적으로 연결된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 금속 증착필름 위에 미세한 중공(Empty bead) 입자를 폴리우레탄 수지와 함께 코팅시켜 확산성과 반사성이 향상된 광학 필름을 구현한다. 상기 중공 입자는 투명 수지를 이용하여 가운데 비어있는 비드 형태로서, 투명 수지와 진공층 사이의 굴절률 차이에 의해 표면에서 광을 반사한다.

이상에서는 실시예를 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

베이스;

상기 베이스의 일면에 형성된 제1 수지층(resin layer); 및

상기 제1 수지층에 혼입되어 형성된 중공(Empty bead) 입자를 포함하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지층은 폴리우레탄(Polyurethane) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공 입자는 반사 효율을 향상하고자 하는 광의 파장을 고려하여 선정된 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공 입자의 직경은 2.9λ/2 내지 3.1λ/2(상기 λ는 광의 파장)인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제4항에 있어서, 상기 중공 입자의 직경은 65.2Å 내지 100.7Å인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공 입자의 표피 두께는 0.49λ 내지 0.51λ(상기 λ 는 광의 파장)인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제6항에 있어서, 상기 중공 입자의 표피 두께는 22Å 내지 33.1Å인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 베이스는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 베이스의 타면에 형성된 금속층을 더 포함하는 광학 필름.
제9항에 있어서, 상기 금속층의 표면에 형성된 보호막을 더 포함하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공입자는 제2 수지(resin)로 이루어지고, 상기 중공입자내의 공간의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제11항에 있어서, 상기 제1 수지층은 제1 수지(resin)로 이루어지고, 상기 제1 수지의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 반사하는 것을 특 징으로 하는 광학 필름.
제11항에 있어서, 상기 제2 수지는 투명한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공입자는 제2 수지(resin)로 이루어지고, 상기 중공입자내의 공간의 굴절률과 상기 제2 수지의 굴절률 차이에 의해 광을 투과하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공입자는 볼 형상의 외표면을 통해 광을 확산시키는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공입자의 외표면은 광을 투과 및 반사하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 중공입자의 내표면은 광을 투과 및 반사하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지층의 재질과 상기 중공입자의 재질은 동일한 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지층의 굴절률과 상기 중공입자의 굴절률은 동일한 것을 특징으로 하는 광학 필름.
제1항에 있어서, 상기 제1 수지층의 굴절률과 상기 중공입자의 굴절률은 상이한 것을 특징으로 하는 광학 필름.
광을 발산하는 램프; 및

베이스의 일면에 형성된 중공(Empty bead) 입자를 포함하고, 일측에서 제공되는 상기 광의 특성을 향상시켜 상기 일측으로 반사하는 광학 필름을 포함하는 백라이트 어셈블리.
제21항에 있어서, 상기 램프와 광학 필름간에 개재되어 상기 램프에서 출사된 광과 상기 광학 필름에서 반사된 광의 경로를 가이드하여 출사하는 도광판을 더 포함하는 백라이트 어셈블리.
광을 발생하는 광원;

액정층에 인가되는 전위차를 이용하여 영상을 표시하는 액정 패널; 및

베이스의 일면에 형성된 중공(Empty bead) 입자를 포함하고, 일측에서 제공되는 광을 반사 및 확산시켜 상기 액정 패널에 제공하는 광학 필름을 포함하는 표 시 장치.